BAB II METODA GEOLISTRIK

Transkripsi

1 BB METOD GEOLSTRK. Pendahuluan Metode Geolistik Metoda geolistik adalah salah satu metoda dalam geofisika yang memanfaatkan sifat kelistikan untuk mempelajai keadaan bawah pemukaan bumi. Metoda geolistik dapat digunakan pada eksploasi-eksploasi beikut ini: Regional Geologi :Stuktu, statigafi, sedimentologi dan lain-lain. Geohidologi :Muka ai tanah, aquife, instusi ai asin dan lain-lain. Geologi teknik :Stuktu geologi, konstuksi, poositas dan pemeabilitas batuan. Petambangan :Penyebaan mineal deposit, potensi bahan galian C. keologi :Candi tependam dill. Geothemal :Kedalaman, penyebaan, low esistivity daeah panas bumi, Stuktu, oil-wate contact. well logging geophysics. Metoda geolistik esistivitas (tahanan jenis) tedii dai bebagai macam penyusunan letak elektoda, yaitu :. Metoda Dipole-Dipole Pengatuan yang betujuan mencatat kelengkungan fungsi potensial dengan menggunakan pasangan-pasangan elektoda aus maupun penguku yang dipasang bejaak apat. X Y B d M N Gamba. Metoda Dipole-Dipole 4

2 . Metoda Schlumbege Pengatuan yang betujuan mencatat gadien potensial atau intensitas medan listik dengan menggunakan pasangan elektoda penguku yang bejaak apat. l M N B L Gamba. Metoda Schlumbege 3. Metoda Wenne Pengatuan yang betujuan mencatat pebedaan potensial antaa dua elektoda penguku yang bejaak leba. M a N B a a Gamba 3. Susunan elektoda metode Wenne 4. metoda Mise-À-La-Masse pengatuan yang betujuan mencatata Distibusi Potensial yang ditimbulkan oleh alian aus dai kedua elektoda tesebut akan diuku dengan dua elektoda lainnya yang dinamakan elektoda potensial dengan menggunakan dua elektoda yang bejaak sangat jauh. Pada tahun 90 Metode mise-à-la-masse, salah satu metode geolistik, dipekenalkan petama kalinya oleh Conad (Cal) Schlumbege. Mulanya dikembangkan hanya untuk mencai oe bodies bawah pemukaan (subsuface). Tetapi penggunaan sekaang lebih meluas selain digunakan dalam petambangan(mis seismic sounding, dan subsuface plume delineation) juga untuk meunut uat ai atinya mengetahui alian cabang dai sumbe mata ai. Menuut Paasnis (967), metode mise-à-la-masse dapat diintepetasikan 5

3 sebagai excitation of the mass atau chaged-body potential. Metode ini menyetakan injeksi aus listik steadystate ke dalam conductivity body sepeti sumbe dai contaminant plume. Saat ini, kebanyakan aplikasi mise-à-la-masse dipublikasikan temasuk aplikasi di petambangan yang membeikan infomasi kualitatif mengenai suatu daeah (yang luas~daatan) dan kekontinuitas-an lapisan bijih logam. Dalam geolistik metoda Mise-À-La-Masse, aus listik beupa aus seaah atau aus bolak-balik dengan fekuensi endah, dialikan ke dalam bumi melalui dua elektoda, yaitu elektoda aus. Distibusi potensial yang ditimbulkan oleh alian aus dai kedua elektoda tesebut akan diuku dengan dua elektoda lainnya yang dinamakan elektoda potensial. Souce x N Xjauh sekali M Y jauh sekali B Gamba 4. metoda Mise-À-La-Masse lian Listik Dalam Bumi Tinjau suatu medium homogen isotopik. Jika medium tesebut dialii aus listikseaah (dibei medan listik E) maka elemen aus δ yang melalui elemen luas δ dengan keapatan aus J adalah: δ J. δ J σe (Hukum Ohm) E - Δ 6

