Laporan Praktikum Eksplorasi Geothermal Dengan Geolistrik [PDF]

Citation preview

METODE GEOLISTRIK UNTUK EKSPLORASI PANASBUMI (Laporan Praktikum Ekplorasi Geothermal)



Oleh Feryanika Ukhti 1715051026



LABORATORIUM TEKNIK GEOFISIKA JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2020



Judul Praktikum



: Metode Geolistrik untuk Eksplorasi Panasbumi



Tanggal Praktikum



: 1 April 2020



Tempat Praktikum



: Laboratorium Teknik Geofisika



Nama



: Feryanika Ukhti



NPM



: 1715051026



Fakultas



: Teknik



Jurusan



: Teknik Geofisika



Kelompok



: I (Satu)



Bandar Lampung, 7 April 2020 Mengetahui, Asisten,



Muhammad Adli NPM. 1615051039



`



i



METODE GEOLISTRIK UNTUK EKSPLORASI PANASBUMI



Oleh Feryanika Ukhti ABSTRAK



Geolistrik adalah salah satu metode geofisika mempelajari sifat kelistrikan dalam bumi yang baik digunakan untuk mengetahui kondisi atau struktur bawah permukaan berdasarkan variasi tahanan jenis batuannya terutama area yang memiliki kontras tahanan jenis yang cukup jelas seperti pada area sistem panasbumi. Dalam metode ini terbagi atas beberapa konfigurasi yaitu wenner, schlumberger, wenner schlumberger, dipole-dipole, pole-pole, dan pole-dipole yang mana memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing. Praktikum dilakukan dengan mengolah data geolistrik pada software Surfer. Data yang digunakan adalah data pada rea yang sama tetapi dengan kedalaman yang berbeda yaaitu 250m, 500m, 750m, dan 1000m. Dari hasil praktikum, semakin penetrasinya dangkal maka variasi sebarannya resistivitas semakin bervariasi karena memang geolistrik lebih akurat pada kedalaman tidak teralu dalam karena memang metode ini baik digunakan untuk eksplorasi dangkal dengan maksimum 200m. Adapun hasil sebaran ditengah area berwarna biru yang mana memiliki kisaran nilai 10-30 yang diperkirakan berupa batuan silt atau lempung yangmana lempung bisa menjadi claycap dari suatu sistem panas bumi kareana umumnya claycap memiliki nilai resistivitas rendah dimana sudah terjadinya proses alterrasi pada batuan ini. Dapat dilihat pula disekitarnya banyak dikelilingi dengan batuan dengan harga resistivitas sebesar 60-80 yang ditujunkkan oleh warna hijau yang dapat diinterpresasi sebagai batu pasir, tufa ataupun lumpur Kata Kunci : Geolistrik, Software Surfer.



ii



DAFTAR ISI



Halaman LEMBAR PENGESAHAN................................................................................. i ABSTRAK........................................................................................................... ii DAFTAR ISI....................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... iv I.



PENDAHULUAN A. Latar Belakang.................................................................................... 1 B. Tujuan Penelitian................................................................................ 1



II. TEORI DASAR III. METODOLOGI PRAKTIKUM A. Alat dan Bahan................................................................................... 5 B. Diagram Alir....................................................................................... 5 IV. DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN A. Data Pengamatan................................................................................ 6 B. Pembahasan........................................................................................ 6 V. KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN



iii



DAFTAR GAMBAR



Halaman Gambar 1. Diagram Alir..................................................................................... 5



iv



I. PENDAHULUAN



A. Latar Belakang Kertegantungan Indonesia terhadap energi fosil dalam memenuhi kebutuhan energi masih tinggi. Sebagin dari minyak bumi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri harus diimpor, dalam bentuk minyak mentah ataupun produk minyak. Ketergantungan terhadap energi fosil perlu diakhiri dengan memanfaatkan potensi energi alternative yang ada di seluruh wilayah salam satunya ialah panas bumi. Panas bumi atau biasa dikenal dengan Geothermal adalah sumber daya alam berupa air pnas atau uap yang terbentuk di dalam reservoir bumi melalui pemanasan air bawah permukaan oleh batuan panas. Panas bumi ialah salah satu sumber alternative terbarukan dan sangat berpotensi untuk diproduksi di Indonesia. Dalam proses eksplorasi panas dilakukan dengan berbagai metode geofisika salah satunya adalah metode geolistrik yangmana metode ini menggunakan sifat aliran listrik di dalam bumi. Dalam geolistik menliputi pengukuran potensial, arus, dan medan elektromagnetik baik yang terjadi secara alamian ataupun akibat injeksi kedalam arus bum, arus telluric, magnetotelluric, IP, resistivitas, dll. Metode geolistrik tahanan jenis ini banyak digunakan untuk menentukan sebaran reservoar yang terisi hidrotermal dari suatu sistem.



