manipestasi panasbumi berdasarkan nilai tahanan jenis batuan

! " # $ ! % # $ &' ( ) # * &+ &, !

' $ ' + ! - ) # . # / &01 ! , ' . % ! + (&2 !

- &3 ) $ + &% ! + ! 4 5 ! 4 5 ! $ ! -

) + ) (" ) $

1 1 1 1

! " # $ ! % # $ &' ( ) # * &+ &, ! 0 ' $ ' + ! - ) # . # / &

1 ! , ' . % ! + (&2 ! 0- &3 ) $ + &% ! + ! 4 5 ! 4 5 ! $ ! -

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan i

MANIFESTASI PERMUKAANMANIFESTASI PERMUKAAN

! " # $ % &

' ( ) ( * + , ( - . /

* * . , ( 0 ( 12 / * 0 ) . + 3

4 , . ) . 5 5

, . , + ' , % $ $ #

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan ii

LAPORAN PENELITIAN

MANIVESTASI PANASBUMI BERDASARKAN

NILAI TAHANAN JENIS BATUAN

STUDI KASUS

GUNUNG PAPANDAYAN KABUPATEN GARUT PROPINSI JAWA BARAT

Oleh : Undang Mardiana NIP : 131 567 024

Memenuhi syarat sebagai suatu karya ilmiah yang disusun dalam rangka melengkapi angka (cum) persyaratan naik pangkat Staff pengajar di Lingkungan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Padjadjaran.

Mengetahui Menyetujui Ketua Jurusan Geologi FMIPA Unpad,

Dosen Pembina (Ketua Lab. Geomorfologi dan Penginderaan Jauh),

Dr. Hendarmawan, Ir., M.Sc. NIP. 132 146 258

H. Nana Sulaksana, Ir., M.SP. NIP. 131 292 261

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur ke Khadirat Illahi yang Maha kuasa kami panjatkan, bahwasnya atas Karunia dan Ridho Nya lah tulisan ini dapat terselesaikan, yang merupakan salah satu buah tangan yang sederhana yang merupakan kajian hasil penelitian lapangan dan pustaka.

Karya ilmiah ini mengungkap dan memberikan informasi mengenai Gunung Papandayan dari segi geologi dan geofisika, yang mengungkap manivestasi panasbumi di permukaan maupun bawah permukaan. Manivestasi panasbumi di permukaan merupakan hasil pengamatan langsung di lapangan yang diintegrasikan dengan kondisi setempat, sedangkan di bawah permukaan diperoleh dari hasil pengukuran, penghitungan dan analisis data gaya berat maupun resisitivity yang diintegrasikan dengan kondisi geologi permukaan. Penggabungan hasil kajian geologi dan geofisika (tahanan jenis batuan) dapat diprediksi manivestasi panasbumi, berupa reservoir panas (jenis dan dimensi), batuan yang berfungsi sebagai lapisan pelindung (cap rock), fungsi struktur geologi dalam model panasbumi Papandayan, sumber panas, dan kemungkinan model panasbumi Papandayan.

Hasil kajian ini memberikan gambaran umum (survey pendahuluan panasbumi) untuk menentukan langkah selanjutnya dalam penelitian selanjutnya (penelitian detai) terutama dalam penentuan titik bor eksplorasi, pengukuran gradien thermal, sehingga akan dapat ditentukan model yang sesungguhnya serta potensi atau kandungan uap sebenarnya, sehingga dapat menarik minat investor panasbumi.

Pada kesempatan ini saya sampaikan ucapan terima kasih kepada Dinas Pertambangandan Energi Propinsi Jawa Barat atas kerjasama dan kepercayaan yang diberikan kepada kami; Pusat Geoteknologi LIPI (Dr. Yedi dan rekan); Dr. Asnawir Nasution Ir., M.Sc.; rekan-rekan dosen Jurusan Geologi Unpad atas kerjasama, bantuan, dan teman diskusi yang telah diberikan pada saat penelitian hingga selesainya laporan ini; dan semua pihak yang telah terlibat dalam penelitian ini. Semoga Allah Swt. membalas segala budi baik yang telah diberikan.

Mudah-mudahan tulisan dapat berguna bagi berbagai pihak, meskipun masih banyak kekurangan untuk mencapai kesempurnaan, dan perlu mendapat masukan maupun kritik dari pembaca.

Bandung, Desember 2007

Undang Mardiana

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan iv

DAFTAR ISI

Halama

n

COVER DALAM .................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................... ii KATA PENGATAR ............................................................................... iii DAFTAR ISI ........................................................................................... iv SARI ......................................................................................................... 1

BAB I PENDAHULUAN ............................................................ 3 1.1. Latar Belakang dan Dasar Pemikiran ........................ 3

1.2. Lokasi Penyelidikan .................................................. 4 1.3. Metode Penyelidikan ................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI ........................................................ 5 2.1. Sistem Panasbumi ..................................................... 5 2.2. Manifestasi Panasbumi di Permukaan ...................... 7

2.3. Teori Dasar Geofisika (tahanan jenis) ...................... 7

BAB III HASIL PENELITIAN ...................................................... 19 3.1. Geologi Regional ....................................................... 19 3.2. Geologi Daerah Gunung Papandayan ....................... 22

3.3. Manifestasi Panasbumi di Permukaan ....................... 31 3.4. Tahanan Jenis Batuan ................................................ 33

3.5. Estimasi Potensi Panasbumi Gunung Papandayan .... 43 3.6. Sistem Panasbumi Papandayan ................................. 51

BAB IV KESIMPULAN ................................................................. 61 ACUAN ............................................................................. 63 LAMPIRAN ...................................................................... 66

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan v

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Jenis peralatan dalam pengukuran geofisika ...................... 11

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Konfigurasi Schlumberger ................................................. 8

Gambar 2 Konfigurasi Metode Head-On ... 9 Gambar 3 Fisigrafi Jawa Barat (Van Bemmelen,1949) ..................... 20 Gambar 4 Relief Mofologi G. Papandayan dan Sekitarnya ................ 23 Gambar 5 Peta Geologi Daerah Gunung Papandayan ........................ 27 Gambar 6 Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-1

sepanjang hampir 2500 m dengan kedalaman model 6 km. 38

Gambar 7 Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-1 sepanjang hampir 2500m dengan kedalaman model 2,5 km

38

Gambar 8 Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-2 sepanjang hampir 1500 m dengan kedalaman model 6 km

41

Gambar 9 Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-2 sepanjang 1500 m dengan kedalaman model 2,5 km

