IDENTIFIKASI JENIS BATUAN BAWAH PERMUKAAN DI DAERAH DURIN MBELANG KUTAMBARU KABUPATEN LANGKAT SUMATERA UTARA DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK.
I DE NT I FI K AS I JENIS BATUAN BAWAH PERMUKAAN
DI DAE RAH DURI N M B E L A N G KUTAMBARU
K A B U P A T E N L A N G K A T S UMAT E RA
UTARA DENGAN MENGGUNAKAN
M E T O D E GEOLISTRIK
Oleh:
Fil emon Sagala
NIM 4102240006
Program Studi Fisi ka
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur bagi Allah Tri Tunggal atas segala berkat dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya
dan ucapan syukur penulis sampaikan kepada Bunda Maria, Bunda Pertolongan
Abadi yang memberi ketabahan dan penguatan kepada penulis dalam
menyelesaikan perkuliahan dan skripsi ini. Skripsi ini berjudul ” Identifikasi Jenis
Batuan Bawah Permukaan Di Daerah Durin Mbelang Kutambaru Kabupaten
Langkat Sumatera Utara Dengan Menggunakan Metode Geolistrik”.
Selama proses penyusunan skripsi ini berlangsung, penulis telah
memperoleh banyak nasehat dan motivasi yang tak terhingga banyaknya. Oleh
karena itu, dengan penuh kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada Bapak Muhammad Kadri, S.Si, M.Sc selaku Dosen
Pembimbing Skripsi. Beliaulah yang senantiasa meluangkan waktu, pikiran, dan
tenaganya
untuk
membimbing
penulis
dalam
penyelesaian
skripsi
ini. Kepada ketiga Dosen Penguji (Bapak Drs. Juniar Hutahaean, M.Si,
Bapak Drs. Abd. Hakim, M.Si, dan Bapak Alkahfi Maas Siregar, M.Si),
atas masukan dan saran dalam perbaikan isi skripsi. Dan kepada Dosen
Pembimbing Akademik Ibu Rita Juliani S.Si, M.Si, yang telah berbagi ilmu dan
wawasan dengan penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih fungsionaris
serta seluruh Dosen Fisika Non Kependidikan Unimed serta Rekan
Mahasiswa/i Jurusan Fisika Fakultas FMIPA UNIMED. yang selalu
mendoakan, mendukung, dan memberikan motivasi kepada penulis. Tidak lupa
juga ucapan terima kasih saya kepada Abang Arman Dst, S.E, Abang Suhu
Saragih, S.T serta Kepala Desa Herryson Bangun, S.E dan masyarakat Sulkam
yang telah membantu dalam penelitian ini.
Teristimewa bagi mereka yang selalu ada dan yang begitu berharga yang
tidak pernah letih memberi kasih sayang, dukungan semangat dan material kepada
penulis yaitu Ayah tercinta M. Sagala dan Ibunda tersayang A. Br Tamba.
Terkhusus juga untuk Abang Horas Adrianus Sagala, Adik dan Itoku Aleksander
Sagala dan Cica Yola Br Sagala, dan Itoku yang selalu memberi senyuman Devi
v
Ryana Sagala, penulis mengucpakan rasa hormat dan terimakasih yang mendalam
buat doa dan semangat yang selalu diberikan kepada penulis.
Buat rekan-rekan mahasiswa/i Non-Dik KECE angkatan ’10, teman-teman
seperjuangan (Imron, Roy T, Robert S, Yusuf, Biduan, Sinta, Sartika, Setyara,
Anna, Grace, Ningsih, Dame, Denria, Oriva, Berton, Marusaha, Lorentina),
teristimewa buat teman-teman yang membantu dalam penelitian ini (Hengki S,
Adeline, Yanti, Vicky, Sovian, Putra, Istas USU, Jay USU, Andiko USU). Begitu
juga untuk kawan-kawan dan adik-adik Stambuk 2010, 2011, 2012, dan 2013
Jurusan Fisika yang tergabung dakam IKBKF khususnya Ito Esti, Rikardo,
Hotdon, Riris Manihuruk dkk, Adriyani, Oci, Endang, Rido dkk, Sri Erliani,
Eviyona, Rita Deby, Konny dkk serta yang tidak dapat penulis sebut satu-persatu.
Buat Sahabat dan Sobat Rekan BPH dan Alumni UK-KMK St. Martinus
Unimed yang penulis sangat banggakan, abang/kakak yang memberi motivasi,
arahan dan bimbingan yaitu B’Willy Sitanggang, B’Thomz yg ganteng, B’angkat
Forcenly, B’angkat Jastima, B’Stambuk Andil, B’Arisman, B’Guntur, B’Tompul
K’angkat Merta, Lae Mars, Tulang Tohmal, B’Chandra, B’Thomas, K’Lasri,
K’Shelpy, K’Astri, Pra Haposan, Pra Rinaldo, B’Parman, B’ Irwan, K’Albina,
teman seperjuangan ’10 (Impal Dewi, Mami Henra, Maen Ratna, Partahanan,
Saputra, Supriando, Mej Tetti, Bu Kord Katrin, Iban Liliana, Praku Rejeki) serta
teman satu jurusan (Ito Mawar, Itink Rita, Lae Paul, Plen Eva, Soeparno), Adikadik yang memberi dukungan dan doa, semangat dan senyuman yang sangat indah
dalam menyelesaikan tugas akhir ini khusunya Adek angkat (Aryadi G Mejin,
Lasriana, Nisa, Ligayu, Irma H, Johan A, Risinti, Jevri), Iban Yessi VCS, Hendra,
Pudan Clara Acul, Melita, Julius, Irvan, Iban Jeni, Sari Siregar, Maria Simb’,
Erwin, Hamonangan, Devi Wau, Pra Edi, Steven, Enzi zen, Irma Tarigan, Winda,
Leonardo, Rini, Rinda, Marta, Graciana, Tiur Sinaga dan masih banyak lagi adikadik yang lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, yang pastinya penulis
sayangi dan akan selalu mengingat segala kenangan dan kebaikan kalian.
Ucapan yang tidak lupa juga kepada rekan domisioner BPMF dan
SEMAF UNIMED (Jesika Srg, Boy A, Imam, Riza), Naimarata UNIMED
(B’Sanuddin, Pra Agus, Pra Ivan, Ito Mona, K’Eris, Sabarina, Junita), Group
vi
Musik SADA KATA Band Karo ( B’Darta, Rikki, Jaspen, Pak Manase, B’ Guido,
B’Midun, Sandro, Gokma Dkk), OMK Berastagi ( B’Kiki, B’Samseng, K’mita,
K’sella, Bony, Mariani Dkk). Ucapan terimakasih yang spesial juga buat dia yang
selalu menopang dan memberi semangat KaroQ Cicilia A. Sihotang dan Bulbbulb
H.M Pratiwi. Begitu juga buat semua pihak yang terkait membantu dalam
penyelesaian tugas akhir ini.
Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan di dalam penulisan
isi skripsi ini. Penulis berharap semoga hasil penelitian ini memberi manfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang sains, ilmu
pengetahuan, kesejahteraan masyarakat dan pengembangan industri. Dan akhir
kata, penulis mengucapkan “selamat membaca dan terima kasih”. Semoga Tuhan
Yesus Kristus selalu menyertai dan melindungi kita.
