SKRIPSI. Diajukan Dalam Rangka Menyelesaikan Study Strata I Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

PENGUKURAN RESITIVITAS UNTUK MENENTUKAN KEDALAMAN BATUAN DASAR (BASEMENT) (Studi Kasus di Desa Pacekelan Kecamatan Purworejo Kabupaten Purworejo Jawa Tengah)

SKRIPSI

Diajukan Dalam Rangka Menyelesaikan Study Strata I Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Disusun Oleh : Nama

: Dwi Umi Widy Astuti

NIM

: 4250401010

Jurusan/Prodi: Fisika/Fisika S1

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2007

PERSETUJUAN PEMBIMBING

Skripsi ini telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan kesidang ujian skripsi Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang.

Semarang, 26 Agustus 2006 Pembimbing I

Pembimbing II

Drs. M. Aryono Adhi, M.Si

Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M.Si

NIP. 132150462

NIP. 131813679

ii

PENGESAHAN KELULUSAN

Skripsi ini telah diujikan di hadapan sidang Panitia Ujian Skripsi Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang pada : Hari

:

Tanggal

: Panitia Ujian

Ketua,

Sekretaris

Drs. Kasmadi Imam S, M.S.

Drs. M. Sukisno, M.Si

NIP 130781011

NIP 130529522

Penguji I,

Penguji II

Dr. Supriadi Rustad

Drs. M. Aryono Adhi, M.Si

NIP. 131695157

NIP. 132150462 Penguji III,

Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M.Si NIP. 131813679

iii

PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa yang tertulis dalam skripsi ini benar-benar hasil karya sendiri, bukan jiplakan dari karya tulis orang lain baik sebagian maupun seluruhnya. Pendapat atau temuan orang lain yang terdapat dalam skripsi ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.

Semarang, 26 Februari 2007

Dwi Umi Widy Astuti NIM 4250401010

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO •

Bacalah dengan menyebut nama Tuhanmu yang menciptakan (Q.S. Al Alaq : 1)

•

Akal dan belajar itu seperti jiwa dan raga, tanpa raga, jiwa adalah udara hampa, tanpa jiwa, raga adalah kerangka tanpa makna. (Kahlil Gibran)

•

Kebahagian dalam hidup bukan karena kita bahagia tetapi kebahagiaan dalam hidup adalah ketika kita bisa membuat orang lain bahagia.

PERSEMBAHAN Skripsi ini kupersembahkan untuk: 1. Bapak dan Ibuku tercinta 2. Adikku Lina tersayang 3. Almamaterku

v

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karuniaNya sehingga penulis diberi kekuatan untuk menyelesaikan skripsi ini. Dalam menyelesaikan skripsi ini tentunya penulis tidak terlepas dari bimbingan, bantuan, dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Dr. AT. Soegito, S.H.,M.M., selaku Rektor Universitas Negeri Semarang. 2. Drs. Kasmadi I.S,M.S., selaku Dekan FMIPA Universitas Negeri Semarang. 3. Drs. M. Sukisno, M.Si, selaku Ketua Jurusan Fisika FMIPA UNNES. 4. Dra. Upik Nurbaiti, selaku Dosen Wali. 5. Dr. Supriadi Rustad, selaku dosen penguji. 6. Drs. M. Aryono Adhi, M.Si, selaku dosen pembimbing I. 7. Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M.Si, selaku dosen pembimbing II. 8. Papa Mamaku tercinta atas semua kepercayaan, cinta dan kebahagian yang selama ini menyertai setiap langkahku. 9. Adikku Lina Rustanti yang selalu berkata “SEMANGAT!” ketika aku ingin berhenti melangkah. 10. Kakakku Eko, Mba’ Cici’, si Kecil Ariel n Keluarga Besar Bp. Suyoto 11. Tika teman terbaikku yang selalu menemaniku, Novi Indri, Winda, Nopek, Rio, Yu2n, Ardian, Mas Budi’s, Mas Fat, Mas Tree, Nia, Billy, Aqin,

vi

Wiyono, Adjie, Tepox, Warinyoh, Arisan, Mas Na2ng, Islah, n Jacky, tak ada kata yang lebih indah untuk persehabatan kita. 12. April, atas komp, kamar dan perhatiannya, Atik, Ma2h, Yanti, D-nies, Arisan, Irfan, Toro, Adji’, Bu Putih, Mba’ Na, Hera, Arint, Dsita, kalian membuatku merasa selalu muda. 13. Tmen2 LAKERS cost, HMI,UKM SDC, Mas Eko, Hnfi, Kristian, Laily, Iin, Anis, Misbah, dkk, yang membuatku selalu tersenyum. 14. Mas Wasi n Mba’ Natalie cntik, atas kesabarannya selama ini. 15. Mas Hamrowi, Mas Andi Fadllan, Mas Suga, Mas Gi’, Mas Eksan, Mas Joko, Nina Centil, Mba’ Olint, Mba’ Lulu’, Mba’ Danu, Mba’ Nining, Mba’ Nina. 16. Mas Yo2’, Mas Edy, Dik Mo2n, Dik Ayink, Cilikon, Dik Wa2n n Acong kalian tak akan kulupakan. Seperti Makhluk Allah yang lain, karya ilmiah ini sangat jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan, oleh karena itu pada kesempatan kali ini penulis mohon maaf sebesar-besarnya. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan agar tercipta karya tulis sejenis yang lebih baik.

Semarang, Penulis

vii

SARI Dwi Umi Widy Astuti, 2006. Pengukuran Resistivitas Untuk Menentukan Kedalaman Batuan Dasar (Basement)(Studi Kasus Desa Pacekelan Kecamatan Purworejo Kabupaten Purworejo Jawa Tengah) Pembimbing I : Drs. M. Aryono Adhi, M.Si Pembimbing II : Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M.Si Metode tahanan jenis adalah salah satu dari metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam batuan di bawah permukaan bumi. Metode geolistrik adalah salah satu cara metode geofisika untuk mendeteksi lapisan batuan di bawah permukaan tanah. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kedalaman batuan dasar di Desa Pacekelan Kecamatan Purworejo Kabupaten Purworejo dengan menggunakan metode tahanan jenis (resistivitas) konfigurasi Schlumberger. Metode tahanan jenis ini untuk mengetahui jenis pelapisan batuan didasarkan pada distribusi nilai resistivitas tiap lapisan. Pada penelitian ini yang dilakukan adalah dengan menginjeksikan arus melalui elektroda arus sehingga menimbulkan beda potensial melalui elektroda potensial. Harga tahanan jenis dapat diturunkan dari nilai arus dan beda potensial dari berbagai jarak elaktroda yang berbeda. Pada metode tahanan jenis bumi diasumsikan bersifat homogen isotropic dimana nilai tahanan jenis yang terukur bukan merupakan harga sebenarnya akan tetapi merupakan nilai tahanan jenis semu (apparent resistivitas). Hasil dari pengukuran dilapangan berupa beda potensial dan arus dapat digunakan untuk menghitung harga resistivitas semu. Setelah diperoleh harga resistivitas semu kemudian dibuat matching curve, dalam hal ini dilakukan menggunakan perhitungan computer dengan program interpex-1D untuk mengetahui nilai resistivitas kedalaman tiap lapisan. Setelah itu nilai rsistivitas, kedalaman dan ketebalan lapisan diolah secara manual untuk mendapatkan penampang 2D. 15 titik pengukuran dibagi menjadi 4 penampang lapisan yang mewakili bentangan daerah penelitian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tiap-tiap penampang lapisan terbagi atas tiga lapisan batuan dan batuan dasar pada daerah penelitian ditemukan pada lapisan ketiga dan memiliki nilai resistivitas >30 Ωm dengan kedalaman >50m. Batuan dasar dapat ditemukan pada tiap-tiap PAC pada lapisan ketiga, kecuali pada titik 8 jalur PAC 4 karena pada kedalaman 96,71m belum menunjukkan adanya kedalaman batuan dasar. Kata Kunci : Geolistrik, metode batuan dasar, resistivitas, batuan dasar

viii

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL........................................................................................ i PERSETUJUAN PEMBIMBING.................................................................... ii PENGESAHAN KELULUSAN ...................................................................... iii PERNYATAAN............................................................................................... iv MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... v KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi SARI................................................................................................................. viii DAFTAR ISI.................................................................................................... ix DAFTAR TABEL............................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1 A. Alasan Pemilihan Judul.................................................................. 1 B. Permasalahan ................................................................................. 2 C. Penegasan Istilah............................................................................ 3 D. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4 E. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4 F. Sistematika Skripsi......................................................................... 4 BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................ 6 A. Sifat Listrik Batuan ......................................................................... 7 B. Aliran Listrik di dalam Bumi .......................................................... 9

ix

C. Resistivitas Batuan .......................................................................... 12 D. Geolistrik Metode Tahanan Jenis.................................................... 14 E. Geologi Daerah Penelitian............................................................... 16 BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 18 A. Lokasi dan Waktu Penelitian .......................................................... 18 B. Desain Penelitian ............................................................................. 22 C. Metode Analisis dan Interpretasi Data ............................................ 24 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ............................... 26 A. Hasil Penelitian ............................................................................... 26 B. Pembahasan ..................................................................................... 26 1. Kondisi Geologi .......................................................................... 26 2. Analisis dan Interpretasi Data ..................................................... 30 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN......................................................... 42 A. Simpulan ........................................................................................ 42 B. Saran............................................................................................... 43 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 44 LAMPIRAN..................................................................................................... 45

x

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Variasi Rsistivitas Material Bumi (Batuan) ....................................... 15 Tabel 3.1 Spesifikasi Naniura NRD 22 S........................................................... 23 Tabel 4.1 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC 1 ...................................... 32 Tabel 4.2 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC 2 ...................................... 33 Tabel 4.3 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC 3 ...................................... 37 Tabel 4.4 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC 4 ...................................... 38

xi

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Silinder Konduktor......................................................................... 8 Gambar 2.2 Medium Homogen Isotropik dengan Arus Listrik ......................... 10 Gambar 2.3 Titik arus di dalam bumi ................................................................ 12 Gambar 2.4 Penampang vertical ketika arus diinjeksikan pada permukaan yang seragam...................................................................................................... 12 Gambar 2.5 Dua titik arus yan berlawanan polaritas di permukaan bumi ......... 13 Gambar 2.6 Medium berlapis dengan variasi resistivitas .................................. 17 Gambar 3.1 Peta Jawa Tengah (kab. Purworejo dilingkari................................ 19 Gambar 3.2 Peta Kab. Purworejo (dengan lokasi penelitian di dalam lingkaran) ........................................................................................................... 20 Gambar 3.3 Peta penentuan letak titik pengambilan data .................................. 22 Gambar

3.4

Skema

Peralatan

Pengukuran

Resistivitas

Konfigurasi

Schlumberger ..................................................................................................... 24 Gambar 4.1 Peta Penentuan Titik Penampang................................................... 27 Gambar 4.2 Penampang Dua Dimensi PAC 1 ................................................... 31 Gambar 4.3 Penampang Dua Dimensi PAC 2 ................................................... 34 Gambar 4.3 Penampang Dua Dimensi PAC 3 ................................................... 36 Gambar 4.4 Penampang Dua Dimensi PAC 4 ................................................... 40

xii

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data Lapangan............................................................................. 45 Lampiran 2 Data Hasil Pengolahan dengan Interpex-1D ............................... 60 Lampiran 3. Pengolahan Data Geolistrik dengan Interpex-1D konfigurasi Schlumberger .............................................................................. 105 Lampiran 4 Peta Geologi Daerah Penelitian................................................... 107

xiii

BAB I PENDAHULUAN

Secara umum geofisika dapat diartikan sebagai suatu kajian yang terstruktur tentang fenomena alam, pengukuran dan karakterisasinya serta penggunaannya untuk pencarian sumber daya alam, khususnya ditinjau dari aspek-aspek fisika. Untuk memahami geofisika secara baik, diperlukan dasardasar yang kuat dalam fisika, geologi, matematika dan juga instrumentasi. Seringkali geofisika juga dianggap sebagai sekumpulan alat atau tools (misalnya metode-metode untuk eksplorasi, metode-metode untuk peramalan dan metode lainnya). Salah satu metode geofisika untuk eksplorasi adalah metode tahanan jenis yang bisa digunakan untuk menentukan kedalaman batuan dasar.

A.