41

Gambar 10 Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-3 sepanjang hampir 1700 mr dengan kedalaman model 6 km

42

Gambar 11 Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-3 sepanjang 1700 meter dengan kedalaman model 2,5 km

42

Gambar 12 Manifestasi panasbumi di permukaan ................................ 67 Gambar 13 Manifestasi panasbumi di permukaan ................................ 67 Gambar 14 Peralatan survey MT ......................................................... 68 Gambar 15 Peta Anomali Bourguer Daerah Papandayan .................... 68 Gambar 16 Peta Anomali Sisa Daerah Papandayan .......................... 69 Gambar 17 Blok Diagram Anomali Bourguer Daerah Papandayan 69 Gambar 18 Penampang dua dimensi Gravity Daerah Papandayan 70 Gambar 19 Hasil pengukuran MT Daerah Papandayan ...................... 70 Gambar 20 Hasil pengolahan MT Daerah Papandayan ........................ 71 Gambar 21 Hasil pemodelan MT Daerah Papandayan ......................... 71 Gambar 22 Model Panasbumi Daerah Papandayan ............................ 72

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan vi

Laporan Penelitian

Manivestasi Panasbumi Papandayan Berdasarkan Nilai Tahanan Jenis Batuan 1

MANIVESTASI PANASBUMI BERDASARKAN NILAI TAHANAN JENIS BATUAN

STUDI KASUS

GUNUNG PAPANDAYAN KABUPATEN GARUT PROPINSI JAWA BARAT

Undang Mardiana*, *Laboratorium Geofisika , Jurusan Geologi Fakultas Teknik Geologi

Jalan Raya Bandung Sumedang Km. 17, Jatinangor

SARI

Daerah penyelidikan Gunung Papandayan, secara geografi terletak pada koordinat 107o 44 00 BT dan 7o 19 00 LS, pada ketinggian 1100 - 2.665 m dpl atau 1.950 m di atas dataran kota Garut (Kecamatan Cisurupan) dan Cibatarua (Pangalengan). Daerah ini berjarak 45 km sebelah Tenggara Kota Bandung atau 20 km sebelah selatan Kota Garut . Penyelidikan pendahuluan difokuskan di sekitar manifestasi panas bumi komplek Papandayan, yang secara administratif berada di wilayah Kabupaten Bandung dan Kabupaten Garut, Provinsi Jawa Barat.

Letusan-letusan yang terjadi sejak dahulu kala di Gunung Papandayan membuat wujud gunung ini seperti potongan tapal kuda. Kawah tertuanya terletak di Tegal Alun-alun yang telah lama mati dan berubah menjadi padang terbuka. Dinding kawah tua membentuk puncak-puncak Gunung Malang (2.675 m), Masigit (2.619 m), Saroni (2.611 m), dan Papandayan (2.638 m) yang mengelilingi Tegal Alun-alun. Di padang inilah muncul mata air yang menjelma menjadi Sungai Ciparugpug, mengalir melintasi bagian dalam tapal kuda, tempat kawah-kawah aktif berada. Setidaknya ada empat kawah yaitu kawah Mas, Manuk, Nangklak, dan Baru. Di sekitar areal tapal kuda terdapat gunung-gunung kecil, yaitu Gunung Puntang (2.555 m), Welirang (2.238 m), Tegal Paku (2.225), dan Jaya (2.422 m). Di lembah diantara Gunung puntang dan Welirang mengalir Sungai Cibeureum Gede.

Beberapa manifestasi panas bumi yang teramati di daerah penelitian pada umumnya berkaitan dengan kegiatan vulkanik di daerah puncak Gunung Papandayan, terutama di daerah dan sekitar kawah aktif. Manifestasi tersebut antara lain: solfatar dengan endapan sulfurnya, batuan ubahan hidrotermal, tanah panas, mataair panas dan kubangan lumpur panas.

Dari nilai tahanan jenis batuan dapat disimpulkan bahwa daerah ini pada arah barat timur tersusun oleh tiga lapisan yaitu : lapisan pertama merupakan tanah penutup bersifat resistif dengan nilai tahanan jenis antara 6 18 Ohm-meter, ketebalan 30 meter. Lapisan kedua berupa lapisan resistif dengan harga tahanan

Laporan Penelitian


jenis bervariasi antara 100 200 Ohm-meter dengan sisipan lapisan bertahanan jenis rendah < 20 Ohm-meter yang mempunyai kedalaman rata-rata 100 meter. Lapisan ke tiga adalah lapisan konduktif bawah, nilai tahanan jenis bervariasi antara 7 17 Ohm-meter terdapat pada kedalaman rata-rata 35 meter dengan ketebalan 20 meter. Lapisan paling bawah mempunyai nilai tahanan jenis bervariasi antara 125 350 Ohm-meter.

Sedangkan pada arah utara selatan menunjukkan tiga lapisan yaitu : lapisan atas sampai kedalaman 280 meter terdiri atas tanah penutup, resistif atas, dan konduktif atas. Lapisan ke dua, adalah lapisan resistif bertahanan jenis antara 120 300 Ohm-meter dengan ketebalan rata-rata 300 meter. Lapisan konduktif mempunyai harga tahanan jenis antara 8 20 Ohm-meter dengan ketebalan kurang dari 400 meter sampai tidak diketahui batas bawahnya dan di dua tempat batas bawah dari lapisan konduktif diketahui masing-masing 35 dan 70 Ohm-meter.

Keterdapatan sesar dapat berfungsi sebagai pengontrol fluida dan kenampakan panas bumi di permukaan ditemukan pada daerah sebelah timurlaut Gunung Papandayan berupa sesar mendatar normal dengan arah timurlaut baratdaya, sedangkan pada daerah barat terdapat sesar dengan arah baratlaut tenggara.

Sesar di sekitar Papandayan kemungkinan dapat berfungsi sebagai mediator perambatan panas dari dapur magma kearah permukaan, selain itu dapat juga bertindak sebagai saluran migrasi panas ke tempat yang lebih dangkal sehingga uap berakumulasi di bawah Puntang, Tegal Alun-Alun dan Komplek Papandayan. Kondisi serupa ditemukan di berbagai lapangan Panasbumi, zona sesar biasanya merupakan zona produktif karena dapat berfungsi sebagai parameter rangkap. Dengan demikian terlihat bahwa potensi panasbumi daerah survey mempunyai parameter yang lengkap untuk berakumulasi.

