IDENTIFIKASI LITOLOGI BAWAH PERMUKAAN DENGAN METODE GEOLISTRIK PADA JALAN TRANS KALIMANTAN YANG MELEWATI DAERAH RAWA DI KABUPATEN BANJAR KALIMANTAN SELATAN Marjuni1, Sri Cahyo Wahyono1, Simon Sadok Siregar1
ABSTRAK. Jalan Trans Kalimantan yang melewati daerah rawa di Kabupaten BanjarKalsel seringkali mengalami kerusakan baik berupa penurunan permukaan jalan ataupun retakan. Identifikasi litologi dilakukan untuk mengetahui lapisan tanah dan zona lemah penyebab permukaan jalan yang rentan mengalami kerusakan. Metode menggunakan geolistrik tahanan jenis konfigurasi Dipole-dipole dengan panjang lintasan 100 m dan spasi 5 m. Penelitian ini dilakukan pada 4 kecamatan dengan masing-masing 1 titik lokasi. Pengolahan data menggunakan program Res2dinv. Hasil interpretasi data menunjukkan lapisan tanah keempat lokasi adalah lapisan tanah uruk, tersusun dari tanah lanau pasiran dan pasir kerikil terisi lanau; Lapisan tanah jenuh air, tersusun dari lempung basah lembek dan lanau basah lembek, dan lapisan tanah tidak jenuh air bukan uruk, tersusun dari tanah lanau pasiran dan pasir kerikil terisi lanau. Kata kunci: litologi, rawa, metode geolistrik, jalan Trans Kalimantan.
PENDAHULUAN
pondasi pada konstruksi bawah tanah
Lahan rawa adalah lahan yang
badan
jalan
kurang
baik
ataupun
sepanjang tahun atau selama waktu
kurang memadai dalam mendukung
yang panjang dalam setahun selalu
beban yang berat karena daya dukung
jenuh air (saturated) atau tergenang air
tanah di daerah rawa kurang kuat. Hal
dangkal. Lahan rawa secara dominan
ini
terdapat di empat pulau besar di luar
formasi/litologi bawah permukaan lahan
Jawa,
Sumatra,
rawa itu sendiri. Dalam geofisika, data
Kalimantan, Papua serta sebagian kecil
hasil pengukuran merupakan respon
di Pulau Sulawesi. Kalimantan Selatan
dari kondisi geologi bawah permukaan.
yang luas wilayahnya 3.753.052 ha,
Respon tersebut timbul karena adanya
sekitar 56% adalah lahan rawa.
variasi parameter fisika. Salah satu
yaitu
Pulau
Jalan Trans Kalimantan di wilayah Kalimantan lahan
Selatan
rawa
kerusakan,
yang
seringkali
baik
berupa
erat
kaitannya
dengan
metode geofisika yang sering dipakai
melewati
untuk mengetahui formasi atau litologi
mengalami
bawah
permukaan
penurunan
metode geolistrik.
dangkal
adalah
permukaan jalan ataupun retakan. Hal
Setiyawan & Utama (2010) dan
ini menurut Hidayat (2012) disebabkan
Wafi, dkk. (2013) melakukan penelitian
1
Program Studi FisikaFMIPA Universitas Lambung Mangkurat
53
54 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 12 No. 1, Februari 2015 (53 – 62) di
daerah
Porong
Sidoarjo
menggunakan
metode
geolistrik
didapatkan bahwa patahan dangkal (retakan) adanya
dapat
diketahui
penurunan
nilai
dengan
c. Kabupaten Barito Kuala dan Kota Banjarmasin di sebelah Barat. d. Kabupaten
Tanah
Laut
dan
Banjarbaru di sebelah Selatan.
resistivitas
terhadap daerah sekitarnya, dan zona
Geologi dan Jenis Tanah
lemah suatu lintasan dapat diketahui
Berdasarkan peta geologi lembar
dengan nilai resistivitas yang rendah
Banjarmasin
(<10 Ωm). Penelitian ini dimaksudkan
Sikumbang & Heryanto (1994), jalan
untuk
Trans
mengidentifikasi
menentukan
litologi
letak serta
dan
kedalaman
yang
dibuat
Kalimantan
Kabupaten
yang
Banjar
oleh
melewati
melintasi
empat
lapisan tanah jalan Trans Kalimantan
formasi yaitu: formasi Warukin (Tmw),
yang melewati lahan rawa. Identifikasi
formasi Dahor (TQd), formasi Berai
litologi menggunakan metode geolistrik
(Tomb) dan formasi Aluvium (Qa).
