identifikasi basement rock pada zona longsor dengan

Prosiding Seminar Sains dan Teknologi FMIPA Unmul
Vol. 1 No. 1 Juli 2016, Samarinda, Indonesia
ISSN : 2528 - 0988
IDENTIFIKASI BASEMENT ROCK PADA ZONA LONGSOR DENGAN
MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK (STUDI KASUS WILAYAH
KELURAHAN SELILI KECAMATAN SAMARINDA ILIR KOTA SAMARINDA
KALIMANTAN TIMUR)
Identification of Basement Rock On Landslide Zone Using Geoelectric
Method (Case Study of Selili Region, District of Samarinda Ilir Samarinda,
East Kalimantan)
Hendra Lesmana1,*, Kadek Subagiada1
Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Mulawarman
*
Corresponding Author: [email protected]
1
Abstract Landslides was one of the natural disasters that were cause land damage, residential
buildings, and even claimed lives. An area was declared to have the potential of landslides if it
meets the following requirements, the slope was quite steep, have sliding plane of coating
subsurface impermeable (semipermeable), and there was enough water to saturating the land on
the sliding plane. Conditions hills and steep slopes make the Selili region belonging into the
frequent landslides. The aims of this research to identify potential weak zone of landslides based
on the geoelectric data interpretation contained in the study sites. The data obtained in the
research was the apparent resistivity data using the method of geoelectric resistivity by
measurement technique of Vertical Electric Sounding (VES) Schlumberger configuration. Data was
collected as much as three lines, each line has a length of 100 meters. To display the resistivity
values at every line used computer software, so it looks a color image depicting resistivity change
at each layer of rock. To estimate the direction of landslide, then each line merged into one. The
Results of the research showed the identification of the location of the sliding plane of each line
and direction of the landslide in the same direction of the slope of the sliding plane.
Keywords: Shear surface, Resistivity Geoelectric, Schlumberger,Vertical Electric Sounding.
Pendahuluan
selalu terjadi longsor. Sementara kondisi
geografi Kelurahan Selili terletak pada
ketinggian 500 m di atas permukaan laut.
Wilayah ini merupakan satu diantara
kawasan perbukitan dengan kelerengan
terjal yang berada di ibu kota Kalimantan
Timur. Kelurahan Selili termasuk kawasan
pemukiman padat. Sehingga wilayah ini
rawan longsor tercatat sudah tiga kali longsor
terjadi yaitu tahun 1998, 2006 dan 2015.
Satu diantara metode yang dapat
digunakan untuk menginvestigasi bidang
gelincir adalah metode geolistrik tahanan
jenis. Metode geolistrik ini bersifat tidak
merusak lingkungan, biaya relatif murah dan
mampu mendeteksi lapisan-lapisan tanah
sampai kedalaman beberapa meter di bawah
permukaan tanah. Oleh karena itu metode ini
dapat dimanfaatkan untuk survey daerah
rawan longsor, khususnya untuk menentukan
ketebalan lapisan yang berpotensi longsor
serta litologi lapisan-lapisan batuan bawah
permukaan.
Penelitian
ini
bertujuan
untuk
mengidentifikasi zona lemah berpotensi
Longsor merupakan perpindahan massa
tanah secara alami, yang terjadi dalam waktu
singkat dan dengan volume yang besar.
Pengangkutan massa tanah pada peristiwa
longsor terjadi sekaligus, sehingga tingkat
kerusakan yang ditimbulkan besar. Suatu
daerah dinyatakan memiliki potensi longsor
apabila memenuhi tiga syarat, yaitu: 1)
lereng cukup curam, 2) memiliki bidang
luncur berupa lapisan di bawah permukaan
tanah yang semipermeable, dan 3) terdapat
cukup air untuk menjenuhi tanah di atas
bidang luncur. (Agustina dkk, 2014).
Secara
fisis
faktor-faktor
yang
mempengaruhi peristiwa longsor adalah
penambahan
massa
tanah/batuan.
