264609671-Geolistrik

7/25/2019 264609671-Geolistrik

http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 1/47

Geolistrik

Ishaq

22114016

Mata Kuliah Topik Khusus

BIDANG KHUSUS EKSP!"ASI SUMBE" DA#A BUMIP"!G"AM PAS$A SA"%ANA "EKA#ASA PE"TAMBANGAN&AKUTAS TEKNIK PE"TAMBANGAN DAN PE"MIN#AKAN

INSTITUT TEKN!!GI BANDUNG

201'

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Pendahuluan

Geolistrik ialah salah satu metode dalam geofisika yang

mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Pendeteksian

di atas permukaan meliputi pengukuran medan potensial,

arus, dan elektromagnetik yang terjadi balk secara alamiah

maupun akibat penginjeksian arus ke dalam bumi.

dalam Geolistrik dikenal dua metode yaitu :

1. Metode pasif

2. Metode aktif.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Metode Pengukuran

1. Resistiity

2. !elf"Potensial

#. $nduce Polari%ation

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Apa itu ()to*)+)sisti,it- ...

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Prinsip Kerja Menginjeksikan arus listrik dengan frekuensi rendah ke permukaan

bumi, kemudian diukur beda potensial diantara dua buah elektrode

potensial.

Pengukuran dengan arus yang tetap akan diperoleh ariasi beda

tegangan yang berakibat akan terdapat ariasi resistansi yang akan

memba&a suatu informasi tentang struktur dan material yangdile&atinya.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


")sisti,itas /atua *a (i)+al

!ecara umum, berdasarkan harga resistiitas listriknya , batuan

dan mineral dapat dibedakan menjadi tiga yaitu :

Porositas adalah kontrol utama resistiitas batuan

Resistiitas umumnya meningkat seiring berkurangnya porositas

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Menunjukkan kisaran dari resistiitas yang diharapkan untuk jenis

batuan yang umum. 'danya tumpang tindih antara jenis batu berbeda

mengakibatkan identifikasi jenis batu tidak hanya berdasarkan data

resistiitas

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Tipikal Pengukuran

2. Constant separation traversing (CST)

1. Vertical electrical sounding (VES)

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Arus Digunakan

(ebanyakan meter resistiitas frekuensi rendah arus bolak"

balik daripada arus searah, untuk dua alasan utama.

Pertama, jika arus searah yang bekerja akan menimbulkan

anion dan kation di sekitar elektroda) yaitu, polarisasi

elektrolit akan terjadi, ini akan menghambat kedatangan ionlebih lanjut di elektroda.

Kedua, penggunaan arus bolak"balik mengatasi efek dari

arus bumi, dimana arus listrik alami dalam tanah yang

mengalir sejajar dengan permukaan bumi dan menyebabkan

potensial regional.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Frekuensi Digunakan

*rekuensi tergantung pada kedalaman penetrasi yang

diperlukan

+ntuk penetrasi 1 m, digunakan frekuensi 1 -%, dan ini

menurun kurang dari 1 -% untuk kedalaman inestigasi

sekitar 1 m. +ntuk penetrasi tanah yang sangat dalam menggunakan arus

searah.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


K)t)+/atasa

1. $nterpretasi yang ambigu. iperlukan kontrol geofisikadan geologi untuk interpretasi data resistiitas.

2. $nterpretasi terbatas pada konfigurasi struktur

sederhana. #. /opografi dan efek ariasi resistiitas dekat

permukaan dapat menutupi efek dari ariasi yang lebih

dalam.

0. (edalaman penetrasi dibatasi oleh daya listrik

maksimum yang dapat diinjeksikan ke dalam tanah. ataskedalaman praktis untuk sebagian besar surei adalah

sekitar 1 km.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Konfigurasi

(onfigurasi merupakan susunan elektroda pada saat akuisisi

data di lapangan.

Pertimbangan: tujuan, kedalaman dan geometri target.