4 Jika di dalam medium tidak ada sumbe aus maka J d 0 s Menuut Hukum Gauss s J d v J d 0 Sehingga ( ) 0 J σ (hukum kekekalan muatan) atau 0 yang meupakan pesamaan Laplace. Dalam koodinat bola, opeato laplacian bebentuk sin 0 + sin + θ θ θ θ sin θ Φ Kaena anggapan homogen isotopis maka bumi mempunyai simeti bola, maka pesamaan diatas dapat dituliskan: + 0 akibatnya jawaban umum pesamaan laplace untuk kasus ini adalah: C () + C Dengan C dan C konstanta sembaang. Nilai kedua konstanta tesebut ditentukan dengan meneapkan syaat batas yang haus dipenuhi potensial () yaitu: Pada (jaak yang sangat jauh), ( ) 0 sehingga C 0 dan () C/. 7

5 . Potensial Pada Medium Homogen Jika tedapat aus yang mengali pada medium honogen isotopik, δ adalah elemen pemukaan dan J adalah densitas aus dalam ampee/m, maka aus yang menembus δ adalah J.δ. Hubungan antaa densitas aus J dan medan listik E dilukiskan oleh Hukum Ohm: J σ E di mana E dalam volt/mete dan σ adalah konduktivitas medium dalam siemen pe mete (S/m). Medan listik adalah gadien dai potensial skala, yaitu : E sehingga akan didapatkan : J σ Sepeti telah diketahui,.j 0, sehingga ( σ ) 0 Dengan menggunakan pesamaan. (φ ) φ. + φ., maka pesamaan di atas akan beubah menjadi : σ. + σ. 0 Jika σ meupakan suatu konstanta, maka dai sini akan dipeoleh suatu pesamaan Laplace, dimana potensial adalah hamonik yaitu : 0.3 Elektoda us Tunggal Pada Suatu Kedalaman Pada metoda esistivitas, tedapat bebeapa konfiguasi lapangan yang dapat digunakan. Salah satu diantaanya adalah jika elektoda ausnya ditanam di dalam medium homogen isotopik. Sementaa itu elektoda aus yang lain akan diletakkan di atas pemukaan dan jauh posisinya satu sama lain. Di dalam sistem koodinat bola, Pesamaan Laplace dapat ditulis sepeti di bawah ini : 8

6 d d + 0 d d Dengan mengalikan pesamaan di atas dengan, dan kemudian diintegalkan, maka akan dipeoleh : d d kemudian, apabila diintegalkan sekali lagi akan dipeoleh : + B di mana dan B adalah konstanta. Kaena 0 jika, maka akan dipeoleh B 0. Selain itu, pelu diketahui bahwa alian aus akan kelua secaa adial ke segala aah dai titik elektoda. Dengan demikian, total aus yang melewati pemukaan spheis ini adalah: d 4 J 4 σ 4 σ d Dengan demikian, akan dipeoleh: 4 dan atau 4 4 Titik-titik Equipotensial yang tejadi akan membentuk suatu pemukaan spheical dengan yang konstan..4 Elektoda us Tunggal di Pemukaan Titik eletoda yang mengalikan aus teletak pada pemukaan medium homogen-isotopik, dan jika udaa di atas pemukaan memiliki konduktivitas sebesa nol, maka sistem yang digunakan ini memiliki 'pobe' tunggal atau sistem 'tiga titik'. Dengan demikian, Pemukaan yang dilalui aus adalah luas bola sehingga, akan didapatkan pesamaan : 9

7 0 sehingga pada kasus ini dapat dituliskan sebagai beikut : atau.5 Dua Elektoda us di Pemukaan Jika jaak antaa dua elektoda aus adalah behingga, maka potensial pada titik-titik di dekat pemukaan akan dipengauhi oleh kedua elektoda aus tesebut Sepeti telah dituliskan sebelumnya, potensial yang disebabkan C (elektoda aus )di titik P (elektoda potensial )adalah: dimana dua buah elektoda aus dan dua buah elektoda potensial pada pemukaan medium homogen isotopik dengan tahanan jenis Kaena aus pada kedua elektoda adalah sama tapi belawanan dalam aahnya, maka potensial yang disebabkan C (elektoda aus )di titik P elektoda potensial )adalah: dimana Dengan demikian akan didapatkan : + Dengan caa yang sama dilakukanlah penuunan di atas tehadap elektoda potensial P, sehingga pada akhinya dapat diuku pebedaan potensial antaa P dan P, yaitu: Δ 4 3 Dengan demikian, dalam metoda tahanan jenis bumi, aus listik seaah atau aus listik bolak-balik befekuensi endah, dialikan ke dalam bumi melalui

