## JENERAL
Vol. 2, No. 2, 2021
Jurnal hompage://jurnal.unej.ac.id/index.php/JENERAL/index

## Identifikasi Lapisan Tanah dan Batuan Dengan Metode
Geolistrik Konfigurasi Schlumberger Pada Daerah Durjo, Kabupaten Jember, Jawa Timur 1
Identification of Soil Layers and Rock Using the Geoelectrical Method of Schlumberger Configuration at Durjo Coffee Plantations, Jember Regency, East Java
Nur Faizin a,2 , Januar Fery Irawan a , Siti Aminah a
a Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Jember, Jl. Kalimantan No. 37 , Jember

## ABSTRAK
Resistivitas  material  dapat  diukur dengan  dimensi  dan hambatan  listrik  material  tersebut.  Salah  satu  model resistivitas semu adalah satu Dimensi (1-D). Resistivitas semu dapat diperoleh dengan metode geolistrik. Salah satu  konfigurasi  untuk  metode  geolistrik  adalah  Konfigurasi  Schlumberger.  Konfigurasi  ini  umumnya digunakan dalam survey geolistrik. Keunggulan konfigurasi ini adalah kemampuan deteksi ketidakhomogenan lapisan batuan permukaan dan penetrasi arus dapat mencapai 20%. Konfigurasi Schlumberger dilakukan dalam bentuk lintasan atau line . Data yang diperoleh pada penelitian ini adalah beda potensial (ΔV), resistansi (R), dan jarak elektroda (x). Jumlah lintasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah dua. Setiap lintasan diset sepanjang 100 m mendatar dengan jarak spasi injeksi arus 5 m. sedangkan jarak antar lintasan adalah 30 m. Setelah dibandingkan nilai resistivitas semu antara hasil analisa data dengan referensi, diketahui bahwa lintasan 1  terdapat  batuan  sedimen  dimana  batuan  sedimen  ini  memiliki  nilai  resistivitas  semu  berorde  10-10 3 Ωm. Batuan ini ditemukan pada kedalaman 6,1-38,47 m. Jenis batuan sedimen yang mungkin adalah batu kapur, batu  serpih  atau  batu  pasir.  Hasil  yang  diperoleh  pada  lintasan  2  hampir  sama dengan  lintasan  1.  Sehingga lintasan 2 kemungkinan jenis batuan yang muncul adalah batuan sedimen. Batuan ini berada pada kedalaman 2,98-61,73  m.  Batuan  ini  merupakan  batuan  yang  menopang  salah  satu  kebun  kopi  yang  berada  pada perkebunan kopi durjo.
Kata Kunci: Konfigurasi Schlumberger, Resistivitas Semu, Durjo

## ABSTRACT
The resistivity of a material can be measured by its dimensions and electrical resistance. One of the apparent resistivity  models  was  One  Dimension  (1-D).  The  apparent  resistivity  can  be  obtained  by  the  geoelectric method.  One  of  the  configurations  for  the  geoelectric  method  was  the  Schlumberger  Configuration.  This configuration is commonly used in geoelectric surveys. The advantages of this configuration were the ability to  detect  the  inhomogeneity  of  the  surface  rock  layers  and  the  current  penetration  can  reach  20%.  The Schlumberger configuration was carried out in the form of a track or line. The data obtained in this study were potential difference (ΔV), resistance (R), and electrode distance (x). The number of tracks used in this study was two. Each path was set 100 m horizontally with a current injection spacing of 5 m. While the distance between the tracks was 30 m. After comparing the apparent resistivity value between the results of the data analysis and the reference, it was known that path 1 was a sedimentary rock where this sedimentary rock has a  pseudo  resistivity  ordered  of  10-10 3 Ωm.  These  rocks  were  found  at  a  depth  of  6.1-38.47  m.  Possible sedimentary  rock  types  were limestone,  shale  or  sandstone.  The  results  obtained  on  line  2  were  almost  the same as in line 1. So that in line 2 the possible rock types that appear were sedimentary rocks. These rocks were at a depth of 2.98-61.73 m. This rock was the rock that supports one of the coffee plantations on the Durjo coffee plantation.
Keywords: Schlumberger Configuration, Apparent Resistivity, Durjo
1 Info Artikel: Received: 19 November 2021,  Accepted:  17 Desember 2021
2 E-mail: nurfaizin.teknik@unej.ac.id

