Azimuthal resistivity sounding (ARS) Untuk Menghitung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2102110013/...Azimuthal resistivity sounding (ARS) Untuk Menghitung Koefisien Anisotropi

Azimuthal resistivity sounding (ARS) Untuk Menghitung Koefisien Anisotropi di Bawah Permukaan di Lingkungan Kampus Institut Teknologi

Sumatera (ITERA) | 1

Azimuthal resistivity sounding (ARS) Untuk Menghitung Koefisien Anisotropi di Bawah Permukaan di

Lingkungan Kampus Institut Teknologi Sumatera (ITERA)

Ramot Fernando1, Ahmad Zaenudin2 , Andri Yadi Paembonan1

1Teknik Geofisika, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia 35365

2Teknik Geofisika, Universitas Lampung, Bandar Lampung, Indonesia 35141

Corresponding e-mail: [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Proses pengambilan data resistivitas dengan pengukuran Azimuthal resistivity sounding (ARS) bertujuan untuk menentukan

perubahan litologi bawah permukaan, dilakukan pengambilan data dengan survei geolistrik resistivitas sounding dengan

menggunakan konfigurasi Schlumberger sebanyak 16 data pada setiap lintasan, dengan jumlah total lintasan sebanyak 6 lintasan,

dimana lintasan 1 mengarah utara dan selatan, lintasan 2 mengarah N30S, lintasan 3 mengarah N60S, lintasan 4 mengarah timur

dan barat, lintasan 5 mengarah N120S dan lintasan 6 mengarah N150S. Pengambilan data dilakukan di dalam kawasan kampus

Institut Teknologi Sumatera (ITERA) Kecamatan Jati Agung, Kabupaten Lampung Selatan. Alat yang digunakan dalam pengukuran

di lapangan menggunakan alat Resistivity Meter untuk memperoleh nilai beda potensial dan arus. Pengolahan data menggunakan

software Progress V3.0 dengan keluaran berupa kedalaman, ketebalan, dan jumlah lapisan serta nilai resistivitas. Hasil pengolahan

data berupa nilai resistivitas berdasarkan azimuth resistivity dan arah perubahan litologi bawah permukaan berdasarkan nilai

anisotropi. Dari analisis dan pembahasan mendapatkan adanya perubahan geologi bawah permukaan yang terjadi pada lintasan

N120S. perubahan geologi yang terjadi berdasarkan anomali resistivitas dan nilai anisotropi.

Kata Kunci : Azimuthal Resisitivity Sounding (ARS), Resistivitas, Progress V3.0, Konfigurasi Schlumberger, Geologi.

ABSTRACT

The process of collecting resistivity data by measuring Azimuthal resistivity sounding (ARS) aims to determine the changes in

subsurface lithology, data collection is carried out with a geoelectric survey of resistivity sounding using the Schlumberger

configuration as much as 16 data on each track, with a total of 6 tracks, where line 1 is north and south, lane 2 is towards the N30S,

course 3 is towards the N60S, course 4 is towards the east and west, line 5 is towards the N120S and line 6 is towards the N150S.

Data was collected in the campus area of the Sumatra Institute of Technology (ITERA) Jati Agung District, South Lampung Regency.

The tool used in field measurements uses a resistivity meter to obtain the value of the potential difference and current. Data

processing uses Progress V3.0 software with output in the form of depth, thickness, and number of layers as well as resistivity values.

The results of data processing are in the form of resistivity values based on azimuth resistivity and the direction of subsurface

lithology changes based on anisotropy values. From the analysis and discussion, it was found that subsurface geological changes

occurred on the N120S trajectory. geological changes that occur based on the anomaly resistivity and anisotropy value.

Keywords : Azimuthal Resisitivity Sounding (ARS), Resistivity, Progress V3.0, Schlumberger Configuration, Geology.

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



Pendahuluan

Saat ini metode geofisika telah banyak digunakan untuk

aplikasi dibawah permukaan termasuk pemetaan geologi,

studi teknik dan lingkungan, serta investigasi hirdogeologis.

Dalam eksplorasi geofisika dilakukan beberapa kajian survei

untuk mengetahui geologi bawah permukaan, hal ini

bertujuan untuk memetakan sifat fisika batuan dalam ilmu

kebumian sebagai parameter instrisik dalam tubuh batuan

[1].

Penyelidikan anomali bawah permukaan dilakukan untuk

menentukan perlapisan, rekahan bawah permukaan, sesar

dan kekar. Adapun survei geofisika yang digunakan dalam

mengetahui sifat fisik bawah permukaan pada penelitian

ialah survei rotasi resistivitas sounding atau dikenal sebagai

azimuth resistivity sounding (ARS), survei ini digunakan

untuk mengukur anisotropi listrik bawah permukaan.

