PENYELIDIKAN HIDROGEOLOGI DENGAN METODA TAHANAN JENIS / GEOLISTRIK SUSUNAN ELEKTRODA SCHLUMBERGER
DI – PT. HATNI DESA TELOGO SADANG KEC. PACIRAN
KAB. LAMONGAN PROV. JAWA TIMUR
1.1. Ruang Lingkup dan Metodologi Penyelidikan
Ruang lingkup penyelidikan terbatas pada daerah penyelidikan dan di sekitarnya, penyelidikan itu sendiri didahului dengan penyelidikan Geologi dan Hidrogeologi yang dilanjutkan dengan penyelidikan pendugaan geolistrik. Penyelidikan geologi dan hidrogeologi akan menyajikan data tentang batuan dan perlapisan batuan pada daerah permukaan (singkapan) sementara hidrogeologi akan menyajikan data tentang kondisi keairan batuan sebagai lapisan pembawa air (akifer).
Pendugaan geolistrik akan menyajikan data lapangan berupa besaran tahanan jeis semu vertikal batuan dalam satuan Ohm-meter.
Metodologi penyelidikan Geologi dan Hidrogeologi dengan melakukan kajian data skunder dari peta geologi lembar Tuban Jawa Skala 1 : 100.000 yang dilanjutkan dengan pengamatan lapangan pada daerah penyelidikan dengan mengkaji keadaan geologi yang meliputi perlapisan batuan, struktur geologi serta sifat keairan batuan. Pendugaan geolistrik dilakukan dengan model susunan elektroda schlumberger. Data lapangan disajikan dalam bentuk kurva tahanan Jenis Semu vertikal batuan versus kedalaman. Penafsiran data lapangan dikerjakan dengan menggunakan perangkat lunak (software) Lahey Fortran
II. KONDISI GEOLOGI
2.1. Geologi Regional
Secara regional, morfologi, stratigrafi dan struktur geologi dapat diterangkan sebagai berikut :
2.1.1. Morfologi
Bentuk morfologi umumnya dikontrol oleh proses erosi, struktur dan jenis litologi. Menurut Van Zuidam (1968) morfologi suatu daerah dapat diklasifikasikan berdasarkan kemiringan lerengnya menjadi 7 satuan morfologi.
Tabel 1. Klasifikasi Morfologi dan Kemiringan Lereng (Van Zuidam, 1968)
Bentang Alam (Morfologi) | Sudut Lereng | Proses | |
% | ( …… )º | ||
Dataran atau hampir datar Miring landai Miring Agak Curam Curam Sangat Curam Terjal | 0 – 2 2 – 7 7 – 15 15 – 30 30 – 70 70 – 140 > 140 | 0 – 2 2 - 4 4 – 8 8 – 16 16 – 35 35 – 55 > 55 | Denudasi kecil Ada solifluction alur air dan sheet wash Erosi soil yang cukup berbahaya Bahaya gerakantanah terutama jenis creep Denudasi kuat Tak ada soil dan denudasi kuat Denudasi sangat ku |
2.1.2. Stratigrafi
Secara umum, daerah penyelidikan berdasarkan Peta Geologi Lembar Tuban Skala 1 : 100.000 yang disusun oleh Hartono dan Suharsono (1997) litologi dari muda sampai tua dapat dilihat pada tabel di bawah ini (Tabel 2)
Tabel 2. Stratigrafi Regional (Hartono dan Suharsono (1997)).
No | Satuan/Formasi | Litologi | Umur |
1 | Batugamping ( Ql ) | Batugamping endapan cangkang ballanus | Holosen |
2 | Fm. Paciran ( Tpp ) | Batugamping, batugamping dolomitan dan dolomt | Pliosen |
3 | Fm. Tuban ( Tmt ) | Batulanau dengan selingan batugamping | Miosen Awal – Mosen Tengah |
2.1.3. Struktur Geologi
Secara regional, struktur geologi yang terdapat di daerah penyelidikan adalah patahan (sesar) dengan arah Timur Laut - Barat Daya.
2.2. Geologi Daerah Penyelidikan
2.2.1. Morfologi
Berdasarkan pengamatan lapangan maka morfologi daerah penyelidikan menurut klasifikasi Van Zuidam ( 1968 ) merupakan satuan morfologi dataran panatai. Satuan ini sebagian besar dimanfaatkan sebagai lahan pemukiman.
2.2.2. Litologi
Litologi yang menyusun daerah penyelidikan berupa batupasir berwarna kemerahan, ukuran butir sedang – kasar. Litologi ini terlihat menyebar di lokasi daerah penyelidikan dengan ketebalan sekitar 20 - 30 Cm dan batupasir ini diperkirakan merupakan hasil pelapukan dari batugamping. Di bawah satuan in terlihat satuan batugamping, berwarna keputihan dan keras. Ketebalan satuan ini tidak dapat diketahui dengan pasti.
