1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penelitian

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penelitian
Sistem vulkanik Gunung Ungaran dikendalikan terutama oleh terjadinya
struktur runtuhan akibat gaya berat (Gambar 2.7), (Bemmelen,1949). Sistem sesar
baratlaut ke tenggara dan timurlaut ke baratdaya mengontrol pembentukan prakaldera (Budiardjo dkk, 1997 dalam Setyawan, dkk, 2009). Struktur yang
berkembang sebagian besar berupa sesar turun dan kekar, di antaranya sesar turun
Ringin, Corong, Gading, Kalibanger, Berokan, Losari, Gongso, Tarukan, dan
Panjang, (Syabaruddin, dkk. 2003).
Gunung Ungaran merupakan daerah prospek panasbumi,
ditandai
munculnya manifestasi panasbumi di permukaan berupa fumarol, mata air panas
dan batuan teralterasi, Rezky, dkk. (2012) menyebutkan manifestasi hasil aktivitas
panasbumi juga tersebar disekitar lereng timur hingga ke selatan serta dibagian
baratlaut sekitar Gonoharjo. Manifestasi terdiri atas mata air panas, fumarol, tanah
panas, dan batuan teralterasi. Mata air panas tersebar dalam enam kelompok yaitu
di daerah Gedongsongo, Nglimut, Karangjoho, Diwak, Kali Ulo dan Jatikurung,
Sedangkan fumarol, tanah panas, dan batuan teralterasi muncul hanya disekitar
Gedongsongo, Mineral alterasi hidrotermal ini menunjukan
mineral jenis
kaolinite, dimana mineral ini merupakan penciri mineral asam yang terbentuk
pada zona argilik. Munculnya fumarol dan belerang mengindikasikan daerah
Gedongsongo merupakan daerah up flow dari sistem panasbumi Ungaran. Pour
dan Hashim, 2011, menyebutkan mineral alterasi yang berasosiasi dengan zona
argilik dapat terwakili oleh mineral kaolinite, illite, alunite, quartz, chlorite.
Hasil analisis geokimia dari pengambilan sampel di daerah Nglimut berupa
mata air panas, menunjukkan bahwa jenis fluida dari manifestasi di Nglimut
berupa air bikarbonat, dengan kisaran suhu 206-207 oC. Berdasarkan jenis
fluidanya, maka dapat dikatakan daerah munculnya
Nglimut
merupakan
manifestasi panasbumi
daerah lateral outflow atau tepi dari sistem panasbumi
Gunung Ungaran (Emianto dan Ariwibowo, 2011).
1
Secara terpisah hasil studi geofisika dengan menggunakan metode Gaya
Berat, Geomagnet Total, Self-Potensial, Geolistrik dan Magnetotelurik Frekuensi
Audio yang berlokasi di lereng selatan Gunung Ungaran tepatnya di komplek
depresi vulkanik Ungaran, Gedong Songo, di bawah Desa Darum, terindikasi
intrusi andesit yang masih menyimpan panas (Gaffar, dkk. 2007).
Informasi yang masih terpisah-pisah kurang memberikan gambaran kondisi
lapangan panasbumi yang ada, dengan menyatukan beberapa informasi dalam
sebuah peta skala 1 : 60.000 dan menambah informasi yang masih kurang
diharapkan akan memberikan gambaran kondisi lapangan serta memberikan
informasi yang lebih jelas. Pada penelitian ini, peneliti menggunakan alat bantu
berupa data Citra, antara lain data Citra ASTER L1B, dan SRTM 30m dimana
data Citra ini diharapkan mampu memberikan informasi pelamparan temperatur
permukaan hasil aktivitas panasbumi, pelamparan batuan teralterasi hasil kativitas
hidrotermal, penyebaran struktur geologi, dan fasies vulkanik.
1.2. Maksud dan Tujuan Penelitian
A.
Maksud Penelitian
Beranjak dari penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti terdahulu,
peneliti bermaksud melakukan analisis Citra ASTERL1B dan SRTM30m untuk :
1) Identifikasi dan analisis persebaran manifestasi panasbumi di permukaan.
2) Identifikasi dan analisis persebaran struktur geologi.
3) Identifikasi dan analisis persebaran fasies vulkanik.
