Upload
amri-yogi
View
118
Download
17
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Konfigurasi Dipole-Dipole Geolistrik
Citation preview
Praktikum Geolistrik Konfigurasi Dipole-Dipole
GEOFISIKA
DASAR TEORI
Metode geolistrik yaitu salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di
dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Prinsip dasar metode
geolistrik tahanan jenis adalah Hukum Ohm. Dimana hambatan diperoleh dengan mengukur beda
potensial dan arus yang dilewatkan dalam suatu penghantar.
I
VR
dimana R adalah hambatan (tahanan) dalam satuan ohm, V beda potensial dan I adalah arus
Ampere yang dilewatkan. Oleh karena medium dibawah permukaan bumi tidak homogen (sejenis),
maka terdapat pengertian hambatan jenis (resistivitas/ ) yang bergantung dari pemasangan
elektrode arus dan potensialatau faktor konfigurasi (k), selain tegangan yang terbaca (V) dan arus
yang dikirimkan (I).
I
Vk
Metode Resistivity merupakan salah satu bagian dari metode geolistrik yang mengukur parameter
Resistivitas (tahanan Jenis) batuan di bawah permukaan bumi. Resistivitas adalah kemampuan
suatu medium untuk menghambat arus listrik yang melaluinya bergantung dari sifat dan geometri
medium tersebut Konduktivitas adalah kemampuan suatu medium/batuan untuk menghantrkan
arus listrik yang melaluinya.
Pelaksanaan metode resistivity adalah dengan mengirimkan arus dan mengukur potensial,
dengan jarak elektrode arus dan potensial yang divariasikan. Dengan demikian diperoleh harga
restivitas atau tahanan jenis untuk setiap jarak elektrtode arus dan potensial yang besarnya tertentu.
Dengan mengeplotkan data tahanan jenis terhadap kjarak elektrode arus, maka diperoleh
kurva yang melukiskan hubungan fungsional antara jarak elektrode arus (spasi) dan tahanan jenis.
Metode ini dapat dipergunakan untuk menafsirkan setiap daerah yang dibawahnya mempunyai
kontras tahanan jenis, tetapi karena keterbatasan dari metode ini maka penggunaannya terbatas
hanya pada struktur bawah permukaan yang mempunyai perlapisan horisontal dan struktur lain
dengan geometeri yang sederhana, misanya : bola, pipa, dike dan lain-lain.
Konfigurasi Dipole-Dipole
Susunan elektrode dipole-dipole jika elekrode arus dan elektrode potensial dipisahkan oleh jarak
na, dimana a adalah spasi atau jarak masing-masing kaki elektrode tersebut.
Gambar: Pemasangan elektrode cara Dipole-dipole.
Survey Mapping Konfigurasi Dipole-Dipole
Plot Point Konfigurasi Dipole-Dipole
Untuk memperoleh faktor konfigurasi pemasangan elektrode dipole-dipole dengan memasukkan :
C1P1 = a+na = a(n+1) C1P2 = na C2P1 = a+na+a = a(n+2) C2P2 = na+a = a(n+1)
Dalam persamaan
1
22211211 PC
1
PC
1
PC
1
PC
12k
dimana k = faktor konfigurasi
r1= jarak C1P1 r3= jarak C1P2
r1= jarak C2P1=P1C2 r4= jarak C2P2
maka diperoleh,
1
d)1n(a
1
na
1
)2n(a
1
)1n(a
12k
1
1
)2(
1
)1(
22
nanana
1
d)2n)(1n)(n(a
)2n)(1n()1n)(n()2n)(n(22k
Keterangan :
• = titik ukur
I = kuat arus
a = spasi
V = tegangan
n ,n = penetrasi kedalaman
11222
d)2n)(1n)(n(a
22
)2n)(1n)(n(a
2n3nnnn4n22k
)2n)(1n)(n(akd
Jadi untuk pemasangan elektrode dipole-dipole (doble pole) diperoleh hubungan antara
resistivitas, beda potensial dan arus adalah sebagai berikut :
I
V)2n)(1n)(n(a
TUJUAN
Tujuan dari pada praktikum geolistrik konfigurasi dipole-dipole adalah mengetahui
resistivitas lapisan pada lokasi praktikum dan mencoba untuk memodelkan tiap lapisan tiap
lapisan berdasarkan sebaran nilai resistivitasnya.