Alasan Pemilihan Judul Kabupaten Purwarejo merupakan daerah yang strategis untuk melakukan pengembangan sarana dan prasarana. Di kabupaten Purworejo akan dibangun perumahan, jembatan dan perbaikan jalan raya, akan tetapi kondisi tanah pada daerah tersebut masih labil untuk pembangunan bahkan masih sering terjadi tanah longsor. Di desa Pacekelan, kecamatan Purworejo, kabupaten Purworejo akan menjadi tempat pembangunan sarana dan prasarana tersebut. Di desa Pacekalan terdapat pola struktur tanah yang melingkupi daerah tersebut, sebagian besar wilayahnya didominasi oleh endapan aluvium yang berumur halosen hal ini terlihat jelas dengan adanya begitu banyak sungai dangkal. Dan

1

2

di dalam sungai tersebut terdapat kerakal, kerikil dan batu pasir. Formasi yang berumur Miosen juga tersebar di daerah perbukitan. Perselingan gunung api yang berbentuk bongkahan-bongkahan besar yang melapuk berwarna coklat kemerah-merahan melingkupi sebagian besar perbukitan desa tersebut. Litologi daerah tersebut menyebutkan bahwa dearah tersebut masih banyak terdapat patahan, ini salah satu hal yang dapat menyebabkan adanya tanah longsor. Dan hal tersebut terbukti dengan adanya tanah longsor di beberapa tempat di desa tersebut. Laboratorium Fisika telah melakukan banyak penelitian dengan menggunakan alat geolistrik. Salah satunya adalah digunakan dalam upaya penentuan kedalaman batuan dasar (basement). Penentuan kedalaman batuan dasar dipandang perlu dilakukan gunamemberikan informasi atau data kepada pihak yang bersangkutan sebagai bahan pertimbangan dalam melakukan langkahlangkah kongkrit pembangunan. Bermula dari semua permasalahan tersebut di atas, maka dalam skripsi ini penulis mengambil judul “PENGUKURAN RESITIVITAS UNTUK MENENTUKAN KEDALAMAN BATUAN DASAR (BASEMENT) (Dengan studi kasus di Desa Pacekelan, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah).” B.

Permasalahan Tanah longsor yang terjadi di desa Pacekelan membuat pembangunan sarana dan prasarana seperti pembangunan jalan raya, jembatan dan perumahan memerlukan informasi yang berkaitan dengan kondisi tanah. Untuk itu

3

kedalaman batuan dasar sangat diperlukan untuk informasi pembangunan agar mendapat bangunan yang baik dan kokoh. Penentuan kedalaman batuan dasar dilakukan di desa Pacekelan, kecamatan Purworejo, kabupaten Purworejo, Jawa Tengah.

C.

Penegasan Istilah Untuk menghindari penafsiran yang berbeda terhadap beberapa istilah yang digunakan, maka diperlukan penegasan sebagai berikut: 1. Geolistrik adalah alat yang digunakan dalam survey metode geofisika yang bekerja atas prinsip aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. 2.

Metode tahanan jenis adalah suatu metode geofisika dengan menggunakan prinsip distribusi tahanan jenis pada lapisan-lapisan bumi untuk mengetahui jenis batuannya.

3.

Basement adalah batuan dasar atau batuan yang kokoh yang terdapat di bawah permukaan tanah.

4.

Peta Geologi adalah peta yang menggambarkan bentuk serta kedudukan batuan dipermukaan bumi yang mencerminkan keadaan bawah permukaan.

5. Formasi adalah seperangkat lapisan atau strata yang memiliki ciri-ciri litologi yang sama dan mengandung sisa-sisa kehidupan yang sama (Marbun,1982 dalam Tofani,Tito,2001: 12).

4

D.

Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kedalaman batuan dasar (basement) dengan studi kasus di Desa Pacekelan, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah).

E.

Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Dengan diketahui kedalaman batuan dasar maka instansi terkait dapat mempertimbangkan

langkah-langkah

yang

akan

diambil

untuk

pembangunan tersebut, seperti penentuan kedalaman pasak ataupun pondasi bangunan. 2. Bangunan yang akan dihasilkan akan lebih kokoh dan dapat dihindarkan dari bahaya tanah longsor yang sering terjadi.

F.

Sistematika Skripsi Untuk mempermudah dalam menelaah skripsi ini, maka dalam penyusunannya dibuat sistematika sebagai berikut: 1.

Bagian awal skripsi Bagian ini berisi halaman judul, lembar pengesahan, sari, kata pengantar, motto dan persembahan, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, dan daftar lampiran.

2.

Bagian isi skripsi Bagian ini terdiri dari lima bab yang meliputi :

5

a.

Bab I Pendahuluan Bab ini memuat alasan pemilihan judul yang

melatar-

belakangi masalah, permasalahan, penegasan istilah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika skripsi. b.

Bab II Landasan Teori Bab ini terdiri dari kajian mengenai landasan teori yang mendasari penelitian.

c.

Bab III Metode Penelitian Bab ini menguraikan metode penelitian yang digunakan dalam penyusunan skripsi. Metode penelitian ini meliputi; metode pengumpulan data, desain penelitian, dan metode analisis dan interpretasi data.

d.

Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan Bab ini berisi hasil-hasil penelitian dan pembahasannya.

e.

Bab V Penutup Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran sebagai implikasi dari hasil penelitian.

3.

Bagian akhir skripsi Bagian ini berisi daftar pustaka dan lampiran-lampiran.

BAB II LANDASAN TEORI Lapisan bumi tersusun oleh batuan. Pengelompokan batuan ynag paling sederhana adalah berdasarkan kejadiannya atau cara terbentuknya, menjadi tiga kelompok utama; batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorfosa. Batuan Beku merupakan batuan yang terbentuk langsung dari pembentukan magma, magma merupakan zat cair pijar yang merupakan persenyawaan silikat yang berada di bawah kondisi tekanan dan suhu yang tinggi di dalam tubuh bumi. Batuan Metamorfik merupakan batuan yang mengalami perubahan karena pengaruh bertambahnya tekanan dan temperatur. Struktur, tekstur dan komposisi batuan asal berubah menjadi batuan baru metamorfik, demikian juga mineraloginya, perubahan ini terjadi langsung dari fase padat tanpa melalui fase cair. Batuan sedimen merupakan batuan yang terjadi akibat peristiwa pembatuan atau litifikasi dari hancuran batuan lain (detritus) atau litifikasi dari hasil reaksi kimia tertentu.

Litifikasi adalah proses terubahnya material lepas menjadi

kompak dan keras. Tipe batuan berbeda untuk setiap wilayah. Bagian dari lapisan batuan yang merupakan pondasi yang kuat bagi lapisan diatasnya sering disebut dengan batuan dasar (basement). Batuan ini merupakan formasi geologi homogen yang terkonsolidasi dengan kuat dan menunjukkan sifat yang berbeda dengan lapisan diatasnya salah satu sifat itu adalah resistivitasnya. Batuan dasar biasanya berumur tua pada area tertentu yang tersusun oleh endapan batuan metamorfosa yang komplek dan batuan beku dibawah lapisan sedimen. Keberadaan batuan

6

7

dasar sangat berpengaruh terhadap kestabilan tanah terutama dalam hal pergerakan tanah. Semakin kuat batuan, semakin kecil kemungkinan pergerakan tanahnya, begitu juga sebaliknya. Usaha eksplorasi dengan menggunakan alat geolistrik kali ini bertujuan untuk menentukan kedalaman batuan dasar (basement). Penggunaan alat tersebut tidak terlalu sulit, akan tetapi dalam pemanfaatannya juga harus diimbangi dengan pemahaman konsep atau teori yang menjadi dasar dari geolistrik yang antara lain adalah sifat listrik batuan, aliran listrik dalam bumi, resistivitas, serta asumsiasumsi yang digunakan dalam pengukuran geolistrik. A.

Sifat listrik batuan Aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik. a.

Konduksi secara elektronik Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron-elektron bebas tersebut. Aliran listrik ini juga dipengaruhi oleh sifat atau karakteristik masing-masing batuan yang dilewatinya. Salah satu sifat atau karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis).

L Gambar 2.1 Silinder Konduktor

8

Jika ditinjau silinder konduktor dengan panjang L, luas penampang A, dan resistansi R, maka dapat dirumuskan: R=ρ

L A

di mana ρ adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam Ωm. Sedangkan menurut hukum Ohm, resistansi R dirumuskan:

R=

V I

Dari kedua rumus tersebut didapatkan nilai resistivitas (ρ) sebesar :

ρ=

VA IL

b. Konduksi secara elektrolitik Sebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memiliki resistivitas yang sangat tinggi. Namun pada kenyataannya batuan biasanya bersifat porus dan memiliki pori-pori yang terisi oleh fluida, terutama air. Akibatnya batuan-batuan tersebut menjadi konduktor elektrolitik, di mana konduksi arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik dalam air. Konduktivitas dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dan susunan pori-porinya. Konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan bertambah banyak, dan sebaliknya resistivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan berkurang. Menurut rumus Archie:

9

ρe = aφ -mS-nρw Di mana ρe adalah resistivitas batuan,

φ

adalah porositas, S adalah

fraksi pori-pori yang berisi air, dan ρw adalah resistivitas air. Sedangkan

a, m, dan n adalah konstanta. m disebut juga faktor sementasi. Untuk nilai n yang sama, Schlumberger menyarankan n = 2. c. Konduksi secara dielektrik Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik, yaitu terjadi polarisasi saat bahan dialiri listrik. B.

Aliran listrik di dalam Bumi

dA

V Gambar 2.2 Medium Homogen Isotropik dengan arus listrik

Jika ditinjau suatu medium homogen isotropik yang dialiri arus listrik searah I (diberi medan listrik E), maka elemen arus listrik dI yang melalui elemen luas dA dengan kerapatan arus J adalah: r r dI = J • dA r J = σ E (Hukum Ohm)

dengan σ adalah konduktivitas medium. Medan listrik E adalah gradien potensial skalar:

E = -∇ V

10

r sehingga J = -σ∇ V

Jika di dalam medium tidak ada sumber arus, maka I = ∫ J • dA = 0 s

Sesuai teorema Divergensi ∫ J • dA = ∫ ∇ • JdV = 0 s

v

sehingga Hukum Kekekalan Muatan ∇ • J = − ∇ • ∇ (σ V) = 0 2

∇σ • ∇V + σ∇ 2 V = 0 atau ∇ V = 0 Yang merupakan persamaan Laplace. Dalam koordinat bola operator Laplacian berbentuk 1 ∂ ⎡ 1 ∂V ⎤ 1 ∂ ⎡ 2 ∂V ⎤ + 2 sin θ + 2 2 r ⎥ ⎥ ⎢ ⎢ ∂θ ⎦ r ∂r ⎣ ∂r ⎦ r sin θ ∂θ ⎣ r sin

∂2 V =0 2 2 θ ∂φ

Karena anggapan homogen isotropis, maka persamaan menjadi: 2 ∂ V + 2 ∂V = 0 2 r ∂r ∂r

dengan menggunakan diferensial orde 2, maka jawaban umum persamaan Laplace untuk kasus ini adalah

V(r) =

C1 + C2 r

di mana C1 dan C2 adalah konstanta sembarang. Nilai konstanta tersebut ditentukan dengan menerapkan syarat batas yang harus dipenuhi potensial

V(r), yaitu:

Pada r = ∞ (jarak sangat jauh), V(∞) = 0, sehingga C2 = 0 dan

11

V(r) =

C1 r

Potensial di sekitar titik arus a. Titik arus di dalam bumi arah arus

Titik arus equipotensial

Gambar 2.3 Titik arus di dalam bumi

Arus keluar secara radial dari titik arus sehingga jumlah arus yang keluar melalui permukaan bola A dengan jari-jari r adalah ∧

I = 4πr2 r • J sehingga C1 = I dan V(r) =

ρ 4π

Iρ V atau ρ = 4πr 4πr I

b. Titik arus di permukaan bumi I

Gambar 2.4 Penampang vertical ketika arus diinjeksikan pada permukaan yang seragam.

