BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Sistem panas

BAB I PENDAHULUAN
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Sistem panas bumi umumnya berkembang pada daerah vulkanik dan non
vulkanik. Seting tektonik Indonesia yang dilalui oleh jalur pegunungan aktif
menjadikan Indonesia memiliki daerah vulkanik yang berlimpah. Sebagian besar
lapangan panas bumi yang telah dikembangkan di Indonesia berada pada daerah
vulkanik. Salah satu daerah vulkanik yang dicurigai menyimpan potensi panas
bumi adalah kawasan Gunung Telomoyo. Hal ini didukung oleh ditemukannnya
manifestasi panas bumi berupa mata air panas di Candi Umbul, Pakis Dadu dan
Candi Dukuh serta manifestasi batuan teralterasi di bagian utara kerucut
Telomoyo hingga Gunung Soropati.
Status sistem panas bumi Gunung Telomoyo saat ini dalam penyelidikan
pendahuluan dimana masih berupa sumberdaya spekulatif (Hermawan, 2011).
Sumberdaya spekulatif dicirikan oleh manifestasi panas bumi aktif, luas reservoir
dihitung dari penyebaran manifestasi dan batasan geologi, dan suhu dihitung
dengan geotermometer (SNI 13-6171-1999). Oleh karena itu dibutuhkan studi
pendahuluan lanjutan untuk mengetahui potensi sistem panas bumi Gunung
Telomoyo di antaranya dengan studi kerapatan struktur untuk mengetahui daerah
prospek panas bumi (Hermawan, 2011).
Salah satu komponen sistem panas bumi yang penting yaitu permeabilitas.
Permeabilitas yang tinggi umumnya disebabkan oleh kehadiran struktur geologi
patahan atau rekahan (Nicholson, 1993). Disamping keberadaan manifestasi, hasil
1
BAB I PENDAHULUAN
penelitian dengan metode pemetaan kerapatan struktur menunjukkan daerah
prospek panas bumi di kawasan Gunung Telomoyo. Daerah prospek tersebut
terpusat di daerah bagian utara kerucut muda Gunung Telomoyo hingga Candi
Dukuh serta di daerah sekitar manifestasi Candi Umbul (Hermawan, 2011).
Keberadaan sistem panas bumi diindikasikan oleh kehadiran zona panas di
bawah permukaan. Keberadaan zona panas yang menunjukkan zona permeabel
umumnya ditandai oleh kehadiran manifestasi panas bumi. Tidak semua prospek
panas bumi memiliki banyak manifestasi panas bumi di permukaan, oleh karena
itu diperlukan metode identifikasi lain untuk menemukan zona-zona panas di
bawah permukaan. Identifikasi mengenai lokasi-lokasi zona panas bawah
permukaan dapat dilakukan dengan metode geokimia. Metode yang dilakukan
diantaranya dengan cara analisis konsentrasi gas udara tanah CO2 dan Hg tanah.
Metode geokimia tersebut umumnya digunakan dalam tahapan awal eksplorasi
lapangan panas bumi baru dengan data bawah permukaan yang terbatas.
Distribusi dan konsentrasi komponen volatil seperti CO2 dan Hg umumnya
terdapat pada fluida panas bumi dan dapat bermigrasi menuju permukaan (Koga,
1982).
Koga (1982) melakukan penelitian pengukuran komponen volatil pada
sistem panas bumi Broadland, New Zealand untuk mengetahui tipe, potensi, dan
permeabilitas dekat permukaan dari sistem panas bumi tersebut. Daerah penelitian
dibagi menjadi 2 yaitu sebelah barat sungai Waikato dan sebelah timur sungai
Waikato. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daerah sebelah timur sungai
Waikato memiliki permeabilitas rendah sehingga hanya sedikit komponen volatil
Hg tanah, gas udara tanah Hg dan CO2 yang mencapai permukaan, sebaliknya
2
BAB I PENDAHULUAN
daerah sebelah barat sungai Waikato memiliki permeabilitas tinggi yang
dibuktikan dengan emisi komponen volatil Hg tanah, gas udara tanah Hg dan CO2
yang tinggi yang mencapai permukaan.
Metode geokimia dengan mengukur konsentrasi gas udara tanah CO2 dan
Hg tanah sudah banyak diterapkan pada beberapa area panas bumi di seluruh
dunia. Sheppard dkk. (1990) pernah melakukan penelitian dengan metode ini pada
lapangan panas bumi Taupo. Hasil penelitian dengan metode gas udara tanah
tersebut dibandingkan dengan analisis dengan nilai resistivitas metode geofisika
pada lapangan yang sama dan menemukan kesamaan hasil dalam menemukan
zona-zona panas di bawah permukaan. Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode
analisis gas udara tanah dapat diterapkan untuk mendelineasi zona-zona panas
bawah permukaan.
