SURVEI GAYA BERAT DAN AUDIO MAGNETOTELURIK (AMT

SURVEI GAYA BERAT DAN AUDIO MAGNETOTELURIK (AMT)
DAERAH PANAS BUMI PERMIS, KABUPATEN BANGKA SELATAN
PROVINSI BANGKA BELITUNG
Muhammad Kholid dan Sri Widodo
Kelompok Penyelidikan Bawah Permukaan – Pusat Sumber Daya Geologi
ABSTRAK
Daerah panas bumi Permis berada di wilayah Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi
Bangka Belitung. Keberadaan sistem panas bumi di daerah ini ditandai dengan munculnya
manifestasi panas bumi berupa mata air panas dengan temperatur 57,2 0C. Survei Audio
Magnetotelurik (AMT) telah dilakukan di daerah ini dengan jumlah titik ukur AMT menunjukkan
sebaran tahanan jenis tinggi (>200 Ohm-m) yang berkorelasi dengan batuan granit didaerah ini
hampir mendominasi daerah survei, sedangkan tahanan jenis rendah (< 50 Ohm-m) hanya
terdapat disebagian kecil daerah survei yaitu di sebelah utara. Tahanan jenis rendah ini
diperkirakan berkorelasi terhadap endapan rawa, pantai dan alluvium. Hasil gaya berat
menunjukkan liniasi-liniasi kontur yang berarah baratdaya-timurlaut sebagai indikasi adanya
batas litologi batuan dan intrusi batuan. Hasil survei gaya berat dan AMT masih belum dapat
menentukan keberadaan daerah prospek sistem panas bumi di daerah permis.
Kata kunci : audio magnetotelurik, gaya berat, panas bumi, Permis
PENDAHULUAN
Daerah Permis yang terdapat di
Pulau Bangka merupakan salah satu
daerah yang terinventarisasi memiliki
manifestasi mata air panas, dengan
temperatur air panas sekitar
55 oC,
keberadaan manifestasi mata air panas
mengindikasikan adanya sistem panas bumi
di
daerah
ini.
Untuk
mengetahui
keberadaan sistem panas bumi di daerah
Permis dilakukan survei geofisika yang
meliputi survei gaya berat dan Audio
Magnetotelurik.
Metode AMT merupakan metode
geofisika yang menggunakan sinyal pasif
dari medan elektromagnetik bumi yang
berasal dari lapisan ionosfer. metode ini
dapat menggambarkan lapisan tahanan
jenis bawah permukaan hingga kedalaman
tertentu. Metode gaya berat dilakukan untuk
mengetahui sebaran densitas batuan dan
struktur yang ada di daerah ini
Wilayah kerja penyelidikan geofisika
panas bumi Permis seluas 12 x 12 km2,
sebaran titik ukur
meliputi
manifestasi mata air panas Permis.
lokasi
GEOLOGI DAERAH SURVEI
Kondisi geologi Daerah Permis
secara umum hampir sama dengan di
semua wilayah Pulau Bangka, yaitu
tersusun oleh batuan sangat tua yang telah
banyak mengalami aktivitas tektonik dan
proses pelapukan yang sangat panjang.
Stratigrafi batuan daerah ini tersusun oleh
batuan sedimen, batuan beku intrusif, dan
endapan permukaan. Batuan sedimen
berupa batupasir dan meta batupasir.
Batupasir yang tersingkap secara umum
memiliki derajat pelapukan yang tinggi,
sehingga
sangat
sulit
mendapatkan
singkapan yang masih dalam kondisi yang
segar dan baik. Batuan beku umumnya
sudah berupa bongkah-bongkah granit,
memperlihatkan tingkat pelapukan yang
tinggi. Granitnya tersingkap di daerah
perbukitan di bagian tengah daerah
penyelidikan. Endapan permukaan berupa
aluvium dan endapan pantai serta endapan
rawa yang tersusun oleh pasir, lempung,
dan kerakal sampai kerikil.
Struktur geologi yaitu berupa sesar
di daerah ini terdiri atas sesar normal dan
sesar mendatar. Pola kelurusan berarah
relatif
timurlaut-baratdaya
diperkirakan
sebagai sesar normal. Sedangkan pola
kelurusan
berarah
baratlaut-tenggara
sampai utara-selatan diperkirakan sebagai
sesar mendatar. Struktur sesar yang
berarah baratlaut-tenggara diperkirakan
sebagai pengontrol kehadiran manifestasi
panas bumi berupa mata air panas di
Permis (Gambar 2).
