ANALISIS DEPOSIT MINERAL MANGAN (Mn) DI DESA PUCUNG KECAMATAN EROMOKO KABUPATEN WONOGIRI

Transkripsi

1 ANALISIS DEPOSIT MINERAL MANGAN (Mn) DI DESA PUCUNG KECAMATAN EROMOKO KABUPATEN WONOGIRI Skripsi disajikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Program Studi Fisika oleh Hizbulwathon Wirayuda JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2013 i

2 PERSETUJUAN PEMBIMBING Skripsi dengan judul Analisis Deposit Mineral Mangan (Mn) Di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan di sidang panitia ujian skripsi Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Hari : Kamis Tanggal : 31 Januari 2013 Pembimbing I Pembimbing II Dr. Supriyadi, M.Si Dr. Agus Yulianto, M.Si NIP NIP

3 PENGESAHAN Skripsi yang berjudul: Analisis Deposit Mineral Mangan (Mn) Di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri disusun oleh Nama : Hizbulwathon Wirayuda NIM : telah dipertahankan di hadapan sidang panitia ujian skripsi FMIPA UNNES pada tanggal 11 Februari Panitia: Ketua Sekretaris Prof. Dr. Wiyanto, M.Si. Dr. Khumaedi, M.Si. NIP NIP Ketua Penguji Dr. Khumaedi, M.Si. NIP Anggota Penguji/ Pembimbing Utama Anggota Penguji/ Pembimbing Pendamping Dr. Supriyadi, M.Si Dr. Agus Yulianto, M.Si NIP NIP

4 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi saya yang berjudul Analisis Deposit Mineral Mangan (Mn) Di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri disusun berdasarkan hasil penelitian saya dengan arahan dosen pembimbing. Sumber informasi atau kutipan yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini. Semarang, Agustus 2012 Penulis Hizbulwathon Wirayuda NIM

5 MOTTO DAN PERSEMBAHAN MOTTO: Dan bersamaan kesukaran pasti ada kemudahan. karena itu, bila selesai suatu tugas, mulailah tugas yang lain dengan sungguh-sungguh (Qs. Asy- Syarh: 6-7). Sukses terdiri dari 1% bakat dan 99% keringat (Thomas Alfa Edison). Tidak semua yang dapat menghitung dapat dihitung, dan tidak semua yang dapat dihitung dapat menghitung (Albert Einstein). Persembahan: Bapak dan Ibu yang senantiasa memberi doa, kasih sayang serta pengorbanan yang begitu besar demi masa depanku Kakak-kakak dan Adik-adikku yang selalu memberi doa, semangat, dan dukungan Seluruh keluarga besarku di Wonogiri Almamaterku

6 KATA PENGANTAR Kami panjatkan puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Analisis Deposit Mineral Mangan (Mn) Di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak, maka penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rektor Universitas Negeri Semarang atas kesempatan yang diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan studinya. 2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam atas izin yang diberikan kepada penulis untuk melakukan penelitian. 3. Ketua Jurusan Fisika atas kemudahan administrasi dalam menyelesaikan skripsi ini. 4. Dr. Supriyadi, M.Si, sebagai dosen pembimbing I yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dengan penuh kesabaran. 5. Dr. Agus Yulianto, M.Si, sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dengan penuh kesabaran. 6. Dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan yang sangat berguna untuk penyempurnaan skripsi ini. 7. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan bekal ilmu yang tak ternilai harganya selama belajar di FMIPA UNNES. 8. Nur Qudus, S.Pd, M.T yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam peminjaman alat. 9. Bapak, Ibu, kakak-kakak dan adik-adikku yang selalu memberi do a, bantuan, dan dukungan serta semangat untuk saya selama ini. 10. Sahabat-sahabatku Ordinary Nia, Tyas, Dwi, Hanan, Vendi, dan Zenit 11. Dek Arum yang mengajari saya ArcGIS. 12. Rahmad Belio, Djon Karyanto, Nandi H yang telah bersedia berdiskusi lewat dunia maya tentang Geofisika. vi

7 13. Kakak-kakak ku Fisika 2005 dan 2006 yang telah memberikan bantuan, dukungan dan semangat untuk saya selama ini. 14. Teman-teman Physics 007 semuanya yang saya sayangi. 15. Teman-teman kos Pram dan Amir yang senantiasa memberikan masukan dan semangat untukku selama ini. 16. Adik-adik laskar pelangi Tito, Samsul, Lutfi, Anita, Luqman, Rifqi, Nisa, Tika, Dan Novi yang telah menemaniku. 17. Adik-adik ku Fisika 2009 dan 2010 yang telah memotifasiku. 18. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat memberi tambahan ilmu bagi para pembaca untuk meningkatkan wawasan pengetahuan. Semarang, Agustus 2012 Penulis vii

