GEOLOGI DAN IDENTIFIKASI MANIFESTASI PANAS BUMI DI

GEOLOGI DAN IDENTIFIKASI MANIFESTASI PANAS BUMI DI
DAERAH GUNUNG PANDAN DAN SEKITARNYA
Sella Arrum Saputri
Teknik Geologi ITATS, Jl. Arief Rahman Hakim No. 100 Surabaya
Email : [email protected]
ABSTRACT
Geothermal energy is an environmentally friendly energy compared with other sorts of energy,
particularly products resulted from fossil fuel combustion. The resource of the geothermal energy will not
run out due to the continuing formation, as long as the environmental condition is maintained in balance.
The study of the geothermal manifestation is to know the availability of geothermal in mapped area, in the
form of geyser spots and other condition related to the deposit of geothermal.
Geothermal is a resource of thermal energy found in hot water, steam, matrix stones and associated
minerals, and other gases which genetically is inseparable from one system of geothermal, the utilization of
which will need a mining process. Geothermal is a renewable natural resource of energy, having great
potential as one of the mostly chosen energy resources among various other resources. Geothermal is an
energy resource which is naturally formed beneath the surface of the earth. This resource is a result of
heating process of stones/matrix and water and other elements found in earth’s crust.
Based on surface condition seen in mapped area there are more than 2 hot water springs having neutral ph
balanced, and the geothermal system is defined as hot water dominated system. With the discovery of cold
water springs, this can be indicated that there are 2 aquiver layers as a stratigraphy composition in mapped
area. Geothermal aquiver system in mapped area is found on sedimental stones, the aquiver of which is
indicated by the tertiary stones/matrix, possibly sandstones or permeable stones. This is also proven by the
detection of quarter stones on earth surface.
Key words: Geothermal
ABSTRAK
Energi Panas Bumi adalah energi yang bersifat ramah lingkungan bila dibandingkan dengan jenis
energi lainnya terutama yang berasal dari hasil pembakaran bahan bakar fosil (fossil fuel). Sumber energi
panas bumi cenderung tidak akan habis, karena proses pembentukannya yang terus menerus selama kondisi
lingkungannya (geologi dan hidrologi) dapat terjaga keseimbangannya. Studi manifestasi panas bumi adalah
untuk mengetahui kondisi keterdapatan panas bumi pada daerah pemetaan berupa manifestasi titik-titik
sumber mata air panas dan keadaan lain yang berhubungan dengan keberadaan panas bumi.
Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, batuan bersama
mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem
panas bumi dan untuk pemanfataannya diperlukan proses penambangan. Panas bumi adalah sumber daya
alam yang dapat diperbarui (renewable), berpotensi besar serta sebagai salah satu sumber energi pilihan
dalam keanekaragaman energi. Panas bumi merupakan sumber energi panas yang terbentuk secara alami di
bawah permukaan bumi. Sumber energi tersebut berasal dari pemanasan batuan dan air bersama unsur-unsur
lain yang dikandung panas bumi yang tersimpan di dalam kerak bumi.
Berdasarkan jenis manifestasi permukaan yang dijumpai di daerah pemetaan terdapat lebih dari 2
(dua) mata air hangat yang bersifat pH netral, maka sistem panas bumi di daerah tersebut diintrepetasikan
sebagai sistem panas bumi dominan air hangat (hot water dominated system). Dengan ditemukan juga mata
air dingin maka dapat diintrepetasikan ada 2 (dua) lapisan akuifer berdasarkan susunan stratigrafi di daerah
pemetaan, sistem akuifer panas bumi di daerah pemetaan diduga berada pada batuan sedimen, dimana
akuifernya terdapat pada batuan yang berumur Tersier atau yang kemungkinan adalah batupasir yang juga
merupakan batuan permeable. Hal ini juga terbukti adanya batuan Kuarter yaitu batuan terobosan yang
muncul di permukaan.
