Pemetaan Batu Gamping Di Lokasi Rencana Pembangunan Pabrik Semen, Khususnya Di Daerah Lau Adimdayang Desa Sulkam Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat Dengan Metode Wenner-Schlumberger
28
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA PEMBANGUNAN
PABRIK SEMEN, KHUSUSNYA DI DAERAH LAU ADIMDAYANG
DESA SULKAM KEC.KUTAMBARU KAB. LANGAKAT DENGAN
METODE WENNER-SCHLUMBERGER
SKRIPSI
ZAINALUDDIN RAMBE
090801009
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Universitas Sumatera Utara
2014
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA
PEMBANGUNAN PABRIK SEMEN, KHUSUSNYA DI DAERAH LAU
ADIMDAYANG DESA SULKAM KEC.KUTAMBARU KAB. LANGAKAT
DENGAN METODE WENNER-SCHLUMBERGER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
ZAINALUDDIN RAMBE
090801009
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Universitas Sumatera Utara
MEDAN
2014
PERSETUJUAN
Judul
: Pemetaan Batu Gamping Di Lokasi Rencana Pembangunan
Pabrik Semen, Khususnya Di Daerah Lau Adimdayang Desa
Sulkam Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat Dengan
Metode Wenner-Schlumberger.
Kategori
: Skripsi
Nama
: Zainaluddin Rambe
Nim
: 090801009
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara
Disetujui di :
Medan, April 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,
Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc
Nip.195609181985031002
Pembimbing 1,
Dr.Mester Sitepu,M.Sc M.Phill
Nip.195503161982031002
Disetujui oleh :
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Universitas Sumatera Utara
Dr. Marhaposan Situmorang
Nip.195510301980031003
PERNYATAAN
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA
PEMBANGUNGAN PABRIK SEMEN KHUSUSNYA DI DAERAH LAU
ADIMDAYANG DESA SULKAM KECAMATAN KUTAMBARU
KABUPATEN LANGKAT DENGAN METODE WENNERSCHLUMBERGER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
2014
ZAINALUDDIN RAMBE
090801009
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Alhamdulillah wa Syukurillah penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang
telah memberikan kekuatan, petunjuk dan Anugrah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan judul : “PEMETAAN BATU GAMPING DI
LOKASI RENCANA PEMBANGUNAN PABRIK SEMEN, KHUSUSNYA
DI DAERAH LAU ADIMDAYANG DESA SULKAM KECAMATAN
KUTAMBARU KABUPATEN LANGKAT DENGAN METODE WENNERSCHLUMBERGER”.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada :
Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M.Phill dan Bapak Dr. Bisman P,M.Eng.Sc yang
telah banyak memberikan bimbingan masukan/ide demi sempurnanya skripsi ini
dan juga kepada Ibu Dr. Susilawati, M.Si dan Bapak Tua Raja
Simbolon,S.Si,M.Si selaku sebagai dosen penguji saya.
Keluarga tercinta, khususnya kedua orangtua saya (Ayahanda H.Abdul Holik
Rambe dan Ibunda Hj. Arbaiyah Dalimunthe) atas kasih sayang, doa, motivasi
dan kerja kerasnya dalam mencukupi kebutuhan saya. Dan juga abang dan kakak
saya Holderden Rambe, Yani Sianipar, Nuratimah Rambe S.Pd, Abdullah Sani
NST. Evimasdiani Rambe S.Pd, Ismail NST, Dede Darmansyah Rambe, Fitriana
Ritonga, Fitriyanti Rambe S.Pd, Amir HSB, Afrida Hafni Rambe Amd.Keb, serta
adik tersayang Nikmat Syahputra.
Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA.
Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika, Bapak Drs.
Syahrul Humaidi, M.Sc selaku sekretaris Departemen Fisika, beserta seluruh
Civitas Akademika FMIPA khususnya seluruh staf pengajar dan pegawai yang
selalu memperhatikan proses studi di Departemen Fisika FMIPA USU
Teman-teman seperjuangan dalam menyelesaikan skripsi yaitu Andico Sihaloho
dan Istas P. Manalu atas dukungan dan motivasinya.