Laporan Penelitian


BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang dan Dasar Pemikiran

Dengan deretan pegunungannya, Jawa Barat memiliki potensi energi panasbumi yang potensial. Bahkan sebagian besar dari cadangan panasbumi yang

telah dimanfaatkan di Indonesia terletak di Jawa Barat. Salah satu sumber panasbumi yang berada di Jawa Barat adalah Gunung

Papandayan dan pada tahun 2007 ini dilaksanakan penyelidikan pendahuluan di bidang geologi, geokimia dan geofisika panasbumi yang termasuk wilayah Kabupaten Bandung dan Kabupaten Garut. Hasil penyelidikan tersebut diharapkan dapat menghitung besarnya potensi cadangan panasbumi Gunung

Papandayan, sehingga dapat ditawarkan kepada investor. Penerapan metode magnetotelurik (MT) untuk pencitraan struktur bawah

permukaan berdasarkan distribusi nilai tahanan-jenis batuan telah banyak dilakukan dalam eksplorasi minyak dan gasbumi, panasbumi, mineral logam, air tanah, dan studi struktur geologi dan tektonik. Kedalaman penetrasi atau jangkauan gelombang elektromagnetik (EM) ke dalam bumi, kecepatan kerja untuk liputan daerah yang cukup luas, serta kesederhanaan dalam akuisisi data di lapangan merupakan keunggulan utama metode MT.

Tujuan pengukuran adalah untuk mengetahui distribusi nilai tahanan-jenis batuan di bawah permukaan yang berasosiasi dengan potensi panasbumi di

wilayah Gunung Papandayan. Seluruh titik ukur berada dalam satuan volkanik Gunung Papandayan, yang umumnya berupa endapan breksi volkanik atau rempah piroklastik muda. Pengukuran data lapangan dilakukan selama hampir 12 hari, antara 17 Juli 28 Juli 2007, pada sejumlah 16 titik ukur. Peralatan lapangan yang digunakan untuk mengukur respon MT adalah 2 unit MTU-5A System yang dibuat oleh Phoenix Geophysics, Ltd Canada. Sumber energi gelombang EM yang digunakan dalam pengukuran MT adalah sumber alam (natural source), dengan jangkauan frekuensi antara 320 Hz sampai 0.001 Hz, yang diperhitungkan dapat menembus kedalaman hingga 6000 meter.

Laporan Penelitian


1.2. Lokasi Penyelidikan

Daerah penyelidikan Gunung Papandayan, secara geografi terletak pada koordinat 107o 44 00 BT dan 7o 19 00 LS, pada ketinggian 1100 - 2.665 m dpl atau 1.950 m di atas dataran kota Garut (Kecamatan Cisurupan) dan Cibatarua (Pangalengan). Daerah ini berjarak 45 km sebelah Tenggara Kota Bandung atau 20 km sebelah selatan Kota Garut . Penyelidikan pendahuluan difokuskan di sekitar manifestasi panas bumi komplek Papandayan, yang secara administratif

berada di wilayah Kabupaten Bandung dan Kabupaten Garut, Provinsi Jawa Barat.

1.3. Metode Penyelidikan

Metode penyelidikan dengan menggunakan metode pemetaan geofisika yang terdiri atas pemetaan topografi, pengukuran gaya berat dan pengukuran

Magneto Telurik (MT). Langkah pertama adalah studi pustaka khususnya hasil pemetaan geologi daerah Gunung Papandayan, Studi Pustaka berupa laporan penelitian yang pernah dilaksanakan, Analisis Topografi dari Peta Roman Muka Bumi, sehingga diperoleh daerah/lokasi pengukuran geofisika dan pengurusan perizinan.

Langkah ke dua, berupa pengambilan data di lapangan, berupa pengukuran

topografi untuk lokasi titik duga gravity maupun MT. Dengan spasing 250 meter terdiri dari tiga lintasan pengukuran MT.

Langkah selanjutnya berupa pengolahan data, penggambaran peta, pembuatan peampang dari masing-masing metode pengukuran, dilanjutkan dengan analisis dan kajian serta penggabungan dari berbagai metode, dilanjutkan dengan penuyusunan laporan.

Laporan Penelitian


BAB II LANDASAN TEORI

Penyelidikan pendahuluan panasbumi meliputi studi literatur dan peninjauan lapangan (geologi, geokimia) untuk mendapatkan peta geologi tinjau dan sebaran manifestasi (seperti air panas, steaming ground, tanah panas, fumarol, solfatar), suhu fluida di permukaan dan bawah permukaan serta parameter panasbumi

lainnya untuk kemudian digunakan pada penyelidikan selanjutnya. Metode penyelidikan geofisika yang digunakan adalah pemetaan geofisika

yang dapat memberikan gambaran kondisi/keadaan geologi bawah permukaan berdasarkan parameter fisik batuan yang diukur oleh peralatan geofisika.

Manifestasi potensi energi panasbumi didasarkan pada kajian ilmu geologi dan geofisika.

Kajian geologi lebih ditekankan pada vulkanisme (volkano stratigrafi), struktur geologi, umur relatif batuan, jenis dan tipe batuan ubahan.

Kajian geofisika menghasilkan parameter fisis batuan dan struktur bawah permukaan dari sistem panasbumi.

Dari kedua kajian tersebut diperoleh gambaran model sistem panasbumi, untuk masukan pada tahap kajian selanjutnya berupa estimasi potensi energi panasbumi yang meliputi : Mengestimasi kehilangan panas (natural heat loss) yang dilakukan pada awal

eksplorasi.

Membandingkan dengan daerah panasbumi lain yang mempunyai kemiripan lapangan dan telah diketahui potensinya.

Mengestimasi energi panas yang terkandung dalam batuan maupun fluida. Mengestimasi kandungan massa fluida dengan memperhitungkan energi panas

yang terdapat dalam fluida (air panas maupun uap).

2.1. Sistem Panasbumi

Bumi seperti juga matahari menghasilkan panas secara alamiah. Energi yang dihasilkan oleh panasbumi, seperti energi matahari sangat besar, tetapi pelepasan secara alamiah di alam sangat kecil, rata-rata 1/16 Watt dari bawah permukaan

Laporan Penelitian


bumi permeter perseginya. Setiap orang dapat mengkonversi energi panasbumi menjadi tenaga listrik dengan efisiensi 20%, walaupun demikian akan membutuhkan semua arus panas dari area seluas lapangan bola untuk menghidupkan lampu 60 Watt. Gradien temperatur normal (temperatur akan meningkat sebanding dengan kedalamannya) dari permukaan hingga kerak bumi umumnya sebesar 17-30 C setiap kilometer kedalaman.

