A. Definisi dan Tujuan
Geolistrik merupakan
salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik bumi dengan
menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi.
Penyelidikan Geologi dengan menggunakan metode geolistrik
bertujuan untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan bawah permukaan sampai
kedalaman sekitar 300 m sangat berguna untuk mengetahui kemungkinan adanya
lapisan akifer yaitu lapisan batuan yang merupakan lapisan pembawa air. Umumnya
yang dicari adalah ‘confined aquifer’ yaitu lapisan akifer yang diapit oleh
lapisan batuan kedap air (misalnya lapisan lempung) pada bagian bawah dan
bagian atas. ‘Confined’ akifer ini mempunyai ‘recharge’ yang relatif jauh,
sehingga ketersediaan air tanah di bawah titik bor tidak terpengaruh oleh
perubahan cuaca setempat.
Salain kegunaan tersebut, Geolistrik dipakai untuk
mendeteksi adanya lapisan tambang yang mempunyai kontras resistivitas dengan
lapisan batuan pada bagian atas dan bawahnya. Bisa juga untuk mengetahui
perkiraan kedalaman ‘bedrock’ untuk fondasi bangunan. Metoda geolistrik juga
digunakan untuk menduga adanya panas bumi (geotermal) di bawah permukaan. Hanya
saja metoda ini merupakan salah satu metoda bantu dari metoda geofisika yang
lain untuk mengetahui secara pasti keberadaan sumber panas bumi di bawah
permukaan.
B. Tata Cara
Dalam penyelidikan geolistrik ada beberapa tahapan
kegiatan yang perlu dilaksanakan, meliputi penentuan titik ukur, persiapan
peralatan, dan kegiatan lapangan (pengambilan data, pengolahan data). Penentuan
rencana dan pengukuran titik-titik ukur geolistrik harus mengikuti persyaratan
tertentu dengan tujuan untuk mendapatkan data yang baik serta mewakili suatu
wilayah prospek. Demikian juga, pada saat pengambilan data/pengukuran di
lapangan harus mengikuti persyaratan dan tatacara tertentu untuk mendapatkan
data lapangan yang baik, terhindar dari gangguan (noise) dan aman (dari petir,
hujan dsb).
a. Penentuan dan
Pengukuran Titik Ukur
Rencana titik ukur geolistrik ditentukan sebelum
keberangkatan ke lapangan dan harus memenuhi kriteria:
(1)
Penentuan titik ukur harus memperhatikan kondisi
geologi misalnya posisi lintasan titik ukur memotong arah struktur geologi
dengan mempertimbangkan faktor kesulitan medan (topografi).
(2)
Distribusi titik ukur tersusun dalam lintasan-lintasan
sehingga membentuk grid, kecuali pada medan (topografi) yang tidak memungkinkan
dilakukan pengukuran geolistrik maka dapat dipindahkan ke tempat lain.
(3)
Setiap lintasan diusahakan membentuk garis lurus dengan
deviasi maksimum sebesar 20o.
(4)
Titik pengukuran untuk data sounding umumnya
berada pada daerah yang dianggap prospek dan ingin diketahui lapisannya secara
lebih detail.
b. Peralatan Geolistrik
Peralatan geolistrik
terdiri dari perangkat alat pengirim arus (transmitter), penerima
potensial (receiver), dan alat penunjang (accessories).
(1)
Perangkat alat pengirim arus
Terdiri dari pembangkit arus DC atau arus
AC dengan frekuensi sangat rendah (<20 10.000="" 1="" 4="" 75="" ac="" alat="" ampermeter="" arah="" arus.="" arus="" atas="" atau="" bacaan="" baik="" baja="" berfungsi="" berupa="" besi="" cm.="" dalam="" dan="" dapat="" daya="" dengan="" di="" dibutuhkan="" dihubungkan="" dikirim="" dilengkapi="" elektroda="" frekuensi="" harus="" hingga="" hz="" kabel="" ke="" ketelitian="" ketiga="" konduktivitas="" kva.="" lapangan.="" listrik="" logam="" ma.="" ma="" membalikkan="" membangkitkan="" mempunyai="" mengeluarkan="" mengirim="" merupakan="" o:p="" pada="" panjang="" pembalik="" pembangkit="" pengirim="" pengukuran="" perangkat="" rendah="" rentang="" saat="" sangat="" searah="" sekitar="" sekurang-kurangnya="" seperti="" serta="" sumber="" tanah.="" tembaga="" tersebut="" untuk="" yang="">20>
(2)
Perangkat alat penerima potensial
Terdiri dari voltmeter, penyelaras (kompensator),
dan elektroda potensial. Voltmeter mempunyai rentang bacaan antara 0,001 mVolt
s.d. 100 Volt dengan faktor kesalahan kurang dari 5%; mempunyai input
impedansi ± 1 MW. Kompensator yang mampu menghilangkan pengaruh dari
potensial alam (self potensial). Elektroda potensial berupa pot non
polarisasi dengan porositas yang baik, dan dirangkai dengan batang yang
biasanya menggunakan bahan tembaga sebagai alat penghubung dengan
voltmeter/kompensator.
(3)
Peralatan Penunjang.
