Metode Self-Potential

Metode Self-Potential

Latar Belakang

Metode Self-Potential telah digunakan sejak tahun 1920 sebagai metode sekunder dalam pencarian metal atau logam. Beberapa tahun kemudian metode ini berkembang ke arah investigasi air tanah dan geothermal, hingga saat ini metode ini sudah  digunakan  dalam  penentuan  struktur  geologi  suatu  area.  Metode  ini merupakan  metode yang paling  murah dari semua metode  geofisika  dalam hal peralatan dan penggunaan.

Metode ini merupakan metode pasif yang hanya mengukur potensial alami dari dalam bumi. Potensial yang terukur biasa berkisar antara < 1 mV sampai 1 V dan perbedaan tanda (positif atau negatif) menandakan perbedaan anomali. Saat ini metode ini sangat jarang digunakan dikarenakan dalam pengukuran potensial bumi terus  berubah-ubah  sehingga  sangat  sulit  melakukan  interpretasi  dengan metode ini. Interpretasi dari data self-potential pada umumnya dilakukan dengan membandingkan data model fisis dengan bentuk sederhana geometri.

Pengukuran Self Potential

Pengukuran self-potential sangatlah mudah. Dua porous pot elektroda yang tidak berkutub dihubungkan pada mulitmeter dengan impedansi input lebih besar dari 10⁸  ohm dan mampu mengukur paling kecilnya 1 mV. Masing-masing elektroda dibuat dari elektroda  tembaga yang dicelupkan  pada larutan tembaga sulfide yang dapat menyerap melalui  porous  base  pada  pot, agar dapat mengalami hubungan listrik dengan tanah. Alternatif lainnya, dapat digunakan elektroda seng yang mengandung sulfida seng atau perak pada perak klorida.

Ada dua teknik pengambilan  atau pengukuran  SP yakni metode gradien potensial  dan  metode  amplitudo  potensial.  Metode  gradien  potensial menggunakan  dua  elektroda  dengan  berpindah-pindah  pada  jarak  yang  tetap, sekitar 5m atau 10 m. Titik yang menjadi pengamatan adalah titik tengah diantara kedua elektroda dengan satuan mV/m. Berbeda dengan metode pertama, metode kedua yaitu metode amplitudo potensial dengan membiarkan satu elektroda tetap di  base  pada  tanah  yang  bukan  mineral  dan  juga  disertai  dengan  mengukur perbedaan potensial (mV) dengan porous pot kedua berpindah pindah sepanjang garis acuan pada jark yag tetap. Perlu  untuk dicatat adalah temperatur elektrolit pada pot yang bergerak agar tidak terlalu berbeda dari elektroda acuan. Koefesien temperatur untuk tembaga tembaga sulfat sekitar 0,5 mV/oC, sekitar 0,25 mV/oC untuk elektroda perak perak klorida.

Seperti yang telah disebutkan diatas, potensial diri mengandung komponen alternatif  yang tetap dan berubah-ubah.  Potensial  diri dapat memiliki  frekuensi sekitar 5-10 Hz yang disebabkan oleh efek moneter dan periode yang lama dan mungkin  juga  mendapatkan  amplitudo  yang  sama  dengan  potensial  mineral. Ketika signal ditampilkan, potensial mineral dapat dipecahkan dengan mengukur sepanjang profil yang sama pada waktu dan hari yang berbeda. Gangguan listrik dapat juga terjadi jika pengukuran dibuat segera setelah hujan berat atau lebih dekat dengan permukaan air. Kedalaman  maksimum sensitivitas  dari metode SP adalah sekitar 60-100 m, bergantung pada bijih mineral dan lapisan penutup (overburden) alamiah.

Pengukuran potensial diri dapat juga dibuat diatas air untuk mengukur arus potensial. Elektroda porous pot dimasukkan pada kontainer supaya dapat melalui air tanpa menyebabkan kehilangan elektrolit yang dari elektroda tersebut. Metode ini hanya dapat bekerja jika arus aliran yang kecil (lateral of vertical)  dengan water  column. Amplitudo  dari  setiap anomali SP yang diperoleh dengan water body yang bergaram (resistivitas 0,3 – 1Ω m) cenderung mengecil (Reynold, 1997: 500).