Kata Kunci : Geothermal (Panas Bumi)
PENDAHULUAN
Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, batuan
bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan
dalam suatu sistem panas bumi dan untuk pemanfataannya diperlukan proses penambangan. Panas
bumi adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui (renewable), berpotensi besar serta sebagai
salah satu sumber energi pilihan dalam keanekaragaman energi. Panas bumi merupakan sumber
energi panas yang terbentuk secara alami di bawah permukaan bumi. Sumber energi tersebut
berasal dari pemanasan batuan dan air bersama unsur-unsur lain yang dikandung panas bumi yang
tersimpan di dalam kerak bumi.
Secara sederhana, energi panas bumi adalah energi panas yang dipindahkan dari bagian dalam
bumi. Energi tersebut dapat diambil dalam bentuk uap atau air panas, Sesumber panas bumi
didefiniskan sebagai suatu reservoir dimana energi panas bumi dapat diekstraksi secara ekonomis
dan dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik atau untuk keperluan industri, pertanian atau
keperluan-keperluan domestik yang sesuai (Armstead, 1978 dan Gupta, 1980). Tulisan ini
mengetengahkan gambaran umum tentang energi panas bumi, meliputi asal usulnya, macammacam sistem panas bumi, sifat keterbaruannya serta sekilas mengenai keterdapatannya di
lndonesia.
TINJAUAN PUSTAKA
Manifestasi Panas Bumi Suatu wilayah memiliki potensi geothermal dapat diketahui dengan
ditemukannya manifestasi permukaan. Manifestasi permukaan yang diantaranya adalah : mata air
panas, uap panas, lumpur panas, dan tanah panas.
Adanya suatu sistem hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukan adanya manifestasi
geothermal di permukaann seperti :
1. Mata air panas/hangat; batuan dalam dapur magma masih panas sampai ribuan tahun, air tanah
yang turun dan bersentuhan dengan batuan panas, maka terpanaskan dan cenderung naik ke
permukaan melalui rekahan-rekahan pada batuan yang membentuk sumber mata air panas.
2. Geyser; adalah air tanah yang tersembur keluar sebagai kolam uap air panas, yang terbentuk
oleh adanya celah yang terisi air. Makin besar akumulasi air dalam celah maka makin tinggi
tekanan air di bawahnya, sehingga saat air di bawah mendidih, terbentuk uap air yang menekan
di atasnya. Naik air akan mengurangi tekanan, sehingga titik didih turun, dan giliran air yang di
atas mendidih dan tersembur keluar serentak sebagai Geyser.
3. Fumarol dan Solfatar; Fumarol merupakan lubang asap tempat keluarnya gas-gas yang
dihasilkan oleh gunung api. Umumnya terletak di sekitar gunung api atau terobosan melalui
rekahan-rekahan. Sedang Solfatar adalah Fumarol yang mengeluarkan gas belerang (sulfur),
sering juga dijumpai belerang yang mengendap sebagai kristal dan melapisi rekahan-rekahan
pada batuan yang dilaluinya.
4. Kawah; pada puncak atau daerah sekitar puncak gunung api kebanyakan ada kawah, yaitu suatu
bentuk depresi berbentuk corong terbuka ke atas yang merupakan tempat disemburkannya gasgas, tefra dan lava.
5. Mud Pool; lumpur selalu berair karena adanya kondensasi uap.
METODE
Dalam kaitannya metode yang digunakan dalam pengamatan geologi dari metode yang
digunakan dalam pengerjaan ini adalah metode pengamatan geologi permukaan (surface mapping),
yaitu melakukan pengamatan langsung di lapangan. Data yang diambil berupa data morfologi,
litologi dan struktur geologi serta penentuan titik manifestasi panas bumi berupa sifat fisik mata air,
dan tanah hangat, selain pengamatan juga dilakukan pengambilan contoh batuan dan dokumentasi
untuk keperluan pengamatan yang lebih detail dengan beberapa tahapan, diantaranya : tahap
persiapan, tahap pengamatan, tahap analisa (analisa morfologi, analisa statigrafi, analisa
struktur, analisa petrografi, analisa fosil, dan analisa kimia air panas), tahap pembuatan
peta, tahap pembuatan laporan.