“Iuvante Deo Vincimus”
Medan,
Juli 2014
Penulis,
Filemon Sagala
NIM. 4102240006
iii
IDENTIFIKASI JENIS BATUAN BAWAH PERMUKAAN
DI DAERAH DURIN MBELANG KUTAMBARU
KABUPATEN LANGKAT SUMATERA
UTARA DENGAN MENGGUNAKAN
METODE GEOLISTRIK
Filemon Sagala (4102240006)
ABSTRAK
Telah dilaksanakan penelitian untuk mengidentifikasi jenis batuan bawah
permukaan di kawasan Durin Mbelang Kabupaten Langkat. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui variasi nilai resistivitas batuan dan struktur lapisan
bawah permukaan. Akuisisi data dan metode yang dilakukan dan digunakan
adalah metode geolistrik resistivitas konfigurasi Schlumberger pada 12 titik
lintasan pengambilan data.
Metode geolistrik digunakan untuk memberikan gambaran lapisan di
bawah permukaan sebagai gambaran geologi bawah permukaan dan sifat-sifat
batuan. Metode geolistrik biasanya diterapkan sebagai eksplorasi pendahuluan
pendugaan jenis dan materi penyusun batuan bawah permukaan, yang mengacu
pada pemetaan data resistivitas lapisan bawah permukaan. Data pengukuran di
lapangan berupa beda potensial dan arus dapat digunakan untuk menghitung harga
resistivitas semu (Apparent Resistivity). Nilai resistivitas bawah permukaan
tersebut diolah menggunakan software Res2Dinv sehingga didapatkan penampang
dua dimensi. Analisa lintasan diolah dengan menggunakan software Surfer8 untuk
mengetahui estimasi penyebaran jenis batuan hingga kedalaman 28 meter.
Dari hasil pemodelan penampang 2-D diperoleh data resistivitas yang
bervariasi dari lintasan 1 hingga lintasan ke 12 berkisar 5.02 Ωm tergolong batuan
lempung hingga 25075 Ωm tergolong batu gamping berdasarkan nilai resistivitas
batuan . Litologi bawah permukaan lintasan 1 sampai dengan lintasan 12 terdapat
berbagai jenis lapisan penyusun seperti lempung, lanau, lumpur, pasir, aluvium,
dan didominasi oleh batu gamping yang terdapat pada permukaan hingga pada
kedalaman 28 m.
Kata
Kunci: Metode Geolistrik,
Penampang
2-D
Resistivitas
Batuan,
Litologi
Batuan,
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Sensus Penduduk Kabupaten Langkat
1
Tabel 2.1. Klasifikasi Berdasarkan Ukuran Partikel dari Sedimen Klastik 9
Tabel 2.2. Penamaan Batuan Sedimen Klastik Berdasarkan Ukuran Butir 17
Tabel 2.3. Klasifikasi Batuan Sedimen Klastik
18
Tabel 2.4. Klasifikasi Batuan Non-Klastik
19
Tabel 2.5. Tabel Klasifikasi Batu Gamping
19
Tabel 2.6. Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Batuan
20
Tabel 2.7. Variasi Resistivitas Material Lapisan Bumi
25
Tabel 2.8. Variasi Resistivitas Batuan dan Mineral
26
Tabel 2.9. Harga Tahanan Jenis Tanah
26
Tabel 2.10. Harga Tahanan Jenis Tanah
27
Tabel 3.1. Spesifikasi Geolistrik
38
Tabel 3.2. Tabel Pengambilan Data Lapangan
43
Tabel 4.1. Hasil Grid Lokasi Pengukuran dengan Alat GPS
44
Tabel 4.2. Karakteristik Lokasi Penelitian dan Nilai Tahanan Jenis
46
Tabel 4.3 Hasil Pembahasan Lintasan 1
49
Tabel 4.4 Hasil Pembahasan Lintasan 2
50
Tabel 4.5 Hasil Pembahasan Lintasan 3
51
Tabel 4.6 Hasil Pembahasan Lintasan 4
52
Tabel 4.7 Hasil Pembahasan Lintasan 5
53
Tabel 4.8 Hasil Pembahasan Lintasan 6
54
Tabel 4.9 Hasil Pembahasan Lintasan 7
55
Tabel 4.10 Hasil Pembahasan Lintasan 8
56
Tabel 4. 11 Hasil Pembahasan Lintasan 9
57
Tabel 4. 12 Hasil Pembahasan Lintasan 10
58
xii
Tabel 4. 13 Hasil Pembahasan Lintasan 11
59
Tabel 4. 14 Hasil Pembahasan Lintasan 12
60
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Mineral
8
Gambar 2.2. Siklus Batuan
11
Gambar 2.3. Resistivitas pada Silinder Konduktor
30
Gambar 2.4. Rencana Penelitian Pada Permukaan Bumi
Dengan 32 Elektroda
32
Gambar 2.5. Susunan elektroda dalam konfigurasi Schlumberger
34
Gambar 2.6. Konfigurasi Geolistrik Schlumberger
34
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian
39
Gambar 3.2. Konfigurasi Elektroda Model Schlumberger
41
Gambar 4.1. Kontur Daerah Durin Mbelang Menggunakan Surfer8
45
Gambar 4.2. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan pertama
48
Gambar 4.3. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kedua
49
Gambar 4.4. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan ketiga
50
Gambar 4.5. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan keempat
51
Gambar 4.6. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kelima
52
Gambar 4.7. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan keenam
53
Gambar 4.8. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan ketujuh
54
Gambar 4.9. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kedelapan
55
Gambar 4.10. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kesembilan
56
Gambar 4.11. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kesepuluh
57
Gambar 4.12. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kesebelas
58
Gambar 4.13. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan keduabelas
59
Gambar 4.14. Kontur Kedalaman 25m sampai 28m
61
Gambar 4.15. Hasil kontur kedalaman 5 meter hingga 28 meter
62
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan resistivitas semu dan
Tabel pengambilan data Lintasan 1
68
Lampiran 2. Tabel Pengambilan Data Lintasan 2
75
Lampiran 3. Tabel Pengambilan Data Lintasan 3
81
Lampiran 4. Tabel Pengambilan Data Lintasan 4
87
Lampiran 5. Tabel Pengambilan Data Lintasan 5
93
Lampiran 6. Tabel Pengambilan Data Lintasan 6
99
Lampiran 7. Tabel Pengambilan Data Lintasan 7
105
Lampiran 8. Tabel Pengambilan Data Lintasan 8
111
Lampiran 9. Tabel Pengambilan Data Lintasan 9
117
Lampiran 10. Tabel Pengambilan Data Lintasan 10
123
Lampiran 11. Tabel Pengambilan Data Lintasan 11
129
Lampiran 12. Tabel Pengambilan Data Lintasan 12
135
Lampiran 13. Gridding Report Titik Lintasan Durin Mbelang
141
Lampiran 14. Stacking Chart Daerah Penelitian
149
Lampiran 15. Peta Geologi Daerah Penelitian
150
Lampiran 16. Color Map Peta Geologi
151
Lampiran 17. Peta Topografi Lokasi Penelitian
152
Lampiran 18. Alat Penelitian
153
Lampiran 19. Dokumentasi Penelitian
156
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Provinsi Sumatera Utara merupakan Provinsi ke-enam berpenduduk
terbanyak di Indonesia, dan dengan semakin meningkatnya kemudahan sarana dan
prasarana akses penghubung jalur darat, laut, dan
udara, maka dapat
diperhitungkan jumlah populasi penduduk di daerah Sumatera Utara mengalami
peningkatan yang pesat, termasuk Kabupaten Langkat. Berdasarkan data sensus
penduduk Badan Pusat Statistik (BPS) Provinsi Sumatera Utara 4 tahun terakhir
yaitu dari tahun 2010 hingga tahun 2012 tercatat populasi penduduk Kabupaten
Langkat pada tabel 1.1. dibawah ini :
Tabel 1.1. Sensus Penduduk Kabupaten Langkat.