LOKASI
U
ALAT DAN BAHAN
Kompas dan GPS Aki 12 Volt
Kabel satu set Elektroda 4 buah dan palu
Rollmeter Banana jack
Laptop Air garam
Naniura Resistivity Meter Model: NRD 300 HF
Naniura Resistivity Meter Aki 12V Kabel
Elektroda yang sudah dipasang
TATA CARA PELAKSANAAN
1. Digunakan meteran untuk mengukur jarak titik awal— akhir di lapangan kemudian
titik akhir digeser sedemikian sehingga sesuai dengan bentangan survei yang telah
ditentukan
2. Lokasi pengukuran dan lintasan pengukuran disketsa
3. Diukur jarak titik-titik elektroda potensial dan arus seperti yang ditentukan pada desain
survei dengan bantuan meteran yang telah dipasang,
Gambar: Alat-alat yang digunakan pada saat pengambilan data
4. Elektroda-elektroda ditancapkan dengan bantuan palu. Sebelum ditancapkan, elektroda
lebih dahulu diberi air garam
5. Elektroda kemudian disambungkan dengan Naniura melalui kabel input
6. Naniura dihubungkan dengan aki sebagai sumber tegangan dengan menyambungkan
kabel kutub negatif terlebih dahulu kemudian diikuti kabel kutub positif pada aki
7. Naniura dihidupkan, kemudian dipilih mode pengukuran R (resistivitas)
8. Dicatat data resistivitas, arus dan tegangan yang ditampilkan pada layar Naniura pada
lembar data survey sebagai data Set 1, n=1.
9. Kabel input untuk elektroda potensial n=1 dipindah ke elektoda potensial untuk n=2
kemudian di’measure’ kemudian ditulis sebagai data Set 1, n=2.
10. Langkah 8 dan 9 diulangi hingga sampai pada titik lintasan terakhir.
DATA
Jarak AB/2 maks 85 meter Kelompok Jam mulai
Lokasi Lapangan Monjali, Mlati, Sleman, Yogyakarta 9 08.55
Tanggal 22-Nov-14 7 dan 8 10.12
Jam 12:09:00 5 dan 6 12.09
Cuaca Cerah
Azimuth N50E
Jarak elektroda 10
Jumlah n 4
No n A B M N V (mV) I (mA) No n A B M N V (V) I (A)
1 1 0 10 20 30 1.876 19 14 2 30 40 60 70 0.2587 43
2 2 0 10 30 40 1.405 19 15 3 30 40 70 80 0.299 43
3 3 0 10 40 50 1.571 20 16 4 30 40 80 90 0.2137 55
4 4 0 10 50 60 2.265 20 17 1 40 50 60 70 1.929 92
5 1 10 20 30 40 0.1259 28 18 2 40 50 70 80 1.983 92
6 2 10 20 40 50 0.1574 33 19 3 40 50 80 90 1.686 92
7 3 10 20 50 60 0.539 35 20 4 40 50 90 100 1.985 92
8 4 10 20 60 70 0.3731 36 21 1 50 60 70 80 -0.418 77
9 1 20 30 40 50 1.034 21 22 2 50 60 80 90 14.487 323
10 2 20 30 50 60 1.146 21 23 3 50 60 90 100 14.3 78
11 3 20 30 60 70 1.032 21 24 1 60 70 80 90 0.82 77
12 4 20 30 70 80 1.32 20 25 2 60 70 90 100 0.802 76
13 1 30 40 50 60 0.2634 42 26 1 70 80 90 100 0.936 41
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari data yang diperoleh dilapangan kemudiaan dilakukan pengolahan dengan
menggunakan Microsoft Excel untuk mencari nilai hambatan, faktor geometri dan hambatan semu
lapisan.
