identifikasi zona akuifer air tanah dengan metode 1d ...digilib.unila.ac.id/57454/3/skripsi tanpa...
TRANSCRIPT
IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN
METODE 1D GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN
WELL LOGGING PADA DAERAH LAMPUNG TIMUR DAN
WAY KANAN (Skripsi)
Oleh
Putu Sai Krisna
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2019
i
ABSTRAK
IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN METODE 1D
GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN WELL LOGGING PADA DAERAH
LAMPUNG TIMUR DAN WAY KANAN
Oleh
Putu Sai Krisna
Dengan mempertimbangkan laju pertumbuhan penduduk dan ketersediaan air, perlu
diupayakan penyediaan alternatif sumber air bersih untuk memenuhi kebutuhan
masyarakat. Pemanfaatan air bawah tanah merupakan salah satu alternatif yang tepat,
untuk memanfaatkan air bawah tanah tersebut diperlukan informasi yang tepat
mengenai kualitas,kuantitas,pola penyebaran serta debit maksimum yang boleh
diambil. Metode geofisika merupakan alternatif untuk mengetahui informasi bawah
permukaan serta merekomendasikan keberadaan akuifer air tanah. Metode geofisika
yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode geolistrik dan metode well logging.
Lokasi pada penelitian ini berada pada kabupaten Lampung Timur dan Way Kanan.
Korelasi antara hasil pemodelan metode geolistrik dan well logging bertujuaan agar
diperoleh secara rinci zona akuifer air tanah dalam, zona akuifer permukaan dan
ketebalan masing-masing titik pengukuran. Berdasarkan korelasi metode geolistrik dan
well logging daerah lampung timur didominasi oleh litologi batuan berupa batu
lempung, batu pasir lempungan, batu lempung pasiran, batu basal berongga dan batu
pasir, zona akuifer air tanah berada pada litologi batu pasir dan batu basal berongga.
Daerah penelitian Way Kanan didominasi oleh litologi berupa batu pasir, batu
lempung, batu pasir lempungan dan lempung pasiran, zona akuifer berada pada litologi
batu pasir.
Kata kunci : akuifer, log, kontruksi sumur.
ii
ABSTRACT
IDENTIFICATION ZONE OF GROUND WATER AQUIFER BY USING 1D
GEOELECTRICAL RESISTIVITY METHOD AND WELL LOGGING IN
EAST LAMPUNG AND WAY KANAN AREA
By
Putu Sai Krisna
By considering the rate of population growth and the availability of water, it is
necessary to strive to provide alternative sources of clean water to meet the needs of
the community. Utilization of underground water is one of the right alternatives, to
utilize underground water, proper information is needed regarding the quality, quantity,
distribution pattern and maximum discharge that can be taken. Geophysical methods
are an alternative to find out information below the surface and recommend the
presence of groundwater aquifers. The geophysical method used in this study is the
geoelectric method and the well logging method. The location in this study is in the
East Lampung district and the Right Way. The correlation between the results of
modeling the geoelectric method and the well logging aims to obtain a detailed zone of
deep groundwater aquifer, surface aquifer zone and thickness of each measurement
point. Based on the correlation of geoelectric and well logging methods, eastern
Lampung area is dominated by rock lithology in the form of clay stone, clay sandstone,
sandstone clay, hollow basalt stone and sandstone, groundwater aquifer zone is located
in sandstone lithology and hollow basalt stone. The Way Kanan research area is
dominated by lithology in the form of sandstone, clay stone, clay sandstone and
sandstone clay, the aquifer zone is in sandstone lithology.
Keywords: aquifer, log, well construction.
iii
IDENTIFIKASI ZONA AKUIFER AIR TANAH DENGAN
METODE 1D GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN
WELL LOGGING PADA DAERAH LAMPUNG TIMUR DAN
WAY KANAN
Oleh
PUTU SAI KRISNA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2019
vii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Buleleng, Bali, pada tanggal 03 Juni
1995. Penulis merupakan anak pertama dari tiga
bersaudara pasangan Bapak Ketut Dian dan Ibu Ni Luh
Widiastuti Ariani. Penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Dasar di SD 03 Bali Sadhar, Kecamatan Banjit,
Kabupaten Way Kanan hingga selesai pada tahun 2007.
Selanjutnya, penulis menempuh pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP
Negeri 02 Banjit Kabupaten Way Kanan tahun 2010 dilanjutkan di SMA Negri 01
Banjit hingga tahun 2013.
Selanjutnya, penulis terdaftar sebagai mahasiswa di Fakultas Teknik, Jurusan
Teknik Geofisika, Universitas Lampung melalui jalur undangan SNMPTN. Pada
Tahun 2014, penulis bergabung menjadi anggota aktif divisi Hubungan Masyarkat
dalam bidang Sosial Budaya Masyarkat Himpunan Mahasiswa (HIMA) TG
Bhuwana Universitas Lampung serta anggota aktif bidang Organisasi dan
kaderisasi Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Hindu Universitas Lampung.
Pada bulan Januari-Februari 2016, penulis melakukan Kerja Praktik (KP) di PT.
Catur Tunggal Munggaran pada fungsi eksplorasi air tanah di Cisaranten Kulon,
Bandung, Provinsi Jawa Barat. Selanjutnya, di bulan Juli-Agustus 2016, penulis
viii
tercatat melakukan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di pekon Talang Rejo, Kecamatan
Kota Agung Timur, Tanggamus.
Pada Mei 2018, penulis melakukan penelitian Tugas Akhir (TA) di Laboratorium
Teknik Geofisika hingga akhirnya penulis berhasil menyelesaikan pendidikan
sarjananya pada tanggal 03 Mei 2019 dengan mengambil judul “Identifikasi Zona
Akuifer Air Tanah Dengan Menggunakan Metode 1D Geolistrik Resistivitas
dan Well Logging Pada Daerah Lampung Timur dan Way Kanan”.
ix
PERSEMBAHAN
Segala bentuk rasa syukur dan terimakasih yang sebesar-besarnya
kupersembahkan kepada :
Bapakku tersayang Ketut Dian
Dan Ibuku tercinta Ni Luh Widiastuti Ariani
Untuk segala kasih yang telah diberi semua harap mulai terwujud
Satu persatu,penantian yang ditunggu akhirnya tiba juga
Terimakasih untuk segala jerih payah yang engkau berikan dan
Sejuta kesabaran yang tak mampu dihitung lagi.
Adik -adik ku tersayang, Made Diah Maharani
dan Nyoman Aldi Mahardika
Dorongan semangat, doa, dan motivasi selalu kalian berikan,
Semoga kelak kalian akan menemukan kesusksesan lebih dari ini
Teknik Geofisika Universitas Lampung 2013 (Joss!!)
Terimakasih telah mengajarkan arti rasa kekeluargaan
Yang tak pandang latar belakang,
Keluarga Besar Teknik Geofisika Universitas Lampung
Almamater Tercinta, Universitas Lampung
x
MOTTO
Semoga semua mahluk memandang kami dengan pandangan mata seorang
sahabat, semoga saya memandang semua makluk sebagai seorang sahabat,
semoga kami berpandangan penuh persahabatan.
(Yayur Veda XXXVI.18)
Yang bebas, terlepas dari ikatan pikiran, terpusat pada ilmu pengetahuan,
melaksanakan kerja demi pengabdian, segala kerjanya akan luluh dengan
sendirinya.
(Bhagawad Gita IV.23)
Untuk takaran pemuda yang haus akan kebebasan biarkan memudar dalam
ketiadaan
(Penulis)
Ketika kau melakukan sesuatu yang mulia dan indah dan tak seorang pun
memperhatikan, jangan bersedih. Karena matahari pun tampil cantik setiap pagi
meski sebagian besar penontonnya masih tidur.