8 ABSTRAK Wirayuda, Hizbulwathon Analisis Deposit Mineral Mangan (Mn) Di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang. Dr. Supriyadi, M.Si, Dr. Agus Yuliantoi, M.Si. Kata Kunci : Geolistrik, Metode Tahanan Jenis, Mangan Survei Geofisika dengan Metode golistrik tahanan jenis telah dilakukan di daerah pertambangan mangan di Desa Pucung, Kecamatan Eromoko untuk mengetahui deposit mineral mangan di daerah tersebut. Pengambilan data dilakukan dengan konfigurasi pole-pole yang menggunakan resistivitymeter jenis G-Sound yang memiliki kedalaman penetrasi maksimum mencapai 4/5 dari panjang bentangan. Area penelitian meliputi bentangan yang pertama yaitu di titik koordinat S E sampai dengan titik koordinat S E sepanjang 100 meter dan bentangan kedua di titik koordinat S E sampai titik koordinat S E sepanjang 50 meter. Dari hasil penelitian didapatkan penampang hasil pengukuran yang diolah dengan software Res2DINV menggambarkan persebaran mineral mangan yang ditandai dengan nilai resistivitas ohm.m pada kedalaman bervariasi antara 8 sampai 10 meter. Dari data 3D yang diolah dengan software RockWorks 15 didapatkan estimasi deposit mineral mangan di area penelitian adalah , m 3. viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PERSETUJUAN PEMBIMBING... ii PENGESAHAN KELULUSAN... iii PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... iv MOTTO DAN PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Alasan Pemilihan Judul Permasalahan Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Skripsi... 5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mangan (Mn) Geolistrik Tahanan Jenis Sifat Kelistrikan Batuan dan Tanah Rumus Rumus Dasar Listrik Potensial di sekitar Titik Arus di Permukaan Bumi Faktor Geometri Aturan Elektroda Konfigurasi Pole-Pole Konsep Resistivitas Semu ix

10 2.7 Geologi Daerah Penelitian Res2DINV Res3DINV Voxler BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian Desain Penelitian Alat Cara Penelitian Metode Analisis dan Interpretasi Data Metode Pengumpulan Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Hasil Titik Pengukuran Pertama Hasil Titik Pengukuran Kedua Hasil Pengukuran 3D Pengukuran Resistivitas Sample mangan Pembahasan Pembahasan Titik Pengukuran Pertama Pembahasan Titik Pengukuran Kedua Pembahasan Pengukuran 3D BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 2.1 Kedalaman Penetrasi Tiap Konfigurasi Nilai Resistivitas Berbagai Bahan Tabel Pengukuran Nilai Reistivitas Mangan xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Konduktor dengan panjang L dan luas penampang A Aliran Arus I Permukaan equipotensial dan arah aliran arus listrik akibat dua sumber arus (I dan I) di permukaan bumi homogen Aturan Konfiigrasi Pole-Pole Konsep Resistivitas Semu Peta Geologi Desa Pucung Peta Administrasi Desa Pucung Konfigurasi Pole-Pole Penampang Hasil Inverse Perangkat Lunak Res2DINV berdasarkan hasil pengukuran geolistrik titik pertama Penampang Hasil Inverse Perangkat Lunak Res2DINV berdasarkan hasil pengukuran geolistrik titik kedua Penampang hasil pengukuran 3D Perhitungan Volumetric xii

13 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN Halaman 2.3 Lampiran 1. Data Lintasan Pertama Lampiran 2. Data Lintasan kedua Lampiran 3. Data Pengukuran Moel 3D Lampiran 4. Foto Alat dan Proses Pengambilan Data xiii

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Alasan Pemilihan Judul Di dalam bumi terdapat berbagai macam mineral yang berpotensi ekonomi untuk mengangkat pendapatan ekonomi masyarakat sekitar dan juga pendapatan daerah. Hal ini perlu diperhatikan mengingat Indonesia adalah negara yang kaya akan sumber daya alam. Mangan (Mn) merupakan elemen yang tersebar luas di kerak bumi. Mangan merupakan unsur yang paling berlimpah ke dua belas dan logam paling melimpah ke lima. Mineral mangan yang paling umum adalah pyrolusite (MnO) (Ansori, 2010). Mangan digunakan dalam produksi sel baterai kering. Di bidang manufaktur kimia, mangan dipakai dalam pembuatan kaca dan sebagai pupuk. Mangan dioksida juga digunakan sebagai katalis. Selain itu mangan digunakan dalam industri elektronik. Mangan dioksida, baik alam atau sintetis digunakan untuk menghasilkan senyawa mangan yang memiliki tahanan listrik yang tinggi (Schulte & Kelling, 2004). Geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (Direct Current) yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah. Penggunaan geolistrik pertama kali dilakukan oleh Conrad Schlumberger pada tahun Injeksi arus listrik ini menggunakan 2 1