B. Tujuan Praktikum Adapun tujuan dari praktikum metode geolistrik untuk eksplorasi panas bumi adalah : 1. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi eksplorasi geolistrik pada panasbumi. 2. Mahasiswa dapat mengolah data geolistrik lapangan panasbumi. 3. Mahasiswa dapat menginterpretasikan olahan data geolistrik yang berkaitan dengan sistem panasbumi.



III. TEORI DASAR



Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode yang cukup banyak digunakan dalam dunia eksplorasi khususnya eksplorasi air tanah karena resistivitas dari batuan sangat sensitif terhadap kandungan airnya dimana bumi dianggap sebagai sebuah resistor. Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis adalah salah satu dari jenis metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari keadaan di bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di bawah permukaan bumi. Metode resistivitas umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar 300 – 500 m. Prinsip dalam metode ini yaitu, arus listrik diinjeksikan ke alam bumi melalui dua elektroda arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur (Viridi dkk, 1995). Geolistrik merupakan salah satu metode Geofisika untuk mengetahui perubahantahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah. Injeksi arus listrik ini menggunakan 2 buah elektroda arus A dan B yang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda AB akan meyebabkan aliran arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam. Dengan adanya aliran arus listrik tersebut maka akan menimbulkantegangan listrik dalam tanah. Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan menggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah “elektroda tegangan” M dan N yang jaraknya lebih pendek dari jarak elektroda AB. Bila posisi jarak elektroda AB diubah menjadilebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai denganinformasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar (Broto dan Afifah, 2008). Sifat konduktivitas listrik batuan dekat permukaan bumi sangat dipengaruhi oleh jumlah air, kadar garam/salinitas air serta bagaimana cara air didistribusikan dalam batuan. Konduktivitas listrik batuan yang mengandung air sangat ditentukan terutama oleh sifat air, yakni elektrolit. Larutan garam terdiri dari anion dan kation yang bergerak bebas dalam air. Adanya medan listrik eksternal



3



menyebabkan kation dalam larutan elektrolit dipercepat menuju kutup negatif sedangkan anion menuju kutup positif. Metode geolistrik adalah 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 baik secara alamiah maupun akibat penginjeksian arus ke dalam bumi. Metode geolistrik yang terkenal antara lain: metode Potensial Diri (SP), arus telluric, magnetotelluric, elektromagnetik, IP (Induced Polarization), dan resistivitas (tahanan jenis) Metode geolistrik resistivitas merupakan metode geolistrik yang mempelajari sifat resistivitas (tahanan jenis) listrik dari lapisan batuan di dalam bumi Tentu saja, batuan berpori yang berisi air, nilai resistivitas listriknya berkurang dengan bertambahnya kandungan air. Pendekatan paling sederhana dalam pembahasan gejala kelistrikan di dalam bumi adalah dengan menganggap bumi sebagai medium homogen isotropis. Dengan perlakuan tersebut kemudian medan listrik dari titik sumber di dalam bumi dianggap memiliki simetri bola (Ngadimin, 2001). Pada konfigurasi dipole-dipole, kedua elektroda arus dan elektroda potensial terpisah dengan jarak a. Sedangakan elektroda arus dan elektroda potensial bagian dalam terpisah sejauh na, dengan n adalah bilangan bulat. Variasi n digunakan untuk mendapatkan kedalaman tertentu, semakin besar n maka kedalaman yang diperoleh juga semakin besar. Tingakat sensitivitas jangkauan pada konfigurasi dipole-dipole dipengaruhi oleh besarnya a dan variasi n (Zaenudin 2015). Dalam ekplorasi geofisika, metode geolistrik tahanan jenis merupakan metode geolistrik yang mempelajari sifat resistifitas (tahanan jenis) listrik dari lapisan batuan didalam bumi. Sebetulnya terdapat banyak metode ekplorasi geofisika yang mempergunakan sifat tahana jenis sebagai media atau alat untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan. Metode-metode tersebut adalah metode-metode potensial, transient, dan tahanan jenis itu sendiri. Berdasarkan pada tujuan penyelidikan, metode geolistrik tahanan jenis dapat dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu: 1. Metode resistivity mapping 2. Metode resistivity sounding (Hendrajaya, dkk, 1988). Pada konfigurasi dipole-dipole, kedua elektroda arus dan elektroda potensial terpisah dengan jarak a. Sedangkan elektroda arus dan elektroda potensial bagian dalam terpisah sejauh na, dengan n adalah bilangan bulat (Waluyo, 2005). Variasi n digunakan untuk mendapatkan berbagai kedalaman tertentu, semakin besar n maka kedalaman yang diperoleh juga semakin besar. Tingkat sensitivitas jangkauan pada konfigurasi dipole-dipole dipengaruhi oleh besarnya a dan variasi n . Skema konfigurasi dipole-dipole pat dilihat pada gambar berikut ini



