Geolistrik

Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang bertujuan mengetahui sifat-sifat kelistrikan lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara menginjeksikan arus listrik ke dalam tanah. Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika aktif, karena arus listrik berasal dari luar sistem. Tujuan utama dari metode jasa geolistrik ini sebenarnya adalah mencari resistivitas atau tahanan jenis dari batuan. Resistivitas atau tahanan jenis adalah besaran atau parameter yang menunjukkan tingkat hambatan listriknya terhadap arus listrik. Batuan yang memiliki resistivitas makin besar, menunjukkan bahwa batuan tersebut sulit untuk dialiri oleh arus listrik. Selain resistivitas batuan, metode geolistrik juga dapat dipakai untuk menentukan sifat-sifat kelistrikan lain seperti potensial listrik dan medan induksi.

Resistivitas batuan dapat diukur dengan memasukkan arus listrik ke dalam tanah melalui 2 titik elektrode di permukaan tanah dan 2 titik lain untuk mengukur beda potensial di permukaan yang sama. Hasil pengukuran geolistrik dapat berupa peta sebaran tahanan jenis baik dengan jenis pemetaan atau horisontal maupun sounding atau kedalaman. Hasil pengukuran geolistrik pemetaan maupun sounding disesuaikan dengan kebutuhan diadakannya akuisisi data serta jenis konfigurasi yang digunakan.

Konfigurasi

Di dalam metode geolistrik aktif diperlukan konfigurasi elektrode karena adanya proses injeksi arus listrik ke permukaan Bumi. Pada titik ukur dibutuhkan faktor koreksi tertentu dalam pengumpulan informasi dengan konfigurasi elektrode. Tujuan dari konfuigurasi elektrode adalah mengetahui nilai resistivitas listrik di dalam tanah dengan ketelitian pengukuran yang mendekati nilai sebenarnya. Pada konfigurasi elektrode terdapat dua jenis elektrode yaitu elektrode arus dan elektrode tegangan. Tiap metode geolistrik memerlukan sepasang elektrode arus dan elektrode tegangan. Bentuk konfigurasi untuk pengukuran adala pengaturan tata letak elektrode arus dan elektrode tegangan di dalam permukaan Bumi. Susunan elektrode membentuk lintasan lurus yang simetris untuk membentuk hubungan geometri dalam faktor koreksi.

Pemilihan jenis konfigurasi elektrode pada metode geolistrik disesuaikan dengan data dan pengamatan lingkungan pengukuran. Pertimbangan utama dalam pemilihan jenis konfigurasi elektrode adalah luas lahan yang menjadi tempat pengukuran. Penanaman elektrode arus di dalam permukaan tanah bertujuan untuk mewakili keakuratan nilai hasil pengukuran. Sedangkan elektrode tegangan mewakili ketelitian pengukuran. Kedalaman penanaman disesuaikan dengan keperluan dan kemampuan amperemeter dan voltmeter yang digunakan.

Pengukuran geolistrik berhubungan dengan geometri susunan elektrode arus dan potensial yang digunakan saat akuisisi. Metode geolistrik terdiri dari beberapa konfigurasi, misalnya yang ke 4 buah elektrodanya terletak dalam satu garis lurus dengan posisi elektrode AB dan MN yang simetris terhadap titik pusat pada kedua sisi yaitu konfigurasi Wenner dan Schlumberger. Setiap konfigurasi mempunyai metode perhitungan tersendiri untuk mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis batuan di bawah permukaan.Beberapa jenis konfigurasi yang biasa digunakan untuk pengukuran geolistrik adalah konfigurasi Schlumberger, konfigurasi Wenner, konfigurasi dipol-dipol dan variasinya.