Pada daerah vulkanik seperti pegunungan vulkanik di Pulau Jawa, mempunyai gradient temperatur yang lebih tinggi dibanding dengan gradient

temperatur normal kerak bumi. Hal ini disebabkan karena pada kedalaman tertentu terdapat magma yang naik dari mantel melewati kerak bumi menuju permukaan, kemudian menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan sebagai energi.

Tiga elemen penting yang berpengaruh dalam sistem panasbumi, yaitu : (1) sumber panas, (2) reservoir dan caprock, serta (3) fluida. Sumber panas pada lapangan panasbumi adalah magma yang berasal dari kedalaman 50-100 km, bergerak ke atas, mengintrusi lapisan-lapisan batuan dengan membawa temperatur yang tinggi (900-1200 C) menuju kedalaman dangkal yang berkisar antara 2-10 km. Bentuk dari intrusi biasanya intrusi kecil yang berulang seperti retas (dike).

Reservoir adalah suatu batuan yang mempunyai prositas dan permeabilitas yang baik serta mengandung fluida panas akibat adanya panasbumi. Reservoir umumnya dilapisi oleh batuan penutup (caprock) yang impermeabel dan berhubungan dengan permukaan area resapan. Pada umumnya, reservoir sering dijumpai berasal dari batuan vulkanik muda, walaupun tidak menutup kemungkinan jenis batuan lainnya.

Fluida pada umumnya berupa air meteorik (berasal dari permukaan bumi), dan adanya air magmatik bersama volatile sangat mempengaruhi komposisi

kimia. Pada reservoir tersebut air meteorik dapat mengganti fluida yang keluar dari reservoir secara alamiah (hot springs) atau fluida yang keluar melalui lubang bor. Air meteorik akan berada dalam fasa uap atau fasa cair, tergantung kepada besarnya tekanan dan temperatur. Air ini terkadang membawa unsur kimia dan gas seperti CO2, H2S dan lain-lain.

Laporan Penelitian


Mekanisme yang terjadi pada sistem panasbumi adalah konveksi fluida. Konveksi ini disebabkan oleh pemanasan, dan perpindahan panas tersebut dilakukan oleh konveksi fluida. Panas yang disuplai pada dasar sistem sirkulasi merupakan energi yang mendorong sistem tersebut. Pemanasan oleh magma akan berlangsung lama, dan ini berarti sistem panasbumi juga bisa berlangsung lama

2.2. Manifestasi Panasbumi di Permukaan

Suatu sumberdaya panasbumi di bawah permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanya manifestasi panasbumi di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mataair panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser, kolam air panas dan manifestasi panasbumi lainnya. Manifestasi tersebut sering dimanfaatkan oleh masyarakat setempat untuk mandi, berendam, mencuci, dan lain sebagainya. Manifestasi panasbumi dipemukaan, dipekirakan terjadi karena adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau karena adanya rekahan-rekahan yang memungkinkan fluida panasbumi mengalir ke permukaan.

2.3. Teori Dasar Geofisika (tahanan jenis) Penyelidikan resistivity ini terdiri atas tiga tujuan yaitu pemetaan tahanan

jenis (mapping), pendugaan tahanan jenis (sounding), Head-On dengan menggunakan konfigurasi Schlumberger bentangan simetris. Pengukuran

dilakukan pada titik-titik ukur yang telah ditentukan terlebih dahulu dengan T0. Hasil pengukuran mapping akan berupa peta-peta tahanan jenis semu untuk

berbagai variasi bentangan elektroda arus, sedangkan hasil pengukuran sounding akan berupa profil-profil nilai tahanan jenis sebenarnya, pengukuran Head-On akan memberikan nilai tahanan jenis semu AC, BC, AC-AB dan BC-AB, bila AC

dan BC atau AC-AB dan BC-AB di plot terhadap lintasan untuk setiap AB/2 dan terdapat perpotongan kedua kurva tahanan jenis, perpotongan itu menunjukkan adanya struktur. Posisi perpotongan yang diperoleh untuk masing-masing AB/2 kemudian dibuat penampang AB/4 untuk dapat menentukan dip dari struktur yang diukur.

Laporan Penelitian


Metode penyelidikan ini menggunakan arus bolak-balik yang dialirkan melalui dua buah elektroda arus A dan B yang menghasilkan beda potensial diantara kedua titik tersebut dan selanjutnya diukur beda potensial MN yang terletak diantara A dan B.

Pengukuran geolistrik di daerah penyelidikan ini dilakukan dalam konfigurasi bentangan AB/2 = 250, 500, 750 dan 1000 meter untuk mapping, sedangkan untuk pengukuran sounding bentangan AB/2 dimulai dari 1,6 meter

sampai AB/2 = 2000 meter dengan jarak elektroda potensial MN 1/5 AB/2. Semakin besar AB/2 semakin dalam penetrasi arus ke dalam bumi, yang berarti

semakin dalam informasi yang didapat. Pengukuran Head-On dilakukan pada bentangan AB/2 = 200, 400, 500, 600 dan 800 meter dan MN = 100 meter.

Metode pengukuran tahanan jenis yang digunakan disini adalah konfigurasi Schlumberger. Peralatan yang digunakan dalam pengukuran tahanan jenis DC secara prinsip terdiri dari:

Satu perangkat sumber arus listrik dilengkapi pengukur arus (transmitter) Satu perangkat alat untuk mengukur potensial listrik (receiver) Satu set kabel penghubung

Satu set elektroda arus dan potensial Konfigurasi Schlumberger dapat diilustrasikan seperti berikut: Arus listrik

(I) dialirkan ke tanah melalui elektroda-elektroda arus (AB). Beda potensial (V) akibat arus tersebut diukur melalui elektroda-elektroda potential (MN). Elektroda potensial berbentuk porous pot yang diisi larutan CuSO4 dengan sebuah batang

tembaga (Cu) kecil di dalamnya, bertindak sebagai elektroda potensial non-polarisasi. Elektroda MN ini, melalui kabel dihubungkan dengan voltmeter yang memiliki impedansi diri sangat tinggi. Tahanan jenis semu untuk konfigurasi Schlumberger dihitung dengan rumus berikut:

Pengukuran Head-On konfigurasi yang digunakan masih tetap Schlumberger, hanya perbedaannya terletak pada penempatan elektroda arus.

a = pi {((AB/2)2/MN) - MN/4}(V/I) (1-9)

Laporan Penelitian


Pada pengukuran Head-On elektroda arus ditambah satu elektroda C pada jarak yang relatif jauh di luar lintasan yang berarah tegak lurus terhadap lintasan sehingga OCAB dan OC >> AB (lihat gambar 3-3).