(John Lennon)
xi
KATA PENGANTAR
Om Svastyastu
Puji syukur senantiasa penulis haturkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi
Wasa,Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan dan nikmat
sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “Identifikasi Zona
Akuifer Air Tanah Dengan Menggunakan Metode 1D Geolistrik Resistivitas
dan Well Logging Pada Daerah Lampung Timur dan Way Kanan”. Adapun
dalam pelaksanaan dan penulisan skripsi ini, penulis menyadari bahwa selesainya
proses ini tidak lepas dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis
menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari
kata sempurna.
Atas segala kekurangan dan ketidaksempurnaan skripsi ini, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dan penyempurnaan
skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan ilmu
wawasan bagi para pembaca.
Om santih santih santih Om
Penulis
Putu Sai Krisna
xii
SAN WACANA
Segala Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi
Wasa,Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih-Nya yang melimpah sehingga
penulis mampu menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk
mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Geofisika Universitas
Lampung yang berjudul “Identifikasi Zona Akuifer Air Tanah Dengan
Menggunakan Metode 1D Geolistrik Resistivitas dan Well Logging Pada
Daerah Lampung Timur dan Way Kanan”. Tidak sedikit kendala yang dihadapi
penulis dalam pelaksanaan serta dalam proses penulisan skripsi ini, tapi berkat
bantuan dan semangat melalui orang-orang terkasih yang dipercaya untuk
membantu penulis, sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada
kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Kedua orang tuaku Bapak Ketut Dian dan Ibu Niluh Widiastuti Ariani
yang telah membesarkan,merawat dan senantiasa memberikan motivasi
dan doa sehingga terselesainya skripsi ini.
2. Adikku Made diah Maharani dan Nyoman Aldi Mahardika yang terus
memberikan semangat kepada penulis.
3. Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T Selaku dosen pembimbing
pertama penelitian atas segala bimbingan kesediaan waktu, motivasi,
bantuan, nasihat, dan saran hingga penulis dapat menyelesaikan penulisan
skripsi ini.
xiii
4. Bapak. Syamsurijal Rasimeng,S.Si.,M.Si Selaku dosen pembimbing kedua
yang selalu memberikan arahan, masukan, nasihat dan motivasi bagi
penulis.
5. Bapak Dr. Ordas Dewanto, M.Si. Selaku dosen penguji yang selalu
memberikan support dan motivasi kepada penulis.
6. Bapak Nandi Haerudin, M.Si. Selaku kepala Jurusan Teknik Geofisika
yang selalu memberikan arahan kepada penulis.
7. Kak Duta M, S.T. Selaku kakak senior dan direktur utama LGS (Lampung
Geosains Survey) yang telah membantu memberikan arahan, masukan,
dan bimbingan kepada penulis.
8. Baba Sultan, Kak Dimas, Bang Bagus, Mas keto, Kak Agus, Nopi, Rindi,
Nurman, Gaffar, Aziz, Galang G, Azri Pangaribuan. Selaku kakak dan
teman terbaik dalam menyelesaikan skripsi penulis. Terimakasih atas
arahan, masukan, bimbingan, dan canda tawa dalam mensukseskan skripsi
penulis.
9. Team SRN, Egi, Nico, Kurnia, terimakasih telah membantu pada saat
pengambila data skripsi dan selalu memberikan arahan dan masukan
selama ini.
10. Suryadi, Febrina Bunga, Haidar Ali, Putu Sai Krisna, Ivan Aloysius, Eci
F, Ryan Donovan, Rafi Maulana, Helton Wopari, Kurnia Bella P, Widia
Anggraini, Endah Setia K D, Ulfa, Dody Iskandar, Wuri Andari, Reza S,
Udin, Kholil. Terimakasih teman teman yang selalu ada memberikan
support, arahan, curhatan dan bimbingan selama ini.
xiv
11. Sahabatku angkatan 13. Terimakasih telah mengajarkan banyak hal dan
mengukir beribu cerita indah.
12. Keluarga Serigala Terakhir Edi, Aloy, Sule, Raffi, Kubel, Dodi, eci, endah.
13. Keluarga Griyasaka, Juna, Bayu, Dedek, Tomblos, Kelet, Cawi, bli Made,
terimakasih atas bantuannya selama proses pengerjaan skripsi ini.
14. Teman dan sahabatku. Dek oyo, Yusup, Satria, Eka, Dek Yo, Mang Wit,
Peter (Ex. SMA 1 Banjit).
15. Kakak dan adik tingkat penulis angkatan 2007, 2008, 2009, 2010, 2011,
2012, 2014, 2015, 2016, dan 2017.
16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang secara
tulus memberikan bantuan moril dan materil kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan, namun penulis
berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan berguna bagi rekan-rekan khususnya
mahasiswa Teknik Geofisika dan pembaca pada umumnya.
Bandar Lampung, Juni 2019
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ........................................................................................................ i
ABSTRACK ...................................................................................................... ii
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAAN ....................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... v
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... vi
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... viii
HALAMAN MOTTO ....................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ....................................................................................... x
SANWACANA .................................................................................................. xii
DAFTAR ISI .................................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................xvii
DAFTAR TABEL ............................................................................................. xix
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian .................................................................................. 3
1.3 Manfaat Penelitian ................................................................................ 4
xv
1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lokasi Penelitian ................................................................................... 5
2.1.1. Kabupaten Lampung Timur ........................................................ 5
2.1.2. Kabupaten Way Kanan ............................................................... 8
2.3 Geologi Daerah Penelitian ....................................................................10
2.2.1. Kabupaten Lampung Timur ........................................................10
2.2.2. Kabupaten Way Kanan ...............................................................13
2.4 Geologi Air Tanah ...............................................................................15
III. TEORI DASAR
3.1 Metode Well Logging ............................................................................20
3.2. Tipe-tipe Log ........................................................................................23
3.3 Pengolahan Data Well Logging ...........................................................28
3.4 Prinsip Dasar Kelistrikan Bumi ...........................................................29
3.5. Potensial Listrik Pada Bumi .......................................................................30
3.6. Konsep Teori Geolistrik .......................................................................31
3.7. Konsep Resistivitas Semu ....................................................................33
3.8. Konfigurasi Schlumberger ...................................................................34
3.9. Nilai Resistivitas Batuan .......................................................................37
IV. METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................38
4.2 Alat dan Bahan .......................................................................................39
4.3 Prosedur Penelitian ................................................................................39
4.4 Diagram alir ...........................................................................................41
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Data Pengamatan ...................................................................................42
5.2. Pengolahan dan Pemodelan Data ..........................................................45
5.3. Pembahasan ...........................................................................................72
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan ...........................................................................................104
6.2. Saran ......................................................................................................105
DAFTAR PUSTAKA
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian Lampung Timur .........................................5
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Way Kanan..................................................8
Gambar 3. Peta Geologi Lampung Timur ................... .....................................10
Gambar 4. Peta Geologi Way Kanan.................................................................13
Gambar 5. Diagram Penampang Akuifer.................. ........................................16
Gambar 6. Air Tanah Pada Batuan............................. .......................................17
Gambar 7. Pengukuran Well Logging....................... ........................................21
Gambar 8. Skematik diagram dari pengaturan wireline logging modern..........23
Gambar 9. Contoh shale baseline dan didefinisikan SSP dalam log SP............25
Gambar 10. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas ............27
Gambar 11. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas ............28
Gambar 12. Material homogen yang dialiri arus....... ........................................32
Gambar 13. Konfigurasi Sclumberger........................ .......................................36
Gambar 14. Diagram alir penelitian................................. .................................41
Gambar 15. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-01.................................46
Gambar 16. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-02.................................47
Gambar 17. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-03.................................48
xvii
Gambar 18. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-04.................................49
Gambar 19. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-01 ............................53
Gambar 20. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-02 ............................54
Gambar 21. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-03 ............................55
Gambar 22. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-04 ............................56
Gambar 23. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-05.................................58
Gambar 24. Hasil Pengolahan data geolisrik titik SK-06 ..................................59
Gambar 25. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-07.................................60
Gambar 26. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-08.................................61
Gambar 27. Hasil Pengolahan data geolistrik titik SK-09.................................62
Gambar 28. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-05 ............................67
Gambar 29. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-06 ............................68
Gambar 30. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-07 ............................69
Gambar 31. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-08 ............................70
Gambar 32. Hasil Pengolahan data well logging titik SK-09 ............................71
Gambar 33. Penampang Litologi Daerah Lampung Timur ...............................102
Gambar 34. Penampang Litologi Daerah Way Kanan ......................................103
xviii
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 1. Rincian kelerengan lahan di Lampung Timur ......................................7
Tabel 2. Formasi geologi daerah pengukuran Lampung Timur .........................11
Tabel 3. Formasi geologi daerah pengukuran Way Kanan ................................14
Tabel 4. Nilai reistivitas batuan dan mineral ......................................................37
Tabel 5. Time scedule penelitian ........................................................................38
Tabel 6. Data pengukuran Geolistrik..................................................................43
Tabel 7. Data pengukuran well logging ..............................................................44
Tabel 8. Perbandingan kedalaman akuifer .........................................................96
xix
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
` Air merupakan sumber daya yang sangat penting bagi seluruh kehidupan
makhluk hidup. Dapat kita temukan air di permukaan tanah (surface run off) dan di
dalam tanah (ground water). Dibandingkan dengan air di permukaan, air di dalam
tanah mempunyai kualitas yang lebih baik, maka air di dalam tanah lebih banyak
digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih. Perlu disadari bahwa
ketersediaan sumber daya air sangat terbatas, sedangkan kebutuhan akan air dapat
meningkat tanpa batasan. Tidak seimbangnya ketersediaan dan kebutuhan ini akan
memberi dampak turunnya kualitas lingkungan hidup dan secara tidak langsung
dapat menghambat kegiatan pembangunan (Iskandar dkk, 2018).