Tim Peneliti serta teman-teman yang banyak membantu dalam penelitian Hengky,
Putra, Sofian, Filemon, Adelin, Ochayanti, Vicky, Hendra, Bg Arman
(UNIMED), Adi, Rukun, Wiwin, Suhu, Wandi, Simpati, jack, Hendra
Teman-teman stambuk 2009 (Sony, Enra, Rieni, Esra, Andrian, Silvi, Helen,
Ferdy, Nurzanah, Masria, Emy, Jenny, Agus, Agus Ningsih, Sabam, Resdina,
Suhartina, Stevani, Resdina, Mega, Valen, Yosua, Wenny, Natanael, Kalam,
Universitas Sumatera Utara
Ferdi, Poltak, Timbul, Eldo, Arvilla, Fitri, Sukria, Monora, Septiana, Ade,
Abul,Daud d) dan Asdikoi min ma’had khususon (Zaki, Banun, Husni,Cuat)
8. Group mana kunci : Natanael, Timbul, Andico, Istas, Bg Rudy, Bg Rio, Bg Zona,
Bg Ginting, Bg Erik, Bg Ngara, Bg Rony.
Menyadari akan keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis dan juga
keterbatasan waktu, saya merasa bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik
dan saran yang bermanfaat yang bersifat membangun demi menyempuranakan
tugas akhir ini.
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA
PEMBANGUNGAN PABRIK SEMEN KHUSUSNYA DI DAERAH LAU
ADIMDAYANG DESA SULKAM KECAMATAN KUTAMBARU
KABUPATEN LANGKAT DENGAN METODE WENNERSCHLUMBERGER
ABSTRAK
Telah dilakukan Studi Geologi di daerah Lau Adimdayang kecamatan Kutambaru
Kabupaten Langkat. Penelitian ini bertujuan untuk melihat struktur bawah
permukaan tanah yang diduga mengandung batuan gamping berdasarkan nilai
tahanan jenis batuan bawah permukaan. Untuk mendapatkan nilai tahanan jenis
ini digunakan metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Wenner-Schlumberger
dengan 32 elektroda dan jarak antar elektroda 5 m. Penelitian ini dilakukan pada
17 titik dengan panjang masing-masing lintasan 155 meter, nilai tahanan jenis
semu yang diperoleh selanjutnya diolah dengan menggunakan Software Res2Dinv
sebagai nilai tahanan jenis yang sebenarnya. Hasil inversi terhadap resistivitas
semu diinterpretasikan sebagai struktur bawah permukaan yang dapat dikaitkan
dengan daerah yang mengandung penyebaran batu gamping. Dari hasil
pengolahan dan interpretasi data diperoleh kedalaman maksimal 30 m yang terdiri
dari berbagai macam jenis batuan beserta petanya yang diolah dengan
menggunakan Surfer10.
Kata kunci : Geolistrik, Wenner – Schlumberger, Res2Dinv, Resistivitas, Surfer10
Universitas Sumatera Utara
LIMESTONE MAPPING AT LOCATION PLAN OF DEVELOPMENT
CEMENT FACTORY ESPECIALLY IN THE AREA OF LANGKAT
KUTAMBARU SULKAM DISTRICT BY USING OF WENNERSCHLUMBERGER CONFIGURATION METHOD
ABSTRACT
The study of Geology done in the area of Langkat Kutambaru Lau Adimdayang
districts. This study aims to look at the structure of the subsurface limestone
containing suspected based on the value of resistivity below the rock surface. To
obtain resistivity values used geoelectric resistivity method WennerSchlumberger configuration with 32 electrodes and the distance between
electrodes 5 m. This study was conducted on 17 points with the length of each
track 155 meters, the apparent resistivity values were then treated with Software
Res2Dinv as actual resistivity values. The results of the inversion of the apparent
resistivity of the subsurface structure interpreted as that can be associated with a
region containing the spread of limestone. From the results of the processing and
the data obtained interpreted maximum depth of 30 m which consists of various
rock types and the map were than treated with Surfer10.
