Metode Resistivitas
Metode geolistrik resistivitas merupakan metode geofisika aktif yang menggunakan injeksi arus listrik ke dalam bumi melalui elektroda arus dan nilai potensialnya diukur oleh elektroda potensial. Permukaan ekipotensial terbentuk di bawah titik tancapan arus tersebut. Jika bumi diasumsikan bersifat homogen isotropis maka dalam metode ini dipelajari bagaimana perjalanan arus pada permukaan ekipotensialnya (Hendrajaya dan Idam, 1990). Terdapat dua teknik pengukuran yang dikenal dalam metode geolistrik resistivitas yaitu teknik mapping dan sounding. Metode resistivitas mapping bertujuan untuk mempelajari variasi resistivitas lapisan bawah permukaan secara horizontal sementadra teknik sounding digunakan untuk mempelajari variasi resistivitas bawah permukaan secara vertikal.
Pengukuran sounding dilakukan dengan mengubah-ubah jarak antar elektroda. Perubahan jarak elektroda dimulai dari jarak elektroda yang kecil kemudian semakin menjauh secara gradual. Kedalaman yang dideteksi sebanding dengan jarak antar elektroda. Semakin jauh jarak elektroda maka semakin besar kedalaman yang dapat dijangkau.
Pada eksplorasi metode resistivitas, nilai resistivitas yang terbaca pada elektroda potensial dapat menjadi gambaran tentang kondisi lapisan di bawah permukaan bumi. Resistivitas merupakan karakteristik batuan yang menunjukkan kemampuan batuan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. Terdapat tiga jenis arus listrik dalam batuan dan mineral yaitu koduksi secaraelektronik, konduksi secara elektrolitik dan konduksi secara dielektrik (Milsom, 2003)
Nilai resistivitas batuan dipengaruhi oleh berbagai faktor. Diantaranya kandungan air, porositas, jenis material penyusun, densitas, suhu dan lain-lain. Harga resistivitas dapat mengalami perubahan akibat kandungan fluida dalam pori-pori batuan mengalami perubahan dan terjaidnya perubahan pada kandugan kimia yang memiliki kontras harga resistivitas . Berikut adalah tabel resistivitas batuan (Vebrianto, 2016)
Konduktivitas listrik batuan yang mengandung air sangat ditentukan oleh sifat airnya, seperti konsentrasi elektrolit (larutan garam yang terkandung dalam air yang terdiri dari anion dan kation yang bergerak bebas dalam air). Apabila batuan berpori ataupun tanah terisi air maka nilai resistivitasnya akan berkurang, begitu pula sebaliknya.
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi nilai resistivitas jenis batuan. Diantaranya dapat dijelaskan sebagai berikut
-
Batuan sedimen kompak lebih tinggi resistivitasnya dibandingkan batuan sedimen yang tidak kompak. Apabila rongga pori terisi air maka nilai resistivitas lebih rendah lagi, terutama apabila air yang mengisi memiliki kandungan garam yang tinggi
-
Batuan dengan porositas tingi memiliki nilai resistivitas yang lebih rendah dibandingkan batuan berporositas rendah.
-
Batuan asam dengan nilai pH rendah memiliki nilai resistivitas yang rendah
-
Variasi nilai resistivitas batuan dipengaruhi lingkungan pengendapan
-
Air bertemperatur tinggi memiliki nilai resistivitas yang lebih rendah dibanding air bertemperatur rendah
-
Air bertemperatur tinggi memiliki nilai resistivitas yang lebih rendah dibanding air bertemperatur rendah
-
Batuan yang permeabel memiliki nilai resitivitas lebih rendah dari batuan yang bersifat impermeabel.
Berikut adalah tabel rentang nilai resistivitas untuk jensi batuan yang berbeda.
Konfigurasi Geolistrik
Terdapat berbagai macam konfigurasi geolistrik. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
-
Konfigurasi Wenner
Konfigurasi Wenner terbagi menjadi tiga jenis yaitu konfigurasi wenner alpha, wenner beta, dan wenner gamma.-
Konfigurasi wenner alpha biasanya dikenal sebagai konfigurasi wenner saja. Titik ukur wenner alpha berada di antara elektroda potensial
P1 dan P2. Berikut adalah ilustrasi konfigurasi wenner alpha
Dari konfigurasi tersebut dapat dilakukan perhitungan nilai masing-masing r adalah sebagai berikut
r1 = a r2 = 2a r3 = 2a r4=a
Dengan perhitungan faktor koreksi geometri yang memiliki persamaan
diperoleh nilai faktor koreksi geometri untuk konfigurasi Wenner alpha sebesar K = 2πa. -
Konfigurasi wenner beta secara sounding maupun mapping sama dengan konfigurasi wenner alpha. Jarak antar elektroda sama. Yang membedakan adalah urutan jenis elektroda yang berbeda.
Dari konfigurasi tersebut dapat dilakukan perhitungan nilai masing-masing r.
r1 = a r2 = 2a r3 = 2a r4=3a
dan didapatkan nilai koreksi geometri sebesar K = 6πa -
Yang ketiga adalah konfigurasi wenner gamma. Jarak antar elektrodanya sama dengan wenner alpha maupun beta, hanya berbeda urutan elektroda yang digunakan. Titik ukur konfigurasi ini berada di tengah antara elektroda potensial pertama dengan elektroda arus kedua.
-
-
Konfigurasi Schlumberger
Konfigurasi Schlumberger menggunakan sumbu vertikal dari titik ukur sebagai pengaturan jarak antar elektroda. Susunan elektroda sama dengan susunan pada konfigurasi wenner alpha. Hanya saja berbeda tahap pengukurannya. Faktor koreksi geometri konfigurasi ini adalah K = π/2l L^2
Konfigurasi ini memiliki kemampuan untuk membaca keberadaan lapisan batuan yang bersifat heterogen pada permukaan dengan cara membandingkan nilai resistivitas semu pada saat jarak elektroda potensial diubah. Konfigurasi ini baik untuk mendeteksi adanya terobosan. Meski dimikian konfigurasi ini memiliki kelemahan yaitu potensial yang terukur untuk jarak elektroda arus yang relatif jauh terbaca lebih kecil.Konfigurasi ini cocok untuk sebagai VES (Vertical Electrical Sounding) dan kurang baik untuk CST (constant separation transversing)
-
Konfigurasi Wenner – Schlumberger
Konfigurasi ini merupakan kombinasi antara konfigurasi wenner alpha dan schlumberger bedasarkan penataan elektroda yang sama. Pada pengukuran potensial pertama, berlaku konfiurasi wenner. Sedangkan pengukuran selanjutnya berlaku konfigurasi schlumberger. Faktor koreksi geometri untuk konfigurasi ini adalah K = n(n+1)πa