2D konfigurasi dipole-dipole sehingga dapat
diidentifikasi
penyebab
zona
permukaan
jalan
lemah rentan
mengalami kerusakan.
Geografis Kabupaten Banjar Kabupaten Banjar terletak di bagian Selatan Provinsi Kalimantan Selatan,
berada
pada
114o30’20”-
Gambar 1. Peta geologi sebagian Kabupaten Banjar
115o33’37” Bujur Timur serta 2o49’55”3o43’38”
Lintang
Selatan.
Luas
Wilayahnya 4.668,50 km2 atau sekitar 12,20% dari luas wilayah Provinsi [2]. Secara administrasi Kabupaten Banjar berbatasan dengan: a. Kabupaten Tapin dan Hulu Sungai Selatan di sebelah Utara. b. Kabupaten Kotabaru dan Tanah Bumbu di sebelah Timur.
Menurut Tanah
Tingkat
Peta
Sumberdaya
Tinjau
Provinsi
Kalimantan Selatan tahun 2011 skala 1:250.000 dari Balai Besar Penelitian dan Lahan
Pengembangan Pertanian,
Sumberdaya Kementerian
Pertanian sebagian besar jalan Trans Kalimantan yang melewati Kabupaten Banjar terletak pada tanah-tanah grup alluvial dengan bahan induk endapan
Marjuni, dkk. Identifikasi Litologi Bawah Permukaan dengan...55
liat, bahan organik dan pasir. Hanya
penginjeksian arus ke dalam bumi.
sebagian kecil terletak pada tanah-
Salah satu metode geolistrik yang
tanah grup tektonik
terkenal
adalah
metode
resistivitas
(tahanan
jenis).
Prinsip
kerja
Lahan Rawa
metode ini adalah mengalirkan arus
Lahan rawa merupakan lahan yang
menempati
posisi
peralihan
listrik ke dalam bumi melalui dua elektroda
arus
antara daratan dan perairan, selalu
potensialnya
tergenang
elektroda
selama
sepanjang kurun
genangannya terbentuk
dari
tahun
waktu
relatif
karena
atau
tertentu,
dangkal
dan
kemudian
diukur
potensial
resistivitasnya Pendekatan
melalui
dua
sehingga
nilai
dapat yang
dihitung.
digunakan
yang
rawa
dapat
medium di bawah permukaan bumi
karena
yaitu dengan mengasumsikan bahwa
genangan danau umumnya lebih dalam
bumi merupakan suatu medium yang
dan tidak bervegetasi kecuali tumbuhan
homogen isotropis [1].
Lahan
dibedakan
dari
danau
air yang terapung [6]. Berdasarkan
hasil
penelitian
suatu bahan adalah besaran/parameter yang
umum
hambatannya
rawa
setiap
Resistivitas atau tahanan jenis
Hatmoko dkk. (2006), diketahui secara lahan
resistivitas
untuk
drainase
terhambat.
mendapatkan
beda
di
Kalimantan
menunjukkan terhadap
tingkat arus
listrik.
Selatan terdiri dari: rawa pasang surut
Bahan yang mempunyai resistivitas
dengan luas 1.032.184 ha (49,08%),
makin besar, berarti makin sukar untuk
disusul oleh lahan gambut 800,257 ha
dilalui arus listrik [13].
(38,05%), dan rawa lebak 270.547 ha
ρa = K V/I
(1)
(12,87%).
