Abstrak —  Telah  dilakukan  penelitian  tentang  persebaran sumber  lumpur  bawah  tanah mud  volcano Gunung  Anyar Rungkut  Surabaya  dengan  metode  geolistrik  konfigurasi Wenner.  Ada  enam  lintasan  yang  digunakan  pada  penelitian ini, yakni tiga membentang dari arah barat ke timur, dan yang lainnya dari arah utara ke selatan. Hasil nilai resisitivitas tanah diolah dengan  menggunakan  perangkat lunak  Res2DInv yang kemudian menghasilkan penampang yang memiliki perbedaan warna.  Setiap warna  memiliki  nilai  resisitivitas  sesungguhnya dari lapangan. Lumpur memiliki nilai resistivitas yang rendah, karena lumpur bersifat konduktif. Dari interpretasi yang telah dilakukan  diperoleh  kesimpulan  bahwa  arah  dari  persebaran sumber lumpur adalah daerah tenggara mata angin.
Kata  Kunci -  Resisitivitas, geolistrik, konfigurasi Wenner

## I. PENDAHULUAN
unung  lumpur  ( Mud  volcano )  dihasilkan  oleh  adanya aliran  fluida  secara  vertikal  dan  semburan  lumpur, umumnya terjadi pada cekungan-cekungan sedimentasi di seluruh dunia. Mud volcano terbentuk karena natural gas yang  naik  ke  permukaan  ketika  menemukan  konduit  (sesar mendatar  yang  tegak)  dan  membawa  lumpur  ( mud )  yang punya  densitas  lebih  ringan  dari  sedimen  di  sekitarnya. Lumpur, gas, batuan, belerang dan garam (di wilayah kering) serta air akan diletuskan di permukaan  membentuk  kerucut seperti  gunung.  Proses  sedimentasinya  dalam  skala  yang lebih kecil tetapi dalam gerakan yang lebih cepat, jadi dipicu oleh  adanya  paket  sedimen  berdensitas  rendah  dikelilingi paket  sedimen  berdensitas  lebih  tinggi.  Gerakan  tektonik berpengaruh, juga pada sedimen yang diendapkan. Wilayah sesar  mendatar  aktif  merupakan  lahan  subur mud  volcano . Komposisi dari mud terdiri dari berbagai fase  yakni,  padat, plastis, cair, dan gas. Bahan-bahan yang dibawa yakni berupa batu-batu,  lumpur,  belerang,  garam,  dan  gas  dari  dalam membentuk  kolom  vertikal.  Keberadaan mud  volcano (gunung lumpur) berhubungan dengan minyak dan gas bumi, struktur  patahan,  potensi  bencana,  kealamian,  dan pemandangan yang menarik. Di Pulau Jawa terdapat 14 mud volcano, dan 12 diantaranya terdapat di Jawa Timur dengan lima  titik  tersebar  di  sekitar  patahan  Watu  Kosek. Mud volcano yang berada di patahan Watu Kosek adalah Lumpur Sidoarjo, Porong, Pulungan, Kalang Anyar, Gunung Anyar, dan  Socah . Dari  lima  titik mud  volcano yang  terdapat  di patahan  Watu  Kosek,  yang  berpotensi  bencana  adalah Lumpur Sidoarjo dan mud volcano Gunung Anyar Surabaya. Mud  volcano tersebut  dikatakan  memiliki  potensi  bencana karena  terletak  pada  pemukiman  padat  penduduk.  Untuk mengetahui  kemungkinan  potensi  bencananya,  diperlukan
karakterisasi patahan Watu Kosek dan mud volcano Gunung Anyar Surabaya [1].
Beberapa  ahli  sains  percaya  bahwa  gunung  lumpur adalah  bencana  yang  tidak  natural  tetapi  akibat  dari pengeboran,  Namun,  beberapa  ahli  geologi  percaya  bahwa gunung  lumpur  merupakan  peristiwa  yang  natural  yang disebabkan  oleh  adanya  gempa,  dimana  gempa  tersebut terjadi sebelum erupsi. Selain masih menjadi perdebatan asal mula  terbentuknya  gunung  lumpur,  tapi  gunung  lumpur  ini memiliki  dampak  sosial  dan  lingkungan.  Produksi  lumpur yang  tidak  mungkin  berhenti  dapat  terjadi  peninggian dataran,  sehingga  dapat  membentuk  gunung.  Selanjutnya jika  gunung  lumpur  berproduksi  berlebih  maka  dapat berpotensi bahaya karena dapat menenggelamkan pemukiman yang ada di sekitar gunung lumpur [2].
Berdasarkan penelitian Syamsuddin dkk (2012) salah satu  metode  geofisika  yang  cukup  baik  untuk  memetakan kondisi  bawah  permukaan  guna  megetahui  struktur perlapisan  dan  sesarnya  adalah  metode  geolistrik  tahanan jenis. Hal ini dimungkinkan karena lapisan tanah dan batuan dapat  mengalirkan  arus  listrik  sehingga  dapat  di  analisis berdasarkan sifat kelistrikannya [3].
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi bawah permukaan dari mud volcano Gunung Anyar Rungkut, Surabaya,  dimana  dengan  mengetahui  informasi  bawah permukaan maka dapat dilakukan pemetaan pola penyebaran sumber lumpur bawah tanah mud volcano tersebut. Batasan ruang  lingkup  penelitian  ini  guna  untuk  mempermudah analisa, yakni proses pengambilan data dilakukan di Gunung Anyar  Kota  Surabaya  dan  lintasan  yang  diambil  adalah sebanyak 6 line dengan panjang lintasan maksimal 90 meter. Metode yang digunakan adalah metode geolistrik konfigurasi Wenner dengan spasi 3 meter lalu bertambah 3 meter setiap n selanjutnya dan pengolahan data menggunakan  perangkat lunak Res2DInv.