4



Lalu untuk mencari faktor geometri pada konfigurasi elektroda dipole-dipole dapat digunakan persamaan: 𝐾 = 𝜋𝑎𝑛 1 + 𝑛 2 + 𝑛



Metode resistivitas imaging juga biasa dikenal sebagai resistivitas mappingsounding. Hal ini terjadi karena pada metode ini bertujuan untuk mempelajari variasi resistivitas di bawah permukaan bumi secara vertical maupun secara horizontal. Metode resistivitas imaging yang terkenal adalah metode resistivitas konfigurasi Dipole-dipole, Wenner, Pole-dipole, dan Pole-pole (Andriyani, 2010).



III. METODOLOGI PRAKTIKUM



A. Alat dan Bahan Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah laptop, software Surfer, dan data geolistrik.



B. Diagram Alir Adapun diagram alir dari praktikum ini adalah sebagai berikut: Mulai



Data geolistrik



Gridding pada surfer



Model 2D & 3D



Disejajarkan



Interpretasi



Selesai Gambar 1. Diagram Alir



IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN



A. Data Pengamatan Adapun data pengamatan dari praktikum metode geolistrik untuk eksplorasi panas bumi terlampir pada lampiran. B. Pembahasan Telah dilakukan praktikum Eksplorasi Geothermal mengenai metode geolistrik untuk eksplorasi panasbumi yangmana geolistrik adalah salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat kelistrikan di dalam bumi yangmana dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah atau injeksi arus ke dalam bumi. Metode geolistrik tahanan jenis baik digunakan untuk mengetahui kondisi atau struktur geologi bawah permukaan berdasakan variasi tahanan jenis batuannya terutama area yang memiliki kontras tahanan jenis yang cukup jelas terhadap seperti untuk keperluan eksplorasi panas bumi. Umunya metode ini hanya untuk eksplorasi dangkal dengan kedalaman maksimum 200 m. Jika lebih dalam lagi maka informasi yang diperoleh akan kurang akurat karena bentangan yang besar arus yang mengalir akan semakin melemah dan tidak stabil akibat perubahan bentangan yang semakin besar. Karena prinsip kerja dari metode ini ialah arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda arus. Beda potensial yang terjadi akan diukut melalui dua buah elektroda potensial, dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda tertentu dapat ditentukan variasi harga tahanan jenis masing-masing lapisan di bawah titik ukur. Dalam geolistrik terbagi atas beberapa konfigurasi yaitu wenner, schlumberger, wenner schlumberger, dipole-dipole, pole-pole, dan pole-dipole yang mana memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing. Apabila target utama adalah aliran fluida atau potensi hidrotermal maka konfigurasi yang baik digunakan adalah wenner, untuk zona alterasi & zona recharge maka konfigurasi yang baik adalah wenner ataupun dipole-dipole, dan apabila mencari struktur patahan maka konfigurasi yang baik adalah schlumberger. Selain itu metode geolistrik juga dapat digunakan untuk identifikasi cap rock,