15 2 buah elektroda arus A dan B yang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda AB akan menyebabkan aliran arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam (Robain et al., 1999). Arus listrik akan menimbulkan tegangan listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan penggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah elektroda tegangan M dan N yang jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB. Bila posisi jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar. Desa Pucung terletak di Kecamatan Eromoko. Daerah ini berbatasan dengan gunung kidul. Kecamatan Eromoko terletak di Kabupaten Wonogiri. Jarak dari Desa Pucung ke Kota Kabupaten sekitar 30 km. Infrastruktrur jalan di desa ini cukup bagus meski agak sulit jika digunakan untuk berpapasan dua kendaraan roda empat. Belum ada angkutan desa yang menjangkau desa ini. Kondisi di daerah ini berbukit-bukit. Sebagian besar penduduk hidup dari bercocok tanam, wirausaha dan pegawai. Berdasarkan observasi yang telah dilakukan di Desa Pucung diketahui bahwa di desa tersebut terdapat pertambangan mangan. Pertambangan tersebut dikelola oleh seorang pemilik ijin tambang. Untuk menentukan keberadaan persebaran mineral mangan tidak digunakan metode geofisika. Pemilik ijin tambang hanya memperkirakan dimana tempat-tempat yang diduga memiliki potensi mineral mangan. Untuk menentukan persebaran mineral mangan maka

16 3 perlu diketahui nilai resistivitas mineral mangan untuk daerah tersebut. Berdasarkan observasi dan informasi geologi di atas, penulis merasa perlu untuk melakukan penelitian untuk menentukan deposit mineral mangan dengan metode geolistrik di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri. 1.2 Permasalahan Berdasarkan identifikasi masalah yang disajikan pada bagian pndahuluan, maka dirumuskan permasalahan penelitan sebagai berikut: 1. Penggunaan metode geofisika untuk menentukan persebaran mineral mangan. 2. Penentuan letak dan kedalaman mineral mangan di daerah penlitian. 3. Estimasi deposit mineral mangan di daerah penelitian. 1.3 Batasan Masalah Untuk keperluan penelitian, pada penelitian ini perlu dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut: 1. Metode geofisika yang digunakan dalam ini adalah metode geolistrik tahanan jenis dengan konfigurasi pole-pole. 2. Area penelitian meliputi bentangan yang pertama yaitu di titik koordinat S E sampai dengan titik koordinat S E sepanjang 100 meter dan bentangan kedua di titik koordinat S

17 E sampai titik koordinat S E sepanjang 50 meter. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui nilai resistivitas di daerah pengukuran. 2. Mengetahui letak dan kedalaman mineral mangan di daerah penelitian. 3. Mengetahui estimasi deposit mangan di daerah pengukuran. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini antara lain: 1. Penelitian ini untuk mempermudah masyarakat dan pemerintah setempat untuk menentukan di tempat mana saja yang memiliki potensi mineral mangan yang akan di tambang. 2. Memberikan pengetahuan tentang estimasi deposit mangan yang terdapat di daerah penelitian. 3. Memberikan pengetahuan tentang teknik dan aplikasi metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi pole-pole dalam bidang pertambangan.

18 5 1.6 Sistematika Skripsi Sistematika penulisan skripsi disusun untuk memudahkan pemahaman tentang struktur dan isi skripsi. Penulisan skripsi ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu: bagian pendahuluan skripsi, bagian isi skripsi, dan bagian akhir skripsi. 1. Bagian awal skripsi berisi tentang lembar judul, persetujuan pembimbing, lembar pengesahan, lembar pernyataan, motto dan persembahan, kata pengantar, abstrak, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, dan lampiran. 2. Bagian isi skripsi terdiri dari: Bab I Pendahuluan yang berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, pembatasan masalah, dan sistematika skripsi. Bab II Landasan Teori terdiri dari kajian mengenai landasan teori yang mendasari penelitian. Bab III Metode Penelitian berisi waktu dan tempat pelaksanaan penelitian, desain penelitian, dan metode analisis serta interpretasi data, dan metode pengumpulan data. Bab IV Hasil dan Pembahasan berisi tentang hasil-hasil penelitian dan pembahasannya. Bab V Penutup berisi tentang kesimpulan dan saran. 3. Dan Bagian akhir skripsi terdiri atas daftar pustaka dan lampiran.

19 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mangan (Mn) Mangan adalah kimia logam aktif yang di tunjukkan pada simbol Mn dan nomor atom 25. Mangan adalah elemen pertama di Grup 7 dari tabel periodik unsur. Mangan merupakan unsur berlimpah di kerak bumi (sekitar 0,1%) yang terjadi secara alamiah. Mangan merupakan logam keras dan sangat rapuh. Sulit untuk meleleh, tetapi mudah teroksidasi. Mangan bersifat reaktif ketika murni, sebagai bubuk akan terbakar dalam oksigen, bereaksi dengan air dan larut dalam asam encer. Mangan menyerupai besi tapi lebih keras (Ansori, 2010). Kegunaan mangan sangat luas, baik untuk tujuan metalurgi maupun nonmetalurgi. Sekitar % kegunaan mangan adalah untuk keperluan metalurgi terutama pembuatan logam khusus seperti german silver dan cupro manganese. Keperluan nonmetalurgi biasanya digunakan untuk produksi baterai, keramik, gelas, dan glasir. Mangan juga digunakan untuk pertanian dan proses produksi uranium (Murthy, 2009). Mangan diklasifikasikan menjadi 3 kelompok yaitu manganese ore dengan kadar Mn lebih dari 40 %, ferrugineous manganese dengan kadar Mn 15 sampai 40%, dan manganiferous iron ore dengan kadar Mn 5 sampai 15% (Wells, 1918). Mangan dikelompokkan menjadi manganese ore dengan kadar Mn mencapai 35 % dan ferro 6

