modul praktikum geofisika

7/17/2019 Modul Praktikum Geofisika

http://slidepdf.com/reader/full/modul-praktikum-geofisika 1/20

Modul Praktikum

Geolistrik (Resistivity)

Laboratorium Geofisika dan KomputasiProgram Studi Teknik Geologi

Universitas Trisakti

!"#



K$T$ P%&G$&T$R

Assalamu’alaikum. Wr. Wb.

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat

dan hidayah-Nya. Sholawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad SAW, Tauladan

sejati sampai akhir zaman sehingga kami dapat menyelesaikan modul raktikum !eolistrik

"engan #o$igurasi Wenner dan S%hlum&erger 'ntuk Mengukur Resisti(itas )awah

ermukaan Tanah* dengan aman tanpa suatu halangan yang &erarti. +arapan kami semoga

modul pratikum ini dapat &erman$aat sesuai tujuan dan sasaran pendidikan di program studi

Teknik !eologi 'ni(ersitas Trisakti

Selesainya pem&uatan modul praktikum ini adalah &erkat dukungan dari semua pihak,

untuk itu tim pem&uat Modul menyampaikan terima kasih yang se&anyak-&anyaknya

kepada semua pihak yang telah ikut dalam proses penyelesaian Modul raktikum ini.

#ami menyadari &ahwa modul ini masih &anyak memiliki kekurangan. leh karena

itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang &ersi$at mem&angun demi kesempurnaan

Modul raktikum !eolistrik ini. Semoga Modul ini dapat mem&eri man$aat &agi

perkem&angan ilmu pengetahuan dan sum&angan ilmiah yang se&esar-&esarnya &agi

kami.

Wassalamu ‘alaikum. Wr. Wb.

akarta, / 0e&ruari /12

3a& !eo$isika dan #omputasi

Teknik !eologi, 'ni(ersitas Trisakti

4 5



'$T$R S

&o si *alaman

1. #ata engantar .................................................................................................

. "a$tar 6si .......................................................................................................... 7

7. Tujuan ............................................................................................................ 8

8. Sarana em&elajaran ........................................................................................ 2

2. Sum&er em&elajaran ...................................................................................... 9

9. Sum&er "aya ................................................................................................... :

:. Ruang 3ingkup ................................................................................................ ;

;. engendalian dan emantauan ........................................................................ <

<. 0orm #elengkapan Alat ................................................................................... 1/

1/. elaksanaan ...................................................................................................... 11



11. 0ormat 3aporan raktikum...............................................................................

"+ Sasaran Pembela,aran

Sasaran pem&elajaran praktikum geolistrik adalah mahasiswa jurusan !eologi

0akultas Teknologi #e&umian dan =nergi.

+ Sumber Pembela,aran

Sum&er pem&elajaran yang digunakan se&agai rujukan adalah >

A. )uku teks >- Applied !eophysi%s Se%ond =dition

). Narasum&er >- "osen mata kuliah

-+ Sumber 'ayaA. Sum&er "aya manusia- "osen Mata kuliah- Asisten dosen). Sarana dan rasarana- Ruang 3a& !eo$isika dan #omputasi

.+ Ruang Lingkup

Ruang lingkup dalam praktikum ini men%akup penggunaan metode geolistrik kon$igurasi Wenner dan S%hlum&erger untuk mengetahui per&edaan nilai tahanan jenisse&elum dan setelah pemasangan.

#+ Pengendalian dan Pemantauan

1. A&sensi mahasiswa dan dosen yang telah ditanda tangani. 0ormat penilaian praktek !eolistrik yang telah ditanda tangani dan di&eri nama

jelas Asisten yang menilai dan peserta didik yang &ersangkutan



/+ Teori 'asar Resistivity

/+"+ 'asar Teori

!eolistrik merupakan salah satu dari metode-metode yang ada dalam geo$isika yang

mempelajari mengenai si$at aliran listrik di dalam &umi. ?ang dipelajari dalam metode

tahanan jenis ini adalah men%akup &esaran medan potensial, medan elektromagnetik yang

diaki&atkan oleh aliran arus listrik se%ara alamiah 4pasi$5 maupun se%ara &uatan 4akti$5. ada

dasarnya metode ini didekati menggunakan konsep peram&atan arus listrik di dalam medium

homogen isotropis, dimana arus listrik &ergerak ke segala arah dengan nilai sama &esar. "ari

pengukuran ini nilai resisti(itas &awah permukaan dapat diperkirakan. Nilai resisti(itas

permukaan &erhu&ungan dengan (ariasi parameter geologi seperti mineral, komponen

penyusun %airan, porositas, dan derajat saturasi air di dalam &atuan.