B.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi lapangan
panasbumi di gunung Ungaran, serta luas lapangan panasbumi di permukaan
yang tercermin pada peta tematik yang dibuat sebagai hasil akhir (skala kedetailan
1: 60.000) dengan tetap melihat dan mempertimbangkan hasil penelitian peneliti
terdahulu.
2
1.3. Rumusan Masalah
Indonesia berilkim tropis (terletak 0o - 23.5o LU/LS) dengan dua musim,
yaitu
musim
kemarau
dan
munsim
penghujan
(http://www.litbang.
pertanian.go.id/buku /katam/bagian-2.pdf), keberadaan 2 musim menjadikan
Indonesia memiliki tingkat pelapukan yang sangat tinggi, sehingga
tanah di
Indonesia sangat gembur, menjadikan Indonesia khususnya daerah penelitian
memiliki indek kerapatan vegetasi yang sangat tinggi.
1) Pemetaan indikasi mineral alterasi hasil aktivitas panasbumi
Kerapatan vegetasi yang sangat tinggi menghalangi gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan oleh sumber tenaga (matahari) untuk
sampai ke mineral yang dicari. Hadirnya vegetasi yang lebat di daerah
penelitian
menyulitkan
peneliti
untuk
mengidentifikasi
indikasi
pelamparan batuan teralterasi sebagai hasil dari aktivitas panasbumi.
2) Pemetaan suhu permukaan yang berasosiasi dengan aktivitas panasbumi
Vegetasi menghalangi pancaran termal dari bumi, sehingga termal
yang tertangkap oleh satelit bukan termal yang sebenarnya. Disisi lain
termal di suatu tempat dipengaruhi oleh ketinggian dan musim, Sehingga
untuk mengidentifikasi termal yang berasosiasi dengan aktivitas panas
bumi perlu metode dan pendekatan khusus.
3. Pemetaan prediksi struktur geologi
Pelapukan tinggi menjadikan struktur primer di lapangan susah
dijumpai, selain itu daerah penelitian berupa pegunungan, sehingga
diperlukan Citra Satelit (SRTM 30M) untuk menginterpretasikan sebaran
struktur geologi di daerah penelitian.
Citra SRTM 30m yang diolah menggunakan software GIS dengan
teknik sun shading memberikan satu orientasi medan pandang, dengan
sebagian wilayah berwarna gelap akibat tertutup tinggian. Akibatnya
memerlukan banyak azimuth (arah pencahayaan) agar semua daerah
penelitian dapat terlihat jelas. Banyaknya azimuth menjadikan Citra
SRTM30m yang harus dianalisis menjadi lebih banyak, sehingga perlu
3
teknik dan pendekatan khusus dalam menganalisis prediksi struktur
geologi di daerah penelitian.
4. Pemetaan fasies vulkanik gunung ungaran
Gunungapi di Indonesia, kususnya Gunung Ungaran bertipe
stratovolcano (http://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=263230), dimana
gunungapi ini memiliki tipe erupsi yang berulang, sehingga memberikan
kondisi perlapisan yang tumpang tindih.
Kondisi perlapisan yang tumpang tindih, pelapukan tinggi, erosi
tinggi, keberadaan vegetasi yang lebat serta bentuk gunung yang tidak
utuh lagi menyulitkan peneliti dalam menganalisis fasies vulkanik di
Gunung Ungaran.
1.4. Keunggulan Penelitian
Data Citra ASTER L1B jika dibandingkan dengan data Citra Landsat
memiliki perbedaan yang mencolok pada resolusi spasialnya (Gambar 2.34),
saluran VNIR (visible nier infrared) memiliki resolusi spasial 15m, SWIR (short
wave infrared) memiliki resolusi spasial 30m, dan TIR (thermal infrared) dengan
resolusi spasial 90m, selain pada resolusi spasial saluran SWIR
pada Citra
ASTER dipertajam menjadi 5 saluran, saluran ini sangat bagus jika digunakan
untuk pemetaan mineral, (Soetoto & Setianto, 2005). Citra ASTER kususnya
gelombang TIR yang diambil pada pada dini hari mampu memberikan gambaran
anomali panas di permukaan dengan baik, namun saluran TIR ASTER memiliki
kekurangan pada resolusi spasialnya, saluran ini memiliki resolusi lebih kecil
(90m).