No
1
2
3
Tahun
2010
2011
2012
Populasi Penduduk ( Jiwa)
967 535
976 582
976 885
Kepadatan penduduk (jiwa/km2)
154
156
156
Sumber : (http://sumut.bps.go.id)
Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, kebutuhan akan
pemukiman dan tempat tinggal manusia akan semakin meningkat baik untuk
sarana transportasi maupun sarana tempat tinggal. Untuk memenuhi sarana
tersebut, bukanlah hal yang mudah untuk menanggulanginya, melainkan menjadi
suatu masalah serius bagi manusia untuk menjamin taraf hidup mereka. Masalah
ini memerlukan solusi dan cara untuk memecahkannya yang berupa pencarian dan
pemanfaatan sumber daya alam yang memungkinkan untuk di eksplorasi menjadi
bahan dasar industri dan bangunan untuk memenuhi sumber daya manusia
tersebut.
Di bumi ini terdapat banyak sekali kandungan sumber daya alamnya,
diantaranya yaitu batuan. Batuan mempunyai manfaat yang sangat penting bagi
kehidupan manusia sebagai bahan dasar bangunan dan industri untuk menunjang
sarana dan prasarana kehidupan manuasia. Batuan merupakan kumpulan dari satu
2
atau lebih mineral. Lapisan litosfer di bumi terdiri dari batuan. Batuan penyusun
kerak bumi berdasarkan kejadiannya (genesis), tekstur, dan komposisi mineralnya
dapat dibagi menjadi tiga, yaitu batuan beku (igneous rocks), batuan sedimen
(sedimentary rocks), batuan metamorf/malihan (metamorphic rocks). Batuan
terbentuk dari kumpulan magma yang membeku di permukaan bumi dan berakhir
menjadi berbagai jenis batuan (Nandi, 2010).
Keterdapatan sumber daya alam batuan di berbagai daerah Sumatera Utara
merupakan informasi penting untuk usaha pengembangan wilayah melalui cara
mengusahakan usaha pertambangan. Aktivitas pembangunan dewasa ini tidak bisa
dilepaskan dari kebutuhan akan berbagai sumber daya alam, akan tetapi potensi
sumber daya alam tersebut bersifat terbatas, dan tidak dapat diperbaharui.
Keterdapatan sebaran sumber daya batuan di Sumatera Utara akan memacu dan
mendorong usaha pengembangan pertambangan menuju terciptanya daerahdaerah pertumbuhan baru sejalan dengan otonomi daerah. Dalam perspektif
otonomi daerah yang tercantum di dalam Undang-Undang No. 32 Tahun 2004
tentang Pemerintahan Daerah, pada pasal 10 disebutkan bahwa daerah berwenang
mengelola sumberdaya alam yang tersedia di wilayahnya dan bertanggungjawab
memelihara kelestarian lingkungan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.
Pengelolaan sumber daya mineral meliputi eksplorasi, eksploitasi, konservasi dan
pengelolaan kekayaan. Pengembangan sektor pertambangan akan memungkinkan
terciptanya
peningkatan
sumberdaya
manusia
termasuk
meningkatkan
kesejahteraan. Keberadaan potensi sumber daya batuan di daerah Sumatera Utara
pada umumnya terletak pada kawasan hutan lindung, hutan produksi dan hutan
konservasi (Maulana Pohan, 2009).
Kabupaten langkat merupakan salah satu kawasan hutan lindung dan
memiliki potensi sumber daya alam batuan, beberapa diantaranya adalah daerah
Bahorok dan Taman Nasional Gunung Leuser (TNGL) dengan luas total
1. 092.694 Ha (SK. Menteri Kehutanan No. 276/Kpts-II/1997), terletak di wilayah
Propinsi NAD & Sumatera Utara. Kawasan TNGL di Propinsi Sumatera Utara,
kabupaten Langkat, seluas 218.000 Ha. Hingga pada saat ini, sebagian besar
daerah-daerah potensi sumber daya alam batuan tersebut belum dikelola dengan
3
merata, terkhusus di daerah-daerah yang berbatasan dengan Taman Nasional
Gunung Leuser. Maka dari itu, penulis bermaksud melakukan penelitian awal di
salah satu daerah sumber daya alam batuan daerah Langkat, yaitu desa Durin
Mbelang Kecamatan Kutambaru yang merupakan daerah yang belum pernah di
survei dan di jadikan sebagai sampel Penelitian.
Usaha untuk meningkatkan dan mengembangkan daerah potensi sumber
daya batuan menjadi bahan dasar jika di lihat dari prosedur pengelolaan
memerlukan jangka waktu yang cukup lama. Selain itu, untuk menghasilkan
sumber daya alam batuan juga membutuhkan biaya yang relatif besar agar
memperoleh hasil yang baik. Resiko kegagalan untuk memperoleh potensi bahan
dasar dapat dipastikan juga besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan Survei dan
eksplorasi ulang berupa eksplorasi pendahuluan yang selanjutnya diikuti
eksplorasi detail terhadap potensi sumber daya alam batuan. Untuk melakukan
survei dan eksplorasi juga dibutuhkan referensi sebagai pedoman dalam penelitian
ini seperti pada percobaan Elvi, dkk (2013) mengenai identifikasi jenis batuan di
Universitas Negeri Padang Kampus Air Tawar untuk mendapatkan informasi
jenias batuan bawah permukaan buni yang bisa menjadi salah satu bahan
pertimbangan, bagi pihak yang akan merancang konstruksi bangunan agar
memperoleh kualitas yang baik. Dimana Kota padang secara geologi dibentuk
oleh endapan permukaan, batuan permukaan dan intrusi serta batuan sedimen dan
metamorf.
Sehubungan dengan teori-teori yang telah ada, terutama pada teori tentang
hubungan suhu dengan resistivitas, yang selanjutnya akan dikaitkan pada
hubungan antara nilai konduktivitas dengan nilai resistivitas yang diperoleh,
penelitian yang akan dilakukan di daerah Durin Mbelang ini adalah eksplorasi
pendahuluan yang akan memberikan gambaran tentang batuan. Kemudian akan
disimpulkan, apakah potensi batuan ini layak menjadi prospek jika dimanfaatkan
sebagai potensi untuk pengembangan bahan dasar industri dan bangunan dari
berbagai jenisnya. Namun, untuk mendapatkan informasi yang lebih rinci
mengenai kondisi geologi daerah setempat diperlukan survei. Survei ini dapat
4
digunakan dengan berbagai metode, baik yang bersifat destructive maupun
nondestructive (Yudha, 2012).
Metode Geolistrik adalah metode geofisika nondestructive yang digunakan
untuk menentukan struktur bawah permukaan berdasarkan sifat tahanan jenis
batuan. Metode ini telah banyak digunakan pada penentuan struktur pondasi
bangunan, pendugaan potensi air bawah permukaan, eksplorasi panas bumi,
eksplorasi mineral, hingga pendugaan intrusi air laut dan limbah. Data yang
diperoleh dari hasil pengukuran adalah akuisisi data kondisi bawah permukaan.