Adapun konsep anisotropi ini digunakan untuk

mendeskripsikan sifat fisik batuan, yang dalam ilmu

kebumian (geoscience) digunakan sebagai parameter

intrinsik dalam tubuh batuan [2]. Sifat perubahan struktur

geologi bawah permukaan atau dikenal sebagai

heterogenitas bawah permukaan dapat di tentukan dengan

konsep anisotropi. Suatu material dikatakan anisotropi

apabila nilai vektor pengukuran dari batuan sangat bervariasi

terhadap arah pengukuran [3]. Sifat anisotropi yang

dipengaruhi oleh beberapa faktor-faktor seperti perlapisan,

rekahan bawah permukaan, sesar dan kekar inilah penting

dalam praktik teknik, geoteknik, hidrogeologi dan

lingkungan karena menyediakan jalur aliran fluida.

Oleh karena itu diperlukan suatu metode geofisika yang

dapat membantu untuk mengidentifikasi nilai anisotropis

bawah permukaan. Metode geofisika merupakan metode

yang bertujuan untuk mengetahui kondisi di bawah

permukaan bumi yang melibatkan pengukuran di atas

permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang

dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Metode geofisika yang

digunakan salah satunya yaitu metode geolistrik. Metode

geolistrik merupakan metode geofisika yang bersifat aktif,

karena pengukurannya dilakukan dengan cara

menginjeksikan arus ke dalam bumi, dan merekam nilai

potensial di bawah permukaan. Berdasarkan latar belakang

diatas, maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk

menentukan struktur lapisan tanah. Pengukuran nilai tahanan

jenis batuan bawah permukaan dapat dilakukan dengan tiga

cara yaitu mapping, sounding, dan imaging / tomografi.

Azimuthal resistivity sounding (ARS) adalah metode

geolistrik yang digunakan untuk identifikasi dan dapat

mengkaraterisasi zona rekahan (fracture zones). Azimuthal

resistivity sounding (ARS) telah diadopsi sebagai metode

geolistrik yang cepat dan efektif untuk menentukan arah

perubahan struktur atau lateral litologi dibawah permukaan

dari nilai anisotropi. Bahkan menurut Lane dkk, Azimuthal

resisitivity lebih sensitif dalam perlakuan medan anisotropi

dibawah permukaan [5]. Azimuthal resisitivity sounding

bertujuan untuk pendugaan struktur geologi dengan

melibatkan pengukuran segala arah dengan memanfaatkan

arah utara atau dengan kata lain pengukuran azimuthal

resistivity dilakukan dengan memutar susunan elektroda

sepanjang 180° atau 360° di sekitar titik pusat dan merekam

pengukuran sepanjang jumlah azimuth yang cukup untuk

mendeteksi variasi resistivitas yang tampak dengan orientasi

[7]. Keuntungan lainnya menurut Watson and Barker, yaitu

bahwa Azimuthal resistivity sounding (ARS) ini dapat

mengukur dua arah saling tegak lurus dalam satu kali

pengambilan data dilapangan [8]. Maka pengukuran untuk

menentukan resistivitas semu dengan dua arah saling tegak

lurus dapat ditentukan dalam satu konfigurasi saja [9]. Hal

ini yang mengakibatkan survei ini lebih efisien.

Asumsi anisotropi adalah karena pengaruh struktur geologi

dapat ditunjukkan oleh besarnya arah anomali resistivitas

yang diperoleh dari diagram kutub. Untuk menyelidiki

apakah anisotropi kemungkinan disebabkan oleh sesar,

penting untuk membedakan antara dua kondisi; jika

resistivitas semu bervariasi dengan orientasi susunan

elektroda tetapi tidak tergantung pada koordinat [10], tanah

bersifat anisotropik dan homogen. Ketika resistivitas semu

tergantung pada koordinat dan orientasi susunan elektroda

[11], tanah adalah anisotropik dan tidak homogen dalam

kasus ini.

Untuk membuktikan hasil pengukuran nilai anisotropi

bawah permukaan dengan survey Azimuthal resistivity

sounding (ARS) dilakukan penelitian dilingkungan kampus

Institut Teknologi Sumatera (ITERA), lokasi pengukuran

berada di dekat kawasan Embung E. Dilakukannya

penelitian di dekat Kawasan Embung E dikarenakan terdapat

litologi pada singkapan di permukaan. Daerah penelitian

yang dilakukan berada di lingkungan kampus Institut

Teknologi Sumatera (ITERA), Kabupaten Lampung Selatan,

Provinsi Lampung. Wilayah penelitian ini berbatasan dengan

wilayah Kota Bandar Lampung. Secara geografis lokasi

penelitian terletak pada posisi 5°21’29.80” S dan

105°18’53.45” E.

Gambar 1. Lokasi pengukuran VES



Daerah penelitian ditunjukkan oleh kotak berwarna merah.

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi struktur

geologi di dalam kawasan kampus Institut Teknologi

Sumatera (ITERA). Sehingga hasil yang diperoleh dapat

menjadi informasi tambahan untuk pemanfaatan wilayah

kampus ITERA.

Gambar 2. Peta geologi regional daerah penelitian

Geologi Daerah Penelitian

Gambar 3. Peta geologi lembar Tanjung karang

Berdasarkan peta geologi lembar Tanjung karang [14],

daerah penelitian merupakan endapan batuan tuf formasi

lampung (Qtl) berumur miosen tengah dan pliosen dengan

komposisi Tuf Berbatu Apung, Tuf Riolitik-dasit, Tuf Pada

Tufit, Batuan Lempung Tufan, dan Batupasir Tufan. Dari

hasil pemetaan geologi dilokasi penelitian menunjukkan

adanya sebaran batuan batupasir tufan dan batu lempung

tufan yang memiliki sifat porositas dan permeabilitas yang

rendah, hal ini dapat menjelaskan bahwa secara geologi

daerah penyelidikan termasuk kedalam kelompok batuan

vulkanoklastik yang merupakan hasil dari endapan batuan

vulkanik.