Dengan mempertimbangkan laju pertumbuhan penduduk dan ketersediaan
air, perlu diupayakan penyediaan alternatif sumber air bersih untuk memenuhi
kebutuhan masyarakat. Salah satu aspek yang juga memerlukan perhatian
seksama adalah potensi airtanah disuatu wilayah. Meskipun ada beberapa
alternatif lain yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih seperti
halnya dengan menggunakan air permukaan atapun dengan menggunakan mata
air. Tetapi hal tersebut tidak dapat mengatasi besarnya kebutuhan akan air bersih
disuatu wilayah (Yanuarti, 2014 ).
2
Untuk mengatasi permasalahan ini diperlukan suatu program penyediaan
sarana dan prasarana air bersih yang bersumber dari air bawah tanah adalah salah
satu cara pencegahannya.Untuk melakukan program tersebut, terbentur pada
kendala sulitnya mendapatkan air permukaan yang disebabkan oleh faktor
morfologi dan geologi. Pemanfaatan air bawah tanah merupakan salah satu
alternatif yang tepat. Tetapi untuk memanfaatkan air bawah tanah tersebut
diperlukan informasi yang tepat mengenai kualitas, kuantitas, pola penyebaran serta
debit maksimum yang boleh diambil (Yanuarti, 2014 ).
Dalam upaya memenuhi kebutuhan akan air bersih bagi masyarakat,
pemerintah Indonesia mengadakan suatu program Penyediaan Air Minum dan
Sanitasi Berbasis Masyarakat (PAMSIMAS). Program Pamsimas bertujuan untuk
meningkatkan jumlah fasilitas pada masyarakat kurang terlayani termasuk
masyarakat berpendapatan rendah di wilayah perdesaan dan peri-urban.
Dengan Pamsimas, diharapkan mereka dapat mengakses pelayanan air minum dan
sanitasi yang berkelanjutan serta meningkatkan penerapan perilaku hidup bersih
dan sehat. Penerapan program ini dalam rangka mendukung pencapaian target
MDGs (sektor air minum dan sanitasi) melalui pengarusutamaan dan perluasan
pendekatan pembangunan berbasis masyarakat (Amelia, 2016).
Pada penelitian kali ini berada pada Kabupaten Lampung Timur dan
Kabupaten Way Kanan. Untuk menunjang keberhasilan program ini dibutuhkan
pendekatan geofisika yang nantinya akan mampu memberikan rekomendasi
keberadaan sumber air bersih atau sumur dalam untuk digunakan atau diproduksi
oleh warga setempat. Adapun metode geofisika yang dapat digunakan dalam
penentuan zona akuifer air tanah adalah metode Geolistrik dan Well logging.
3
Metode geolistrik tahanan jenis merupakan salah satu alternatif yang
digunakan untuk ekplorasi dangkal (Hendrajaya dan Arif, 1990). Metode ini
memanfaatkan kontras sifat resistivitas (tahanan jenis) dari lapisan batuan di dalam
bumi sebagai media/alat untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan.
Sedangkan metode well logging merupakan perekaman karakteristik dari suatu
formasi batuan yang diperoleh melalui pengukuran pada sumur bor (Ellis dan
Singer, 2008). Log dapat berupa pengamatan visual sampel yang diambil dari
lubang bor (geological log), atau dalam pengukuran fisika yang diperoleh dari
respon piranti instrumen yang di pasang didalam sumur (geopysical log). Well
loging dapat digunakan dalam bidang eksplorasi minyak dan gas, air tanah, mineral,
lingkungan dan geoteknik. Metode Geolistrik dan Well Logging sangatlah tepat
digunakan dalam rangka eksplorasi air tanah dalam, dimana diharapkan nantinya
pemenuhan akan sumber daya air dan penyedian air bersih di Kabupaten Lampung
Timur dan Way Kanan terpenuhi dan dapat digunakan sebagaimana mestinya oleh
masyarakat setempat.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui lapisan batuan (litologi) berdasarkan nilai resistivitas batuan
di daerah survei.
2. Mengkalibrasi kedalaman dan ketebalan lapisan akuifer air tanah
berdasarkan nilai resistivitas dan spontaneous potential (SP) di sumur
survei.
3. Memberikan rekomendasi dan mengevaluasi kedalaman akuifer air tanah.
4
1.2. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah :
1. Diperoleh posisi dan ketebalan secara akurat setiap lapisan akuifer.
2. Diperoleh data pontensi air tanah dan perencanaan eksplorasi untuk
menjaga kesinambungan ketersediannya.
2.2. Batasan Masalah
Batasan masalah penelitian ini adalah :
1. Data geolistrik dan data log merupakan data sekunder dari 9 titik yang
tersebar di Kabupaten Lampung Timur dan Kabupaten Way Kanan.
2. Tahapan penentuan akuifer air tanah berdasarkan korelasi dari data
geolistrik dan Well logging.
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2. 1. Lokasi Penelitian
2.1.1 Kabupaten Lampung Timur
Gambar 1. Peta lokasi penelitian Lampung Timur
Pada gambar 1 merupakan lokasi penelitian yang terletak di
Kabupaten Lampung Timur, Provinsi Lampung. Kabupaten Lampung
Timur merupakan salah satu kabupaten di Provinsi Lampung yang
secara -
6
geografis terletak pada posisi 105º15' BT - 106º20' BT dan 4º37' LS -
5º37' LS, dengan batas wilayahnya adalah sebagai berikut.
1. Sebelah Barat berbatasan dengan Kecamatan Bantul dan
Metro Raya Kota Metro, serta Kecamatan Seputih Raman
Kabupaten Lampung Tengah.
2. Sebelah Timur berbatasan dengan Laut Jawa Provinsi
Banten dan DKI Jakarta.
3. Sebelah Utara berbatasan dengan Kecamatan Rumbia, Seputih Surabaya,
dan Seputih Banyak Kabupaten Lampung Tengah, serta kecamatan
Menggala Kabupaten Tulang Bawang.
4. Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Tanjung Bintang,
Ketibung, Palas, dan Sidomulyo Kabupaten Lampung Selatan.
Kondisi topografi di Kabupaten Lampung Timur secara umum meliputi
kelas kelerengan datar, berombak, bergelombang, dan berbukit kecil.