## A. Metode Geolistrik
Salah satu metode dalam geofisika yang mempelajari sifat  aliran  listrik  di  dalam  bumi  adalah  geolistrik. Pendeteksian di atas permukaan meliputi pengukuran medan potensial, arus, dan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah  maupun  akibat  penginjeksian  arus  ke  dalam  bumi. Metode  geolistrik  tahanan  jenis  ini  cukup  baik  untuk memetakan  kondisi  bawah  permukaan  guna  mengetahui struktur  perlapisan  dan  sesarnya.  Hal  ini  dimungkinkan karena  lapisan  tanah  dan  batuan  dapat  mengalirkan  arus listrik sehingga dapat dianalisis berdasarkan sifat kelistrikannya [3].

## Identifikasi Pola Persebaran Sumber Lumpur Bawah Tanah Pada Mud Volcano Gunung Anyar Rungkut Surabaya Menggunakan Metode Geolistrik
Kurnia Amelinda S, Bagus Jaya Santosa Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: bjs@physics.its.ac.id
G
Cara  kerja  metode  geolistrik  secara  sederhana  dapat dianalogikan  dengan  rangkaian  listrik.  Jika  arus  dari  suatu sumber  dialirkan  ke  suatu  beban  listrik  maka  besarnya resistansi  (Ω)  dapat  diperkirakan  berdasarkan  besarnya potensial  sumber  dan  besarnya  arus  yang  mengalir.  Dalam hal  ini  besaran  resistansi  tidak  dapat  digunakan  untuk memperkirakan  jenis  material  di  dalam  tanah  karena pengukuran  dilakukan  di  permukaan  bumi.  Maka  dari  itu digunakan  besaran  resistivitas  yang  merupakan  resistansi yang telah dinormalisasi terhadap geometri. Pada prakteknya pengukuran geolistrik dilakukan dengan mengalirkan arus ke dalam  tanah  melalui  dua  elektroda  (C1  dan  C2)  dan responnya  diukur  melalui  dua  elektroda  yang  lain  (P1  dan P2).
Gambar. 1. Rangkaian pengambilan data metode Geolistrik.
Berdasarkan  besaran  reseistivitas,  dapat  diketahui  apa  saja yang ada di bawah permukaan. Besaran-besaran resistivitas setiap  material  berbeda-beda  satu  sama  lain,  mulai  dari material yang memiliki resistivitas rendah hingga resistivitas tinggi [3].