Menurut Bisri (1991) Ada beberapa macam aturan pendugaan lapisan bawah
permukaan tanah dengan geolistrik ini, antara lain : aturan Wenner, aturan
Schlumberger, aturan ½ Wenner, aturan ½ Schlumberger, dipole-dipole dan lain
sebagainya. Begitu juga seperti yang dilakukan para peneliti sebelumnya
menggunakan metode yang berbeda-beda, seperti Elvi (2013) menggunakan
Konfigurasi Wenner untuk menidentifikasi Jenis batuan di kampus air tawar,
Yudha (2012) menggunakan Konfigurasi Schlumberger untuk mengidentifikasi
struktur bawah tanah, dan Laelah (2013) menggunakan konfigurasi dipole-dipole
untuk mengidentifikasi jenis batuan di daerah sumber air panas.
Metode geolistrik secara sederhana dapat dianalogikan dengan rangkaian
listrik. Jika arus dari suatu sumber dialirkan ke suatu beban listrik maka besarnya
resistansi (R) dapat diperkirakan berdasarkan besarnya potensial sumber dan
besarnya arus yang mengalir. Untuk mengetahui jenis-jenis batuan yang ada pada
masing-masing titik disesuaikan dengan besar kecilnya nilai tahanan jenis yang
dimiliki serta data geologi pada daerah penelitian. Kemudian untuk hasil
pemodelan 2-D (Dua Dimensi) didapatkan dari pengolahan data tahanan jenis
dengan menggunakan software Res2Dinv sehingga diperole model penampang
2-D bawah permukaan sepanjang lintasan dimana nilai tahanan jenis dibedakan
berdasarkan kode warna untuk melihat nilai tahanan jenis pada setiap lapisan.
5
Dengan metode geolistrik tahanan jenis kita dapat menentukan resistivitas
batuan yang ada di daerah berpotensi batuan dan mineral, sehingga kita dapat
mengetahui tahanan jenis batuan bawah permukaan bumi. Sehingga pada
penelitian ini penulis memilih judul :
Identifikasi Jenis Batuan Bawah
Permukaan Di Daerah Durin Mbelang Kutambaru Kabupaten Langkat
Sumatera Utara Dengan Menggunakan Metode Geolistrik.
1.2 Identifikasi Masalah
Adapun identifikasi masalah dari penelitian ini adalah :
1. Pencarian sumber daya alam batuan bawah permukaan sebagai kebutuhan
sarana dan prasarana transportasi.
2. Krisis sumber daya alam batuan sebagai bahan dasar industri seiring
dengan bertambahnya laju penduduk.
3. Kurangnya Fasilitas penunjang terhadap pegelolaan sumber daya alam
batuan.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari penelitian Identifikasi Jenis Batuan bawah
permukaan daerah Durin Mbelang dengan metode geolistrik adalah:
1. Menerapkan metode geolistrik
untuk
mengetahui
lapisan bawah
permukaan dan sebagai eksplorasi pendahuluan pada daerah penyebaran
Jenis Batuan di daerah Durin Mbelang
2. Konfigurasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah konfigurasi
Schlumberger.
3. Data yang ditentukan adalah data resistivitas dari sebaran Jenis-Jenis
batuan di bawah permukaan daerah Durin Mbelang.
6
1.4 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian dari latar belakang masalah maka masalah yang akan
dibahas di rumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana lapisan di bawah permukaan berdasarkan data resistivitas
batuan yang tersebar di bawah permukaan Durin Mbelang ?
2. Bagaimana penyebaran batuan bawah permukaan berdasarkan hasil inversi
2-D dengan software Res2Dinv di daerah Durin Mbelang Kutambaru
Kabupaten Langkat ?
3. Bagaimana Jenis-Jenis batuan di bawah permukaan daerah Durin Mbelang
berdasarkan nilai resistivitasnya ?
1.5 Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penulis dalam penelitian ini adalah:
1. Mengetahui lapisan bawah permukaan di daerah Durin Mbelang
Kutambaru Kabupaten Langkat.
2. Mengetahui penyebaran batuan berdasarkan nilai resistivitas batuan yang
terdapat di bawah permukaan daerah Durin Mbelang berdasarkan kode
warna hasil invers dua dimensi dengan software Res2Dinv.
3. Memperoleh data jenis-jenis batuan di bawah permukaan daerah Durin
Mbelang berdasarkan nilai resistivitasnya
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Diperolehnya berbagai jenis batuan daerah Durin Mbelang Kabupaten
Langkat berdasarkan nilai resistivitas.
2. Sebagai bahan pertimbangan untuk penelitian berikutnya tentang
penyebaran jenis bebatuan di daerah Durin Mbelang Kabupaten Langkat.
3. Sebagai salah satu informasi dan referensi untuk eksplorasi selanjutnya
untuk mendapatkan informasi prospek atau tidaknya daerah Durin
Mbelang Kabupaten Langkat.
64
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengolahan, analisis dan interpretasi data pada penelitian dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berikut data resistivitas Lapisan jenis batuan bawah permukaan di daerah
Durin Mbelang :
Lintasan pertama, memiliki nilai resistivitas antara 31,2 Ωm hingga
3879 Ωm.
Lintasan kedua, memiliki nilai resistivitas antara 15.1 Ωm hingga
12004 Ωm.
Lintasan ketiga, memiliki nilai resistivitas antara 5.02 Ωm hingga
10885 Ωm.
Lintasan keempat, memiliki nilai resistivitas antara 84.0 Ωm
hingga 11822 Ωm.
Lintasan kelima, memiliki nilai resistivitas antara 30.2 Ωm hingga
1863 Ωm.
Lintasan keenam, memiliki nilai resistivitas antara 38.8 Ωm hingga
25075 Ωm.
Lintasan ketujuh, memiliki nilai resistivitas antara 122 Ωm hingga
2099 Ωm.
Lintasan kedelapan, memiliki nilai resistivitas antara 5.96 Ωm
hingga 4076 Ωm.
Lintasan kesembilan, memiliki nilai resistivitas antara 202 Ωm
hingga 10969 Ωm.
Lintasan kesepuluh, memiliki nilai resistivitas antara 23.5 Ωm
hingga 5423 Ωm.
Lintasan kesebelas, memiliki nilai resistivitas antara 49.2 Ωm
hingga 5852 Ωm.
65
Lintasan keduabelas, memiliki nilai resistivitas antara 15.1 Ωm
hingga 2045 Ωm.
2. Penyebaran batuan bawah permukaan yang diperoleh berdasarkan nilai
resistivitas di daerah Durin Mbelang didominasi oleh batu gamping
dan aluvium hampir semua tersebar disetiap lintasan baik di kedalaman
1.25
�� 28.7
.
3. Jenis-jenis batuan berdasarkan nilai resistivitasnya yang diperoleh adalah
lempung, lanau, lumpur,pasir, aluvium, dan batu gamping.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh, maka saran untuk penelitian selanjutnya
yaitu:
1. Untuk mempercepat proses penelitian, ada baiknya peneliti terlebih dahulu
membuat gambaran/grid tentang medan daerah penelitian, untuk proses
penelitian yang lebih mudah dan cepat.
2. Ada baiknya melakukan penelitian lebih lanjut dengan memperluas daerah
pengambilan data, sehingga penyebaran jenis batuan dapat terlihat baik di
permukaan maupun di bawah permukaan.
3.
Untuk peneliti selanjutnya sebaiknya melakukan uji mekanik dan uji
abrasi pada salah satu jenis batuan seperti batu gamping untuk melihat
kualitas batuan sebagai bahan bangunan yang baik.