ρa = K R
(2)
Geolistrik dan Metode Tahanan Jenis Geolistrik metode
dalam
adalah
salah
geofisika
Keterangan:
satu
ρa = tahanan jenis (ohm.m)
yang
K = faktor geometri (m)
mempelajari sifat aliran listrik di dalam
V = beda potensial terukur (V)
bumi. Pendeteksian di atas permukaan
I = arus yang diinjeksi (I)
meliputi pengukuran medan potensial,
R = Hambatan yang terukur (Ohm) [5].
arus, dan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun akibat
Selain
oleh
jenis
material
ternyata pada kebanyakan batuan nilai
56 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 12 No. 1, Februari 2015 (53 – 62) tahanan jenis lebih banyak ditentukan
atas: resistivity meter, elektroda, Kabel
oleh porositas, kandungan air serta
roll,
kualitas airnya. Pada akuifer yang
konektor, komputer, perangkat lunak
tersusun
(program
oleh
bahan
lepas,
nilai
meteran,
penjepit,
Res2dinv),
isian,
sesuai dengan tingkat kejenuhan dan
Banjar, peta geologi, dan peta tanah
keasinan air tanah [7].
Kabupaten Banjar.
Jenis Tanah/Batuan
Tanah lempung, basah
administrasi
lembar
tahanan jenis akan semakin menurun
Tabel 1. Nilai resistivitas tanah/batuan
peta
GPS,
switch,
Kabupaten
Identifikasi masalah
Nilai Resistivitas (Ohm.meter) 1,5-3,0
Studi literatur
lembek
Tanah lanau dan tanah
3-15
Survey lapangan
Tanah lanau, pasiran
15-150
Pengukuran geolistrik
Batuan dasar berkekar
150-300
lanau basah lembek
terisi tanah lembab Pengolahan data
Pasir kerikil terdapat
+ 300
Peta geologi dan peta tanah
lapisan lanau
Batuan dasar terisi
Korelasi nilai resistivitas tanah/batuan, peta tanah dan peta geologi
300-2400
tanah kering
Batuan dasar tak lapuk [10]
> 2400 Interpretasi data
METODOLOGI PENELITIAN
Pengambilan
data
Kesimpulan
dilakukan
pada empat titik lokasi pengambilan
Gambar 2. Skema penelitian
data yakni Kecamatan Sei Tabuk, Gambut, Astambul dan Mataraman. Pengolahan
data
Laboratorium
Dasar
Banjarbaru.
Alat
dilakukan
dan
FMIPA bahan
HASIL DAN PEMBAHASAN
di
Unlam yang
digunakan dalam penelitian ini terdiri
Titik-titik
lokasi
pengambilan
data berada pada tipe tanah alluvial dan
termasuk lahan
rawa,
yakni:
lintasan 1 di Kecamatan Mataraman,
Marjuni, dkk. Identifikasi Litologi Bawah Permukaan dengan...57
lintasan 2 di Kecamatan Astambul,
meander, topografi datar, merupakan
lintasan 3 di Kecamatan Gambut, dan
lahan persawanahan; titik lokasi di
lintasan
Kecamatan Gambut, lintasan berada
4
di
Kecamatan
Sungai
pada
Tabuk. Pada titik lokasi di Kecamatan Mataraman,
lintasan
berada
pada
landform
topografi
datar,
depresi
alluvial,
vegetasi
berupa
tanaman pakis dan pohon galam; dan
landform tanggul sungai meander,
titik
topografi datar, vegetasi berupa pakis
Tabuk, lintasan berada pada landform
dan pohon rumbia; titik lokasi di
rawa
Kecamatan Astambul, lintasan berada
topografi datar, dan vegetasi juga
pada landform rawa belakang sungai
tanaman pakis dan pohon galam.