## B. Konfigurasi Wenner
Konfigurasi Wenner  merupakan konfigurasi dengan susunan  jarak  antar  elektroda  sama  panjang.  Dalam  hal  ini elektroda-elektroda,  baik  arus  maupun  potensial  diletakkan secara simetris terhadap titik sounding . Jarak antar elektroda arus tiga kali jarak antar elektroda potensial. Jadi jika jarak masing-masing potensial terhadap titik sounding adalah a/2 maka  jarak  masing-masing  elektroda  arus  terhadap  titik sounding adalah 3a/2.
Gambar. 2. Penempatan elektroda  konfigurasi Wenner.
Karena  potensial  adalah  besaran  skalar,  maka potensial di sembarang titik oleh elektroda arus ganda akan merupakan jumlah potensial oleh dua elektroda arus tunggal. Oleh karena itu, potensial di titik P 1 oleh arus yang dialirkan ke elektroda C 1 dan C 2 adalah
𝑉 𝑃1 = 𝐼𝜌 2𝜋 ( 1 𝑎 − 1 2𝑎 )                              (1)
potensial di titik P 2 adalah
𝑉 𝑃2 = 𝐼𝜌 2𝜋 ( 1 2𝑎 − 1 𝑎 )                              (2)
dengan demikian beda potensial antara titik P 1 dan P 2 adalah
∆𝑉 = 𝑉 𝑃1 − 𝑉 𝑃2 = 𝐼𝜌 2𝜋 [( 1 𝑎 − 1 2𝑎 ) − ( 1 2𝑎 − 1 𝑎 )] = 𝐼𝜌 2𝜋𝑎 (3)
diperoleh resistivitas
𝜌 = 2𝜋𝑎 ( ∆𝑉 𝐼 )                                       (4)
Persamaan  resistivitas  untuk  metode  Wenner memberikan  hubungan  antara  jarak  ( a )  dengan  resistansi (∆V/I).  Faktor  yang  menghubungkannya  memiliki  harga yang  bergantung  pada  konfigurasi  atau  geometri  dari elektroda-elektroda arus dan tegangan. Oleh karena itu faktor tersebut disebut faktor geometri ( k ).
𝜌 = 𝑘 ( ∆𝑉
𝐼 )                                        (5)
dengan  begitu  faktor  geometri  untuk  konfigurasi  Wenner adalah

## 𝑘 = 2𝜋𝑎                                           (6)
Persamaan di atas diturunkan berdasarkan hukum Ohm pada medium  homogen  setengah  tak  berhingga  yang  secara  fisis tidak  ada  asumsi  lain  yang  berlaku.  Dengan  demikian pengukuran  dengan  konfigurasi  elektron  apapun  (pada medium  setengah  tak  hingga)  harus  memiliki  harga resistivitas  yang  sama,  yaitu  resistivitas  semu (apparent resistivity) .

## C. Software Res2DInv
Res2DInv  adalah  program  komputer  yang  secara otomatis  menentukan  model  resistivitas  2  dimensi  untuk bawah  permukaan  dari  data  hasil  survei  geolistrik. Pengerjaan  dalam inverse  modeling pada  perangkat  lunak Res2DInv ini pada umumnya hanya dua, yaitu inverse secara otomatis  dan  menghilangkan  efek  yang  jauh  dari  datum (titik-titik hasil pengukuran yang tidak sesuai [4].
Pengolahan  data  resistivitas  dapat  dilakukan  dengan menggunakan  komputer  dan software Res2DInv. Software Res2DInv menggunakan algoritma Least Square saat proses inversi dilakukan. Algoritma Least Square dalam perangkat lunak Res2DInv terdiri atas dua macam algoritma yaitu:
1. Standard  Smoothness-Constrain  Least  Square Inversion, digunakan  untuk  zona  dengan  batas  antar material  cenderung  gradual  atau  tidak  memiliki kontak yang tajam.
2. Robust  Constrain  Least  Square  Inversion, digunakan untuk zona dengan batas kontak antar  material  yang tajam  misalnya  zona  patahan  atau  kontak  batuan intrusif lapisan mineral logam [5].