8 elektoda-elektoda aus, dan distibusi potensial yang dihasilkan diuku dengan elektoda lainnya yang dinamakan elektoda pengatu atau elektoda potensial.. Dua titik aus yang belawanan polaitasnya dipemukaan bumi Gamba 5. Dua titik aus yang belawanan polaitas Beda potensial yang tejadi antaa MN yang diakibatkan oleh injeksi aus pada B adalah : K BN N BM M BN N BM M N M Dengan BN N BM M K Meupakan koeksi kaena letak (konfiguasi) elektoda potensial dan elektoda aus.

9 .6 Teknis pliksi Metode Konfiguasi elektoda dengan menggunaakan metoda Schlumbege adalah sebagai beikut : l M N B L Gamba 6. konfiguasi metode schlumbege (Tampak samping) M N B Gamba 7. Konfiguasi elektoda dengan metode schlumbege (Tampak atas) Titik M dan N digunakan sebagai elektoda potensial dan titik, B digunakan sebagai elektoda aus. Nilai esistivitas untuk konfiguasi ini dibeikan oleh pesamaan :

10 K K S S S ( L l ) l Peangkat yang digunakan beupa :. Multi mete Sebagai elektoda potensialnya yang befungsi menguku beda potensial dan aus pada yang mengali pada tanah.. Tanah Medium tanah sebagai objek pengukuan 3. Powe supply Untuk menghidupkan angkaian mikokontole kita menggunakan sumbe tegangan atau powe supply sebesa 5 volt yang kita peoleh dai alat dibawah. 4. Sumbe tegangan beupa batee keing volt, Pada pecobaan ini menggunakan sebanyak buah, sehingga total tegangan 4 volt, dan ujung kabel dipasang pada elektoda, sehingga betee keing ini befungsi sebagai sumbe elektoda potensial. 5. Mikokontole Mikokontolle yang kita pakai adalah tipe T89S5, miko ini diintegasikan dengan peangkat-peangkat elektonika yang lainya sehingga bisa melakukan poses kontol polaitas sepeti yang dihaapkan, peangkat tesebut diantaanya : LCD, keypad. Komponen-komponen itu teintegaasi sepeti telihat pada gamba dibawah. Gamba 8. Pealatan kontol polaitas (bagian lua) 3

11 Gamba 9. Pealatan kontol polaitas (bagian dalam).7 Mikokontolle Mikokontole sebagai teknologi bau yaitu teknologi semikondukto kehadianya sangat membantu pekembangan dunia elektonika. Dengan asitektu yang paktis tetapi memuat banyak kandungan tansisto yang teintegasi, sehingga mendukung dibuatnya angkaian elektonika yang lebih potable. Mikokontolle tipe tmel T89S5 temasuk kedalam keluaga MCS5 meupakan suatu mikokompute CMOS 8-bit dengan daya endah, kemampuan tinggi, memiliki 8K byte Flash Pogamable and Easable Read Only Memoy (PEROM). Peangkat ini dibuat menggunakan teknologi memoi nonvolatile (tidak kehilangan data bila kehilangan daya listik). Set instuksi dan kaki keluaan T89S5 sesuai dengan standa industi 80C5 dan 80C5. tmel T89S5 adalah mikokompute yang sangat bagus dan fleksibel dengan haga yang endah untuk banyak aplikasi sistem kendali. Pada mikokontolle T89S5 yang dipakai dalam penelitian ini, untuk input beada di pot 0, pot, dan pot 3 masing-masing digunakan untuk keypad dan LCD, sedangkan untuk output di pot 3, lebih tepatnya di pot 3.0. Sedangkan untuk pot tidak digunakan. Tegangan yang gunakan sebagai sumbe tenaga sebesa 5 volt, keluaan yang dihasilkan dai mikokontolle menjadi lebih kecil di pot 3.0, oleh kaena itu tegangan keluaan akan di pekuat. 4