No n A B M N V (V) I (A) R (Ω) K ρ App (Ωm)
1 1 0 10 20 30 1.876 19 0.0987368 188.4 18.60202105
2 2 0 10 30 40 1.405 19 0.0739474 55.72674 4.12084554
3 3 0 10 40 50 1.571 20 0.07855 147.9882 11.62447311
4 4 0 10 50 60 2.265 20 0.11325 426.726 48.3267195
5 1 10 20 30 40 0.1259 28 0.0044964 0.847127 0.003809047
6 2 10 20 40 50 0.1574 33 0.0047697 3.594444 0.017144407
7 3 10 20 50 60 0.539 35 0.0154 29.0136 0.44680944
8 4 10 20 60 70 0.3731 36 0.0103639 39.05113 0.404721607
9 1 20 30 40 50 1.034 21 0.0492381 9.276457 0.45675508
10 2 20 30 50 60 1.146 21 0.0545714 41.12503 2.244251559
11 3 20 30 60 70 1.032 21 0.0491429 92.58514 4.549898449
12 4 20 30 70 80 1.32 20 0.066 248.688 16.413408
13 1 30 40 50 60 0.2634 42 0.0062714 1.181537 0.007409926
14 2 30 40 60 70 0.2587 43 0.0060163 4.533868 0.027277015
15 3 30 40 70 80 0.299 43 0.0069535 13.10037 0.091093285
16 4 30 40 80 90 0.2137 55 0.0038855 14.64039 0.05688458
17 1 40 50 60 70 1.929 92 0.0209674 3.950257 0.082826574
18 2 40 50 70 80 1.983 92 0.0215543 16.24336 0.350114956
19 3 40 50 80 90 1.686 92 0.0183261 34.52635 0.632732853
20 4 40 50 90 100 1.985 92 0.0215761 81.2987 1.754107727
21 1 50 60 70 80 -0.418 77 -0.005429 -1.02274 0.005552033
22 2 50 60 80 90 14.487 323 0.0448514 753.6 33.80000991
23 3 50 60 90 100 14.3 78 0.1833333 345.4 63.32333333
24 1 60 70 80 90 0.82 77 0.0106494 2.006338 0.021366193
25 2 60 70 90 100 0.802 76 0.0105526 7.952463 0.083919414
26 1 70 80 90 100 0.936 41 0.0228293 4.301034 0.098189462
Setelah pengolahan data menggunakan Excel sudah selesai kemudian selanjutnya
melakukan pengolahan menggunakan software Res2dInv untuk menampilkan hasil resistivitas dan
model perlapisannya.
Memasukan data hasil percobaan dalam bentuk Notepad. Dengan nilai
LINE 1 : Nama dari garis survey
LINE 2 : Spasi elektroda terpendek
LINE 3 : Tipe Pengukuran (dipole-dipole : 3)
LINE 4 : Jumlah data
LINE 5 : Tipe dari lokasi untuk datum points (masukkan 1)
LINE 6 : Kode untuk input data resistivitas (0)
LINE 7 : Input data berupa lokasi x, spasi elektroda terpendek (a), nilai “n”, dan nilai rho
app nya. Data ditutup dengan line terakhir “0”
Dan hasilnya sebagai berikut :
Tampilan yang dihasilkan dari data diatas adalah seperti gambar dibawah ini
Setelah dilakukan pengolahan lebih lanjut untuk mengurangi RMS error, nilai RMS ( Root
Mean Square ) atau nilai error yang didapat masih sangat besar yaitu 127.5% sedangkan untuk
mendapatkan hasil yang akurat dan sesaui dengan keadaan asli di lapangan nilai error tersebut
harus sangat kecil bahkan mendekati 0%. Untuk itu dilakukan koreksi untuk memperkecil nilai
error tersebut dengan cara display > show inversion result. Setelah muncul window baru klik Edit
data > RMS error statistic, geser kursor mentok ke kiri, kemudian kalau sudah klik editing option
> select type of data trimming, kemudian pilih replace bad data kemudian save .dat yang baru,
hasil save .dat yang baru dibuka lagi lewat read data tapi datanya menggunakan data .dat yang
baru tadi. Lakukan cara tersebut hingga mendapatkan nilai RMS yang sangat kecil.
