264609671-Geolistrik
-
Upload
wawananggriawan -
Category
Documents
-
view
223 -
download
0
Transcript of 264609671-Geolistrik
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 1/47
Geolistrik
Ishaq
22114016
Mata Kuliah Topik Khusus
BIDANG KHUSUS EKSP!"ASI SUMBE" DA#A BUMIP"!G"AM PAS$A SA"%ANA "EKA#ASA PE"TAMBANGAN&AKUTAS TEKNIK PE"TAMBANGAN DAN PE"MIN#AKAN
INSTITUT TEKN!!GI BANDUNG
201'
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 2/47
Pendahuluan
Geolistrik ialah salah satu metode dalam geofisika yang
mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Pendeteksian
di atas permukaan meliputi pengukuran medan potensial,
arus, dan elektromagnetik yang terjadi balk secara alamiah
maupun akibat penginjeksian arus ke dalam bumi.
dalam Geolistrik dikenal dua metode yaitu :
1. Metode pasif
2. Metode aktif.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 3/47
Metode Pengukuran
1. Resistiity
2. !elf"Potensial
#. $nduce Polari%ation
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 4/47
Apa itu ()to*)+)sisti,it- ...
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 5/47
Prinsip Kerja Menginjeksikan arus listrik dengan frekuensi rendah ke permukaan
bumi, kemudian diukur beda potensial diantara dua buah elektrode
potensial.
Pengukuran dengan arus yang tetap akan diperoleh ariasi beda
tegangan yang berakibat akan terdapat ariasi resistansi yang akan
memba&a suatu informasi tentang struktur dan material yangdile&atinya.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 6/47
")sisti,itas /atua *a (i)+al
!ecara umum, berdasarkan harga resistiitas listriknya , batuan
dan mineral dapat dibedakan menjadi tiga yaitu :
Porositas adalah kontrol utama resistiitas batuan
Resistiitas umumnya meningkat seiring berkurangnya porositas
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 7/47
Menunjukkan kisaran dari resistiitas yang diharapkan untuk jenis
batuan yang umum. 'danya tumpang tindih antara jenis batu berbeda
mengakibatkan identifikasi jenis batu tidak hanya berdasarkan data
resistiitas
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 8/47
Tipikal Pengukuran
2. Constant separation traversing (CST)
1. Vertical electrical sounding (VES)
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 9/47
Arus Digunakan
(ebanyakan meter resistiitas frekuensi rendah arus bolak"
balik daripada arus searah, untuk dua alasan utama.
Pertama, jika arus searah yang bekerja akan menimbulkan
anion dan kation di sekitar elektroda) yaitu, polarisasi
elektrolit akan terjadi, ini akan menghambat kedatangan ionlebih lanjut di elektroda.
Kedua, penggunaan arus bolak"balik mengatasi efek dari
arus bumi, dimana arus listrik alami dalam tanah yang
mengalir sejajar dengan permukaan bumi dan menyebabkan
potensial regional.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 10/47
Frekuensi Digunakan
*rekuensi tergantung pada kedalaman penetrasi yang
diperlukan
+ntuk penetrasi 1 m, digunakan frekuensi 1 -%, dan ini
menurun kurang dari 1 -% untuk kedalaman inestigasi
sekitar 1 m. +ntuk penetrasi tanah yang sangat dalam menggunakan arus
searah.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 11/47
K)t)+/atasa
1. $nterpretasi yang ambigu. iperlukan kontrol geofisikadan geologi untuk interpretasi data resistiitas.
2. $nterpretasi terbatas pada konfigurasi struktur
sederhana. #. /opografi dan efek ariasi resistiitas dekat
permukaan dapat menutupi efek dari ariasi yang lebih
dalam.
0. (edalaman penetrasi dibatasi oleh daya listrik
maksimum yang dapat diinjeksikan ke dalam tanah. ataskedalaman praktis untuk sebagian besar surei adalah
sekitar 1 km.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 12/47
Konfigurasi
(onfigurasi merupakan susunan elektroda pada saat akuisisi
data di lapangan.