DI DAE RAH DURI N M B E L A N G KUTAMBARU
K A B U P A T E N L A N G K A T S UMAT E RA
UTARA DENGAN MENGGUNAKAN
M E T O D E GEOLISTRIK
Oleh:
Fil emon Sagala
NIM 4102240006
Program Studi Fisi ka
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sain
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2014
iv
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur bagi Allah Tri Tunggal atas segala berkat dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya
dan ucapan syukur penulis sampaikan kepada Bunda Maria, Bunda Pertolongan
Abadi yang memberi ketabahan dan penguatan kepada penulis dalam
menyelesaikan perkuliahan dan skripsi ini. Skripsi ini berjudul ” Identifikasi Jenis
Batuan Bawah Permukaan Di Daerah Durin Mbelang Kutambaru Kabupaten
Langkat Sumatera Utara Dengan Menggunakan Metode Geolistrik”.
Selama proses penyusunan skripsi ini berlangsung, penulis telah
memperoleh banyak nasehat dan motivasi yang tak terhingga banyaknya. Oleh
karena itu, dengan penuh kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada Bapak Muhammad Kadri, S.Si, M.Sc selaku Dosen
Pembimbing Skripsi. Beliaulah yang senantiasa meluangkan waktu, pikiran, dan
tenaganya
untuk
membimbing
penulis
dalam
penyelesaian
skripsi
ini. Kepada ketiga Dosen Penguji (Bapak Drs. Juniar Hutahaean, M.Si,
Bapak Drs. Abd. Hakim, M.Si, dan Bapak Alkahfi Maas Siregar, M.Si),
atas masukan dan saran dalam perbaikan isi skripsi. Dan kepada Dosen
Pembimbing Akademik Ibu Rita Juliani S.Si, M.Si, yang telah berbagi ilmu dan
wawasan dengan penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih fungsionaris
serta seluruh Dosen Fisika Non Kependidikan Unimed serta Rekan
Mahasiswa/i Jurusan Fisika Fakultas FMIPA UNIMED. yang selalu
mendoakan, mendukung, dan memberikan motivasi kepada penulis. Tidak lupa
juga ucapan terima kasih saya kepada Abang Arman Dst, S.E, Abang Suhu
Saragih, S.T serta Kepala Desa Herryson Bangun, S.E dan masyarakat Sulkam
yang telah membantu dalam penelitian ini.
Teristimewa bagi mereka yang selalu ada dan yang begitu berharga yang
tidak pernah letih memberi kasih sayang, dukungan semangat dan material kepada
penulis yaitu Ayah tercinta M. Sagala dan Ibunda tersayang A. Br Tamba.
Terkhusus juga untuk Abang Horas Adrianus Sagala, Adik dan Itoku Aleksander
Sagala dan Cica Yola Br Sagala, dan Itoku yang selalu memberi senyuman Devi
v
Ryana Sagala, penulis mengucpakan rasa hormat dan terimakasih yang mendalam
buat doa dan semangat yang selalu diberikan kepada penulis.
Buat rekan-rekan mahasiswa/i Non-Dik KECE angkatan ’10, teman-teman
seperjuangan (Imron, Roy T, Robert S, Yusuf, Biduan, Sinta, Sartika, Setyara,
Anna, Grace, Ningsih, Dame, Denria, Oriva, Berton, Marusaha, Lorentina),
teristimewa buat teman-teman yang membantu dalam penelitian ini (Hengki S,
Adeline, Yanti, Vicky, Sovian, Putra, Istas USU, Jay USU, Andiko USU). Begitu
juga untuk kawan-kawan dan adik-adik Stambuk 2010, 2011, 2012, dan 2013
Jurusan Fisika yang tergabung dakam IKBKF khususnya Ito Esti, Rikardo,
Hotdon, Riris Manihuruk dkk, Adriyani, Oci, Endang, Rido dkk, Sri Erliani,
Eviyona, Rita Deby, Konny dkk serta yang tidak dapat penulis sebut satu-persatu.
Buat Sahabat dan Sobat Rekan BPH dan Alumni UK-KMK St. Martinus
Unimed yang penulis sangat banggakan, abang/kakak yang memberi motivasi,
arahan dan bimbingan yaitu B’Willy Sitanggang, B’Thomz yg ganteng, B’angkat
Forcenly, B’angkat Jastima, B’Stambuk Andil, B’Arisman, B’Guntur, B’Tompul
K’angkat Merta, Lae Mars, Tulang Tohmal, B’Chandra, B’Thomas, K’Lasri,
K’Shelpy, K’Astri, Pra Haposan, Pra Rinaldo, B’Parman, B’ Irwan, K’Albina,
teman seperjuangan ’10 (Impal Dewi, Mami Henra, Maen Ratna, Partahanan,
Saputra, Supriando, Mej Tetti, Bu Kord Katrin, Iban Liliana, Praku Rejeki) serta
teman satu jurusan (Ito Mawar, Itink Rita, Lae Paul, Plen Eva, Soeparno), Adikadik yang memberi dukungan dan doa, semangat dan senyuman yang sangat indah
dalam menyelesaikan tugas akhir ini khusunya Adek angkat (Aryadi G Mejin,
Lasriana, Nisa, Ligayu, Irma H, Johan A, Risinti, Jevri), Iban Yessi VCS, Hendra,
Pudan Clara Acul, Melita, Julius, Irvan, Iban Jeni, Sari Siregar, Maria Simb’,
Erwin, Hamonangan, Devi Wau, Pra Edi, Steven, Enzi zen, Irma Tarigan, Winda,
Leonardo, Rini, Rinda, Marta, Graciana, Tiur Sinaga dan masih banyak lagi adikadik yang lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, yang pastinya penulis
sayangi dan akan selalu mengingat segala kenangan dan kebaikan kalian.
Ucapan yang tidak lupa juga kepada rekan domisioner BPMF dan
SEMAF UNIMED (Jesika Srg, Boy A, Imam, Riza), Naimarata UNIMED
(B’Sanuddin, Pra Agus, Pra Ivan, Ito Mona, K’Eris, Sabarina, Junita), Group
vi
Musik SADA KATA Band Karo ( B’Darta, Rikki, Jaspen, Pak Manase, B’ Guido,
B’Midun, Sandro, Gokma Dkk), OMK Berastagi ( B’Kiki, B’Samseng, K’mita,
K’sella, Bony, Mariani Dkk). Ucapan terimakasih yang spesial juga buat dia yang
selalu menopang dan memberi semangat KaroQ Cicilia A. Sihotang dan Bulbbulb
H.M Pratiwi. Begitu juga buat semua pihak yang terkait membantu dalam
penyelesaian tugas akhir ini.
Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan di dalam penulisan
isi skripsi ini. Penulis berharap semoga hasil penelitian ini memberi manfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang sains, ilmu
pengetahuan, kesejahteraan masyarakat dan pengembangan industri. Dan akhir
kata, penulis mengucapkan “selamat membaca dan terima kasih”. Semoga Tuhan
Yesus Kristus selalu menyertai dan melindungi kita.