ada metode geolistrik tahanan jenis, arus listrik diinjeksikan ke dalam &umi melalui

dua &uah &uah elektoda arus. )eda potensial yang terjadi diukur melalui dua &uah elektroda

potensial, dari hasil pengukuran arus dan &eda potensial untuk setiap jarak elektroda tertentu,

dapat ditentukan (ariasi harga ham&atan jenis masing-masing lapisan di &awah titik ukur

4titik sounding5.

'mumnya, metode resisti(itas ini hanya &aik untuk ekplorasi dangkal, sekitar

1// meter. ika kedalaman lapisan le&ih dari harga terse&ut, maka in$ormasi yang diperoleh

kurang akurat, hal ini dise&a&kan melemahnya arus listrik untuk jarak &entangan yang

semakin &esar. #arena itu, metode ini jarang digunakan untuk eksplorasi dalam, se&agai

%ontoh eksplorasi minyak. Metode tahanan jenis &anyak digunakan di dalam pen%arian air

tanah untuk memonitor pen%emaran air tanah eksplorasi geothermal, aplikasi geoteknik,

pen%arian &ahan tam&ang, dan untuk penyelidikan di&idang arkeologi.

!am&ar 1. asangan =lektroda Arus dan otensial ?ang 'mum



"ari gam&ar 1, potensial pada elektroda M dan M oleh karena arus pada elektroda A dan ) dapat

dinyatakan dengan >

−= MB AM

V M

11

.

1

π

ρ

dan potensial di N aki&at arus pada titik elektroda A dan ) juga dapat dinyatakan dengan >

−=

NB AN V N

11

.

1

π

ρ

)eda potensial antara titik M dan N dapat dinyatakan >

−−

−=−=∆

NB AN MB AM V V V N M

1111

.

1

π

ρ

atau

I

V K ∆

= ρ

dengan

1

1111.

−

−−

−=

NB AN MB AM K π

# dise&ut $aktor geometri, yaitu koreksi kon$igurasi elektroda potensial dan arus yang

digunakan. 0aktor geometri sangat penting dalam pendugaan tahanan jenis. A adalah elektroda arus 1

4@15, M adalah elektroda potensial 1 415, N adalah elektroda potensial 45 dan ) adalah elektrodaarus 4@5.

Terdapat &er&agai ma%am aturan yang dipakai untuk menempatkan keempat elektroda

terse&ut diatas. Aturan-aturan penempatan keempat elektroda terse&ut dalam istilah geo$isika sering

dinamai se&agai kon$igurasi elektroda. Telah &anyak orang mempelajari &agaimana &entuk

kon$igurasi elektroda yang &aik dan yang dapat meme%ahkan permasalahan yang dihadapi. leh

karena itu tidaklah aneh jika terdapat &er&agai ma%am &entuk kon$igurasi elektroda pada metode

geolistrik ini.



"alam metode geolistrik ini digunakan de$inisi-de$inisi dasar listrik se%ara umum adalah

Resistansi >

ohm I

V R =

Resisti(itas >

m J

E Ω= ρ

#ondukti(itas >

( ) 11 −Ω= m

ρ σ

"imana >

> &eda potensial antara dua &uah titik

6 > &esar arus listrik yang mengalir

= > medan listrik

> rapat arus listrik 4arus listrik persatuan luas5

/++ Pemili0an Konfigurasi %lektroda

emilihan kon$igurasi elektroda &ergantung pada tipe struktur yang akan dipetakan,

sensiti(itas alat tahanan jenis dan tingkat noise yang ada. Masing-masing kon$igurasi elektroda diatas

mempunyai kele&ihan dan kekurangan. Suatu permasalahan mungkin le&ih &aik dilakukan dengan

suatu jenis kon$igurasi elektroda, tetapi &elum tentu permasalahan terse&ut dapat dipe%ahkan jika

digunakan jenis kon$igurasi lainnya. leh karena itu, se&elum dilakukan pengukuran, harus diketahui

dengan jelas tujuannya sehingga kita dapat memilih jenis kon$igurasi yang mana yang akan dipakai.