lokasi
di
Kecamatan
belakang
sungai
Sungai
meander,
(b)
(a)
Gambar 3. Titik lokasi pengambilan data (a) berdasarkan peta tanah Kab. Banjar (b) berdasarkan peta geologi lembar Banjarmasin Berdasarkan
Peta
geologi,
diuruk
ke
badan
meninggikan
lokasi pengukuran adalah: lempung,
daerah sekitar agar tidak terendam air
lanau,
dan memperkuat daya topang jalan
berdasarkan tanah/batuan, keempat
titik
dikelompokkan
dan
kerikil.
nilai secara lokasi menjadi
Dan
resistivitas garis
terhadap
beban
jalan
untuk
material penyusun utama keempat titik
pasir
badan
jalan
terhadap
yang
melintas.
besar
Merupakan lapisan tanah paling atas,
pengukuran
bersifat tidak jenuh air, berupa tanah
3
lapisan
pasir kerikil terisi lanau dan lanau resistivitas
pasiran,
nilai
tanah jenuh air, 3) lapisan tanah tidak
Lapisan
tanah
jenuh air bukan uruk. Lapisan tanah
dibawah lapisan tanah uruk, bersifat
uruk; merupakan tanah yang sengaja
jenuh air sehingga merupakan zona
jenuh
>20
Ωm.
tanah, yakni: 1) tanah uruk, 2) lapisan
air;
terletak
58 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 12 No. 1, Februari 2015 (53 – 62) lemah, lempung dan lanau sebagai
lapisan
penyusun utama, nilai resistivitas <20
resistivitas >20 Ωm, lebih padat,
Ωm. Lapisan tanah tidak jenuh air
penyusun utama lapisan ini adalah
bukan
pasir kerikil terisi lanau dan lanau
uruk;
sebagian
bukan
besar
tanah
terletak
uruk,
dibawah
tanah
jenuh
air,
nilai
pasiran.
Tabel 2. Hubungan warna, nilai resistivitas dan tipe tanah Warna
Nilai Resistivitas (Ωm) 0,00 – 0,10 0,10 – 0,18 0,18 – 0,32 0,32 – 0,58 0,58 – 1,05 1,05 – 1,89 1,89 – 3,40 3,40 – 6,12 6,12 – 11,00 11,00 – 19,80 19,80 – 35,70 35,70 – 64,30 64,30 - 116 116 - 209 209 - 375 > 375 >> 375
Tipe Tanah Lapisan Tanah
Kec. Mataraman
Kec. Astambul
-
-
Kec. Gambut & Sungai Tabuk
Lempung basah lembek
Lapisan tanah jenuh air
Lanau basah lembek
Lapisan tanah uruk/lapisan tanah tidak jenuh air bukan uruk
Lanau pasiran
Pasir kerikil terisi lanau
(a)
(b)
Gambar 4. lintasan 1 (a) Lokasi (b) Hasil penampang Pada lintasan 1 berdasarkan
lanau pasiran, 3) pasir kerikil terisi
nilai resistivitas terdapat 3 tipe tanah,
lanau. Tanah lanau basah lembek
yakni: 1) tanah lanau basah lembek, 2)
terdapat
pada
meter
8-9
pada
Marjuni, dkk. Identifikasi Litologi Bawah Permukaan dengan...59
kedalaman 4,6-6 m dengan area yang
merata
sempit. Lanau pasiran dan pasir kerikil
kedalaman hampir 15 m, dan jika
terisi
terdapat
lanau
yang
penampang
terlihat
gambar
pada
dari
permukaan
tanah
uruk
hingga
dipermukaan
merupakan
diperkirakan ketebalannya kurang dari
kelompok lapisan tanah tidak jenuh air
1 m, sehingga tidak terlihat pada
bukan uruk karena pola penyebarannya
penampang gambar.