“Iuvante Deo Vincimus”
Medan,
Juli 2014
Penulis,
Filemon Sagala
NIM. 4102240006
iii
IDENTIFIKASI JENIS BATUAN BAWAH PERMUKAAN
DI DAERAH DURIN MBELANG KUTAMBARU
KABUPATEN LANGKAT SUMATERA
UTARA DENGAN MENGGUNAKAN
METODE GEOLISTRIK
Filemon Sagala (4102240006)
ABSTRAK
Telah dilaksanakan penelitian untuk mengidentifikasi jenis batuan bawah
permukaan di kawasan Durin Mbelang Kabupaten Langkat. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui variasi nilai resistivitas batuan dan struktur lapisan
bawah permukaan. Akuisisi data dan metode yang dilakukan dan digunakan
adalah metode geolistrik resistivitas konfigurasi Schlumberger pada 12 titik
lintasan pengambilan data.
Metode geolistrik digunakan untuk memberikan gambaran lapisan di
bawah permukaan sebagai gambaran geologi bawah permukaan dan sifat-sifat
batuan. Metode geolistrik biasanya diterapkan sebagai eksplorasi pendahuluan
pendugaan jenis dan materi penyusun batuan bawah permukaan, yang mengacu
pada pemetaan data resistivitas lapisan bawah permukaan. Data pengukuran di
lapangan berupa beda potensial dan arus dapat digunakan untuk menghitung harga
resistivitas semu (Apparent Resistivity). Nilai resistivitas bawah permukaan
tersebut diolah menggunakan software Res2Dinv sehingga didapatkan penampang
dua dimensi. Analisa lintasan diolah dengan menggunakan software Surfer8 untuk
mengetahui estimasi penyebaran jenis batuan hingga kedalaman 28 meter.
Dari hasil pemodelan penampang 2-D diperoleh data resistivitas yang
bervariasi dari lintasan 1 hingga lintasan ke 12 berkisar 5.02 Ωm tergolong batuan
lempung hingga 25075 Ωm tergolong batu gamping berdasarkan nilai resistivitas
batuan . Litologi bawah permukaan lintasan 1 sampai dengan lintasan 12 terdapat
berbagai jenis lapisan penyusun seperti lempung, lanau, lumpur, pasir, aluvium,
dan didominasi oleh batu gamping yang terdapat pada permukaan hingga pada
kedalaman 28 m.
Kata
Kunci: Metode Geolistrik,
Penampang
2-D
Resistivitas
Batuan,
Litologi
Batuan,
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Sensus Penduduk Kabupaten Langkat
1
Tabel 2.1. Klasifikasi Berdasarkan Ukuran Partikel dari Sedimen Klastik 9
Tabel 2.2. Penamaan Batuan Sedimen Klastik Berdasarkan Ukuran Butir 17
Tabel 2.3. Klasifikasi Batuan Sedimen Klastik
18
Tabel 2.4. Klasifikasi Batuan Non-Klastik
19
Tabel 2.5. Tabel Klasifikasi Batu Gamping
19
Tabel 2.6. Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Batuan
20
Tabel 2.7. Variasi Resistivitas Material Lapisan Bumi
25
Tabel 2.8. Variasi Resistivitas Batuan dan Mineral
26
Tabel 2.9. Harga Tahanan Jenis Tanah
26
Tabel 2.10. Harga Tahanan Jenis Tanah
27
Tabel 3.1. Spesifikasi Geolistrik
38
Tabel 3.2. Tabel Pengambilan Data Lapangan
43
Tabel 4.1. Hasil Grid Lokasi Pengukuran dengan Alat GPS
44
Tabel 4.2. Karakteristik Lokasi Penelitian dan Nilai Tahanan Jenis
46
Tabel 4.3 Hasil Pembahasan Lintasan 1
49
Tabel 4.4 Hasil Pembahasan Lintasan 2
50
Tabel 4.5 Hasil Pembahasan Lintasan 3
51
Tabel 4.6 Hasil Pembahasan Lintasan 4
52
Tabel 4.7 Hasil Pembahasan Lintasan 5
53
Tabel 4.8 Hasil Pembahasan Lintasan 6
54
Tabel 4.9 Hasil Pembahasan Lintasan 7
55
Tabel 4.10 Hasil Pembahasan Lintasan 8
56
Tabel 4. 11 Hasil Pembahasan Lintasan 9
57
Tabel 4. 12 Hasil Pembahasan Lintasan 10
58
xii
Tabel 4. 13 Hasil Pembahasan Lintasan 11
59
Tabel 4. 14 Hasil Pembahasan Lintasan 12
60
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Mineral
8
Gambar 2.2. Siklus Batuan
11
Gambar 2.3. Resistivitas pada Silinder Konduktor
30
Gambar 2.4. Rencana Penelitian Pada Permukaan Bumi
Dengan 32 Elektroda
32
Gambar 2.5. Susunan elektroda dalam konfigurasi Schlumberger
34
Gambar 2.6. Konfigurasi Geolistrik Schlumberger
34
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian
39
Gambar 3.2. Konfigurasi Elektroda Model Schlumberger
41
Gambar 4.1. Kontur Daerah Durin Mbelang Menggunakan Surfer8
45
Gambar 4.2. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan pertama
48
Gambar 4.3. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kedua
49
Gambar 4.4. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan ketiga
50
Gambar 4.5. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan keempat
51
Gambar 4.6. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kelima
52
Gambar 4.7. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan keenam
53
Gambar 4.8. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan ketujuh
54
Gambar 4.9. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kedelapan
55
Gambar 4.10. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kesembilan
56
Gambar 4.11. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kesepuluh
57
Gambar 4.12. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan kesebelas
58
Gambar 4.13. Pemodelan resistivitas 2-D pada lintasan keduabelas
59
Gambar 4.14. Kontur Kedalaman 25m sampai 28m
61
Gambar 4.15. Hasil kontur kedalaman 5 meter hingga 28 meter
62
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Perhitungan resistivitas semu dan
Tabel pengambilan data Lintasan 1
68
Lampiran 2. Tabel Pengambilan Data Lintasan 2
75
Lampiran 3. Tabel Pengambilan Data Lintasan 3
81
Lampiran 4. Tabel Pengambilan Data Lintasan 4
87
Lampiran 5. Tabel Pengambilan Data Lintasan 5
93
Lampiran 6. Tabel Pengambilan Data Lintasan 6
99
Lampiran 7. Tabel Pengambilan Data Lintasan 7
105
Lampiran 8. Tabel Pengambilan Data Lintasan 8
111
Lampiran 9. Tabel Pengambilan Data Lintasan 9
117
Lampiran 10. Tabel Pengambilan Data Lintasan 10
123
Lampiran 11. Tabel Pengambilan Data Lintasan 11
129
Lampiran 12. Tabel Pengambilan Data Lintasan 12
135
Lampiran 13. Gridding Report Titik Lintasan Durin Mbelang
141
Lampiran 14. Stacking Chart Daerah Penelitian
149
Lampiran 15. Peta Geologi Daerah Penelitian
150
Lampiran 16. Color Map Peta Geologi
151
Lampiran 17. Peta Topografi Lokasi Penelitian
152
Lampiran 18. Alat Penelitian
153
Lampiran 19. Dokumentasi Penelitian
156
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Provinsi Sumatera Utara merupakan Provinsi ke-enam berpenduduk
terbanyak di Indonesia, dan dengan semakin meningkatnya kemudahan sarana dan
prasarana akses penghubung jalur darat, laut, dan
udara, maka dapat
diperhitungkan jumlah populasi penduduk di daerah Sumatera Utara mengalami
peningkatan yang pesat, termasuk Kabupaten Langkat. Berdasarkan data sensus
penduduk Badan Pusat Statistik (BPS) Provinsi Sumatera Utara 4 tahun terakhir
yaitu dari tahun 2010 hingga tahun 2012 tercatat populasi penduduk Kabupaten
Langkat pada tabel 1.1. dibawah ini :
Tabel 1.1. Sensus Penduduk Kabupaten Langkat.