Gambar 1. Konfigurasi Schlumberger

aAB = pi {((AB/2)2/MN) - MN/4}(VAB/I) (1-10) aAC = 2pi {((AB/2)2/MN) - MN/4}(VAC/I) aBC = pi {((AB/2)2/MN) - MN/4}(VBC/I)

Perk

iraa

n Se

sar

Gambar 2. Konfigurasi Metode Head-On

A BM NJarak AB/2

I

V

mA

A B

C

M N

Lintasan

Laporan Penelitian


Untuk mengetahui variasi tahanan jenis lateral, digunakan cara mapping (traversing), yakni mengukur dengan spasi AB/2 konstan pada setiap stasiun pengukuran (biasanya pada AB/2 = 250 m, 500 m, 750m dan 1000m).

a. Pengukuran Sounding Pengukuran Vertikal Electrical Sounding (VES) dilakukan dengan cara

menaikkan spasi AB/2 pada setiap stasiun pengukuran secara logaritmik. Semakin

besar AB/2, semakin dalam jangkauan arus, berarti semakin dalam informasi yang didapat. Namun, semakin besar AB/2, semakin besar arus yang dibutuhkan. Untuk

setiap AB/2, dapat dihitung nilai tahanan jenis semunya (a). Dalam grafik log-log, a diplot terhadap AB/2 untuk menghasilkan kurva sounding tahanan jenis.

b. Pengukuran head-on Untuk mengetahui struktur (diskontinyuitas horisontal) digunakan metode

ini dengan cara mengukur tahanan jenis semu aAB, aAC, dan aBC dengan bentangan AB/2 = 200, 400, 600, 800 meter dan MN = 100 meter.

Lintasan dan titik ukur Untuk memudahkan pengolahan data, analisis, interpretasi dan keterpaduan

dengan metode geofisika lainnya, baik titik-titik sounding maupun mapping dibuat dalam lintasan-lintasan pengukuran, lintasan pengukuran harus memotong struktur yang diperkirakan, karena dalam penyelidikan ini termasuk konfigurasi Head-On dimana konfigurasi ini tak berguna bila tidak ada struktur yang

diperkirakan. Sebaran titik ukur di daerah penyelidikan dibuat sedemikian rupa sehingga diharapkan mampu melingkupi sebaran sistim panasbumi dengan

berpegang pada kemungkinan daerah prospek, ketersediaan dana/anggaran dan akses pencapaian.

Pengolahan meliputi perhitungan tahanan jenis semu dan plotting tahanan jenis semu ke kertas grafik skala log-log. Analisis data dilakukan terhadap peta-peta anomali tahanan jenis semu untuk membantu menentukan batas-batas sistim panasbumi. Tahanan jenis semu hasil pengukuran sounding kemudian

Laporan Penelitian


diinterpretasi menjadi tahanan jenis sebenarnya dengan menggunakan metode interpretasi 1-Dimensi.

Hasil interpretasi ini akan menghasilkan sebaran tahanan jenis secara vertikal, yang dapat membantu mendeteksi parameter-parameter panasbumi seperti zona ubahan, zona reservoir dsb. Untuk metode Head-On dilakukan

perhitungan aAB, aAC, aBC dan perhitungan aAC-AB, aBC-AB Kemudian

dilakukan pengeplotan aAC dan aBC atau aAC-AB dan aBC-AB sebagi fungsi titik amat pada lintasan sehingga diperoleh perpotongan kurva, selanjutnya posisi perpotongan diperoleh di plot pada penampang aAB VS AB/4, sehingga dapat ditentukan strike dan dip.

Peralatan

Tabel 1. Jenis peralatan dalam pengukuran geofisika

No Geomagnet Gaya Berat Geolistrik 1. Proton magnetometer

Geometrics seri G Gravitimeter La Coste & Romberg tipe G

Multimeter/AVOmeter/Voltmeter

2. Unimag magnetometer Charger Batere Transmitter 3. GPS receiver portable Piringan Gravity Back of Unit 4. Altimeter Pauline Generator (charger) Porous pot 5. Theodolit (T0) Altimeter Kabel Listrik 6. Bak Ukur dan Tripod Theodolite (T0) Handy Talky 7. Handy Talky Bak Ukur dan Tripod Generator 8. GPS receiver portable GPS receiver portable Elektroda Arus 9. Handy Talky Handy Talky Pembangkit Arus 10. Theodolite 11. Bak Ukur dan Tripod

c. Penyelidikan Magnetotelurik (MT)

Tensor Impedansi Data MT berupa deret waktu (time series) komponen horizontal medan

elektromagnetik (Ex, Ey, Hx dan Hy) yang diukur pada permukaan bumi. Sinyal

Laporan Penelitian


terekam mempunyai rentang frekuensi sangat lebar (10-3-105

Hz), yang berisi informasi tentang variasi medan listrik dan magnetik terhadap waktu. Tujuan pengolahan data adalah mendapatkan fungsi transfer MT, yaitu tensor impedansi yang menyatakan hubungan antara medan listrik dan medan magnetik dalam domain frekuensi melalui persamaan berikut:

yyyxyxy

yxyxxxx

HZHZE

HZHZE

+=

+= (2.1)

atau

=

yx

xx

y

x

ZZ

EE

y

x

yy

xyHH

Z

Z

HZE =

Pada persamaan (2.1), Z adalah tensor impedansi penghubung medan listrik dan magnetik. Z adalah bilangan kompleks dengan elemen riil dan imajiner, sehingga bisa dinyatakan oleh:

2

0.

1ijija Z

= (2.2a)

{ }{ }

=

ijij

ij ZZ

ReIm

tan 1 (2.2b)

Tahapan untuk mengestimasi fungsi transfer MT didahului dengan analisis spektral deret waktu medan elektromagnetik. Deret waktu dengan rentang yang sangat panjang dipartisi menjadi deret-deret waktu yang pendek. Dari tiap partisi akan diperoleh estimasi impedansi pada beberapa frekuensi. Perkalian tiap komponen medan elektromagnetik dengan konjugat kompleksnya akan menghasilkan spektrum-daya (power-spectra) dan spektrum-silang (cross spectra) sebagai berikut:

Laporan Penelitian


xxxxxx EHZEE**

= xyxy EHZ*+ (2.3a)

yxxxyx EHZEE**

= yyxy EHZ*+ (2.3b)

xxxxxx HHZHE**

= xyxy HHZ*+ (2.3c)

yxxxyx HHZHE**

= yyxy HHZ*+ (2.3d)

xxyxxy EHZEE**

= xyyy EHZ*+ (2.3e)

yxyxyy EHZEE**

= yyyy EHZ*+ (2.3f)

xxyxxy HHZHE**

= xyyy HHZ*+ (2.3g)

yxyxyy HHZHE**

= yyyy HHZ*+ (2.3h)

Persamaan-persamaan (2.3) terdiri dari spektrum-daya *ii XX atau

*iiYY dan spektrum-silang *jiYX dimana X dan Y adalah medan listrik atau

medan magnetik komponen-i atau -j. Data pengukuran medan listrik dan magnetik selalu mengandung noise.

