Dokumen ini menjelaskan dasar penentuan lapisan batuan dari nilai mV alat ADMT Aidu: bagian mana yang berdasar fisika yang sudah mapan, bagian mana yang berupa asumsi tafsir, dan apa yang dibutuhkan untuk memastikannya.
Alat ADMT Aidu mengukur tegangan medan listrik alami dalam mV pada banyak frekuensi. Nilai itu berhubungan dengan resistivitas batuan, tetapi bukan resistivitas (Ωm) itu sendiri. Karena itu tafsir lapisan disusun dari perbandingan nilai, bukan dari pencocokan angka Ωm.
| Bagian tafsir | Dasar | Kekuatan |
|---|---|---|
| mV sebanding dengan √resistivitas | Teori magnetotelurik (Cagniard) | Kuat bila sumber sama |
| Frekuensi → kedalaman | Skin depth | Sedang kedalaman nominal |
| Posisi lateral antar meteran | Normalisasi per frekuensi | Paling andal |
| Batas lapisan | Segmentasi statistik profil mV | Sedang |
| Nama batuan per lapisan | Urutan rentang Ωm × komponen formasi ESDM | Lemah perkiraan terarah |
| Kandidat akuifer | Konvensi Aidu (rendah = kandidat air) | Lemah |
Sumber sinyalnya adalah medan elektromagnetik alami bumi: sambaran petir di seluruh dunia dan aktivitas magnetosfer. Gelombang ini masuk ke dalam tanah. Alat mencatat beda tegangan antara dua elektroda (medan listrik, E) di permukaan untuk setiap frekuensi.
Gelombang elektromagnetik melemah saat masuk ke batuan konduktif. Jarak tembusnya disebut skin depth:
| Resistivitas batuan | f = 1000 Hz | f = 100 Hz |
|---|---|---|
| 10 Ωm (lempung basah) | ≈ 50 m | ≈ 159 m |
| 100 Ωm (pasir, tuf) | ≈ 159 m | ≈ 503 m |
| 1000 Ωm (batuan padu) | ≈ 503 m | ≈ 1590 m |
Tabel di atas memperlihatkan bahwa frekuensi yang sama menembus kedalaman berbeda tergantung batuannya. Aplikasi Aidu memberi label kedalaman tetap untuk tiap frekuensi (-10, -20, … m), jadi label kedalaman itu nominal, bukan kedalaman yang diukur langsung.
Dalam metode magnetotelurik, resistivitas semu dihitung dari perbandingan medan listrik dan medan magnet (Cagniard, 1953):
Bila medan magnet dianggap sama, maka E sebanding dengan √ρ. Artinya urutan nilai mV mengikuti urutan resistivitas:
Batuan lebih resistif: padat, kering, berbutir kasar, batuan beku.
Batuan lebih konduktif: jenuh air, lempungan, atau mengandung air asin.
Batasannya, kekuatan sumber alami berbeda untuk tiap frekuensi dan berubah dari waktu ke waktu. Nilai mV mentah di satu kedalaman ikut dipengaruhi kuat-lemahnya sumber, bukan hanya batuannya. Karena itu tafsir memakai perbandingan, bukan angka mentah.
Aplikasi Aidu menampilkan skema warna "Default/real" dengan angka yang tampak seperti Ωm (misalnya 52–136). Legendanya tidak mencantumkan satuan, dan menurut manual skema ini memakai set parameter yang diunduh per model alat. Rumus parameternya tidak dipublikasikan. Uji pada data 16 meteran × 30 kedalaman memberi hasil berikut:
| Uji | Hasil |
|---|---|
| Angka Default dijelaskan oleh kedalaman saja | R² = 0,86 |
| Angka Default dijelaskan oleh nilai mV saja | R² = 0,004 |
| Rata-rata angka Default per kedalaman | Naik lurus 62 → 123 dari -10 ke -300 m |
| Rata-rata mV per kedalaman | Naik ke puncak 1,14 di -170 m, turun ke 0,04 di -260 m |
| Rekayasa balik dari 139 titik batas kontur | Default ≈ nilai dasar per kedalaman + 8,6 × ln(mV dihaluskan 3×3), galat rata-rata ±3,4 |
Kesimpulannya, sebagian besar angka Default adalah tren kedalaman bawaan aplikasi. Informasi hasil ukur di dalamnya hanya bagian kecil. Mencocokkan angka ini ke tabel rentang Ωm batuan tidak sah secara fisik.
Skema 0 (legenda 0,0–2,5) adalah nilai mV yang dibagi rata-rata tiap kedalaman. Urutannya cocok dengan mV asli (korelasi peringkat 0,94–0,99 di hampir semua kedalaman), tetapi karena sudah dinormalisasi per kedalaman, informasi perubahan terhadap kedalaman hilang. Uji menunjukkan batas lapisan dari skema 0 tidak andal, sehingga tafsir lapisan tetap membutuhkan tabel mV.
Langkah berikut dijalankan berurutan oleh alat tafsir_admt.js untuk satu meteran.