#arakteristik yang harus dipertim&angkan dalam pemilihan kon$igurasi elektroda adalah sensiti(itas

kon$igurasi terhadap peru&ahan nilai tahanan jenis &awah permukaan se%ara (ertikal dan horizontal,

kedalaman in(estigasi, %akupan data horizontal dan kuat sinyal.

Sensiti(itas kon$igurasi adalah suatu koe$isien yang menggam&arkan tingkat peru&ahan nilai tahanan

jenis &awah permukaan yang akan mempengaruhi potensial yang terukur. #oe$isien sensiti(itas juga

&ergantung pada $aktor geometri elektroda yang akan digunakan.

#edalaman in(estigasi adalah kemampuan kon$igurasi elektroda dalam memetakan kedalamanmaksimum yang dapat ditem&us. 'ntuk memperoleh kedalaman maksimum yang dapat dipetakan,



A B

M N

aaa

C1 P1 P2 C2

a a a

V

I

kalikan spasi elektroda *a* maksimum atau panjang &entangan maksimum *3* dengan $aktor

kedalaman.

@akupan data horizontal adalah kemampuan kon$igurasi elektroda untuk menghasilkan &anyaknya

data dalam arah lateralBhorizontal, kemampuan ini sangat &erguna dalam sur(ei " 43oke, 1<<<5.Sedangkan yang dimaksud dengan kuat sinyal adalah tingkat sta&ilitas tegangan yang dihasilkan oleh

alat ukur tahanan jenis terhadap peningkatan $aktor geometri elektroda. )esarnya adalah &er&anding

ter&alik dengan $aktor geometri yang digunakan.

a+ Metoda 1enner

#on$igurasi Wenner digunakan jarak yang sama antara elektroda. "alam kon$igurasi ini AM

C MN C N) C a. erhatikan seperti pada gam&ar >

!am&ar . Susunan elektroda kon$igurasi Wenner

ersamaan resisti(itasnya dirumuskan dengan >

I

V K

ww

∆= ρ

"imana >

# w C D a

#eterangan >

Ea C Tahanan jenis semu 4Fm5

G C )eda potensial 4olt5 antara sepasang elektroda 1 dan



6 C #uat arus 4mA5 yang dialirkan melalui elektroda @1 dan @

# C 0aktor geometri 4konstanta5 jarak elektroda

ada kon$igurasi ini, jarak elektroda harus seragam untuk tiap sur(ei. )ila jarak elektroda A)

misalnya 1/ m, maka jarak elektroda MN haruslah±

7,7 m. )ila elektroda A) di&uat 1 m, maka

MN haruslah 8 m dan demikian seterusnya.

b+ Metoda S20lumberger

Seperti kon$igurasi Wenner, kon$igurasi ini juga dapat digunakan untuk resisti(iyy mapping

maupun Sounding. er&edaannya hanya terletak pada letak elektroda-elektrdanya. Sedangkan %ara

pelaksanaannya sama yaitu untuk resisti(ity mapping, jarak spasi elektroda di&uat tetap untuk

masing-masing titik amat 4titik sounding5, sedangkan untuk resisti(ity sounding, jarak spasi elektroda

diu&ah-u&ah se%ara grduil untuk suatu titik amat. 'ntuk aturan S%hlum&erger, spasi elektroda arus

jauh le&ih le&ar daripada spasi elektroda potensial.

!am&ar 7. Susunan elektroda kon$igurasi S%hlum&erger

"imana >

H ρ

a C # dengan # C π n4nI15a

6



3+ $lat yang digunakan

a. Single @hannelAlat Single @hannel seperti pada !am&ar 8 dan !am&ar 2.

!am&ar 8. Main unit resistivity meter (GL – 4200 IP)

!am&ar 2. Resisti(ity Single @hanel



#eterangan !am&ar 2 Alat >

&o &ama Tombol Keterangan 'an ungsi

1 Ampare Meter 3@" "isplay Menunjukan output data &erupa Arus

olt Meter 3@" "isplay Menunjukan output data &erupa Tegangan7

)attery'ntuk menghu&ungkan main Resisti(ity dengan)atrrey

8'S)

'ntuk menghu&ungkan main Resisti(ity dengan#omputerBNote&ook4J!am&ar 75

2ower

'ntuk mengakti$kanBmennonakti$kan tiap-tiapmeter

9 Range:

R=3 H'ntuk mengeliminasi S, maka tegangan terukurakan menjadi /.

