Geologi : mempelajari bumi berdasarkan data permukaan antara lain dari data singkapan, sumur uji, dan lubang bor, dengan tujuan untuk mengetahui struktur dan stratigrafi serta sejarah bumi tersebut.

Geofisika : mempelajari bagian dalam bumi dengan menggunakan peralatan tertentu (data bawah permukaan) dengan tujuan untuk mengetahui struktur dan stratigrafi serta sejarah bumi tersebut.

GEOFISIKA ; MEMPELAJARI BUMI DENGAN MENGEMBANGAN DASAR-DASAR FISIKA DENGAN MENGGUNAKAN BERBAGAI MACAM PERALATAN.

METODE GRAVITASIMETODE MAGNETIKMETODE GEOLISTRIKMETODE SEISMIKMETODE RADIOAKTIFMETODE WELL LOG

Meterologi : memantau cuacaHidrologi : air bawah permukaanSeismologi : Kegempaan & gerakan bawah permukaanVolkanologi : gunung apiGeomagnetisme : kemagnetan bumiGeodesi : bentuk & roman bumiTektonofisik : deformasi batuan, misal : proses pembentukan pegununganPertambangan : mineral (nikel, bijih besi, mangan, galena,dsb)Eksplorasi hidrokarbon : (minyak bumi)Arkeologi : pencarian candiPanasbumiKebencanaan

Kerak Bumi adalah lapisan terluar bumi yang terbagi menjadi dua kategori, yaitu kerak samudra (ketebalan 5-10 km, tersusun oleh basalt) dan benua (ketebalan 20-70 km, tersusun oleh granit. Kerak Bumi dan sebagian mantel membentuk lapisan litosfer yang bersifat padat, dengan ketebalan 80 km.Temperatur kerak meningkat seiring kedalamannya (30 oC setiap km). Pada batas terbawahnya temperatur kerak menyentuh angka 200-400 oC. Karena konveksi pada mantel bagian atas dan astenosfer , litosfer dipecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak.Unsur-unsur kimia utama pembentuk kerak Bumi adalah: Oksigen (O) (46,6%), Silikon (Si) (27,7%), Aluminium (Al) (8,1%), Besi (Fe) (5,0%), Kalsium (Ca) (3,6%), Natrium (Na) (2,8%), Kalium (K) (2,6%), Magnesium (Mg) (2,1%).Usia tertua dari kerak samudra saat ini adalah 200 juta, namun kerak benua memiliki lapisan yang jauh lebih tua. Lapisan kerak benua tertua yang diketahui saat ini adalah berusia 3,7 hingga 4,28 miliar tahun dan ditemukan di Narryer Gneiss Terrane di Barat Australia dan di Acasta Gneiss, Kanada.Pembentukan kerak benua dihubungkan dengan periode orogeny intensif. Periode ini berhubungan dengan pembentukan super benua seperti Rodinia, Pangaea dan Godwana .

Diagram alir penelitian metode resistivitas

Metode geolistrik merupakan metode yang menggunakan prinsip aliran arus listrik dalam menyelidiki struktur bawah permukaan bumi. Aliran arus listrik dalam mengalir didalam tanah melalui batuan-batuan dan sangat dipengaruhi oleh adanya air tanah dan garam yang terkandung didalam batuan serta hadirnya mineral logam maupun panas yang tinggi. Oleh karena itu, metode geolistrik dapat digunakan pada penyelidikan hidrogeologi seperti penentuan aquifer dan adanya kontaminasi, penyelidikan mineral, survei arkeologi dan deteksi hotrocks pada penyelidikan panas bumi. Berdasarkan asal sumber arus listrik yang digunakan, metode resistivitas dapat dikelompokan kedalam dua kelompok yaitu (Prasetiawati, 2004):

1. Metode pasif Metode ini menggunakan arus listrik alami yang terjadi di dalam tanah (batuan) yang timbul akibat adanya aktivitas elektrokimia dan elektromekanik dalam materi-materi penyusun batuan. Termasuk dalam kelompok ini diantaranya Potensial Diri/Self Potensial (SP) dan Magneto Teluric (MT).

2. Metode aktif Yaitu bila arus listrik yang diinjeksikan (dialirkan) didalam batuan, kemudian efek potensial yang ditimbulkan arus buatan tersebut diukur di permukaan. Metode yang termasuk kedalam kelompok ini diantaranya metode resistivity dan Induced Polarization (IP).

DEFINISI geolistrik tahanan jenis :

Prinsip kerja metode geolistrik :

menginjeksikan arus ke bawah permukaan bumi sehingga diperoleh beda potensial, yang kemudian akan didapat informasi mengenai tahanan jenis batuan. Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan keempat elektroda yang disusun sebaris, dua buah elektroda yang berbeda muatan digunakan untuk mengalirkan arus ke dalam tanah dan dua elektroda lainnya digunakan untuk mengukur tegangan yang ditimbulkan oleh aliran arus tadi, sehingga resistivitas bawah permukaan dapat diketahui.