12

Permukaan yang dilaui arus I adalah luas ½ bola = 2πr2, sehingga V(r) =

Iρ V atau ρ = 2πr 2πr I

c. Dua titik arus yang berlawanan polaritasnya di permukaan bumi +I -I B A

Gambar 2.5 Dua titik arus berlawanan polaritas di permukaan bumi

Beda potensial yang terjadi antara MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada AB adalah:

ΔV = VM – VN =

Iρ 2π

⎡⎛ 1 1 − ⎣⎝ AM BM

ρ = 2π ⎢⎜

⎡⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞⎤ ⎢⎜ AM − BM ⎟ − ⎜ AN − BN ⎟⎥ ⎠ ⎝ ⎠⎦ ⎣⎝

1 ⎞⎤ ⎞ ⎛ 1 − ⎟−⎜ ⎟⎥ ⎠ ⎝ AN BN ⎠⎦

−1

ΔV ΔV =K I I

dengan ⎡⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞⎤ − − K = 2π ⎢⎜ ⎟−⎜ ⎟⎥ ⎣⎝ AM BM ⎠ ⎝ AN BN ⎠⎦

−1

yang merupakan faktor koreksi karena letak (konfigurasi) elektroda potensial dan elektroda arus. C.

Resistivitas batuan

Dari

semua

sifat

fisika

batuan

dan

mineral,

resistivitas

memperlihatkan variasi harga yang sangat banyak. Pada mineral-mineral logam, harganya berkisar pada 10-8 Ωm hingga 107 Ωm. Dengan komposisi yang bervariasi akan menghasilkan range resistivitas yang bervariasi pula.

13

Sehingga range resistivitas maksimum yang mungkin adalah dari 1,6 x 10-8 (perak asli) hingga 1016 Ωm (belerang murni). Konduktor biasanya didefinisikan sebagai bahan yang memiliki resistivitas kurang dari 10-8 Ωm, sedangkan isolator memiliki resistivitas lebih dari 107 Ωm. Dan di antara keduanya adalah bahan semikonduktor. Di dalam konduktor berisi banyak elektron bebas dengan mobilitas yang sangat tinggi. Sedangkan pada semikonduktor, jumlah elektron bebasnya lebih sedikit. Isolator dicirikan oleh ikatan ionik sehingga elektron-elektron valensi tidak bebas bergerak. Menurut Telford W. and Sheriff, 1982, secara umum, berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan dan mineral dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu: 9 Konduktor baik

: 10-8 < ρ < 1 Ωm

9 Konduktor pertengahan

: 1 < ρ < 107 Ωm

9 Isolator

: ρ > 107 Ωm

Meskipun beberapa logam asli dan grafit menghantarkan listrik, namun kebanyakan mineral pembentuk batuan termasyk penghantar listrik yang tidak baik. Resistivitas yang terukur pada material bumi utamanya ditentukan oleh pergerakan ion-ion bermuatan dalam pori-pori fluida. Meski bukan konduktor listrik yang baik, namun air tanah secara umum berisi campuran terlarut yang dapat menambah kemampuannya untuk menghantar listrik. Menurut Djoko Santoso, 2001:140, variasi resistivitas material bumi ditunjukkan sebagai berikut:

14

Tabel 2.1. Variasi Material Bumi (Batuan)

D.

Bahan

Resistivitas

Udara

~

Pirit

3 X 10-1

Galana

2 X 10-3

Kwarsa

4 X 1010 s.d. 2 X 1014

Kalsit

1 X 1012 s. d. 1 X 1013

Batuan Garam

30 s. d. 1 X 1013

Mika

9 X 1012 s. d. 1 X 1014

Garnit

102 s. d. 1 X 106

Gabro

1 X 103 s. d. 1 X 106

Basalt

10 s. d. 1 X 107

Batuan Gamping

50 s. d. 1 X 107

Batuan Pasir

1 s. d. 1 X 108

Batuan Serpih

20 s. d. 1 X 103

Dolomit

102 s. d. 104

Pasir

1 s. d. 103

Lempung

1 s. d. 102

Air Tanah

0.5 s. d. 3 X 102

Air Laut

0.2

Geolistrik Metode Tahanan Jenis

Geolistrik merupakan alat yang dapat diterapkan untuk beberapa metode geofisika, di mana prinsip kerja metode tersebut adalah mempelajari

15

aliran listrik di dalam bumi dan cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini

meliputi pengukuran potensial, arus, dan medan

elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (buatan). Metode geofisika tersebut di antaranya; metode potensial diri, metode arus telurik, magnetotelurik, elektromagnetik, IP (Induced Polarization), dan resistivitas (tahanan jenis). Dari sekian banyak metode geofisika yang diterapkan dalam geolistrik, metode tahanan jenis adalah metode yang paling sering digunakan. Metode ini pada prinsipnya bekerja dengan menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi melalui dua elektroda arus sehingga menimbulkan beda potensial. Dan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda dapat digunakan untuk menurunkan variasi harga tahanan jenis lapisan di bawah titik ukur (sounding point). Metode ini lebih efektif dan cocok digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal, jarang memberikan informasi lapisan di kedalaman lebih dari 1000 kaki atau 1500 kaki. Oleh karena itu metode ini jarang digunakan untuk eksplorasi minyak tetapi lebih banyak digunakan dalam bidang engineering geology seperti penentuan kedalaman basement (batuan dasar), pencarian reservoir (tandon) air, dan eksplorasi geothermal (panas bumi). Berdasarkan letak (konfigurasi) elektroda-elektroda arus dan potensialnya, dikenal beberapa jenis metode geolistrik tahanan jenis, antara lain; metode Schlumberger, metode Wenner dan metode Dipole Sounding.

16

Pada metode tahanan jenis konfigurasi Schlumberger, bumi diasumsikan sebagai bola padat yang mempunyai sifat homogen isotropis. Dengan asumsi ini, maka seharusnya resistivitas yang terukur merupakan resistivitas sebenarnya dan tidak bergantung atas spasi elektroda, ρ = K ΔV/I. Namun pada kenyataannya bumi terdiri atas lapisan-lapisan dengan ρ yang berbedabeda sehingga potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisanlapisan tersebut. Maka harga resistivitas yang terukur bukan merupakan harga resistivitas untuk satu lapisan saja, tetapi beberapa lapisan. Hal ini terutama untuk spasi elektroda yang lebar.

ρa = K

ΔV I

dengan ρa adalah apparent resistivity (resistivitas semu) yang bergantung pada spasi elektroda. Untuk kasus tak homogen, bumi diasumsikan berlapis-lapis dengan masing-masing lapisan mempunyai harga resistivitas yang berbeda. Resistivitas semu merupakan resistivitas dari suatu medium fiktif homogen yang ekivalen dengan medium berlapis yang ditinjau. Sebagai contoh

ρ1 ρ2 ρ3

ρa ρ3

Gambar 2.6 Medium Berlapis dengan Variasi Resistivitas

17

Medium berlapis yang ditinjau terdiri dari dua lapis yang berbeda resistivitasnya (ρ1 dan ρ2) dianggap sebagai medium satu lapis homogen yang memepunyai satu harga resistivitas, yaitu resistivitas semu ρa, E.

Geologi Daerah Penelitian

Desa Pacekelan kecamatan Pueworejo Kabupaten Purworejo Jawa Tengah, secara geografis terletak pada koordinat lintang selatan 07044’02” – 7045’58” dan bujur timur 110001’08” – 110002’47”.

Disebelah selatan

Kabupaten Purworejo berbatasan dengan Samudra Hindia, disebelah utara berbatasan dengan Kabupaten Wonosobo, disebelah barat berbatasan dengan kabupaten Kebumen, dan disebelah timur berbatasan dengan wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta dan Kabupaten Magelang. Berdasarkan pemetaan yang pernah dilakukan oleh Thanden, dkk (1996) lembar Purworejo, dari pusat penelitian dan Pengembangan Geologi memperlihatkan bahwa stratifikasi daerah penelitian, pola struktur yang utama terdapat disebagian besar wilayahnya merupakan endapan aluvium yang berumur Halosen.

Ini terlihat jelas dengan adanya begitu banyak

sungai dangkal. Didalam endapan sungai tersebut terdapat kerikil, kerakal dan pasir. Formasi yang berumur Miosen tersebar luas di daerah perbukitan. Sebagian besar terdiri dari batuan sedimen dan juga perselingan gunungapi.

BAB III

METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah pengukuran di lapangan. Pertama menentukan lokasi pengukuran kemudian mempersiapkan alat ukur dan dilanjutakn dengan pengukuran. Dari data yang diperoleh akhirnya dianalisis dan diinterpretasikan. A.

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian geolistrik untuk menentukan kedalaman batuan dasar dilakukan di desa Pacekelan, Ke. Purworejo, Kab. Purworejo, Jawa Tengah.. Secara geografis wilayah tersebut terletak pada koordinat lintang selatan 07044’02” – 7045’58” dan bujur timur 110001’08” – 110002’47”. Disebelah selatan Kabupaten Purworejo berbatasan dengan Samudra Hindia, disebelah utara berbatasan dengan Kabupaten Wonosobo, disebelah barat berbatasan dengan kabupaten Kebumen, dan disebelah timur berbatasan dengan wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta dan Kabupaten Magelang. Penelitian ini dilaksanakan mulai tanggal 12 Juli 2005 s.d. 14 Juli 2005.

Gambar 3.1 Peta Jawa Tengah (kab. Purworejo dilingkari)

18

19

Gambar 3.2 Peta Kabupaten Purworejo (dengan lokasi penelitian didalam lingkaran) Pada gambar 3.3 terdapat 15 titik saonding. Titik satu berada pada koordinat lintang selatan 070 45’ 15” dan bujur timur 1100 01’ 48”. Titik 1 diambil disebuah perkampungan tepatnya di depan Masjid Al Huda Pacekelan, menurut informasi peta geologi daerah tersebut berada dalam endapan aluvium. Titik 2 berada didaerah agak lebih tinggi, merupakan sebuah tanjakan terjal yang tidak jauh dari titik 1. Titik 2 berada pada koordinat 070 45’ 02” LS dan 1100 01’ 56” BT. Titik 2 masih pada daerah endapan yang sama. Jarak titik 1 dan 2 adalah ± 35m. Titik 3 berada di koordinat 070 44’ 58” LS dan 1100 02’ 12” BT. Titik 3 diambil di tepi jalan raya dekat dengan sebuah lonsoran tanah yang terjadi beberapa hari sebelum data diambil. Jarak antara titik 2 dan titik 3 adalah ± 25m. titik 4 berada

20

pada koordinat 070 45’ 08” LS dan 1100 02’ 02” BT. Pada titik 4 ini diambil disebuah ujung jalan raya sebelah barat desa tersebut. Jarak antara titik 3 dan 4 adalah ± 30m. titik 1, 2, 3, dan 4 diambil pada hari pertama yaitu pada tanggal 12 Juli 2005. Titik 5 berada pada koordinat 070 44’ 52” LS dan 1100 01’ 56”. Titik ini diambil di tengah-tengah pedesaan tepatnya disebelah Balai Desa. Titik 6 berada di koordinat 070 44’ 50” LS dan 1100 02’ 00”, titik ini diambil tidak jauh dari Balai Desa tepatnya didekat rumah Pak Lurah, disini terdapat perkebunan jambu air. Jarak antara titik 5 dan 6 adalah ± 25m. Titik 7 berada pada koordinat 070 44’ 44” LS dan 1100 02’ 14” BT, titik ini diambil diujung tenggara tepat pada longsoran tanah terjadi. Jarak antara titik 6 dan 7 adalah ± 30m. Titik 8 berada pada koordinat 070 44’ 36” LS dan 1100 02’ 04” BT, titik ini diambil disebelah timur balai desa tepatnya di Mushalla dekat balai desa. Titik 7 dan 8 berjarak ± 30m. Titik 9 berada pada koordinat 070 44’ 34” LS dan 1100 01’ 58” BT, titik diambil disebelah barat laut dari Mushalla. Pada titik ini diambil didaerah makam. Jarak antara titik 8 dan 9 adalah ± 25m. Titik 5, 6, 7, 8 dan 9 diambil pada hari kedua pada tanggal 13 Juli 2005. Titik 10 berada pada koordinat 070 44’ 15” LS dan 1100 02’ 08” BT, titik ini diambil tepat di batas dusun. Titik 11 berada pada koordinat 070 44’ 30” LS dan 1100 01’ 52” BT, titik ini diambil di sawah tepatnya pada sawah mentimun. Jarak antara titik 10 dan 11 adalah ± 50m. Titik 12 berada pada koordinat 070 44’ 34” LS dan 1100 01’ 40” BT, titik ini masih diambil di