Keywords : Geoelectric, Wenner – Schlumberger, Res2Dinv, Resistivity, Surfer10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
Halaman
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xiv
BAB I Pendahuluan
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Latar belakang
Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Sistematikan Penulisan
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
1
2
2
3
3
4
BAB II Dasar Teori
2.1 Tanah
…….…………………………….. 5
2.2 Mineral dan Batuan
…….…………………………….. 6
2.2.1
Mineral
…….…………………………….. 6
2.2.2
Batuan
…….…………………………….. 6
2.2.3
Batu Gamping
…….…………………………….. 8
2.2.3.1 Mula Jadi
.……………………………….. 9
2.2.3.2 Mineralogi
…….…………………………….. 9
2.2.3.3 Identifikasi Batu gamping…….……………………………9
2.2.3.4 Manfaat Batu Kapur
…….…………………….....10
2.2.4
Sifat Kelistrikan Batuan
…….……………………… 11
2.2.4.1 Konduksi secara elektronik ……………………………. 11
2.2.4.2 Konduksi secara elektrolitik …………………………… 13
2.2.4.3 Konduksi secara dielektrik …….………………………… 14
2.3 Geolistrik
…….……………………… 14
2.3.1
Pengertian Geolistrik
…….……………………… 14
Universitas Sumatera Utara
2.3.2
Metode Geolistrik
…….……………………… 17
2.3.3
Kegunaan Geolistrik
…….………………………
2.3.4
Konfigurasi
…….………………………
2.3.5
Konfigurasi Geolistrik Wenner-Schlumberger
……
2.4 Resistivitas Batuan
…….………………………
2.5 Pseudosection
…….………………………
2.6 Software Res2Dinv
……………………………
18
18
20
23
25
26
BAB III Metodelogi Penelitian
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5.
3.6.
Tempat dan Waktu Penelitian
…….………………………
Alat dan Bahan Penelitian
…….………………………
Prosedur Penelitian
…….………………………
Diagram Alir Penelitian
…….………………………
Teknik Pengolahan Data
…….………………………
Teknik Analisi Data dan Interpretasi Data
……………………
BAB IV
28
30
31
32
33
33
Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Pengambilan Data
…….………………………
4.1.1 Deskripsi Data Pertama
…….………………………
4.1.2 Deskripsi Data Kedua
…….………………………
4.1.3 Deskripsi Data Ketiga
…….………………………
4.1.4 Deskripsi Data Keempat
…….………………………
4.1.5 Deskripsi Data Kelima
…….………………………
4.1.6 Deskripsi Data Keenam
…….………………………
4.1.7 Deskripsi Data Ketujuh
…….………………………
4.1.8 Deskripsi Data Kedelapan
…….………………………
4.1.9 Deskripsi Data Kesembilan
…….………………………
4.1.10 Deskripsi Data Kesepuluh
…….………………………
4.1.11 Deskripsi Data Kesebelas
…….………………………
4.1.12 Deskripsi Data Kedua belas …….………………………
4.1.13 Deskripsi Data Ketiga belas …….………………………
4.1.14 Deskripsi Data Keempat belas …….………………………
4.1.15 Deskripsi Data Kelima belas …….………………………
4.1.16 Deskripsi Data Keenam belas …….………………………
4.1.17 Deskripsi Data Ketujuh belas …….………………………
4.2 Akuisisi Data Geolistrik
…….………………………
4.3 Pengolahan Data
…….………………………
4.4 Analisis Data Dan Interpretasi Data
…….………………………
35
35
36
37
37
38
39
39
40
41
41
42
43
43
44
45
45
46
47
47
48
Universitas Sumatera Utara
4.4.1 Analisis Lintasan Pengamatan …….………………………
4.4.2 Iterpretasi Data Penelitian
…….………………………
4.4.2.1 Hasil Interpretasi Tiap Kedalaman.………………
4.4.2.2 Interpretasi Kedalaman 5 Meter …………………
4.4.2.3 Interpretasi Kedalaman 10 Meter …..……………
4.4.2.4 Interpretasi Kedalaman 15 Meter…….……………
4.4.2.5 Interpretasi Kedalaman 20 Meter
….…………
4.4.2.6 Interpretasi Kedalaman 25 Meter
….…………
4.4.2.7 Interpretasi Kedalaman 30Meter
….…………
4.5 Pemetaan
…….………………………
4.5.1 Pemetaan Secara Lateral
…….………………………
4.5.2 Pemetaan Secara horizontal
…….………………………
50
68
69
69
70
71
71
72
73
73
74
76
BAB V Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
…….……………………… 78
…….……………………… 78
Daftar Pustaka
Lampiran
Lampiran A
Lampiran B
Lampiran C
Lampiran D
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Batuan
23
Tabel 2.2 Variasi Resistivitas Batuan dan Mineral
24
Tabel 2.3 Variasi Resistivitas Material Lapisan Bumi
24
Tabel 2.4 Harga Tahanan Jenis Tanah
25
Tabel 3.1 Spesifikasi Resistivitymeter
30
Tabel 3.2 Tabel Pengambilan Data Lapangan
34
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
Gambar 2.1
Daur Batuan (siklus batuan)
7
Gambar 2.2
Batu Gamping yang telah diolah menjadi semen
8
Gambar 2.3
Arus yang dialirkan pada material konduktif berbentuk silinder12
Gambar 2.4
Skema Peralatan Resistivitas Model Schlumberger
16
Gambar 2.5
Konfigurasi Wenner-Schlumberger
22
Gambar 2.6
Penampang 2D Konfigurasi Wenner-Schlumberger dengan
(a) n=1 (b) n=2 (c) n=4
Gambar 2.7
22
Susunan Elektroda Wenner-Schlumberger Bersama dengan
Datum Point Dalam Bentuk Pseudosection
26
Gambar 3.1
Peta Topografi Penelitian
28
Gambar 3.2
Skematik Lintasan Penelitian (17 titik Sounding)
29
Gambar 3.3
Diagram Alir Penelitian
32
Gambar 4.1
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 36
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-1.
Gambar 4.2
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 36
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-2.
Gambar 4.3
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 37
Universitas Sumatera Utara
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-3.
Gambar 4.4
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 38
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-4.