Interpretasi Anomali Self Potential

Anomali Self Potential sering dinterpretasikan secara kualitatif melalui bentuk profil, amplitudo, polaritas, dan pola kontur. Bagian atas dari bijih mineral diasumsikan langsung berada dibawah posisi potensial minimum atau maksimum. Jika sumbu polarisasi  yaitu  sumbu  diantara  katoda  dan  anoda  pada  bijih  mineral  adalah miring/lereng dari garis vertikal, bentuk profil akan menjadi asimetrik  dengan kemiringan yang curam dan juga positif  mengikuti  keduanya  berada  pada  sisi bawah

Kesulitan akan muncul ketika lebih dari dua sifat geologi memberikan pengaruh besar pada anomali SP baik itu kenaikan atau penurunan yang saling melapisi. Anomali melebihi graphitic phyllities memiliki karakter sebagian besar (-740 mV) kurang dari mineral elektrokimia potensial. Anomali kedua (-650mV) telah dihasilkan oleh elektrokinetik  potensial  yang berhubungan dengan arus air melalui permeabel yang terpisahkan oleh timbunan  (conglomerates). Walaupun demikian, jika ukuran yang sama terjadi berbeda dip (penukikannya), resultan anomali dapat digunakan untuk memecahkan persoalan diantara keduanya.

Interperetasi selanjutnya adalah bagaimana memperkirakan bentuk dari bijh besi dibandingkan dengan bentuk geometri yang telah kita ketahui biasanya bentuk bola atau silinder dengan asumsi arah polarisasi tertentu. Pendekatan langsung dilakukan dengan menghitung  potensial  listrik yang berkaitan  dengan model  kemudian   dibandingkan   dengan   anomali   yang diamati. Dasar teori interpretasi anomali SP secara kuantitaf pada bola yang  berpolarisasi disumbangkan oleh Petrovski (1928) dan dikembangkan oleh De Witte (1962) diatas batangan oleh Stern (1945) dan diatas plat tipis oelh Meiser (1962). Bentuk laind ari model dan metode revisi dari perhitungan telah dikembangkan oleh Hongisto (1993).  Metode  selanjutnya  disesuaikan  sampai  dua  bentuk  anomali tersebut sesuai dengan batas statistik yang telah ditentukan,  metode ini bekerja unutk data yang sangat terbatas, jika corak geologi yang ada menyebabkan  SP anomali takkan dapat menyesuaikan  diri pada bentuk geometri yang diberikan, akan terjadi masalah yaitu semakin rumitnya pengolahan  secara matematik dan juga metode numerik sehingga sangatlah diperlukan pengolahan datanya dengan computer.

Pendekatan inversi digunakan untuk memanipulasi anomali observasi untuk menghasilkan model. Model tersebut akan digunakan untuk memperkirakan ukuran corak geologi,  lebih detail pada investigasi  geologis dan geofisika. Pendekatannya  adalah dengan  mengasumsikan bahwa corak geologi menyesuaikan diri dengan bentuk geometri yang diberikan. Untuk kedalaman  pada pusat anomali boleh diperkirakan dengan menggunakan  teknik half width. Kelemahan   metode   ini  yaitu  sering  tidak  akuratnya  kemudian pembatasan dari pendekatan yang terjadi bahwa lebar dari anomali mungkin lebih bersifat  mengindikasikan  luasnya saja secara fisik bukannya kedalaman  bentuk bijih (Telford, 1990: 502).

DAFTAR PUSTAKA

Reynolds, M.John. 1997 . An Introduction to Aplied and Enviromental Geophysics: Spontaneus (Self-Potential Methods). New York : John Willey & Sons.

Telford.K.M, Golder,L.P, and Sheriff.R.E. 1990.  Aplied Geophysics Secon Edition: Self Potential Method. Lombridge University Press.

Yungul,S. 1950. Interpretation of Spontaneous Polarisation Anomalies Caused by Spheriodal Orebodies: Geophisics.