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

Transkripsi

1 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 : Jurusan/Prodi: Fisika/Fisika S1 FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2007

2 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 NIP NIP Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M.Si ii

3 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 NIP Penguji I, Penguji II Dr. Supriadi Rustad Drs. M. Aryono Adhi, M.Si NIP NIP Penguji III, Drs. Sunyoto Eko Nugroho, M.Si NIP iii

4 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 iv

5 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

6 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

7 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

8 SARI Dwi Umi Widy Astuti, 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 Ω m 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

9 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

10 C. Resistivitas Batuan D. Geolistrik Metode Tahanan Jenis E. Geologi Daerah Penelitian BAB III METODE PENELITIAN A. Lokasi dan Waktu Penelitian B. Desain Penelitian C. Metode Analisis dan Interpretasi Data BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian B. Pembahasan Kondisi Geologi Analisis dan Interpretasi Data BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Variasi Rsistivitas Material Bumi (Batuan) Tabel 3.1 Spesifikasi Naniura NRD 22 S Tabel 4.1 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC Tabel 4.2 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC Tabel 4.3 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC Tabel 4.4 Interpretasi Litologi Penampang 2D PAC xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Silinder Konduktor... 8 Gambar 2.2 Medium Homogen Isotropik dengan Arus Listrik Gambar 2.3 Titik arus di dalam bumi Gambar 2.4 Penampang vertical ketika arus diinjeksikan pada permukaan yang seragam Gambar 2.5 Dua titik arus yan berlawanan polaritas di permukaan bumi Gambar 2.6 Medium berlapis dengan variasi resistivitas Gambar 3.1 Peta Jawa Tengah (kab. Purworejo dilingkari Gambar 3.2 Peta Kab. Purworejo (dengan lokasi penelitian di dalam lingkaran) Gambar 3.3 Peta penentuan letak titik pengambilan data Gambar 3.4 Skema Peralatan Pengukuran Resistivitas Konfigurasi Schlumberger Gambar 4.1 Peta Penentuan Titik Penampang Gambar 4.2 Penampang Dua Dimensi PAC Gambar 4.3 Penampang Dua Dimensi PAC Gambar 4.3 Penampang Dua Dimensi PAC Gambar 4.4 Penampang Dua Dimensi PAC xii

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

14 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

15 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

16 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).

17 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 :

18 5 a. Bab I Pendahuluan Bab ini memuat alasan pemilihan judul yang melatarbelakangi 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.

19 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

20 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). Gambar 2.1 Silinder Konduktor L

21 8 Jika ditinjau silinder konduktor dengan panjang L, luas penampang A, dan resistansi R, maka dapat dirumuskan: R = ρ A L di mana ρ adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam Ωm. Sedangkan menurut hukum Ohm, resistansi R dirumuskan: R = I V 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:

22 9 ρ e = aφ -m S -n ρ w Di mana ρ e adalah resistivitas batuan, φ adalah porositas, S adalah fraksi pori-pori yang berisi air, dan ρ w 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 J r = σ E (Hukum Ohm) dengan σ adalah konduktivitas medium. Medan listrik E adalah gradien potensial skalar: E = - V

23 10 sehingga J r = -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 V = 0 atau 2 V = 0 Yang merupakan persamaan Laplace. Dalam koordinat bola operator Laplacian berbentuk 1 r 2 r V r 2 + r r 2 1 sinθ θ sin θ V + θ r 1 2 sin 2 θ 2 V 2 = 0 φ Karena anggapan homogen isotropis, maka persamaan menjadi: 2 r 2 2 V V + = 0 r r dengan menggunakan diferensial orde 2, maka jawaban umum persamaan Laplace untuk kasus ini adalah V(r) = C 1 r + C2 di mana C 1 dan C 2 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 C 2 = 0 dan

24 11 V(r) = C 1 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 = 4πr 2 r J ρ sehingga C 1 = I 4π Iρ V dan V(r) = atau ρ = 4πr 4πr I b. Titik arus di permukaan bumi I Gambar 2.4 Penampang vertical ketika arus diinjeksikan pada permukaan yang seragam.