7



sebaran reservoir, menentukan formasi-formasi batuan, dan potensi hidrotermal. Pada praktikum kali ini praktikan diberikan data geolistrik yang selanjutnya dioleh dengan menggunakan software surfer yangmana data yang diberikan terdapat 4 macam data yaitu pada kedalaman 250m, 500m, 750m, dan 1000m. Tahap pertama melakukan proses gridding data pada ke-empat data yang memiliki kedalaman berbeda itu. Selanjutnya membuat membuat pemodelan data 2D dari ke-empat tersebut yang kemudian di sejajarkan seperti yang dapat dilihat pada lampiran. Lalu membuat pula pemodela 3D nya yang kemudian disejajarkan kembali seperti pada lampiran. Dari hasil ini daapat lebih mudah diinterpretasi dan dibandingkan. Dan dapat dilihat semakin penetrasinya dangkal maka variasi sebarannya resistivitas semakin bervariasi karena memang geolistrik lebih akurat pada kedalaman tidak teralu dalam. Pada 3D juga terlihat variasi sanga terlihat. Dapat dilihat sebaran ditengah area berwarna biru yang mana memiliki kisaran nilai 10-30 yang apabila dilihat pada pada tabel itu bisa berupa batuan silt atau lempung yangmana lempung bisa menjadi claycap dari suatu sistem panas bumi kareana umumnya claycap memiliki nilai resistivitas rendah dimana sudah terjadinya proses alterrasi pada batuan ini. Dapat dilihat pula disekitarnya banyak dikelilingi dengan batuan dengan harga resistivitas sebesar 60-80 yang ditujunkkan oleh warna hijau yang dapat diinterpresasi sebagai batu pasir, tufa ataupun lumpur. Tentu ini masih dasar tidak dapat digunakan spesifik, maka perlu dilakukannya eksplorasi lanjutan.



V. KESIMPULAN



Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut: 1. Metode geolistrik tahanan jenis baik digunakan untuk mengetahui baik digunakan untuk mengetahui kondisi atau struktur geologi bawah permukaan menggunakan variasi tahanan jenis batuan terutama area yang memiliki kontras tahanan jenis yang cukup jelas. 2. Metode ini umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal dengan kedalaman maksimum 200 m. 3. Dalam metode ini terbagi atas beberapa konfigurasi yaitu wenner, schlumberger, wenner schlumberger, dipole-dipole, pole-pole, dan pole-dipole yang mana memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing. 4. Praktikum dilakukan pada keempat data dengan kedalaman yang berbeda yaitu 250m, 500m, 750m, dan 1000m. 5. Dari hasil praktikum, semakin penetrasinya dangkal maka variasi sebarannya resistivitas semakin bervariasi karena memang geolistrik lebih akurat pada kedalaman tidak teralu dalam 6. Adapun hasil sebaran ditengah area berwarna biru yang mana memiliki kisaran nilai 10-30 yang diperkirakan berupa batuan silt atau lempung yangmana lempung bisa menjadi claycap dari suatu sistem panas bumi kareana umumnya claycap memiliki nilai resistivitas rendah dimana sudah terjadinya proses alterrasi pada batuan ini. Dapat dilihat pula disekitarnya banyak dikelilingi dengan batuan dengan harga resistivitas sebesar 60-80 yang ditujunkkan oleh warna hijau yang dapat diinterpresasi sebagai batu pasir, tufa ataupun lumpur.



DAFTAR PUSTAKA



Andriyani, S; dkk, 2010, Metode Geolistrik Imaging Konfigurasi Dipole-Dipole Digunakan Untuk Penelusuran Sistem Sungai Bawah Tanah Pada Kawasan Karst Di Pacitan, Jawa Timur, Surakarta: Universitas Sebelas Maret. Broto, S; Afifah R, S, 2008, Pengolahan Data Geolistrik Dengan Metode Schlumberger, Semarang: Jurusan Teknik Geologi Universitas Diponegoro. Hendrajaya; Lilik dan Idam Arif, 1988, Geolistrik Tahanan Jenis, Bandung: Institut Teknologi Bandung, hal 5, 55. Ngadimin; 2001, Aplikasi Metode Geolistrik Untuk Alat Monitoring Rembesan Limbah,Material,Vol.6, hal 43-53. Viridi S Hilfan K, dkk.1995. Fisika Bumi Jurusan Fisika. Bandung: ITB Bandung.



LAMPIRAN