Sebagian besar daerah di Lampung Timur memiliki topografi datar dan
berombak. Topografi datar mencapai luasan 100.546,09 Ha atau 25,47%
dari total luas wilayah Kabupaten Lampung Timur. Wilayah dengan
kelerengan sebagian besar datar mencakup Kecamatan Pasir Sakti, Labuhan
Maringgai, Purbolinggo, Pekalongan, dan Batanghari, sedangkan topografi
berombak mencapai luasan 124.468,23 Ha atau mencapai 31,53%.
Wilayah dengan kelerengan sebagian besar berombak meliputi Kecamatan
Sukadana, Labuhan Ratu, Metro Kibang, Marga Sekampung, dan Way
Jepara.
7
Wilayah dengan topografi bergelombang terdapat di kecamatan Bandar
Sribawono, Melinting dan Waway Karya. Luasan total wilayah dengan
kelerengan bergelombang mencapai 47.407,67 Ha atau 12,01% dari
luasan wilayah Kabupaten Lampung Timur. Topografi ini tersebar di
beberapa kecamatan antara lain Bumi Agung, Sukadana, Sekampung Udik,
Bandar Sribawono, Marga Sekampung, Melinting, dan Jabung. Berikut ini
adalah rincian kelerengan lahan beserta luasnya di Kabupaten Lampung
Timur. ( Bapedalda Kabupaten Lampung Timur, 2006).
Tabel 1. Rincian kelerengan lahan di Lampung Timur
2.1.2 Kabupaten Way Kanan
Way Kanan. Kabupaten Way Kanan adalah salah satu dari 15 kabupaten/kota
di Propinsi Lampung yang memiliki luas wilayah 3.921,63 km2 atau sebesar
11,11% dari luas Propinsi Lampung. Ibukota Kabupaten Way Kanan adalah
Blambangan Umpu yang merupakan salah satu kampung tua yang ada di Kabupaten
Way Kanan. Batas-batas wilayah Kabupaten Way Kanan adalah sebagai berikut :
1. Sebelah utara berbatasan dengan Propinsi Sumatra Selatan
2. Sebelah selatan berbatasan dengan Kabupaten Lampung Utara
3. Sebelah timur berbatasan dengan Kabupaten Tulang Bawang
4. Sebelah barat berbatasan dengan Kabupaten Lampung Barat
No. Kelerengan Luas (Ha) %
1 Berbukit kecil 2.259,01 0,56
2 Bergelombang 47.407,67 12,01
3 Berombak 124.468,23 31,53
4 Datar 100.546,09 25,57
5 Taman Nasional Way Kambas 120.133,77 30.43
Jumlah 394.814,77 100,00
8
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Way Kanan
Pada Gambar 2. Merupakan peta lokasi peneletian yang berada di Kabupaten
Way Kanan Provinsi Lampung.. Dimana pada kabupaten Way Kanan terdapat 5
titik pengukuran yang berlokasi di kecamatan Bumi Agung,
Kabupaten Way Kanan dapat dibagi menjadi dua unit topografis, yaitu daerah
berbukit sampai bergunung dan daerah river basin.
9
1. Topografi Berbukit sampai bergunung
Lereng-lereng yang curam atau terjal dengan ketinggian bervarisi antara 450-
1500 meter dari permukaan laut. Daerah ini meliputi Bukit Barisan yang
umumnya ditutupi oleh vegetasi hutan primer atau sekunder dengan puncak-
puncaknya antara lain bukit barisan dan bukit pesagi.
2. Daerah River Basin
Kabupaten Way Kanan memiliki daerah river basin yaitu sungai-sungai kecil
(BPS Way Kanan, 2014).
10
2.2 Geologi Daerah Penelitian
2.2.1. Kabupaten Lampung Timur
Gambar 3. Peta Geologi Kabupaten Lampung Timur ( Mangga dkk, 1993).
11
Pada Gambar 3. merupakan peta geologi Kabupaten Lampung
Timur, dimana dapat dilihat pada gambar titik berwana merah merupakan
titik lokasi penelitian, dimana tersusun dari formasi-formasi sebagai
berikut:
Tabel 2. Formasi geologi daerah pengukuran Lampung Timur
Kds Diorit Sekampung Terdaunkan terdiri dari
diorit dan diorit kuarsa.
Kgdb
Granodiori Branti terdiri dari granodiorit
dan diorit.
Pzgm
Batupualam Trimulyo terdiri dari
batupualam dan sekis.
Pzgs
Sekis Way Galih terdiri dari sekis amfibol
hijau, amfibolit orthogenes dioritan.
QTk
Formasi Kasai yang tersusun oleh
konglomerat dan batupasir kuarsa,
batulempung tufan mengandung kayu
terkersikan dengan sisipan tuf batuapung
dan lignit.
QTI
Formasi Lampung yang merupakan tuf
berbatuapug, tuf riolitik, tuf padu tufit,
batulempung tufan dan batupasir tufan.
Qa
Aluvium berbentuk bongkah, kerikil,
pasir, lanau, lumpur dan lempung.
12
Qbs
Basal Sukadana merupakan basal
berongga.
Qhv
Endapan Gunungapi Muda terdiri dari
lava (andesit-basal), breksi dan tuf.
Qpt
Formasi Terbanggi terdiri dari batupasir
dan sisipan batu lempung.
13
2.2.2 Kabupaten Way Kanan
Gambar 4. Peta Geologi Kabupaten Way Kanan ( Mangga dkk, 1993).
14
Daerah penelitian kabupaten Way Kanan terdapat 5 titik pengukuran dimana
pada daerah ini secara geologi tersusun oleh formasi sebagai berikut :
Tabel 3. Formasi geologi daerah pengukuran Way Kanan
Qtk
Formasi Kasai yang tersusun oleh konglomerat
dan batupasir kuarsa, batulempung tufan
mengandung kayu terkersikan dengan sisipan tuf
batuapung dan lignit.
Qa
Aluvium berbentuk bongkah, kerikil, pasir,
lanau, lumpur dan lempung.
Qhv
Satuan batu gunungapi tuf yang terdiri dari breksi
gunung api, lava dan tuf bersusunan andesit-
basal, Sumber Bt. Benatan, Bt. Punggur, G. Raya,
G. Kukusan, G. Seminung, Bt. Nanti, Bt. Jambul,
Bt. Lumut, Bt. Ulusabu.
Qv
Satuan batu gunungapi Andesit-Basal terdiri dari
lava, tuf dan breksi gunungapi bersusunan
andesit-basal.
Tma
Formasi Air Benakat tersusun oleh batulempung
dengan sisipan batulempung tufan napal,
batupasir dan serpih
15
Tmb
Formasi Baturaja tersusun oeh batugamping
terumbu, kalkerenit dengan sisipan serpih
gampingan dan napal.
Tmg
Formasi Gumai tersusun oleh serpih gampingan,
napal batulempung dengan sisipan batupasir
tufan dan batupasir gampingan.
Tmpm
Formasi Muaraenim, perselingan batulempung,
batulempung pasiran dan batulanau tufan dengan
sisipan batupasir tufan dan batu lempung hitam.
Tomt
Formasi Talangakar, batupasir kuarsa
mengandung kayu terkersikkan, batupasir
konglomeratan dan batulanau mengandung
moluska.
2.3. Geologi Air Tanah
a. Air tanah pada batuan vulkanik
Permeabilitas dihasilkan dari rekahan (frakture) dan sebagian mempunyai
porositas besar dan baik sebagai akuifer. Batuan dengan pori-pori yang tinggi
merupakan hasil dari pengembangan bukaan gelembung-gelembung gas yang
disebut lava dingin. Akuifer pada batuan vulkanik mengandung air pada
rekahan antara bukaan gelembung-gelembung gas pada lapisan atas atau
bawah akuifer tersebut. Porositas batuan vulkanik yang terbentuk dari magma
dengan kandungan gas rendah ( Kodoatie dan Sjarief, 2010).