Gambar 4.5
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 38
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-5.
Gambar 4.6
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 39
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-6.
Gambar 4.7
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 40
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-7.
Gambar 4.8
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 40
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-8.
Gambar 4.9
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 41
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-9.
Gambar 4.10
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 42
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-10.
Gambar 4.11
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 42
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-11.
Gambar 4.12
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 43
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-12.
Gambar 4.13
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 44
Universitas Sumatera Utara
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-13.
Gambar 4.14
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 44
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-14.
Gambar 4.15
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 45
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-15.
Gambar 4.16
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 46
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-16.
Gambar 4.17
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 46
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-17.
Gambar 4.18
Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Pertama Hasil Surfer.
51
Gambar 4.19
Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kedua Hasil Surfer.
52
Gambar 4.20
Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ketiga Hasil Surfer.
53
Gambar 4.21 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Keempat Hasil Surfer.
54
Gambar 4.22 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kelima Hasil Surfer.
55
Gambar 4.23 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Keenam Hasil Surfer.
56
Gambar 4.24 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ketujuh Hasil Surfer.
57
Gambar 4.25 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kedelapan Hasil Surfer. 58
Gambar 4.26 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kesembilan Hasil Surfer. 59
Gambar 4.27 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kesepuluh Hasil Surfer.
60
Gambar 4.28 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-11 Hasil Surfer.
61
Gambar 4.29 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-12 Hasil Surfer.
62
Gambar 4.30 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-13 Hasil Surfer.
63
Gambar 4.31 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-14 Hasil Surfer.
64
Gambar 4.32 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-15 Hasil Surfer.
65
Gambar 4.33 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-16 Hasil Surfer.
66
Gambar 4.34 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-17 Hasil Surfer.
67
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.35 Pola Sebaran Batu Gamping Kedalaman 5 meter
70
Gambar 4.36 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 10 Meter
70
Gambar 4.37 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 15 Meter
71
Gambar 4.38 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 20 Meter
72
Gambar 4.39 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 25 Meter
72
Gambar 4.40 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 30 Meter
73
Gambar 4.41 Overlay Map Tiap kedalaman 5 Meter
75
Gambar 4.42 Peta Penyebaran Batu Gamping Tiap Kedalaman 5meter
77
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Tabel
Judul
Halaman
A
Form Akusisi Data Lintasan
81
B
Perhitungan Nilai Resistivitas Semu
150
C
Pengolahan Data
152
D
Gambar Proses Pengambilan Data Dan Alat
158
Universitas Sumatera Utara
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA PEMBANGUNAN
PABRIK SEMEN, KHUSUSNYA DI DAERAH LAU ADIMDAYANG
DESA SULKAM KEC.KUTAMBARU KAB. LANGAKAT DENGAN
METODE WENNER-SCHLUMBERGER
SKRIPSI
ZAINALUDDIN RAMBE
090801009
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Universitas Sumatera Utara
2014
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA
PEMBANGUNAN PABRIK SEMEN, KHUSUSNYA DI DAERAH LAU
ADIMDAYANG DESA SULKAM KEC.KUTAMBARU KAB. LANGAKAT
DENGAN METODE WENNER-SCHLUMBERGER
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains
ZAINALUDDIN RAMBE
090801009
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETUAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Universitas Sumatera Utara
MEDAN
2014
PERSETUJUAN
Judul
: Pemetaan Batu Gamping Di Lokasi Rencana Pembangunan
Pabrik Semen, Khususnya Di Daerah Lau Adimdayang Desa
Sulkam Kecamatan Kutambaru Kabupaten Langkat Dengan
Metode Wenner-Schlumberger.