!etiap konfigurasi mempunyai perhitungan sendiri untuk

mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis subsurface. !ecara umum : 1 !chlamberger) 3enner

2 3enner) 3enner"!chlamberger)

ipole"dipole) Pole"dipole

# Pole"pole) Pole"dipole) ipole"dipole

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Interpretasi Data

Metode yang digunakan dalam interpretasi datatahanan jenis adalah metoda pencocokan kurva(curve matching) terhadap kurva lapangan karenadata dari hasil pengukuran lapangan adalah harga

tahanan jenis semu se!agai "ungsi dari spasielektrodanya#

7/25/2019 264609671-Geolistrik


$ontoh hasil pengolahan data tahanan jenis dengan inversemodeling %D

7/25/2019 264609671-Geolistrik


4 Didasarkan pada pengukuran !eda potensial

permukaan yang dihasilkan dari reaksi

elektrokimia di su!sur"ace dimana mineral

sul&da mengalami pelapukan#

4 Diaki!atkan proses mekanis dan proses kimia

yang di kontrol oleh air tanah#Proses mekanis' potensial elektrokinetik#proses kimia' potensial elektrokimia dan

mineralisasi#

SE& P!TENTIA 3SP

7/25/2019 264609671-Geolistrik


4 Dapat mendeteksi deposit mineral sul&da

($orry *+) magnetit atau gra&t#4 Kesalahan dalam pengukuran ,P terjadi

karena adanya aliran -uida yangmenye!a!kan terjadinya loncatan ti!a.ti!anilai !eda potensial# ,ehingga metode ini

juga cocok untuk panas !umi pipa !ocor#

4 Dapat juga digunakan untuk maping strukturseperti' "ault "racture#

4 Typical anomali ,P memiliki amplitudo!e!erapa ratus milivolt

7/25/2019 264609671-Geolistrik


M)kais() S)l5Pot)tial

4 Anomali ,el".Potential terjadi aki!at materi yang!erada di /ona oksidasi#

4 Di !a0ah muka air mengalami oksidasi dan pelepasan

elektron yang dilakukan ke atas melalui !adan materi#

4 1agian atas materi elektron dilepaskan menye!a!kanpengurangan elektrolit (,P negative)#

4 ,P negative anomali yang selalu diamati

4 Tidak mengalami kimia reaksi dan hanya !er"ungsi

untuk mengangkut elektron dari dalam#

4 ,e!agai hasil dari arus !a0ah permukaan per!edaan

potensial dihasilkan di permukaan#

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Figure# ,chematic o" -o0.inducednegative streaming potentials (3rchuland ,li"er *)

7/25/2019 264609671-Geolistrik


P)+ti(/aa Si5at !/7)k

#Tu!uh !ijih harus menjadi konduktorelektronik dengan konduktivitas yang tinggi# 4alini akan menghilangkan e"ek mineral yangmemiliki konduktivitas yang rendah#%# Tu!uh !ijih harus

!ersi"at elektrikkontinu oksidasi#5# ,ementara kontak

permukaan air akanmenjadi salah satu

yang menguntungkan#

7/25/2019 264609671-Geolistrik


P)+alata lapaa

4 ,epasang elektroda terhu!ung melaluimillivoltmeter sensiti&tas tinggi (mampumengukur sampai 6 777 milivolt (6 volt))#

4 8on.Polarisasi elektroda se!anyak % !uah#

8on.polarisasi elektroda terdiri dari logam

direndam dalam larutan jenuh garamseperti tem!aga sul"at ($u,9:) dan K$l.4g$l% pada Porous Pot#

7/25/2019 264609671-Geolistrik


7/25/2019 264609671-Geolistrik


M)to*) P)uku+a

Ada dua cara'

4 ,alah satu eletroda tetapsedangkan yang satu lagi!ergerak pada lintasannya#

4 Kedua elektroda!ergerak !ersamaansecara simultan#

7/25/2019 264609671-Geolistrik


It)+p+)tasi Data SP

4 Ke!anyakan interpretasi dilakukan dengankualitati"#

4 Anomali diasumsikan terjadi langsung di atastu!uh anomali#

4 Anomali hal"0idth mem!erikan perkiraan kasardari kedalaman (h)#

4 ;ona Minerlisasi terdeteksi ratusan milivolt

h 8 9:1;<=21 > 2

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Data yang diperolehdari lapangan