Metode

Pada penelitian ini pengambilan data geolistrik dilakukan

dengan menggunakan teknik sounding atau vertical

electrical sounding (VES). VES biasa digunakan untuk

pengukuran data geolistrik dengan target berada pada posisi

kedalaman, hal ini dikarenakan teknik ini memiliki

jangkauan peetrasi yang dalam. Titik-titik sounding yang

digunakan pada penelitian ini berjumlah 6 titik lokasi

pengukuran pada titik lokasi yang sama. Titik 1 memiliki

arah bentangan dari utara ke selatan (N-S), titk 2 memiliki

arah bentangan N30S, titik 3 memiliki arah bentangan N60S,

titik 4 memiliki arah bentangan timur ke barat (E-W), titik 5

memiliki arah bentangan N120S, dan titik ke 6 memiliki arah

bentangan N150S. setiap bentangan masing-masing

memiliki panjang lintasan sebesar 120 m. metode geolistrik

menggunakan konfigurasi Schlumberger.

Azimuthal resistivity adalah upaya untuk untuk mengukur

variasi arah sifat listrik. Adapun dalam melakukan azimuthal

resistivity mengamati perubahan resistivitas yang tampak

pada suatu struktur geologi. Struktur geologi ini juga

menunjukkan sifat perilaku anisotropi pada batuan.

Anisotropi adalah perbedaan dalam properti dan parameter

dari suatu objek dalam arah yang berbeda.

Pengukuran resistivitas azimuthal dilakukan dengan

memutar susunan elektroda sepanjang 180 ° atau 360 ° di

sekitar titik pusat dan merekam pengukuran sepanjang

jumlah azimuth yang cukup untuk mendeteksi variasi

resistivitas yang tampak dengan orientasi (Gambar. 4a).

Gambar 4. Pengukuran resistivitas azimuth

Pada metode geolistrik, hal pertama yang kita lakukan adalah

menginput arus listrik ke dalam tanah, dengan menggunakan

2 buah elektroda arus A dan B yang ditancapkan ke dalam

tanah dengan jarak tertentu dan mengukur respon formasi

batuan bawah permukaan pada elektroda potensial M dan N.

Perubahan nilai potensial di masing-masing lintasan

menunjukkan ketidaksamaan nilai konduktivitas tanah

dalam menghantarkan arus listrik. Diketahui bahwa semakin

panjang jarak elektroda arus (A dan B) akan menyebabkan

aliran arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam.

Dalam pengukuran adapun data yang diperoleh berupa arus

(I dalam satuan ampere) dan beda potensial (∆V dalam

satuan volt), dengan mengetahui nilai beda potensial dan arus

listrik maka nilai tahanan jenis perlapisan batuan bawah

permukaan dapat diprediksi.

∆𝑉 =𝐼𝜌

2𝜋(

1

𝑟1−

1

𝑟2) − (

1

𝑟3−

1

𝑟4)

𝜌 = 2𝜋 (1

𝑟1−

1

𝑟2) − (

1

𝑟3−

1

𝑟4)

∆𝑉

𝐼



𝜌 = 𝐾∆𝑉

𝐼

Dimana K adalah factor geomteri dari konfigurasi elektroda

yang digunakan di lapangan. Rumusan faktor geomteri dapat

dirumuskan sebagai berikut:

𝐾 = 2𝜋

(1

𝑟1−

1𝑟2

) − (1

𝑟3−

1𝑟4

)

Setelah diperoleh nilai 𝜌apparent kemudian dilakukan

pemodelan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak

Progress V3.0. perangkat ini dijalankan dengan

memasukkan parameter ukur berupa elektroda arus dan nilai

𝜌apparent. Setelah semua data terbaca oleh program kemudian

dilakukan forward modelling dan diperoleh kurva hambatan

jenis sebagai fungsi jarak. Langkah selanjutnya melakukan

picking kurva setelah dirasa pemilihan pick kurva sudah

rapih selanjutnya inverse modelling dengan iterasi maksimal

10, untuk mencoba mendekatkan kurva calculated data

kepada observed data dengan nilai RMS dibawah 10%.

Maka akan menghasilkan kurva resistivitas semu terhadap

spasi elektroda pada masing-masing lintasan.

Gambar 5. Konsep anisotropi pada lapisan batuan

Kemudian setelah itu dilakukan perhitungan nilai anisotropi.

Dimana untuk dapat menentukan nilai anisotropi pada tiap-

tiap lapisan batuan di perlukan beberapa parameter,

diantaranya :

a. Konduktansi longitudinal

𝑆𝐿 = ℎ

𝜌= ℎ. 𝜎

Dimana 𝑆𝐿 adalah konduktansi longitudinal, ℎ adalah nilai

masing-masing pada setiap ketebalan lapisan dalam satuan

Meter, 𝜌 adalah nilai resistivitas batuan (Ωm), dan 𝜎 adalah

nilai konduktivitas (S/m).

b. Resistansi transversal

𝑇 = ℎ. 𝜌

𝑇 adalah nilai resistansi transversal (Ohm-meter), ℎ adalah

nilai masing-masing pada setiap ketebalan lapisan dalam

satuan Meter, dan 𝜌 adalah nilai resistivitas batuan (Ωm).

c. Resistivitas longitudinal

𝜌𝐿 =ℎ

𝑠𝐿

𝜌𝐿 merupakan nilai resistivitas longitudinal (Ωm), ℎ adalah

nilai masing-masing pada setiap ketebalan lapisan dalam

satuan Meter, dan 𝑆𝐿 adalah konduktansi longitudinal.

d. Resistivitas transversal

𝜌𝑇 =𝑇

ℎ

𝜌𝑇 merupakan nilai resistivitas transversal (Ωm), 𝑇 adalah

nilai resistansi transversal (Ωm), dan ℎ adalah nilai masing-

masing pada setiap ketebalan lapisan dalam satuan Meter.

e. Resistivitas medium

Nilai resistivitas medium didapat dari hasil perhitungan akar

dari perkalian antara resistivitas longitudinal (Ωm) dan

resistivitas transversal (Ωm).

𝜌𝑀 = √𝜌𝐿 . 𝜌𝑇

Sehingga akan diperoleh persamaan anisotropi dengan

menggunakan rumus sebagai berikut

𝜆 =𝜌𝑇

𝜌𝐿

Dimana persamaan anisotropi di atas menggunakan

persamaan parameter Dar Zarrouk [4].

Setelah didapatkan nilai anisotropi pada tiap-tiap lintasan

kemudian dibuat diagram kurva dengan menggunakan

Microsoft excel.

Hasil dan Pembahasan

Gambar 6. Kurva apparent resistivity sounding vs AB/2

Dari kurva apparent resistivity sounding sepanjang lintasan

pengukuran terhadap jarak elektroda a (AB/2) menjelaskan

bahwa pada pengukuran di titik lokasi yang sama

menunjukkan nilai yang bervariasi, terlihat pada jarak spasi

elektroda AB/2 = 2-10 memiliki variasi resistivitas yang

naik turun, di duga pada adanya pengaruh perubahan geologi



di bawah permukaan. Pada jarak spasi elektroda AB/2 = 6

memiliki perubahan nilai resistivitas tinggi sebesar

177.08846 Ωm, sedangkan pada jarak spasi elektroda AB/2

= 10 memiliki nilai resisitivitas rendah sebesar 82.42396

Ωm, besaran nilai resistivitas ini dapat dilihat pada gambar

6. Terlihat pada spasi elektroda AB/2 = 2-10 memperlihatkan

grafik naik turun antar tiap lintasan, hal ini menjelaskan

walaupun pengukuran dilakukan pada titik lokasi yang sama

ternyata memiliki nilai resistivitas yang berbeda antar tiap

lintasan. Perubahan ini didasarkan atas perubahan litologi

geologi dibawah permukaan.

Gambar 7. Hasil pegolahan data resistivitas terhadap

kedalaman untuk lintasan N-S


kedalaman untuk lintasan N30S




kedalaman untuk lintasan E-W





Dapat dilihat dari gambar 7-11 menunjukkan kurva

resistivitas terhadap spasi elektroda, dari kurva ini kita bisa

menentukan perlapisan pada lintasan pengukuran yang telah

kita lakukan.



Tabel 1. Nilai RMS pada tiao-tiap lintasan

Layer RMS

Lintasan

N-S

RMS 8.8786%

Lintasan

N30S

RMS 9.8925%

Lintasan

N60S

RMS 12.8940 %

Lintasan E-

W

RMS 2.5751%

Lintasan

N120S

RMS 10.3418%

Lintasan

N150S

RMS 10.5034%

Nilai kesahalan yang cukup kecil (dibawah 10%) ini

menujukkan bahwa data yang diperoleh cukup baik. Untuk

lintasan N-S sampai N150S ini dapat dilihat bahwa hasil

pengolahan data interpretasi litologi bawah permukaan

untuk Panjang lintasan sepanjang 60 meter, menunjukkan

sebaran nilai resistivitas secara lateral pada beberapa

kedalaman. Secara umum nilai tahanan jenis dapat

digolongkan kedalam beberapa lapisan isoresistivitas

(Tahanan jenis sama).

Tabel 2. Hasil pengolahan data resistivitas terhadap

kedalaman pada lintasan N-S


kedalaman pada lintasan N30S






kedalaman pada lintasan E-W





Tabel 8. Litologi bawah permukaan di masing-masing

lintasan

Lintasan Litologi

Lintasan

N-S

Untuk lintasan N-S terdiri dari 4 lapisan

litologi dengan kedalaman 0-55m. Lapisan

pertama merupakan lapisan Tuff (113.68

Ωm). Pada lapisan kedua merupakan lapisan

pasir tuffan (48.82 Ωm). Selanjutnya pada

lapisan ketiga adalah lapisan pasir tuffan

(58.84 Ωm). Pada lapisan keempat

merupakan lapisan pasir tuffan (75.21 Ωm)

Lintasan

N30S

Untuk lintasan N30S terdiri dari 4 lapisan





lapisan ketiga adalah lapisan batulempung

tuffan (40.99 Ωm). Pada lapisan keempat

merupakan lapisan tuffan dengan ukuran butir

kasar dan kompak (545.83 Ωm).