20 7 manganese dengan kadar Mn 78% (Corathers, 2002). Kadar Mn yang berbeda menyebabkan perbedaan nilai resistivitas di berbagai daerah. 2.2 Geolistrik Tahanan Jenis Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya dipermukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang tejadi baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa macam metode geolistrik, antara lain: metode potensial diri, arus Telluric, magnetotelluric, Induced Polarization (IP), Resistivitas (tahanan jenis) dan lain-lain. Pada metode geolistrik tahanan jenis ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektron arus. Kemudian beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus beda portensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis masingmasing lapisan dibawah titik ukur (sounding point). Metoda ini lebih efektif jika digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal, jarang memberikan informasi lapisan di kedalaman dari 1000 feet atau 1500 feet. Oleh karena itu metoda ini jarang digunakan untuk eksplorasi minyak tetapi lebih banyak digunakan dalam bidang engineering geology seperti penentuan kedalaman batuan dasar, pencarian reservoar air, juga digunakan dalam ekplorasi geothermal. Berdasarkan letak (konfigurasi) elektroda-elektroda potensial dan elektroda-elektroda arus, dikenal beberapa jenis metoda resistivitas

21 8 tahanan jenis, antara lain : Metoda Schlumberger, Metoda Wenner dan Metoda Dipole Sounding. 2.3 Sifat Kelistrikan Batuan dan Tanah Aliran arus listrik dalam batuan/ mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam, Konduksi elektronik terjadi jika batuan/mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik yang dialirkan dalam batuan/mineral dibawa oleh elektron-elektron bebas itu. Konduksi secara elektrolitik terjadi jika batuan/ mineral bersifat porus dan pori-pori tersebut terisi cairan-cairan elektrolitik. Pada kondisi ini arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik. Sedang konduksi dielektrik terjadi jika batuan/ mineral dielektrik terhadap aliran arus listrik yaitu terjadi polarisasi saat bahan dialiri listrik (Telford et al., 1990). Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan/mineral digolongkan menjadi tiga, yaitu: Konduktor baik Konduktor pertengahan : 10-6 < < 1 m : 1 < < 10 7 m Isolator : > 10 7 m

22 Rumus-rumus Dasar Listrik Dalam metoda geolistrik ini digunakan definisi-definisi : a. Resistansi R = V/I dalam b. Resistivitas = E/J dalam m c. Konduktivitas = I/ dalam (m) -1 dengan V : beda potensial 2 buah titik I : besar arus listrik yang mengalir E : medan listrik J : rapat arus listrik (arus listrik persatuan luas) Untuk konduktor dengan panjang L dan luas penampang A dapat kita lihat pada gambar 2.1 R A L Gambar 2.1 Konduktor dengan panjang L dan Luas Penampang A Sehingga untuk E = V L dan akhirnya diperoleh hukum ohm yang dapat dituliskan L dalam bentuk : R = (2.1) A

23 10 dengan R menyatakan tahanan () dan adalah resistivitas (m) yang akan ditentukan dalam penelitian ini Potensial di Sekitar Titik Arus di Permukaan Bumi Permukaan yang dilalui arus I adalah permukaan setengah bola dengan luas 2 r seperti gambar 2.2, sehingga: I V r (2.2) 2 r V 2 r (2.3) I Gambar 2.2 Aliran Arus I 2.4 Faktor Geometri Besaran koreksi letak kedua elektroda potensial terhadap kedua elektroda arus disebut faktor geometri. Jika pada permukaan bumi diinjeksikan dua

24 11 sumber arus yang berlawanan polaritasnya seperti pada gambar (2.3), maka besarnya potensial disuatu titik P adalah : r I r I V p r r I (2.4) dengan : r 1 : Jarak dari titk P ke sumber arus positif r 2 : Jarak dari titk P ke sumber arus negative Jika ada dua titik yaitu P dan Q yang terletak didalam bumi tersebut, maka besarnya beda potensial antara titik P dan titik Q adalah : q p pq V V V r I r I I r r I r r r r I (2.5) dengan, r 3 : jarak titik Q kesumber arus positif r 4 : jarak titik Q kesumber arus negative

25 12 Gambar 2.3. Permukaan equipotensial dan arah aliran arus listrik akibat dua sumber arus (I dan I) di permukaan bumi homogen Pada metode geolistrik, pengukuran potensial dilakukan dengan menggunakan dua buah elektroda potensial, maka I 1 V 2 AM 1 BM 1 1 AN BN (2.6) sehingga : 1 AM BM AN BN V I K V (2.7) I dengan, K 1 AM BM AN 1 BN atau