Berkurangnya gaya ikat antara tanah dan
batuan dan bertambahnya kemiringan
lereng. Menurut Sugito (2010) penyebab
longsor yang sangat berpengaruh adalah
bidang gelincir (slip surface) atau bidang
geser (shear surface).
Wilayah Kelurahan Selili merupakan satu
diantara beberapa lokasi di Samarinda yang
32
Prosiding Seminar Sains dan Teknologi FMIPA Unmul
Vol. 1 No. 1 Juli 2016, Samarinda, Indonesia
ISSN : 2528 - 0988
longsor berdasarkan interpretasi
geolistrik pada lokasi penelitian.
data
lapisan batuan bawah tanah secara vertikal,
dengan
menggunakan
konfigurasi
Schlumberger.
Data yang diperoleh berupa arus (I dalam
Ampere) dan beda potensial (ΔV dalam Volt).
Dengan mengetahui nilai beda potensial dan
arus listrik maka nilai tahanan jenis
perlapisan batuan bawah permukaan dapat
diprediksi. Hubungan antara tahanan jenis,
beda potensial dan arus listrik yang terukur
memenuhi persamaan:
Tinjauan Pustaka
Batuan dasar adalah batuan yang belum
mengalami pelapukan dan relatif masih
berada pada tempat aslinya. Batuan ini
mendasari tipe batuan yang ada diatasnya.
Batuan dasar mempunyai sifat lebih masif
dan mempunyai nilai resistivitas yang tinggi,
selain itu juga mempunyai sifat impermeabel
yaitu tidak menyerap air. Setiap daerah
memiliki batuan dasar yang berbeda-beda
tergantung dari sejarah geologis tempat
tersebut, jadi bisa berupa batuan beku,
batuan sedimen maupun batuan metamorf.
Tanah longsor adalah perpindahan
material pembentuk lereng berupa batuan,
bahan rombakan, tanah, atau material
campuran yang, bergerak ke bawah atau
keluar lereng (Varnes, 1978.). Proses
terjadinya tanah longsor dapat diterangkan
sebagai berikut: air yang meresap ke dalam
tanah akan menambah bobot tanah. Jika air
tersebut menembus sampai tanah atau
batuan kedap air yang berperan sebagai
bidang gelincir, maka tanah atau batuan
tersebut menjadi licin dan tanah pelapukan di
atasnya akan bergerak mengikuti lereng dan
keluar lereng.
Geolistrik merupakan satu diantara
metode geofisika yang mempelajari sifat-sifat
aliran listrik di dalam batuan dan bagaimana
cara mendeteksinya dipermukaan bumi.
Tujuannya adalah menggambarkan distribusi
tahanan jenis bawah permukaan.
a  K
V
I
(1)
dimana K adalah faktor geometri elektroda
(dalam meter) yang dinyatakan oleh:
K
 ( L2  l 2 )
2l
(2)
dengan :
L
l
: jarak elektroda Arus
: jarak elektroda Potensial
Data yang dihasilkan dari kegiatan
pengukuran tahanan jenis, selanjutnya
dilakukan inversi menggunakan software
komputer untuk menghasilkan model kondisi
dibawah permukaan. Pada tahap ini disebut
dengan proses interpretasi tujuannya untuk
mengetahui jenis-jenis batuan yang ada
pada
masing-masing
titik
dengan
mengkorelasikan nilai resistivitas batuan
yang terdapat pada tabel acuan.dapat dilihat
pada tabel berikut :
Tabel 1. Nilai Resistivitas Material-Material
Material
Resistivitas
(Ωm)
Tanah lempungan, basah
1,5 – 3
lembek
Lempung Kelanauan &
3 – 15
tanah basah lembek
Tanah lanauan
15 – 50
Lempung
2 – 20
Batu lempung
100 – 300
Batupasir lempung
50 – 300
Batu pasir
500 – 3000
Batuan dasar berkekar terisi
150 – 300
tanah lembab
Pasir kerikil bercampur
300
lanau
Pasir kerikil terdapat lapisan
300 – 2400
lanau
Batuan dasar berkekar terisi
300 – 2400
tanah kering
Sumber : (Dinas Pertambangan, 2010 dalam
Rosmelia Ari Sundoro 2012)
Gambar 1. Metode Geolistrik Vertical
Electrical Sounding (VES) dengan
konfigurasi Schlumberger
Sehingga nilai kedalaman dan ketebalan
pada batuan dasar pada lokasi penelitian
dapat ditentukan. Namun perlu diperhatikan,
dalam proses interpretasi juga diperlukan
Pengukuran besarnya tahanan jenis
batuan bawah permukaan tanah dengan
menggunakan vertical electrical sounding,
bertujuan untuk mengetahui variasi susunan
33
Prosiding Seminar Sains dan Teknologi FMIPA Unmul
Vol. 1 No. 1 Juli 2016, Samarinda, Indonesia
ISSN : 2528 - 0988
Morfologi Lokasi Penelitian
Morfologi sekitar lokasi penelitian berupa
perbukitan yang menjadi kawasan padat
pemukiman
terlihat
dari
banyaknya
bangunan-bangunan yang berdiri maupun
sisa puing bangunan yang rubuh akibat
longsor di sekitar lokasi penelitian. Selain
bangunan-bangunan
pemukiman
warga
terdapat pula Perusahaan PDAM yang
berada diatas lereng searah dengan longsor.
