Jurnal Geocelebes Vol. 4 No. 1, April 2020, 46 – 52

## PENENTUAN NILAI RESISTIVITAS UNCONSOLIDATED

## SAND PADA LOW MOISTURE CONTENT MENGGUNAKAN MIKROAMPERMETER PADA ALIRAN SUNGAI KRASAK, SLEMAN, DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
Ajimas Pascaning Setiahadiwibowo 1* , Ocky Bayu Nugroho 2 , Yudha Agung Pratama 1
1 Teknik Geofisika UPN Veteran Yogyakarta. Indonesia
2 Teknik Geologi UPN Veteran Yogyakarta, Indonesia *Corresponding author. Email: ajimas@upnyk.ac.id
Manuscript received: 11 February 2020; Received in revised form: 21 April 2020; Accepted: 23 April 2020
Abstrak . Uji resistivitas unconsolidated sand pada low moisture content menggunakan peralatan dengan resolusi mikroampermeter. Nilai resistivitas pada penelitian ini dipengaruhi oleh banyaknya air yang terdapat pada endapan pasir. Penelitian ini dilakukan  dengan mengambil 3 conto yang tersebar pada  endapan Sungai  Krasak,  Kabupaten  Sleman.  Nilai  resistivitas  pada  penelitian  ini  diperoleh  dari  conto  yang dikeringkan kemudian ditambahkan air secara bertahap (3 ml). Berdasarkan hasil penelitian ini maka nilai resistivitas endapan pasir lepas di Sungai Krasak berkisar antara 23,31 Ωm – 1086,302 Ωm, semakin jauh dari batuan sumber maka sebaran variasi nilai resistivitas lebih bervariasi dan semakin tinggi moisture content maka nilai resistivitas semakin rendah.
Kata kunci : Moisture Content; Resistivitas; Sungai Krasak; Unconsolidate Sand.

## Abstract
Unconsolidated sand resistivity test on low moisture content using equipment with micro amperemeter resolution.  The  resistivity  in  this  study  is  influenced  by  the  amount  of  water  contained  in  the  sand deposit.  This  research  was  carried  out  by  taking  3  samples  that  were  scattered  in  the  Krasak  River sediment, Sleman Regency. The resistivity value in this study was obtained from the dried sample and then  added  water  gradually  (3  ml).  Based  on  the  results  of  this  study,  the  resistivity  of  loose  sand deposits in the Krasak River ranged from 23.31 Ωm – 1086.302 Ωm, the farther away from the source rocks the distribution of resistive values varied more varied and the higher of moisture content the lower the resistivity.
Keywords: Krasak River; moisture content; resistivity; unconsolidate sand.

## Pendahuluan
Survei  geolistrik  bersentuhan  langsung dengan soil di  permukaan. Soil di permukaan  memiliki  peran  besar  terhadap model penjalaran arus yang ideal ke dalam bumi.    Pemahaman  yang  lebih  terhadap sifat  fisik soil ini  akan  membantu  dalam kegiatan studi geolistrik.
Adanya  kandungan  mineral  baik  mineral yang  konduktif  atau  nonkonduktif  dengan berbagai nilai
porositas akan mempengaruhi  nilai  resistivitas  yang disebabkan  oleh  adanya  saturasi  air  pada pori (Rahman dkk., 2016). Resistivitas dari massa  batuan  di  bawah  permukaan  air bergantung  pada  porositas,  resistivitas  air tanah  dan  kandungan  lempung.  Di  antara faktor  –  faktor  ini,  resistivitas  air  tanah
hampir  konstan  untuk  jenis  batuan  yang sama.  Oleh  karena  itu,  resistivitas  massa batuan  sangat  kuat  dipengaruhi  oleh porositas  yang  terkait  dengan  retakan  dan patahan,  dan  kandungan  lempung  terkait dengan  pelapukan  dan  fenomena  geologis lainnya (Matsui, 2000).
Gunung Merapi merupakan gunungapi tipe basalt-andesitik  dengan  komposisi  SiO 2 berkisar  antara  50  –  58%.  Beberapa  lava yang  bersifat  lebih  basa  mempunyai  SiO 2 yang  lebih  rendah  sampai  sekitar  48%.
Batuan  Merapi  tersusun  dari  plagiolklas, olivin,  piroksen,  magnetit  dan  ampibol. Plagioklas merupakan mineral utama pada batuan  Merapi  dengan  komposisi  sekitar 34% (van Bemmelen, 1949).
Secara  administratif  daerah  penelitian termasuk dalam Kabupaten Sleman, Yogyakarta yang berada pada daerah aliran sungai  besar.  Daerah  sungai  tersebut termasuk
dalam
sungai yang mengendapkan  material  vulkanik  Gunung Merapi (Gambar 1).
Gambar 1. Lokasi pengambilan conto (modifikasi dari BNPB, 2010).