## PENDAHULUAN
Tanaman kopi dapat tumbuh dengan baik pada lahan yang berada pada ketinggian 400-1700 mdpl. Jenis kopi ada dua macam yaitu robusta dan arabika. Kopi  robusta tumbuh dengan baik pada ketinggian tanah 400-700 mdpl, sedangkan kopi arabika tumbuh dengan baik pada ketinggian 900-1700 mdpl (Priantara, 2016). Pada umumnya tanaman kopi ditanam di area lereng  gunung.  Area  lereng  gunung  merupakan  daerah  yang  rawan  terjadi  bencana  tanah longsor.
Metode geolistrik memiliki beberapa konfigurasi yang umum digunakan untuk survai lapang yaitu  konfigurasi  Schlumberger,  Wenner,  dan  dipole-dipole.  Dalam  penelitian  ini konfigurasi  yang  digunakan  adalah  konfigurasi  Schlumberger.  Konfigurasi  ini  memiliki kelebihan  dibandingkan  dengan  konfigurasi  yang  lain  yaitu  kemampuan  deteksi ketidakhomogenan lapisan batuan permukaan. Selain itu, keunggulan lain yang dimiliki oleh konfigurasi  ini  adalah  penetrasi  arus  dapat  mencapai  20%  dari  jarak  spasi  elektroda  arus (Reynolds, 2011).
Daerah yang dipilih menjadi lahan survai adalah lahan perkebunan kopi di desa Karangpring kecamatan Sukorambi kabupaten Jember. Perkebunan kopi yang ada di desa Karangpring adalah perkebunan kopi Durjo.
Karakteristik  yang  dimiliki  oleh  material  yang  dapat  membedakan  setiap  material  salah satunya  adalah  Resistivitas.  Dimensi  dan  hambatan  listrik  material  yang  terukur  dapat digunakan untuk menentukan resistivitas material. Secara umum persamaan hambatan listrik dari material dapat dituliskan sebagai berikut:
A l R  = , (1)
dimana R adalah  Hambatan  listrik  material  (Ω),  adalah  resistivitas  material  (Ωm), l adalah dimensi panjang material (m), dan A adalah luas penampang material (m 2 ) (Mostafa dkk, 2018).

## METODE PENELITIAN
Konfigurasi  Schlumberger  merupakan  konfigurasi  yang  sering  dipakai  dalam  survey geolistrik.  Hal  ini  dikarenakan  konfigurasi  Schlumberger  mudah  dalam  operasinya  yaitu cukup dengan mengubah jarak antar elektroda arusnya saja tanpa mengubah jarak elektroda potensialnya. Pengubahan jarak antar elektroda arus harus tetap memperhatikan jarak antar elektroda potensial. Untuk konfigurasi Schlumberger jarak antar elektroda potensial harus lebih kecil dibanding dengan jarak antar elektroda arus.
Beda  potensial  yang  terukur  pada  alat  akan  mengecil  hal  ini  disebabkan  semakin  jauh elektroda  arus  dari  elektroda  potensialnya.  Oleh  karena  itu  perlu  dilakukan  kontrol sensitifitas  pengukuran.  Kontrol  sensitifitas  dapat  dilakukan  dengan  memperbesar  jarak antar  elektroda  potensialnya.  Modifikasi  jarak  elektroda  potensial  saat  pengukuran  dapat menimbulkan kurva overlap . Walaupun kurva tersebut overlap , hal  ini tidak berpengaruh terhadap kehomogenan resistivitasnya (Usman, 2017).

## Gambar 1 Konfigurasi Schlumberger
Gambar  1  merupakan  ilustrasi  konfigurasi  Schlumberger.  Pada  gambar  tersebut menunjukkan  jarak  antara  elektroda  arus  C1  maupun  C2  terhadap  pusat  ( x )  adalah  L/2. Konfigurasi Schlumberger bekerja dengan menginjeksikan arus ke dalam medium. Keadaan equipotensial saat arus listrik diinjeksikan, berbentuk setengah bola.
Resistivitas semu dapat dimodelkan dalam satu dimensi. Pemodelan resistivitas semu satu dimensi merupakan landasan dasar untuk pemodelan dua dimensi dan tiga dimensi (Chen, 2002). Resistivitas semu ( ρ a ) dapat dituliskan dengan rumus berikut:
I V K a  =  , (2)
dimana K adalah faktor geometri, Δ V adalah beda potensial terukur, I adalah kuat arus yang diinjeksikan  (Anggara,  2019).  Faktor  geometri  ( K )  untuk  konfigurasi  Schlumberger dirumuskan sebagai berikut:
a a x K               − = 2 2 2  , (3)
Sehingga persamaan 2 dapat dituliskan
( ) I V a a x a  − = 4 4 2 2   , (4)
dimana x adalah jarak spasi antar elektroda arus dan a adalah jarak antar elektroda potensial. Hasil pengukuran dilapangan masih berupa data mentah yaitu beda potensial, arus listrik dan jarak  elektroda  yang  digunakan.  Data  tersebut  dianalisa  dengan  menggunakan  software IP2win sehingga diperoleh log 1D resistivitas.
Pada penelitian ini jumlah lintasan yang digunakan adalah dua lintasan. Setiap lintasan diset sepanjang  100  m  mendatar  dengan  jarak  spasi  injeksi  arus  5  m.  sedangkan  jarak  antar lintasan adalah 30 m. Berikut data posisi lintasan yang digunakan dalam penelitian.
Tabel 1. Posisi lintasan yang diambil datanya
x
Posisi A adalah posisi ujung lintasan, B adalah posisi awal lintasan. A1 dan B1 menunjukkan lintasan pertama. Sedangkan A2 dan B2 adalah lintasan kedua.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan  data  di  lapangan  dengan  metode  geolistrik  konfigurasi  Schlumberger  telah dilakukan. Kegiatan tersebut dilakukan di perkebunan kopi Durjo Kabupaten Jember. Data yang  diperoleh  di  lapangan  antara  lain  beda  potensial  (ΔV),  resistansi  (R),  dan  jarak elektroda (x). Jarak antar elektroda potensialnya (P) dibuat 5 meter dan jarak antar elektroda arusnya  (C)  diubah-ubah  dengan  beda  5  meter  setiap  kali  injeksi  arus  pada  satu  lintasan. Besarnya arus yang digunakan untuk injeksi adalah 20,582 mA. Hasil yang diperoleh untuk masing-masing lintasan ditunjukkan oleh Tabel 2.