; +3" 'ntuk en%uplikan data<

)oost'ntuk menghasilkan arus injeksi // mA.4)ila ditekan &ersamaan dengan n,e2t5

1/ 6nje%t 'ntuk menghasilkan arus 6njeksi 1// mA.11 Ampere Meter 'ntuk menghitung Arus1 olt Meter 'ntuk Menghitung Tegangan

&. Multi @hannelAlat - alat yang akan digunakan saat raktikum !eo$iska .

!am&ar 9. Main unit !eores K1//L//



Gambar 7. Resisti(ity Multhi@hanel

!am&ar ;. #a&el 'S)

!am&ar <. )attery @a&el

#eterangan !am&ar Alat >

&o &ama Tombol Keterangan 'an ungsi1 ower )attrey 'ntuk menghu&ungkan )attrey dengan Alat

Resisti(ity 4J!am&ar <5 @ 'S) 'ntuk menghu&ungkan 3aptop dengan Alat

Resisti(ity 4J!am&ar ;57 Reset ani% )utton8 =tension Module2 =le%trode 'ntuk menghu&ungkan ka&el =lektroda dengan

Alat Resisti(ity



4+ Ta0ap persiapan

Tanggal > am >

orm Kelengkapan $lat

#elompok >#etua #elompok > LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL Anggota > 1. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL

. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL 7. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL 8. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL 2. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL 9. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL

:. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL ;. LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL

$L$T &5M%R6

No Nama Alatumlah 7 K $ K

1 Main 'nit Resisti(ity Meter !3 6 8// 4!-S'N" // ma

65

1 'nit

Stainless-steel =le%trode 8 p%s7 =le%trode @a&le 8 roll8 Toolkit )o 1 p%2 alu p%s9 umper %a&le &anana plug to %ro%odile %lips 8 p%s: @a&le $or a%%u power supply 1 p%; 'S) %a&le note&ook 1 p%< A%%u p%s1/ Note&ook asus 1 unit

J@atatan

+uru$ 7 6 Before artinya se&elum dipakai %ek terle&ih dahulu kelengkapan alat untuk praktikum, jika ada &eri tanda .

+uru$ $ 6 After artinya sesudah dipakai %ek kem&ali kelengkapan alat, jika ada &eri tanda

+uru$ K 6 artinya %ek kondisi alat se&elum pemakaian dan sesudah, jika &erjalan &eri tanda .



8+ Metoda Pemasangan $lat

8+"+ Single 90annel

1. Siapkan aat yan! akan "i!unakan #- $%%b%& 'iau (eektr%"a)- $%%b%& 'itam (resistivity meter)

- ertas untuk pen*atatan "ata.

2. +uka t%%b%& ber,arna 'itam (resistivitymeter)

. Pastikan see*t%r putar ampere meter menunukan pa"a mA "an

seekt%r putar v%t meter menunuukan pa"aV (Posisi ini tidak boleh

merubah)

4. Sambun!kan kabe batrai (a**u) "en!an resistivity meter

/. ek k%n"isi batrai resistivity meter "an apt%p sebeum memuai

praktikum

1. Pasan! eetr%"a "en!an arak yan! su"a' "itentukan sesuai "en!an

k%n!urasi yan! akan "i!unakan

7. $an*apkan 3 - ba!ian eektr%"a ke "aam tana' men!!unakan

pau.

5. Sambun!kan Sambun!kan masin!-masin! eektr%"a "en!an kabe

men!!unakan 6*r%*%"ie

- abe ber,arna merah "i!unakan untuk eektr%"a arus

- abe ber,arna hitam "i!unakan untuk eektr%"a p%tensia8. Sambun!kan kabe pa"a port ber,arna 'itam "an mera' resistivity

meter sesuai "en!an ,arna kabe90. Setea' semua kabe ter'ubun! sempurna # eektr%"a resistivity

meter batrai akukan pen!ukuran resistivity

i. Wenner ii. S%hlum&erger

8++ Multi 90annel

1. Sam&ungkan ka&el &attery dengan Main unit resisti(ity meter 4!3 O 8// 65, makase%ara otomatis Modul ini &erada pada posisi menyala.