16
Gambar 5. Diagram penampang akuifer (Asdak, 1995).
b. Air tanah pada batuan sedimen
Kontak antara airtanah dengan batuan relatif luas karena permeabilitas
rendah dan waktu kontaknya relatif lama. Batuan sedimen yang kelulusan
tinggi karena butiran penyusunnya seragam dengan ukuran butir kasar dan
berupa sedimen lepas dapat bertindak sebagai akuifer yang baik.
Sebaliknya yang mempunyai ukuran butir halus sehingga pori-pori batuan
sangat kecil, seperti lempung, bertindak sebagai lapisan perkedap atau
akuiklud (aqiclude), meskipunjenuh air tetapi kedap air yang tidak dapat
melepaskan airnya. Di antara keduanya, ada jenis batuan sedimen, yang
berindak sebagai lapisan perlambat atau akuitar (aquitard), bersifat jenuh
air namun hanya sedikit lulus air, sehingga tidak dapat melepaskannya
dalam jumlah banyak ( Kodoatie dan Sjarief, 2010).
17
Gambar 6. Air tanah pada batuan (Asdak, 1995).
c. Airtanah pada batuan karbonat
Lapisan batuan karonat mempunyai permeable sekunder sebagai hasil
dari pecahan atau bukaan lubang rekahan. Hal ini disebabkan karena adanya
perubahan tegangan dari penyebaran kalsit atau dolomit karena adanya
sirkulasi air tanah. Aliran airtanahnya melalui rekahan-rekahan ( Kodoatie
dan Sjarief, 2010).
Struktur geologi berpengaruh terhadap arah gerakan air tanah, tipe dan
potensi akuifer. Stratigrafi yang tersusun atas beberapa lapisan batuan akan
18
berpengaruh terhadap akuifer, kedalaman dan ketebalan akuifer, serta
kedudukan air tanah. Berdasarkan sifat fisik dan
anah bebas adalah batas antara zone yang jenuh dengan air tanah dan
zone kedudukannya dalam kerak bumi, akuifer dapat dibedakan menjadi
empat jenis, yang telah disajikan pada Gambar 6.
1. Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer)
Akuifer bebas atau akuifer tak tertekan adalah air tanah dalam akuifer
tertutup lapisan impermeable, dan merupakan akuifer yang mempunyai
mukaair tanah. Unconfined Aquifer adalah akuifer jenuh air ( satured ).
Lapisan pembatasnya yang merupakan aquitard , hanya pada bagian
bawahnya dan tidak ada pembatas aquitard di lapisan atasnya, batas di lapisan
atas berupa muka air tanah. Permukaan air tanah di sumur dan air tanah bebas
adalah permukaan air bebas, jadi permukaan air tyang aerosi (tak jenuh) di
atas zone yang jenuh (Effendi, 2003).
2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer)
Akuifer tertekan adalah suatu akuifer dimana air tanah terletak di bawah
lapisan kedap air (impermeable) dan mempunyai tekanan lebih besar dari
pada tekanan atmosfer. Air yang mengalir (no flux) pada lapisan
pembatasnya, karena confined aquifer merupakan akuifer yang jenuh air yang
dibatasi oleh lapisan atas dan bawahnya (Suyono, 1976).
19
3. Akiufer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer)
Akuifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh
lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air
(Suyono, 1976).
4. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer)
Akuifer yang bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air,
sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada
lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Dengan
demikian aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan
aquifer semi tertekan (Suyono, 1976).
20
III. TEORI DASAR
3.1 Metode Well Logging
Logging adalah pengukuran satu atau lebih kuantitas fisik di dalam atau di
sekitar lubang sumur relatif terhadap kedalaman sumur atau terhadap waktu atau
kedua - duanya. Kata logging berasal dari kata Bahasa Inggris "log" yang berarti
catatan atau rekaman. Data "wireline logs" di ambil di dalam sumur memakai alat
yang disebut "logging tool", ditransmisikan lewat kabel konduktor listrik (disebut
wireline) ke atas permukaan untuk direkam dan diolah (Samperuru, 2005).
Well logging merupakan perekaman karakteristik dari suatu formasi batuan yang
diperoleh melalui pengukuran pada sumur bor (Ellis dan Singer, 2008). Data yang
dihasilkan disebut sebagai well log. Berdasarkan proses kerjanya, logging dibagi
menjadi dua jenis , yaitu wireline logging dan logging while drilling bor (Ellis dan
Singer, 2008). Wireline logging dilakukan ketika pemboran telah berhenti dan kabel
digunakan sebagai alat untuk mentransmisikan data. Pada logging while drilling,
logging dapat dilakukan bersamaan dengan pemboran. Logging jenis ini tidak
menggunakan kabel untuk mentransmisikan data. Saat ini logging while drilling lebih
banyak digunakan karena lebih praktis .
2
21
Jenis dan Prinsip Logging. Dalam rangka melengkapi data geofisika log dari
lubang bor yang telah selesai diperlukan suatu rangkaian probe (juga dikenal
sebagai perkakas atau soundes). Jenis tanggapan pada probe dalam mengukur sinar
gamma alami tergantung pada komposisi kimia batuannya. Batuan serpih berisi
potassium – bearing mineral tanah liat dan sejumlah uranium kecil, thorium dan
hasil runtuhannya. Akibatnya probe logging sinar gamma merespon paling kuat ke
batuserpih (shalestone) dan batulempung (claystone). Respon berkurang ketika isi
dari batuan serpih berkurang melalui siltstone dan batupasir kotor. Batupasir
umumnya memiliki tingkat paling rendah dari radiasi gamma alami Pemancaran
radiasi gamma alami mampu mendeteksi lapisan permeabel dan impermeabel
(Darling, 2005).
Metode Well Loggig dapat diilustrasikan seperti yang terlihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pengukuran Well Logging (Darling, 2005).
22
Well logging dapat dilakukan dengan dua cara dan bertahap , yaitu:
a. OpenholeLogging
Openhole Logging ini merupakan kegiatan logging yang dilakukan pada
sumur/lubang bor yang belum dilakukan pemasangan casing. Pada umumnya pada
tahap ini semua jenis log dapat dilakukan.
b. Casedhole Logging
Casedhole Logging merupakan kegiatan logging yang dilakukan pada
sumur/ lubang bor yang sudah dilakukan pemasangan casing. Pada tahapan ini
hanya log tertentu yang dapat dilakukan antara lain adalah log Gamma Ray,
Caliper, NMR, dan CBL.
Parameter-parameter sifat batuan utama yang diukur meliputi temperatur,
tahanan jenis, densitas, porositas, permeabilitas dan sebagainya yang tergambar
dalam bentuk kurva-kurva log. Sifat-sifat dasar batuan yang tergambar dalam
kurva log diperlukan untuk menghitung (Harsono, 1997):
Kapasitas/kemampuan batuan untuk menampung fluida
Jumlah fluida dalam batuan tersebut
Kemampuan fluida mengalir dari batuan ke lobang sumur bor
23
Gambar 8. Skematik diagram dari pengaturan wireline logging modern.
(Rider, 2002)
3.2. Tipe-Tipe Log
Log adalah suatu grafik kedalaman (dalam waktu) dari suatu set yang
menunjukkan parameter fisik, yang diukur secara berkesinambungan dalam sebuah
sumur (Harsono, 1997). Ada 4 tipe atau jenis log yang biasanya digunakan dalam
interpretasi, yaitu :
Log listrik, terdiri dari log SP (Spontaneous Potential), log resistivitas;
Log radioaktif terdiri dari log GR (Gamma Ray), log porositas (log densitas dan
log neutron) ;
Log akustik berupa log Sonic;
24
Log Caliper
Pada penelitian kali ini jenis logging yang digunakan ialah log listrik. Log
listrik merupakan suatu jenis log yang digunakan untuk mengukur sifat
kelistrikkan batuan, yaitu resistivitas atau tahanan jenis batuan dan potensial diri
dari batuan. Adapun jenis log listrik yang digunakan pada penelitian ini adalah
sebagai berikut.