21

sawah akan tetapi tepat berada di kebun jeruk. Jarak antara titik 1 dan 12 adalah ± 30m. Titik 13 berada pada koordinat 070 44’ 38” LS dan 1100 01’ 24” BT, diambil di sawah, dan pada titik ini diambil melalui sungai dangkal. Jarak antara titik 12 dan 13 ± 40m. Titik 14 berada pada koordinat 070 44’ 22” LS dan 1100 01’ 36” BT, titik ini diambil ditengah-tengah sawah padi. Jarak antara titik 13 dan 14 adalah ± 40m. Titik 15 berada pada koordinat 070 44’ 18” LS dan 1100 01’ 48” BT, titik ini diambil kembali ke jalan raya, tepat di belakang penggergajian kayu. Jarak antara titik 14 dan 15 adalah ± 35m. Titik 10, 11, 12, 13, 14 dan 15 diambil pada hari ketiga pada

tanggal 14 Juli 2005. B. Desain Penelitian

a. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah geolistrik (resistivity meter) Naniura NRD 22 S dengan spesifikasi sebagai berikut: Tabel 3.1. Spesifikasi Naiura NRD 22 S

Pemancar (Transmitter)

1. Catu daya 2. Daya 3. Tegangan keluar 4. Arus keluar 5. Ketelitian arus Penerima (Receiver)

1. Impedansi masukan 2. Batas ukur pembacaan 3. Ketelitian potensial

Spesifikasi

12/24 volt, minimal 6 Ah 200W (12 V) atau 300W (24 V) maksimum 350 V (20V) atau 450V (24V) maksimum 2000 mA 1 mA spesifikasi

10 M-ohm 0.1 mV sampai 500 V 0.1 mV

22

4. Kompensator # Kasar #Halus

10 x putar 1x putar

Dan dilengkapi dengan: •

Dua buah elektroda arus (terbuat dari tembaga)

•

Dua buah elektroda potensial (terbuat dari tembaga)

•

Dua gulung kabel (untuk elektroda arus) sepanjang + 24 0meter

•

Dua gulung kabel (untuk elektroda potensial) sepanjang + 20meter

•

Baterai kering 24 volt

•

Dua buah palu untuk menanam elektroda

b. Cara Penelitian Dari beberapa konfigurasi geolistrik metode tahanan jenis yang ada,

dalam

penelitian

ini

penulis

menggunakan

konfigurasi

Schlumberger. Pemilihan konfigurasi ini karena kemudahan baik dalam pengambilan data maupun analisis dan interpretasinya. Pada konfigurasi Schlumberger, susunan electroda dimaksudkan untuk mengetahui lapisan-lapisan tanah kearah dalam (vertical). Elektroda-elektroda potensial diam pada suatu tempat pada garis sentral AB sedangkan kedua elektroda arus digerakkan secara simetri keluar dalam langkah-langkah tertentu dan pada jarak yang sama. Sebagai contoh, mula-mula diambil jarak MN = 0,5 m dan pembacaan dilakukan untuk setiap AB sama dengan 1m, 1,5m, 2m, 3m, 4 m, 5m, dan seterusnya bergantung kebutuhan. Semakin lebar jarak AB, maka semakin dalam jangkauan geolistrik ke dalam tanah. Jika

23

kemudian potensial antara elektroda-elektroda terlalu kecil, maka jarak MN dapat diperbesar. Power supply

A V A

M

O

L

N

B

l

Gambar 3.4. Skema Peralatan Pengukuran Resistivitas konfigurasi Schlumberger (AM = NB dan MO = ON)

Data yang diperlukan untuk pengukuran tahanan jenis lapisan batuan meliputi: a. Jarak dua elektroda arus (AB). b. Jarak dua elektroda potensial (MN). c. Arus listrik (I) yang diinjeksikan ke dalam tanah. d. Beda potensial ( ΔV ) antara kedua elektroda potensial. e. Dari dua data AB dan MN ini akan diperoleh harga faktor koreksi geometri (K) sehingga dapat diturunkan nilai tahanan jenis semu (ρa). Dari dua data AB dan MN ini kita peroleh harga faktor koreksi geometri (k), sedangkan dari data I, ΔV , dan k akan kita dapatkan nilai tahanan jenisnya. Untuk konfigurasi Schlumberger di atas, nilai K dapat diturunkan menjadi

24

K=π

( L2 − l 2 ) l

di mana L = AB/2 dan l = MN/2

Pengukuran pada suatu wilayah harus terdiri dari beberapa titik sounding yang mewakili daerah penelitian. Hal ini bertujuan untuk memperoleh informasi yang cukup bagi analisis, dan interpretasi data yang diperoleh.

C. Metode Analisis dan Interpretasi Data

Analisis dan interpretasi data dapat dilakukan dengan dua cara yaitu secara manual dan komputer. Analisis data secara manual dilakukan dengan cara pencocokan kurva (matching curve), yaitu mengeplot data lapangan yang berupa AB/2 dan ρa pada kertas bilogaritmik. Hasil dari proses ini berupa kurva lapangan yang selanjutnya dianalisis dengan bantuan kurva baku (naik-turun), dan perhitungan matematis untuk memperoleh ketebalan lapisan (h) dan harga ρ masing-masing lapisan. Setelah diperoleh nilai h dan

ρ, maka dibuat penampang geologi berdasarkan referensi harga tahanan jenis batuan dan peta geologi. Hal ini untuk mengetahui seberapa dalam batuan dasar. Namun, dalam penelitian ini analisis secara manual tidak dilakukan. Sebagai gantinya analisis data dilakukan dilakukan dengan komputer menggunakan software Interpex-1D. Setelah nilai ρ , h, dan d dihasilkan oleh analisis program Interpex 1D.

Selanjutnya untuk

mengetahui kedalaman batuan dasar, maka pengolahan data selanjutnya dilakukan secara manual dengan membuat penampang silang.

Setelah

25

dibuat penampang silangnya kemudian dapat kita intepretasikan data tersebut dengan membca kurva hasil sounding berdasarkan nilai ρ dan h serta informasi geologi dan semua informasi yang ada pada saat survei. Dengan menggabungkan informasi tersebut, maka kita akan menemukan gambaran pelapisan batuan dengan tujuan utama menentukan kedalaman batuan dasar.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A.

Hasil Penelitian

Data hasil pengukuran geolistrik di Desa Pacekelan, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah terdiri dari lima belas titik sounding yang diperoleh dengan metode Schlumberger. Data-data tersebut memiliki jarak elektroda arus (AB/2) mulai dari 1 meter sampai 240 meter dan jarak elektroda potensial (MN/2) mulai dari 0.5 meter sampai 20 meter (kurang dari 1/3 jarak elektroda arus). Untuk setiap pengambilan data dilakukan secara berulang minimal tiga kali dalam satu konfigurasi hal ini dilakukan untuk melihat kekonsistenan data hasil pengukuran. Ketika jarak elektroda potensial diubah, maka dilakukan pengulangan pengukuran pada MN/2 yang lama dan yang baru. Adapun data hasil pengukuran terlampir pada lampiran 1.

B.

Pembahasan 1.

Kondisi Geologi

Lima belas data merupakan hasil survey yang dilakukan di Desa Pacekelan, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah.

Secara geografis wilayah tersebut terletak pada koordinat

lintang selatan 07044’02” – 7045’58” dan bujur timur 110001’08” – 110002’47”. Disebelah selatan Kabupaten Purworejo berbatasan dengan

26

27

Samudra Hindia, disebelah utara berbatasan dengan Kabupaten Wonosobo, disebelah barat berbatasan dengan kabupaten Kebumen, dan disebelah timur berbatasan dengan wilayah Daerah Istimewa Yogyakarta dan Kabupaten Magelang. Berdasarkan pemetaan yang pernah dilakukan oleh Thanden, dkk (1996) lembar Purworejo, dari pusat penelitian dan Pengembangan Geologi memperlihatkan bahwa stratifikasi daerah penelitian, pola struktur yang utama terdapat disebagian besar wilayahnya merupakan endapan aluvium yang berumur Halosen.

Ini terlihat jelas dengan

adanya begitu banyak sungai dangkal. Didalam endapan sungai tersebut terdapat kerikil, kerakal dan pasir. Formasi yang berumur Miosen tersebar luas di daerah perbukitan. Perselingan Gunungapi dengan ketebalan lebih dari 50 meter membentuk bongkahan-bongkahan besar yang melapuk berwarna coklat kemerah-merahan. Lima belas titik ukur terletak dalam formasi Bemelem dan endapan Aluvium. Berikut ini deskripsi dari masing-masing formasi tersebut : a. Endapan Aluvium (Qa) Bagian endapan ini terdiri dari kerakal, kerikil, pasir dan lempung. Merupakan dataran pantai, sungai, dan danau. Endapan tersebut umumnya mempunyai ketebalan lebih dari 50 meter, untuk endapan pasir umumnya membentuk endapan delta sebagai lapisan

28

pembawa air dengan tebal lebih dari 80 meter. Bongkahan tersusun dari andesit, batu gamping dan sedikit batu pasir. Endapan Aluvium ini berumur Halosen. b. Formasi Bemelem (Tmoa) Formasi ini merupakan batuan sediment dan perselingan batuan gunungapi dengan ketebalan berkisar 50 meter sampai 200 meter. Batuan gungngapi yang melapuk berwarna coklat kemerahmerahan dan sering membentuk bongkahan-bongkahan besar. Satuan ini berumur Miosen Akhir.

2. Analisis dan Interpretasi Data

Sebaran titik pengukuran geolistrik diusahakan mewakili daerah penelitian agar hasil yang diperoleh dapat memberikan gambaran yang lengkap tentang daerah tersebut.

Pada tahap ini dibuat empat

penampang dua dimensi, yaitu: titik 15, 11, 9, 6 (PAC 1) membentang dari barat laut ke timur tenggara.

Titik 7, 8, 9, 12, 14 (PAC 2)

membentang dari arah timur ke barat. Titik 13, 12, 11, 10 (PAC 3) membentang dari barat daya ke timur laut. Titik 1, 2, 6, 8 (PAC 4) membentang dari arah barat daya ke utara. Kelima belas titik tersebut dapat dilihat pada gambar 4.1. untuk menganalisis hasil penelitian ini dengan computer berupa analisis satu dimensi dan analisis dua dimensi.

29

a. Analisis satu dimensi Dari hasil perhitungan kelima belas titik pengukuran dengan menggunakan software Interpex-1D dapat digambarkan nilai resistivitas dan perkiraan lapisan batuannya. Sebagai contoh titik 5, dari hasil pengolahan dapat digambarkan nilai resistivitas yaitu sebesar 29.04 Ω m untuk kedalaman berkisar antara 0 – 6.30 meter, yang merupakan lapisan pertama. Kemudian nilai resistivitas 11.04 Ω m untuk kedalaman berkisar antara 6.30 m - 51.12 m sebagai

lapisan kedua, serta nilai resistivitas 25,95 Ω m dengan kedalaman >51.12 meter. Seperti terlihat dalam lampiran. b. Analisis dua dimensi Dari perhitungan (pengolahan) dengan program Interpex-1D dimana hasilnya berupa perlapisan batuan berdasarkan nilai resistivitas,

kedalaman,

dan

ketebalannya.

Kemudian

dibuat

penampang dua dimensi secara manual dengan cara mengurutkan setiap titik dalam satu garis lurus dalam satu lembar kemudian dibuat model pelapisannya. Pada tahap ini dibuat empat penampang dua dimensi, yaitu: titik 15, 11, 9, 6 (PAC 1) membentang dari barat laut ke timur tenggara. Titik 7, 8, 9, 12, 14 (PAC 2) membentang dari arah timur ke barat. Titik 13, 12, 11, 10 (PAC 3) membentang dari barat daya ke timur laut. Titik 1, 2, 6, 8 (PAC 4) membentang dari arah barat daya ke utara.

30

Berdasarkan

penampang

dua

dimensi

diatas

dapat

kita

intepretasikan adanya pelapisan tanah maupun batuan berdasarkan nilai resistivitasnya dan juga ketebalannya. Intepretasi litologi dari penampag dua dimensi pada PAC 1 dapat kita tabelkan rentang nilai resistivitasnya, kedalaman serta ketebalannya setiap lapisan. Tabel 4.1. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi Resistivitas

Ketebalan

Kedalaman

(Ωm)

(m)

(m)

1

20,37 – 32,92

0 – 7,24

6,71 – 7,24

2

6,91 – 14,39

47,78 - ?

0-?