Citra SRTM yang digunakan memiliki resolusi horizontal 30m, dan resolusi
vertikal ± 16m (Chirico, 2004), keunggulan Citra SRTM 30m selain pada resolusi
spasial berada pada kemampuan menembus vegetasi, sehingga gambaran bentuk
morfologi hasil dari Citra SRTM30m mendekati keadaan yang sebenarnya. Citra
SRTM 30m ini digunakan untuk mengekstrak struktur patahan dan kelurusannya
dengan pendekatan sun shading, selain itu Citra SRTM 30m juga digunakan untuk
4
mendeliniasi batas lithologi dengan pendekatan pola (pattern), bentuk (shape),
asosiasi (association), tekstur (texture) dan kelerengan.
Keberadaan Benda Cagar Budaya berupa Candi di lapangan panasbumi
perlu dijaga dan dilestarikan. Pengamanan situs Candi didasarkan pada UndangUndang Nomor 11 Tahun 2010 Tentang Benda Cagar Budaya. Dalam upaya
perlindungan situs peninggalan berupa Candi, melalui Balai Pelestarian Benda
Cagar Budaya Jawa Tengah, pemerintah Indonesia membuat suatu zonasi yang
dikenal dengan zona tata ruang. zona tata ruang ini ditujukan untuk pelestarian
Candi. Zona tata ruang dibagi menjadi tiga bagian, zona tata ruang pertama (zona
inti) sebagai keberadaan bangunan Candi yang tidak boleh diadakan aktivitas
yang mengganggu/ merusak/ mengurangi nilai dari tinggalan arkeologis, zona tata
ruang kedua (zona penyangga Candi) adalah area di sekeliling Candi, zona tata
ruang ketiga (zona pendukung/ pengembangan) adalah area pengembangan yang
digunakan untuk mendukung kegiatan pemanfaatan candi seperti tempat parkir
dan bangunan infrastruktur lainnya. Terkait dengan tujuan penelitian, peneliti
akan memperhatikan dan memasukkan batas zona tata ruang yang merupakan
batas area cagar budaya.
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil yang diharapkan dalam penelitian ini adalah : dengan mengetahui
persebaran manifestasi panasbumi, fasies vulkanik serta persebaran struktur
geologi yang terintegrasi secara utuh dalam sebuah peta tematik skala 1:60.000,
diharapkan dapat memberikan gambaran kondisi lapangan panasbumi dan luas
area panasbumi yang tampak dipermukaan, serta dapat membantu dalam
merekonstruksi sistem panasbumi yang berkembang di lapangan panasbumi
tersebut.
Peta Tematik hasil penelitan dan termasuk di dalamnya memuat batas zonasi
tata ruang Benda Cagar Budaya berupa Candi memberikan gambaran tentang luas
lapangan yang memungkinkan untuk dieksplorasi dan memberikan pertimbangan
dalam strategi pengembangan lapangan selanjutnya.
5
1.6. Lokasi Penelitian dan Aksesibilitas
Gambar 1.1. Peta lokasi penelitian
Wilayah Kerja Pertambangan (WKP) panasbumi Gunung Ungaran,
Kabupaten Semarang dan Kabupaten Kendal, Jawa Tengah, ditetapkan
berdasarkan keputusan Menteri Energi dan Sumberdaya Mineral No. 1789
K/33/MEM/2007. Secara geografis WKP
Ungaran
terletak
pada koordinat
110°18'42.36” – 110°29'35.16” BT dan 7°07'42.69” – 7°15’44.96” LS. Luas WKP
adalah 29.800 Ha dengan estimasi potensi sebesar 50 MWe (Rezky, 2012). Studi
ini difokuskan di Gunung Ungaran dan sekitarnya (Gambar 1).
Akses ke Gunung Ungaran dapat dijangkau dengan kendaraan roda 2 (dua)
ataupun roda 4 (empat), dengan jarak tempuh sekitar + 71 km kearah Utara dari
kota Yogjakarta, atau sekitar 38 km kearah Timurlaut dari kota Magelang.
Gunung Ungaran selain daerah prospek panasbumi merupakan daerah pariwisata,
sehingga secara umum mudah dilalui dengan kendaraan bermotor.
6
1.7. Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian
Peneliti hanya membahas penggunaan data Citra (ASTER, dan SRTM 30m)
untuk identifikasi dan analisis aktivitas panasbumi di Gunung Ungaran, struktur
geologi dan penyebaran satuan batuan (fasies) serta mencari hubungan kausalnya.