1. Log Spontaneous Potensial (SP)
Log SP adalah rekaman perbedaan potensial listrik antara elektroda di
permukaan dengan elektroda yang terdapat di lubang bor yang bergerak
naik – turun.Supaya SP dapat berfungsi maka lubang harus diisi oleh
lumpur konduktif. Log SP digunakan untuk:
Identifikasi lapisan permeable ;
Mencari batas-batas lapisan permeabel dan korelasi antar sumur
berdasarkan lapisan itu;
Menentukan nilai resistivitas air formasi (Rw);
Memberikan indikasi kualitatif lapisan serpih.
Pada lapisan serpih (shale), kurvaSP umumnya berupa garis lurus
yang disebut garis dasar serpih, sedangkan pada formasi permeabel kurva SP
menyimpang dari garis dasar serpih dan mencapai garis konstan pada lapisan
permeabel yang cukup tebal , yaitu garis pasir. Penyimpangan SP dapat ke kiri
atau ke kanantergantung pada kadar garam air formasi dan filtrasi lumpur
(Hilchie, 1982).
25
Shale baseline menunjukkan defleksi positif maksimum (dalam
sampel ini) dan terjadi berlawanan dengan serpih. SSP (Static SP) adalah
defleksi negatif maksimum dan terjadi berlawanan bersih, porous dan batu
pasir permeabel yang berkomposisi air. (Rider, 2002).
Gambar 9. Contoh shale baseline dan didefinisikan SSP dalam log SP.
(Rider,2002)
Log SP hanya dapat menunjukkan lapisan permeabel, namun tidak
dapat mengukur harga absolut dari permeabilitas maupun porositas dari
suatu formasi. Log SP sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti
resistivitas formasi, air lumpur pemboran, ketebalan formasi dan salinitas
air formasi.Jika salinitas air formasi dalam lapisan lebih besar dari salinitas
lumpur maka kurva SP akan berkembang negatif, dan jika salinitas air
formasi dalam lapisan lebih kecil dari salinitas lumpur maka kurva SP akan
26
berkembang positif. Dan apabila salinitas air formasi dalam lapisan sama
dengan salinitas lumpur maka defleksi kurva SP akan menunjukkan garis
lurus sebagaimana pada shale (Doveton, 1986).
2. Log Resistivitas
Resistivitas atau tahanan jenis suatu batuan adalah suatu kemampuan
batuan untuk menghambat jalannya arus listrik yang mengalir melalui
batuan tersebut. Nilai resistivitas rendah apabila batuan mudah untuk
mengalirkan arus listrik, sedangkan nilai resistivitas tinggi apabila
batuan sulit untuk mengalirkan arus listrik.
Log Resistivity digunakan untuk mendeterminasi zona hidrokarbon
dan zona air, mengindikasikan zona permeabel dengan mendeteminasi
porositas resistivitas, karena batuan dan matrik tidak konduktif, maka
kemampuan batuan untuk menghantarkan arus listrik tergantung pada fluida
dan pori.
27
Gambar 10. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas.
(Rider, 2002)
Untuk tujuan geologi, log resistivitas yang digunakan harus
diketahui kemampuan resolusinya. Log microtool memberikan resolusi
sangat baik untuk identifikasi lapisan geologi. Laterolog mampu
memberikan gambaran lapisan pada skala yang tepat untuk indikasi batas
lapisan, tetapi penggunaannya harus digunakan dan dikorelasikan dengan
log lainnya. Log induksi memberikan resolusi batas lapisan yang sangat
buruk, tetapi pada saat yang sama semua efek lapisan dirata- rata
sedemikian rupa untuk membuat tren litologi menonjol. Ketika suatu
28
formasi di bor, air lumpur pemboran akan masuk ke dalam formasi ,
sehingga membentuk zona yang terinvasi.
Gambar 11. Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas
(Rider, 2002)
3.3 Pengolahan Data Well Logging
Hasil pengukuran atau pencatatan data log disajikan dalam kurva log vertikal
sebanding dengan kedalamannya dengan menggunakan skala tertentu sesuai
keperluan pemakainya. Tampilan data hasil metode well logging adalah dalam
bentuk grafik kedalaman dari satu set kurva dimana menunjukkan parameter
terukur secara berkesinambungan di dalam sebuah sumur (Harsono, 1997). Dari
29
hasil kurva-kurva yang menunjukkan parameter tersebut dapat diinterpretasikan
jenis-jenis dan urutan-urutan litologi log serta ada tidaknya komposisi air pada
suatu sumur di titik pemboran. Dengan kata lain metode well logging merupakan
suatu metode yang dapat memberikan data akurat untuk mengevaluasi secara
kualitatif dan kuantitatif adanya komposisi air
3.4. Prinsip Dasar Kelistrikan Bumi
Metode geolistrik tahanan jenis merupakan salah satu alternatif yang
digunakan untuk ekplorasi dangkal. Metode ini memanfaatkan kontras sifat
resistivitas (tahanan jenis) dari lapisan batuan di dalam bumi sebagai media/alat
untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan.
Batuan penyusun berbagai mineral, atom-atom terikat secara ionik atau
kovalen. Karena adanya ikatan tersebut, maka batuan mempunyai sifat
menghantarkan arus listrik. Aliran arus listrik di dalam batuan/mineral dapat
digolongkan menjadi 3 macam yaitu :
1. Konduksi elektronik
Konduksi ini adalah tipe normal dari aliran arus listrik dalam
batuan/mineral. Hal ini terjadi, jika batuan/mineral tersebut mempunyai
banyak elektron bebas. Akibatnya arus listrik mudah mengalir pada batuan
tersebut. Sebagai contoh, batuan yang banyak mengandung logam.
2. Konduksi elektrolitik
Konduksi jenis ini banyak terjadi pada batuan/mineral yang bersifat porus
dan pada pori-pori tersebut terisi oleh larutan elektrolit. Dalam hal ini arus
30
listrik mengalir akibat dibawa oleh ion-ion larutan elektrolit. Konduksi seperti
ini lebih lambat daripada konduksi elektronik.
3. Konduksi dielektrik
Konduksi ini terjadi pada batuan yang bersifat dielektrik artinya batuan
tersebut mempunyai elektron bebas sedikit bahkan tidak ada sama sekali.
Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar, maka elektron- elektron
dalam atom batuan dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dengan intinya,
sehingga terjadi polarisasi. Peristiwa ini sangat bergantung pada konstanta
dielektrik batuan yang bersangkutan (Hendrajaya dan Arif, 1990).
3.5. Potensial Listrik Pada Bumi
Potensial listrik alam atau potensial diri disebabkan karena terjadinya
kegiatan elektrokimia mekanik. Faktor pengontrol dari semua kejadian ini adalah
air tanah. Potensial ini berasosiasi dengan pelapukan mineral pada bodi sulfida,
perbedaan sifat batuan (kandungan mineral) pada kontak geologi, kegiatan
biolektrik dari materi organik korosi, gradien termal dan gradien tekanan. Potensial
alam ini dapat dikelompokkan menjadi 4 yaitu :
1. Potensial elektrokinetik
Potensial ini disebabkan bila suatu larutan bergerak melalui suatu pipa
kapiler atau medium yang berpori.
2. Potensial diffusi
Potensial ini disebabkan bila terjadi perbedaan mobilitas dari ion dalam
larutan yang mempunyai konsentrasi berbeda.
31
3. Potensial Nerust
Potensial ini timbul bila suatu elektroda dimasukkan ke dalam larutan
homogen.
4. Potensial Mineralisasi
Potensial ini timbul bila dua elektroda logam dimasukkan kedalam larutan
homogen.
3.6. Konsep Teori Geolistrik
Resistivitas suatu bahan adalah besaran atau parameter yang menunjukkan
tingkat hambbatannya terhadap arus listrik. Bahan yang mempunyai resistivitas
makin besar, berarti makin sukar untuk dilalui arus listrik (Waluyo dan Hartantyo,
2000.).