Pertimbangan: tujuan, kedalaman dan geometri target.
!etiap konfigurasi mempunyai perhitungan sendiri untuk
mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis subsurface. !ecara umum : 1 !chlamberger) 3enner
2 3enner) 3enner"!chlamberger)
ipole"dipole) Pole"dipole
# Pole"pole) Pole"dipole) ipole"dipole
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 13/47
Interpretasi Data
Metode yang digunakan dalam interpretasi datatahanan jenis adalah metoda pencocokan kurva(curve matching) terhadap kurva lapangan karenadata dari hasil pengukuran lapangan adalah harga
tahanan jenis semu se!agai "ungsi dari spasielektrodanya#
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 14/47
$ontoh hasil pengolahan data tahanan jenis dengan inversemodeling %D
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 15/47
4 Didasarkan pada pengukuran !eda potensial
permukaan yang dihasilkan dari reaksi
elektrokimia di su!sur"ace dimana mineral
sul&da mengalami pelapukan#
4 Diaki!atkan proses mekanis dan proses kimia
yang di kontrol oleh air tanah#Proses mekanis' potensial elektrokinetik#proses kimia' potensial elektrokimia dan
mineralisasi#
SE& P!TENTIA 3SP
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 16/47
4 Dapat mendeteksi deposit mineral sul&da
($orry *+) magnetit atau gra&t#4 Kesalahan dalam pengukuran ,P terjadi
karena adanya aliran -uida yangmenye!a!kan terjadinya loncatan ti!a.ti!anilai !eda potensial# ,ehingga metode ini
juga cocok untuk panas !umi pipa !ocor#
4 Dapat juga digunakan untuk maping strukturseperti' "ault "racture#
4 Typical anomali ,P memiliki amplitudo!e!erapa ratus milivolt
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 17/47
M)kais() S)l5Pot)tial
4 Anomali ,el".Potential terjadi aki!at materi yang!erada di /ona oksidasi#
4 Di !a0ah muka air mengalami oksidasi dan pelepasan
elektron yang dilakukan ke atas melalui !adan materi#
4 1agian atas materi elektron dilepaskan menye!a!kanpengurangan elektrolit (,P negative)#
4 ,P negative anomali yang selalu diamati
4 Tidak mengalami kimia reaksi dan hanya !er"ungsi
untuk mengangkut elektron dari dalam#
4 ,e!agai hasil dari arus !a0ah permukaan per!edaan
potensial dihasilkan di permukaan#
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 18/47
Figure# ,chematic o" -o0.inducednegative streaming potentials (3rchuland ,li"er *)
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 19/47
P)+ti(/aa Si5at !/7)k
#Tu!uh !ijih harus menjadi konduktorelektronik dengan konduktivitas yang tinggi# 4alini akan menghilangkan e"ek mineral yangmemiliki konduktivitas yang rendah#%# Tu!uh !ijih harus
!ersi"at elektrikkontinu oksidasi#5# ,ementara kontak
permukaan air akanmenjadi salah satu
yang menguntungkan#
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 20/47
P)+alata lapaa
4 ,epasang elektroda terhu!ung melaluimillivoltmeter sensiti&tas tinggi (mampumengukur sampai 6 777 milivolt (6 volt))#
4 8on.Polarisasi elektroda se!anyak % !uah#
8on.polarisasi elektroda terdiri dari logam
direndam dalam larutan jenuh garamseperti tem!aga sul"at ($u,9:) dan K$l.4g$l% pada Porous Pot#
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 22/47
M)to*) P)uku+a
Ada dua cara'
4 ,alah satu eletroda tetapsedangkan yang satu lagi!ergerak pada lintasannya#
4 Kedua elektroda!ergerak !ersamaansecara simultan#
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 23/47
It)+p+)tasi Data SP
4 Ke!anyakan interpretasi dilakukan dengankualitati"#
4 Anomali diasumsikan terjadi langsung di atastu!uh anomali#
4 Anomali hal"0idth mem!erikan perkiraan kasardari kedalaman (h)#
4 ;ona Minerlisasi terdeteksi ratusan milivolt
h 8 9:1;<=21 > 2
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 24/47
Data yang diperolehdari lapangan
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 26/47
Figure# ,el" Potential anomaly
e<pected over 0ater -o0inginto "racture /one#
Figure# ,el" Potential anomalye<pected over 0ater -o0ingout o" a "racture /one#
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 27/47
Per!andingan ,P =>esistivitas
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 28/47
umi bertindak sebagai kapasitor dan menyimpan listrik.