Oleh karena itu, komponen medan listrik dan magnetik hasil pengukuran bisa dituliskan sebagai penjumlahan antara medan alami dan noise.

noiseobs EEE += (2.4) noiseobs HHH += (2.5)

Dengan asumsi noise bersifat inkoheren (random dan independen terhadap medan alam serta terhadap noise lain), maka spektrum-daya dan spektrum-silang dapat ditulis:

***noisenoise EEEEEE += (2.6)

Laporan Penelitian


***noisenoise HHHHHH += (2.7)

** EHEH = (2.8)

Persamaan (2.6) dan (2.7) memperlihatkan bahwa spektrum-daya mengandung noise. Noise ini bisa mengakibatkan nilai Z hasil estimasi terbias (biased). Persamaan-persamaan (2.3a), (2.3b), (2.3e) dan (2.3f) mengandung spektrum-daya komponen medan listrik sehingga memberikan solusi Z yang bias atau terkontaminasi oleh noise.

Nilai Z yang lebih akurat dapat dihasilkan dari persamaan (2.3c), (2.3d), (2.3g) dan (2.3h) yang mengandung spektrum-silang EH*. Namun demikian, persamaan-persamaan tersebut masih mengandung spektrum-daya komponen magnetik, HH*. Untuk menghilangkan pengaruh noise pada spektrum-daya

magnetik, diterapkan metode remote reference. Metode remote reference melibatkan satu titik pengukuran tambahan yang

letaknya relatif jauh dari titik pengukuran utama. Sensor yang digunakan pada titik ini biasanya hanya sensor magnetik saja. Metode remote reference didasarkan pada karakter medan magnetik yang secara spasial tidak terlalu banyak bervariasi. Oleh karena itu karakter atau sinyal pada medan magnetik di titik pengukuran dan di titik referensi relatif identik, namun masing-masing memiliki noise yang berbeda.

Dengan menggantikan nilai H* dengan nilai H*R (konjugat kompleks magnetik data remote reference), maka persamaan (2.3c) dan (2.3d) memberikan nilai Zxx dan Zxy sebagai berikut:

xRyyRxyRyxRx

xRyyRxyRyxRxxx

HHHHHHHH

HHHEHHHEZ

****

****

= (2.9)

xRyyRxyRyxRx

xRxyRxyRxxRxxy

HHHHHHHH

HHHEHHHEZ

****

****

= (2.10)

Laporan Penelitian


dan persamaan (2.3g) dan (2.3h) memberikan nilai Zyy dan Zyx sebagai berikut:

xRyyRxyRyxRx

xRyyRyyRyxRyyy

HHHHHHHH

HHHEHHHEZ

****

****

= (2.11)

xRyyRxyRyxRx

xRxyRyyRxxRyyx

HHHHHHHH

HHHEHHHEZ

****

****

= (2.12)

Selain dengan teknik remote reference, pembersihan noise juga dilakukan dengan analisis statistik. Robust processing adalah teknik yang digunakan dalam analisis ini. Dengan mendeteksi pencilan luar (outliers), data yang memiliki nilai jauh berbeda dengan data keseluruhan, secara iteratif diberikan pembobotan yang lebih kecil.

Rotasi Tensor Impedansi Persamaan (2.1) menyatakan hubungan antara medan listrik dan medan

magnetik pada medium 3-D dimana nilai Z bervariasi terhadap sistem koordinat

x, y, z. Untuk medium 1-D, dimana variasi tahanan-jenis hanya terhadap kedalaman, nilai elemen diagonal tensor impedansi, Zxx dan Zyy adalah nol.

Sedangkan elemen tak-diagonal mempunyai nilai yang sama tetapi berlawanan tanda.

yxxy

yyxx

ZZ

ZZ

=

== 0D

1 (2.13)

Untuk kasus medium 2-D, dimana arah struktur sejajar atau tegak lurus dengan sumbu koordinat, nilai dari komponen-komponen tensor adalah,

yxxy

yyxx

ZZ

ZZ

=

D2 (2.14)

Laporan Penelitian


Secara teoritis, tensor impedansi yang dihasilkan dari pengolahan data dapat dirotasikan sehingga diperoleh impedansi dengan sistem koordinat berbeda sistem koordinat pengukuran. Rotasi tensor impedansi didasarkan persamaan:

Z = R . Z . RT

=

sincos

R

cos

sin (2.15)

dimana R adalah matriks rotasi, adalah sudut rotasi dan RT adalah transpos dari R.

Rotasi dilakukan untuk memperkirakan arah jurus struktur daerah pengukuran. Untuk menentukan nilai agar sesuai dengan arah jurus struktur, nilai tensor impedansi Zxy dan Zyx dimaksimalkan dan nilai Zxx dan Zyy diminimalkan. Elemen tensor hasil rotasi, Zxy dan Zyx, dikenal dengan TE-mode

dan TM-mode jika sumbu-x sejajar arah struktur.

Tensor Impedansi Invarian Pada medium 1-D yang hanya bervariasi terhadap kedalaman, besaran

impedansi merupakan besaran skalar yang tidak bergantung arah koordinat

pengukuran. Besaran invarian diturunkan dari tensor impedansi dan bersifat tidak bergantung arah koordinat pengukuran. Dengan kata lain besaran invarian tidak terpengaruh walaupun dilakukan rotasi tensor impedansi.

Ranganayaki (1984) merumuskan persamaan untuk menghitung nilai invarian berdasarkan prinsip determinan sebagai berikut:

) Z Z- Z(Z yxxyxx yyinvZ = (2.16)

Berdichevsky (2002) menyatakan besaran invarian sebagai hasil perataan komponen utama (anti-diagonal) tensor impedansi:

Laporan Penelitian


)(21

yxxyinv ZZZ = (2.17)

Besaran invarian bisa dijadikan sebagai alternatif untuk menentukan arah jurus struktur secara kasar jika medium tidak terlalu jauh menyimpang dari kondisi 1-D.