## II. METODE

## A. Alat dan Bahan
Peralatan untuk melakukan akuisisi data tugas akhir ini adalah satu set alat geolistrik, 9 batang paku elektroda, 4 buah  kabel  dengan  warna  yang  berbeda,  2  buah  meteran dengan  panjang  100  meter,  GPS,  3  buah handy  talky ,  data sheet, alat tulis, payung.

## B. Pengambilan Data
Lokasi pengambilan data berada di  Gunung Anyar Rungkut  Surabaya.  Pengambilan  data  dilakukan  dengan menggunakan  metode  geolistrik  konfigurasi  Wenner. Pengambilan  data  dilakukan  dengan  metode  geolistrik konfigurasi Wenner. Pada tiap lintasan digunakan spasi awal yang  sama  yaitu  3  meter.  Selanjutnya  spasi  akan ditambahkan 3 meter hingga n = 8. Lintasan 1 dimulai dari 0 meter  hingga  81  meter,  sedangkan  untuk  lintasan  2  sampai lintasan 6 dimulai dari 0 meter hingga 90 meter.
.
Gambar. 3. Lintasan pengambilan data.

## C. Alir Pengolahan Data
Setelah  dilakukan  akuisisi  data  di  lapangan  maka didapatkan hasil data tentang resistivitas dari tiap-tiap titik, kemudian  data  tersebut  dikalikan  dengan  faktor  geometri untuk  mendapatkan  harga  resistivitas  semu  yang  akan digunakan  dalam  membuat  kontur  dengan  menghubungkan tiap-tiap nilai resistivitas semu tersebut.
Dalam  tahap  pengolahan  data  ini  dilakukan  dengan menggunakan  perangkat  lunak  Res2DInv . Perangkat  lunak ini  mengolah  data  yang  didapatkan  dari  akuisisi  data lapangan.  Permodelan  2D  dilakukan  dengan  menggunakan program inverse. Program inverse ini  menggambarkan  dan membagi  keadaan  bawah  permukaan  dalam  bentuk  desain penampang 2D. Program inversi ini juga menentukan harga resistivitas semu terukur dan terhitung. Metode inversi yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  kuadrat terkecil ( least square ).
Gambar. 4. Diagram alir pengolahan data

## II. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini telah dilakukan pengambilan data menggunakan  alat  geolistrik  dengan  konfigurasi  Wenner untuk  memperoleh  nilai  resisitivitas  batuan.  Data-data  dari alat  geolistrik  tersebut  kemudian  diolah  menggunakan perangkat  lunak  Res2DInv  untuk  mendapatkan  tampilan  2 dimensi  penampang  resistivitas  dari  struktur  lapisan  tanah bawah permukaan. Tampilan 2 dimensi yang dihasilkan dari perangkat  lunak  Res2DInv  tersebut  terdiri  dari  tiga penampang  resistivitas  pada  penampang  kedalaman  semu ( pseudodepth section ). Penampang yang pertama menunjukkan kontur resistivitas semu pengukuran ( measured  apparent  resistivity ),  yaitu  data  yang  diperoleh dari hasil pengukuran di lapangan (akuisisi data), penampang yang kedua menunjukkan kontur resisitivitas semu dari hasil perhitungan ( calculated apparent resistivity ), dan penampang yang ketiga adalah kontur resistivitas sebenarnya yang diperoleh dari proses pemodelan inversi ( inverse model resistivity section ) [6].

## A. Resistivitas Sampel Lumpur
Pengukuran  sampel  lumpur  telah  dilakukan  untuk mendapatkan nilai resisitivitas lumpur yang sebenarnya pada  daerah  pengukuran,  yang  kemudian  dari  nilai resisitivitas  pengkuran  sampel  lumpur  ini  dijadikan dasar dalam menginterpretasi anomali untuk menentukan  daerah  patahan  yang  menyebabkan terjadinya semburan lumpur.