. Sam&ungkan ka&el 'S) RS-7 pada note&ook dan Main 'nit resisti(ity7. asangkan semua elektroda pada area yang akan diin$eksi, sesuai dengan kon$igurasi

dan metoda yang akan digunakan.

4. $an*apkan 3 - ba!ian eektr%"a ke "aam tana' men!!unakan

pau./. Sambun!kan Sambun!kan masin!-masin! eektr%"a "en!an kabe

men!!unakan 6*r%*%"ie1. Sambun!kan kabe pa"a port ber,arna 'itam "an mera' resistivity

meter sesuai "en!an ,arna kabe

7. Setea' semua kabe ter'ubun! sempurna # eektr%"a resistivitymeter batrai akukan pen!ukuran resistivity



"!+ 9ara Pengambilan 'ata

"!+" + Pengoperasian $lat

a. Single @hannel

1. 3akukan pengujian kontak dengan tom&ol P@onne%tion Test* untuk setiap pasangan elektroda4A-) dan M-N5

. Tekan tom&ol R%L: pada (olt meter untuk mengeliminasi S, maka teganganterukur akan menjadi /.

7. Tekan n,e2t; untuk menghasilkan arus 6njeksi 1// mA.

8. Tekan 7oost &ersamaan dengan n,e2t, untuk menghasilkan arus injeksi //mA.

&. Multi @hannel

1. alankan program !eores yang sudah di install pada laptop.

. 3akukan pro&e test terle&ih dahulu pada &agian Ta& Probe est dan pilihelektroda O elektroda mana saja yang mau di%ek koneksinya.

7. Simpan !ile dengan nama dan letak "ire#tor$ sesuai keingian, se&elummelakukan pengukuran.

8. ilih metoda pengukuran yang akan digunakan pada Ta& %etti&' .

2. Mulailah melakukan pengukuran se%ara otomatis.

1/.1.

:M; +

V

a aa

0

Gambar-5. Susunan eektr%"a k%n2!urasi <enner

I

I

V aaW

∆= π ρ 2aK W

π 2=

emindahan =lektroda



N

o

arak 6 Res

61 Q 1 Q 1 77 1.2829:

NTa&el 1. Spasi antar elektroda

No a n V I VI k !eteran"an

9

2

.

.

.

n

Ta&el 1. Spasi antar elektroda



""+ Pen2atatan 'ata

""+"+ Manual

1. roses injeksi akan terjadi jika n,e2t ditekan selama 8 sampai 9 detik lalu &erhenti otomatis, jika se&elum 8 O 9 detik data arus tegangan sudah ter&a%a

stabil; maka proses pen%atatan data dapat segera dilakukan dan proses injeksidapat segera di hentikan.

. en%atatan data se%ara manual dilakukan dengan %ara menekan masing masing*5L' se&elum proses injeksi &erhenti.

7. Mahasiswa men%atat data.

8. "ata tegangan MN dan 6A) dapat dilihat pada meter

2. Tekan kem&ali masing masing *5L' untuk mengem&alikan status mode pengukuran.

""++ $utomati2 (Laptop)

1. ada pengukuran Automati% 43aptop5 pen%atatan data akan tersimpan se%araotomatis, dalam &entuk e(t , dan akan diduplikat dalam &entuk ."at

. 3akukan pengulangan data dengan %ara men%entang Ma&uall$ measure "atum

&umber jika terdapat data yang kurang &aik, setelah selesai, klik tom&ol )reate

*at !ile untuk menimpah data se&elumnya.

7. ika terjadi kesalahan maka ulangi kem&ali atau periksa sam&ungan dari laptop

ke main modul atau pada sam&ungan elektroda O elektroda.



ormat Laporan Praktikum

- @o(er - A&strak 46ndonesia inggris5- "a$tar 6si

- #ata engantar - Teori "asar - "ata pengolahan data- Analisis- #esimpulan- "a$tar usaka- 3ampiran



'$T$R PUS$K$

modul praktikum geofisika

Documents