3

46,51 – 67,61

-

> 47,78

Lapisan

Berdasarkan table 4.1 dijelaskan gambaran mengenai perlapisan batuan pada daerah penelitian, bahwa daerah tersebut tersusun dari tiga lapisan batuan terlihat pada gambar 4.2. lapusan ini terlihat memanjang dari arah barat laut ke timur tenggaradengan nilai resistivitasnya 20,37 Ω m – 32,92 Ωm . Lapisan pertama ini merupakan lapisan penutup bagian atas dengan kedalaman yang berkisar 6,71 m – 7,24 m. lapisan ini merupakan lapisan impermeable dan tidak memungkinkan terdapat akuifer. Dibawah lapisan ini adalah lapisan yang kedua memiliki nilai resistivitas 6,91 Ω m – 14,39 Ωm . Lapisan ini diperkirakan merupakan lapisan permeable yaitu lapisan yang dengan mudah melewatkan air seperti pasir, kerakal, kerikil dan batu gamping, sehingga bagian yang rendah dari

31

lapisan permukaan diharapkan sebagai sumber air tanah dangkal. Pada titik 15 dan 11 kedalamannya berkisar antara 0 – 65,2 m. Pada titik 9 dan 6 kedalamannya berkisar antara 7,1 m – 78,65 m. Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 46,51 Ω m – 67,61 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnyaserta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang tidak terlalu dalam yaitu pada kedalaman lebih dari 47,78 m Penampang dua dimensi PAC 2 yang berarah dari timur tenggara dan barat laut memberikan hasil seperti pada gambar 4.3. dengan nilai resistivitasnya serta kedalaman dan ketebalannya dapat terlihat pada table 4.2. sebagai gambaran susunan litologi penampangnya. Tabel 4.2. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi Resistivitas

Ketebalan

Kedalaman

(Ωm)

(m)

(m)

1

18,85 – 32,92

0 – 18,90

7,24 – 18,90

2

7,73 – 10,56

54,88 - ?

0-?

3

41,56 – 47,51

-

> 54,88

Lapisan

Berdasarkan table 4.2 dan gambar 4.3.

lapusan ini terlihat

memanjang dari arah barat laut ke timur tenggaradengan nilai resistivitasnya 18,85 Ω m – 32,92 Ωm . Lapisan pertama ini merupakan lapisan penutup

32

bagian atas dengan kedalaman yang berkisar 7,24 m – 18,90 m. lapisan ini merupakan lapisan impermeable dan tidak memungkinkan terdapat akuifer. Dibawah lapisan ini adalah lapisan yang kedua memiliki nilai resistivitas 7,73 Ω m – 10,56 Ωm dengan kedalaman dan ketebalan yang bervariasi untuk setiap titik sounding. Lapisan ini diperkirakan merupakan sumber air tanah dangkal karena batuan tersebut memungkinkan melewatkan air. Hal ini dikuatkan dengan survey yang dilakukan terhadap penduduk setempat tentang kedalaman air sumur, dimana didapatkan rata– rata kedalaman air sumur ± 30 m, disamping itu juga titik-titik ini berada pada endapan aluvium, sehingga nilai resistivitas yang ada merupakan akuifer air dangkal. Titik 7, 8, 9, 12 berada pada kedalaman 7,24 m – 96,1 m dan titik 14 pada kedalaman 0 – 54,2 m. Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 41,56 Ω m – 47,51 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang tidak terlalu dalam juga yaitu pada kedalaman lebih dari 54,88 m. hal ini dikuatkan dengan peta geologi dimana pada daerah penelitian terdapat batuan gunung api yang berumur halosen pada kedalaman lebih dari 50 m. Penampang dua dimensi PAC 3 yang berarah dari timur tenggara dan barat laut memberikan hasil seperti pada gambar 4.4. dengan nilai

33

resistivitasnya serta kedalaman dan ketebalannya dapat terlihat pada table 4.3. sebagai gambaran susunan litologi penampangnya. Tabel 4.3. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi Resistivitas

Ketebalan

Kedalaman

(Ωm)

(m)

(m)

1

31,87 – 42,25

0 – 14,83

10,23 – 14,83

2

3,84 – 30,54

42,89 - ?

0-?

3

42,22 – 49,76

-

> 47,78

Lapisan

Berdasarkan tabel 4.3 dan gambar 4.4.

lapusan ini terlihat

memanjang dari arah barat laut ke timur tenggaradengan nilai resistivitasnya 31,87 Ω m – 42,25 Ωm . Lapisan pertama ini merupakan lapisan penutup bagian atas dengan kedalaman yang berkisar 10,23 m – 14,83 m. lapisan ini merupakan lapisan impermeable dan tidak memungkinkan terdapat akuifer. Dibawah lapisan ini adalah lapisan yang kedua memiliki nilai resistivitas 3,84 Ω m – 30,54 Ωm .

Lapisan ini diperkirakan lapisan

permeable. Pada lapisan ini potensi akuifer akan muncul pada titik 11 dan 10 pada kedalaman 0 – 82,46 m. Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 42,22 Ω m – 49,76 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang tidak terlalu dalam juga yaitu pada kedalaman lebih dari 47,78 m.

34

Penampang dua dimensi PAC 4 yang berarah dari timur tenggara dan barat laut memberikan hasil seperti pada gambar 4.5. dengan nilai resistivitasnya serta kedalaman dan ketebalannya dapat terlihat pada tabel 4.4. sebagai gambaran susunan litologi penampangnya. Tabel 4.4. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi Resistivitas

Ketebalan

Kedalaman

(Ωm)

(m)

(m)

1

20,87 – 23,07

0 – 18,90

6,71 – 18,90

2

4,49 – 10,56

67,81 - ?

6,71 - ?

3

24,15 – 129,8

-

> 67,81

Lapisan

Berdasarkan table 4.4 dan gambar 4.5

lapisan ini terlihat

memanjang dari arah barat daya ke timur laut dengan nilai resistivitasnya 20,87 Ω m – 23,07 Ωm . Lapisan pertama ini merupakan lapisan penutup bagian atas dengan kedalaman yang berkisar 6,71 m – 18,90 m. lapisan ini merupakan lapisan impermeable dan tidak memungkinkan terdapat akuifer. Dibawah lapisan ini adalah lapisan yang kedua memiliki nilai resistivitas 4,49 Ω m – 10,56 Ωm .

Lapisan ini diperkirakan lapisan

permeable. Pada lapisan ini potensi akuifer akan muncul pada kedalaman 6,71 m – 130,1 m. Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 24,15 Ω m – 129,8 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta

35

resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang cukup dalam juga yaitu pada kedalaman lebih dari 67,81 m. Dengan memperhatikan uraian hasil analisis dan intepretasi data diatas dikaitkan dengan tatanan geologi regional, maka dapat dianalisis lebih lanjut bahwa didaerah penyelidikan memungkinkan ditemukan batuan dasar. Hal ini terlihat dengan dijumpainya lapisan dengan nilai resistivitas cukup tinggi yaitu >30 Ωm . setelah kedalaman 45 m yang diperkirakan batuan dasar yang tersusun dari batuan gunung api mengingat daerah penelitian berada pada daerah formasi bemelen dan endapan alluvium. Dengan memperhatikan penampang dua dimensi pada PAC 1, PAC 2, PAC 3, dan PAC 4 semua memungkinkan ditemukan batuan dasar, tetapi pada PAC 2 batuan dasar di tiap-tiap titik memiliki kedalaman yang hamper sama dan sangat dangkal yaitu pada kedalaman >50 m, penelitian PAC 2 berada pada daerah endapan alluvium dimana batuan dasarnya merupakan perselingan batuan gunung api yang berumur halosen. Dari keempat jalur penelitian semua dapat dipilih sebagai lokasi pembangunan jalan, jembatan, dan perumahan. Tetapi karena letak batuan yang cukup dalam maka perlu adanya persiapan yang sangat mantap, misalnya pasak tiang bangunan hendaknya dibuat dengan kedalaman >50 m. hal ini dimaksudkan untuk menghindari kerobohan bangunan maupun bahaya tanah longsor, karena hal ini yang dialami oleh warga sekitar.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Dari uraian bab-bab sebelumnya tentang data geolistrik maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut : a. Dari seluruh titik sounding yang ada, daerah penelitian tersusun dari tiga lapisan batuan. Lapisan pertama merupakan lapisan penutup bagian atas yang bersifat impermeable yaitu tidak mungkin melewatkan air. Lapisan kedua merupakan lapisan pembawa air (akuifer).

Lapisan ketiga diduga

sebagai batuan dasar. b. Litologi yang diharapkan sebagai batuan dasar adalah batuan yang memiliki resistivitas >30 Ω m setelah kedalaman 50 meter, yaitu terlihat jelas pada semua gambar penampang dua dimensi..

tidak ditemukannya

batuan dasar terlihat pada titik 8 saja, karena pada kedalaman 96,71 belum menunjukkan adanya batuan dasar. c. Daerah penelitian terdistribusi oleh dua lapisan yaitu batu pasir, lempung, kerakal dan kerikil dengan nilai resistivitasnya 6-20 Ω m. dan batuan sediment serta perselingan gunungapi yang nilai resistivitasnya 30 Ω m 129 Ω m. d. Dari empat jalur penelitian yaitu penampang PAC 1, PAC 2, PAC 3, dan PAC 4 semua dapat dibuat sebagai lokasi pembangunan sarana dan

36

37

prasarana, seperti jalan, jembatan dan perumahan, kecuali di titik 8 pada jalur PAC 4. B. Saran

Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik maka saran yang dapat penulis berikan diantaranya adalah : 1. Melakukan penelitian ulang dengan metode yang berbeda guna mendukung data yang sudah diperoleh dari penelitian ini. 2. Membangun jalan, jembatan, perumahan, maupun sarana yang lain dengan memasang pondasi atau pasak tiang bangunan lebih dalam, berkisar ± 50m.

3. Pembangunan lebih di fokuskan pada daerah lingkungan 1, lingkungan 3, dan lingkungan 4.

38

DAFTAR PUSTAKA Boas, Mary.L. 1985. Mathematical Methods in The Physical Sciences. New York: John Wiley and Sons, Inc Damayanti, Nina. 2005. Penentuan Kedalaman Batuan Dasar (Basement) dengan Geolistrik Metode Tahanan Jenis Konfigurasi Schlumberger. Semarang. Tidak diterbitkan.

Faddlan, Andi. 2003. Pemanfaatan Geolistrik Metode Tahanan Jenis Untuk Menentukan Letak dan Kedalaman Akuifer Air Tanah. Semarang. Tidak diterbitkan. Handayani, Gunawan. 2000. Penerapan Metode Geofisika dalam Eksplorasi Mineral (makalah). Bandung: Fisika Bumi ITB Kodoatie, Robert J. 1996. Pengantar Hidrogeologi. Yoggyakarta: Penerbit ANDI Michelcic, James R. 1999. Fundamentals of Environmental Engineering. New York: John Willey & Sons, Inc Martin, Putut. 2002. Geologi Dasar. Semarang. FMIPA UNNES Semarang. NN. Batuan dan Peta Geologi. Bandung: Departemen Teknik Geofisika ITB Sunardi. 1997. Faktor –faktor penyebab Lahan Kritis di Lereng Gunung Sumbing. Penelitian Dosen Jurusan Geografi. IKIP Semarang Santoso, Djoko. Pengantar Teknik Geofisika. Bandung: Departemen Teknik Geofisika ITB

39

Telford W. and Sheriff. 1982. Applied Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press Thanden, dkk. 1996. Peta Geologi Lembar Kabupaten Purworejo. Bandung : Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi

40

Lampiran 1 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK

1. No. Titik 2. Lokasi 3. Elevasi 4. Arah Bentangan 5. Alat 6. Tanggal 7. Cuaca 8. Operator No

AB/2 (m)

:1 : S 07° 45’ 15” –E 110° 01’ 48” :78.0 m : N 10° E : Naniura Type NRD 225 : 12 Juli 2005 : Cerah : Mas Yudi K

1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8

6 8

55.00 99.00

9 10 11

10 15 20

75.43 173.64 311.14

12 13 14

25 30 40

188.57 275.00 495.00

15 16 17 18

50 60 80 100

377.14 550.00 990.00 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 2256 227 461 120 234 116 111.2 115 71.4 147 35.8 126 MN/2=1 40.1 101 19.4 103 MN/2=2 24.0 91 12.2 106 5.3 92 MN/2=5 12.3 154 8.2 148 5.2 154 MN/2=10 2.6 128 4.1 143 2.3 117 4.3 228 MN/2=20 2.7 140 2.2 198 1.9 210 2.1 272 1.2 228