Kategori
: Skripsi
Nama
: Zainaluddin Rambe
Nim
: 090801009
Program Studi : Sarjana (S1) Fisika
Departemen : Fisika
Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera
Utara
Disetujui di :
Medan, April 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2,
Dr.Bisman Perangin-angin,M.Eng.Sc
Nip.195609181985031002
Pembimbing 1,
Dr.Mester Sitepu,M.Sc M.Phill
Nip.195503161982031002
Disetujui oleh :
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua,
Universitas Sumatera Utara
Dr. Marhaposan Situmorang
Nip.195510301980031003
PERNYATAAN
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA
PEMBANGUNGAN PABRIK SEMEN KHUSUSNYA DI DAERAH LAU
ADIMDAYANG DESA SULKAM KECAMATAN KUTAMBARU
KABUPATEN LANGKAT DENGAN METODE WENNERSCHLUMBERGER
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
2014
ZAINALUDDIN RAMBE
090801009
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Alhamdulillah wa Syukurillah penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT yang
telah memberikan kekuatan, petunjuk dan Anugrah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan judul : “PEMETAAN BATU GAMPING DI
LOKASI RENCANA PEMBANGUNAN PABRIK SEMEN, KHUSUSNYA
DI DAERAH LAU ADIMDAYANG DESA SULKAM KECAMATAN
KUTAMBARU KABUPATEN LANGKAT DENGAN METODE WENNERSCHLUMBERGER”.
Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada :
Bapak Dr. Mester Sitepu, M.Sc, M.Phill dan Bapak Dr. Bisman P,M.Eng.Sc yang
telah banyak memberikan bimbingan masukan/ide demi sempurnanya skripsi ini
dan juga kepada Ibu Dr. Susilawati, M.Si dan Bapak Tua Raja
Simbolon,S.Si,M.Si selaku sebagai dosen penguji saya.
Keluarga tercinta, khususnya kedua orangtua saya (Ayahanda H.Abdul Holik
Rambe dan Ibunda Hj. Arbaiyah Dalimunthe) atas kasih sayang, doa, motivasi
dan kerja kerasnya dalam mencukupi kebutuhan saya. Dan juga abang dan kakak
saya Holderden Rambe, Yani Sianipar, Nuratimah Rambe S.Pd, Abdullah Sani
NST. Evimasdiani Rambe S.Pd, Ismail NST, Dede Darmansyah Rambe, Fitriana
Ritonga, Fitriyanti Rambe S.Pd, Amir HSB, Afrida Hafni Rambe Amd.Keb, serta
adik tersayang Nikmat Syahputra.
Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA.
Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua Departemen Fisika, Bapak Drs.
Syahrul Humaidi, M.Sc selaku sekretaris Departemen Fisika, beserta seluruh
Civitas Akademika FMIPA khususnya seluruh staf pengajar dan pegawai yang
selalu memperhatikan proses studi di Departemen Fisika FMIPA USU
Teman-teman seperjuangan dalam menyelesaikan skripsi yaitu Andico Sihaloho
dan Istas P. Manalu atas dukungan dan motivasinya.
