Eksplorasi Geofisika

Salah satu metoda eksplorasi dalam bidang geofisika yang berkembang adalah dengan memanfaatkan sifat kelistrikan dan lapisan bumi yang dikenal dengan sebutan metoda geolistrik. Metoda geolistrik terdiri dan beberapa jenis, di antaranya metoda polarisasi imbas (induce polarization, ip), metoda potensial diri (self potential, sp) dan metoda geolistrik tahanan jenis (resistivity). Metoda geolistrik tahanan jenis yang dikenal juga dengan sebutan metoda resistivitas merupakan metoda yang bersifat dinamik (aktif), karena menggunakan gangguan aktif berupa injeksi arus yang dipancarkan ke bawah permukaan bumi.

Berdasarkan pada tujuan penyelidikan, metoda ini dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu metoda resistivity mapping dan sounding (drilling). Metoda resistivity mapping merupakan metoda resistivitas yang bertujuan untuk mempelajari vareiasi tahanan jenis lapisan bawah permukaan secara horizontal. Oleh karena itu, pada metoda ini digunakan konfigurasi elektroda yang sama untuk setiap titik pengamatan di permukaan bumi. Setelah itu baru dibuat kontur isoresisitivitasnya. Sementara metoda resistivity sounding juga dikenal sebagai resistivity drilling, resistivity probing dan lain-lain. Hal ini disebabkan metoda ini bertujuan untuk mempelajari variasi resistivitas batuan di bawah permukaan bumi secara vertika] (Raehman K, 2004).

I. Sifat Kelistrikan Batuan

Batuan mempunyai sifat-sifat kelistrikan karena batuan merupakan suatu jenis materi. Sifat kelistrikan batuan adalah karakteristik dan batuan bila dialirkan arus listrik ke dalamnya. Arus listrik ini dapat berasal dan alam itu sendiri akibat terjadinya ketidakseimbangan atau arus listrik yang sengaja dimasukkan ke dalamnya. Dalam hal ini akan dipelajari tentang potensial listrik alam dan batuan, konduktivitas batuan dan konstanta dielektrik batuan.

II Potensial Listrik Batuan.

Potensial listrik batuan adalah potensial listrik alam atau potensial diri disebabkan terjadinya kegiatan elektrokimia atau kegiatan alam. 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 bioelektrik dan materi organik korosi, gradien termal dan gradien tekanan. Potensial alam ini dapat dikelompokkan menjadi 4 kelompok, yaitu potensial elektrokinetik, potensial diffusi, potensial nerust dan potensial mineralisasi.

1. Potensial Elektrokinetik. Potensial ini disebabkan bila suatu larutan bergerak melalui suatu pipa kapiler atau medium yang berpori.
2. Potensial Diffusi. Potensial mi disebabkan bila tcrjadi perbedaan mobilitas dari ion dalam larutan yang mempunyai konsentrasi berbeda.
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 ke dalam larutan homogen. Harga potensial ini paling besar bila dibandingkan dengan jenis potensial lainnya. Biasanya potensial ini timbul pada zona yang mengandung banyak sulfida, graphite dan magnetik.
Sedangkan jenis penyebab potensial alam lainnya, seperti korosi, bioelektrik, gradien temperatur dan gradien tekanan sudah tercakup dalam salah satu dari kelompok di atas.

III Konduktivitas Listrik Batuan

Pada bagian batuan, atom-atom terikat secara ionik atau kovalen. Karena adanya ikatan ini maka batuan mempunyai sifat menghantarkan arus listrik. Aliran arus listrik dalam batuan/mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik dan konduksi secara dielektrik.

1. Konduksi Elektronik; Konduksi ini adalah tipe normal dan aliran arus listrik dalam batuan/mineral. Hal ini terjadi jika batuan atau mineral tersebut. mempunyai banyak elektron bebas, akibatnya arus mudah mengalir pada batuan ini. Sebagai contoh, batuan yang banyak mengandung logam.

2. Konduksi Elektrolitik; Konduksi jenis ini banyak terjadi pada batuan atau mineral yang bersifat porus dan pori-porinya tersebut terisi oleh larutan- elektrolit. Dalam hal mi arus listrik mengalir akibat dibawa oleb ion-ion larutan elektrolit. Konduksi dengan cara ini lebih lambat daripada konduksi elektronik.

3. Konduksi Dielektrik; Konduksi ini terjadi pada batuan yang lebih bersifat dielektrik, artinya batuan tersebut mempunyai elektron bebas sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali. Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar, maka elektron-elektron dalam, atom batuan dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dan intinya sehingga terjadi polarisasi. Peristiwa ini sangat bergantung pada konstanta dielektrik batuan yang bersangkutan.

Konduktivitas batuan berpori bervariasi tergantung pada volume, susunan pori dan kandungan air di dalamnya. Padahal konduktivitas air Itu sendiri bervariasi yaitu tergantung pada banyaknya ion yang terdapat di dalamnya (Hendrajaya, L. &Arif, I., 1990).