R (Ω )

ρα (m Ω )

9.938 3.841 21.278 0.967 0.486 0.284

23.41 24.13 23.76 26.58 21.03 22.09

0.397 0.188

21.82 18.63

0.264 0.115 0.058

19.88 19.87 17.91

0.079 0.055 0.034

15.05 15.23 16.70

0.020 0.029 0.019 0.019

7.65 15.76 19.45 29.32

0.019 0.011 0.009 0.008 0.005

21.20 19.28 22.73 24.01 23.64

41

LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK


AB/2 (m)


1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8 9

6 8 10

55.00 99.00 155.57

10

15

173.64

11 12 13 14

20 25 30 40

117.86 188.57 275.00 495.00

15 16 17

50 60 80

377.14 550.00 990.00

18 19 20 21 22 23

100 120 150 180 200 240

754.29 1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1784 85 489 73 259.4 67 169.9 100 97.3 97 58.4 94 MN/2=1 79.1 88 35.9 86 18.8 84 MN/2=2 13.4 92 MN/2=5 20.2 98 22 200 10 131 7.5 145 MN/2=10 8.6 115 4.6 97 2.3 88 MN/2=20 4.3 115 1.9 78 3.1 188 1.4 115 2.4 211 1.9 221

R (Ω )

ρα (m Ω )

20.988 6.699 3.872 1.699 1.003 0.621

49.45 42.08 45.61 46.70 49.63 48.30

0.899 0.471 0.223

49.41 41.31 34.80

0.146

25.28

0.206 0.110 0.076 0.051

24.28 20.73 20.98 25.59

0.075 0.047 0.026

28.19 26.07 25.86

0.037 0.024 0.016 0.012 0.011 0.008

28.19 26.78 28.62 30.59 35.37 38.62

42



AB/2 (m)


1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8 9

5 6 8 10

37.71 55.00 99.00 155.57

10 11

15 20

173.64 311.14

12 13 14 15

25 30 40 50

188.57 275.00 495.00 777.86

16 17 18

60 180 100

550.00 990.00 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1700 283 465 248 134.6 175 52.2 175 42.4 276 MN/2=1 28.4 129 52.8 280 35.0 301 26.0 337 MN/2=2 22.2 352 10.2 278 MN/2=5 19.8 346 13.4 352 8.7 374 6.9 444 MN/2=10 7.2 347 4.7 321 3.2 309 MN/2=20 4.7 312 2.5 250 2.1 244 1.6 224 1.2 218

R (Ω )

ρα (m Ω )

6.002 1.875 0.769 0.298 0.154

14.14 11.78 9.06 8.19 7.60

0.220 0.189 0.116 0.077

8.29 10.36 11.50 11.99

0.063 0.037

10.94 11.41

0.057 0.038 0.023 0.016

10.78 10.46 11.51 12.08

0.021 0.015 0.010

11.40 14.48 16.10

0.015 0.01 0.009 0.007 0.006

16.56 17.35 21.63 22.21 24.72

43



AB/2 (m)

:4 : S 07° 45’ 08” –E 110° 02’ 02” : 48.0 m : N 13° E : Naniura Type NRD 225 : 12 Juli 2005 : Cerah : Mas Yudi K

1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8 9

6 8 10

55.00 99.00 155.57

10

15

173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 60

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17 18

60 80 100

550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1084 321 413 320 322.0 321 158.7 327 102 305 70.7 294 MN/2=1 160 317 85.9 286 52.1 272 MN/2=2 45.2 283 MN/2=5 57.1 286 32.9 286 18.5 236 11.4 240 8.2 264 MN/2=10 13.6 302 6.3 240 4.9 270 MN/2=20 8.8 336 5.5 324 53.7 311 3.3 340 2.2 316

R (Ω )

ρα (m Ω )

3.377 1.290 1.003 0.485 0.334 0.240

7.95 8.10 11.81 13.34 16.54 18.69

0.505 0.300 0.192

27.74 29.72 29.78

0.159

27.72

0.199 0.115 0.078 0.048 0.031

23.52 21.68 21.54 23.50 24.15

0.045 0.026 0.018

24.75 25.97 28.22

0.026 0.017 0.012 0.009 0.007

28.79 29.46 29.90 30.18 31.27

44



AB/2 (m)


1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8 9

6 8 10

55.00 99.00 155.57

10 11

15 20

173.64 311.14

12 13 14

25 30 40

188.57 275 495

15 16 17 18

50 60 80 100

377.14 550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1254 87 490 93 205.6 92 81.9 85 42.1 89 26.5 102 MN/2=1 48 117 23.7 120 14.5 125 MN/2=2 10.6 114 6.3 140 MN/2=5 9.5 144 6.9 147 5.1 193 MN/2=10 5.6 151 4.3 157 2.0 96 3.1 234 MN/2=20 3.3 196 2.1 188 2.1 282 1.7 278 1.9 420

R (Ω )

ρα (m Ω )

14.414 5.269 2.235 0.964 0.473 0.259

33.96 33.10 26.32 26.48 23.40 20.20

0.410 0.198 0.116

22.55 19.54 18.03

0.093 0.045

16.13 13.99

0.066 0.047 0.026

12.43 12.90 13.07

0.037 0.027 0.021 0.013

13.98 15.05 20.61 20.60

0.017 0.011 0.007 0.006 0.005

18.51 19.38 18.71 19.01 20.32

45



AB/2 (m)


1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8

5 6 8

37.71 55.0 99.00

9 10

10 15

75.43 173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 50

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17

60 80

550.00 990.00

18 19 20 21 22 23

100 120 150 180 200 240

754.29 1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1728 188 378 122 157.9 108 70.6 125 31.8 118 MN/2=1 38.1 129 31.1 166 16.3 188 MN/2=2 22.7 172 8.8 141 MN/2=5 7.9 82 7.7 97 6.4 115 4.1 117 2.4 102 MN/2=10 3.5 92 2.4 125 2.5MN/2=20 2.1 105 2.0 166 2.5 294 1.9 300 1.3 218 0.4 86

R (Ω )

ρα (m Ω )

9.191 3.098 1.462 0.565 0.269

21.65 19.46 17.22 15.52 13.33

0.295 0.187 0.087

11.13 10.30 8.58

0.132 0.062

9.95 10.83

0.096 0.079 0.056 0.035 0.024

11.34 14.96 15.29 17.33 18.29

0.038 0.019

20.91 19.00

0.02 0.012 0.009 0.006 0.006 0.005

15.07 13.24 14.75 15.91 18.54 20.89

46



AB/2 (m)


1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8

5 6 8

37.71 55.00 99.00

9 10 11

10 15 20

75.43 173.64 311.14

12 13 14 15

25 30 40 50

188.57 275 495 777.86

16 17 18

60 80 100

550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 510 93 329 182 86.8 112.5 52.7 181 32.3 167 MN/2=1 61.8 167 42.8 164 19.2 117 MN/2=2 36.7 194 20.9 235 11.2 241 MN/2=5 20.5 276 10.6 200 1.8 79 6.3 446 MN/2=10 10.2 495 3.3 261 1.7 203 MN/2=20 6.3 443 3.4 320 2.4 282 3.2 476 1.7 327

R (Ω )

ρα (m Ω )

5.484 1.808 0.772 0.291 0.193

12.92 11.35 9.08 8.00 9.57

0.370 0.261 0.164

13.95 14.34 16.23

0.189 0.089 0.046

14.26 15.43 14.45

0.074 0.053 0.023 0.014

14.00 14.56 11.27 10.98

0.021 0.013 0.008

11.32 12.51 13.02

0.014 0.011 0.009 0.007 0.005

15.63 18.44 21.38 20.90 23.35

47



AB/2 (m)


1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8 9

5 6 8 10

37.71 55 99 155.57

10

15

173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 50

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17

60 80

550.0 990.00

18 19 20 21 22 23

100 120 150 180 200 240

754.29 1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 2375 256 734 232 257.7 199.9 107.4 217 63.7 258.5 MN/2=1 87.9 262 69.4 281 39.5 263 30.8 288 MN/2=2 31.5 317 MN/2=5 37.6 257 21.9 257 12.3 222 6.9 245 4.8 284 MN/2=10 14.7 625 9.4 690 MN/2=20 12.1 647 9.5 657 6.7 680 4.3 564 3.4 512 2.1 407

R (Ω )

ρα (m Ω )

9.277 3..163 1.289 0.494 0.246

21.85 19.87 15.18 13.60 12.19

0.335 0.246 0.150 0.106

12.64 13.57 14.86 16.63

0.099

17.24

0.146 0.085 0.055 0.028 0.016

17.23 16.06 15.23 13.93 13.14

0.023 0.013

12.93 13.48

0.018 0.014 0.009 0.007 0.006 0.005

14.10 15.89 17.10 19.16 20.65 23.17

48



AB/2 (m)


1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8 9

5 6 8 10

37.71 55 99 155.57

10

15

173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 50

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17 18

60 80 100

550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 2010 130 639 120 261.5 107 105.8 116 62.6 136 MN/2=1 63.4 114 34 105 16.4 109 7.7 87 MN/2=2 11.6 177 MN/2=5 14.5 147 8.2 136 4.2 111 3.0 123.7 2.6 154 MN/2=10 5.3 171 4.2 231 2.5 206 MN/2=20 8.4 501 4.9 426 3.6 395 2.7 382 2.0 379

R (Ω )

ρα (m Ω )

15.461 5.325 2.443 0.912 0.460

36.43 33.45 28.79 25.07 22.77

0.556 0.323 0.150 0.088

20.96 17.80 14.88 13.78

0.065

11.37

0.098 0.060 0.037 0.024 0.016

11.62 11.36 10.40 12.00 13.12

0.030 0.018 0.012

17.03 17.99 18.87

0.016 0.011 0.009 0.007 0.005

18.43 19.96 22.90 21.98 23.70

49



AB/2 (m)

: 10 : S 07° 44’ 15” –E 110° 02’ 08” : 44.0 m : N 15° E : Naniura Type NRD 225 : 14 Juli 2005 : Cerah : Mas Yudi K

1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8

5 6 8

37.71 55 99

9 10 11

10 15 20

75.43 173.64 311.14

12 13 14

25 30 40

188.57 275 495

15 16 17 18

50 60 80 100

377.14 550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1510 158 595 170 356 208 135.7 205 69.2 191 MN/2=1 129.2 237 59.5 144 41.6 156 MN/2=2 19.4 148 16.1 189 17.6 173 MN/2=5 8.5 138 6.7 153.5 2.7 109 MN/2=10 1441 6.0 92 3.1 184 3.8 203 2.8 MN/2=20 2.2 110 10.5 821 5 487 5.7 686 4.8 803

R (Ω )

ρα (m Ω )

9.556 3.5 1.711 0.661 0.362

25.51 21.99 20.16 18.19 17.92

0.545 0.413 0.266

20.55 22.71 25.60

0.131 0.085 0.101

20.38 17.46 16.73

0.061 0.043 0.024

18.81 20.53 23.56

23.5 29.67 48.42 72.5

25 27.21 28.37 36.01

0.02 0.012 0.10 0.008 0.005

37.69 22.19 25.80 25.34 26.85

50



AB/2 (m)


1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8 9

6 8 10

55 99 155.57

10

15

173.64

11 12 13 14

20 25 30 40

117.86 188.57 275 495

15 16 17

50 60 80

377.14 550 990

18 19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1467 273 664 339 243 237 78.8 200 37.8 189 28.6 219 MN/2=1 48.4 266 29.2 283 16.6 256 MN/2=2 14.3 247 MN/2=5 13.2 158 10.9 223 9.4 268 6.2 303 MN/2=10 7.7 268 6.4 329 4.3 358 MN/2=20 6.7 348 3.1 212 2.4 230 1.9 244 1.5 228 1.1 227

R (Ω )

ρα (m Ω )

5.373 1.958 1.025 0.394 0.2 0.130

12.66 12.30 12.07 10.83 9.89 10.15

0.181 0.103 0.064

10 10.21 10.08

0.057

10.04

0.083 0.048 0.035 0.02

9.84 9.21 9.64 10.12

0.028 0.019 0.012

10.83 10.69 11.88

0.019 0.014 0.010 0.007 0.006 0.004

14.51 16.07 18.11 19.57 20.46 21.76

51



: 12 : S 07° 44’ 34” –E 110° 01’ 40” : 37.0 m : N 10° E : Naniura Type NRD 225 : 14 Juli 2005 : Cerah : Mas Yudi