Tim Peneliti serta teman-teman yang banyak membantu dalam penelitian Hengky,
Putra, Sofian, Filemon, Adelin, Ochayanti, Vicky, Hendra, Bg Arman
(UNIMED), Adi, Rukun, Wiwin, Suhu, Wandi, Simpati, jack, Hendra
Teman-teman stambuk 2009 (Sony, Enra, Rieni, Esra, Andrian, Silvi, Helen,
Ferdy, Nurzanah, Masria, Emy, Jenny, Agus, Agus Ningsih, Sabam, Resdina,
Suhartina, Stevani, Resdina, Mega, Valen, Yosua, Wenny, Natanael, Kalam,
Universitas Sumatera Utara
Ferdi, Poltak, Timbul, Eldo, Arvilla, Fitri, Sukria, Monora, Septiana, Ade,
Abul,Daud d) dan Asdikoi min ma’had khususon (Zaki, Banun, Husni,Cuat)
8. Group mana kunci : Natanael, Timbul, Andico, Istas, Bg Rudy, Bg Rio, Bg Zona,
Bg Ginting, Bg Erik, Bg Ngara, Bg Rony.
Menyadari akan keterbatasan ilmu yang dimiliki penulis dan juga
keterbatasan waktu, saya merasa bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik
dan saran yang bermanfaat yang bersifat membangun demi menyempuranakan
tugas akhir ini.
PEMETAAN BATU GAMPING DI LOKASI RENCANA
PEMBANGUNGAN PABRIK SEMEN KHUSUSNYA DI DAERAH LAU
ADIMDAYANG DESA SULKAM KECAMATAN KUTAMBARU
KABUPATEN LANGKAT DENGAN METODE WENNERSCHLUMBERGER
ABSTRAK
Telah dilakukan Studi Geologi di daerah Lau Adimdayang kecamatan Kutambaru
Kabupaten Langkat. Penelitian ini bertujuan untuk melihat struktur bawah
permukaan tanah yang diduga mengandung batuan gamping berdasarkan nilai
tahanan jenis batuan bawah permukaan. Untuk mendapatkan nilai tahanan jenis
ini digunakan metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi Wenner-Schlumberger
dengan 32 elektroda dan jarak antar elektroda 5 m. Penelitian ini dilakukan pada
17 titik dengan panjang masing-masing lintasan 155 meter, nilai tahanan jenis
semu yang diperoleh selanjutnya diolah dengan menggunakan Software Res2Dinv
sebagai nilai tahanan jenis yang sebenarnya. Hasil inversi terhadap resistivitas
semu diinterpretasikan sebagai struktur bawah permukaan yang dapat dikaitkan
dengan daerah yang mengandung penyebaran batu gamping. Dari hasil
pengolahan dan interpretasi data diperoleh kedalaman maksimal 30 m yang terdiri
dari berbagai macam jenis batuan beserta petanya yang diolah dengan
menggunakan Surfer10.
Kata kunci : Geolistrik, Wenner – Schlumberger, Res2Dinv, Resistivitas, Surfer10
Universitas Sumatera Utara
LIMESTONE MAPPING AT LOCATION PLAN OF DEVELOPMENT
CEMENT FACTORY ESPECIALLY IN THE AREA OF LANGKAT
KUTAMBARU SULKAM DISTRICT BY USING OF WENNERSCHLUMBERGER CONFIGURATION METHOD
ABSTRACT
The study of Geology done in the area of Langkat Kutambaru Lau Adimdayang
districts. This study aims to look at the structure of the subsurface limestone
containing suspected based on the value of resistivity below the rock surface. To
obtain resistivity values used geoelectric resistivity method WennerSchlumberger configuration with 32 electrodes and the distance between
electrodes 5 m. This study was conducted on 17 points with the length of each
track 155 meters, the apparent resistivity values were then treated with Software
Res2Dinv as actual resistivity values. The results of the inversion of the apparent
resistivity of the subsurface structure interpreted as that can be associated with a
region containing the spread of limestone. From the results of the processing and
the data obtained interpreted maximum depth of 30 m which consists of various
rock types and the map were than treated with Surfer10.
Keywords : Geoelectric, Wenner – Schlumberger, Res2Dinv, Resistivity, Surfer10
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
…………………………………
Halaman
ii
iii
iv
v
vi
vii
x
xi
xiv
BAB I Pendahuluan
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Latar belakang
Rumusan Masalah
Batasan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Sistematikan Penulisan
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
…….……………………………..