7/25/2019 264609671-Geolistrik


7/25/2019 264609671-Geolistrik


Figure# ,el" Potential anomaly

e<pected over 0ater -o0inginto "racture /one#

Figure# ,el" Potential anomalye<pected over 0ater -o0ingout o" a "racture /one#

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Per!andingan ,P =>esistivitas

7/25/2019 264609671-Geolistrik


umi bertindak sebagai kapasitor dan menyimpan listrik.

idasari oleh adanya &aktu peluruhan beda potensial pada

saat material dile&atkan arus listrik maupun pemutusan arus

listrik.

!ejumlah muatan listrik yang disimpan dalam material ketika

arus dile&atkan dan akan diukur ketika arus dimatikan. (etika saat dimatikan, tegangan antara elektroda potensial

memiliki &aktu untuk meluruh sampai nol karena material

sementara menyimpan muatan 5menjadi Polari%ed6

Induced Polarization ( IP)

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Pada &aktu to arus dimatikan dan perbedaan potensial diukur,

setelah penurunan ekstrim 789, meluruh secara bertahap ke nol.

+rutan yang sama terjadi ketika saat diaktifkan pada saat t#.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


M)kais() i*uksi pola+isasi

/erjadi pada pori"pori batuan yang mengandung mineral lempungyang bermuatan negatif dan mengalami kontak dengan larutan.

Mineral lempung akan mampu menarik ion"ion positif sehingga

membentuk a&an positif disekitar permukaannya dan meluas

pada elektrolit.

Polarisasi Membran

4 Penumpukan muatan ini akan

menghambat jalannya arus listrik yang

melaluinya 5terjadi hambatan6.4 Mobilitas ion akan berkurang sehingga

terbentuklah gradien konsentrasi ion"ion yang menghambat arus listrik yang

melaluinya.

membrane polari%ation

7/25/2019 264609671-Geolistrik


/erjadi jika mineralnya konduktif dari batuan kontak dengan larutan

didalam pori"pori batuan. Mineral batuan yang mengandung mineral konduktif dipandang

sebagai suatu elektrode yang berada di dalam elektrolit.

!ecara alamiah akan terjadi keseimbangan antara ion"ion.

ila arus dialirkan maka keseimbangan akan terganggu, terjadi

polarisasi pada elektrolit yang dikenal sebagai polarisasi elektrode.

Polarisasi Elektroda

lectrode polari%ation

7/25/2019 264609671-Geolistrik


5'6 'liran elektrolit dalam saluran terbuka.

56 Polarisasi akibat injeksi arus pada elektroda memblokir saluran

7/25/2019 264609671-Geolistrik


P)uku+a Do(ai ?aktu

Menggunakan arus 9 yang diukur saat peluruhan setelah arusdimatikan.

Parameter yang paling sering diukur adalah chargeability 5M6

chargeability 5M6, didefinisikan sebagai daerah ' di a&ah kura

peluruhanselama suatu interal &aktu tertentu 5t1"t26

A

7/25/2019 264609671-Geolistrik


7/25/2019 264609671-Geolistrik


P)uku+a Do(ai &+)ku)si

Melibatkan pengukuran resistiitas pada

frekuensi '9.

4 Region 1) di frekuensi rendah di mana

resistiitas tidak bergantung pada

frekuensi)

4 Region 2) &ilayah 3arberg, resistiitasmerupakan fungsi linear dari log

frekuensi)4 Region #) &ilayah elektromagnetik

induksi di mana arus lebih induktif

daripada konduktif.

$P pengukuran umumnya dibuat pada

frekuensi ; 1-% untuk tetap berada di daerah

non"induktif.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


P+isip P)uku+a

Prinsipnya adalah dengan mengalirkan arus listrik

ke dalam tanah dalam dua frekuensi yang berbeda

dalam &aktu tertentu.