AB/2 (m)

K

1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8

6 8

55 99

9 10

10 15

75.43 173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 50

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17 18

60 80 100

550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1580 380 578 346 345 344 161 316 91.5 294 63.9 303 MN/2=1 106.8 351 60.4 324 MN/2=2 81.7 302 38.8 315 MN/2=5 58 348 35.7 357 20.3 312 12.9 400 7.7 382 MN/2=10 9.5 342 4.8 280 4.9 403 MN/2=20 6.6 341 4.7 363 3.7 365 2.9 337 2.2 352

R (Ω )

ρα (m Ω )

4.157 1.67 1.002 0.509 0.311 0.210

9.79 10.49 11.81 14.00 15.39 16.39

0.304 0.186

16.72 18.44

0.270 0.123

20.39 21.37

0.166 0.1 0.065 0.032 0.020

19.63 18.84 17.88 15.95 15.67

0.0277 0.017 0.012

15.27 16.96 18.90

0.019 0.012 0.010 0.008 0.006

21.28 22.47 25.47 26.76 28.07

52




AB/2 (m)

K

1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8

6 8

55 99

9 10

10 15

75.43 173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 50

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17

60 80

550 990

18 19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 964 241 563 350 356 376 196.1 356 123.4 346 99.2 380 MN/2=1 189.1 470.6 116.3 458.7 MN/2=2 124.2 345.7 40.5 312 MN/2=5 55.3 339 24.9 284 16.3 285 6.8 264 3.8 242 MN/2=10 6.7 260 4.5 238 MN/2=20 7.2 261 5.4 236 4.8 306 4.3 385 3.8 408 1.1 167

R (Ω )

ρα (m Ω )

4 1.608 0.946 0.550 0.356 0.261

9.42 10.10 11.15 15.14 17.64 20.29

0.401 0.253

22.09 25.09

0.359 0.129

27.08 22.53

0.163 0.087 0.057 0.025 0.015

19.21 16.52 15.72 12.74 12.20

0.025 0.018

14.16 18.71

0.027 0.022 0.015 0.011 0.009 0.006

20.79 25.15 27.22 28.07 28.96 29.59

53



AB/2 (m)


1 2 3 4 5

1 1.5 2 3 4

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50

6 7 8

5 6 8

37.71 55 99

9 10 11

10 15 20

75.43 173.64 311.14

12 13 14

25 30 40

188.57 275 495

15 16 17 18

50 60 80 100

377.14 550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1865 358 1043 423 633 382 353 375 244.6 422 MN/2=1 290.4 367 250.4 421 153.8 426 MN/2=2 217.5 452 68.4 347 32.1 377 MN/2=5 39.1 360 20.8 317 12.6 364 MN/2=10 34.4 690 26.9 680 15.7 586 12.4 620 MN/2=20 17.8 606 9.1 473 6.6 479 5.6 492 3.7 465

R (Ω )

ρα (m Ω )

4.844 2.465 1.657 0.941 0.579

11.41 15.49 19.87 25.87 28.67

0.791 0.594 0.0361

29.83 32.69 35.72

0.481 0.197 0.085

36.28 34.21 26.48

0.108 0.065 0.034

20.47 18.03 17.21

0.049 0.039 0.026 0.02

18.79 21.74 26.51 31.10

0.029 0.019 0.013 0.011 0.007

32.29 33.39 34.62 35.40 35.74

54




AB/2 (m)

K

1 2 3 4 5 6

1 1.5 2 3 4 5

2.36 6.29 11.79 27.50 49.50 77.79

7 8

6 8

55 99

9 10

10 15

75.43 173.64

11 12 13 14 15

20 25 30 40 50

117.86 188.57 275 495 777.86

16 17 18

60 80 100

550 990 1555.71

19 20 21 22 23

120 150 180 200 240

1100.00 1736.43 2514.29 3111.43 4420.48

V I (mV) (mA) MN/2=0.5 1205 304 466 317 251.7 353 118.2 334 62.8 314 41.3 322 MN/2=1 50.3 291 34.6 293 MN/2=2 36.3 244 18.3 234 MN/2=5 28.8 270 13.9 223 10.9 274 6.2 258 3.2 188 MN/2=10 3 109 3.6 201 3.3 303 MN/2=20 4.7 250 3.1 239 2.9 280 2.6 282 2.7 376

R (Ω )

ρα (m Ω )

3.963 1.47 0.713 0.353 0.2 0.128

9.33 9.23 8.40 9.72 9.89 9.97

0.172 0.118

9.50 11.68

0.148 0.078

11.21 13.57

0.106 0.062 0.039 0.024 0.017

12.56 11.74 10.93 11.89 13.23

0.027 0.017 0.007

15.13 17.72 16.93

0.018 0.0129 0.010 0.009 0.007

20.67 22.51 26.03 28.67 32.25

55

Lampiran 3 TABEL DATA PENGOLAHAN GEOLISTRIK DENGAN INTERPEX-1D KONFIGURASI SCHLUMBERGER Lokasi Desa Pacekelan, Kec. Purworejo, Kab. Purworejo

Nomor

Keterangan

Resistivitas

Titik

1

ρ ( Ω m) 1

2

3

4

5

6

7

23.07

2

4.49

d (ketebalan) (m)

12.53

117.9

h (kedalaman) (m)

12.53

130.43

ρ ( Ω m)

48.64

8.86

d (ketebalan) (m)

6.24

67.81

h (kedalaman) (m)

6.24

74.05

ρ ( Ω m)

6.90

15.05

d (ketebalan) (m)

8.79

105.1

h (kedalaman) (m)

8.79

113.89

ρ ( Ω m)

6.78

83.75

d (ketebalan) (m)

8.82

69.06

h (kedalaman) (m)

8.82

77.88

ρ ( Ω m)

29.04

11.04

d (ketebalan) (m)

6.30

44.82

h (kedalaman) (m)

6.30

51.12

ρ ( Ω m)

20.87

6.91

d (ketebalan) (m)

6.71

78.65

h (kedalaman) (m)

6.71

85.36

ρ ( Ω m)

18.85

7.73

d (ketebalan) (m)

11.50

78.86

h (kedalaman) (m)

11.50

90.36

3

47.02

129.8

51.11

23.52

25.95

46.51

47.51

56

8

9

10

11

12

13

14

15

ρ ( Ω m)

21.47

10.56

d (ketebalan) (m)

18.90

77.81

h (kedalaman) (m)

18.90

96.71

ρ ( Ω m)

32.92

10.35

d (ketebalan) (m)

7.24

53.92

h (kedalaman) (m)

7.24

61.16

ρ ( Ω m)

8.37

30.54

d (ketebalan) (m)

6.83

75.63

h (kedalaman) (m)

6.83

82.46

ρ ( Ω m)

9.48

28.33

d (ketebalan) (m)

47.78

h (kedalaman) (m)

47.78

ρ ( Ω m)

31.87

7.89

d (ketebalan) (m)

14.83

53.61

h (kedalaman) (m)

14.83

68.44

ρ ( Ω m)

42.25

3.84

d (ketebalan) (m)

10.33

42.56

h (kedalaman) (m)

10.33

52.89

ρ ( Ω m)

56.96

8.71

d (ketebalan) (m)

8.33

46.55

h (kedalaman) (m)

8.33

54.88

ρ ( Ω m)

8.92

14.39

d (ketebalan) (m)

6.85

58.92

h (kedalaman) (m)

6.85

65.77

24.15

67.61

12.92

42.22

49.76

41.56

50.82

57

PENGUKURAN RESISTIVITAS UNTUK MENENTUKAN KEDALAMAN BATUAN DASAR (BASEMENT) (studi kasus di Desa Pacekelan Kecamatan Purworejo Kabupaten Purworejo Jawa Tengah) Drs. Aryono Adhi, M. Si 1, Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M. Si 2, Dwi Umi Widy Astuti3

Jurusan Fisika S1

ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kedalaman batuan dasar di desa Pacekelan Kecamatan Purworejo Kabupaten Purworejo dengan mengaplikasikan metode tahanan jenis (Resistivity). Metode tahanan jenis bertujuan mengetahui jenis pelapisan batuan didasarkan pada distribusi nilai resistivitas pada tiap lapisan. Data hasil pengukuran di lapangan berupa beda potensial dan arus dapat digunakan untuk menghitung harga resistivitas semu. Setelah dibuat harga resistivitas semu kemudian dibuat matching curve, dengan menggunakan program Interpex-1D untuk mengetahui nilai resistivitas dan kedalaman tiap lapisan. Dengan mengacu dari hasil pengolahan Interpex-1D dapat dibuat penampang dua dimensi secara manual guna mengetahui model pelapisan dan ketebalannya. Hasil penelitian geolistrik menunjukkan bahwa kedalaman batuan dasar memiliki resistivitas yang bervariasi yaitu berkisar lebih dari 30 Ωm pada kedalaman lebih dari 50 meter. Kata Kunci : Geolistrik, metode tahanan jenis, resistivitas, batuan dasar

1. Dosen Jurusan Fisika 2. Dosen Jurusan Fisika 3. Mahasiswa Jurusan Fisika Unnes

PENDAHULUAN Kabupaten Purwarejo merupakan daerah yang strategis untuk melakukan pengembangan sarana dan prasarana. Di kabupaten Purworejo akan dibangun perumahan, jembatan dan perbaikan jalan raya, akan tetapi kondisi tanah pada daerah tersebut masih labil untuk pembangunan bahkan masih sering terjadi tanah

58

longsor. Di desa Pacekelan, kecamatan Purworejo, kabupaten Purworejo akan menjadi tempat pembangunan sarana dan prasarana tersebut. Di desa Pacekalan terdapat pola struktur tanah yang melingkupi daerah tersebut, sebagian besar wilayahnya didominasi oleh endapan aluvium yang berumur halosen. Formasi yang berumur Miosen juga tersebar di daerah perbukitan. Perselingan gunung api yang berbentuk bongkahan-bongkahan besar yang melapuk berwarna coklat kemerah-merahan melingkupi sebagian besar perbukitan desa tersebut. Litologi daerah tersebut menyebutkan bahwa dearah tersebut masih banyak terdapat patahan, ini salah satu hal yang dapat menyebabkan adanya tanah longsor. Dan hal tersebut terbukti dengan adanya tanah longsor di beberapa tempat di desa tersebut. Bermula dari semua permasalahan tersebut di atas, maka dalam skripsi ini penulis mengambil judul “PENGUKURAN RESITIVITAS UNTUK MENENTUKAN KEDALAMAN BATUAN DASAR (BASEMENT) (Dengan studi kasus di Desa Pacekelan, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah).” Adapun beberapa tujuan dari penelitian geolistrik ini adalah : Untuk menentukan kedalaman batuan dasar dari data pengukuran dengan alat geolistrik metode tahanan jenis. Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian di wilayah Pacekelan diantaranya: mengetahui kedalaman batuan dasar sehingga dapat memberikan informasi bagi instansi terkait untuk pembangunan sarana dan prasrana diantarannya dinas pertambangan Dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan menggunakan metode yang geolistrik tahanan jenis konfigurasi schlumberger didapatkan informasi perlapisan batuan daerah penelitian.

LANDASAN TEORI a. Sifat Listrik Batuan

•

Konduksi dielektrik

•

Konduksi elektrolitik

59

•

Konduksi secara elektronik Misalnya;

A

x Gambar 1 Volume satuan bahan R=ρ

x A

… (1)

ρ adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam satuan Ωm.