Hukum Dasar Kelistrikan

Adanya perbedaan tegangan yang timbul pada ujung-ujung kabel menyebabkan muatan berpindah dan menghasilkan arus listrik. Arus listrik diukur dalam satuan Ampere yang merupakan jumlah muatan listrik yang lewat pada suatu titik sembarang dalam 1 sekon.Nilai potensial biasa dihitung dengan satuan Volt merupakan perbedaan antara tegangan yang dibutuhkan agar arus dapat lewat. Pada sebagian besar bahan termasuk sebagian besar batuan, arus yang mengalir pada suatu material semakin besar sejalan dengan kenaikan tegangannya.

Dari hukum Ohm dapat diturunkan persamaan :

R = V/I

Dengan R adalah resistansi (Ohm), V adalah tegangan (Volt), dan I adalah arus (Ampere)

Arus listrik yang mengalir dalam lintasan yang tertutup dan dipengaruhi oleh besar tegangannya ditunjukkan pada GambarBesarnya Resistensi bergantung pada Geometri batuan

RESISTIVITASResistivitas tidak bergantung pada Geometri batuan

RESISTIVITAS SEMU (Apparent Resistivity)

Bumi terdiri atas lapisan-lapisan dengan yang berbeda, sehingga potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan-lapisan tersebut. Harga resistivitas yang terukur bukan merupakan harga resistivitas untuk satu lapisan saja.

h2

1

a

2

h1

ha

Medium terdiri dari dua lapis dengan 1dan 2. Medium dianggap sebagai medium satu lapis homogen dengan satu harga resistivitas yaitu resistivitas semu a.

Kegunaan metode geolistrik :EKSPLORASI AIRTANAH : untuk mengetahui litologi pembawa air (akuifer), ketebalan, kedalaman dan penyebaran lapisan batuan bawah permukaan.

EKSPLORASI BATUBARA : untuk mengurangi jumlah titik pemboran.

EKSPLORASI MINERAL : digunakan untuk mendapatkan gambaran perbedaan kontras (anomali) harga tahanan jenis, antara batuan sekitar dengan batuan yang mengandung mineral, menentukan lapisan pembawa mineral logam tipe plaser. IDIALNYA menerapkan metoda tahanan jenis (Induksi Polarisasi/IP)

EKSPLORASI PANASBUMI : untuk mengetahui sebaran zona prospek panas bumi, struktur resistivity dan hubungannya dengan sistem hidrologi dan termal yang berasosiasi dengan reservoar panas bumi

PROSESING DATAHASIL PENGUKURAN SOUNDING : diproses dengan menggunakan program progress

HASIL PENGUKURAN MAPPING : diproses dengan menggunakan program Res2Div

PERALATAN GEOLISTRIK

BEBERAPA SUSUNAN ELEKTRODA (KONFIGURASI)Terdapat banyak aturan penempatan elektrode (konfigurasi elektrode) yang digunakan dalam metode resistivitas. Beberapa konfigurasi elektrode pada penerapan metode resistivitas diantaranya adalah konfigurasi Wenner, konfigurasi Schlumberger konfigurasi Dipole-dipole.

Konfigurasi Wenner Jarak C1P1= P1P2 = P2C2 = a. (sama) dan keempat elektrode dengan titik datum harus membentuk satu garis.

Konfigurasi SchlumbergerJarak AO = BO = s , MO = NO = b , Eksentrisitas b/s < 1/3.Titik O adalah pusat konfigurasi bbo

Pengambilan data lapanganP1P1P1P1P2P2C1C1C1C2C2C2

KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLEPada prinsipnya konfigurasi dipole-dipole, menempatkan Jarak AB = MN = a, BM = na

Pengambilan data lapangan

HARGA TAHANAN JENIS (RESISTIVITY) BATUAN SIFAT LISTRIK BATUANSifat listrik batuan adalah karakteristik batuan jika dialirkan arus listrik ke dalamnya. Sebagian besar batuan bukan konduktor yang baik

PENGGOLONGAN BATUANBerdasarkan harga resistivitas listriknya :- KONDUKTOR : 10-8

Jenis batuan/bijih (ohm-meter)Granit porfiri4,5 x 103 (basah) 1,3 x 106 (kering)Diorit porfiri1,9 x 103 (basah) 2,8 x 104 (kering)Granit4,4 x 103 1,8 x 106 1010 Andesit1,7 x 102 (basah) 4,5 x 104 (kering)Tufa2 x 103 (basah) 105 (kering)Batupasir1 6,4 x 108 Batugamping50 107 Lempung basah tidak kompak20Batulempung1 100

Nilai resistivitas sebagian material-material bumi (Telford, 1990)

MaterialResistivity (Ohmmeter)

Air (Udara)0Sandstones (Batu Pasir) 200 800Sand (Pasir) 1 1.000Clay (Lempung)1 100Ground Water (Air Tanah0.5 300Sea Water (Air Asin) 0.2Dry Gravel (Kerikil Kering) 600 10.000

Alluvium (Aluvium)100 800Gravel (Kerikil) 100 - 600

Measured ranges of resistivity for some typical materials are:Resistivity (Ohmmeter)

Igneous Altered granite LimestoneSandstone Dry Gravel Alluvium and Sand Clays Soil Fresh Water Copper (native)100 1.0001 10010 10.00010 1.000600 10.00010 80010 1001 103 1000.0000002