26 13 K 1 AM BM AN 1 BN (2.8) dengan K adalah faktor geometri (Hendrajaya & Arif, 1990). 2.5 Aturan Elektroda Konfigurasi Pole-Pole Pada konfigurasi pole-pole hanya digunakan satu elektroda potensial dan satu elektroda arus. Elektroda lainnya di anggap tak hingga (Bevan, 2000). Kedua elektroda tak hingga ditempatkan dua puluh kali lipat dari spasi elektroda terkecil diluar elektroda terluar (Anthony,2006). Aturan konfigurasi pole-pole dapat dilihat pada gambar 2.4. Gambar 2.4 Aturan Konfigurasi Pole-Pole Konfigurasi pole-pole memiliki beberapa keunggulan. Konfigurasi ini memiliki jangkauan kedalaman maksimum 90% dari panjang bentangannya. Dibandingkan dengan konfigurasi lainnya, konfigurasi pole-pole memilili cepat rambat yang paling baik (Herman, 2001). Untuk lebih mengetahui kedalaman penetrasi maksimal tiap konfigurasi yang dipakai dalam geolistrik, dapat dilihat pada tabel 2.1. Tabel 2.1. Kedalaman Penetrasi Tiap Konfigurasi No Konfigurasi Persentase kedalaman 1 Pole-Pole 90% 2 Pole Dipole 35%

27 14 3 Wenner Schlumberger 20% 4 Dipole-Dipole 20% Faktor geometri Konfigurasi Pole-Pole adalah sebagai berikut : K w 1 AM BM AN 1 BN Kpole 2a (2.9) Sedangkan tahanan jenis pada konfigurasi Pole-Pole adalah : dimana K pole = 2 a dengan : w = Resistivitas semu V w Kw (2.10) I K w a V I = Faktor geometri = Jarak elektroda = Besarnya tegangan = Besarnya arus 2.6 Konsep Resistivitas Semu Dengan menganggap bumi bersifat homogen isotropik, resistivitas yang terukur merupakan resistivitas sebenarnya dan tidak bergantung pada spasi elektroda, namun pada kenyataannya bumi terdiri dari lapisan-lapisan dengan yang berbeda-beda, sehingga potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan-lapisan tersebut.

28 15 Resistivitas semu merupakan resistivitas dari suatu medium fiktif homogen yang ekivalen dengan medium berlapis yang ditinjau. Perhatikan gambar h 1 h a a 2 h 2 Gambar 2.5 Konsep Resistivitas Semu Anggapan medium berlapis yang ditinjau misalnya terdiri dari dua lapis dan mempunyai resistivitas berbeda ( 1 dan 2 ). Dalam pengukuran medium ini dianggap medium satu lapis homogen yang memiliki satu harga resistivitas yaitu resistivitas semu ( a ) (Hendrajaya & Arief, 1990). Nilai-nilai resistivitas setiap material yang terdapat dibawah permukaan ditampilkan pada tabel 2.2.

29 16 Tabel 2.2. Nilai Resistivitas Berbagai Bahan No Material Resistivity (Ohm-meter) 1. Air (Udara) - 2. Quartz (Kwarsa) Calcite (Kalsit) 1 x x Granite (Granit) Andesite (Andesit) 1,7 x x Basalt (Basal) Limestones (Gamping) Sandstones (Batu Pasir) Shales (Batu Tulis) Sand (Pasir) Clay (Lempung) Ground Water (Air Tanah) Sea Water (Air Asin) Dry Gravel (Kerikil Kering) Alluvium (Aluvium) Gravel (Kerikil) Geologi Daerah Penelitian Daerah penelitian terletak 76 km sebelah timur Kota Yogyakarta, secara administratif termasuk dalam wilayah Desa Pucung dan sekitarnya, Kecamatan Eromoko, Kabupaten Wonogiri, Propinsi Jawa Tengah. Secara astronomis terletak pada Zone 49 UTM (Universal Transverse Mercator) posisi koordinat mE mE dan mN mN, yang tercakup dalam lembar Eromoko, Yogyakarta. Lembar peta nomor Peta geologi daerah penelitian dapat dilihat pada gambar 2.6.

30 17 Gambar 2.6. Peta Geologi Desa Pucung Desa Pucung terdiri dari 2 formasi, yaitu formasi wonosari dan formasi semilir. Daerah penelitian terletak pada formasi wonosari. Formasi wonosari tersusun atas batu gamping terumbu, batu gamping berlapis dan napal. Batu gamping terumbu tersebar di bagian selatan yang dicirikan dengan morfologi karst. Batu gamping berlapis tersebar di bagian utara dan terdiri dari perbukitan dan dataran (Suryo, 2012).