Untuk Morfologi sekitar lokasi penelitian
berupa kawasan yang datar dianggap tidak
menimbulkan
kekhawatiran
terjadinya
gerakantanah atau longsor dibandingkan
morfologi yang mempunyai lereng, karena
gerakantanah dapat terjadi mengikuti sudut
kelerengan tersebut.
pengamatan
keadaan
kondisi
litologi,
morfologi dan struktur geologi di lokasi
penelitian. Agar hasil interpretasi akurat dan
sesuai dengan keadaan geologi daerah
penelitian.
Kondisi Umum Daerah Penelitian
Daerah penelitian berada di Kelurahan
Selili Kecamatan Samarinda Ilir, Kota
O
Samarinda pada koordinat 117 09' 24,12"
O
O
sampai 117 09' 25,38" BT dan 00 31'
O
12,48" sampai 00 31' 13,36" LS,
Hasil Pengolahan Data
Pengambilan data dilakukan dengan
mengambil data sebanyak 3 lintasan yang
memotong arah longsoran. Masing-masing
panjang lintasan 100 m didukung dengan
data lapangan berupa data keadaan litologi,
geomorfologi, struktur geologi, dan stratigrafi.
Untuk menghasilkan gambaran lapisan
bawah permukaan dapat dengan cara
menggabungkan hasil pengolahan data titik
sounding pada masing-masing setiap ketiga
lintasan.sehingga menghasilkan penampang
lintang semu di bawah permukaan sebagai
berikut :
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian
Hasil Dan Pembahasan
Gambar 3. Penampang Lintang Semu
Pada Lintasan 1 dan 2
Kondisi Geologi Lokasi Penelitian
Kondisi geologi lokasi penelitian perlu
dikaji dengan tujuan untuk memberikan
gambaran
mengenai
kondisi
litologi,
morfologi dan struktur geologi di lokasi
penelitian.
Litologi Lokasi Penelitian
Litologi lokasi penelitian sebagian besar
tersusun atas litologi yang sudah tidak segar
atau sudah lapuk. Kondisi litologi yang sudah
tidak segar lagi tidak cukup kuat jika di
atasnya didirikan bangunan karena ikatan
butir batuannya tidak kuat lagi atau rapuh.
Litologi lokasi penelitian berupa material
tanah lempung sampai dengan lempung
kelanauan sebagai permukaan tanah.