Akuisisi yang seharusnya dilakukan untuk praktikum geolistrik konfigurasi dipole-dipole
adalah dilapangan GSP (Grha Sabha Pramana), namun karena alat yang digunakan tidak berfungsi
seperti yang semestinya maka dilokasi tersebut hanya dilakukan latihan untuk memasang
konfigurasi dipole-dipole tanpa melakukan akuisisi data.
Kerana alat yang tidak berfungsi seperti semestinya, maka akuisisi data dilakukan di
lapangan Monjalai, bersama dengan kelompok-kelompok yang lain. Sehingga dalam 1 line akuisisi
data digunakan bersama-sama untuk 5 kelompok (kelompok 9, 7, 8, 5 dan kelompok 6). Beberapa
perbedaan dalam pemahaman alat dan alat yang memang sedikit sulit untuk dimeasure sehingga
waktu yang dibutuhkan untuk akuisisi satu titik cukup memakan maktu yang relative lama.
Pada gambar permodelan yang belum melalui proses lebih lanjut diperoleh RMS error
sekitar 127.5% dan bentuk model perlapisannya terlihat lebih mendatar. Gambar berikutnya adalah
yang telah mengalami proses lebih lanjut, dimana gambar pertama diatas merupakan hasil
interpolasi dari data resistivitas yang diperoleh di lapangan, kemudian untuk gambar kedua adalah
gambar dari perhitungan resistivitas semu data lapangan. Sedangkan untuk gambar ketiga adalah
gambar permodelan lapisan yang dibentuk software dengan iterasi sebanyak 5 kali dan RMS error
sekitar 4%.
Interpretasi dari hasil tampilan diatas kurang didukung oleh data geologi yang cukup,
sehingga interpretasi yang dilakukan hanyalah melalui hasil yang ditampilkan oleh pemrosesan
software. Data resistivitas lapisan yang diperoleh dilapangan tidak begitu bagus sehingga
permodelan lapisan yang dihasilkan juga kurang begitu bagus. Namun dari hasil permodelan diatas
dapat dilihat kemenerusan-kemenerusan perlapisan yang memiliki besar nilai resisitivitas yang
relative serangam. Secara umum semakin dalam nilai resistivitasnya semakin besar dari resistivitas
sekitar 4.5 ohm.meter (biru) hingga sekitar 40 ohm.meter (ungu).
Pada jarak sekitar 24 meter terdapat nilai resistivitas yang berbeda dibanding nilai
resistivitas sebelah kanan maupun kirinya. Karena memang kurangnya data geologi, sehingga
belum bisa dikatakan itu adalah hasil dari aktivitas tektonik ataupun dari aktivitas lainnya yang
mengakibatkan suatu perlapisan mengalami deformasi.
KESIMPULAN
Dalam praktikum geolistrik konfigurasi dipole-dipole ini diperoleh kesimpulan, yaitu:
Dalam melakukan akuisisi data perlu memahami konfigurasi dan alat yang
digunakan
Dibutuhkan adanya data geologi daerah penelitian untuk membantu interpretasi
data
Kedalaman akuisisi data sekitar 13 meter dengan bentangan sekitar 80 meter
Semakin dalam resistivitasnya semakin besar
RMS error untuk permodelan lapisan sekitar 4%
DAFTAR PUSTAKA
Hartantyo, Eddy. 2012. Buku Panduan Praktikum Metode Geoelektrisitas dan
Elektromagnetik. Yogyakarta : Program Studi Geofisika, Jurusan Fisika, Fakultas MIPA,
Universitas Gadjah Mada.
Nabilla Nurul Fitri. 2014. Geolistrik Dipole-dipole. Laboratorium Geofisika Eksplorasi
UPN. Yogyakarta.
Tim Asisten GEM. 2014. VES dan Dipole-dipole Lapangan. Laboratorium Geofisika
Fakultas MIPA UGM. Yogyakarta.