'lasan penggunaan dua frekuensi yang berbeda)

setiap bahan memiliki respon yang berbeda untuk jenis arus tertentu yang sama.

iasanya range frekuensi yang) antara ,1 sampai

1 -%.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


-ubungan antara efek frekuensi dengan jumlah kandungan

mineral sulfida 5logam6

Frequensy Effect (E)

'sumsi) <9 diukur pada frekuensi rendah<'9 diukur pada frekuensi tinggi.

-al"hal yang dapat mempengaruhi nilai P* adalah ukuranmineral konduktif, olume mineral terhadap kedalaman mineral dan

tahanan rata"rata batuan background .

!ua "engukuran umumn#a digunakan$

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Metal aktor (M)

fek induced Polari%ation 5$P ffect6 berariasi terhadap

resistiitas efektif dari host rock, tipe elektrolit, suhu, ukuran

pori dan lain"lain.

igunakan untuk mengkoreksi beberapa ariabel tersebut.

M* 5mhos=ft 6 atau 5mhos=m6

apat mendefinisikan daerah yang memiliki

kandungan sulfida yang konduktif

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Ko@u+asi

+mumnya digunakan konfigurasi 5efektif6)

ipol"dipol,

pole"dipol

!chlumberger Pengukuran $P menggunakan 2

elektroda arus dan elektroda

potensial 2 non"terpolarisasi.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Profiling: perbedaan kontras sifat listrik seperti kontak

litologi.

!ounding: untuk memetakan kedalaman dan ketebalan

unit stratigrafi.

Profiling " !ounding: pemetaan, dimana sifat kelistrikan

subsurface diharapkan berariasi secara ertikal dan

hori%ontal.

Sur%e# !esign

7/25/2019 264609671-Geolistrik


K)l)/iha IP

eberapa ambiguitas dalam data resistiitas dapat

dikurangi dengan analisis $P.

$P dapat digunakan untuk membedakan lapisan

geologi yang tidak merespon dengan baik pada

tahanan listrik. Pengukuran chargeability dapat digunakan untuk

membedakan target yang bersifat konduktif.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


It)+p+)tasi *ata

Pseudodepth Section merupakan gambaran penampang ertikal

dari suatu kedalaman plotting point yang berbeda berdasarkan

posisi elektrode arus dan elektrode potensial.

/itik tersebut membentuk suatu sudut sebesar 0>o dengankerapatan n.

4 -asil pengolahan data dapat ditampilkan dalam bentuk Pseudodepth Section

yang mana besarnya tahanan jenis semu 5apparent resistiity6 tergantungpada jarak spasi elektrode yang digunakan.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


/rue Resistifitas 5<a6, efek frekuensi

persentase 5P*6 dan parameter

faktor logam 5M*6 untuk double"dipol

$P melintasi %ona sulfida masif

7/25/2019 264609671-Geolistrik


$P 5chargeability6) profil jelas

menunjukkan adanya mineralisasi,

memungkinkan penentuan batas.

Resistiity: menunjukkan ariasi

kecil.

7/25/2019 264609671-Geolistrik


Penampang chargebility dan resistiity

7/25/2019 264609671-Geolistrik


")5)+))s

/elford, 3.M., ?. P. Geldart, R. . !heriff. 1@@. Applied_Geophysics, Second Edition. 9ambrige +niersity

Press: Ae& Bork.

(earey, Philip, Michael rooks, $an -ill. 22. An Introduction

to Geophysical Exploration, Third Edition. lack&ell !cience

Pubblised. !ulistijo, udi. 212. Geofisika ebakan !ineral ". Penerbit

$/: andung.

!anual #ook $ES"%, $ES&%, $ES'%.

&&&.geoelectrical.com &&&: Google

7/25/2019 264609671-Geolistrik


T)+i(akasih

Documents

264609671-Geolistrik