## Tabel 2 Data Geolistrik Konfigurasi Schlumberger
Lintasan 1 (Line 1) Lintasan 2 (Line 2) No C1 P1 P2 C2 ΔV (mV) R (Ω) No C1 P1 P2 C2 ΔV (mV) R (Ω) 1 42,5  47,5  52,5  57,5 33,896 1,646 1 42,5 47,5 52,5 57,5  116,724  5,671 2 37,5  47,5  52,5  62,5 12,202 0,592 2 37,5 47,5 52,5 62,5 15,437 0,75 3 32,5  47,5  52,5  67,5 7,131 0,346 3 32,5 47,5 52,5 67,5 5,489  0,266 4 27,5  47,5  52,5  72,5 4,64 0,225 4 27,5 47,5 52,5 72,5 2,71  0,131 5 27,5  42,5  57,5  72,5 15,445 0,75 5 27,5 42,5 57,5 72,5 11,134 0,54 6 22,5  42,5  57,5  77,5 9,315 0,452 6 22,5 42,5 57,5 77,5 7,335  0,356 7 17,5  42,5  57,5  82,5 6,421 0,311 7 17,5 42,5 57,5 82,5 5,181  0,251 8 12,5  42,5  57,5  87,5 4,953 0,24 8 12,5 42,5 57,5 87,5 3,876  0,188 9 7,5  42,5  57,5  92,5 3,874 0,188 9 7,5 42,5 57,5 92,5 3,191  0,155 10 2,5  42,5  57,5  97,5 3,144 0,152 10 2,5 42,5 57,5 97,5 2,624  0,127
Dari hasil yang ditunjukkan oleh tabel 3.1 diketahui bahwa ada perubahan resistansi akibat pemindahan elektroda arus (C1 dan C2). Data yang diperoleh pada lintasan 1 menunjukkan bahwa untuk injeksi arus pertama nilai resistansinya paling besar begitu juga untuk lintasan 2. Hal ini menunjukkan bahwa semakin kecil perbandingan jarak antar P dengan jarak antar C maka nilai R semakin kecil juga. Semakin besar jarak antara C1 dan C2 maka resistansinya semakin  kecil.  Saat  pengambilan  data  ke-5  posisi  elektroda  potensial  dipindahkan  hal  ini bertujuan untuk kontrol sensitifitas pengukuran.