Menurut hukum Ohm, resistansi R dirumuskan sebagai ΔV = IR

… (2)

Sehingga didapatkan nilai resistivitas ρ =

VA Ix

… (3)

sifat konduktivitas (σ) batuan

σ =

1

ρ

=

IL ⎛ I ⎞ ⎛ L ⎞ J = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟= VA ⎝ A ⎠ ⎝ V ⎠ E

… (4)

dengan J adalah rapat arus (Ampere/m2) dan E adalah medan listrik (volt/m). b. Resistivitas Batuan

Resistivitas yaitu besarnya hambatan suatu bahan yang memiliki panjang dan luas penampang tertentu dengan satuan Ωm. Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan atau mineral digolongkan menjadi tiga (Telford W. and Sheriff, 1982: 450) yaitu: ¾ Konduktor baik : 10-8 < ρ < 1 Ωm ¾ Konduktor pertengahan : 1 < ρ < 107Ωm ¾ Isolator : ρ > 107Ωm c. Aliran Listrik Di Dalam Bumi

Jika ditinjau suatu medium homogen isotropik yang dialiri arus listrik searah I (di beri medan listrik E), maka elemen arus listrik dI yang melalui elemen luas dA dengan kerapatan arus J adalah

60

_

dA _

J V

Gambar 2 medium homogen isotropik yang dialiri arus I dI = J • d A

… (5)

⎯J = σ E dengan σ adalah konduktivitas medium. Medan listrik E adalah gradien potensial skalar: E = −σV

… (6)

dengan ⎯ J = −σ ∇ V

… (7)

Jika di dalam medium tidak ada sumber arus, maka I = ∫ J • d A = 0 s

Sesuai teorema Divergensi

∫ J • dA = ∫∇ • J s

V

dV = 0

Sehingga Hukum Kekekalan Muatan ∇ • J = −∇ • ∇(σV )

∇σ • ∇V + σ∇ 2V = 0 atau ∇ 2V = 0

… (8)

yang merupakan persamaan Laplace. Dalam koordinat bola operator Laplacian 1 ∂V r ∂r

∂2 1 1 ∂ ⎡ ∂V ⎤ ⎡ 2 ∂V ⎤ sin + =0 r θ + ⎢⎣ ∂r ⎥⎦ r 2 sin θ ∂θ ⎢⎣ ∂θ ⎥⎦ r 2 sin 2 θ ∂φ 2

Karena anggapan homogen isotropis, maka persamaan Laplace menjadi 2 ∂V ∂2 =0 V+ 2 r ∂r ∂r

… (9)

Dengan menggunakan diferensial orde dua, maka jawaban umum persamaan Laplace untuk kasus ini adalah

61

V(r) =

C1 + C2 r

… (10)

Dimana C1 dan C2 adalah kontanta sembarang. Nilai konstanta tersebut ditentukan dengan menerapkan syrat batas yang harus dipenuhi V(r), yaitu ¾ Pada r = ∞ (sangat jauh), maka V (∞) = 0, sehingga C2 =0 dan

V(r) =

C1 r

¾ Untuk potensial di sekitar titik arus (Dua titik arus yang berlawanan

polaritasnya di permukaan bumi) : Maka beda potensial yang terjadi antara MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada AB (Gambar 3) adalah

+I

V

-I

M

A

B

N

Gambar 3 Aliran dua arus yang berlawanan di permukaan ΔV = VM − V N =

Iρ 2π

⎡⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞⎤ ⎢⎜ AM − BM ⎟ − ⎜ AN − BN ⎟⎥ ⎠ ⎝ ⎠⎦ ⎣⎝

⎡⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞⎤ − − ρ = 2π ⎢⎜ ⎟−⎜ ⎟⎥ ⎣⎝ AM BM ⎠ ⎝ AN BN ⎠⎦

−1

ΔV ΔV =K I I

... (11)

dengan ⎡⎛ 1 1 ⎞ ⎛ 1 1 ⎞⎤ − − K = 2π ⎢⎜ ⎟−⎜ ⎟⎥ ⎣⎝ AM BM ⎠ ⎝ AN BN ⎠⎦

−1

yang merupakan faktor koreksi (Santoso, 2001:142). Faktor ini disebabkan oleh letak (konfigurasi) elektroda potensial dan elektroda arus.

62

METODOLOGI a. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian geolistrik untuk menentukan letak dan kedalaman akuifer air tanah ini dilakukan di desa Pacekelan, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo Propinsi jawa Tengah, pada koordinat 07044’02”LS - 07045’58”LS dan 110001’08”BT - 110002’47”BT.

U

PETA DESA PACEKELAN KECAMATAN PURWOREJO KABUPATEN PURWOREJO

n Li

g un gk

an

1

2 Lingkungan

10

11 14

8 9

7

12

13

6 5 Lingkunga

n3 ga un gk n i L

3

2

De sa Ga ng g

1

en g

ku ng Li

n4

r Plipi Desa

15

Keterangan 1. Lingkungan 5 2. Lingkungan 5 3. Lingkungan 4 4. Lingkungan 5 5. Lingkungan 3 6. Lingkungan 3 7. Lingkungan 2 8. Lingkungan 2 9. Lingkungan 3 10. Lingkungan 2 11. Lingkungan 1 12. Lingkungan 1 13. Lingkungan 1 14. Lingkungan 1 15. Lingkungan 1 Legenda : Jalan Desa : Batas Lingkungan

4 an ng

: Sungai 5

: PAC 1 : PAC 2 : PAC 3 : PAC 4 Skala 1 : 25.000

Gambar 4.1 Peta Daerah Penelitian (Desa Pacekelan, Purworejo)

b. Desain Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah geolistrik (resistivitity meter) Naniura NRD 22 S dengan spesifikasi sebagai berikut: c. Cara Penelitian

Dalam penelitian ini akan digunakan konfigurasi geolistrik metode tahanan jenis dengan konfigurasi Schlumberger. Pada konfigurasi ini, elektroda-elektroda potensial diam pada suatu tempat pada garis sentral AB

63

sedangkan elektroda-elektroda arus digerakkan secara simetri keluar dalam langkah-langkah tertentu dan pada jarak yang sama.

L

l

Gambar 5. Skema Peralatan Pengukuran Resistivitas Model Schlumberger (AM = NB dan MO = ON)

d. Metode Analisis dan Interpretasi Data

Analisis data secara manual dilakukan dengan cara pencocokan kurva (matching kurva), yaitu mengeplot data lapangan yang berupa AB/2 dan ρ a pada kertas bilogaritmik. Sebagai gantinya analisis data dilakukan dengan komputer menggunakan software Interpex- 1D. Pengolahan data secara maual dilakukan untuk interpretasi data lebih lanjut, yang dibuat berdasarkan nilai resistivitas, kedalaman dan jarak antar titik sounding yang diperoleh dari hasil pengolahan data dengan software Interpex-1D dengan cara menggabungkan titik-titik yang membentuk garis lurus dalam satu lembaran.

64

HASIL DAN PEMBAHASAN Data hasil pengukuran geolistrik yang dilakukan dengan metode Schlumberger di desa Pacekelan, kecamatan Purworejo, Purworejo terdiri dari

lima belas titik sounding. a. Kondisi Geologi

Hasil pemetaan geologi memperlihatkan bahwa stratifikasi daerah penelitian, pola struktur yang utama di wilayahnya sebagian besar merupakan endapan aluvium yang berumur Halosen. Hal ini terlihat jelas dengan banyaknya sungai dangkal. Dasar sungai tersebut terdapat endapan yang terdiri dari kerikil, kerakal dan pasir. Formasi yang berumur Miosen tersebar luas di daerah perbukitan. Formasi perselingan Gunungapi dengan ketebalan lebih dari 50 meter membentuk bongkahan-bongkahan besar yang melapuk berwarna coklat kemerah-merahan. b. Analisis dan Interpretasi Data

1) Penampang dua dimensi titik 15 – 11 – 9 – 6 (PAC – 1) dengan arah bentangan barat laut – tenggara. Table 1. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi PAC – 1 Lapisan 1 2 3

Resistivitas ( Ω m) 20.37 – 32.92 6.91 – 14.39 46.51 – 67.61

Ketebalan (m) 6.71 – 7.24 47.78 – 78.65 -

Kedalaman (m) 0 – 7.24 0 – 78.65 47.78 - ?

Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 46,51 Ω m – 67,61 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnyaserta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang tidak terlalu dalam yaitu pada kedalaman lebih dari 47,78 m

65

Penampang Dua Dimensi KDL -1 PAC-1 15

11

9

6 20,37 Ωm - 32,92 Ωm

10

Kedalaman (m)

20 6,91 Ωm - 14,39 Ωm

30 40 50 60 70 80

46,51 Ωm - 67,61 Ωm

90

Letak Titik Gambar 4.2 Penampang Dua Dimensi KDL -1 PAC-1

2) Penampang dua dimensi titik titik 7 – 8 – 9 – 12 – 14 (PAC – 2) dengan arah bentangan timur – barat Table 2. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi PAC – 2 Lapisan 1 2 3

Resistivitas ( Ω m) 18.85 –32.92 7.73 –10.56 41.56 –47.51

Ketebalan (m) 7.24 – 18.9 54.88 –78.86 -

Kedalaman (m) 0 – 18.9 7.24 – 96.71 54.88 - ?

Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 41,56 Ω m – 47,51 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang tidak terlalu dalam juga yaitu pada kedalaman lebih dari 54,88 m. hal ini dikuatkan dengan peta geologi dimana pada daerah penelitian terdapat batuan gunung api yang berumur halosen pada kedalaman lebih dari 50 m.

66

PAC-2 Penampang Dua Dimensi KDL -2 8

7

9

12

14

18,85 Ωm - 32,92 Ωm 10

Kedalaman (m)

20 30 40

17,73 Ωm - 10,56 Ωm

50 60 70 80 41,56 Ωm - 47,51 Ωm 90

Letak Titik Gambar 4.3 Penampang Dua Dimensi KDL - 22 PAC-

3) Penampang dua dimensi titik titik 13 – 12 – 11 – 10 (PAC – 3) yang terbentang dengan arah barat daya – timur laut Table 3. Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi PAC – 3 Lapisan 1 2 3

Resistivitas ( Ω m) 31.87 – 42.25 3.84 – 30.54 42.22 – 49.76

Ketebalan (m) 10.33 – 14.83 42.56 – 82.46 -

Kedalaman (m) 0 – 14.83 0 – 82.46 47.78 - ?

Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 42,22 Ω m – 49,76 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang tidak terlalu dalam juga yaitu pada kedalaman lebih dari 47,78 m.

67

PAC-3 Penampang Dua Dimensi KDL -3 13

12

11

10

31,87 Ωm - 42,25 Ωm 10

Kedalaman (m)

20 30 3,84 Ωm - 30,54 Ωm

40 50 60 70 80

42,22 Ωm - 49,76 Ωm 90

Letak Titik Gambar 4.4 Penampang Dua Dimensi KDL -3 PAC-3

4) Penampang dua dimensi titik titik 1 – 2 – 6 – 8 (PAC – 4) yang terbentang dari barat daya – utara. Table 4 Interpretasi Litologi Penampang Dua Dimensi PAC – 4 Lapisan 1 2 3

Resistivitas ( Ω m) 20.67 – 23.07 4.49 – 10.56 24.15 – 129.8

Ketebalan (m) 6.24 – 18.9 57.81 – 117.9 -

Kedalaman (m) 0 – 18.9 6.24 - 130.43 67.81 - ?

Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 24,15 Ω m – 129,8 Ωm . Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta resistivitas yang lebih tinggi. Pada lapisan ini batuan dasar ditemukan pada jarak yang cukup dalam juga yaitu pada kedalaman lebih dari 67,81 m.

68

Penampang Dua Dimensi KDL -2 PAC-4 1

2

6

8

20,87 Ωm - 23,07 Ωm 10 20 30

Kedalaman (m)

40 4,49 Ωm - 10,56 Ωm 50 60 70 80 90 100

24,15 Ωm - 129,8 Ωm

110 120 130

Letak Titik Gambar 4.3 Penampang Dua Dimensi KDL - 2 PAC-4

Dengan memperhatikan uraian hasil analisis dan intepretasi data diatas dikaitkan dengan tatanan geologi regional, maka dapat dianalisis lebih lanjut bahwa didaerah penyelidikan memungkinkan ditemukan batuan dasar. Hal ini terlihat dengan dijumpainya lapisan dengan nilai resistivitas cukup tinggi yaitu >30 Ωm . setelah kedalaman 45 m yang diperkirakan batuan dasar yang tersusun dari batuan gunung api mengingat daerah penelitian berada pada daerah formasi bemelen dan endapan alluvium. Dengan memperhatikan penampang dua dimensi pada PAC 1, PAC 2, PAC 3, dan PAC 4 semua memungkinkan ditemukan batuan dasar, tetapi pada PAC 2 batuan dasar di tiap-tiap titik memiliki kedalaman yang hamper sama dan sangat dangkal yaitu pada kedalaman >50 m, penelitian PAC 2 berada pada daerah endapan alluvium dimana batuan dasarnya merupakan perselingan batuan gunung api yang berumur halosen.

SKRIPSI. Diajukan Dalam Rangka Menyelesaikan Study Strata I Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Recommend Documents