1
2
2
3
3
4
BAB II Dasar Teori
2.1 Tanah
…….…………………………….. 5
2.2 Mineral dan Batuan
…….…………………………….. 6
2.2.1
Mineral
…….…………………………….. 6
2.2.2
Batuan
…….…………………………….. 6
2.2.3
Batu Gamping
…….…………………………….. 8
2.2.3.1 Mula Jadi
.……………………………….. 9
2.2.3.2 Mineralogi
…….…………………………….. 9
2.2.3.3 Identifikasi Batu gamping…….……………………………9
2.2.3.4 Manfaat Batu Kapur
…….…………………….....10
2.2.4
Sifat Kelistrikan Batuan
…….……………………… 11
2.2.4.1 Konduksi secara elektronik ……………………………. 11
2.2.4.2 Konduksi secara elektrolitik …………………………… 13
2.2.4.3 Konduksi secara dielektrik …….………………………… 14
2.3 Geolistrik
…….……………………… 14
2.3.1
Pengertian Geolistrik
…….……………………… 14
Universitas Sumatera Utara
2.3.2
Metode Geolistrik
…….……………………… 17
2.3.3
Kegunaan Geolistrik
…….………………………
2.3.4
Konfigurasi
…….………………………
2.3.5
Konfigurasi Geolistrik Wenner-Schlumberger
……
2.4 Resistivitas Batuan
…….………………………
2.5 Pseudosection
…….………………………
2.6 Software Res2Dinv
……………………………
18
18
20
23
25
26
BAB III Metodelogi Penelitian
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5.
3.6.
Tempat dan Waktu Penelitian
…….………………………
Alat dan Bahan Penelitian
…….………………………
Prosedur Penelitian
…….………………………
Diagram Alir Penelitian
…….………………………
Teknik Pengolahan Data
…….………………………
Teknik Analisi Data dan Interpretasi Data
……………………
BAB IV
28
30
31
32
33
33
Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil Pengambilan Data
…….………………………
4.1.1 Deskripsi Data Pertama
…….………………………
4.1.2 Deskripsi Data Kedua
…….………………………
4.1.3 Deskripsi Data Ketiga
…….………………………
4.1.4 Deskripsi Data Keempat
…….………………………
4.1.5 Deskripsi Data Kelima
…….………………………
4.1.6 Deskripsi Data Keenam
…….………………………
4.1.7 Deskripsi Data Ketujuh
…….………………………
4.1.8 Deskripsi Data Kedelapan
…….………………………
4.1.9 Deskripsi Data Kesembilan
…….………………………
4.1.10 Deskripsi Data Kesepuluh
…….………………………
4.1.11 Deskripsi Data Kesebelas
…….………………………
4.1.12 Deskripsi Data Kedua belas …….………………………
4.1.13 Deskripsi Data Ketiga belas …….………………………
4.1.14 Deskripsi Data Keempat belas …….………………………
4.1.15 Deskripsi Data Kelima belas …….………………………
4.1.16 Deskripsi Data Keenam belas …….………………………
4.1.17 Deskripsi Data Ketujuh belas …….………………………
4.2 Akuisisi Data Geolistrik
…….………………………
4.3 Pengolahan Data
…….………………………
4.4 Analisis Data Dan Interpretasi Data
…….………………………
35
35
36
37
37
38
39
39
40
41
41
42
43
43
44
45
45
46
47
47
48
Universitas Sumatera Utara
4.4.1 Analisis Lintasan Pengamatan …….………………………
4.4.2 Iterpretasi Data Penelitian
…….………………………
4.4.2.1 Hasil Interpretasi Tiap Kedalaman.………………
4.4.2.2 Interpretasi Kedalaman 5 Meter …………………
4.4.2.3 Interpretasi Kedalaman 10 Meter …..……………
4.4.2.4 Interpretasi Kedalaman 15 Meter…….……………
4.4.2.5 Interpretasi Kedalaman 20 Meter
….…………
4.4.2.6 Interpretasi Kedalaman 25 Meter
….…………
4.4.2.7 Interpretasi Kedalaman 30Meter
….…………
4.5 Pemetaan
…….………………………
4.5.1 Pemetaan Secara Lateral
…….………………………
4.5.2 Pemetaan Secara horizontal
…….………………………
50
68
69
69
70
71
71
72
73
73
74
76
BAB V Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
…….……………………… 78
…….……………………… 78
Daftar Pustaka
Lampiran
Lampiran A
Lampiran B
Lampiran C
Lampiran D
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Batuan
23
Tabel 2.2 Variasi Resistivitas Batuan dan Mineral
24
Tabel 2.3 Variasi Resistivitas Material Lapisan Bumi
24
Tabel 2.4 Harga Tahanan Jenis Tanah
25
Tabel 3.1 Spesifikasi Resistivitymeter
30
Tabel 3.2 Tabel Pengambilan Data Lapangan
34
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
Gambar 2.1
Daur Batuan (siklus batuan)
7
Gambar 2.2
Batu Gamping yang telah diolah menjadi semen
8
Gambar 2.3
Arus yang dialirkan pada material konduktif berbentuk silinder12
Gambar 2.4
Skema Peralatan Resistivitas Model Schlumberger
16
Gambar 2.5
Konfigurasi Wenner-Schlumberger
22
Gambar 2.6
Penampang 2D Konfigurasi Wenner-Schlumberger dengan
(a) n=1 (b) n=2 (c) n=4
Gambar 2.7
22
Susunan Elektroda Wenner-Schlumberger Bersama dengan
Datum Point Dalam Bentuk Pseudosection
26
Gambar 3.1
Peta Topografi Penelitian
28
Gambar 3.2
Skematik Lintasan Penelitian (17 titik Sounding)
29
Gambar 3.3
Diagram Alir Penelitian
32
Gambar 4.1
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 36
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-1.
Gambar 4.2
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 36
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-2.