idasari oleh adanya &aktu peluruhan beda potensial pada
saat material dile&atkan arus listrik maupun pemutusan arus
listrik.
!ejumlah muatan listrik yang disimpan dalam material ketika
arus dile&atkan dan akan diukur ketika arus dimatikan. (etika saat dimatikan, tegangan antara elektroda potensial
memiliki &aktu untuk meluruh sampai nol karena material
sementara menyimpan muatan 5menjadi Polari%ed6
Induced Polarization ( IP)
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 29/47
Pada &aktu to arus dimatikan dan perbedaan potensial diukur,
setelah penurunan ekstrim 789, meluruh secara bertahap ke nol.
+rutan yang sama terjadi ketika saat diaktifkan pada saat t#.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 30/47
M)kais() i*uksi pola+isasi
/erjadi pada pori"pori batuan yang mengandung mineral lempungyang bermuatan negatif dan mengalami kontak dengan larutan.
Mineral lempung akan mampu menarik ion"ion positif sehingga
membentuk a&an positif disekitar permukaannya dan meluas
pada elektrolit.
Polarisasi Membran
4 Penumpukan muatan ini akan
menghambat jalannya arus listrik yang
melaluinya 5terjadi hambatan6.4 Mobilitas ion akan berkurang sehingga
terbentuklah gradien konsentrasi ion"ion yang menghambat arus listrik yang
melaluinya.
membrane polari%ation
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 31/47
/erjadi jika mineralnya konduktif dari batuan kontak dengan larutan
didalam pori"pori batuan. Mineral batuan yang mengandung mineral konduktif dipandang
sebagai suatu elektrode yang berada di dalam elektrolit.
!ecara alamiah akan terjadi keseimbangan antara ion"ion.
ila arus dialirkan maka keseimbangan akan terganggu, terjadi
polarisasi pada elektrolit yang dikenal sebagai polarisasi elektrode.
Polarisasi Elektroda
lectrode polari%ation
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 32/47
5'6 'liran elektrolit dalam saluran terbuka.
56 Polarisasi akibat injeksi arus pada elektroda memblokir saluran
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 33/47
P)uku+a Do(ai ?aktu
Menggunakan arus 9 yang diukur saat peluruhan setelah arusdimatikan.
Parameter yang paling sering diukur adalah chargeability 5M6
chargeability 5M6, didefinisikan sebagai daerah ' di a&ah kura
peluruhanselama suatu interal &aktu tertentu 5t1"t26
A
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 35/47
P)uku+a Do(ai &+)ku)si
Melibatkan pengukuran resistiitas pada
frekuensi '9.
4 Region 1) di frekuensi rendah di mana
resistiitas tidak bergantung pada
frekuensi)
4 Region 2) &ilayah 3arberg, resistiitasmerupakan fungsi linear dari log
frekuensi)4 Region #) &ilayah elektromagnetik
induksi di mana arus lebih induktif
daripada konduktif.
$P pengukuran umumnya dibuat pada
frekuensi ; 1-% untuk tetap berada di daerah
non"induktif.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 36/47
P+isip P)uku+a
Prinsipnya adalah dengan mengalirkan arus listrik
ke dalam tanah dalam dua frekuensi yang berbeda
dalam &aktu tertentu.