Gambar 4. Penampang Lintang Semu
Pada Lintasan 2 dan 3
Dari gambar penampang lapisan bawah
permukaan pada gambar di atas, dapat
34
Prosiding Seminar Sains dan Teknologi FMIPA Unmul
Vol. 1 No. 1 Juli 2016, Samarinda, Indonesia
ISSN : 2528 - 0988
dibuat
hasil
interpretasi
Dengan
mengkorelasikan pada setiap lintasan secara
berurut. Dengan tujuan untuk mengetahui
perbedaan kedalaman, dan struktur pada
setiap jenis lapisan di bawah permukaan
tanah. Perbedaan kedalaman dan struktur
pada
setiap
jenis
lapisan
akan
mempermudah
untuk
mengidentifikasi
penyebab terjadinya longsor pada zona
lemah berpotensi longsor serta memberikan
informasi
keadaan
litologi
dibawah
permukaan tanah. Hasil interpretasi dapat
ditunjukkan pada tabel berikut :
Tabel 2. Hasil Interpretasi Lintasan 1 dan Lintasan 2
Nilai
Resistivitas
(Ωm)
Jenis Batuan
Kedalaman
Lintasan 1
Lintasan 2
(m)
(m)
0 – 15
Lempung Kelanauan
–
0 – 5,01
15 – 46,3
Lanauan
0 – 3,98
5,01 – 25,1
46,3 – 147
Batupasir lempung
3,98 – 15,8
25,1 – 39,8
≥147
Batu lempung
15,8 – 39,8
–
Tabel 3. Hasil Interpretasi Lintasan 2 dan Lintasan 3
Nilai
Jenis Batuan
Kedalaman
Resistivitas
(Ωm)
0 – 15
15 – 30
46,3 – 147
Lempung Kelanauan
Lanauan
Batupasir lempung
Lintasan 2
(m)
0 – 5,01
5,01 – 25,1
25,1 – 39,8
Dari hasil interpretasi pada lintasan 1,
lintasan 2 dan lintasan 3. Menghasilkan
penampang lapisan bawah permukaan pada
lintasan1, 2 dan 3 sebagai berikut :
Lintasan 3
(m)
0 – 15,8
15,8 – 39,8
–
(lemah) hal ini disebabkan oleh pelapukan
atau resapan air. Lapisan lempung
kelanauan memilliki porositas sebesar 40 –
50% dan permeabilitas sebesar 0,0001
cm/jam dan lapisan lanau memilliki porositas
sebesar 35 – 50% dan permeabilitas sebesar
0,0001 cm/jam sehingga sangat rentan jika
terkena air. Lapisan lempung kelanauan dan
lapisan lanau dapat menjadi material
maupun pembawa material yang akan
bergerak ke daearah yang lebih rendah,
sedangkan lapisan batupasir lempung
berperan sebagai bidang gelincir.
Lempung Kelanauan
Lanauan
Batupasir Lempung
Kesimpulan
Batu Lempung
Bidang gelincir terletak di lapisan
batupasir lempung, pada kedalaman 3,98 –
39,8 meter. Pada lapisan ini merupakan
lapisan kedap air sehingga dapat bertindak
sebagai bidang gelincir. Berbeda dengan
lapisan lempung kelanauan pada kedalaman
0 – 15,8 meter dan lapisan lanauan pada
kedalaman 0 – 39,8 meter. Merupakan
lapisan lemah disaat musim hujan sehingga
dapat menjadi material maupun pembawa
material yang akan bergerak ke daearah
yang lebih rendah.
Gambar 5. Penampang Lapisan Bawah
Permukaan Pada Lintasan 1, 2 dan 3
Berdasarkan hasil interpretasi dan
penampang lapisan bawah permukaan
lintasan 1, lintasan 2 dan lintasan 3, maka
dapat dikatakan bahwa bidang gelincir
terletak pada lapisan batupasir lempung.
Lapisan
batupasir
lempung
memiliki
porositas 10 – 20 % dan permeabilitas
sebesar 0,83 – 12,92 cm/jam sehingga dapat
berperan menjadi lapisan kedap air.
Berbeda
dengan
lapisan
lempung
kelanauan dan lapisan lanauan yang
merupakan jenis tanah tidak kompak,
35
Prosiding Seminar Sains dan Teknologi FMIPA Unmul
Vol. 1 No. 1 Juli 2016, Samarinda, Indonesia
ISSN : 2528 - 0988
Ucapan Terima Kasih
[10] Sosrodarsono, Suyono dan Kazuto
Nakazawa.1984.Mekanika Tanah dan
Teknik Pondasi.Jakarta : P.T. Pradnya
Paramita.