HASIL PENYELIDIKAN
Metode Gaya Berat
Pengukuran gaya berat di daerah
panas bumi Permis menggunakan alat
Gravimeter Scintrex CG-5 dari Kanada
dengan titik ukur gaya berat berjumlah 225
titik. Berdasarkan hasil penghitungan
densitas conto batuan di daerah panas
bumi, secara umum terlihat nilai densitas
tertinggi terdapat pada batuan granit (2,58 –
2,62 gr/cm3) dan nilai terendah pada
batupasir sebesar 2,04 gr/cm3. Batuan
granit mengisi bagian tengah area survei,
sedangkan batu pasir terdapat dibagian
timur dan selatan. Densitas batuan rata-rata
dari 6 sampel batuan tersebut untuk daerah
Permis dan sekitarnya adalah sebesar 2.43
gram/cm3 , sedangkan dari metode Parasnis
didapat densitas 2.69 gram/cm3. Dari kedua
hasil densitas tersebut maka digunakan
densitas hasil Parasnis yaitu 2.69 gram/cm3
Hasil gaya berat dari anomali
Bougeur memperlihatkan pola liniasi kontur
berarah baratdaya-timurlaut. Pola arah
liniasi ini sangat dipengaruhi oleh litologi
batuan yang ada di daerah ini. Nilai anomali
Bouguer daerah Permis berkisar antara 11
hingga 24 mgal.
Pola umum sebaran
anomali Bouguer memiliki tren nilai yang
rendah di bagian baratlaut kemudian
meninggi ke bagian tengah dan selatan, hal
ini mengindikasikan blok batuan yang
menyusun bagian tengah dan selatan
daerah penelitian memiliki nilai densitas
yang relatif lebih besar.
Anomali regional diperoleh dengan
metode Polynomial Fitting menggunakan
orde 2 dengan dnsitas 2,69 gr/cm3. Anomali
regional ini diasumsikan mendeskripsikan
struktur batuan secara regional. Nilai dan
liniasi anomali regional di daerah Permis ini
memilki tren tinggi di bagian selatan dan
semakin merendah ke arah tengah dan
baratlaut dengan arah liniasi baratdaya timurlaut.
Anomali residual membentuk zona
densitas tinggi dibagian tengah pada
morfologi perbukitan, densitas tinggi ini
merupakan respon dari adanya batuan
granit yang menerobos batu pasir . Struktur
geologi yang terindikasi lain adalah liniasi
berarah baratlaut-tenggara di bagian tengah
yang
diperkirakan
sebagai
struktur
pengontrol kemunculan manifestasi panas
bumi Permis.
Anomali sisa yang memperlihatkan
pola rendah dengan nilai antara -2.5 hingga
0 mGal muncul mengelilingi zona tinggi
yang berada dibagian tengah, anomali
rendah ini merupakan respon dari endapan
permukaan. Mata air panas Permis muncul
pada zona antara peralihan antara zona
rendah dan tinggi di bagian utara, anomali
rendah ini diduga merupakan zona lemah
yang diinterpretasikan sebagai zona kekar
yang berisi fluida.
Hasil model memperlihatkan batuan
granit
dipermukaan
yaitu
berupa
bongkahan-bongkahan,
dengan
nilai
densitas 2,53-2,58 gr/cm3 sifat batuan
granit dipermukaan ini diperkirakan telah
mengalami perubahan terdapat hingga
kedalaman sekitar 500 meter. Di bagian
timurlaut penampang ini terdapat lapisan
dengan densitas yang lebih rendah yaitu
sekitar 2,34 gr/cm3. Nilai densitas yang
lebih rendah diperkirakan merupakan
batuan yang diperkirakan berupa batuan
alluvium. Dibawah lapisan permukaan
terdapat lapisan kedua dengan nilai
densitas sekitar 2,37-2,54 gr/cm3 , lapisan
ini di duga sebagai batuan
yang
merupakan
Formasi
Tanjunggenting.
Lapisan kedua ini memiliki ketebalan sekitar
500-1500 meter. Dibawah lapisan kedua
terdapat lapisan dengan densitas batuan
2,58 gr/cm3, lapisan ini diperkirakan
merupakan lapisan batuan Granit Klabat
yang menorobos batuan-batuan terdahulu
diantaranya Formasi Tanjunggenting.
Metode AMT
Pengukuran Audio Magnetotelurik
(AMT) di daerah panas bumi Permis
dilakukan dengan menggunakan alat GDP32 dari Zonge. Jumlah titik ukur sebanyak
62 titik dengan interval antara titik
pengukuran yaitu 1000 meter. Sebaran titik
ukur membentuk lintasan sebanyak 7
lintasan yang berarah baratdaya-timurlaut
dengan jarak antar lintasan 1000 meter.
Penentuan arah lintasan ini berdasarkan
dari struktur geologi daerah Permis yang
berarah baratlaut-tenggara. Secara umum
data hasil pengukuran memiliki kualitas
yang sangat baik. Data AMT yang diukur
adalah data band 1 dengan range frekuensi
antara 256-8192 Hz, band 2 dengan range
frekuensi 3-192 Hz dan band 3 dengan
frekuensi 0,09-8 Hz.
Peta tahanan jenis perkedalaman
yang didapat merupakan hasil pemodelan
2D dengan
menggunakan software
WinGlink dengan proses inversi 2D dengan
menggunakan algoritma Rodi & Mackie
(2001). Tahanan jenis diperoleh dari
pemodelan 2D yang disayat pada
kedalaman yang sama, yaitu pada
kedalaman 500 m, 750 m, 1000 m dan 1500
meter (Gambar 3).
Sebaran
tahanan
jenis
pada
kedalaman 500 dan 750 meter didominasi
oleh oleh tahanan jenis tinggi dengan nilai
>1000 Ohm-m. Tahanan jenis tinggi
diperkirakan merupakan respon dari
penerobosan dari batuan granit,. Sebaran
tahanan jenis sedang (50-500 Ohm-m)
terdapat dibagian tengah dan tenggara
membentuk spot-spot serta sebaran
tahanan jenis rendah menempati morfologi
pedataran dibagian utara. tahanan jenis
sedang ini mencerminkan batuan pasir yang
terdapat dibagian tengah ke arah selatan.
Tahanan jenis rendah yang terdapat
dibagian utara diperkirakan merefleksikan
batuan sedimen yang terdiri dari endapan
rawa dan pantai serta alluvium.
Pola sebaran tahanan jenis pada
kedalaman 1000 meter dan 1500 meter,
memperlihatkan zona tahanan jenis tinggi
masih konsisten mendominasi hampir di
semua area, zona tahanan jenis tinggi ini
masih merepresentasikan respon dari
batuan granit, pola tahanan jenis sedang
pada kedalaman 1000 meter yang terlihat
membentuk
spot
dibagian tenggara,
penyebarannya semakin meluas kebagian
tengah pada kedalaman 1500 meter. Pola
sebaran tahanan jenis rendah pada
kedalaman ini memiliki pola yang hampir
sama dengan pola sebaran tahanan jenis
pada kedalaman yang lebih dangkal.
Sebaran tahanan jenis rendah dibagian
utara nilainya semakin meninggi.
Pola
liniasi berarah baratdaya-timurlaut dan
baratlaut-tenggara yang mengindikasikan
batas litologi dan struktur-struktur yang ada
didaerah ini masih terlihat dengan jelas.
Penampang tahanan jenis terdiri dari
7 lintasan yang berarah baratdaya-timurlaut,
(Gambar 4). Pada Lintasan 1, 2, 3 dan 4
secara umum memperlihatkan pola sebaran
tahanan jenis yang relatif sama, dimana
nilai tahanan jenis tinggi (>200 Ohm-m) di
sepanjang lintasan yang terdapat di
permukaan, kearah timurlaut nilai tahanan
jenis tinggi ini semakin dalam yaitu terdapat
pada kedalaman 1000 meter. Lapisan ini
diperkirakan berasosiasi dengan batuan
granit. Lapisan tahanan jenis sedang
dengan nilai 50-200 Ohm-m terdapat di
bagian tengah hingga timurlaut, lapisan ini
terdapat dipermukaan dengan ketebalan
500-700 meter, lapisan tahanan jenis
sedang diperkirakan merupakan batuan
yang diasosiasikan dengan endapan rawa
dan pantai serta alluvium.
Penampang lintasan 5, 6 dan 7
nilai tahanan jenis sedang dengan
ketebalan sekitar 200 meter terdapat
dipermukaan, lapisan ini merupakan lapisan
batuan granit yang telah mengalami
pelapukan. Tahanan jenis sedang juga
terlihat
pada
bagian
tengah
pada
kedalaman sekitar 1000-1500 meter,
tahanan jenis sedang ini berada dibawah
lapisan tahanan jenis tinggi dengan pola
seperti kubah, zona tahanan jenis sedang
ini berada dibawah morfologi perbukitan
yang didominasi oleh batuan granit. Zona
ini diperkirakan merupakan zona kekar yang
terisi fluida. Lapisan tahanan jenis tinggi
yang merupakan respon dari batuan granit
masih terlihat mendominasi pada kedua
lintasan ini.
PEMBAHASAN
Hasil AMT memperlihatkan sebaran
tahanan jenis mulai kedalaman dangkal
hingga kedalaman 1500 meter tidak terlihat
adanya anomali tahanan jenis rendah yang
biasanya terdapat pada sistem panas bumi,
sebaran tahanan jenis rendah biasanya
berkorelasi sebagai lapisan batuan yang
telah mengalami proses hidrotermal dan
berfungsi sebagai batuan penudung.
lapisan
permukaan
direpresentasikan
dengan tahanan jenis sedang (50-200 Ohmm) yang memiliki ketebalan hingga 500
meter. Dibawah lapisan permukaan ini
terdapat lapisan dengan tahanan jenis tinggi
yang merupakan respon dari batuan granit,
namun pada lintasan 5, 6 dan 7 mulai
kedalaman 1000 meter yang terdapat
bagian tengah lintasan terdapat anomali
sedang.yang diperkirakan merupakan zona
kekar yang berisi fluida. Dominasi tahanan
jenis tinggi yang berkaitan dengan
penerobosan batuan granit diperkirakan
merupakan tubuh yang sangat besar yang
berfungsi sebagai sumber panas.
Anomali Bougeur sisa pada daerah
ini memperlihatkan anomali rendah yang
nilainya hampir sama pada anomali sisa
rendah pada pemunculan mata air panas
Permis. Dari data geologi tidak diketahui
secara pasti apakah anomali sedang
dibagian tengara yang pada peta tahanan
jenis yang
memiliki pola menutup
merupakan daerah yang bisa diperkirakan
sebagai daerah prospek panas bumi.
Penampang
tahanan
jenis
memperlihatkan
adanya
diskontuinitas
tahanan
jenis
dipermukaan
hingga
kedalaman
tak
terhingga
yang
diinterpretasikan sebagai struktur-struktur
yang ada didaerah ini. Mata air panas
Permis muncul pada diskontinuitas tahanan
jenis dibagian utara yang memiliki liniasi
berarah baratdaya-timurlaut.
Sistem panas bumi di Daerah
Permis diperkirakan berasosiasi dengan
tubuh batuan plutonik dengan dimensi yang
besar, yaitu batolit Granit Klabat yang
berumur Trias Akhir – Jura Awal. Dengan
umur batuannya yang sudah tua, maka
diperkirakan sisa panas dari magma yang
dimilikinya pun sudah sangat sedikit. Hal
lain yang diperkirakan menjadi sumber
energi panas dari tubuh batolit granit adalah
kandungan unsur radioaktifnya. Sistem
panas bumi Permis diperkirakan tidak
memiliki lapisan penudung dikarenakan
tidak terjadinya interaksi intensif antara
fluida panas dan batuan untuk membentuk
lapisan lempung ubahan melalui proses
alterasi batuan (Survei Geologi dan
Geokimia, 2010).
Dari hasil survei AMT tidak
ditemukan sebaran tahanan jenis rendah
yang biasanya terdapat pada sistem panas
bumi didaerah vulkanik berfungsi sebagai
lapisan batuan penudung. Tahanan jenis
tinggi diperkirakan berasal dari respon
batuan granit yang sangat besar yang
kemungkinan berfungsi sebagai sumber
panas pada daerah ini. Anomali Bouguer
sisa rendah dan anomali tahanan jenis
sedang-rendah serta anomali temperatur
tinggi yang terdapat disekitar mata air
Permis dan anomali tahanan jenis sedang
yang terdapat dibagian tenggara masih
perlu dibuktikan dengan metode lain untuk
menentukan daerah tersebut sebagai
daerah prospek dari sistem panas bumi
Permis.
Penentuan area sebaran prospek
panas bumi di Permis dari survei gaya berat
dan AMT masih belum dapat menjelaskan
keberadaan sistem panas bumi didaerah ini,
sedangkan berdasarkan hasil penelitian
metode geologi dan geokimia daerah
prospek berada di bagian tengah disekitar
mata air panas Permis.
KESIMPULAN
Hasil survei AMT menunjukkan
tahanan jenis rendah yang biasanya
menjadi target dalam survei AMT untuk
mendeteksi keberadaan lapisan batuan
yang mengalami proses hidrotermal tidak
ditemukan hingga kedalaman sampai 1500
meter. Tahanan jenis tinggi > 1000 Ohm-m
yang mendominasi daerah ini merupakan
respon dari batuan granit. Anomali Bougeur
rendah disekitar mata air panas Permis
diperkirakan merupakan zona lemah yang
diperkirakan sebagai zona aliran fluida yang
terpanaskan.
Daerah prospek panas bumi Permis
masih sulit untuk diketahui dari kedua
metode geofisika yang telah dilakukan,
dikarenakan sebaran tahanan jenis dan
densitas yang didapat dari hasil survei ini
belum dapat menjelaskan sistem panas
bumi didaerah ini.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih
kepada Kelompok Penyelidikan Bawah
Permukaan dan Pusat Sumber Daya
Geologi yang telah memberikan ijin untuk
menggunakan data hasil survei gaya berat
dan AMT dalam penulisan makalah ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada seluruh anggota tim survei geologi,
geokimia dan geofisika terpadu daerah
panas bumi Permis.
DAFTAR PUSTAKA
Andi Mangga dan Djamal, 1994. Peta
Geologi Lembar Bangka Utara,
Sumatera. Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi, Bandung
Anna
Y, dkk., 2010. Hasil Uji Petik
Pemutakhiran Panas Bumi di
Provinsi
Kepulauan
Bangka
Belitung. Pusat Sumber Daya
Geologi, Bandung. (Unpubl. Report).
Badan Pusat Statistik Bangka Belitung,
2012. Bangka Belitung dalam
Angka. Badan Pusat Statistik
Bangka Belitung, Bangka.
Baharuddin dan Sidarto, 1995. Peta Geologi
Lembar Belitung, Sumatera. Pusat
Penelitian
dan
Pengembangan
Geologi, Bandung
Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral
Provinsi Bangka Belitung, 2011.
Potensi Panas Bumi di Provinsi
Bangka Belitung
Lawless, J., 1995. Guidebook: An
Introduction to Geothermal System.
Short course. Unocal Ltd. Jakarta.
Margono, Supandjono dan Partoyo, 1995.
Peta Geologi Lembar Bangka
Selatan, Sumatera, Pusat Penelitian
dan
Pengembangan
Geologi,
Bandung
Osberger, R. 1958. Tjatatan Tentang
Geologi Pulau Bangka. Dinas
Geologi PPTB, Kelapa Kampit.
Sheriff, R. E., 1982, Encyclopedic Dictionary
of Exploration Geophysics, Society
of Exploration Geophysicists, Tulsa,
Oklahoma.
Tim Survei Pendahuluan, 2012. Survei
Pendahuluan Panas Bumi Pulau
Bangka dan Pulau Belitung. Pusat
Sumber Daya Geologi, Bandung.
(Unpubl. Report).
Telford, W.M. et al, 1982. Applied
Geophysics. Cambridge University
Press. Cambridge.
Gambar 1 Peta indeks lokasi survei
Gambar 2. Peta geologi daerah Permis
Gambar 3. Peta sebaran titik ukur gaya berat
Gambar 4. Peta anomali gaya berat
Gambar 5. Peta anomali gaya berat
Gambar 6 Peta sebaran titik ukur AMT
Gambar 7 Kurva tahanan jenis terhadap frekuensi data AMT
Gambar 8. Peta tahanan jenis per kedalaman
Gambar 9. Model tahanan jenis 2D
Gambar 10. Anomali gaya berat sisa dan sebaran tahanan jenis kedalaman 1000 m