## Gambar. 5. Pengambilan sampel lumpur menggunakan peralatan geolistrik dengan konfigurasi Wenner
Pada gambar diatas, sampel lumpur diukur dengan peralatan  geolistrik,  jarak  spasi  4  cm  dan  arus  yang digunakan  0,5,  1,  dan  2mA,  data  hasil  pengukuran  sampel adalah seperti yang ditunjukkan oleh tabel 1 di bawah ini:
Akuisisi data lapangan konfigurasi Wenner
Interpretasi Data
Pengolahan data dengan perangkat lunak
Res2DInv Survei Awal
Tabel 1 Hasil pengukuran resisitivitas lumpur Sampel Arus (mA) ρ (Ωm) ρ Rerata(Ωm) lumpur 0,5 1 2 0,585 0,585 0,581 0,583
Dari  data  yang  terlihat  pada  Tabel  1,  terlihat  bahwa  nilai resistivitas  sampel  yakni  sebesar  0,583 ohm meter.  Nilai resistivitas  yang  kecil  mengindikasikan  bahwa  lumpur mempunyai sifat konduktif yang relatif tinggi.

## B. Interpretasi Lintasan 1, 2 dan 3
Gambaran  pendugaan  pola  penyabaran  sumber lumpur  bawah  permukaan  tanah  dari  hasil  pengolahan  data menggunakan software Res2DInv untuk lintasan 1, 2, dan 3 adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 6 di bawah ini:
Gambar. 6.  Hasil korelasi kontur lintasan 1, 2, dan 3 dari proses inversi
Besar resistivitas pada peta hasil pengolahan dapat dilihat  pada  skala  warna  di  bawahnya.  Tanda  garis  pada Gambar  6  di  atas  merupakan  interpretasi  warna  gambar dengan nilai resisitivitas. Pada lintasan pertama warna hijau tua  diprediksikan  menunjukkan  nilai  resisitivitas  dari lumpur, untuk lintasan kedua warna biru muda diprediksikan merupakan lumpur, sedangkan pada lintasan ketiga prediksi lumpur ditunjukkan dengan warna hijau muda dan hijau tua. Prediksi  keberadaan  lumpur  ini  didasarkan  pada  nilai  hasil pengukuran  sample  lumpur  di  laboratorium,  bahwa  nilai resistivitas lumpur sebesar ±0,583 ohm meter.
Letak anomali diidentifikasi pada kedalaman mulai dari  ±4  meter,  sedangkan  bentuk  anomali  pada  lintasan  1 adalah  seperti  suatu  lapisan  yang  arahnya  adalah  dari  barat ke  timur,  untuk  lintasan  2,  bentuk  anomali  sama  dengan lintasan 1 yakni membentuk suatu lapisan. Untuk lintasan 3, anomali berbentuk spot atau gumpalan, gumpalan ini terletak berjajar  dari  arah  barat  ke  timur,  sama  dengan  arah persebaran  lintasan  sebelumnya.  Lintasan  3  menunjukkan bahwa daerah ini mempunyai distribusi material lumpur yang lebih  sedikit  dengan  kedalaman  yang  lebih  dangkal,  ini mengindikasikan  bahwa  pada  sekitar  daerah  ini  distribusi material lumpur sudah tidak menerus ke arah utara, sehingga bisa digunakan untuk daerah pemukiman warga.
Pada Gambar 7, lintasan 2 terlihat bahwa distribusi lumpur  semakin  banyak  dan  dalam,  ini  juga  terlihat  pada lintasan 1 sehingga dari korelasi ketiga gambar di atas dapat disimpulkan  bahwa  arah  distribusi  material  lumpur  menuju ke  arah  timur  menyimpang  ke  selatan.  Terlihat  bahwa  area
interpretasi  dari  lumpur  yang  digunakan  sebagai  tempat pemukiman  penduduk  adalah  pada  daerah  lintasan  ujung timur, yang berjarak ±87 meter dari titik nol.
Gambar. 7. Kontur permodelan inversi 2D & peta lintasan 1, 2, dan 3

