Metode Geolistrik Dan Manfaat Penggunaannya

Pengukuran Geolistrik

Apa Itu Metode Geolistrik?

Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika aktif yang bertujuan untuk mengetahui respon sifat aliran listrik di bawah permukaan bumi. Metode geolistrik sering dimanfaatkan untuk mengetahui bagaimana struktur bawah permukaan, mengetahui sebaran endapan mineral dan batubara, mendeteksi keberadaan lapisan akuifer air tanah, kajian geologi teknik, dan dapat digunakan untuk upaya mitigasi bencana.

Cara Kerja Metode Geolistrik

Metode geolistrik mempelajari struktur bawah permukaan berdasarkan beda nilai resistivitas terhadap kedalaman. Metode geolistrik menyelidiki bawah permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat - sifat aliran listrik dengan cara mengalirkan arus ke dalam tanah melalui dua elektrode arus (C1 dan C2) dan responnya berupa beda potensial diukur melalui dua elektroda potensial (P1 dan P2). Berdasarkan konfigurasi elektroda dan respon yang terukur maka sifat kelistrikan batuan yang berada di bawah permukaan dapat diperkirakan. 

Berdasarkan sumber arusnya metode geolistrik dibagi dua, yaitu : 

1. Metode aktif, yaitu metode geolistrik yang menggunakan sumber arus listrk yang digunakan dialirkan ke dalam tanah atau batuan di bawah permukaan bumi, kemudian efek potensialnya diukur di dua titik permukaan tanah dengan menggunakan aktifitas elektrokimia alami.

2. Metode pasif, yaitu metode geolistrik yang menggunakan arus listrik yang terjadi akibat aktifitas elektrokimia dan elektromekanik dalam material-material penyusun batuan. Metode geolistrik yang memanfaatkan adanya sumber arus listrik alami yaitu self potensial (SP) dan magnetotelluric.

Berdasarkan tujuannya, cara pengukuran resistivitas dibagi dua yaitu :

1. Metode Resistivitas Sounding

Metode ini bertujuan untuk mempelajari variasi resistivitas batuan yang ada di bawah permukaan bumi secara vertikal. Pada saat pengukuran di lapangan, spasi elektroda arus dan potensial diperbesar secara bertahap sesuai dengan konfigurasi elektroda yang digunakan. Semakin panjang bentangan jarak elektrodanya, maka semakin dalam pula lapisan batuan yang dapat ditembus, meskipun masih dalam batas - batas tertentu.

2. Metode Resistivitas Mapping

Metode ini bertujuan untuk mempelajari variasi resistivitas batuan yang ada di bawah permukaan bumi secara lateral atau horizontal. Pada pengukuran di lapangan, spasi elektroda arus dan potensial dibuat sama untuk semua titik di permukaan bumi. Hasil dari pengukuran ini dapat dijadikan sebagai peta kontur berupa sebaran nilai resistivitasnya

Sifat Kelistrikan Batuan 

Batuan tersusun dari berbagai mineral serta memiliki sifat kelistrikan. Sifat kelistrika pada batuan merupakan karakteristik batuan yang dapat menghantarkan atau menghambat arus listrik. Hambatan atau resistivitas yang dimiliki batuan dipengaruhi oleh porositas, kadar air, dan mineral. 

Aliran arus listrik pada batuan dan mineral dibagi menjadi tiga macam, yaitu :

1. Konduksi Secara Elektronik 

Konduksi secara elektronik dapat terjadi jika batuan atau mineral memiliki jumlah elektron bebas yang besar, sehingga elektron bebas yang ada pada batuan atau mineral tersebut dapat dialirkan listrik.

2. Konduksi Secara Elektrolitik

Batuan secara umum memiliki resistivitas yang tinggi dan merupakan penghantar yang buruk. Hal ini disebabkan karena batuan memiliki pori pori yang terisi oleh fluida terutama air. Konduksi arus listrik yang ada pada batuan dibawa oleh ion ion elektrolitik dalam air, sehingga batuan tersebut menjadi penghantar elektrolitik. Volume dan susunan pori - pori batuan poros mempengaruhi besar nilai konduktivitas dan resistivitas. Nilai konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air pada batuan berjumlah besar, dan sebaliknya nilai resistivitas akan semakin besar jika kandungan air pada batuan dalam jumlah sedikit. 

3. Konduksi Secara Dielektrik

Konduksi pada batuan mineral bersifat dielektrik terhadap aliran listrik, hal ini menunjukkan bahwa batuan atau mineral tersebut memiliki elektron bebas dalam jumlah sedikit, bahkan tidak ada sama sekali. Adanya pengaruh medan listrik dari luar menyebabkan elektron dalam bahan berpindah dan berkumpul terpisah dari inti, sehingga terjadi polarisasi. 

Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan dan mineral digolongkan menjadi tiga macam, yaitu :

1. Konduktor Baik  :  10^-8 Ωm
2. Semi Konduktor :  1 Ωm < ρ < 10⁷
3. Isolator                :  ρ ˃ 10⁷ Ωm

Manfaat Pengukuran Geolistrik

1. Geologi teknik, mengetahui struktur bawah permukaan bumi, seperti litologi batuan penyusun.

2. Bidang pertambangan,untuk mengetahui sebaran endapan mineral dan batubara.

3. Hidrologi, untuk mengetahui keberadaan lapisan akuifer.

4. Arkeologi, untuk mengetahui situs-situs peninggalan sejarah yang terpendam di dalam tanah.

5. Minyak bumi, untuk mengetahui ketebalan lapisan hidrokarbon dan jenis batuan.

6. Mitigasi bencana, untuk mengetahui keberadaan lapisan bidang gelincir pada tanah longsor.