25 12 Permukaan yang dilaui arus I adalah luas ½ bola = 2πr 2, Iρ V sehingga V(r) = 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 = V M V N = Iρ 1 2π AM 1 BM 1 AN 1 BN 1 ρ = 2π AM 1 1 BM AN 1 BN 1 ΔV I ΔV = K I dengan 1 K = 2π AM 1 1 BM AN 1 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 10 7 Ωm. Dengan komposisi yang bervariasi akan menghasilkan range resistivitas yang bervariasi pula.

26 13 Sehingga range resistivitas maksimum yang mungkin adalah dari 1,6 x 10-8 (perak asli) hingga Ωm (belerang murni). Konduktor biasanya didefinisikan sebagai bahan yang memiliki resistivitas kurang dari 10-8 Ωm, sedangkan isolator memiliki resistivitas lebih dari 10 7 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: Konduktor baik Konduktor pertengahan Isolator : 10-8 < ρ < 1 Ωm : 1 < ρ < 10 7 Ωm : ρ > 10 7 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:

27 14 Tabel 2.1. Variasi Material Bumi (Batuan) Bahan Udara Pirit Galana Kwarsa Kalsit Batuan Garam Mika Garnit Gabro Basalt Batuan Gamping Batuan Pasir Batuan Serpih Dolomit Pasir Lempung Air Tanah Air Laut Resistivitas ~ 3 X X X s.d. 2 X X s. d. 1 X s. d. 1 X X s. d. 1 X s. d. 1 X X 10 3 s. d. 1 X s. d. 1 X s. d. 1 X s. d. 1 X s. d. 1 X s. d s. d s. d s. d. 3 X D. Geolistrik Metode Tahanan Jenis Geolistrik merupakan alat yang dapat diterapkan untuk beberapa metode geofisika, di mana prinsip kerja metode tersebut adalah mempelajari

28 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.

29 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. ΔV ρ a = K I dengan ρ a 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 ρ 2 ρ 1 ρ a ρ 3 ρ 3 Gambar 2.6 Medium Berlapis dengan Variasi Resistivitas

30 17 Medium berlapis yang ditinjau terdiri dari dua lapis yang berbeda resistivitasnya (ρ 1 dan ρ 2 ) dianggap sebagai medium satu lapis homogen yang memepunyai satu harga resistivitas, yaitu resistivitas semu ρ a, E. Geologi Daerah Penelitian Desa Pacekelan kecamatan Pueworejo Kabupaten Purworejo Jawa Tengah, secara geografis terletak pada koordinat lintang selatan dan bujur timur 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.

31 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 dan bujur timur 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 Gambar 3.1 Peta Jawa Tengah (kab. Purworejo dilingkari) 18

32 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 dan bujur timur 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 LS dan BT. Titik 2 masih pada daerah endapan yang sama. Jarak titik 1 dan 2 adalah ± 35m. Titik 3 berada di koordinat LS dan 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

33 20 pada koordinat LS dan 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 Titik 5 berada pada koordinat LS dan Titik ini diambil di tengah-tengah pedesaan tepatnya disebelah Balai Desa. Titik 6 berada di koordinat LS dan , 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 LS dan BT, titik ini diambil diujung tenggara tepat pada longsoran tanah terjadi. Jarak antara titik 6 dan 7 adalah ± 30m. Titik 8 berada pada koordinat LS dan 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 LS dan 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 Titik 10 berada pada koordinat LS dan BT, titik ini diambil tepat di batas dusun. Titik 11 berada pada koordinat LS dan BT, titik ini diambil di sawah tepatnya pada sawah mentimun. Jarak antara titik 10 dan 11 adalah ± 50m. Titik 12 berada pada koordinat LS dan BT, titik ini masih diambil di

34 21 sawah akan tetapi tepat berada di kebun jeruk. Jarak antara titik 1 dan 12 adalah ± 30m. Titik 13 berada pada koordinat LS dan BT, diambil di sawah, dan pada titik ini diambil melalui sungai dangkal. Jarak antara titik 12 dan 13 ± 40m. Titik 14 berada pada koordinat LS dan BT, titik ini diambil ditengah-tengah sawah padi. Jarak antara titik 13 dan 14 adalah ± 40m. Titik 15 berada pada koordinat LS dan 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 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) Spesifikasi 1. Catu daya 12/24 volt, minimal 6 Ah 2. Daya 200W (12 V) atau 300W (24 V) 3. Tegangan keluar maksimum 350 V (20V) atau 450V (24V) 4. Arus keluar maksimum 2000 ma 5. Ketelitian arus 1 ma Penerima (Receiver) spesifikasi 1. Impedansi masukan 10 M-ohm 2. Batas ukur pembacaan 0.1 mv sampai 500 V 3. Ketelitian potensial 0.1 mv