2.2.3. Struktur Geologi
Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan tidak ditemukan adanya indikasi struktur pada daerah penyelidikan..
III. HIDROGEOLOGI
3.1. Sikap Batuan Terhadap Air
Berdasarkan pengamatan geologi yang dilakukan di lapangan, singkapan batuan yang terdapat di daerah penyelidikan adalah batupasir dengan ukuran butir sedang -kasar, berwarna kemerahan, memiliki porositas yang baik. Batuan ini diperkirakan sebagai hasil pelapukan batugamping yang terdapat dibawahnya. Di bawah satuan ini terdapat satuan batugamping yang bersifat keras dan padat. Secara geologi diperkirakan pada lokasi penyelidikan tidak ditemukan lapisan akifer ( lapisan pembawa air ) untuk sumur dalam.
3.2. Kondisi Air Tanah
Sumber air untuk kebutuhan sehari – hari diperoleh dari sumur gali dengan kedalaman sekitar 12 – 15 meter dengan debit yang kecil dengan TKA sekitar 12 meter. Air terlihat jernih dan terasa payau. Sumur gali ini terdapat pada jarak sekitar kurang lebih 200 meterr dari lokasi penyelidikan. Dari sumber air ini kemudian ditarik ke lokasi peyelidikan dan dipergunakan sebagai kebutuhan air bersih pada lokasi perusahaan.
IV. PENAFSIRAN GEOLISTRIK
4.1. Metoda Penyelidikan dan Analisis Geofisika
Penyelidikan hidrogeologi dengan metoda tahanan jenis/geolistrik yang dikerjakan adalah metoda model susunan elektroda Schlumberger. Rentang kabel Arus ( I ) dan Potensial (P) disesuaikan kebutuhan (Gbr 1). Dalam hal ini 1.000 dan 100 meter untuk rentang kabel arus dan potensial ( mulai dari l/2 = 1,50 – 500 meter dan a/2 = 0,50 – 50 meter ). Proses pengolahan data menggunakan perangkat lunak Lahey Fortran
Analisis tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya ( Tabel 3 ) dapat menafsirkan letak dan posisi akifer airtanah dalam. Disamping itu besarnya tahanan jenis dapat mengidentifikasi batuan serta sifat keairan batuan. Morfologi dan jenis batuan akan memberi pengaruh pada keterdapatan airtanah.
4.2. Lapisan Pembawa Air
4.2. Lapisan Pembawa Air
Dari 3 (tiga) titik ukur yang dikerjakan, dapat ditafsirkan bahwa lapisan batuan bawah permukaan tidak bervariasi atau relatif homogen bila ditinjau dari pengelompokan besarnya tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya. Kecenderungan batuan bawah permukaan kompak sampai sangat kompak. Pada bagian atas (tanah penutup) terlihat batuan berupa batupasir. Sementara analisis batuan bawah permukaan secara umum pada semua titik pengukuran adalah sebagai berikut:
o Titik ukur LMG.1. Pada kedalaman 0,0 – 3,4 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 183, 8 dan 6 Wm berupa tanah penutup dengan litologi batupasir pada bagian atas, kondisi air pada lapisan batuan ini diduga asin – payau. Pada kedalaman 3,40 – 10,70 dengan tahanan jenis vertikal sebenarnya sebesar 71 dan 795 Wm adalah batuan yang kurang kompak sampai agak kompak dengan kesarangan air rendah – sedang,. Pada kedalaman 10,70 – ≥ 255,5 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 4.815, 7.576 dan 2.450 Wm, adalah batuan yang sangat kompak, kesarangan air sangat rendah, diduga tidak dapat bertindak sebagai akifer dangkal sampai dalam yang produktif.
o Titik ukur LMG.2. Pada kedalaman 0,0 – 2,0 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 29 dan 15 Wm berupa tanah penutup dengan litologi batupasir pada bagian atas, kondisi air pada lapisan batuan ini diduga payau. Pada kedalaman 2,00 – 12,50 dengan tahanan jenis vertikal sebenarnya sebesar 214, 294 dan 451 Wm adalah batuan yang agak kompak dengan kesarangan air rendah. Pada kedalaman 12,50 – ≥ 164,4 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 4.947, 44.345 dan 25.048 Wm, adalah batuan yang sangat kompak, kesarangan air sangat rendah, diduga tidak dapat bertindak sebagai akifer dangkal sampai dalam yang produktif.