'lasan penggunaan dua frekuensi yang berbeda)
setiap bahan memiliki respon yang berbeda untuk jenis arus tertentu yang sama.
iasanya range frekuensi yang) antara ,1 sampai
1 -%.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 37/47
-ubungan antara efek frekuensi dengan jumlah kandungan
mineral sulfida 5logam6
Frequensy Effect (E)
'sumsi) <9 diukur pada frekuensi rendah<'9 diukur pada frekuensi tinggi.
-al"hal yang dapat mempengaruhi nilai P* adalah ukuranmineral konduktif, olume mineral terhadap kedalaman mineral dan
tahanan rata"rata batuan background .
!ua "engukuran umumn#a digunakan$
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 38/47
Metal aktor (M)
fek induced Polari%ation 5$P ffect6 berariasi terhadap
resistiitas efektif dari host rock, tipe elektrolit, suhu, ukuran
pori dan lain"lain.
igunakan untuk mengkoreksi beberapa ariabel tersebut.
M* 5mhos=ft 6 atau 5mhos=m6
apat mendefinisikan daerah yang memiliki
kandungan sulfida yang konduktif
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 39/47
Ko@u+asi
+mumnya digunakan konfigurasi 5efektif6)
ipol"dipol,
pole"dipol
!chlumberger Pengukuran $P menggunakan 2
elektroda arus dan elektroda
potensial 2 non"terpolarisasi.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 40/47
Profiling: perbedaan kontras sifat listrik seperti kontak
litologi.
!ounding: untuk memetakan kedalaman dan ketebalan
unit stratigrafi.
Profiling " !ounding: pemetaan, dimana sifat kelistrikan
subsurface diharapkan berariasi secara ertikal dan
hori%ontal.
Sur%e# !esign
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 41/47
K)l)/iha IP
eberapa ambiguitas dalam data resistiitas dapat
dikurangi dengan analisis $P.
$P dapat digunakan untuk membedakan lapisan
geologi yang tidak merespon dengan baik pada
tahanan listrik. Pengukuran chargeability dapat digunakan untuk
membedakan target yang bersifat konduktif.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 42/47
It)+p+)tasi *ata
Pseudodepth Section merupakan gambaran penampang ertikal
dari suatu kedalaman plotting point yang berbeda berdasarkan
posisi elektrode arus dan elektrode potensial.
/itik tersebut membentuk suatu sudut sebesar 0>o dengankerapatan n.
4 -asil pengolahan data dapat ditampilkan dalam bentuk Pseudodepth Section
yang mana besarnya tahanan jenis semu 5apparent resistiity6 tergantungpada jarak spasi elektrode yang digunakan.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 43/47
/rue Resistifitas 5<a6, efek frekuensi
persentase 5P*6 dan parameter
faktor logam 5M*6 untuk double"dipol
$P melintasi %ona sulfida masif
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 44/47
$P 5chargeability6) profil jelas
menunjukkan adanya mineralisasi,
memungkinkan penentuan batas.
Resistiity: menunjukkan ariasi
kecil.
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 45/47
Penampang chargebility dan resistiity
7/25/2019 264609671-Geolistrik
http://slidepdf.com/reader/full/264609671-geolistrik 46/47
")5)+))s
/elford, 3.M., ?. P. Geldart, R. . !heriff. 1@@. Applied_Geophysics, Second Edition. 9ambrige +niersity
Press: Ae& Bork.
(earey, Philip, Michael rooks, $an -ill. 22. An Introduction
to Geophysical Exploration, Third Edition. lack&ell !cience
Pubblised. !ulistijo, udi. 212. Geofisika ebakan !ineral ". Penerbit
$/: andung.
!anual #ook $ES"%, $ES&%, $ES'%.
&&&.geoelectrical.com &&&: Google