31 Res2DinV Res2DinV adalah program komputer yang secara otomatis menentukan model resistivy 2 dimensi (2-D) untuk bawah permukaan dari data hasil survey goelistrik. Model 2D menggunakan program inversi dengan teknik optimasi least-square non linier dan subroutine dari permodelan maju digunakan untuk menghitung nilai resistivitas semu (Geotomo, 2008). 2.9 Res3DINV Res3DINV adalah program komputer yang secara otomatis menentukan model resistivy 3 dimensi (3D) untuk bawah permukaan dari data hasil survey goelistrik. Model 3D menggunakan program inversi dengan teknik optimasi least-square non linier dan subroutine dari permodelan maju digunakan untuk menghitung nilai resistivitas semu (Geotomo, 2011) Rock Works Rock Works merupakan perangkat lunak yang fungsinya menampilkan provil bawah permukaan. Keunggulan Rock Works dibandingkan perangkat lunak lain adalah program ini dapat menghitung estimasi volumetric, ini artinya kita dapat mengetahui estimasi deposit bahan yang kita ingin ketahui jumlah persediaannya.

32 BAB III METODE PENELITIAN 4.1 Lokasi Penelitian Penelitian skripsi ini dilaksanakan di Desa Pucung Kecamatan Eromoko Kabupaten Wonogiri seperti yang wilayah administrasinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Gambar 3.1 Peta Administrasi Desa Pucung Penelitian ini mengambil dua bentangan yaitu di titik koordinat S E sampai titik koordinat S E sepanjang 100 meter 19

33 20 dan di titik koordinat S E sampai titik koordinat S E sepanjang 50 meter. Alasan pemilihan kedua tempat tersebut adalah karena di area tersebut memiliki topografi yang datar sehingga sesuai bila digunakan metode geolistrik. 4.2 Desain Penelitian Alat Alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain: 1. Resistivitymeter G-Sound dengan spesifikasi 1. Controlled AB Voltage : V 2. AB current max : 100 ma 3. Injective time : 4-5 s 4. Volt meter range : V 5. Ampere meter range : ma 2. Dua buah elektroda arus 3. Dua buah elektroda potensial 4. Dua gulung kabel arus masing-masing 150 meter 5. Dua gulung kabel potensial masing-masing 150 meter 6. Dua buah Aki kering Yuasa masing-masing 12 volt Cara Penelitian

34 21 Pada penelitian ini menggunakan metode geolistrik konfigurasi polepole. Pada konfigurasi pole-pole digunakan 4 buah elektroda, dua buah elektoda potensial (P 1 dan P 2 ) dua buah elektroda arus (C 1 dan C 2 ). Untuk elektroda P 2 dan C 2 ditempatkan di luar lintasan dan elektroda C 1 dan P 1 digunakan untuk mengukur nilai arus dan potensial di lintasan. Konfigurasi pole-pole ini cocok untuk digunakan pada penelitian dengan spasi elektroda yang kecil. Konfigurasi pole-pole ini juga sesuai jika kita menginginkan data horizontal yang cukup dalam. Penelitian dilakukan dengan cara memasang semua elektroda seperti pada gambar 3.2 konfigurasi pole-pole dibawah ini. Lintasan Penelitian P2 P1 C1 C Gambar 3.2 Konfigurasi pole-pole

35 22 Setelah semua elektroda terpasang, untuk mendapatkan nilai arus dan potensial di titik 1 maka elektroda P 1 dan C 1 masing-masing dipasang di lubang 0 dan 1 seperti pada gambar. Untuk mendapatkan nilai arus dan potensial di titik 11, elektroda C 1 digeser ke samping kanan. Jadi letak titik yang akan diukur selalu berada di tengah-tengah elektroda P 1 dan C 1. Untuk mendapatkan nilai arus dan potensial di titik 2, 12, 21, 29, 36, 42, 47, 51, dan 54 maka elektroda P 1 digeser ke kanan sekali dan selanjutnya elektroda C 1 yang bergerak. Begitu juga untuk titik selanjutnya, pergerakan elektroda P 1 dan C 1 yang menentukan titik mana yang akan terukur. 4.3 Metode Analisis dan Intrepretasi Data Dalam melakukan analisis dan interpretasi data dilakukan dengan komputer menggunakan software Res2dinv ver Dimana software ini merupakan program yang dibuat untuk menghitung serta menggambarkan harga resistivitas dari hasil perhitungan di lapangan. Software Res3DINV, Voxler, dan Rock Works digunakan untuk menggabungkan data dan menampilkannya dalam bentuk 3D. Setelah itu dihitung estimasi deposit mangan di daerah pnelitian tersebut. Interpretasi data dilakukan dengan membaca dan mengevaluasi penampang berdasarkan nilai ρ dan h yang diperoleh, informasi geologi, serta semua informasi yang ada pada saat survei. Dengan menggabungkan informasi-informasi tersebut, maka dapat diinterpretasikan lapisanlapisan yang terekam.

36 Metode Pengumpulan Data data yaitu: Dalam penelitian skripsi ini digunakan beberapa metode dalam pengumpulan a. Metode observasi yaitu pengambilan data dengan melakukan penelitian dan pengukuran langsung di lapangan dengan alat geolistrik. b. Pengukuran resistivitas sample mangan dalam kondisi basah dan kering. c. Metode literatur yaitu menggunakan bahan pustaka sebagai referensi penunjang untuk memperoleh data tentang range resistivitas batuan, peta dan informasi geologi daerah survei.