## Metodologi Penelitian
Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  yaitu  menggunakan  conto yang dambil dari 3 lokasi di Sungai Krasak. Conto  yang  telah  diambil  kemudian dikeringkan dan dianalisis di laboratorium untuk  mengetahui  kandungan  air.  Conto pasir tersebut dianalisis menggunakan soil box dan  alat  resisistivititas    untuk mendapatkan nilai resistivitasnya.
Berdasarkan  kajian  fisika,  pasir  tersebut kemudian  dibuat  model  hubungan  dengan nilai  resistivitas.    Hal  yang  dilakukan sebelum pengambilan conto adalah penentuan lokasi pengambilan data.

## Pengukuran Standar ASTM 2001
Dalam penentuan model pengukuran  yang akan  digunakan  menggunakan  ASTM 2216, 2001. Pada penelitian ini digunakan
Setiahadiwibowo dkk./ Jurnal Geocelebes Vol. 4 No. 1, April 2020, 46 – 52
conto  medium  asli  berupa  pasir  kering untuk  mengetahui  hasil  pembacaan  dari nilai resistivitas Medium. Diketahui faktor k untuk metode ASTM = 1.
Persiapan  conto  dan  Perhitungan  dengan variabel moisture  content berdasarkan ASTM 2216, 2001
1. Menyiapkan  dan  menghitung  tempat dengan standar ASTM (Mc), g.
2. Menimbang  berat  conto  yang  telah  di keringkan  dengan  suhu  102°  Celcius selama 8 jam (Mcs), g.
3. Melakukan  penambahan  sejumlah  air dengan jumlah kelipatan 10 ml atau 4 gr (Mcws), g.
4. Menghitung berat air, g. (Mw  =  Mcws - Mcs) (1)
5. Menghitung partikel padat, g.
(Ms  =  Mcs - Mc)              (2)
6. Menghitung moisture content, %. w= (Mw/Ms) x 100%       (3)

## Hasil Dan Pembahasan
Hasil  Uji  Hubungan  Resistivitas  pada Lokasi 1 Sungai Krasak Atas
Hasil  uji  laboratorium  sampel  sungai Krasak Atas dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Nilai Resistivitas vs Moisture Content (MC) pada sungai Krasak Atas (3 Conto ).
No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) 1 3 2,8169 757,62712 1 3 2,098 1086,3057 1 3 2,439 909,23077 2 6 5,5944 400 2 6 4,196 411,03118 2 6 4,878 365,56291 3 9 8,3916 239,10256 3 9 6,294 242,95725 3 9 7,317 166,06061 4 12 11,189 92,326733 4 12 8,392 201,3986 4 12 9,756 99,032882 5 15 13,986 56,529517 5 15 10,49 138,10945 5 15 12,2 76,399395 6 18 16,901 55,181818 6 18 12,68 112,5187 6 18 14,63 62,365591 7 21 19,718 43,076923 7 21 14,89 93,366584 7 21 17,07 55,011933 8 24 22,535 40,821053 8 24 17,14 78,502496 8 24 19,51 51,079914 9 27 24,818 40,398058 9 27 20 67,687188 9 27 22,13 47,100712
Pada  Gambar  2  didapatkan  grafik  dari Electrical  resistivity  versus moisture content pada  Sungai  Krasak  Atas.  Hasil tersebut  memperlihatkan  bahwa  semakin banyak  kandungan  air  pada  conto  maka nilai resistivitas akan semakin kecil. Untuk
kandungan moisture  content pada  Sungai Krasak  Atas  semakin  sampel  banyak  di tambahkan  air  maka  nilainya  semakin besar.
Gambar 2. Grafik Electrical resistivity versus Moisture Content pada sungai Krasak Atas.