(a)
(b)
Gambar 5. lintasan 2 (a) Lokasi (b) Hasil penampang
Pada lintasan 2, berdasarkan nilai resistivitas terdapat 3 tipe tanah, yakni: 1) Tanah lanau basah lembek, 2) Lanau pasiran, 3) Pasir kerikil terisi lanau. Tanah lanau basah lembek terdapat merata sepanjang lintasan sampai pada meter ke-85 pada kedalamanan 2-10 m,
(a)
dan sedikit pada kedalaman 14,7 m pada meter 70-75. Merupakan tipe tanah dengan area yang paling luas dan merupakan lapisan tanah jenuh air. Tanah
lanau
pasiran
terdapat
dipermukaan dan merata disepanjang lintasan, merupakan lapisan tanah uruk,
(b)
sebagian lagi terdapat pada kedalaman 9-11,8 m. Pasir kerikil terisi lanau terdapat pada kedalaman 11,8-14,7m.
Gambar 6. Lintasan 3 (a) Lokasi (b) Hasil penampang
60 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 12 No. 1, Februari 2015 (53 – 62) Pada lintasan 2 penampang lapisan
diketahui, lapisan tanah jenuh air
bawah permukaan menunjukkan tipe
berada pada kedalaman 4,5-12 m.
tanah
dengan
Walaupun sangat luas area jenuh air
permukaan jalan adalah lanau pasiran
di lintasan ini dan merata tetapi tanah
dengan kadar air tinggi (19,8 Ωm
bagian permukaan yang terdiri dari
resistivitas<35,7 Ωm) dan ketebalan
lanau pasiran dan pasir kerikil terisi
sekitar 2,6 m. Tanah ini masih bersifat
lanau dengan ketebalan sekitar 3-4,5
lunak dan labil sehingga jalan daerah
m mampu menahan
ini rawan mengalami kerusakan.
melintas sehingga permukaan jalan
yang
bertemu
Pada lintasan 3 berdasarkan
beban
yang
aman dari kerusakan.
nilai resistivitas terdapat 4tipe tanah, yakni:
1)
lembek,
tanah 2)
lembek,3)
lempung
tanah tanau
basah
lanau
basah
pasiran,4)
tasir
kerikil terisi lanau. Tanah lempung basah
lembek
dan
lanau
basah
lembek terdapat merata sepanjang
(a)
lintasan pada kedalaman 4,6-11,8 m. Tanah lanau pasiran terdapat merata disepanjang lintasan pada kedalaman 2,6 dan 12 m. Pasir kerikil terisi lanau terdapat pada permukaan dengan
(b)
ketebalan 2-3 m dan di kedalaman 14
Gambar 7. Lintasan 4 (a) Lokasi (b) Hasil penampang
m. Tanah lanau pasiran dan pasir kerikil terisi lanau yang berada di atas
Pada lintasan 4 berdasarkan
permukaan lapisan tanah jenuh air
nilai resistivitas terdapat 4 tipe tanah,
diperkirakan
merupakan
lapisan
yakni:
tanah
sedangkan
dibawah
lembek, 2) tanah lanau basah lembek,
lapisan
3) lanau pasiran, 4) pasir kerikil terisi
uruk
permukaannya
merupakan
tanah tidak jenuh air bukan uruk. Pada penampang permukaan
1)
tanah
lempung
basah
lanau. Tanah lempung basah lembek
tampilan
dan lanau basah lembek terdapat
bawah
sepanjang lintasan pada kedalaman 1-
yang dihasilkan dapat
9 m. Tanah lanau pasiran terdapat
lintasan
3,
lapisan
Marjuni, dkk. Identifikasi Litologi Bawah Permukaan dengan...61
pada permukaan penampang dengan
3. Lapisan tanah sebagai zona lemah
ketebalan 1-2,5 m dan di kedalaman
setiap lintasan adalah lapisan tanah
10-12 m. Pasir kerikil terisi lanau
jenuh air yang tersusun oleh tanah
terdapat pada kedalaman 11,8-14,7 m.
lempung basah lembek dan/atau
Diperkirakan jalan di daerah ini rentan
lanau basah lembek.
mengalami kerusakan karena tanah lanau pasiran di permukaan sebagai
DAFTAR PUSTAKA
lunak dan labil.
[1] Andriyani, S., A.H. Ramelan, & Sutarno. 2010. Metode Geolistrik Imaging Konfigurasi Dipole-Dipole Digunakan untuk Penelusuran Sistem Sungai bawah Tanah pada Kawasan Karst di Pacitan, Jawa Timur. Jurnal Ekosains. 2: 46-54.