37 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.5 Hasil Penelitian Data hasil penelitian analisis deposit mangan dengan metode geolistrik konfigurasi pole-pole terdiri dari dua bentangan 2 dimensi dan satu blok 3 dimensi. Bentangan yang pertama yaitu di titik koordinat S dan E sampai dengan titik koordinat S dan E sepanjang 100 meter dan bentangan kedua di titik koordinat S dan E sampai titik koordinat S dan E sepanjang 50 meter. Kedua tempat tersebut memiliki lintasan dengan topografi yang datar, tidak berbukit-bukit Hasil Titik Pengukuran Pertama Pada titik pertama total panjang bentangan adalah 100 meter. Titik 0 meter terletak pada koordinat S dan E dan titik 100 meter terletak pada koordinats dan E Data lapangan yang didapatkan dimodelkan dengan perangkat lunak Res2DINV dan menghasilkan gambar penampang bawah permukaan seperti pada gambar 4.1. Hasil pengukuran titik pengukuran pertama terdapat pada lampiran 1. 24

38 25 Mangan Gambar 4.1 Penampang hasil inverse perangkat lunak Res2DINV berdasarkan hasil pengukuran geolistrik titik pertama Hasil Titik Pengukuran Kedua Pada titik kedua total panjang bentangan adalah 50 meter. Titik 0 meter terletak pada koordinat S dan E dan titik 50 meter terletak pada koordinats dan E Data lapangan dimodelkan dengan perangkat lunak Res2DINV dan menghasilkan gambar penampang bawah permukaan seperti pada gambar 4.2. Hasil pengukuran titik pengukuran kedua terdapat pada lampiran 2. Lubang Galian Tambang Mangan Gambar 4.2 Penampang hasil inverse perangkat lunak Res2DINV berdasarkan hasil pengukuran geolistrik titik kedua Hasil Pengukuran 3D

39 26 Dari akuisisi data 3D dihasilkan penampang bawah permukaan yang ditunjukkan dengan gambar 4.3. Data pengukuran akuisisi 3D terdapat pada lampiran 3. Gambar 4.3 Penampang hasil Pengukuran 3D gambar 4.4. Dari data tersbut didapatkan estimasi volumetric dapat dilihat pada Gambar 4.4 Perhitungan Volumetric

40 Pengukuran Resistivitas Sample Mangan Sample mangan yang akan diukur dihancurkan sampai menjadi butiran kecil. Butiran tersebut kemudian dicetak menggunakan alat pres dan cetakan. Pengukuran menggunakan multimeter dan didapatkan nilai resistivitas 10 sampai 14 ohm.m. Data pengukuran terdapat pada tabel 4.1. Tabel 4.1. Tabel Pengukuran Nilai Resistivitas Mangan No Panjang sample Luas Penampang Hambatan Hambatan Jenis Pembahasan Pembahasan Titik Pengukuran Pertama Pada titik pengukuran pertama setelah hasil pengukuran lapangan dimodelkan dengan perangkat lunak Res2DINV maka dapat diketahui keberadaan mineral mangan (Mn) yang dicari dengan mencocokkan harga resistivitas mineral mangan (Mn). Nilai resistivitas mangan adalah ohm.m. Hal ini didapatkan melalui lubang penggalian di lintasan 2. Sesuai dengan gambar 4.1, nilai resistivitas mangan dicitrakan dengan warna hujau muda dan hijau tua. Berdasarkan hasil pemodelan, mineral mangan (Mn) terdapat pada titik

41 28 bentangan 5 meter sampai 80 meter dengan kedalaman yang bervariasi dari 4 meter sampai kedalaman 23 meter. Pada bentangan titik 30 meter sampai 80 meter terdapat deposit atau cadangan mineral mangan terbanyak. Pada titik bentangan 80 meter sampai 95 meter tidak ditemukan indikasi adanya mineral mangan (Mn) Pembahasan Titik Pengukuran Kedua Pada Lintasan kedua terdapat lubang galian. Berdasarkan hasil penggalian didapatkan mangan pada kedalaman 10 meter. Jika dibandingkan dengan data geolistrik, maka resistivitas mangan berada pada rentang 10 sampai 14 ohm.m. Nilai resistivitas mangan adalah ohm.m. Sesuai dengan gambar 4.2, nilai resistivitas mangan dicitrakan dengan warna hijau tua dan hijau muda. Berdasarkan hasil pemodelan, mineral mangan (Mn) terdapat pada titik bentangan 2,5 meter sampai 45 meter dengan kedalaman yang bervariasidari 2 meter sampai kedalaman 23 meter. Pada bentangan titik 2.5 meter sampai 5 meter terdapat deposit atau cadangan mineral mangan terbanyak tetapi tidak sebanyak pada bentangan pertama. Pada bentangan 45 meter sampai 47.5 meter tidak ditemukan indikasi keberadaan mineral mangan (Mn).