Lintasan

N60S

Untuk Lapisan N60S terdiri dari 3 lapisan





lapisan ketiga adalah lapisan Tuff (206.12

Ωm).

Lintasan

E-W

Untuk lintasan E-W terdiri dari 3 lapisan





lapisan ketiga adalah lapisan Tuff (158.40



Ωm). Pada lapisan merupakan lapisan pasir

tuffan (22.70 Ωm).

Lebih dari

N120S



pertama adalah lapisan Tuff (208.31 Ωm).

Pada lapisan kedua merupakan lapisan pasir

tuffan (41.54 Ωm). Selanjutnya pada lapisan

ketiga adalah lapisan Tuff (147.32 Ωm). Pada

lapisan keempat merupakan lapisan lempung

tuffan (8.48 Ωm).

Lintasan

N150S



pertama adalah lapisan Tuff (188.47 Ωm).

Pada lapisan kedua merupakan lapisan pasir

tuffan (46.67 Ωm). Selanjutnya pada lapisan

ketiga merupakan lapisan lempung tuffan

(7.53 Ωm).

Gambar 13. Persebaran nilai resistivitas semu dalam arah

azimuth

Dari persebaran nilai resisitivitas yang telah diukur di

lapangan terlihat dari kurva grafik diatas bahwa untuk

lintasan N120S - N300S memiliki nilai resistivitas yang

tinggi sebesar 197.1314286 Ωm pada jarak elektroda AB/2

= 2.5, dan untuk lintasan N60S - N240S memiliki nilai

sebesar 192.372093 Ωm pada jarak elektroda AB/2 = 2.5.

Dimana untuk lintasan N120S – N300S terlihat anomali

perubahan arah Azimuth Resistivity, diduga pada arah

N120S-N300S menunjukkan perubahan geologi di bawah

permukaan.

0

50

100

150

2000

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

Apparent Resistivity Value

AB=2

AB=2.5

AB=3

AB=4

AB=5

AB=6

AB=8

0

100

2000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/2=2

0

100

2000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/2.5

0

100

2000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/3

0

100

2000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/4

050

100150

030

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/5

0

100

2000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/6

050

100150

030

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/8

050

100150

030

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/8a

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/10

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/15

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/20

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/25



Gambar 14. Pola persebaran nilai resistivitas semu dalam

arah azimuth dengan jarak spasi elektroda (m)

Nilai resistivitas sebagai fungsi azimuth disajikan

sebagai poligon anisotropi untuk setiap jarak elektroda. Dari

hasil lapangan nilai resistivitas semu dihitung sepanjang

setiap profil dan diplotkan terhadap jarak elektroda (AB/),

pada kurva yang ditunjukkan pada Gambar 5.9 ini kita dapat

melihat nilai resisitivtas untuk masing-masing jarak

elektroda. Nilai resistivitas terhadap jarak elektroda ini

bertujuan untuk menghasilkan kurva resistivitas terhadap

kedalaman dan dapat menentukan litologi bawah

permukaan. . Dimana arah mayoritas Azimuth Resistivity

mengarah ke N60S-N240S, sedangkan anomali ataupun

perubahan geologi mengarah pada arah N120S-N300S.

Terdapat arah kurva ganda (double) pada jarak lintasan AB/2

= 8 dan 50, hal ini dikarenakan terjadi perubahasan spasi

elektroda potensial. Pada jarak elektroda AB/2 = 2.5 ini

menunjukkan nilai resistivitas yang lebih besar daripada

jarak elektroda lainnya, sedangkan pada jarak elektroda

AB/2 = 50a menunjukkan nilai resistivitas yang lebih rendah.

Gambar 15. Schlumberger Array Scatter plot of

Anisotropy versus electrode spacing (depth) for line N-S


Anisotropy versus electrode spacing (depth) for line N30S




Anisotropy versus electrode spacing (depth) for line E-W

y = -0.0151x + 1.7121

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 20 40 60 80

Co

effi

cien

t A

nis

otr

op

y

Electrode Spacing AB/2

Lintasan N-S

y = -0.0184x + 1.5288

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 20 40 60 80Co

effi

cien

t A

nis

otr

op

y


Lintasan N30S

y = -0.0127x + 1.0753

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 20 40 60 80Co

effi

cien

t A

nis

otr

op

y


Lintasan N60S

y = 0.0393x + 0.735

0

1

2

3

4

5

0 20 40 60 80

Co

effi

cien

t A

nis

otr

op

y


Lintasan E-W

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/30

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/50

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/50a

0

50

1000

30

60

90

120

150180

210

240

270

300

330

AB/60







Perubahan nilai anisotropi per meter jarak elektroda yang

paling besar dapat dilihat bahwa lintasan N120S memiliki

perubahan yang paling besar, yaitu sebesar 0.0816.