No
1
2
3
Tahun
2010
2011
2012
Populasi Penduduk ( Jiwa)
967 535
976 582
976 885
Kepadatan penduduk (jiwa/km2)
154
156
156
Sumber : (http://sumut.bps.go.id)
Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk, kebutuhan akan
pemukiman dan tempat tinggal manusia akan semakin meningkat baik untuk
sarana transportasi maupun sarana tempat tinggal. Untuk memenuhi sarana
tersebut, bukanlah hal yang mudah untuk menanggulanginya, melainkan menjadi
suatu masalah serius bagi manusia untuk menjamin taraf hidup mereka. Masalah
ini memerlukan solusi dan cara untuk memecahkannya yang berupa pencarian dan
pemanfaatan sumber daya alam yang memungkinkan untuk di eksplorasi menjadi
bahan dasar industri dan bangunan untuk memenuhi sumber daya manusia
tersebut.
Di bumi ini terdapat banyak sekali kandungan sumber daya alamnya,
diantaranya yaitu batuan. Batuan mempunyai manfaat yang sangat penting bagi
kehidupan manusia sebagai bahan dasar bangunan dan industri untuk menunjang
sarana dan prasarana kehidupan manuasia. Batuan merupakan kumpulan dari satu
2
atau lebih mineral. Lapisan litosfer di bumi terdiri dari batuan. Batuan penyusun
kerak bumi berdasarkan kejadiannya (genesis), tekstur, dan komposisi mineralnya
dapat dibagi menjadi tiga, yaitu batuan beku (igneous rocks), batuan sedimen
(sedimentary rocks), batuan metamorf/malihan (metamorphic rocks). Batuan
terbentuk dari kumpulan magma yang membeku di permukaan bumi dan berakhir
menjadi berbagai jenis batuan (Nandi, 2010).
Keterdapatan sumber daya alam batuan di berbagai daerah Sumatera Utara
merupakan informasi penting untuk usaha pengembangan wilayah melalui cara
mengusahakan usaha pertambangan. Aktivitas pembangunan dewasa ini tidak bisa
dilepaskan dari kebutuhan akan berbagai sumber daya alam, akan tetapi potensi
sumber daya alam tersebut bersifat terbatas, dan tidak dapat diperbaharui.
Keterdapatan sebaran sumber daya batuan di Sumatera Utara akan memacu dan
mendorong usaha pengembangan pertambangan menuju terciptanya daerahdaerah pertumbuhan baru sejalan dengan otonomi daerah. Dalam perspektif
otonomi daerah yang tercantum di dalam Undang-Undang No. 32 Tahun 2004
tentang Pemerintahan Daerah, pada pasal 10 disebutkan bahwa daerah berwenang
mengelola sumberdaya alam yang tersedia di wilayahnya dan bertanggungjawab
memelihara kelestarian lingkungan sesuai dengan ketentuan yang berlaku.
Pengelolaan sumber daya mineral meliputi eksplorasi, eksploitasi, konservasi dan
pengelolaan kekayaan. Pengembangan sektor pertambangan akan memungkinkan
terciptanya
peningkatan
sumberdaya
manusia
termasuk
meningkatkan
kesejahteraan. Keberadaan potensi sumber daya batuan di daerah Sumatera Utara
pada umumnya terletak pada kawasan hutan lindung, hutan produksi dan hutan
konservasi (Maulana Pohan, 2009).
Kabupaten langkat merupakan salah satu kawasan hutan lindung dan
memiliki potensi sumber daya alam batuan, beberapa diantaranya adalah daerah
Bahorok dan Taman Nasional Gunung Leuser (TNGL) dengan luas total
1. 092.694 Ha (SK. Menteri Kehutanan No. 276/Kpts-II/1997), terletak di wilayah
Propinsi NAD & Sumatera Utara. Kawasan TNGL di Propinsi Sumatera Utara,
kabupaten Langkat, seluas 218.000 Ha. Hingga pada saat ini, sebagian besar
daerah-daerah potensi sumber daya alam batuan tersebut belum dikelola dengan
3
merata, terkhusus di daerah-daerah yang berbatasan dengan Taman Nasional
Gunung Leuser. Maka dari itu, penulis bermaksud melakukan penelitian awal di
salah satu daerah sumber daya alam batuan daerah Langkat, yaitu desa Durin
Mbelang Kecamatan Kutambaru yang merupakan daerah yang belum pernah di
survei dan di jadikan sebagai sampel Penelitian.
Usaha untuk meningkatkan dan mengembangkan daerah potensi sumber
daya batuan menjadi bahan dasar jika di lihat dari prosedur pengelolaan
memerlukan jangka waktu yang cukup lama. Selain itu, untuk menghasilkan
sumber daya alam batuan juga membutuhkan biaya yang relatif besar agar
memperoleh hasil yang baik. Resiko kegagalan untuk memperoleh potensi bahan
dasar dapat dipastikan juga besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan Survei dan
eksplorasi ulang berupa eksplorasi pendahuluan yang selanjutnya diikuti
eksplorasi detail terhadap potensi sumber daya alam batuan. Untuk melakukan
survei dan eksplorasi juga dibutuhkan referensi sebagai pedoman dalam penelitian
ini seperti pada percobaan Elvi, dkk (2013) mengenai identifikasi jenis batuan di
Universitas Negeri Padang Kampus Air Tawar untuk mendapatkan informasi
jenias batuan bawah permukaan buni yang bisa menjadi salah satu bahan
pertimbangan, bagi pihak yang akan merancang konstruksi bangunan agar
memperoleh kualitas yang baik. Dimana Kota padang secara geologi dibentuk
oleh endapan permukaan, batuan permukaan dan intrusi serta batuan sedimen dan
metamorf.
Sehubungan dengan teori-teori yang telah ada, terutama pada teori tentang
hubungan suhu dengan resistivitas, yang selanjutnya akan dikaitkan pada
hubungan antara nilai konduktivitas dengan nilai resistivitas yang diperoleh,
penelitian yang akan dilakukan di daerah Durin Mbelang ini adalah eksplorasi
pendahuluan yang akan memberikan gambaran tentang batuan. Kemudian akan
disimpulkan, apakah potensi batuan ini layak menjadi prospek jika dimanfaatkan
sebagai potensi untuk pengembangan bahan dasar industri dan bangunan dari
berbagai jenisnya. Namun, untuk mendapatkan informasi yang lebih rinci
mengenai kondisi geologi daerah setempat diperlukan survei. Survei ini dapat
4
digunakan dengan berbagai metode, baik yang bersifat destructive maupun
nondestructive (Yudha, 2012).
Metode Geolistrik adalah metode geofisika nondestructive yang digunakan
untuk menentukan struktur bawah permukaan berdasarkan sifat tahanan jenis
batuan. Metode ini telah banyak digunakan pada penentuan struktur pondasi
bangunan, pendugaan potensi air bawah permukaan, eksplorasi panas bumi,
eksplorasi mineral, hingga pendugaan intrusi air laut dan limbah. Data yang
diperoleh dari hasil pengukuran adalah akuisisi data kondisi bawah permukaan.