35 22 4. Kompensator # Kasar 10 x putar #Halus 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 meter 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

36 23 kemudian potensial antara elektroda-elektroda terlalu kecil, maka jarak MN dapat diperbesar. Power supply A V A M O N B L 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 ( Δ V ) 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 (ρ a ). Dari dua data AB dan MN ini kita peroleh harga faktor koreksi geometri (k), sedangkan dari data I, Δ V, dan k akan kita dapatkan nilai tahanan jenisnya. Untuk konfigurasi Schlumberger di atas, nilai K dapat diturunkan menjadi

37 24 (L 2 2 l ) K = π 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 ρ a 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

38 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.

39 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 dan bujur timur Disebelah selatan Kabupaten Purworejo berbatasan dengan 26

40 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

41 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.

42 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 Ω m untuk kedalaman berkisar antara meter, yang merupakan lapisan pertama. Kemudian nilai resistivitas Ω m untuk kedalaman berkisar antara 6.30 m 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.

43 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 Lapisan Resistivitas (Ωm) Ketebalan (m) Kedalaman (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 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 Ω m. 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 Ω m. 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

44 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. 67,61 Ω m Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 46,51 Ω m. 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 Lapisan Resistivitas (Ωm) Ketebalan (m) Kedalaman (m) 1 18,85 32, ,90 7,24 18,90 2 7,73 10,56 54,88 -? 0 -? 3 41,56 47,51 - > 54,88 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 Ω m. Lapisan pertama ini merupakan lapisan penutup

45 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. 47,51 Ω m Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 41,56 Ω m. 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

46 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 Lapisan Resistivitas (Ωm) Ketebalan (m) Kedalaman (m) 1 31,87 42, ,83 10,23 14,83 2 3,84 30,54 42,89 -? 0 -? 3 42,22 49,76 - > 47,78 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 Ω m. 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 Ω m. Lapisan ini diperkirakan lapisan permeable. Pada lapisan ini potensi akuifer akan muncul pada titik 11 dan 10 pada kedalaman 0 82,46 m. 49,76 Ω m Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 42,22 Ω m. 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.

47 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 Lapisan Resistivitas (Ωm) Ketebalan (m) Kedalaman (m) 1 20,87 23, ,90 6,71 18,90 2 4,49 10,56 67,81 -? 6,71 -? 3 24,15 129,8 - > 67,81 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 Ω m. 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 Ω m. Lapisan ini diperkirakan lapisan permeable. Pada lapisan ini potensi akuifer akan muncul pada kedalaman 6,71 m 130,1 m. 129,8 Ω m Lapisan ketiga memiliki nilai resistivitas antara 24,15 Ω m. Lapisan ini diduga kuat sebagai batuan dasar karena lapisan ini memberikan batasan yang jelas dengan lapisan yang ada diatasnya serta

48 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 Ω m. 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.

49 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 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

50 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.

51 38 DAFTAR PUSTAKA Boas, Mary.L Mathematical Methods in The Physical Sciences. New York: John Wiley and Sons, Inc Damayanti, Nina Penentuan Kedalaman Batuan Dasar (Basement) dengan Geolistrik Metode Tahanan Jenis Konfigurasi Schlumberger. Semarang. Tidak diterbitkan. Faddlan, Andi Pemanfaatan Geolistrik Metode Tahanan Jenis Untuk Menentukan Letak dan Kedalaman Akuifer Air Tanah. Semarang. Tidak diterbitkan. Handayani, Gunawan Penerapan Metode Geofisika dalam Eksplorasi Mineral (makalah). Bandung: Fisika Bumi ITB Kodoatie, Robert J Pengantar Hidrogeologi. Yoggyakarta: Penerbit ANDI Michelcic, James R Fundamentals of Environmental Engineering. New York: John Willey & Sons, Inc Martin, Putut Geologi Dasar. Semarang. FMIPA UNNES Semarang. NN. Batuan dan Peta Geologi. Bandung: Departemen Teknik Geofisika ITB Sunardi 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