Gambar 4.3
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 37
Universitas Sumatera Utara
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-3.
Gambar 4.4
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 38
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-4.
Gambar 4.5
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 38
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-5.
Gambar 4.6
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 39
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-6.
Gambar 4.7
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 40
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-7.
Gambar 4.8
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 40
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-8.
Gambar 4.9
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 41
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-9.
Gambar 4.10
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 42
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-10.
Gambar 4.11
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 42
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-11.
Gambar 4.12
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 43
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-12.
Gambar 4.13
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 44
Universitas Sumatera Utara
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-13.
Gambar 4.14
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 44
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-14.
Gambar 4.15
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 45
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-15.
Gambar 4.16
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 46
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-16.
Gambar 4.17
Penampang Melintang Hasil Inversi Res2Dinv Lapisan Bawah 46
Permukaan Bumi dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger
Lintasan ke-17.
Gambar 4.18
Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Pertama Hasil Surfer.
51
Gambar 4.19
Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kedua Hasil Surfer.
52
Gambar 4.20
Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ketiga Hasil Surfer.
53
Gambar 4.21 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Keempat Hasil Surfer.
54
Gambar 4.22 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kelima Hasil Surfer.
55
Gambar 4.23 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Keenam Hasil Surfer.
56
Gambar 4.24 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ketujuh Hasil Surfer.
57
Gambar 4.25 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kedelapan Hasil Surfer. 58
Gambar 4.26 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kesembilan Hasil Surfer. 59
Gambar 4.27 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Kesepuluh Hasil Surfer.
60
Gambar 4.28 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-11 Hasil Surfer.
61
Gambar 4.29 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-12 Hasil Surfer.
62
Gambar 4.30 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-13 Hasil Surfer.
63
Gambar 4.31 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-14 Hasil Surfer.
64
Gambar 4.32 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-15 Hasil Surfer.
65
Gambar 4.33 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-16 Hasil Surfer.
66
Gambar 4.34 Pola Sebaran Gamping Pada Lintasan Ke-17 Hasil Surfer.
67
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.35 Pola Sebaran Batu Gamping Kedalaman 5 meter
70
Gambar 4.36 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 10 Meter
70
Gambar 4.37 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 15 Meter
71
Gambar 4.38 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 20 Meter
72
Gambar 4.39 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 25 Meter
72
Gambar 4.40 Pola Penyebaran Batu Gamping Pada Kedalaman 30 Meter
73
Gambar 4.41 Overlay Map Tiap kedalaman 5 Meter
75
Gambar 4.42 Peta Penyebaran Batu Gamping Tiap Kedalaman 5meter
77
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Tabel
Judul
Halaman
A
Form Akusisi Data Lintasan
81
B
Perhitungan Nilai Resistivitas Semu
150
C
Pengolahan Data
152
D
Gambar Proses Pengambilan Data Dan Alat
158
Universitas Sumatera Utara