## C. Interpretasi Lintasan 4, 5 dan 6
Gambaran  pendugaan  pola  penyebaran  sumber lumpur  bawah  permukaan  tanah  dari  hasil  pengolahan  data menggunakan software Res2DInv untuk lintasan 4, 5, dan 6 adalah seperti ditunjukkan pada Gambar 4.11 di bawah ini:
Gambar. 8 . Hasil korelasi kontur lintasan 4, 5, dan 6 dari proses inversi
Garis  hitam  pada  hasil  pengolahan  data  ini  diduga material  lumpur  yang  diidentifikasi  oleh  penulis.  Hasil pemodelan  inversi  ini  menampilkan  anomali  resistivitas rendah pada lintasan 5 dan 6 yang ditunjukkan dengan warna hijau tua. Pada lintasan 4 distribusi terlihat lebih merata pada sepanjang  lintasan.  Hasil  korelasi  letak  anomali  ini membentuk spot yang  jika  dihubungkan  antar  lintasan diperoleh  gambaran  dan  arah    distribusi  material  lumpur seperti  pada  Gambar  8.  Terlihat  bahwa  arah  kontur  yang berbentuk spot atau gumpalan yang besar mengarah dari arah barat ke timur seperti yang ditunjukkan Gambar 8.
Gambar. 9. Kontur permodelan inversi 2D & peta lintasan 4, 5, dan 6
Pada Gambar 9 di atas, terlihat distribusi lumpur yang ditunjukkan oleh warna biru dan hijau semakin besar menuju arah  timur  selatan  dan  semakin  mengecil  pada  arah  barat. Pertimbangan  pada  peta  wilayah  pada  Gambar  9,  daerah tersebut  memang  sudah  tidak  digunakan  untuk  tempat tinggal, karena potensi dari persebaran lumpur adalah besar. Besar kedalaman lumpur pada daerah ini belum sepenuhnya terdeteksi,  karena  interpretasi  dari  gambar  menunjukkan warna yang menunjukkan prediksi lumpur cenderung masih menuju ke kedalaman tertentu. Hal ini menjadi pertimbangan untuk penelitian selanjutnya, supaya mendapatkan distribusi persebaran lumpur yang lebih luas.

## III. KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian dan data interpretasi pada bab sebelumnya,  maka  dibuatlah  skema  persebaran  sumber lumpur seperti pada Gambar 7 dan 9 dan dapat disimpulkan beberapa hal berikut ini:
1. Berdasarkan  nilai  resistansi  dari  pengolahahan  data, dapat  diidentifikasi  bahwa  arah  persebaran  lumpur semakin meluas yakni menuju ke arah tenggara.
2. Berdasarkan  pada  hasil  analisa  arah  interpretasi persebaran  lumpur,  daerah  yang  harus  diwaspadai terjadi  bencana  lumpur  adalah  arah  tenggara  dari pusat semburan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr.rer.nat Bagus Jaya Santosa, SU atas bimbingannya dan teman-teman penulis  atas  bantuan  dan  dukungannya  sehingga  penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Badan  Lingkungan  Hidup  Surabaya.  2012, Profil  Keanekaragaman Hayati Kota Surabaya , Surabaya.
[2] Krisnayanti,  B.D,  Agustawijaya,  D.S.  2014.  Characteristics  of  Lusi mud volcano and its impacts on the Porong River.
[3] Syamsudin, Lantu, Massinai, M.A., Akbar, S. 2012, Identifikasi Sesar Bawah  Permukaan  dengan  Menggunakan  Metode  Geolistrik Konfigurasi Wenner di Sekitar Da Jene’berang, Kecamatan Parangloe, Kabupaten Gowa, Sulawesi Selatan
[4] Loke, M.H. 1999. Electrical Imaging Surveys for Environmental and EngineeringStudies:  A  Practical  Guide  to  2-D  and  3-D  Surveys. Malaysia: Penang.
[5] Geotomo  Software.  2007.  Rapid  2-D  Resistivity  &  IP  Inversion UsingThe Least-Squares Method . Malaysia : Penang
[6] Telford,  W.M.,  Geldart,  L.P.,  and  Sheriff,  R.E.,  1990,  Applied Geophysics, Cambridge University Press.
Arah persebaran