[11] Sundoro, Ari Rosmelia. 2012 Interpretasi
Kedalaman Batuan Dasar (Basement)
Menggunakan Metode Geolistrik (Studi
Kasus Proyek Pembangunan Convention
Hal Samarinda, Kalimantan Timur),
Skripsi Program Studi Fisika, FMIPA
UNMUL, Samarinda.
[12] Telford, W.M, Geldart, L.P., Sheriff, dan
Keys, D.A.1976:Applied Geophysics,
Cambridge University Pres, London.
[13] Telford, W.M., L.P. Geldart, & R.E.
Sheriff, 1990, Applied Geophysics
Second Edition, Cambridge University
Press, London.
[14] Vulcanologi Survei Indonesia, 2015.
Pengenalan
Gerakan
Tanah.
http://merapi.vsi.esdm.go.id. Diakses di
Samarinda, 13 April 2015 pukul 22:01
Wita.
[15] Wijaya,
Lean.
2009,
Identifikasi
Pencemaran Airtanah Dengan Metode
Geolistrik Di Wilayah Ngringo Jaten
Karnganyar. FMIPA Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
[16] Zohdy, A. A., Eaton, G. P., Mabey, D. R.,
1980, Application Of Surface Geophysics
To Ground-Water Investigation, Chaptere
D1, United States Govermant Printing
Office, Washington.
Ucapan terima kasih ditujukan kepada
Erham Yusuf, S.Pd, M.Pd., selaku Kepala
Badan Kesatuan Bangsa dan Politik Kota
Samarinda dan Suwarno, S.Sos., selaku
Kepala
Kelurahan
Selili
yang
telah
memberikan izin dan kesempatan untuk
melaksanakan penelitian. Ucapan terima
kasih juga ditujukan kepada Drs. Supriyanto,
MT, dan Dr. Sc.Mustaid Yusuf, M.Si, yang
telah memberikan kritik, ide dan saran dalam
penelitian ini.
Daftar Pustaka
[1] Bowles, J. E.1989. Sifat-sifat Fisis Dan
Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah).
Erlangga: Jakarta.
[2] Endarto,
Danang.2005
Pengantar
Geologi
Dasar.
LPP
UNS
UPT
Penerbitan dan UNS Press, Surakarta.
[3] Fatoba, J. O., J.O. Alo & A.A. Fakeye,
2010,
Geoelectric
Imaging
for
Foundation Failure Investigation at
Olabisi Onabanjo University (O.O.U.)
Minicampus, Ago Iwoye, Southwestern
Nigeria, Departement of Earth Sciences,
Olabisi Onabanjo Univesity, Ogun State.
[4] Freedman & Young. 2011. Fisika
Universitas Edisi Kesepulih Jilid 2.
Erlangga: Jakarta.
[5] Kurniasari,
Priyani.2008.Identifikasi
Batuan Dasar (Bedrock) Dengan Metode
Resistivitas Konfigurasi Schlumberger di
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Skripsi Jurusan Fisika, FMIPA UNS,
Surakarta.
[6] Muallifah, Faqih. 2009 Perancangan dan
Pembuatan Alat Ukur Resistivitas Tanah.
Jurnal Neutrino Vol. 1, No. 2.
[7] Noviar,
Ahmad.
2014
Interpretasi
PolaRecharge Area Sumber Mataair
Artesis Menggunakan Metode Tahanan
Jenis (Studi Kasus di Kelurahan Tanjung
Harapan
Kecamatan
Samboja
Kabupaten
Kutai
Kartanegara,
Kalimantan Timur), Skripsi Program
Studi Fisika, FMIPA UNMUL, Samarinda.
[8] Santoso, Djoko. 2002, Pengantar Teknik
Geofisika, Penerbit ITB, Bandung.
[9] Singh, K.B, Lokhande, R.D and Prakash,
A.2004.Multielectrode resistivity imaging
technique for the study of coal seam.
Central Mining Research Institute.
Journal of Scientific and Industrial
Research. Vol. 63. pp 927-930.
36