o Titik ukur LMG.3. Pada kedalaman 0,0 – 3,5 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 16, 2 dan 5 Wm berupa tanah penutup dengan litologi batupasir pada bagian atas, kondisi air pada lapisan ini diduga asin – payau. Pada kedalaman 3,50 – 9,70 dengan tahanan jenis vertikal sebenarnya sebesar 72 dan 815 Wm adalah batuan yang kurang kompak sampai agak kompak dengan kesarangan air rendah – sedang,. Pada kedalaman 9,70 – ≥ 222,0 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 14.077, 24.076 dan 20.980 Wm, adalah batuan yang sangat kompak, kesarangan sangat rendah, diduga tidak dapat bertindak sebagai akifer dangkal sampai dalam yang produktif.
Berdasarkan besarnya nilai tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya, untuk tahanan jenis batuan > 1.000 Wm tingkat kesarangan air (porositas) sangat rendah dan permeabilitas sangat tinggi, lapisan ini ditafsirkan sebagai lapisan bukan akifer.
Sementara nilai tahanan jenis sebesar 500 - ≤ 1.000 Wm, tingkat kesarangan air sangat rendah sampai rendah, tahanan jenis sebesar 100 - £ 500, tingkat kesarangan air rendah sampai sedang, tahanan jenis sebesar 50 - ≤ 100 kesarangan air sedang sampai tinggi, tahanan jenis sebesar ≤ 50 kesarangan air tinggi sampai sangat tinggi.Tahanan Janis Vertikal Batuan sebenarnya ≤ 10 Wm diperkirakan kualitas air yang kurang baik, untuk daerah pantai kualitas air payau - asin. Besarnya tahanan jenis vertikal batuan, ketebalan/kedalaman dari lapisan batuan bawah permukaan dan perkiraan litologi dari batuannya sebagai lapisan pembawa air adalah seperti Tabel 3. berikut ini.
Tabel 3. Tahanan Jenis Vertikal Batuan Sebenarnya
No. Titik | Tebal Lapisan (m) | Kedalaman (m) | Resistivity (Wm) | Formasi /Perkiraan Litologi *) | Keterangan |
LMG.1 | 0,40 0,90 2,20 1,50 5,70 53,40 191,40 | 0,00 – 0,40 0,40 – 1,30 1,30 – 3,40 3,40 – 5,00 5,00 – 10,70 10,70 – 64,10 64,10 -- 255,50 255,50-- ~ | 183 8 6 71 795 4.815 7.576 2.450 | Tanah penutup Alluvium Pantai Alluvium Pantai Batugamping *) Batugamping Form. Paciran **) Form. Paciran Form. paciran | Diduga akifer dangkal air asin – payau Diduga akifer dangkal air asin-payau Diduga akifer dangkal debit tinggi Diduga akifer dangkal debit rendah Diduga bukan akifer Diduga bukan akifer Diduga bukan akifer |
LMG.2 | 0,30 1,70 1,80 3,90 4,80 11,60 140,30 | 0,00 – 0,30 0,30 – 2,00 2,00 – 3,80 3,80 – 7,70 7,70 – 12,50 12,50 – 24,10 24,10 – 164,40 164,40 –– ~ | 29 15 214 294 451 4.947 44.345 25.048 | Tanah penutup Alluvium Pantai Batugamping Batugamping Batugamping Form. Paciran Form. Paciran Form. paciran | Diduga akifer dangkal air payau Diduga akifer dangkal debit sedang Diduga akifer dangkal debit sedang Diduga akifer dangkal debit sedang Diduga bukan akifer Diduga bukan akifer Diduga bukan akifer |
LMG.3 | 0,10 2,00 1,40 0,60 5,70 56,00 156,30 | 0,00 – 0,10 0,10 – 2,10 2,10 – 3,50 3,50 – 4,00 4,00 – 9,70 9,70 – 65,80 65,80 – 222,00 222,00 –– ~ | 16 2 5 72 815 14.077 24.076 20.980 | Tanah penutup Alluvium Pantai Alluvium Pantai Batugamping Batugamping Form. Paciran Form. Paciran Form. paciran | Diduga akifer dangkal air asin-payau Diduga akifer dangkal air asin-payau Diduga akifer dangkal debit sedang – tinggi Diduga akifer dangkal debit rendah Diduga bukan akifer Diduga bukan akifer Diduga bukan akifer |
*) Batugamping endapan cangkang ballanus
**) Batugamping, batugamping dolomitan dan dolomt
V. KESIMPULAN DAN S A R A N
Dari pengamatan lapangan dan hasil pengukuran geolistrik dapat disimpulkan dan disarankan bahwa :
5.1. Kesimpulan
1. Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan maka satuan morfologi daerah penyelidikan adalah berupa satuan morfologi dataran pantai dengan batuan yang mendasari berupa batupasir dan batugamping. Satuan ini umumnya dimanfaatkan sebagai lahan pemukiman.