Pengukuran resistivitas dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama yang
berkaitan dengan hantaran elektrolit (conduction of electrolyte). Nilai resistivitas
batuan terutama ditentukan oleh materi penyusun batuan dan nilai resistivitas
masing-masing. Kebanyakan batuan yang ada dalam bumi adalah isolator, tetapi
mempunyai pori-pori yang berisi fluida terutama air. Hantaran listrik pada batuan
banyak ditentukan oleh distribusi elektrolit dalam pori-pori batuan. Pada dasarnya
hantaran listrik batuan yang kering lebih rendah dari pada batuan yang berisi air
tanah. Jika elektrolit yang ada dalam pori-pori batuan bersifat konduktif garam
ataupun kadar mineral yang tinggi maka akan menaikkan daya hantar listrik batuan
tersebut (Waluyo dan Hartantyo, 2000.).
32
Prinsip kerja dari metode resistivitas adalah mengalirkan arus listrik ke
dalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudian beda potensialnya diukur melalui
dua elektroda potensial, sehingga nilai resistivitasnya dapat dihitung. Resistivitas
(tahanan jenis) merupakan suatu besaran yang menunjukkan tingkat hambatan
terhadap arus listrik dari suatu bahan, yang diberi simbol ρ. Hambatan listrik R
suatu bahan berbanding lurus dengan panjang penghantar L dan berbanding terbalik
dengan luas penampang penghantar A (Gambar 12.), yang didefinisikan sebagai
berikut Zohdy,dkk., 1980):
Gambar 12. Material homogen yang dialiri arus memiliki luas penampang A,
panjang L dan ujung-ujung permukaannya memiliki beda potensial V (Zohdy,
dkk, 1980)
Perumusan hambatan listrik diberikan melalui persamaan 3.1 yaitu :
𝑅 = 𝜌𝐿
𝐴 ................................................ (3.1)
Dimana :
𝜌 : Resistivitas material (Ωm)
R : Hambatan listrik (Ω)
L : Panjang material (m)
A : Luas penampang material (𝑚2)
33
Menurut Hukum Ohm untuk rangkaian listrik yang dialiri arus I dan memiliki
hambatan listrik R memiliki beda potensial :
V = I.R
Atau
𝑅 =𝑉
𝐼 ............................................. (3.2)
Maka dari persamaan (3.1) dan (3.2) diperoleh:
𝑉
𝐿 =
𝜌𝐼
𝐴 .............................................. (3.3)
3.9 Konsep Resistivitas semu
Dalam eksplorasi geolistrik, jarak elektroda jauh lebih kecil daripada jejari
bumi, sehingga bumi dapat dianggap sebagai medium setengah tak berhingga.
Pengukuran dengan konfigurasi apapun (pada medium setengah tak berhingga)
harus memberikan harga true resistivity yang sama. Pada kenyataannya, objek yang
diukur adalah bumi atau tanah yang umumnya berlapis, terdiri dari lapisan-lapisan
dengan ρ yang berbeda-beda, sehingga perandaian bahwa mediumnya adalah
homogen tidak terpenuhi. Potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan-
lapisan tersebut. Karenanya harga resistivitas yang diukur seolah-olah merupakan
harga resistivitas untuk satu lapisan saja, disebut resistivitas semu (apparent
resistivity. Nilai resistivitas semu tergantung pada tahanan jenis lapisan-lapisan
pembentuk formasi geologi (subsurface geology) dan spasi serta geometrik
elektroda (Waluyo dan Hartantyo, 2000).
34
𝜌𝑎 = 𝐾∆𝑉
𝐼
Dimana :
𝜌𝑎 : Resistivitas semu (Ω𝑚)
K : Faktor geometri
∆V : Beda potensial (Vo)
I : Kuat arus (A)
3.8. Konfigurasi Schlumberger
Umumnya metoda geolistrik yang sering digunakan adalah yang
menggunakan 4 buah elektroda yang terletak dalam satu garis lurus serta simetris
terhadap titik tengah, yaitu 2 buah elektroda arus (AB) di bagian luar dan 2 buah
elektroda tegangan (MN) di bagian dalam. Dengan asumsi bahwa kedalaman
lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari
jarak elektroda arus (yang dimisalkan dengan elektroda arus A dan elektroda arus
B) dapat bernilai AB/2 (apabila digunakan arus listrik DC murni). Sehingga dapat
diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini berbentuk setengah bola
dengan jari-jari AB/2 (Azhar, 2004).
Kombinasi dari jarak AB/2, jarak MN/2, besarnya arus listrik yang dialirkan
serta tegangan listrik yang terjadi akan mendapatkan suatu harga tahanan jenis semu
(apparent resistivity). Disebut tahanan jenis semu karena tahanan jenis yang
35
terhitung tersebut merupakan gabungan dari banyak lapisan batuan di bawah
permukaan yang dilalui arus listrik. Bila satu set hasil pengukuran tahanan jenis
semu dari jarak AB terpendek sampai yang terpanjang tersebut digambarkan pada
grafik logaritma ganda dengan jarak AB/2 sebagai sumbu X dan tahanan jenis semu
sebagai sumbu Y, maka akan didapat suatu bentuk kurva data geolistrik. Dari kurva
data tersebut bisa dihitung dan diduga sifat lapisan batuan di bawah permukaan.
dan kurva bantu sebagai acuan untuk mencari resisitivitas dan kedalaman daerah
penelitian. Pada konfigurasi schlumberger idealnya jarak MN dibuat sekecil-
kecilnya, sehingga jarak MN secara teoritis tidak berubah. Tetapi karena
keterbatasan kepekaan alat ukur, maka ketika jarak AB sudah relatif besar maka
jarak MN hendaknya dirubah. Perubahan jarak MN hendaknya tidak lebih besar
dari 1/5 dari jarak AB. Kelebihan dari konfigurasi schlumberger ini adalah
kemampuan untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada
permukaan, yaitu dengan membandingkan nilai resistivitas semu ketika terjadi
perubahan jarak elektroda MN/2. Agar pembacaan tegangan pada elektroda MN
bisa dipercaya, maka ketika jarak AB relatif besar hendaknya jarak elektroda MN
juga diperbesar (Bisri, 1991).
36
Gambar 13. Konfigurasi Sclumberger (Bisri, 1991).
Nilai tahanan jenis semu (apparent resistivity) diperoleh dengan
persamaan :
= K I
V
Keterangan :
K : inversi geometri,
ρ : resistivitas semu (Ω𝑚),
V : beda potensial (Vo),
I : kuat arus (A)
37
3.9. Nilai Resistivitas Batuan
Tabel 4. Nilai resistivitas batuan dan mineral (Telford, 1990)
Rocks type Resistivity range ( m)
Granite porphyry Feldspar porphyry
Syenite
Diorite porphyry
Porphyryte
Carbonatized porphyry
Quartz diorite
Porphyry (various)
Dacite
Andesite
Diabase (various)
Lavas
Gabbro
Basalt
Olivine norite
Peridotite
Hornfels
Schists (calcareous and mica)
Tuffs Graphite schists Slate (various) Gneiss (various) Marble Skarn Quartzites (various)
Consolidated shales
Argillites
Conglomerates
Sandstones
Limestones Dolomite Unconsolidated wet clay
Marls
Clays
Oil sands
Surface water (ign.rock)
Surface water (sediments)
Soil waters
Natural water (ign.rock)
Natural water (sediments)
Sea water
4.5x103
(wet)- 1.3x106
(dry) 4x 10
3 (wet)
102- 10
6
1.9x103
(wet)- 2.8x104
(dry) 10- 5x10
4 (wet)- 3.3x10
3 (dry)
2.5x103
(wet)- 6x104
(dry) 2x10
4- 2x10
6 (wet)- 1.8x10
5 (dry)
60- 104
2x104(wet)
4.5x104
(wet)- 1.7x102
(dry) 20- 5x10
7
102- 5x10
4
103- 10
6
10- 1.7x107
(dry) 10
3- 6x10
4 (wet)
3x103
(wet)- 6.5x103
(dry) 8x10
3 (wet)- 6x10
7 (dry)
20- 104
2x103
(wet)- 105
(dry) 10-10
2
6x102- 4x10
7
6.8x104
(wet)- 3x106
(dry) 10
2- 2.5x10
8 (dry)
2.5x102
(wet)- 2.5x108
(dry) 10- 2x10
8
20- 2x103
10- 8x102
2x103- 10
4
1- 6.4x108
50- 107
3.5x102- 5x10
3
20
3- 70
1- 100
4- 800
0.1- 3x103
10- 100
100
0.5- 150
1- 100
0.2
38
IV. METODOLOGI PENELITIAN
4.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan maret 2018 di laboratorium Teknik
Geofisika Universitas Lampung. Adapun time scedule dapat dilihat pada tabel
berikut. Penelitian ini dilakukan selama 4 bulan sampai terlaksananya sidang
komprehensif.