Matlick dan Buseck (1976) juga melakukan penelitian dengan metode
geokimia Hg tanah pada wilayah panas bumi di Long Valley, California dan
Summer Lake serta Klamath Falls, Oregon. Hasil penelitian dengan metode
pengukuran anomali Hg tanah pada beberapa area panas bumi menunjukkan
semua manifestasi permukaan dari sistem panas bumi yang diteliti memiliki
anomali Hg tanah.
Gas CO2 merupakan komponen volatil paling dominan dari fluida panas
bumi dengan sumber panas magmatik, diikuti oleh H2S, H2, CH, dan N2. Gas Hg
juga terdapat sebagai gas jejak pada fluida panas bumi. Konsentrasi gas udara
tanah CO2 yang tinggi di dekat permukaan memberi petunjuk adanya pengaruh
fluida panas bumi (Sheppard dkk., 1990). Konsentrasi Hg tidak sedominan CO2,
namun dalam kondisi normal di atmosfer konsentrasi Hg jumlahnya sangat minor,
3
BAB I PENDAHULUAN
sehingga adanya anomali konsentrasi Hg yang tinggi dekat permukaan juga
mengindikasikan adanya pengaruh fluida panas bumi.
Suhu udara dekat permukaan juga dapat mendukung hasil delineasi zona
panas dari CO2 dan Hg. Fluida panas bumi tentu mempunyai suhu yang cukup
tinggi, sehingga anomali suhu yang tinggi dekat permukaan juga mengindikasikan
keberadaan zona panas di bawahnya. Oleh karena itu metode pengukuran suhu
udara dekat permukaan juga dibutuhkan untuk mendukung metode geokimia gas
udara tanah. Kusnadi dkk. (2005) melakukan penyelidikan geokimia panas bumi
daerah Jaboi, Sabang. Hasil penelitian suhu udara pada kedalaman 1 meter
menunjukkan bahwa lokasi sekitar fumarol dan mata air panas memiliki suhu
yang relatif tinggi yang juga merupakan lokasi anomali CO2 dan Hg.
I.2 Batasan Masalah
Penelitian ini difokuskan pada hal-hal berikut:
1. Daerah penelitian difokuskan pada area sekitar manifestasi mata air panas
Candi Umbul, Pakis Dadu, dan Candi Dukuh serta pada daerah sekitar
manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga
Gunung Soropati.
2. Distribusi konsentrasi gas udara tanah CO2, air raksa (Hg) tanah, serta suhu
udara tanah pada daerah penelitian, terutama di sekitar manifestasi mata air
panas Candi Umbul, Pakis Dadu, dan Candi Dukuh serta pada daerah sekitar
manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga
Gunung Soropati.
4
BAB I PENDAHULUAN
3. Distribusi zona panas diketahui dari data primer berupa analisis anomali
konsentrasi gas udara tanah CO2, air raksa (Hg) tanah, dan suhu.
I.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1.
Mengetahui distribusi konsentrasi gas udara tanah CO2 dan air raksa (Hg)
tanah tanah, serta suhu udara tanah pada daerah penelitian.
2.
Mengetahui distribusi zona panas yang menunjukkan zona permeabel
berdasarkan distribusi anomali gas udara tanah CO2 dan air raksa (Hg) tanah,
serta suhu udara tanah pada area sekitar manifestasi mata air panas Candi
Umbul dan Candi Dukuh, hingga manifestasi batuan teralterasi pada bagian
utara kerucut Telomoyo hingga Gunung Soropati.
I.4 Lokasi Penelitian
Gambar 1.1 menunjukkan lokasi penelitian dimana berada di kawasan
kompleks Gunung Telomoyo, Jawa Tengah. Secara administratif lokasi penelitian
berada di Kecamatan Grabag, Kecamatan Ngablak, Kecamatan Secang,
Kabupaten Magelang, Kecamatan Pringsurat, Kecamatan Kranggan, Kecamatan
Kaloran, Kabupaten Temanggung, Kecamatan Banyubiru, Kecamatan Jambu,
Kecamatan Getasan, Kabupaten Semarang, Jawa Tengah. Luas daerah penelitian
yaitu 20 km x 12 km.
5
BAB I PENDAHULUAN
U
A
B
Gambar 1.1 A) Peta Daerah Jawa Tengah dengan daerah penelitian berada di Kabupaten
Semarang, Temanggung dan Magelang dari Peta Google Map
B) Peta daerah penelitian berdasarkan peta citra DEM band 1,2,3.