52 39 Telford W. and Sheriff Applied Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press Thanden, dkk Peta Geologi Lembar Kabupaten Purworejo. Bandung : Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi

53 40 Lampiran 1 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 1 2. Lokasi : S E Elevasi :78.0 m 4. Arah Bentangan : N 10 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 12 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

54 41 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 2 2. Lokasi : S E Elevasi :112.0 m 4. Arah Bentangan : N 20 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 12 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

55 42 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 3 2. Lokasi : S E Elevasi :52.0 m 4. Arah Bentangan : N 40 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 12 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

56 43 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 4 2. Lokasi : S E Elevasi : 48.0 m 4. Arah Bentangan : N 13 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 12 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

57 44 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 5 2. Lokasi : S E Elevasi : 54.0 m 4. Arah Bentangan : N 14 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 13 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

58 45 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 6 2. Lokasi : S E Elevasi : 52.0 m 4. Arah Bentangan : N 14 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 13 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

59 46 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 7 2. Lokasi : S E Elevasi : 56.0 m 4. Arah Bentangan : N 10 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 13 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

60 47 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 8 2. Lokasi : S E Elevasi : 58.0 m 4. Arah Bentangan : N 20 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 13 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

61 48 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : 9 2. Lokasi : S E Elevasi : 62.0 m 4. Arah Bentangan : N 12 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 13 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

62 49 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : Lokasi : S E Elevasi : 44.0 m 4. Arah Bentangan : N 15 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 14 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

63 50 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : Lokasi : S E Elevasi : 38.0 m 4. Arah Bentangan : N 12 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 14 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

64 51 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : Lokasi : S E Elevasi : 37.0 m 4. Arah Bentangan : N 10 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 14 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

65 52 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : Lokasi : S E Elevasi : 31.0 m 4. Arah Bentangan : N 10 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 14 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

66 53 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : Lokasi : S E Elevasi : 36.0 m 4. Arah Bentangan : N 25 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 14 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

67 54 LEMBAR PENCATATAN PENDUGAAN GEOLISTRIK 1. No. Titik : Lokasi : S E Elevasi : 41.0 m 4. Arah Bentangan : N 30 E 5. Alat : Naniura Type NRD Tanggal : 14 Juli Cuaca : Cerah 8. Operator : Mas Yudi No AB/2 (m) K V (mv) I (ma) R ( Ω ) ρα (m Ω ) MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2= MN/2=

68 55 Lampiran 3 TABEL DATA PENGOLAHAN GEOLISTRIK DENGAN INTERPEX-1D KONFIGURASI SCHLUMBERGER Lokasi Desa Pacekelan, Kec. Purworejo, Kab. Purworejo Nomor Titik Keterangan Resistivitas ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m)

69 ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m) ρ ( Ω m) d (ketebalan) (m) h (kedalaman) (m)

70 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 Astuti 3 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

71 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

72 59 Konduksi secara elektronik Misalnya; A R x ρ A x Gambar 1 Volume satuan bahan = (1) ρ adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam satuan Ωm. Menurut hukum Ohm, resistansi R dirumuskan sebagai Δ V = IR (2) VA Sehingga didapatkan nilai resistivitas ρ = (3) Ix sifat konduktivitas (σ) batuan 1 IL σ = = = ρ VA I A L V J = E (4) dengan J adalah rapat arus (Ampere/m 2 ) 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: Konduktor baik : 10-8 < ρ < 1 Ωm Konduktor pertengahan : 1 < ρ < 10 7 Ωm Isolator : ρ > 10 7 Ωm 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

73 60 d _ A _ J Gambar 2 medium homogen isotropik yang dialiri arus I V 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 da = 0 s Sesuai teorema Divergensi J d A = J d V = 0 Sehingga Hukum Kekekalan Muatan J = ( σv ) s 2 2 σ V + σ V = 0atau V = 0 (8) V yang merupakan persamaan Laplace. Dalam koordinat bola operator Laplacian 1 V r r r 2 V r + r 2 1 V sin + sin θ θ θ θ r 2 1 sin θ φ = 0 Karena anggapan homogen isotropis, maka persamaan Laplace menjadi r 2 2 V + r 2 V r = 0 (9) Dengan menggunakan diferensial orde dua, maka jawaban umum persamaan Laplace untuk kasus ini adalah