Karena E ∝ √ρ, maka ln ρ ≈ 2·ln E + konstanta. Skala logaritma membuat perbandingan menjadi perbandingan rasio.
Resistivitas batuan bervariasi dari puluhan sampai ribuan Ωm, sehingga rasio lebih bermakna daripada selisih.
ln(mV) tiap meteran dikurangi rata-rata ln(mV) semua meteran di kedalaman yang sama. Hasilnya dibagi tiga (rendah/sedang/tinggi) berdasarkan sebaran seluruh survei.
Pada frekuensi yang sama, semua meteran menerima sumber alami yang sama, apalagi pada alat 16 kanal yang merekam serentak. Pengurangan ini menghapus pengaruh sumber, sehingga yang tersisa adalah beda batuan antar titik. Paling andal
Profil ln(mV) satu meteran dibagi menjadi beberapa segmen yang nilainya hampir rata. Batas diletakkan di kedalaman tempat nilai berubah tajam. Metodenya pemrograman dinamis dengan penalti berdasarkan perkiraan derau data, dan tebal lapisan minimal 20 m.
Asumsinya, perubahan sinyal yang tajam menandai pergantian material. Perubahan yang serempak di semua meteran bisa berarti lapisan mendatar, tetapi bisa juga pola kekuatan sumber pada frekuensi tertentu. Dengan data ADMT saja keduanya tidak bisa dibedakan. Sedang
Tiap lapisan dibandingkan dengan sebaran nilai kolom meteran itu sendiri (rendah/sedang/tinggi). Komponen formasi dari peta litologi ESDM diurutkan menurut nilai tengah geometris rentang Ωm di tabel referensi. Zona rendah dipasangkan ke komponen paling konduktif, zona tinggi ke yang paling resistif.
| Komponen (contoh formasi) | Rentang referensi | Nilai tengah | Dipakai untuk |
|---|---|---|---|
| Tuf | 10–500 Ωm | ≈ 71 | Zona rendah |
| Batupasir Tufan | 50–1000 Ωm | ≈ 224 | Zona sedang |
| Konglomerat / Breksi Tufan | 100–5000 Ωm | ≈ 707 | Zona tinggi |
Dua asumsinya lemah. Pertama, urutan mV dianggap sama dengan urutan resistivitas, padahal masih tercampur pengaruh sumber. Kedua, semua komponen formasi dianggap ada di bawah titik survei, padahal peta ESDM adalah peta permukaan/regional. Lemah
Lapis 10–20 m diberi label "Tanah Penutup / Lapisan Lapuk".
Ini konvensi tafsir geolistrik, bukan hasil ukur. Data ADMT tidak menjangkau 0–10 m.
Lapisan yang rendah secara vertikal dan lateral ditandai kandidat kuat. Rendah di salah satu arah ditandai kandidat lemah.
Mengikuti konvensi Aidu: zona biru/nilai rendah adalah kandidat air. Nilai rendah bisa berarti pasir jenuh air (akuifer), tetapi bisa juga lempung yang juga konduktif namun kedap air. Dari mV saja keduanya tidak bisa dibedakan. Lemah
Meteran 5 dari data uji. Nama batuan memakai formasi di koordinat titik lain (-6,460021; 107,121297), hanya untuk memperlihatkan cara kerja alat, bukan hasil sungguhan untuk titik ini.
| Lapisan | Nilai (mV) | Kedalaman (m) | Jenis lapisan | Posisi lateral | Perkiraan akuifer |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,0019–0,274 | 10–25 | Tanah Penutup / Lapisan Lapuk | Sedang (+0,29) | Bukan akuifer |
| 2 | 0,014–0,034 | 25–45 | Tuf (Zona Rendah) | Rendah (-0,49) | Kandidat akuifer kuat |
| 3 | 0,039–0,074 | 45–105 | Batupasir Tufan (Zona Sedang) | Rendah (-1,00) | Kandidat akuifer lemah |
| 4 | 0,060–0,271 | 105–225 | Konglomerat / Breksi Tufan (Zona Tinggi) | Rendah (-1,12) | Kandidat akuifer lemah |
| 5 | 0,011–0,032 | 225–300 | Tuf (Zona Rendah) | Rendah (-1,02) | Kandidat akuifer kuat |
Bila ada yang mempertanyakan, ini batas yang memang diakui oleh metode ini:
Pada pembahasan awal, batas lapisan yang konsisten antar meteran sempat disebut "batas yang nyata". Pernyataan itu terlalu yakin dan sudah dikoreksi seperti pada poin keempat di atas.
Satu log litologi per kedalaman di titik yang sama dengan survei ADMT sudah cukup untuk memasangkan pola mV dengan batuan nyata di area itu. Sumber log: tukang bor setempat, laporan pemboran di Dinas ESDM provinsi, Badan Geologi (ESDM mencatat 3.367 titik sumur bor air tanah), PDAM, dan laporan geoteknik proyek.
Metode Schlumberger mengalirkan arus buatan dan menghasilkan Ωm sungguhan (ρ = K × ΔV / I). Setelah diinversi, nilai Ωm per lapisan boleh dicocokkan ke tabel rentang resistivitas batuan.