Citra ASTER dipilih karena memiliki resolusi spektral yang lebih tinggi
dibandingkan dengan Citra Landsat yang sudah digunakan dalam penelitian
terdahulu, selain itu ASTER khususnya gelombang SWIR mampu mengenali
beberapa mineral hasil dari aktivitas
hidrotermal misalnya kaolinite, illite,
(Hewson dkk 2004a dalam Gazar, 2006). Sedangkan TIR dari ASTER yang
diambil pada dini hari mampu mendeteksi dengan baik anomali temperatur
dipermukaan (Danoedoro, 2012).
1.8. Peneliti Terdahulu
1) Syabaruddin dkk., (2003), Peneliti melakukan pemetaan fasies vulkanik
didasarkan pada data Foto Udara, Citra Landsat dan peta topografi skala
1:25.000 yang dilanjutkan dengan detail lapangan, berdasarkan analisis
fasies vulkanik dapat dikelompokkan menjadi fasies sentral ( fasies sentral
Ungaran Tua, Pertapan, Gendol, dan Ungaran Muda) dan fasies proksimal
(Fasies Proksimal Ungaran Tua dan Ungaran Muda). Pada Fasies sentral
tersusun dari aliran lava dan piroklastik aliran yang beberapa diantaranya
telah teralterasi seperti yang ada di Gedongsongo, endapan tersebut
memiliki permeabilitas rendah sehingga memungkinkan sebagai lapisan
penudung.
2) Phuong dkk., (2005), Peneliti melakukan penelitian tentang geokimia
panasbumi, dengan menggunakan metode geokimia isotop dan metode
fluida
geothermometer
dengan
menganalisis
fluida
panasbumi.
Didapatkan kesimpulan bahwa air di lapangan prospek panasbumi
tersusun atas 2 tipe, yaitu air sulfat dan air bikarbonat. Berdasarkan
geokimia isotop sistem panasbumi di Gedongsongo mendapat suplai dari
air meteorik.
7
3) Gaffar dkk., (2007), Penelitian lapangan berupa pengambilan sampel air
panas untuk studi geokimia, dan pengukuran data geofisika yang terdiri
dari metode gayaberat, geomagnet total, self-potential, geolistrik dan
magnetotelurik frekuensi - audio. Berdasarkan interpretasi disimpulkan
bahwa lapisan penudung berada di bawah Kawah Item, dan di bawahnya
diduga sebagai puncak reservoir.
4) Setiawan dkk., (2008), Peneliti melakukan studi anomaly gravity, dengan
menggunakan forward method, termasuk didalamnya analisis spectral,
filtering, horizontal Gradient method (HGD) dan 2-D forward modeling
dengan menggunakan algoritma Talwani. Berdasar analisis Gradient
Horizontal, nilai maksimum Gradient Horizontal diinterpretasikan sebagai
sesar, hasil interpretasi mempunyai pola melingkar seperti caldera rim,
terindikasi didaerah yang memiliki nilai Gradient Horizontal maksimum
terdapat fitur panasbumi, dimana keberadaannya di vulkanik muda.
5) Setyawan dkk.,(2009), Peneliti membuat model konseptual dengan bantuan
software Hydrotherm 2.2, dari simulasi dapat diestimasi besar cadangan
sebesar 2.3 – 40 MW.
6) Emianto & Ariwibowo., (2011), Peneliti melakukan penelitian terhadap
fluida geothetmal untuk identifikasi tipe fluida dan perkiraan suhu
direservoir pada manifestasi berupa mata air panas di Nglimut. Dari hasil
analisis jenis fluida berupa air bikarbonat yang mengindikasikan bahwa
daerah manifestasi merupakan daerah out flow dari sistem panasbumi
Ungaran,
dengan
menggunakan
metode
geotermometer
Na-K-Ca
diperkirakan suhu reservoir berkisar 206-207 0C.
7) Nn,Kementerian ESDM 2012, Gunung Ungaran merupakan Wilayah Kerja
Pertambangan, yang ditetapkan berdasar SK Menteri ESDM No.
1789.K/33/MEM/2007, pada tanggal 23 Mei 2007 dengan luas WKP
29.800Ha. Manifestasi panasbumi di Gunung Ungaran tersebar luas
mencapai 126 km2 , berupa mata air panas, fumarol, tanah panas dan
batuan teralterasi dimana manifestasi panasbumi berupa up flow
diperkirakan berada di daerah Gedongsongo. Studi geologi permukaan,
8
geokimia dan geofisika telah dilakukan, namun masih belum dapat
ditentukan dimana letak sumber panas dari sistem hidrotermal di Gunung
Ungaran.