HASIL PEMBAHASAN
Berdasarkan interpretasi dan analisa, maka geomorfologi daerah pengamatan dapat
diklasifikasikan menjadi 5 (lima) satuan geomorfik yaitu Satuan Geomorfik Vulkanik dengan
Subsatuan Kepundan Gunungapi (V1) Subsatuan ini dicirikan dengan adanya jajaran bukit yang
saling mengelilingi. Dalam pengamatan di lapangan dan berdasarkan pada Peta Topografi
menunjukkan kontur yang sangat rapat dengan puncak-puncak perbukitan di dalamnya dengan
ketinggian hingga 650 m DPAL. Subsatuan ini merupakan lokasi dari jajaran perbukitan dari
Gunung Pandan yang terdiri dari Gunung. Buntung, Gunung Bima, Gunung Gambir, Gunung Gede
dan Gunung Takiran, tepatnya di selatan Desa Klino hingga ke perbatasan Kabupaten Nganjuk dan
Madiun. dan Subsatuan Batuan Terobosan/Dike (V24), Subsatuan ini dicirikan dengan adanya
kenampakan batuan terobosan (Dike) yang terbentuk di kerucut gunung api, dalam pengamatan di
lapangan dan pada peta topografi menunjukkan kontur yang rapat dengan 2 (dua) puncak bukit di
dalamnya, dengan tinggi kontur hingga 350 m DPAL. Subsatuan ini terbentuk di utara dari Desa
Jari. Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Lelehan Lava (V11), Subsatuan ini dicirikan
dengan adanya kenampakan aliran lava yang membeku, dalam pengamatan di lapangan dan pada
peta topografi menunjukkan kontur yang sedang hingga rapat dengan puncak-puncak perbukitan
kecil di dalamnya hingga ketinggian 270 m DPAL, serta Satuan Geomorfik Struktural dengan
Subsatuan Lembah Antiklin (S16) Subsatuan ini dicirikan dengan adanya kenampakan punggungan
berlereng sedang – curam dalam pengamatan lapangan dan pada peta topografi menunjukkan
kontur yang sedang – rapat dengan puncak-puncak perbukitan di dalamnya. dan satuan Geomorfik
Struktural dengan Subsatuan Lembah Sinklin (S17), Subsatuan ini dicirikan dengan adanya
kenampakan punggungan berlereng sedang – curam dalam pengamatan lapangan dan pada peta
topografi menunjukkan kontur yang sedang – rapat dengan puncak-puncak perbukitan di dalamnya.
Pola aliran mempunyai kaitan yang erat dengan resistensi batuan, sruktur geologi
dan stadia geomorfologi, dengan demikian tidak hanya menyangkut sungai-sungai dan
lembah-lembah yang berair sepanjang tahun saja, melainkan menyangkut juga seluruh sistem
aliran yang terpolakan akibat erosi sepanjang sejarah geologi daerah tersebut. Secara umum pola
aliran yang dominan berkembang pada daerah ini adalah pola aliran Dendritik. Pola aliran
Dendritik memiliki ciri adanya percabangan sungai dan menyerupai akar pohon. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada Peta Pola Aliran.
Klasifikasi satuan stratigrafi daerah pengamatan didasarkan atas kenampakan dan ciri
litologi di lapangan atau disebut juga litostratigrafi. Sedangkan untuk penamaan atau klasifikasi
satuan stratigrafi daerah Pengamatan merupakan satuan litostratigrafi berdasarkan Sandi Stratigrafi
Indonesia (SSI) dan Satuan Stratigrafi Gunung api (SSG).Stratigrafi daerah Pengamatan dapat
dikelompokkan menjadi 5 (lima) litostratigrafi dari yang diendapkan terakhir hingga satuan yang
diendapkan pertama kali, yaitu Satuan Breksi Satuan breksi terbentuk dengan material hasil produk
gunung pandan yang merupakan fragmen adalah andesit gunung pandan sedangkan untuk
matriksnya adalah Pasir dengan penciri batuannya yaitu andesit (lava andesit), breksi dan tuf.