Pemodelan Data MT Untuk melihat distribusi tahanan-jenis bawah permukaan, data MT multi-

site ditampilkan dalam bentuk penampang. Penampang tahanan-jenis diperoleh melalui pemodelan 1-D dan 2-D, dengan data masukan berupa impedansi TE-

mode, TM-mode dan invarian.

Pemodelan 1-D Model 1-D berupa model berlapis horisontal, yaitu model yang terdiri dari beberapa lapisan, dimana tahanan-jenis tiap lapisan homogen. Dalam hal ini parameter model 1-D adalah tahanan-jenis dan ketebalan tiap lapisan. Secara umum hubungan data dan parameter model dapat dinyatakan oleh:

( )d F m= (2.18)

dimana d adalah vektor data, m adalah vektor model dan F(m) adalah fungsi forward modeling.

Pemecahan masalah menggunakan algoritma dilakukan Newton dengan

mencari solusi model yang meminimumkan fungsi objektif , yang didefinisikan oleh:

))(()(()( 1 mFdVmFdm T = (2.19)

dimana V adalah matriks pembobot. Penerapan metode Newton untuk minimasi persamaan (2.19) memberikan solusi:

Laporan Penelitian


1 ( ( )T Tn n n n nm m J J H F m+ = + (2.20)

dimana mn+1 adalah model pada iterasi ke-n, J adalah matriks Jacobian yaitu turunan pertama terhadap m dan H adalah matriks Hessian yaitu turunan kedua

terhadap m. Pemodelan inversi dengan menerapkan metode Newton ini diimplemetasikan oleh Bobachev (2001) pada program IPI2Win.

Pemodelan 2-D Model 2-D berupa model bawah permukaan yang terdiri dari blok-blok dengan ukuran berbeda. Dalam hal ini parameter model 2-D adalah nilai tahanan-jenis dari tiap blok yang mempunyai dimensi lateral (x) dan vertikal (z). Secara umum hubungan data dan parameter model juga dapat dinyatakan oleh persamaan (2.18).

Pemecahan masalah menggunakan algoritma nonlinear conjugate gradient (NLCG) dilakukan dengan mencari solusi model yang meminimumkan fungsi objektif , yang didefinisikan oleh:

1 2( ) ( ( ) ( ( ))T T mm d F m V d F m m W m = + (2.21) dimana adalah bilangan positif sebagai bobot relatif antara kedua faktor yang diminimumkan, dan W adalah faktor smoothness yang merupakan fungsi

kontinyu model yang dapat dinyatakan oleh turunan pertama atau turunan keduanya. Penerapan metode NLCG untuk meminimumkan persamaan (2.19) memberikan solusi:

1 ( ( ) )T Tn n n n nm m J J H F m d+ = + (2.22)

Pemodelan inversi dengan algoritma NLCG diaplikasikan pada program Win Glink dan dijelaskan secara rinci oleh Rodi dan Mackie (2001).

] 1) ( ( ) )Tnd J F m d

] 1 ( ( ) )Tm nW J F m d +

Laporan Penelitian


BAB III HASIL PENELITIAN

3.1. Geologi Regional

Van Bemmelen (1949) secara umum membagi fisiografi Pulau Jawa dan Madura menjadi empat bagian, yaitu: Jawa Barat (antara Serang dan Cirebon), Jawa Tengah (antara Cirebon dan Semarang), Jawa Timur (antara Semarang dan Surabaya) serta bagian timur Pulau Jawa dengan selat dan Pulau Madura. Untuk fisiografi Jawa Barat Van Bemmelen membagi lagi menjadi :

Pantai Utara Jakarta; membentang dari Serang sampai Rangkasbitung dengan lebar lebih kurang 40 km, dimana sebagian besar ditutupi oleh endapan alluvial sungai dan endapan laharik dari gunung-gunung didaerah

pedalamannya. Pada beberapa tempat dijumpai sediment berumur Tersier yang terlipat.

Zona Bogor; terdiri atas rangkaian perbukitan dan pegunungan dengan lebar lebih kurang 40 km, berada agak keselatan, yang dimulai dari daerah

Jasinga sampai ke sungai Pemali dan daerah Bumiayu di Jawa Tengah. Zona ini merupakan sebuah antiklinorium dengan lapisan Neogen yang terlipat kuat dan disertai oleh intrusi dari jenjang volkanik hipabisal, stock, boses dan lain-lain.

Zona Bandung; merupakan busur yang membujur pada cekungan antar pegunungan yang membentang dari teluk Pelabuhan Ratu melalui Cimandiri, dengan dataran tinggi Cianjur, Bandung dan Garut. Pada sebelah timur, tersambung kelembah Citanduy serta Tasikmalaya di

sebelah baratnya dan berakhir pada Segara Anakan di pantai selatan Jawa Tengah, dengan lebar lebih kurang 20 40 km puncaknya merupakan

geantiklin Jawa yang terpatahkan sesudah atau selama berlangsungnya diagenesa pada Tersier akhir.

Laporan Penelitian


Pegunungan Selatan; dibentuk oleh dataran pegunungan Periangan Selatan yang membentang dari teluk Pelabuhan Ratu sampai ke Pulau Nusakambangan dan selatan Segara Anakan dekat Cilacap, yang mempunyai lebar lebih kurang 50 km, dimana bagian timurnya menyempit menjadi beberapa kilometer saja. Secara keseluruhan zona ini mewakili sayap geantiklin Jawa yang berupa blok-blok patahan yang terangkat secara bertahap kearah selatan, dimana fisiografinya dapat dibagi lagi

menjadi tiga bagian yaitu Jampang, Pengalengan dan Karang Nunggal.

Zona Gunungapi Kuarter, merupakan zona yang memisahkan antara Zona Bogor dan Zona Bandung, serta memisahkan Zona Bandung dan Zona Pegunungan Selatan.

Kubah dan Pegunungan pada Zona Depresi Tengah.

Dari pembagian tersebut di atas maka daerah penelitian termasuk kedalam

Zona Pegunungan Selatan.