Representasi grafis dari koefisien anisotropi menjelaskan

bahwa nilai yang lebih tinggi pada lintasan N120S ini

sesbesar (λ = 11.16037736) yang diperoleh pada jarak spasi

elektroda AB/2=50. Nilai perubahan anisotropi biasanya

dipengaruhi oleh perubahan kondisi litologi di bawah

permukaan, mungkin disebabkan dari efek patahan / rekahan

di bawah permukaan.

Dari hasil pengolahan data yang telah dibuat diatas

menunjukkan bahwa pada lintasan pengukuran N120S

terlihat perubahan litologi bawah permukaan. Dimana

perubahan litologi ditunjukkan dengan anomali resistivitas,

nilai anisotropi bergantung dari nilai resisitivitas yang

diukur. Resistivitas sebagai fungsi azimuth di sajikan

sebagai poligon anisotropi untuk setiap jarak elektroda.

Koefisien anisotropi dihitung untuk setiap investigasi

kedalaman untuk pengukuran azimuth array Schlumberger.

Pada setiap elektroda bahwa koefisien anisotropi dihitung

untuk berbagai azimuth. Hasilnya dapat dilihat pada gambar

13 dimana polygon ini menjadi lebih elips bentuknya,

menunjukkan semakin tinggi anisotropi di bawah

permukaan. Dalam kasus seperti ini, sumbu utama

mengidentifikasi arah fitur strike di bawah permukaan yang

menimbulkan efek anisotropi. Namun karena penelitian ini

dilakukan hanya pada satu titik lokasi pengukuran saja, jadi

bisa di katakana arah strike ini dengan kata lain

menunjukkan perubahan struktur geologi di bawah

permukaan mengarah N120S - N300S.

Dapat diamati kembali pada gambar 13 bahwa sebagian

besar poligon anisotropi yang diasumsikan berbetuk elips

geometri strike mengarah N120S – N300S. Karena

perubahan nilai anisotropi pada setiap lintasan adalah nol

tidak menunjukkan variasi yang signifikan terhadap

kedalaman.

Kesimpulan

Dengan mengacu kepada hasil penelitian yang telah

diperoleh maka dapat ditarik kesimpulan bahwa

pengambilan data resistivitas untuk masing-masing lintasan

memiliki nilai yang berbeda walaupun titik lokasi

pengambilan data tersebut berada pada titik tengah yang

hanya saja arah lintasannya saja yang berbeda hal itu

berdasarkan metode yang digunakan yaitu azimuthal

resistivity sounding (ARS), yang dimaksud adalah

pengambilan data sounding berdasarkan arah azimuth.

Untuk masing-masing lintasan didominasi oleh litologi

batuan tuff, hal ini didasarkan geologi regional di lokasi

pengukuran.

Berdasarkan data resistivitas yang di dapat pada masing-

masing lintasan diperoleh nilai anisotropi yang berbeda pada

6 lintasan dan menghasilkan perubahan anisotropi disetiap

lintasan, hal ini berdasarkan bahwa pada kenyataannya bumi

sebagai medium hantar listrik tidaklah homogen, sehingga

resistivitas yang terukur merupakan resistivitas semu

(apparent resistivity). Resistivitaas semu yang terukur dapat

berbeda sesuai dengan konfigurasi elektroda yang digunakan

dalam pengukuran.Perubahan nilai anisotropi per meter

jarak elektroda yang paling besar dapat dilihat bahwa

lintasan N120S memiliki perubahan yang paling besar, yaitu

sebesar 0.0816. Representasi grafis dari koefisien anisotropi

menjelaskan bahwa nilai yang lebih tinggi pada lintasan

N120S ini sesbesar (λ = 11.16037736) yang diperoleh pada

jarak spasi elektroda AB/2=50. Berdasarkan teori anisotropi

itu sendiri menjelaskan bahwa untuk media isotropic

homogen λ sama dengan 1, sedangkan media anisotropic

homogen berkisar >1 (lebih dari satu), dimana 𝜌𝑇 lebih besar

dari nilai 𝜌𝐿, karena nilai anisotropi masing-masing lintasan

<1 sehingga terjadi anisotropi heterogen, hal ini berdasarkan

bahwa pada kenyataannya bumi sebagai medium hantar

listrik tidaklah homogen.

Dari hasil pengolahan data yang telah dibuat diatas

menunjukkan bahwa pada lintasan pengukuran N120S

terlihat perubahan litologi bawah permukaan. . Koefisien

anisotropi dihitung untuk setiap investigasi kedalaman untuk

pengukuran azimuth array Schlumberger. . Dalam kasus

seperti ini, sumbu utama mengidentifikasi arah fitur strike di

bawah permukaan yang menimbulkan efek anisotropi. Dapat

diamati kembali pada gambar 13 bahwa sebagian besar

poligon anisotropi yang diasumsikan berbetuk elips

geometri strike mengarah N120S – N300S. Namun karena

penelitian ini dilakukan hanya pada satu titik lokasi

pengukuran saja, jadi bisa di katakana arah strike ini dengan

y = 0.0816x + 1.1282

0

2

4

6

8

10

12

0 20 40 60 80

Co

effi

cien

t A

nis

otr

op

y


Lintasan N120S

y = 0.0802x + 1.5054

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80Co

effi

cien

t A

nis

otr

op

y


Lintasan N150S



kata lain menunjukkan perubahan struktur geologi di bawah

permukaan mengarah N120S - N300S.