8) Rezky dkk., (2012), Peneliti mengkompilasi data geosains yang terdapat
pada laporan ilmiah dan riset terdahulu untuk merekonstruksi gambaran
bawah permukaan dari sistem panasbumi.
Sistem panasbumi di daerah Gunung Ungaran secara geologi berada di
zona depresi dengan litologi utama berupa batuan vulkanik berumur Kuarter
(Resky 2012). Struktur yang berkembang pada lapangan ini merupakan struktur
runtuhan akibat gaya berat (Zen dkk., 1983), struktur ini bergerak dari baratlaut ke
tenggara. Struktur sesar berarah baratlaut ke tenggara dan timurlaut ke baratdaya
diduga mengontrol pembentukan pra-kaldera (Budiardjo dkk, 1997 dalam
Setyawan, dkk, 2009). Secara umum struktur yang berkembang sebagian besar
berupa sesar turun dan kekar, diantaranya sesar turun Ringin, Corong, Gading,
Kalibanger, Berokan, Losari, Gongso, Tarukan, dan Panjang, (Syabaruddin, dkk.
2003). Fasies vulkanik Gunung Ungaran dapat dikelompokkan menjadi Fasies
Sentral dan Fasies Proksimal. Fasies Sentral terdiri dari Fasies Sentral Ungaran
Tua, Fasies Sentral Pertapan, Fasies Sentral Gendol, dan Fasies Sentral Ungaran
Muda dimana produk utama batuan berupa aliran lava. Fasies proksimal dapat
dikelompokan menjadi Fasies Proksimal Ungaran Tua dengan produk berupa
aliran lava yang mengandung xenolith dan Ungaran Muda yang tersusun atas
endapan piroklastik aliran yang diselingi dengan endapan piroklastik surge. Pada
fasies sentral tersusun dari aliran lava dan
piroklastik aliran yang beberapa
diantaranya telah teralterasi seperti yang ada di Gedongsongo, endapan tersebut
memiliki permeabilitas rendah sehingga memungkinkan sebagai cap rock,
(Syabaruddin, dkk. 2003).
Gunung Ungaran merupakan salah satu gunung yang memiliki aktivitas
panasbumi berupa fumarol, mata air panas, kolam panas, batuan teralterasi serta
tanah panas (Phoung, 2005; Setyawan, 2009; Emianto, 2011; Resky, 2012,).
Berdasar analisis geokimia dari sampel yang diambil di daerah Gedongsongo,
9
didapatkan jenis fluida panasbumi berupa air sulfat dan air bikarbonat (Phuong,
2005). Berdasar hasil analisis sampel fluida yang diambil didaerah Nglimut, jenis
fluida panasbumi menunjukan jenis fluida air bikarbonat, dengan menggunakan
metode Na-K-Ca prediksi kisaran temperatur reservoir 206-207 oC, Air dari
manifestasi ini disimpulkan sebagai aliran tepi dari sistem panasbumi (out flow), (
Emianto, 2011). Mineral hasil alterasi juga muncul di lapangan ini yang
merupakan hasil dari aktivitas hidrothermal diantaranya : kaolinite, silica amorf,
cristobalite, illite dan pyrite dimana mineral ini terbentuk pada zona argilik,
,(Resky, 2012).
Berdasar studi geofisika yang dilakukan Gaffar, (2007), up flow zone
diperkirakan berada di bawah Kawah Item, analisis ini berdasarkan anomaly
Geomagnet dengan nilai < -600 nT, dimana anomaly yang sangat rendah ini
berkaitan dengan zona konduktif . Berdasar studi Tahanan Jenis, di bawah Kawah
Item diperkirakan terdapat cap rock dengan ketebalan 400m dengan nilai tahanan
jenis >1000-3000 ohm – m, pada kedalaman 600-1600m disimpulkan sebagai
reservoir panasbumi dengan nilai tahanan jenis 30-300 ohm-m, sumber panas di
perkirakan terletak di bawah Desa Darum dan Desa Ngipik, analisis ini didasarkan
pada penampang lintasan Utara –Selatan model Tahanan Jenis Inverse 2D data
MT.
10