Satuan breksi ini secara umum terlampar pada daerah dengan morfologi lelehan lava atau di
daerah Desa Klino, Desa Krondonan dan selatan Desa Jari, Satuan Andesit Intrusi pada satuan ini
umumnya berwarna kelabu, berukuran bongkah, berstruktur kekar tiang (columniar joint), dengan
kekerasan sangat keras, porositasnya sangat buruk, penciri mineralnya yaitu kalsit, biotit, piroksen
dan gelas terbentuk di utara dari Desa Jari , Satuan Batugamping Klastik pada satuan batugamping
klastik berwarna putih susu, berstruktur foliasi, kekerasannya sangat keras, porositas buruk
dijumpai di Desa Jari dan sudah ditambang, Satuan Batupasir pada satuan batupasir berwarna
coklat kekuningan – coklat; berbutir sedang – kasar; setempat kasar – halus; butirannya menyudut
tangung – membundar; tersusun oleh kuarsa, tuf, felspar dan mineral hitam; porositas baik;
kekerasannya agak keras. Penyebarannya banyak dijumpai di sebelah timur Desa Klino, Satuan
Napal pada satuan napal berwarna kelabu hingga kecoklatan; tersusun oleh kuarsa, felspar dan tuf;
berbutir sedang – halus, terpilah buruk; kekerasannya agak geras; porositas baik. Sebarannya
ditemukan di sebelag timur Desa Jari.
Berdasarkan pengamatan di lapangan dan interpretasi pada peta topografi (kontur),
umumnya batuan di daerah pengamatan mengalami proses vulkanik. Pada daerah pengamatan,
struktur yang dijumpai adalah patahan yaitu sesar dan kekar serta lipatan. Pada umumnya analisa
manifestasi panas bumi di daerah Pengamatan dapat dilakukan dengan beberapa indikator, hal itu
tergantung pada daerahnya dan sistematika indikasi adanya panas bumi. Beberapa indikator yang
bisa diinterpretasikan diantaranya dengan adanya pemunculan mata air panas/hangat, analisa kimia
air, pengambilan sampel air, dan sebagainya. Secara umum, tekanan di sekitar permukaan bumi
lebih rendah dari pada tekanan di bawah permukaan bumi. Berdasarkan kejadian ini, air panas
maupun uap panas yang terperangkap di bawah permukaan bumi akan berupaya mencari jalan
terobosan supaya bisa keluar ke permukaan bumi.
Manifestasi panas bumi yang ditemukan di daerah Gunung Pandan berupa pemunculan mata
air hangat, tanah hangat dan mineral ubahan. Beberapa mata air hangat ditemukan berasosiasi
dengan endapan oksida besi seperti yang ditemukan di lokasi mata air hangat Banyu Kuning,
sedangkan tanah hangat yang ditemukan di daerah survei, umumnya berasosiasi dengan batuan
atau mineral ubahan dan dengan pemunculan mata air, baik mata air hangat maupun mata air
dingin. Berdasarkan lokasi keterdapatannya, mata air di daerah panas bumi Gunung Pandan,
dikelompokkan menjadi 4 (empat) kelompok, diantaranya :
1. Mata air di daerah Gunung Takiran; di daerah Banyu Kuning atau tepatnya di Dusun
Jomblangjati ada 3 (tiga) sumber mata air di daerah tersebut dan semuanya saling berdekatan.
Mata air hangat Banyu Kuning muncul pada tebing bukit dan oleh warga setempat dibuat
pancuran yang berguna untuk aktivitas sehari-hari seperti mandi dan mencuci pakaian. Mata air
ini memiliki debit air yang cukup besar > 2 liter/detik. Di daerah lokasi mata air tersebut
terdapat endapan oksida besi yang berwarna kuning. Air dari mata air hangat tersebut berwarna
agak kekuningan, sedikit berbau besi, dengan temperatur air 36ºC, dengan pH netral. Selain itu
terdapat beberapa mata air muncul di sungai dengan debit yang relatif kecil < 2 liter/detik, mata
air hangat tersebut memperlihatkan adanya gelembung-gelembung gas yang keluar sehingga
pemunculannya sangat jelas. Temperaturnya 35ºC. Sedangkan suhu udara pada mata air
tersebut menunjukkan angka 29ºC.
2. Mata air di daerah Jari (Selo Gajah); mata air hangat di Daerah Jari merupakan kumpulan mata
air yang umumnya bersuhu hangat dan ada juga yang bersuhu dingin. Yang bersuhu hangat
terdapat di lereng bukit dan sekarang telah dimanfaatkan oleh warga sekitar untuk mandi
dengan dibangunnya bak penampungan air. Mata air ini memiliki debit air yang cukup besar >
1 liter/detik. Mata air tersebut muncul direkahan batuan, pada daerah hancuran yang
diakibatkan oleh sesar. Suhu airnya 35ºC dengan suhu udara 30ºC.
3. Mata air di daerah Tadahan; mata air di daerah Tadahan umumnya mata air dingin, namun mata
air di daerah tersebut memiliki kandungan garam, hal ini bisa diidentifikasi dengan merasakan
air tersebut dengan mulut (lidah) dan bisa dibuktikan dengan adanya endapan garam pada
batuan disekitarnya. Kemungkinan juga mata air ini merupakan paduan mata hari akuifer
resapan dengan air formasi yang terperangkap. Temperatur air ini 26ºC dengan temperatur
udara 29ºC. Terletak pada X. 586561 Y. 9179131. Debit mata air tersebut sangat kecil dan oleh
warga biasa digunakan keperluan sehari-hari. Debit air tersebut sangat kecil < 1 liter/detik.
4. Mata Air di daerah Klino; tepatnya di Dusun Klino terdapat mata air, umumnya mata air
tersebut merupakan mata air dingin, bersuhu 27ºC dengan suhu udara 30ºC. Debit mata air
tersebut kecil berkisar < 1 liter/detik. Oleh warga mata air tersebut digunakan untuk pengairan
dan juga untuk mandi.
Geokimia Air
Lokasi
Suhu
pH
TDS (mg/L)
EC
SiO2
Al (mg/L)
Fe
Ca
Mg
Na
K
Li
As
NH4
B
F
Cl
SO4
HCO3
Co
Banyu
kuning
(pancuran)
Banyu
kuning
(sungai)
Banyu
kuning
(sungai)
Jari
(Selo
Gajah)
6,28
2467.00
3460
177.33
0.07
0
196.5
78.9
372.1
33.03
1.47
0
3.9
9.18
0.48
717.47
38.68
685.38
0
6,57
2280.00
3500
169,55
0.15
0
212.7
83.43
323.5
29.17
1.3
0
3.09
8.52
0.75
563.79
36.21
881.89
0
6,35
1440.00
2150
163.24
0.07
0.01
115.63
54.22
253.76
21.1
1.01
0
2.36
5.66
0.92
392.89
10
608.81
0
6.39
12853.00
19130
162.75
0.15
0.01
32.9
34.78
4215
247.2
9.77
0
63.54
128.52
0
5207.88
248.55
2077.08
0
Di daerah Pengamatan ditemukan juga 4 (empat) titik manifestasi panas bumi yang
dikategorikan sebagai tanah hangat (warm ground). Tanah hangat tersebut merupakan salah satu
faktor juga dalam penentuan manifestasi panas bumi di daerah Gunung Pandan dan sekitarnya.
Penentuan tanah hangat tersebut dengan perhitungan gradient temperatur, yaitu dengan membuka
tanah tersebut (menggali). Lokasi dari tanah hangat tersebut yaitu di sebelah barat dari Gunung
Kramat, utara dari Gunung Nangka, selatan dari Dusun Tengaring Lor dan sebelah timurlaut dari
Gunung Puru.
KESIMPULAN
Dari pembahasan Tugas Akhir di daerah Gondang dan sekitarnya, dapat disimpulkan beberapa hal,
yaitu :
1.
Morfologi daerah Pengamatan diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) satuan geomorfik yaitu :
- Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Kepundan Gunungapi (V1);
- Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Batuan Terobosan/Dike (V24);
- Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Lelehan Lava (V11);
- Satuan Geomorfik Struktural dengan Subsatuan Lembah Antiklin (S16); dan
- Satuan Geomorfik Struktural dengan Subsatuan Lembah Sinklin (S17)
2.
Daerah Pengamatan secara umum terbagi menjadi hanya 1 (satu) satuan pola aliran, yaitu
pola aliran Dendritik yang terbentuk hampir diseluruh bagian peta. Stadia sungai di daerah
pengamatan umumnya merupakan stadia tua, hal ini terlihat dari bentuk adanya endapan
kanan dan kiri sungai serta tidak berpola..
3.
Stratigrafi daerah Pengamatan dapat dikelompokkan menjadi 5 (lima) litostratigrafi dari
yang diendapkan terakhir hingga satuan yang diendapkan pertama kali, yaitu :
- Satuan Breksi berumur Pliosen – Pleistosen (N21 – N22);
- Satuan Andesit Intrusi berumur Pliosen – Pleistosen (N21 – N22);
- Satuan Batupasir berumur Pliosen (N19 – N20);
- Satuan Napal Miosen Akhir – Pliosen (N18 – N19);
- Satuan Batugamping berumur Miosen Akhir - Pliosen (N17 – N20).
4.
Pada daerah pengamatan, struktur yang dijumpai adalah sesar geser yang terbentuk pada
barat peta. Di daerah Pengamatan terbentuk pula kekar dengan jenis kekar
gerus/berpasangan dan lipatan berarah umum utara dengan kemiringan 360° dan terdapat
pula lipatan monoklin yang berarah umum barat – timur.
5.
Dari pengamatan di lapangan, pada daerah pengamatan terdapat potensi-potensi geologi baik
yang menguntungkan maupun yang merugikan bagi manusia khususnya masyarakat sekitar
daerah pengamatan. Adapun potensi yang terdapat pada daerah pengamatan yaitu potensi
sumberdaya geologi, yaitu potensi airtanah, potensi tataguna lahan, pertambangan, dan
potensi bencana geologi yaitu longsor, banjir dan erosi.
6.
Manifestasi panas bumi di daerah Gunung Pandan yang dapat diamati diantaranya mata air
hangat dan tanah hangat (warm ground). Mata air hangat merupakan bentukan pada sistem
akuifer tertekan, sedangkan mata air dingin merupakan bentukan pada sistem akuifer bebas.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1992, Peta Geologi Lembar Bojonegoro, PPPG, Bandung.
Ashat, A.,2009, Kupas Tuntas Potensi Panas Bumi di Semede
Dewi, S. Et al. ,2010, “pendugaan Struktur Resistivitas dan Korelasinya dengan Litologi di
Daerah Prospek Geothermal Kamojang berdasarkan Hasil Inversi 1-D Data CSAMT “jurnal
Materi dan Energi Indonesia.
Direktorat Vulkanologi, 2001, Pengetahuan Dasar Gunung Api Indonesia, (tanpa penerbit),
Bandung.
Djauhari Noor, 2008, Pengantar Geologi, Pakuan University Press, Bogor.
Doddy Setia Graha, (tanpa tahun), Batuan dan Mineral, (tanpa penerbit), (tanpa lokasi)
ESDM, 2012, Survey Pendahuluan Geologi,Geokimia,dan Geofisika Gunung Pandan Kabupaten
Bojonegoro,Madiun,dan Nganjuk.
Hiltrudis Gendoet Hartono, 2009, Petrografi Batuan Beku dan Gunung Api,
UNPAD Press, Bandung.
IAGI, 1996, Sandi Stratigrafi Indonesia, (tanpa penerbit), Jakarta.
Imam Hardjono, 1997. Geologi Umum, (tanpa penerbit), Surakarta.
Jahdi Zain & Tani Djubiantoro, 1983, Menggambar Teknik Geologi Tambang 2,
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.
Moch. Munir, 2003, Geologi Lingkungan, Bayumedia, Malang.
Sudarmo & Ong Han Ling, (tanpa tahun), Mineralogi 1, DepDikBud, Jakarta.
Soejono Martodjo, 1973, Prinsip Stratigrafi, ITB, Bandung.