Jika kita menilik terhadap peta geologi lembar tanjong

karang terlihat bahwa lokasi pengukuran dilalui oleh struktur

sesar yang searah dengan penelitian ini.

Saran

Dalam hasil dan analisis pada penelitian yang telah

dilakukan ini menjelaskan bahwa pada lokasi pengukuran di

sekitar wilayah embung E kampus ITERA dilakukan

pengukuran geolistrik dengan metode konfigurasi

Schlumberger, dengan survey Azimuthal resistivity sounding

mengimplementasikan bahwa terjadi perubahan nilai

resistivitas dan nilai perubahan anisotropi di bawah

permukaan, menjelaskan bahwa terjadi perubahan struktur

geologi di bawah permukaan, namun karena pengukuran

yang dilakukan hanya berpusat pada satu titik lokasi

pengukuran saja, maka diperlukan tambahan data titik

pengukuran di sekitar lokasi wilayah pengukuran, agar dapat

mendukung analisis data pada penelitian ini, sehingga kita

dapat mengetahui apakah implementasi nilai anisotropi

dapat menduga arah perubahan struktur geologi berupa

patahan, rekahan ataupun lipatan. Sehingga saran yang saya

berikan dalam penelitian ini diantaranya penambahan titik

lokasi pengukuran di sekitar lokasi pengukuran pada

penelitian ini, diperlukan tambahan data sintetis / sintetik,

dan kalua perlu dilakukan pengukuran dengan metode

geofisika lainnya yang dapat bermanfaat dalam penentuan

zona struktur geologi di bawah permukaan.

Ucapan Terima Kasih

Penelitian ini merupakan tahap penelitian bagi saya secara

pribadi dalam memahami metode geolistrik untuk

mengidentifikasi struktur geologi dengan metode azimuthal

resistivity sounding (ARS), dalam saya membuat penelitian

ini agar terdapat metode baru dalam meneliti struktur geologi

dengan cara efisien dan menghemat waktu dan biaya,

disbanding dengan metode lainnya, karena tidak perlu lagi

melakukan pengambilan data yang banyak di lokasi titik-titik

pengukuran.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak

terkait dalam membantu saya dapat menyelesaikan

penelitian ini dengan sebaik-baiknya.

Daftar Pustaka

[1] Usama Massoud, M. Metwaly, Gad El-Qady, and

Fernando Santos. “Delineation of shallow subsurface

structure by azimuthal resistivity sounding and joint

inversion of ves-tem data: case study near Lake Qaroun, El

Fayoum, Egypt”. Pure appl. geophys. 166 (2009) 701–719.

[2] Eko Wibowo. “Analisa Potensi Shallow Hydrocarbon

pada Formasi Wonocolo Berdasarkan Pendekatan Anisotropi

Resistivitas dan Parameter Dar Zarrouk Daerah

Dangdangilo, Kabupaten Bojonegoro, Jawa Timur”. Volume

3, No. 2, Desember 2019 : 76 – 85, e-ISSN : 2549-8681.

[3] Anderson, Barbara, Ian Bryant, Martin Luling, Brian

Spies, Klaus Helbig. 1994. “Oilfield Anisotropy: Its Origins

and Electrical Characteristics”.

[4] Sarung Van-Dycke Asare, Emmanuel Gyasi, and

Bismark Fofie Okyere. “Azimuthal resistivity sounding with

the Symmetric Schlumberger and the Alpha Wenner Arrays

to study subsurface electrical anisotropy variation with

depth”. International Journal of Scientific and Research

Publications, Volume 5, Issue 5, May 2015.

[5] J.W Lane, Jr., F.P. Haeni, and W.M. Watson. “Use of a

Square-Array Direct-Current Resistivity Method to Detect

Fractures in Crystalline Bedrock in New Hampshire”,

Volume 33, No. 3-Ground Water-May-June 1995, page 476-

485.

[6] Rio Andryantoro, Wahju Krisna Hidajat, Dian Agus

Widiarso, and F.X. Yudi Triyono. “Eksplorasi Hidrokarbon

Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger Dan

Konsep Anisotropi, Lapangan Ra, Wilayah Benakat Barat,

Kecamatan Benakat, Kabupaten Muara Enim, Sumatera

Selatan”. Semarang : Universitas Diponegoro, 2013.

[7] Taylor, R. W. and Fleming. A. H. “Characterizing jointed

system by azimuthal resistivity surveys”. Groundwater 26,

464-474. 1988.

[8] Watson, K.A. and R.D Barker. “Differentiating

Anisotropy and Lateral Effect using Azimuthal Resistivity

Offset Wenner Soundings”. Geophysics, Volume 64, No. 3

(May-June 1999), page 739-745.