Selain peralatan utama, dalam pengukuran
geolistrik juga dibutuhkan beberapa peralatan penunjang untuk mempermudah
kegiatan di lapangan, yaitu radio komunikasi (Handy Talky), kertas grafik
Log-log, lempung (bentonit) bila diperlukan, gendongan (carry bone), tool
kit dan multimeter. Alat penunjang lain meliputi alat keselamatan kerja,
seperti tenda pelindung panas dan hujan, masker gas, sepatu lapangan, topi
pelindung kepala (helm), jas hujan, dll. Alat lain termasuk alat
penghitung/kalkulator, alat tulis.
c. Kegiatan Lapangan
Kegiatan pengambilan
data di lapangan meliputi persyaratan dan tata cara pengambilan data, yang
dibutuhkan untuk mengatur pengambilan data lapangan sehingga didapatkan hasil
yang baik. Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam pengambilan data geolistrik,
diantaranya:
(1)
Sebelum pengukuran harus dilakukan pengenalan medan
lapangan untuk mengetahui strategi pengukuran yang efisien dan efektif.
(2)
Pengambilan data dilakukan pada titik ukur yang telah
direncanakan.
(3)
Persiapan alat ukur geolistrik wajib dilakukan untuk
memastikan bahwa peralatan dapat berfungsi dengan baik dan lengkap (disesuaikan
dengan kebutuhan).
(4)
Data yang dibaca di lapangan berupa kuat arus listrik
dan beda potensial.
(5)
Data yang dibutuhkan wajib dicatat sesuai format data.
Perlu diperhatikan,
bahwa pengambilan data tidak boleh dilakukan atau sebaiknya dihindarkan dari:
(1)
Terdapat kebocoran arus listrik pada saat pengukuran.
(2)
Kondisi hujan sehingga mempengaruhi hasil pengukuran
ataupun membahayakan jiwa para petugas.
(3)
Pengaruh induksi arus listrik tegangan tinggi (PLN,
generator listrik, mesin pabrik, dan lain-lain).
(4)
Aliran air (selokan maupun pipa air) yang menimbulkan
polarisasi arus.
Secara umum kegiatan
pengukuran atau pengambilan data geolistrik di lapangan terdiri dari pengesetan
(setting) dan pembacaan alat. Tata cara pengambilan data pemetaan tahanan jenis
(mapping) diuraikan di bawah ini:
(1)
Kabel arus dibentangkan searah dengan lintasan melalui
titik-titik ukur yang telah ditentukan, panjang kabel sekurang-kurangnya 2 kali
bentangan AB/2 maksimum (2 x AB/2 maksimum).
(2)
Elektroda potensial (M,N) ditanam di tanah. Untuk
mendapatkan kontak yang bagus dengan tanah, lubang tanah perlu dibersihkan dari
pengotor (tanaman, batuan, dan lain-lain). Jika lubang tanah kering, maka perlu
disiram dengan air dan/atau jika lubang berada di atas batuan, maka perlu
ditutup dengan lempung basah.
(3)
Perangkat alat pengirim arus dan penerima potensial
dipersiapkan terpisah di sekitar titik ukur. Perangkat pengirim arus harus
dijauhkan dari lokasi pemasangan elektroda potensial (porouspot).
(4)
Perangkat pengirim arus dihubungkan dengan elektroda
arus melalui kabel dan bentangan kabel diusahakan tidak menempel tanah.
(5)
Perangkat penerima potensial dihubungkan dengan
elektroda potensial melalui kabel. Kabel potensial diusahakan tidak berdekatan
dengan kabel arus.
(6)
Kontak elektroda potensial harus dites dengan mengukur
tahanan listriknya dan diusahakan memberikan harga <1 2.="" besar="" cara="" dengan="" diperbaiki="" harus="" jika="" kohm.="" kontak="" maka="" masih="" o:p="" pada="" poin="" seperti="">1>
(7)
Elektroda arus (A,B) ditanam di tanah sehingga tercapai
kontak arus listrik yang bagus pada bentangan AB/2 yang sudah ditentukan.
Kontak elektroda arus (A,B) dites dengan mengukur tahanan listriknya dan
diusahakan memberikan harga <1 air="" atau="" baik="" belum="" bila="" cara="" dengan="" didapat="" diperbaiki="" dipindahkan="" elektroda="" harus="" jika="" ke="" kohm.="" kontak="" lapisan="" maka="" memiliki="" menyiram="" o:p="" tanah="" tanahnya="" tebal.="" tempat="" tipis="" yang="">1>
(8)
Kabel arus dipastikan tidak mengalami kebocoran.
Kebocoran biasanya disebabkan oleh adanya kontak antara kabel yang terkelupas
dengan bahan yang dapat menghantarkan arus listrik (tanah basah, pohon basah,
air, dan lain-lain). Untuk melihat adanya kebocoran dapat dilakukan dengan
memutuskan hubungan kabel dengan elektroda arus, kemudian mengukur tahanannya.
Apabila setelah hubungan kabel diputus masih terdapat nilai tahanan berarti ada
kebocoran.
(9)
Arus listrik dialirkan dari sumber arus ke titik A dan
B secara bergantian dengan perioda 5 – 10 detik. Besarnya arus listrik yang dialirkan
melalui elektroda arus disesuaikan dengan jarak bentangan AB/2, semakin besar
bentangan maka semakin besar arus yang dialirkan. Biasanya pada kenaikan jarak
bentangan kabel sepanjang 1 meter setara dengan kenaikan arus 1 mA.
Data yang dibaca pada alat pengukuran geolistrik berupa
kuat arus (mA) dan selisih potensial (V).
Nilai tahanan jenis semu diplot pada kertas grafik
log-log untuk melihat kualitas data. Jika garis antara dua titik membentuk
sudut lebih dari 45o terhadap garis datar, maka dilakukan pengulangan
pengambilan data. Pada saat akan melakukan pengukuran ulang perlu diperiksa
kembali tahanan elektroda potensial dan elektroda arus untuk meyakinkan bahwa
kontak elektroda bagus. Untuk mendapatkan data dengan tingkat kepercayaan yang
lebih tinggi maka pembacaan data dilakukan beberapa kali (biasanya 5 kali).