KESIMPULAN
[2] BPPHPXI Banjarbaru. 2011. Kab. Banjar. http://bpphp11.dephut.go.id (diakses pada 11 Nopember 2014)
pembatas dengan daerah jenuh air kurang tebal, serta nilai resistivitas lanau pasiran tersebut juga rendah yang juga memiliki sifat tanah yang
Berdasarkan
hasil
penelitian
dapat disimpulkan: 1. Litologi
bawah
permukaan
jalan
Trans Kalimantan yang melewati daerah rawa di Kabupaten Banjar yaitu bahwa Lintasan 1 (Kecamatan Mataraman) (Kecamatan
dan
lintasan
Astambul)
2
tersusun
oleh: lanau basah lembek, lanau pasiran, dan pasir kerikil terisi lanau, Lintasan 3 (Kecamatan Gambut) dan lintasan 4 (Kecamatan Sei Tabuk) tersusun oleh: tanah lempung basah lembek, lanau basah lembek, lanau pasiran, dan pasir kerikil terisi lanau. 2. Lapisan tanah setiap lintasan terdiri dari lapisan tanah uruk, lapisan tanah jenuh air, dan lapisan tanah tidak jenuh air bukan uruk.
[3] Hatmoko, D., M. Aries, & K. Anwar. 2006. Potensi Sebaran Lahan Rawa Berdasarkan Luasan Tipologi dan Tipe Luapan di Kalimantan Selatan. Lembar Peta 1712,1713,1812,1813, Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa (BALITTRA), Banjarbaru. [4] Hidayat, R. 2012. Identifikasi Bawah Permukaan Jalan Bergelombang Menggunakan Metode Resistivitas sebagai Pendukung Perekayasaan Jalan yang Berkualitas. Project PKMP Universitas Tanjungpura, Pontianak. [5] Loke, M.H. 2000. Electrical Imaging Surveys For Environmental and Engineering Studies: A Practical Guide to 2-D and 3-D Surveys. Geotomo Software, Malaysia. [6] Najiyati, S., L. Muslihat, & I.N.N. Suryadiputra. 2005. Panduan Pengelolaan Lahan Gambut untuk Pertanian Berkelanjutan. Wetlands International, Bogor.
62 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 12 No. 1, Februari 2015 (53 – 62) [7] Purnama, I.S. & B. Sulaswono. 2006. Pemanfaatan Teknik Geolistrik untuk Mendeteksi Persebaran Air Tanah Asin pada Akuifer Bebas di Kota Surabaya. Majalah Geografi Indonesia. 20: 5266. [8] Res2Dinv ver.3. 59. 2010. Rapid 2-D Resistivity & IP Inversion Using the Least-Square Method: Geoelectrical Imaging 2D & 3D. Geotomo Software, Malaysia. [9] Sarwani, M., A. Hidayat, Suparto, & Hikmatullah. 2011. Peta Sumberdaya Tanah Tingkat Tinjau Provinsi Kalimantan Selatan Skala 1:250.000. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Bogor. [10] Setiyawan, T. & W. Utama. 2010. Interpretasi Bawah Permukaan
Daerah Porong Sidoarjo dengan Metode Geolistrik Tahanan Jenis untuk Mendapatkan Bidang Patahan. ITS, Surabaya. [11] Sikumbang, N. & R. Heryanto. 1994. Peta Geologi Lembar Banjarmasin, Kalimantan. Skala 1: 250.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. [12] Wafi, A., B.J. Santosa, & D.D. Warnana. 2013. Pemetaan Zona Lemah Jalan Arteri Porong Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner dan Dutch Cone Penetrometer Test (DCPT). Jurnal Sains Pomits. 1: 1-4 [13] Waluyo. 2004. Buku Panduan Workshop Geofisika 2004: Teori dan Aplikasi Metode Resistivitas. UGM, Yogyakarta.