Titik penelitian difokuskan pada daerah yang berdekatan dengan dengan
manifestasi air panas Candi Umbul dan Candi Dukuh serta daerah sekitar
manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga Gunung
Soropati.
I.5 Peneliti Pendahulu
1.
Matlick dan Buseck (1976) melakukan penelitian mengenai anomali Hg tanah
pada beberapa area panas bumi dan menyatakan bahwa semua manifestasi
permukaan dari sistem panas bumi yang diteliti memiliki anomali Hg tanah,
6
BAB I PENDAHULUAN
serta ketika fluida panas bumi dalam bergerak pada level yang lebih dangkal
maka akan terbentuk anomali Hg pada tanah di atasnya.
2.
Koga dkk. (1982) menyatakan bahwa distribusi dan konsentrasi komponen
volatil seperti CO2 dan air raksa (Hg) umumnya terdapat pada fluida panas
bumi dan dapat bermigrasi menuju permukaan. Penelitian dilakukan untuk
mengetahui tipe, potensi, dan permeabilitas dekat permukaan dari sistem
panas bumi Broadland, New Zealand. Daerah penelitian dibagi menjadi 2
yaitu sebelah barat sungai Waikato dan sebelah timur sungai Waikato. Daerah
sebelah barat memiliki manifestasi permukaan yang lebih banyak daripada
pada bagian timur. Hasil studi komponen volatil Hg tanah, gas udara tanah
Hg, dan CO2 menunjukkan pada daerah sebelah barat memiliki konsentrasi
yang lebih tinggi dengan sebaran yang luas dibandingkan daerah sebelah
timur. Hasil yang serupa juga ditunjukkan dengan studi isotermal pada
kedalaman 300 m namun sebaliknya studi isotermal pada kedalaman 600 m
menunjukkan sebaran potensi yang lebih luas di sebelah timur. Daerah
sebelah timur tersusun oleh formasi batuan yang memiliki porositas dan
permeabilitas yang rendah yang cukup tebal. Permeabilitas yang rendah itulah
yang menyebabkan komponen volatil hanya sedikit yang mencapai
permukaan. Oleh karena itu, konsentrasi CO2 dan air raksa (Hg) tanah yang
tinggi dapat digunakan sebagai metode identifikasi zona-zona panas yang
berasosiasi dengan daerah permeabilitas tinggi.
3.
Sheppard dkk. (1990) melakukan penelitian gas udara tanah pada lapangan
panas bumi Taupo untuk mencari alternatif lain dari survei geofisika dalam
eksplorasi lapangan panas bumi. Nilai resistivitas yang rendah pada lapangan
7
BAB I PENDAHULUAN
panas bumi menunjukkan zona-zona panas. Hasil penelitian ini menemukan
bahwa area yang memiliki nilai konsentrasi Hg dan CO2 yang tinggi ternyata
juga memiliki nilai resistivitas rendah dari survei geofisika. Oleh karena itu
diperoleh kesimpulan bahwa survei gas udara tanah Hg dan CO2 memberikan
alternatif yang lebih murah dibandingkan survei resistivitas untuk
menemukan zona-zona panas di bawah permukaan.
4.
Kusnadi dkk. (2005) melakukan penelitian geokimia panas bumi pada daerah
Jaboi, Sabang dengan metode pengukuran gas udara tanah CO2, Hg tanah
serta suhu udara tanah dan menemukan bahwa daerah sekitar manifestasi
fumarol dan mata air panas memiliki nilai anomali gas udara tanah CO2 dan
Hg tanah dengan suhu udara tanah yang tinggi.
4. Utama (2008) melakukan penelitian mengenai jenis alterasi batuan di daerah
Gunung Kendil yang terletak relatif utara dari kerucut Telomoyo dan
menemukan bahwa alterasi yang terjadi di daerah tersebut bertipe argilik pada
litologi breksi andesit dan lava andesit.
5.
Hermawan dan Rezky (2011) melalui penelitiannya dengan metode pemetaan
kerapatan struktur dari citra landsat, menyatakan bahwa daerah prospek panas
bumi Candi Umbul-Telomoyo terletak di bagian utara kerucut muda Gunung
Telomoyo yaitu dari lereng barat laut kerucut muda Gunung Telomoyo
memanjang ke arah utara-timur laut sampai daerah Keningar dan Candi
Dukuh dengan luas sekitar 39 km2, serta di daerah sekitar manifestasi Candi
Umbul dengan luas sekitar 7 km2.
8