Sifat Kelistrikan Suatu Batuan

Dalam ilmu geofisika pengetahuan dasar tentang sifat kelistrikan suatu batuan menjadi penting. Hal ini menjadi penting karena berkaitan dengan metode pengukuran bawah permukaan untuk mengetahui sifat kelistrikan suatu formasi atau anomali bawah permukaan. Metode ini dikenal dengan nama geolistrik atau kelistrikan bumi. Sehingga dapat kita ketahui bersama bahwa aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat di golongkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik.

Konduksi secara elektronik. Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik di alirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron-elektron bebas tersebut. Aliran listrik ini juga di pengaruhi oleh sifat atau karakteristik masing-masing batuan yang di lewatinya. Salah satu sifat atau karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis) yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. Semakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya. Resistivitas memiliki pengertian yang berbeda dengan resistansi (hambatan), dimana resistansi tidak hanya bergantung pada bahan tetapi juga bergantung pada faktor geometri atau bentuk bahan tersebut, sedangkan resistivitas tidak bergantung pada faktor geometri. Jika di tinjau suatu silinder dengan panjang L, luas penampang A, dan resistansi R, maka dapat di rumuskan:

Di mana secara fisis rumus tersebut dapat di artikan jika panjang silinder konduktor (L) dinaikkan, maka resistansi akan meningkat, dan apabila diameter silinder konduktor diturunkan yang berarti luas penampang (A) berkurang maka resistansi juga meningkat. Di mana ρ adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam Ωm. Sedangkan menurut hukum Ohm, resistivitas R dirumuskan :

Sehingga didapatkan nilai resistivitas (ρ)
namun banyak orang lebih sering menggunakan sifat konduktivitas (σ) batuan yang merupakan kebalikan dari resistivitas (ρ) dengan satuan mhos/m.

Di mana J adalah rapat arus (ampere/m 2 ) dan E adalah medan listrik (volt/m).

Konduksi secara elektrolitik. Sebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memiliki resistivitas yang sangat tinggi. Namun pada kenyataannya batuan biasanya bersifat porus dan memiliki pori-pori yang terisi oleh fluida, terutama air. Akibatnya batuan-batuan tersebut menjadi konduktor elektrolitik, di mana konduksi arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik dalam air. Konduktivitas dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dan susunan pori-porinya. Konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan bertambah banyak, dan sebaliknya resistivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan berkurang. Menurut rumus Archie:

di mana ρ e adalah resistivitas batuan, φ adalah porositas, S adalah fraksi pori-pori yang berisi air, dan ρ w adalah resistivitas air. Sedangkan a, m, dan n adalah konstanta. m disebut juga faktor sementasi. Untuk nilai n yang sama, schlumberger menyarankan n = 2.

Konduksi secara dielektrik. Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik, artinya batuan atau mineral tersebut mempunyai elektron bebas sedikit, bahkan tidak sama sekali. Elektron dalam batuan berpindah dan berkumpul terpisah dalam inti karena adanya pengaruh medan listrik di luar, sehingga terjadi poliarisasi. Peristiwa ini tergantung pada konduksi dielektrik batuan yang bersangkutan, contoh : mika.

About Bangku Sarjana
I'm from Indonesian, I just a Student in Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Geophysics Department

6 Responses to Sifat Kelistrikan Suatu Batuan

  1. Monex says:

    Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. .Variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda.Densitas…Magnetik.Variasi harga intensitas medan magnetik pada posisi yang berbeda.Suseptibilitas atau remanen magnetik…Resistivitas.Harga resistansi dari bumi.Konduktivitas listrik…Polarisasi terinduksi.Tegangan polarisasi atau resistivitas batuan sebagai fungsi dari frekuensi.Kapasitansi listrik…Potensial diri.Potensial listrik.Konduktivitas listrik…Elektromagnetik.Respon terhadap radiasi elektromagnetik.Konduktivitas atau Induktansi listrik…Radar.Waktu tiba perambatan gelombang radar.

  2. boedi says:

    ini yang aku cari…… thanks dah posting tentang kelistrikan batuan…….

  3. fadhil says:

    hubungan antara nilai resistivitas sama tanah longsor ada nggak referensi nya

    • Salam kenal, sangat bisa mas fadhil. Dengan menggunakan metode resistivitas konfigirasi azimuthal resistivity sounding. Bidang gelincir pada daerah rawan longsor diketahui dengan cara mencari nilai koefisien anisotropi dari hasil pengukuran dilapangan. Tidak hanya deteksi retakan saja, konfigurasi Azimuthal Resistivity Sounding juga mampu menggambarkan arah bidang gelincir atau retakan pada tanah.

  4. kang abdul says:

    maaf sebelumnya mas
    “resistivitas (tahanan jenis) yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik.” pada penjelasan Konduksi secara elektronik.
    menurut saya resistivitas menunjukkan kemampuan bahan untuk menahan arus listrik bukan menghantarkan arus listrik
    nuwun

  5. yuyu says:

    Assalamualaikum.
    Mau tanya, jika batuan dengan porositas tinggi, namun batuan tersebut tidak terisi oleh fluida(air), bagaimana dengan nilai resistivitas dan konduktivitasnya?

    terima kasih.
    mohon dibalas ya.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: