MAULANA SOFYAN 070 - Perpustakaan Universitas Indonesia

UNIVERSITAS INDONESIA
ANALISA DAN PEMODELAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN
BERDASARKAN METODE DATA GAYABERAT DI DAERAH PROSPEK PANASBUMI
ARJUNO WELIRANG, JAWA TIMUR
SKRIPSI
“Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Sains”
MAULANA SOFYAN
0706262514
Peminatan Geofisika program Studi Fisika
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS INDONESIA
2012
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Skripsi ini diajukan oleh:
Nama
:
Maulana Sofyan
NPM
:
0706262514
Program Studi :
Geofisika
Judul Skripsi :
ANALISIS DAN PEMODELAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN
BERDASARKAN METODE GAYABERAT DI DAERAH PROSPEK
PANASBUMI ARJUNO - WELIRANG, JAWA TIMUR
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima
sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar
Sarjana Sainspada Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia
DEWAN PENGUJI
Pembimbing :
Dr. Syamsu Rosid
(
)
Penguji 1
:
Dr. Eng. H. Yunus Daud, M.Sc.
(
)
Penguji 2
:
Dr. Eng. Supriyanto
(
)
Ditetapkan di :
Depok
Tanggal
30 November 2012
:
iii
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Universitas Indonesia
Ringkasan Tugas Akhir / Skripsi
Nama, NPM
Pembimbing
Judul
: Maulana Sofyan, 0706262514
: Dr. Syamsu Rosid
: Analisa dan Pemodelan Struktur Bawah Permukaan Berdasarkan
Metode Gayaberat di Daerah Prospek Panasbumi Arjuno-Welirang,
Jawa Timur
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
ABSTRAK
Nama
: Maulana Sofyan
Program Studi
: S-1 Reguler
Daerah prospek panasbumi Arjuno - Welirang berada di wilayah Kabupaten Malang,
Kabupaten Mojokerto, Kabupaten Pasuruan dan Kota Batu. Geologi daerah ini didominasi
oleh batuan vulkanik berumur Kuarter. Penelitian ini memfokuskan pada metode gayaberat
untuk mengetahui struktur bawah permukaan. Manifestasi permukaan yang ada di daerah ini
berupa fumarol yang terletak di puncak Gunung welirang dan juga mata air panas di sebelah
barat dan baratlaut Gunung Welirang. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya lapisan clay
cap, reservoar dan juga batuan panas yang berbentuk updome yang berada dibawah Gunung
Welirang. Dengan mengintegrasikan data geologi, geokimia dan juga geofisika maka model
konseptual dari sistem panasbumi Arjuno Welirang bisa kita buat dengan menggabungkan
ketiga data tersebut.
Kata kunci: Daerah prospek panasbumi Arjuno - Welirang, metode gravitasi, metode
resistivity, pemetaan struktur bawah permukaan sistem panasbumi.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
ABSTRACT
Name
: Maulana Sofyan
Program of Study
: Undergraduate Program in Physics
Arjuno – Welirang geothermal prospect area is located in the Regency of Malang, Regency
of Mojokerto, Regency of Pasuruan, and Batu City. This prospect has a geological area
dominated by Kuartery volcanic rocks. This study focuses on gravity method to determine the
subsurface structure. Surfcace manifestations in the form of fumaroles of this area is located
on a Mountain top Welirang and hot springs in the west and northwest of Mount welirang.
This result indicate the presence of a layer of clay cap, reservoir, and also indicate the
presence of hot rock shaped updome under Mount Welirang. Integrate data with geological,
geochemical, and geophisical well as conceptual model of a geothermal system Arjuno –
Welirang we can make by combining the three data.
Keywords: Arjuno - Welirang geothermal prospect area, gravity method,
subsurface structure geothermal system.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
mapping of
Analisa dan Pemodelan Struktur Bawah Permukaan Berdasarkan Metode Gayaberat
di Daerah Prospek Panasbumi Arjuno-Welirang, Jawa Timur
( Ringkasan )
LATAR BELAKANG
Ketersediaan sumberdaya energi bahan bakar minyak bumi (BBM) akan semakin
menipis seiring dengan perjalanan waktu. Sumber daya energi yang merupakan produk
sampingan dari BBM, yaitu bahan bakar gas (BBG) keberadaannya juga mengikuti BBM
karena keduanya bersifat tidak dapat diperbaharui (non renewable). Oleh karena itu upaya
penelitian yang berkelanjutan dalam rangka mendapatkan energi alternatif pengganti energi
yang tidak terbarukan (non renewable) ini harus terus dilakukan. Posisi Indonesia yang
terletak pada pertemuan tiga lempeng (Eurasia, Hindia Australia, dan Pasifik ) menyebabkan
terbentuknya deretan gunungapi di sebagian wilayah negara ini, dan menyebabkan
terbentuknya sumber energi panasbumi di sekitar gunungapi tersebut.
Energi panasbumi adalah energi sumberdaya alam berupa air panas atau uap yang
terbentuk dalam reservoir di dalam bumi melalui pemanasan air bawah permukaan oleh
batuan beku panas. Seiring dengan peningkatan kegiatan industri dan perkembangan
pembangunan maka dituntut suatu usaha untuk memaksimalkan potensi alam yang ada
sebagai sumber energi, yang salah satunya adalah energi panas bumi. Daerah Jawa Timur
bagian selatan berada pada jalur vulkanik yang dikenal dengan jalur ring of fire dengan
rentetan gunungapi aktif yang berasosiasi dengan pembentukan sistem panas bumi.
Berdasarkan data peta sebaran potensi panas bumi lndonesia (PMG, 2009) prospek potensi
panas bumi di Jawa Timur adalah sekitar 1024 MW. Penyelidikan ini dilakukan dengan
menggunakan metode geologi dan geokimia sehingga diperoleh batasan dan parameter dalam
penentuan luas prospek panas bumi Arjuno - Welirang.
Geofisika adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi dengan menggunakan
parameter-parameter fisika. Dalam hal ini yang menjadi target adalah bumi bawah
permukaan. Salah satu metode geofisika yang digunakan untuk mengetahui kondisi geologi
bawah permukaan adalah metode gaya berat (gravitasi). Metode gravitasi memiliki suatu
kelebihan untuk survei awal karena dapat memberikan informasi yang cukup detail tentang
struktur geologi dan kontras densitas batuan. Pada kasus panas bumi perbedaan densitas
batuan merupakan acuan dalam penyelidikan metode gravitasi. Dimana, daerah sumber panas
dan akumulasinya di bawah permukaan bumi dapat menyebabkan perbedaan densitas dengan
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
massa batuan disekitarnya. Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan memberikan
informasi mengenai struktur geologi bawah permukaan dan potensi geothermal di daerah
Gunung Arjuno Welirang kepada pihak terkait (pengelola atau pemerintah), agar dapat
memaksimalkan potensi geothermal di daerah tersebut.
Perumusan Masalah
Ruang lingkup atau batasan yang didefinisikan dalam penelitian ini adalah:
1. Pada penelitian dan penyusunan karya tulis ini akan dititikberatkan pada pembahasan
dan analisa dengan menggunakan metode gayaberat.
2. Studi Magnetik dan MT (magnetotellurric) di daerah penelitian yang digunakan
dalam interpretasi terpadu merupakan hasil studi literatur.
Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan sebagai berikut:
1. Memahami tahapan pengolahan data geofisika metode gravitasi secara baik dan
benar.
2. Menganalisis dan menginterpretasi hasil pengolahan data secara benar hingga
diketahui struktur bawah permukaan yang berkaitan dengan sistem panasbumi
Arjuno Welirang.
Metodologi Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian untuk mendapatkan penyelesaian masalah dan
mencapai tujuan diatas adalah:
1. Perumusan masalah dan pengumpulan data.
2. Studi literatur mengenai aspek-aspek eksplorasi panasbumi dan tatanan geologi
regional di daerah penelitian. Studi literatur ini dilakukan dengan mengumpulkan dan
mempelajari bahan bahan pustaka yang berkaitan dan akan menunjang penelitian
seperti laporan penelitian, laporan perusahaan, buku, dan paper.
3. Pengolahan data Anomali Bouguer, yang meliputi:
Analisa Spektrum, yaitu untuk menentukan kedalaman sumber-sumber anomali
regional dan residual.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Metode Regresi Polinomial, yaitu salah satu tahap pengolahan data gayaberat yang
dilakukan untuk pemisahan anomali regional dan anomali residual, dan
Gravity forward modeling, yaitu pembuatan model penampang bawah permukaan
berdasarkan data gayaberat.
4. Interpretasi terpadu, yaitu korelasi antara hasil analisa dari berbagai metode geofisika
dan data geologi serta geokimia.
5. Pengambilan kesimpulan dan saran atau rekomendasi yang dapat didefinisikan dari
hasil penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengolahan data yang dilakukan pada penelitian ini dimulai dari data Anomali Bouguer.
Peta Anomali Bouguer
Untuk mempermudah data anomali gayaberat (Complete Bouguer Anomaly) maka nilai
anomali Bouguer di plot menggunakan software surfer. Pada peta tersebut daerah penelitian
ini mencakup luas area sekitar 12 x 9 kilometer dengan spasi (gridding) antar titik
pengukuran 300 m.
Gambar 4.1. Peta anomali gayaberat Bouguer beserta lintasan titik-titik pengukuran
Berdasarkan peta anomali Bouguer ini dapat kita lihat bahwa nilai anomali pada area
pengukuran berkisar mulai -34 mGal hingga 56 mGal. Bagian yang paling menarik atau zone
of interest pada penelitian ini adalah zona yang terletak pada bagian barat daya daerah
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
penelitian yaitu suatu area pada peta anomali Bouguer (Gambar 4.1) dimana terdapat suatu
closure kontur dengan nilai anomali tertinggi yaitu 56 mGal. Sedangkan zona interest lainnya
ada di bagian timur yang memiliki nilai anomali terendah hingga mencapai -34 mGal.
Analisa Spektrum
Tahapan yang berikutnya adalah tahap analisis spectrum. Analisis spektrum adalah
salah satu analisis harmonik yang digunakan untuk menganalisis fenomena osilator harmonik
di alam. Tujuan dari analisis ini adalah untuk mendapatkan distribusi spektrum dari fenomena
osilator harmonik dan untuk menunjukkan karakteristik statistiknya. Untuk analisis spektrum
satu dimensi, data anomali medan gravitasi Bouguer yang terdistribusi pada suatu penampang
lintang dapat diekspansi dalam deret Fourier. Atas dasar inilah, maka permasalahan yang
akan diselesaikan dalam penelitian ini adalah melakukan analisis spektrum data anomali
Bouguer pada bidang datar untuk mengestimasi kedalaman bidang batas anomali lokal dan
anomali regional, yang nantinya mempermudah dalam menentukan pemodelan.
Gambar 4.2. Peta anomali gayaberat Bouguer dengan lintasan analisis spektrum
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Spektrum Analysis Slice 1
6
regional
5
ln A
residual
y = -800,43x + 6,2555
4
3
noise
regional
y = -426,27x + 4,8883
2
1
residual
y = -3,6729x + 1,6048
0
0,00E+00
5,00E-03
1,00E-02
1,50E-02
noise
Linear (regional)
Linear (residual)
Linear (noise)
k
Gambar 4.3 hasil grafik analisa spektrum yang memperlihatkan trend regional dan trend residual
untuk slice 1.
Spektrum Analysis Slice 2
8
7
6
ln A
4
3
regional
y = -3599,3x + 10,088
5
residual
y = -235,91x + 4,1997
y = -189,73x + 4,0199
2
Linear (regional)
Linear (residual)
1
0
0,00E+00
noise
Linear (noise)
5,00E-03
1,00E-02
1,50E-02
k
Gambar 4.4 hasil grafik analisa spektrum yang memperlihatkan trend regional dan trend residual
untuk slice 2.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Spektrum Analysis Slice 3
6
5
y = -372,98x + 5,7851
ln A
4
y = -145,18x + 4,3428
3
regional
residual
2
Linear (regional)
1
Linear (residual)
0
0,00E+00
5,00E-03
1,00E-02
1,50E-02
k
Gambar 4.5 hasil grafik analisa spektrum yang memperlihatkan trend regional dan trend residual
untuk slice 3.
Berdasarkan hasil perhitungan analisis spektrum di area slice 1 maka dapat kita
simpulkan bahwa kedalaman rata-rata anomali regional (basement) berada pada kedalaman
sekitar 800 m dan kedalaman anomali residualnya sekitar 400 m dari permukaan yang
diasumsikan merupakan zona reservoar pada sistem panasbumi. Untuk area slice 2
kedalaman rata-rata anomali regional sekitar 3500 m dan kedalaman anomali residualnya 235
m yang diasumsikan merupakan batuan panas (hot rock). Sedangkan untuk area slice 3
kedalaman rata-rata anomali regional sekitar 370 m dan kedalaman anomali residual sekitar
145 m dari permukaan. Dari hasil analisis spektrum ini kita bisa mengasumsikan bahwa hot
rock berada di daerah barat daya dan semakin mendangkal ke arah timur laut tepatnya ke arah
Gunung Welirang.
Peta Anomali Regional & Residual
Berdasarkan peta anomali gayaberatnya, pada penelitian ini kita dapati bahwa anomali
gayaberat regional ini akan berasosiasi dengan keberadaan sumber anomali yang
kedalamannya relatif lebih dalam. Berdasarkan hasil analisa spektrum dari kedua lintasan
tersebut menunjukan bahwa kedalaman rata-rata sumber anomali yang sifatnya regional
didaerah penelitian adalah berada pada kedalaman sekitar 3500 meter di bawah permukaan.
Sedangkan anomali gayaberat residual akan berasosiasi dengan sumber anomali yang
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
memiliki kedalaman relatif lebih dangkal yaitu pada kedalaman rata-rata sekitar 100 - 400
meter.
Disesuaikan dengan estimasi kedalaman regional dan residual hasil analisa spektrum
tersebut,
maka pemisahan anomali regional dan residual yang ada pada peta anomali
Bouguer ini didapatkan setelah kita melakukan proses polinomial yang nantinya akan
menggambarkan kondisi bawah permukaan pada kedalaman sekitar 3500 meter pada peta
anomali regional dan kedalaman sekitar 250 meter hingga ke permukaan pada peta anomali
residual.
Peta anomali regional dan residual yang didapatkan dari hasil polinomial ini ditunjukan
pada Gambar 4.6 untuk polinomial orde 1, Gambar 4.7 untuk polinomial orde 2 dan Gambar
4.8 untuk polinomial orde 3. Sedangkan anomali residual didapatkan dari pengurangan nilai
anomali Bouguer dengan anomali regionalnya yang semua prosesnya dilakukan dengan
menggunakan software Matlab2008. Ketika data – data anomali regioanal dan anomali
residual sudah didapatkan maka selanjutnya kita plot data tersebut menggunakan software
Surfer9. Peta anomali regional yang didapatkan dari hasil polinomial yang telah di plot
menggunakan surfer9 ditunjukan pada Gambar dibawah ini.
Gambar 4.6 anomali regional dan residual hasil polinomial orde 1
pada gambar di atas terlihat bahwa hasil kurva regional orde satu tidak sesuai dengan
semestinya, seharusnya kurva anomali regional hasil polinomial orde 1 berupa garis – garis
lurus, hal ini terjadi karena pada titik – titik tersebut tidak ada data sehingga kurvanya tidak
berbentuk lurus melainkan ada beberapa bagian kurva yang melengkung.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Gambar 4.7 anomali regional dan residual hasil polinomial orde 2
Gambar 4.8 anomali regional dan residual hasil polinomial orde 3
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Gambar 4.9 anomali regional orde 1, 2, dan 3 ( dari bawah ke atas )
Gambar 4.10 anomali residual orde 1, 2, dan 3 ( dari bawah ke atas )
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Terlihat bahwa pola residual ini hampir menyerupai pola anomali Bouguer sehingga
untuk memastikan dugaan kita akan keberadaan sumber anomali pada kedalaman regional,
maka perlu dilakukan beberapa analisa untuk dapat memperkuat dugaan kita. Kemudian
untuk mulai menganalisa kondisi atau keberadaan benda anomali pada kedalaman 3500 m.
jika kita amati pada gambar Gambar 4.10 kurva anomali residual di atas, maka kita
dapat asumsikan bahwa pola anomali residual menyerupai pola anomali Bouguernya, daerah
yang menjadi interest ialah daerah yang berada di daerah barat daya hingga ke bagian tengah
kurva yang memiliki nilai anomali berkisar 4 – 40 mGal. Berdasarkan hasil polinomial orde
1, orde 2, dan orde 3 anomali gravity di bagian tengah kurva terlihat muncul di setiap orde,
baik orde 1, orde 2, dan orde 3. Dan anomali tersebut semakin membesar dan terlihat jelas
jika ordenya semakin tinggi. Sehingga asumsi pertama adalah bahwa adanya anomali ini
kemungkinan adalah anomali yang diakibatkan oleh sumber anomali residual, dan dari
Gambar 4.9 tersebut terlihat bahwa pada kurva anomali regional orde 1 terlihat adanya
perbedaan yang signifikan jika dibandingkan dengan anomali regional orde 3 dan orde 2.
Oleh karena itu pada penelitian ini kurva anomali regional dan residual yang akan di analisa
ialah hasil polinomial orde 1 yang lebih memfokuskan pada kurva anomali residualnya. Dan
alasan lain mengapa memfokuskan terhadap anomali residual orde 1 adalah karena jarak
antar stasiun pada pengukuran gravity yaitu 300 meter sehingga untuk polinomial orde 2 dan
polinomial orde 3 kurang sesuai apabila ingin mecapai sampai kedalaman 3500 meter di
bawah permukaan.
Gambar 4.11. anomali residual orde 1 dengan lintasan line AB dan line CD
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Dari Gambar 4.11 tersebut dapat disimpulkan bahwa tingginya nilai anomali bukan
hanya terjadi akibat anomali residual melainkan adanya kontribusi dari benda anomali mulai
pada kedalaman regional, sehingga berdasarkan asumsi tersebut, akan dilakukan pemodelan
bawah permukaan dengan menggunakan software Grav2D yang dijalankan melalui Matlab,
untuk menggambarkan kondisi bawah permukaan berdasarkan data gayaberat dan untuk
mengkonfirmasi kondisi struktur serta litologi bawah permukaan di area line AB dan line CD
dengan melihat distribusi nilai densitasnya.
Kemudian untuk mulai menganalisa kondisi atau keberadaan benda anomali pada
kedalaman 3500 m (kedalaman regional pada penelitian ini), diambil dua lintasan pada peta
anomali residual yang dianggap merupakan zona representatif yaitu zona yang dianggap bisa
menunjukan adanya anomali (kontras densitas)
Geologi dan Geokimia
Gambar 4.12. Peta Geologi lokasi penelitian metode gravity daerah
Arjuno – Welirang.
Aktivitas vulkanik di daerah Arjuno – Welirang dipengaruhi oleh aktivitas tektonik Jawa.
Gunung Arjuno dan Gunung Welirang banyak tersusun oleh lapisan batuan vulkanik kuarter
dengan komponen lava basalt yang didasari batuan sedimen tersier. Pada daerah penelitian
juga terdapat beberapa manifestasi permukaan, seperti fumarol dengan suhu sekitar 94 – 137
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
o
C. Dan pada bagian barat dan baratlaut Gunung Welirang terdapat mata air panas tipe
bicarbonate, yaitu mata air panas Padusan (50-55oC), Coban (39,4oC), dan Cangar (48,354,1oC). Berdasarkan hasil data geologi daerah panasbumi Arjuno – Welirang berhubungan
dengan keberadaan basalt berumur kuarter yang merupakan hasil letusan gunuung Welirang,
yang diindikasikan sebagai batuan panas (hot rock). Berdasarkan data geokimia suhu
reservoar panasbumi berkisar 310 – 314 oC. Dari data geologi dan geokimia mengindikasikan
bahwa zona reservoar panasbumi berada di bawah Gunung Welirang.
Gravity Forward Modelling
Profil model geologi bawah permukaan diperoleh melalui proses 2D Forward Modelling
terhadap suatu lintasan pada peta anomali residual (Gambar 4.10). Lintasan ini dipilih
karena dianggap paling bisa mewakilkan kondisi area yang kita inginkan dan menunjukan
kontras densitas yang paling baik, yaitu line 1.
Gambar 4.13. Lintasan pada peta anomali Residual orde 1 yang ditentukan untuk
dilakukan pembuatan model geologi bawah permukaan
Pemodelan ini adalah pemodelan anomali Residual sehingga akan memberikan
gambaran secara umum mengenai kondisi dari permukaan hingga kedalaman 3500 m di
bawah permukaan.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Selanjutnya model geologi bawah permukaan berdasarkan data gayaberat ini akan dibuat
dan mengacu pada kondisi geologi daerah penelitian. Pemodelan yang dibuat akan
melibatkan batuan yang berasal dari komplek pegunungan Arjuno - Welirang yang
berdasarkan hasil tinjuan geologi serta analisa spektrum yang nantinya bermanfaat untuk
menentukan kedalaman dari geologi regional dan residualnya. Berdasarkan pengolahan data
menggunakan Excell didapatkan nilai rapat massa rata-rata (2.67 gr/cc). Berdasarkan data
geologi lapisan pada lintasan “line AB” dan “line CD” didominasi oleh tiga lapisan utama
yaitu lapisan Qvaw, Qpr,dan Qva dimana lapisan Qvaw merupakan lapisan paling bawah
berdasarkan umur geologinya, sedangkan lapisan Qpr berada di atas lapisan Qvaw dan
lapisan Qva merupakan lapisan paling atas. Lapisan Qvaw merupakan lapisan yang berasal
dari batuan gunung api arjuno-welirang,breksi gunung api,lava,breksi tufan dan tuf.
Sedangkan lapisan Qpr merupakan lapisan yang berasal dari batuan gunung api kuarter
tengah,
lapisan
tersebut
lebih
banyak
didominasi
oleh
batuan
breksi
gunung
api,tuf,aglomerat,lahar. Diatas lapisan Qpr terdapat lapisan Qva yang merupakan lapisan
yang berasal dari batuan gunung api arjuno, lapisan tersebut banyak didominasi oleh batuan
breksi gunung api,lava,breksi tufan yang persebarannya tidak merata, hal ini dikarenakan
lapisan tersebut merupakan hasil ekstrusi dari Gunung Arjuno dan Welirang sehingga pada
lapisan ini banyak terdapat batuan beku seperti andesit dan basalt yang umumnya banyak
tersebar di permukaan.
Profil Geologi Bawah Permukaan
Profil pemodelan dan respon kurva G-calculated terhadap G-observe pada pemodelan
bawah permukaan lintasn line 1 dapat di lihat pada Gambar 4.13. Hasil pemodelan ini
direkonstruksi berdasarkan hasil distribusi nilai densitas yang membentuk struktur geologi
bawah permukaan. Pemodelan ini dipilih dan dianggap merupakan model yang paling baik
dan dapat digunakan untuk merepresentasikan kondisi struktur dan litologi bawah
permukaan.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
2,55 gr/cc(breksi)
2,52 gr/cc(sandstone)
2,78 gr/cc(breksi)
2,37 gr/cc (lempung)
2,68 gr/cc (andesit)
Gambar 4.14 Profil geologi bawah permukaan berdasarkan data gayaberat
pada lintasan “line AB”
Keterangan :
Lapisan Qvaw dengan densitas 2,68 gr/cc
Lapissan Qpr dengan densitas 2,52 gr/cc
Lapisan Qva dengan densitas 2,37 gr/cc
Lapisan Qva dengan densitas 2,55 gr/cc
Lapisan Qva dengan densitas 2,78 gr/cc
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Gambar 4.15 : Profil geologi bawah permukaan berdasarkan data gayaberat
pada lintasan “line CD”
Pada pemodelan ini terlihat bahwa semua nilai anomali residual ini terjadi akibat
adanya kontribusi benda-benda anomali mulai dari kedalaman 3000 meter hingga permukaan.
Lapisan yang paling bawah yang berada pada kedalaman 3000 meter merupakan batuan
basement yang diduga pada kedalaman tersebut terdapat batuan panas yang nantinya
berperan sebagai sumber panas pada sistem panas bumi Arjuno – welirang. Kemudian
diatasnya diisi dengan distribusi nilai densitas dari Formasi Qpr yang penyebarannya relative
tipis namun dibeberapa tempat menebal membentuk struktur undulasi dengan ketebalan
sekitar 1000-1500 meter, Di bagian paling atas pada pemodelan ini diisi dengan distribusi
densitas dari Formasi Qv yang lebih tipis dan muda. Pada gambar di atas terlihat bahwa
batuan panas ( hot rock ) kemungkinan berada di lapisan Qvaw pada kedalaman 2500 meter
di bawah titik titik 0 atau 3500 meter di bawah permukaan,batuan panas ini berasal dari
batuan andesit dengan densitas 2,68 gr/cc, sedangkan lapisan di atas hot rock yaitu lapisan
merupakan lapisan reservoar yang bagian atas dari lapisan tersebut ada pada kedalaman 1000
meter di bawah titik 0 atau 2000 meter di bawah permukaan dengan ketebalan dari lapisan
reservoar yaitu 1000 – 1500 meter, lapisan reservoar ini merupakan batuan sandstone dengan
densitas 2,37 gr/cc. Di atas lapisan reservoar terdapat lapisan clay cap yang berada pada
kedalaman 1000m di bawah permukaan dengan ketebalan lapisan ini mencapai 1000 meter.
Lapisan clay cap pada model di atas memiliki densitas 1,8 gr/cc yang merupakan batuan
lempung. Pemodelan ini kemudian akan digunakan untuk dikorelasikan dengan hasil model
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
bawah permukaan dengan metode geofisika lainnya untuk menentukan kondisi struktur
bawah permukaan yang bisa mewakili kondisi bawah permukaan yang sebenarnya.
Magnetotelurik
Berdasarkan data MT dari nilai resistivitas bawah permukaan menunjukkan bahwa
batuan panas yang berbentuk updome terletak di bawah Gunung Welirang. Berdasarkan data
MT lapisan clay cap yang merupakan lapisan konduktif (< 15 ohm-meter) memiliki
ketebalan sekitar 1 km, kemudian lapisan di bawah clay cap dengan nilai resistivitas (> 30
ohm-meter) diindikasikan sebagai lapisan reservoar dengan ketebalan 1-1,5 km. Kemudian di
bawah lapisan reservoar terdapat lapisan dengan nilai resistivitas yang sangat tinggi yaitu
mencapai (±1000 ohm-meter) dan berbentuk updome, yang berada di bawah Gunung
Welirang yang diindikasikan sebagai hot rock.
. Gambar 4.16. Model Konseptual daerah prospek panasbumi Arjuno Welirang berdasarkan data MT
menggunakan software Geoslicer-X (Nuqramadha,dkk,2011).
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
Gambar 4.17. Peta sebaran tikik ukur MT (titik – titik hitam) dan Gravity (garis kuning) daerah
panasbumi Arjuno –Welirang (Nuqramadha,dkk,2011).
Berdasarkan hasil integrasi dari data geofisika, geologi, dan geokimia menunjukkan
hasil yang saling menguatkan, dimana berdasarkan ketiga data tersebut batuan panas (hot
rock) yang berbentuk updome berada dibawah Gunung Welirang yang ditandai dengan
munculnya fumarol di puncak Gunung Welirang. Daerah tersebut diindikasikan sebagai zona
upflow dari sistem panasbumi, sementara untuk zona outflow ditandai dengan keberadaan
mata air panas di daerah Padusan, Cangar, dan Coban yang banyak mengandung bicarbonate.
Zona reservoar pada sistem panasbumi Arjuno – Welirang berada di bawah Gunung Welirang
dengan kedalaman sekitar 1500 meter.
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102
DAFTAR REFERENSI
Blakely, R.J., 1995, Potential Theory in Gravity & Magnetic application, Cambridge
University Press.
Daud, Yunus. 2009. Klasifikasi Sistem Geothermal. Depok: Bahan Kuliah Eksplorasi
Geothermal, Universitas Indonesia.
Dickson, Mary H., and Mario Fanelli., 2004, “What is Geothermal?” Istituto di Geoscienze e
Georisorse, CNR, Pisa, Italy.
Nuqramadha, Wambra Aswo., Suhanto, Edi., Kasbani, Widodo, Sri., Munandar, Arief.,
Zarkasyi, Ahmad., Sugianto, Asep., Kholid, Muhamad., Daud, Yunus., Suparno,
Supriyanto., Agung, Lendriadi., dan Pratama, Surya Aji., 2011 Investigasi
Magnetotellurik Pada Daerah Prospek Panasbumi Arjuno – Welirang, Universitas
Indonesia.
Parasnis, D.S., 1982, Principles of Applied Geophysics, Chapman and Hall Ltd, London.
PSDG, 2008, Modul V Survei Geofisika Panas Bumi, Bandung.
PSDG, 2011, Laporan Pendahuluan Arjuno Welirang, Bandung.
Reynolds, John M. (1997). An Introduction to Applied and Enviromental Geophysics.
England, John Willey and Sons, inc, pp 688-719.
Rosid, Syamsu. 2005. Lecture Notes : Gravity Method in Exploration Geophysics, Physics
Department, University of Indonesia.
Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R. E., Keys, D. A., 1990, Applied Geophysics,
Cambridge University Press, London.
Ussher, G. (2000). Understanding the Resistivities Observed in Geothermal System. World
Geothermal Congress, (p. 1915).
Analisa dan..., Maulana Sofyan, FMIPA UI, 2102