## Hasil  Uji  Hubungan  Resistivitas  Lokasi  2 Sungai Krasak Tengah
Hasil  uji  laboratorium  sampel  Sungai Krasak Tengah dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai Resistivitas vs Moisture Content (MC) pada sungai Krasak Tengah (3 Conto ).
No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) 1 3 3,03 540,38462 1 3 3,409 596,93878 1 3 3,488 645,55556 2 6 6,061 281,72589 2 6 6,818 326,77596 2 6 6,977 298,48485 3 9 9,091 210,87866 3 9 10,23 227,51938 3 9 10,47 261,11111 4 12 12,24 136,04061 4 12 13,64 168,35821 4 12 13,95 201,3986 5 15 15,31 126,33929 5 15 17,05 122,19731 5 15 17,44 189,55224 6 18 18,37 94,809689 6 18 20,45 90,367776 6 18 21,18 144,83791 7 21 21,43 77,633478 7 21 24,14 72,740525 7 21 24,71 121,98405 8 24 25,26 64,408867 8 24 27,91 65,706806 8 24 28,24 99,400998 9 27 29,03 49,784017 9 27 32,14 59,124088 9 27 32,53 79,733777
Pada  gambar  3  menunjukan  persebaran data yang relatif tidak merata dibandingkan pada  Sungai  Krasak  Atas.  hasil  tersebut memperlihakan  bahwa  semakin  banyak kandungan air berada pada conto maka nilai resistivitas  akan  semakin  kecil.  Untuk kandungan moisture content pada  Sungai Krasak Tengah semakin banyak sampel di tambahkan  air  maka  nilainya  semakin
besar. Nilai resitivitas pada Sungai Krasak Tengah  apabila  di  rata-rata  memiliki  nilai yang  relatif  kecil  dibandingan  dengan Sungai Krasak Atas. Nilai moisture content pada Sungai Krasak tengah apabila dirata- rata memiliki nilai yang kecil dibandingkan dengan  Sungai  Krasak  Atas.  Hal  ini  bisa disebabkan  karena  ukuran  butir  pada Sungai Krasak Tengah yang semakin kecil.
Setiahadiwibowo dkk./ Jurnal Geocelebes Vol. 4 No. 1, April 2020, 46 – 52
Gambar 3 . Grafik Electrical resistivity versus Moisture Content pada Sungai Krasak Tengah.