## Tabel 3 Model parameter data geolistrik
Lintasan 1
Lintasan 2
Hasil pemodelan log 1D resistivitas dari data geolistrik ditunjukkan oleh gambar 3.1. Hasil intepretasi data di atas dapat digambarkan dalam kurva resistivitas semu ( ρ a ) vs jarak antar C.
(a)                                                                                 (b)
Gambar 2 Resistivitas semu vs jarak antar C; a) lintasan 1, b) lintasan 2
Hasil analisa data dengan  menggunakan model 1-dimensi  menunjukkan bahwa lintasan 1 memiliki nilai resistivitas paling besar berada pada lapisan tanah ke-4 yaitu 2644,80 Ωm dan resistivitas  paling  rendah  berada  pada  lapisan  ke-2  yaitu  2,52  Ωm.  Hal  ini  hampir  sama dengan lintasan 2. Pada lintasan 2 juga diperoleh nilai resistivitas paling besar pada lapisan ke-4 yaitu 8478,56 Ωm dan lapisan ke-2 memiliki nilai paling rendah yaitu 0,95 Ωm.
Nilai-nilai  di  atas  menunjukkan  bahwa  ada  anomali  dari  batuan  penyusun  lapisan  tanah. Semakin besar nilai resistivitas yang dihasilkan hal itu mengindikasikan batuan penyusunya berupa  batuan  beku.  Sebaliknya  jika  nilai  resistivitasnya  rendah  hal  itu  mengindikasikan batuan  penyusunnya  masih  mengandung  air  walaupun  persentasenya  kecil.  Batuan  yang memiliki nilai resistivitas rendah tergolong dalam batuan sedimen dan tanah. Ilustrasi nilai log resistivitas batuan dengan kedalaman ditunjukkan oleh Gambar 3.
Nilai resistivitas semu dari hasil pemodelan 1-D memiliki nilai yang bervariasi. Untuk lebih meyakinkan  bahwa  nilai  resistivitas  semu  tersebut  menunjukkan  suatu  bentuk  batuan tertentu  harus  dibandingkan  dengan  tabel  nilai  resistivitas  semu  yang  telah  diteliti  oleh peneliti lain. Dalam penelitian ini nilai resistivitas semu pembanding yang digunakan adalah
hasil penelitian yang ditulis  oleh Lowrie (tahun 2007). Tabel  tersebut  seperti ditunjukkan oleh gambar 4.
(a) (b)
Gambar 3 Nilai resistivitas semu setiap lapisan vs kedalaman; a) lintasan 1, b) lintasan 2
Gambar 4 Referensi nilai resistivitas semu berbagai bahan (Lowrie, 2007)
Setelah  dibandingkan  nilai  resistivitas  semu  antara  hasil  analisa  data  dengan  referensi diketahui  bahwa  pada  lintasan  1  terdapat  batuan  sedimen  dimana  batuan  sedimen  ini
memiliki  nilai  resistivitas  semu  berorde  10-10 3 Ωm.  Batuan  sedimen  ini  ditemukan  pada kedalaman 6,1-38,47 m. jenis batuan yang mungkin adalah batu kapur, batu serpih atau batu pasir. Hasil yang diperoleh pada lintasan 1 hampir sama dengan nilai yang diperoleh pada lintasan  2.  Sehingga  lintasan  2  kemungkinan  jenis  batuan  yang  muncul  adalah  batuan sedimen. Batuan ini berada pada kedalaman 2,98-61,73 m.
Hasil analisa ini merupakan studi awal untuk menduga jenis batuan yang menopang salah satu kebun kopi yang ada di perkebunan kopi durjo. Untuk mendapatkan hasil yang lebih spesifik maka diperlukan analisa lain yaitu dibandingkan dengan analisa geologi.

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa nilai resistivitas semu batuan yang diperoleh bervariasi.  Batuan  lempung  dengan  nilai  resistivitas  semu  16,2  Ωm  diperoleh  pada kedalaman 5,85 m dan ketebalan lapisan 1,11 m.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Saya ucapkan terimakasih kepada LP2M Universitas Jember yang telah memberikan dana DIPA PNBP tahun 2020 melalui program hibah penelitian yaitu Penelitian Dosen Pemula.

## DAFTAR PUSTAKA
Anggara, A.D., Supriyadi, S. and Priyantari, N., 2019. Identifikasi Litologi Situs Klanceng Menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas 1D. BERKALA SAINSTEK , 7 (2), pp.49- 52.
Usman,  B.,  Manrulu,  R.H.,  Nurfalaq,  A.  and  Rohayu,  E.,  2017.  Identifikasi  Akuifer  Air Tanah  Kota  Palopo  Menggunakan  Metode  Geolistrik  Tahanan  Jenis  Konfigurasi Schlumberger. Jurnal Fisika Flux: Jurnal Ilmiah Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat , 14 (2), pp.65-72.
Priantara,  I.D.G.Y.,  Mulyani,  S.  and  Satriawan,  I.K.,  2016.  Analisis  Nilai  Tambah Pengolahan  Kopi  Arabika  Kintamani  Bangli. Jurnal  Rekayasa  dan  Manajemen Agroindustri , 4 (4), pp.33-42. Reynolds, J.M., 2011. An introduction to applied and environmental geophysics . John Wiley & Sons.
Chen, J., Haber, E., & Oldenburg, D. W. (2002). Three-dimensional numerical modelling and inversion of magnetometric resistivity data. Geophysical Journal International , 149 (3), 679-697
Mostafa,  M.,  Anwar,  M.B.  and  Radwan,  A.,  2018.  Application  of  electrical  resistivity measurement as quality control test for calcareous soil. HBRC journal , 14 (3), pp.379- 384.
Lowrie, W., 2007. Fundamentals of geophysics . Cambridge university press.