2. Berdasarkan hasil pengamatan singkapan batuan di lapangan, batuan yang terdapat di daerah penyelidikan berupa batupasir berwarna kemerahan, ukuran butir sedang – kasar sebagai hasil pelapukan batugamping. Di bawah satuan ini terdapat satuan batugamping berwarna keputhan dan bersifat keras dan padat.
3. Sumber air utnuk penduduk diperoleh dari sumur gali dengan kedalaman sekitar 12 - 15 meter dengan debit yang kecil dan kondisi air jernih, terasa payau.
4. Hasil pengukuran geolistrik pada 3 (tiga) titik ukur, batuan yang bertindak sebagai akifer dangkal maupun dalam atau dengan kata lain akifer dangkal sampai dalam adalah :
a. Titik ukur LMG.1. dari hasil pengukuran geolistrik, pada kedalaman 3,4 – 10,7 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 71, dan 795 Wm diduga sebagai lapisan pembawa air (akifer) dangkal dengan kesarangan air rendah, litologi Batugamping. Akumulasi air melalui sistim rekahan.
Pada kedalaman 10,70 – ≥ 255,5 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 4.815, 7.576 dan 3.450 Wm, adalah batuan yang sangat kompak/ masif dengan kesarangan air sangat rendah, litologi Batugamping, batugamping-dolomitan, dolomit dari Formasi Paciran diduga tidak dapat bertindak sebagai akifer dalam yang produktif. Pada lapisan atas batuan diduga sampai kedalaman 3,40 meter, kondisi air asin – payau (8 dan 6 Wm)
b. Titik ukur LMG.2. dari hasil pengukuran geolistrik, pada kedalaman 3,80 – 12,5 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 294 dan 451 Wm diduga sebagai lapisan pembawa air (akifer) dangkal dengan kesarangan air rendah, litologi Batugamping. Akumulasi air melalui sistim rekahan. Pada kedalaman 12,50 – ≥ 164,4 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 4.947, 44.345 dan 25.048 Wm, adalah batuan yang sangat kompak dengan kesarangan air sangat rendah, litologi Batugamping, batugamping-dolomitan, dolomit dari Formasi Paciran diduga tidak dapat bertindak sebagai akifer dalam yang produktif.
c. Titik ukur LMG.3. dari hasil pengukuran geolistrik, pada kedalaman 3,50 – 9,70 dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 72 dan 815 Wm diduga sebagai lapisan pembawa air (akifer) dangkal dengan kesarangan air sangat rendah - rendah, litologi Batugamping. Akumulasi air melalui sistim rekahan. Pada kedalaman 9,70 – ≥ 222,0 meter dengan tahanan jenis vertikal batuan sebenarnya sebesar 14.077, 24.076 dan 20.980 Wm, adalah batuan yang sangat kompak dengan kesarangan air sangat rendah, litologi Batugamping, batugamping-dolomitan, dolomit dari Formasi Paciran diduga tidak dapat bertindak sebagai akifer dalam yang produktif.
5.2. S a r a n
Dari pengamatan lapangan dan hasil interpretasi data geolistrik pada 3 (tiga) titik ukur diatas dapat disarankan bahwa :
1. Dari 3 (tiga) titik ukur yang dikerjakan dapat disarankan bahwa; Dari hasil pengukuran geolistrik, lapisan pembawa air (akifer) untuk 3 (tiga) titik pengukuran berada pada kedalaman relatif dangkal. Titik Ukur LMG.1, pada kedalaman 3,4 – 10,70 meter, Titik Ukur LMG.2, pada kedalaman 3,80 – 12,50 meter, Titik Ukur LMG.3, pada kedalaman 3,50 – 9,70 meter. Perhatikan lapisan pembawa air asin – payau pada titik LMG.1 pada kedalaman sampai 3,40 meter, titik LMG.2. sampai kedalaman 2,0 meter dan titik LMG.3 pada kedalaman sampai 3,40 meter. Pemboran pada areal pabrik kondisi ini dapat dipedomani dengan analogi bahwa kedalaman lobang bor sampai 15 meter. (sumur bor dangkal).
2. Sistim konstruksi sumur bor, diameter lobang bor Ǿ 8, pipa jambang Ǿ 6 inch termasuk saringan, kedalaman pemboran 15 meter, posisi saringan berada pada kedalaman lebih dari 8 meter;