## Hasil  Uji  Hubungan  Resistivitas  Lokasi  3 Sungai Krasak Bawah
Hasil  uji  laboratorium  sampel  Sungai Krasak Bawah dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai Resistivitas vs Moisture Content (MC) pada sungai Krasak Tengah (3 Conto ).
No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) No Air (ml) %MC Resistivitas (Ω.m) 1 3 3,03 540,38462 1 3 3,704 462,68657 1 3 3,297 232,83582 2 6 6,061 281,72589 2 6 7,407 158,72383 2 6 6,593 129,05473 3 9 9,091 210,87866 3 9 11,11 96,159601 3 9 9,89 95,760599 4 12 12,24 136,04061 4 12 14,81 65,436409 4 12 13,19 68,229426 5 15 15,31 126,33929 5 15 18,52 47,205589 5 15 16,48 54,209651 6 18 18,37 94,809689 6 18 22,22 38,935108 6 18 19,78 40,898502 7 21 21,43 77,633478 7 21 26,25 33,192517 7 21 23,08 36,454545 8 24 25,26 64,408867 8 24 30,38 30,45614 8 24 26,37 26,552632 9 27 29,03 49,784017 9 27 35,06 29,28 9 27 30 23,316279
Pada  Sungai  Krasak  Bawah  didapatkan hubungan  ρ  =  1617.1w -1.137 R²  =  0.8565. Pada  gambar  4  menunjukan  persebaran data yang relatif tidak merata dibandingkan pada Sungai Krasak tengah. Hasil tersebut memperlihatkan  bahwa  semakin  banyak kandungan air berada pada conto maka nilai resistivitas  akan  semakin  kecil.  Untuk kandungan moisture content pada  Sungai Krasak Bawah semakin banyak di tambahkan  air  maka  nilainya  semakin besar. Nilai resitivitas pada  Sungai Krasak
Bawah  apabila  dirata-rata  memiliki  nilai yang  kecil  dibandingan  dengan  Sungai Krasak Tengah dan Atas.
Nilai moisture content pada sungai Krasak Bawah  apabila  dirata-rata  memiliki  nilai yang  kecil  dibandingkan  dengan  Sungai Krasak  Tegah  dan  Atas.  Hal  ini  bisa disebabkan  karena  ukuran  butir  pada Sungai  Krasak  Bawah  yang  semakin kecil atau halus.
Gambar 4. Grafik Electrical resistivity versus Moisture Content pada Sungai Krasak Bawah.
Tabel 4. Hubungan Moisture Content (MC) dan resistivitas berdasarkan lokasi pengambilan data.
No Nama ρ R 2 1 Sungai Krasak Atas 3194.6w -1.389 0.9608 2 Sungai Krasak Tengah 1955.6w -0.972 0.9019 3 Sungai Krasak Bawah 1617.1w -1.137 0.8565
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  tingkat koefisien  sebaran  variasi  resistivitas  yang ditampilkan  dengan  R 2 memperlihatkan nilai  yang  semakin  kecil  ke  arah  bawah. Dimana  bawah  merupakan  bagian  hilir, sedangkan  bagian  atas  merupakan  bagian hulu. Berdasarkan Tabel 4 dapat dijelaskan bahwa  Sungai  Krasak  semakin  jauh  dari hulu maka variasi nilai resistivitas semakin beragam akibat semakin jauh dari sumber. Sedangkan di bagian hulu memiliki variasi nilai resistivitas yang lebih seragam hal ini dikarenakan  lebih  dekat  dengan  batuan sumbernya.
Gambar 5. Hubungan Nilai Moisture Content pada endapan pasir lepas Sungai Krasak.
ρ = 2051.1w -1.136 R² = 0.8085 10 100 1000 10000 1 10 100 El ectr ical R esi sti vi ty (o h m.m ) Water Content (%) Sungai Krasak B A
Setiahadiwibowo dkk./ Jurnal Geocelebes Vol. 4 No. 1, April 2020, 46 – 52
Gambar 5 merupakan hubungan antara nilai resistivitas  terhadap  m oisture  content gabungan  pada  Sungai  Krasak  Atas, Tengah  dan  Bawah.  Berdasarkan  grafik crossplot ditunjukan  pada  nilai moisture content yang  tinggi  (ditunjukkan  A)  lebih besar dari 7% ini menunjukan variasi nilai resistivitas  yang  tidak  merata.  Sedangkan pada nilai tingkat moisture  content rendah (ditunjukkan B) nilai resistivitas cenderung stabil sesuai dengan pola trendline .

## Kesimpulan
Dari penelitian didapat kesimpulan:
1. Nilai  resistivitas  endapan  pasir  lepas  di Sungai Krasak berkisar antara 23,31 Ωm – 1086,302 Ωm.
2. Semakin  jauh  dari  batuan  sumber menunjukan sebaran variasi nilai resistivias  lebih  variatif,  pada  Sungai Krasak Atas (hulu).
3. Semakin  tinggi  nilai moisture  content maka nilai resistivitas semakin rendah.

## Saran
Akusisi data geolistrik perlu dilakukan dan melakukan uji inversi dengan menggunakan  batasan  nilai  ρ  dari persamaan.

## Ucapan Terimakasih
Ucapan  terimakasih  diberikan  kepada LPPM UPN Veteran Yogyakarta yang telah memberikan hibah penelitian dasar.

## Daftar Pustaka
ASTM Standar 2216, 2001. Field Measurement  of  Soil  Resistivity  Using the  Wenner  Four-Electrode  Method, West Conshohocken, PA , www.astm.org BNPB. 2010. Peta Aliran Sungai Utama di Wilayah Gunung DIY .
Matsui,  T.,  Park,  G.  Y.,  Park,  K.  M.,  and Matsuura, S. 2000. Relationship
Between  Electrical  Resistivity  and
Physical Properties of Rocks . International Society for Rock
Mechanics  and  Rock  Engineering, Melbourne.
Rahman,  T.,  Lebedev,  M.,  Zhang,  Y., Barifeani,  A.,  and  Iglauer,  S.  2016. Influence  of  rock  microstucture  on  its electrical properties: an analysis using x-ray microcomputed tomography . 13th
International Conference on Greenhouse  Gas  Control  Tecnologies (GHGT-13), p 14-18, Lausanne.
van Bemmelen, R.W. 1949. The Geology of Indonesia Vol. IA . Government Printing Office, The Hague.