Menurut Bisri (1991) Ada beberapa macam aturan pendugaan lapisan bawah
permukaan tanah dengan geolistrik ini, antara lain : aturan Wenner, aturan
Schlumberger, aturan ½ Wenner, aturan ½ Schlumberger, dipole-dipole dan lain
sebagainya. Begitu juga seperti yang dilakukan para peneliti sebelumnya
menggunakan metode yang berbeda-beda, seperti Elvi (2013) menggunakan
Konfigurasi Wenner untuk menidentifikasi Jenis batuan di kampus air tawar,
Yudha (2012) menggunakan Konfigurasi Schlumberger untuk mengidentifikasi
struktur bawah tanah, dan Laelah (2013) menggunakan konfigurasi dipole-dipole
untuk mengidentifikasi jenis batuan di daerah sumber air panas.
Metode geolistrik secara sederhana dapat dianalogikan dengan rangkaian
listrik. Jika arus dari suatu sumber dialirkan ke suatu beban listrik maka besarnya
resistansi (R) dapat diperkirakan berdasarkan besarnya potensial sumber dan
besarnya arus yang mengalir. Untuk mengetahui jenis-jenis batuan yang ada pada
masing-masing titik disesuaikan dengan besar kecilnya nilai tahanan jenis yang
dimiliki serta data geologi pada daerah penelitian. Kemudian untuk hasil
pemodelan 2-D (Dua Dimensi) didapatkan dari pengolahan data tahanan jenis
dengan menggunakan software Res2Dinv sehingga diperole model penampang
2-D bawah permukaan sepanjang lintasan dimana nilai tahanan jenis dibedakan
berdasarkan kode warna untuk melihat nilai tahanan jenis pada setiap lapisan.
5
Dengan metode geolistrik tahanan jenis kita dapat menentukan resistivitas
batuan yang ada di daerah berpotensi batuan dan mineral, sehingga kita dapat
mengetahui tahanan jenis batuan bawah permukaan bumi. Sehingga pada
penelitian ini penulis memilih judul :
Identifikasi Jenis Batuan Bawah
Permukaan Di Daerah Durin Mbelang Kutambaru Kabupaten Langkat
Sumatera Utara Dengan Menggunakan Metode Geolistrik.
1.2 Identifikasi Masalah
Adapun identifikasi masalah dari penelitian ini adalah :
1. Pencarian sumber daya alam batuan bawah permukaan sebagai kebutuhan
sarana dan prasarana transportasi.
2. Krisis sumber daya alam batuan sebagai bahan dasar industri seiring
dengan bertambahnya laju penduduk.
3. Kurangnya Fasilitas penunjang terhadap pegelolaan sumber daya alam
batuan.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dari penelitian Identifikasi Jenis Batuan bawah
permukaan daerah Durin Mbelang dengan metode geolistrik adalah:
1. Menerapkan metode geolistrik
untuk
mengetahui
lapisan bawah
permukaan dan sebagai eksplorasi pendahuluan pada daerah penyebaran
Jenis Batuan di daerah Durin Mbelang
2. Konfigurasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah konfigurasi
Schlumberger.
3. Data yang ditentukan adalah data resistivitas dari sebaran Jenis-Jenis
batuan di bawah permukaan daerah Durin Mbelang.
6
1.4 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian dari latar belakang masalah maka masalah yang akan
dibahas di rumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana lapisan di bawah permukaan berdasarkan data resistivitas
batuan yang tersebar di bawah permukaan Durin Mbelang ?
2. Bagaimana penyebaran batuan bawah permukaan berdasarkan hasil inversi
2-D dengan software Res2Dinv di daerah Durin Mbelang Kutambaru
Kabupaten Langkat ?
3. Bagaimana Jenis-Jenis batuan di bawah permukaan daerah Durin Mbelang
berdasarkan nilai resistivitasnya ?
1.5 Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penulis dalam penelitian ini adalah:
1. Mengetahui lapisan bawah permukaan di daerah Durin Mbelang
Kutambaru Kabupaten Langkat.
2. Mengetahui penyebaran batuan berdasarkan nilai resistivitas batuan yang
terdapat di bawah permukaan daerah Durin Mbelang berdasarkan kode
warna hasil invers dua dimensi dengan software Res2Dinv.
3. Memperoleh data jenis-jenis batuan di bawah permukaan daerah Durin
Mbelang berdasarkan nilai resistivitasnya
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Diperolehnya berbagai jenis batuan daerah Durin Mbelang Kabupaten
Langkat berdasarkan nilai resistivitas.
2. Sebagai bahan pertimbangan untuk penelitian berikutnya tentang
penyebaran jenis bebatuan di daerah Durin Mbelang Kabupaten Langkat.
3. Sebagai salah satu informasi dan referensi untuk eksplorasi selanjutnya
untuk mendapatkan informasi prospek atau tidaknya daerah Durin
Mbelang Kabupaten Langkat.
64
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengolahan, analisis dan interpretasi data pada penelitian dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berikut data resistivitas Lapisan jenis batuan bawah permukaan di daerah
Durin Mbelang :
Lintasan pertama, memiliki nilai resistivitas antara 31,2 Ωm hingga
3879 Ωm.
Lintasan kedua, memiliki nilai resistivitas antara 15.1 Ωm hingga
12004 Ωm.
Lintasan ketiga, memiliki nilai resistivitas antara 5.02 Ωm hingga
10885 Ωm.
Lintasan keempat, memiliki nilai resistivitas antara 84.0 Ωm
hingga 11822 Ωm.
Lintasan kelima, memiliki nilai resistivitas antara 30.2 Ωm hingga
1863 Ωm.
Lintasan keenam, memiliki nilai resistivitas antara 38.8 Ωm hingga
25075 Ωm.
Lintasan ketujuh, memiliki nilai resistivitas antara 122 Ωm hingga
2099 Ωm.
Lintasan kedelapan, memiliki nilai resistivitas antara 5.96 Ωm
hingga 4076 Ωm.
Lintasan kesembilan, memiliki nilai resistivitas antara 202 Ωm
hingga 10969 Ωm.
Lintasan kesepuluh, memiliki nilai resistivitas antara 23.5 Ωm
hingga 5423 Ωm.
Lintasan kesebelas, memiliki nilai resistivitas antara 49.2 Ωm
hingga 5852 Ωm.
65
Lintasan keduabelas, memiliki nilai resistivitas antara 15.1 Ωm
hingga 2045 Ωm.
2. Penyebaran batuan bawah permukaan yang diperoleh berdasarkan nilai
resistivitas di daerah Durin Mbelang didominasi oleh batu gamping
dan aluvium hampir semua tersebar disetiap lintasan baik di kedalaman
1.25
�� 28.7
.
3. Jenis-jenis batuan berdasarkan nilai resistivitasnya yang diperoleh adalah
lempung, lanau, lumpur,pasir, aluvium, dan batu gamping.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh, maka saran untuk penelitian selanjutnya
yaitu:
1. Untuk mempercepat proses penelitian, ada baiknya peneliti terlebih dahulu
membuat gambaran/grid tentang medan daerah penelitian, untuk proses
penelitian yang lebih mudah dan cepat.
2. Ada baiknya melakukan penelitian lebih lanjut dengan memperluas daerah
pengambilan data, sehingga penyebaran jenis batuan dapat terlihat baik di
permukaan maupun di bawah permukaan.
3.
Untuk peneliti selanjutnya sebaiknya melakukan uji mekanik dan uji
abrasi pada salah satu jenis batuan seperti batu gamping untuk melihat
kualitas batuan sebagai bahan bangunan yang baik.