Susunan elektrode yang biasanya digunakan pada saat pengukuran geolistrik di lapangan

Konfigurasi Wenner

Pengukuran ini dilakukan dengan cara meletakkan titik titik elektrode dengan beda jarak satu sama lain yang sama. Elektrode yang bersebelahan akan berjarak sama (AM = MN = NB = a). Konfigurasi ini memiliki kelebihan dalam ketelitian pembacaan karena memiliki nilai eksentrisitas yang tidak terlalu besar atau bernilai sebesar 1/3. metode ini juga salah satu metode dengan sinyal yang bagus. Kelemahan dari metode ini adalah tidak bisa mendeteksi homogenitas batuan di dekat permukaan yang bisa berpengaruh terhadap hasil perhitungan. selain itu, metode ini membutuhkan biaya yang lebih mahal jika dibandingkan dengan konfigurasi yang lain karena setiap berpindah, maka kabel harus diganti dengan yang lebih panjang.

Konfigurasi Schlumberger

Pengukuran ini dilakukan dengan cara yang sama dengan Wenner, namun jarak elektrode arus dapat diubah tidak sama dengan jarak elektrode potensial. Nilai eksentrisitas dari konfigurasi ini dapat berkisar antara 1/3 atau 1/5. Apabila elektrode arus yang dipindah sudah melewati batas eksentrisitas, perlu dilakukan shifting pada elektrode potensial agar nilai yang didapatkan masih bisa terbaca.

Konfigurasi schlumberger biasanya digunakan untuk sounding, yaitu pengambilan data yang difokuskan secara vertikal. Kelebihan dari konfigurasi ini adalah dapat mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada permukaan dengan cara membandingkan nilai resistivitas semu ketika shifting. Sedangkan kelemahannya adalah pembacaan pada elektrode MN kecil ketika AB berada sangat jauh, hampir melewati batas eksentrisitasnya.

Konfigurasi dipol-dipol

Pengukuran ini dilakukan dengan cara yang sangat berbeda dengan dua konfigurasi diatas. Elektrode potensial diletakkan berjauhan dengan jarak na dari elektrode arus.Kelebihan dari konfigurasi ini adalah biaya yang dikeluarkan tidaklah mahal jika dibandingkan dengan wenner dan schlumberger. konfigurasi ini juga dapat digunakan untuk pemetaan, yaitu pengukuran yang memfokuskan hasil secara lateral. untuk kekurangannya adalah konfigurasi ini memiliki kualitas sinyal yang jelek jika dibandingkan wenner dan schlumberger. Selain dipole-dipole kita dapat melakukan pengurangan elektrode sehingga konfigurasi tersebut menjadi pole-dipole (pengurangan 1 elektrode) atau pole-pole (2 elektrode).

Manfaat Pengukuran Geolistrik

Hasil data pengukuran geolistrik berupa tahanan jenis dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan:

1. Geologi rekayasa untuk mengetahui tebal lapisan lapuk, jenis batuan, struktur geologi serta porositas dan permeabilitas batuan untuk penentuan konstruksi.
2. Pertambangan, untuk mengetahui persebaran mineral di dalam lapisan tanah.
3. Minyak bumi untuk mengetahui ketebalan lapisan lapuk dalam penentuan pemasangan bor, struktur lapisan serta jenis batuan.
4. Arkeologi untuk mengetahui situs-situs peninggalan sejarah yang terpendam dalam tanah.
5. Geologi regional suatu wilayah baik struktur geologi maupun stratigrafinya.
6. Hidrologi, untuk mencari akuifer atau sumber air tanah atau mengetahui intrusi air laut.

Pseudo-Depth

Tiap konfigurasi memiliki kedalaman semu maksimum yang bisa ditembus:

1. Wenner: konfigurasi ini memiliki kedalaman semu sebesar 1/3 dari bentangan AB
2. Schlumberger: konfigurasi ini memiliki kedalaman semu sebesar 1/5 dari bentangan AB
3. Dipole-Dipole: Konfigurasi ini memiliki kedalaman semu sebesar MN(n+1)/2

Referensi

Daftar pustaka

• Vebrianto, Suhendra (2016). Eksplorasi Metode Geolistrik. Malang: Universitas Brawijaya Press. ISBN 978-602-203-937-2.