42 Pembahasan Titik Pengukuran 3D Pada pengukuran tiga dimensi, area yang di ukur seluas 50x15m 2. Focus dari pengambilan data 3D ini adalah untuk mengetahui estimasi deposit mineral mangan di area pengukuran. Dari hasil pngukuran didapatkan bahwa volume mangan yang berada di daerah pngukuran adalah , m 3.

43 BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan Berdasarkan hasil eksperimen yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan, sebagai berikut: 1. Nilai resistivitas mangan di darah penelitian adalah antara 10-14ohm.m yang didapatkan dari pengambilan data geolistrik yang dikorelasikan dengan data penggalian lubang mangan. 2. Pada pengukuran lintasan pertama mineral mangan (Mn) terdapat pada titik bentangan 5 meter sampai 80 meter dengan kedalaman yang bervariasi dari 4 meter sampai kedalaman 23 meter. Pada bentangan titik 30 meter sampai 80 meter terdapat deposit atau cadangan mineral mangan terbanyak. Pada titik bentangan 80 meter sampai 95 meter tidak ditemukan indikasi adanya mineral mangan (Mn). Pada pengukuran lintasan kedua mineral mangan (Mn) terdapat pada titik bentangan 2,5 meter sampai 45 meter dengan kedalaman yang bervariasi dari 2 meter sampai kedalaman 23 meter. Pada bentangan titik 2.5 meter sampai 5 meter terdapat deposit atau cadangan mineral mangan terbanyak tetapi tidak sebanyak pada bentangan pertama. Pada bentangan 45 meter sampai 47.5 meter tidak ditemukan indikasi keberadaan mineral mangan (Mn). 3. Estimasi deposit mineral mangan di daerah penelitian adalah , m 3. 30

44 Saran Mengacu dari hasil akhir dan pembahasan di atas, eksperimn ini masih harus disempurnakan. Oleh karena itu untuk eksperimen selanjutnya disarankan: 1. Memperluas daerah penelitian agar didapatkan pemetaan sebaran mineral mangan di daerah penelitian secara menyeluruh. 2. Menggunakan teknik pengambilan data 3D secara menyeluruh untuk dapat melihat secara jelas profil bawah permukaan dan mempermudah dalam menentukan estimasi deposit mangan di daerah Pucung tersebut. 3. Agar lebih akurat sebaiknya digunakan pula metode-metode geofisika yang lain seperti GPR, IP, dan lainnya untuk menunjang keakurasian analisis data.

45 DAFTAR PUSTAKA Ansori, C Potensi dan Genesis Mangan Di Kawasan Kars Gombong Selatan Berdasarkan Penelitian Geologi Lapangan, Analisis Data Induksi Polarisasi dan Kimia Mineral. Buletin Sumber Daya Geologi, Volume 5. Anthony, E Groundwater Exploration and Management using Geophysics: Northern Region of Ghana. Tesis. Cottbus: Brandenburg Technical University of Cottbus. Bevan, B.W The Pole-Pole Resistivity Array Compared to The Twin Electrode Array. Geosight Technical Report, No.6. Virginia: Geosight. Corathers U.S. Manganese. Geological Survey Minerals Yearbook. USGS. Geotomo Rapid 2-D Resistivity & IP inversion using the least-squares method. Penang: Geolectrical. Geotomo Rapid 3-D Resistivity & IP inversion using the least-squares method. Penang: Geolectrical. Hendrajaya, L. & I. Arif Metode Eksplorasi, Geolistrik Tahanan Jenis. Bandung: Laboratorium Fisika Bumi. Jurusan FMIPA. ITB. Herman, R An introduction to electrical resistivity in geophysics. America: American Association of Physics Teachers Murthy, B.V.S Geophysical Exploration for Manganese-some First Hand Examples from Keonjhar District Orissa. Journal India Geophysics Union. Vol.13, Robain, H., Y. Albuoy, M. Dabas, M. Descloitres, C. Camerlync, P. Mechler, & A. Tabagh The Location of Infinite Electrodes in Pole-Pole Electrical Surveys: Consequences for 2D Imaging. Journal of Applied Geophysics Schlute, E.E. & K. Albert Soil and Applied Manganese. Understanding Plant Nutrients. Madison: University of Wisconsin. 32

46 34 Suryo, B Geologi Dan Studi Lingkungan Pengendapan Pada Satuan Batupasir Semilir, Daerah Pucung Dan Sekitarnya, Kecamatan Eromoko, Kabupaten Wonogiri, Provinsi Jawa Tengah. Thesis. UPN Veteran Yogyakarta. Telford, M. W., L. P. Geldard, R. E. Sheriff, and D. A. Keys Applied Geophysics. London: Cambridge University Press. Wells, E.H Manganese in New Mexico. Buletin Of The New Mexico State School of Mines, No. 2.

47 LAMPIRAN 23

48 Lampiran 1 Data Lintasan Pertama c1 p1 v1 i1 v2 i2 k r1 r2 rho1 rh02 rh

49

50 Lampiran 2 Data Lintasan Kedua c1 p1 v1 i1 v2 i2 k r1 r2 rho1 rho2 rho

51

52 Lampiran 3 Data Pengukuran Model 3D X Y Z Ro

53

54

55