[9] Tsokas, G.N., P.I. Tsourlos, and J.E. Szymansky.

“Square Array Resistivity Anomalies and Inhomogeneity

Ratio Calculated by the Finite-Element Method”.

Geophysics, Volume 62, page 426-435. 1997.

[10] Bolshakov, D. K., Modin, I. N., Pervago, E. V., and

Shevnin, V. A. “Separation of anisotropy and inhomogeneity

influence by the spectral analysis of azimuthal resistivity

diagrams”, 3rd Meeting Environmental and Engineering

Geophysical Society European Section, Aarhus, Denmark,

Proceedings 1997, pp. 147–150.

[11] Habberjam, G. M., and Watkins, G. E. “The use of a

square configuration in resistivity prospecting”, geophys.

Prospect. 15, 445–467. 1967.

[12] Agung Cahyono, dan Gatot Yuliyanto. “Estimasi Arah

Strike menggunakan Metode Resistivitas Konfigurasi

Persegi”. ISSN : 1410- 9662, Vol 10. , No.1, Januari 2007,

hal 45-51.

[13] Fransiskha W Prameswari, A. Syaeful Bahri, and

Wahyudi Parnadi. “Analisa Resistivitas Batuan dengan

Menggunakan Parameter Dar Zarrouk dan Konsep

Anisotropi”. Jurnal Sains Dan Seni ITS Vol. 1, No. 1, (Sept.

2012) ISSN: 2301-928X.



[14] G. V. Keller, dan F. C Frischknecht. “Electrical

Methods in Geophysical Prospecting”. Pergamon Press,

1966.

[15] N. B. Christensen. “Difficulties in Determining

Electrical Anisotropy in Subsurface Investigations”,

Geophys. Prospect. 48, 1 – 19, 2000.

[16] S. A. Mangga, Amirudin, T. Suwarti, S. Gafoer, dan

Sidarto. “Peta Geologi Lembar Tanjungkarang, Sumatera,

Skala 1:250.000”. Pusat Penelitian dan Pengembangan

Geologi, Bandung, 1993.

[17] Bella Restu Juliarka dan Mochamad Iqbal. “Model

Gayaberat 2D Untuk Mengungkap Struktur Geologi Bawah

Permukaan Pada Daerah Panas Bumi Natar”. Bulletin

Sumber Daya Geologi : Volume 15, Nomor 1 – 2020 : 39 –

49.

[18] N. R. Cameron, M. C. G. Clarke, D. T. Aldiss, J. A.

Aspden, and A. Djunuddin. “The geological evolution of

Northern Sumatra. Proc”. Indonesian Petrol. Assoc. 9, 149-

188, 1980.

[19] J. A. Katili. “Past and present geotectonic position of

Sulawesi, Indonesia”. Tectonophys. 45, 289 322, 1978.

[20] Susumu Nishumura, and S. Suparka. “Tectonic

Development of East Indonesia”. Journal of Southeast Asian

Earth Sciences, Vol. 1, No. 1, pp. 45-57, 1986.

[21] Bilal Al Farishi, Muhamad Ragil Setiawan, and

Wijayanti Ashuri. “Penentuan Letak Saringan Pada

Sumur Bor Dan Desain Konstruksinya Di Area

Kampus Institut Teknologi Sumatera (Itera)”.

KURVATEK Vol. 4. No. 2, November 2019, pp.19-

24.

[22] Rizka, and Soni Satiawan. “Investigasi Lapisan Akuifer

Berdasarkan Data Vertical Electrical Sounding (Ves) Dan

Data Electrical Logging; Studi Kasus Kampus ITERA”.

Bulletin of Scientific Contribution: GEOLOGY, Volume 17,

Nomor 2, Agustus 2019 : 91 – 100.

[23] Tara Shinta Dewi. “Metode Geolistrik Metode

Resistivitas Konfigurasi”. Universitas Pembangunan

Nasional ‘Veteran’, Yogyakarta, 2011.

[24] Cahyo Hidayah. “Pengolahan Manual Metode

Geolistrik Resistivity Konfigurasi Schlumberger”.

Universitas Pembangunan Nasional ‘Veteran’, Yogyakarta,

2015.

[25] A. Gambacorta, dan CD Barnet. “Anisotropi Dalam

Penginderaan Jauh Komprehensif”. Britannica, Redaktur

Encyclopaedia. Encyclopaedia Britannica, Encyclopaedia

Britannica, Inc, 2017.

[26] Anonymus. “Institut Teknologi Sumatera”. Blogspot,

2018.

[27] Suyono, S. “Hidrologi untuk pengairan”. PT. Pradnya

Paramita, Jakarta. 1978.

[28] Maemuna, S., Darsono., dan Legowo, B.,

“Identifikasi Akuifer di Sekitar Kawasan Karst

Gombong Selatan Kecamatan Buayan Kabupaten

Kebumen Dengan Metode Geolistrik Schlumberger”,

Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol 13 Nomor 2, 2017.

Azimuthal resistivity sounding (ARS) Untuk Menghitung ...repo.itera.ac.id/assets/file_upload/SB2102110013/...Azimuthal resistivity sounding (ARS) Untuk Menghitung Koefisien Anisotropi

Documents