Tabel 5. time scedule Penelitian
No Kegiatan
Bulan (Minggu ke-)
April Mei Juni Juli
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Studi Literatur
2 Pengumpulan Data
3 Pengolahan Data
4 Interpretasi dan Pembahasan
5 Penyusunan Skripsi
6 Bimbingan dan Seminar Usul
7 Revisi dan Bimbingan Hasil
8 Seminar Hasil
9 Sidang Komprehensif
39
4.2. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah sebagai
berikut.
1. Data Well Logging (log SP dan log resistivity)
2. Data Geolistrik
3. Komputer/ laptop
4. Software Geofisika
5. Alat Tulis
4.3. Prosedur Penelitian
1. Studi Literatur
Tahap studi literatur ditunjukkan untuk memahami konsep dasar
geologi maupun geofisika dari penelitian yang dilakukan. Melakukan
analisis terhadap data eksplorasi geofisika.
2. Pengolahan data log
Tahap pengolahan data log ini adalah melakukan pemodelan 1D data
log sebagai peta kedalaman, lalu melakukan zonasi litologi dan melakukan
analisis ketebalan litologi daerah prosfek akuifer dengan di bantu oleh data
cutting.
40
3. Pengolahan data geolistrik
Melakukan pengolahan data geolistrik 1D dengan konfigurasi
sclumberger agar diketahui posisi prosfek akuifer, kedalaman akuifer
hingga ketebalan akuifer.
4. Korelasi data log dan data geolistrik
Melakukan validasi dari hasil pengolahan data log 1D dan geolistrik
1D, menentukan zona akuifer yang akurat.
41
4.4. Diagram Alir
Adapun Diagram alir pada penelitian kali ini adalah sebagai berikut :
Gambar 17. Diagram alir penelitian
103
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini adalah :
1. Berdasarkan nilai resistivitas batuan, daerah penelitian Lampung Timur
didominasi oleh litologi batuan berupa batu lempung, batu pasir
lempungan, lempung pasiran, batu basalt berongga dan batupasir.
2. Berdasarkan nilai resistivitas batuan daerah penelitian Way Kanan
didominasi oleh litologi batuan berupa batu lempung, batu pasir
lempungan, batu lempung pasiran dan batu pasir.
3. Berdasarkan hasil korelasi antara metode geolistrik dan well logging
diperoleh secara rinci zona akuifer air tanah dalam, zona akuifer
permukaan dan ketebalan lapisan pada masing-masing titik pengukuran
dengan nilai yang bervariasi.
4. Nilai resistivitas yang terukur pada metode geolistrik dan metode well
logging cenderung berbeda, dimana pada metode geolistrik akuifer
dicirikan dengan nilai resistivitas yang kecil yang merupakan resistivitas
sebenarnya, sedangkan pada metode well logging nilai resistivitas yang
terukur cenderung lebih besar dikarenakan resistivitas yang terukur
merupakan resistivitas formasi.
104
6.2. Saran
Berdasarkan hasil dari pembahasan, penulis menyarankan bahwa perlu
dilakukan uji pumping test pada setiap titik pengukuran dikarenakan untuk
mengetahui lebih lanjut debit air yang dapat dihasilkan pada setiap titik pengukuran
agar dapat tercukupi kebutuhan sumber air bersih bagi masyarakat setempat. Selain
itu hendaknya pada saat pengukuran metode well logging sebaiknya tidak dilakukan
pengcasingan terlebih dahulu agar pembacaan alat logging lebih maksimal, dan log
yang digunakan hendaknya lebih dari 2 jenis log agar akuifer dan perlapisan yag
diperoleh lebih akurat. Sedangkan pada metode geolisrik lebih baik jika dilakukan
pengukuran dan pemodelan 2D.
DAFTAR PUSTAKA
Amelia, Nurhidayati. 2016, Pelaksanaan Program Penyediaan Air Minum dan
Sanitasi Berbasis Masyarakat di Desa Lubuk Mayan Kecamatan Rantau
Pandan Kabupaten Bungo Provinsi Jambi, Riau, Universitas Riau.
Asdak, C., 1995, Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta.
Azhar. Handayani, G. 2004. Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi
Schlumberger untuk Penentuan Tahanan Jenis Batubara. Bandung, ITB.
Bisri. 1991. Aliran Air Tanah. Malang, Universitas Brawijaya.
BPS., 2014, Kutipan Geografis Way Kanan. Way Kanan.
Darling, T., 2005, Well Logging and Formation Evaluation, Oxford: Elsevier
Publishing Company.
Doveton, J H., 1986, Log Analysis of Subsurface Geology, John Wiley and Sons
Inc, USA.
Driscoll, G., dan Fletcher., 1987, Groundwater and Wells, America: Johnson
Division.
Effendi, H. 2003, Telaah Kualitas Air, Yogyakarta: Penerbit Konisius
Ellis, D.V., dan Singer, J.M., 2008, Well Logging For Earth Scientist 2nd Edition,
Springer :Netherland.
Hendrajaya, L dan Arif, I. 1990, Geolistrik Tahanan Jenis, Laboratorium Fisika
Bumi, Jurusan Fisika FMIPA ITB, Bandung.
Harsono,A. 1997, Penghantar Evaluasi Log Schlumberger Data Services, Jakarta :
Schlumberger Oilfield Service.
Hilchie, D W., 1982, Appiled Openhole Interpretation.
Kodoatie, R. J. Dan Sjarief, R., 2010, Tata Ruang Air, Yogyakarta :ANDI.
Kovalevsky, V. S., Kruseman, G. P., dan Rushton, K. R., 2004, An international
guide for hydrogeological investigations, United Nations Educational,
Scientific and Cultural Organization, Paris.
Mangga, S.A., Amirudin., Suwarti, T., Gafoer, S. Dan Sidarto. 1993. Peta Geologi
Lembar Tanjung Karang, Sumatera, Pusat Penelitian dan Pengembangan
Geologi, Bandung
Rider, M., 2002, The Geological Interpretation of Well Logs. Second
Edition, Sutherland, Skotlandia.
Samperuru, D. Prinsip Mendasar Wirelene. Yahoo! Group. December 11,
2005. April 29, 2015.
http://tech.groups.yahoo.com/group/Migas_Indonesia/message/33766
Suyono, E., 1976, Seminar Pengembangan Air Tanah untuk Iriggasi, Jakarta:
Direktorat Jenderal Perairan.
Telford, W.M., 1976, Geldart, L.p., Sheriff, R.E., and Keys, D.A., 1976, Applied
Geophysics, Edisi 1, Cambridge University Press, Csmbridge.
Waluyo dan Edy Hartantyo. 2000. Buku Panduan Workshop Geofisika.
Laboratorium Geofisika Program Studi Geofisika UGM. Yogyakarta.
Yanuarti, Arti Siti. (2014), Kajian Terhadap Kebutuhan dan Upaya Pemenuhan Air
Bersih di Kelurahan Pasir Impun Kecamatan Mandalajati Kota Bandung.
Universitas Pendidikan Indonesia.
Zohdy, A. A. R., Eaton, G. P., dan Mabey, D. R. 1980. Application of Surface
Geophysics to Ground-Water Investigations. United States Goverment
Printing Office. Washington.