Gambar 3 Fisigrafi Jawa Barat (Van Bemmelen,1949)

Laporan Penelitian


Hasil pemetaan geologi regional (Alzwar dkk., 1992) menunjukkan, produk vulkanik Tersier tersingkap sekitar 10 km di sebelah selatan puncak Gunung Papandayan, dan direkonstruksikan bahwa produk ini berada di ketinggian antara

0 200 meter dari muka laut di bawah Gunung Cikurai (+2.920m) dan Gunung Kencana (+2.182 m) masing masing berada di sebelah timur dan barat dari daerah penyelidikan. Batas antara satuan produk vulkanik Kuarter dengan Tersier umumnya dibatasi oleh patahan normal yang berarah barat timur, dimana satuan produk vulkanik Tersier (bagian selatan) relatif naik terhadap bagian yang Kuarter (bagian utara).

Berdasarkan peta struktur geologi regional dan fisiografi daerah Bandung dan sekitarnya (Hardjoprawira, 1986 dan Achnan, 1998) yang merekonstruksikan struktur geologi regional dan kelurusan-kelurusan berdasarkan penafsiran Citra Landsat dan potret udara antara Gunung Tangkuban Parahu di sebelah utara dan Gunung Papandayan di sebelah selatan. Sesar-sesar mendatar pada umumnya berarah timurlaut -baratdaya dan barat laut-tenggara; antara lain (yang dekat atau berada di daerah penelitian) Sesar Papandayan, Sesar Kendang, Sesar Patuha dan Sesar Cikuray.

Sementara itu sesar-sesar normal berarah barat - timur, diataranya Sesar Kencana yang berada di sebelah selatan. Struktur-struktur geologi yang teramati

dilapangan antara lain: kekar dan sesar, Sisa-sisa dinding kawah, kerucut vulkanik dan kelurusannya. Sesar dan kelurusannya pada umumnya berarah timurlaut baratdaya dan baratlaut tenggara.

Ada 2 sesar utama yang teramati di lapangan, yang letaknya hampir sejajar dan berdekatan : Sesar Warirang dan sesar Papandayan. Kedua sesar ini berarah timurlaut baratdaya; dan secara regional kemungkinan dianggap satu sebagai

sesar Papandayan yang melalui puncak Gunung Nangklak Kawah Mas Tegal Alun-alun. Peta geologi dapat dilihat pada lampiran.

Laporan Penelitian


3.2. Geologi Daerah Gunung Papandayan

a. Morfologi

Studi geomorfologi pada suatu lapangan panasbumi umumnya mempunyai dua tujuan utama. Pertama, bermaksud mengorganisasikan secara sistematik pemerian bentang alam dalam suatu skema pengelompokan. Kedua, bermaksud

untuk mengetahui penyimpangan-penyimpangan yang terjadi dari pengelompokan, guna membuktikan adanya suatu perubahan dalam tata

lingkungan bentang alam yang normal, untuk suatu tujuan dan sasaran yang ingin dicapai, (Bloom, 1979).

Berdasarkan atas perbedaan bentuk, kemiringan lereng, dan struktur lembah, pembagian morfologi Koplek Gunung Papandayan dipisahkan menjadi (Peta Relief Morfologi) :

Morfologi Puncak (Gunung Papandayan +2640 m, Masigit +2671 m, Pasir Malang, 2679 m, dan Nangklak, +2474 m, dicirikan dengan dinding tajam dan lembah sempit, erosi kuat, vegetasi lebat). Pada daerah puncak ini terdapat beberapa kawah yang terletak dalam satu kawah besar (kaldera) berbentuk tapal kuda yang terbentuk akibat longsoran tahun 1772.

Morfologi tubuh (termasuk didalamnya adalah Kawah Brungbung, Kawah Manuk, Kawah Nangklak, Kawah Baru dan Lembah Ruslan, dibentuk oleh

aliran lava dan endapan aliran piroklastik, berpola aliran radier.

Morfologi Kaki, dicirikan oleh morfologi berelief halus di sektor timurlaut dan selatan, dan berelief sedang di sektor selatan, dibentuk oleh aliran lava dan endapan aliran piroklastik, berpola aliran dendritik.

Morfologi Tapalkuda, merupakan depresi berarah timurlaut mulai dari Kawah Mas hingga Kampung Cibalong dan Cibodas sebagai hasil dari peristiwa pembentukan endapan guguran puing vulkanik (volcanic debris avalanche deposit).

Laporan Penelitian


Gambar 4 - Relief Mofologi G. Papandayan dan Sekitarnya

b. Stratigrafi

Stratigrafi pada daerah panasbumi disusun mengikuti Tata Penyusunan Stratigrafi Gunungapi Indonesia, (1997). Klasifikasi satuan stratigrafi bertujuan untuk mengelompokan batuan secara sistematis. Pengelompokannya berdasarkan

kesamaan pusat erupsi dan kedudukannya secara geografi dipelajari berdasarkan kesamaan ciri-ciri litologi. Penentuan batas sebaran litologi didasarkan pada

kenampakan di lapangan. Namun jika tidak ditemukan, penarikan batas dilakukan secara interpolasi, melalui interpretasi foto satelit dan pola-pola kesamaan kontur pada peta topografi. Penyusunan urut-urutan batuan (stratigrafi) digunakan azas

Laporan Penelitian


potong-memotong pada kedudukannya di lapangan dan juga didukung dari data umur batuan.

Di daerah panasbumi sekitar Gunung Papandayan terdapat beberapa pusat erupsi yang menghasilkan batuan vulkanik berumur Kuarter. Pusat-pusat erupsi

itu adalah Gunung Kendang (menghasilkan endapan piroklastik); Tegal Mariuk, sebagai parasit Gunung Kendang (menghasilkan aliran lava); Gunung Jaya, (lava dan jatuhan piroklastik); Gunung Papandayan (lava Papandayan tua); Gunung Puntang (lava andesit); Tegal Alun-alun (lava andesit dan jatuhan piroklastik). Terdapat juga batuan longsoran vulkanik di daerah Gunung Puntang dan Gunung Warirang dan tempat-tempat sepanjang lembah Gunung Warirang dan punggungan Gunung Papandayan.

Stratigrafi daerah penelitian dipisahkan menjadi Produk Primer, terdiri atas Batuan Tersier berupa andesit, ditemukan di sebelah selatan Gunung Papandayan, dengan ciri litologi berwarna abu-abu kehijauan, tekstur porfiritik, fenokris plagioklas, piroksen, tertanam dalam massa dasar berbutir halus, sebagian mengalami alterasi berupa kloritisasi, kaolinisasi serta mineralisasi.

Produk Gunungapi Kuarter di sekitar Gunung Papandayan (endapan jatuhan piroklastik Gunung Geulis (GV); terdapat dibagian barat sekitar sungai Cibatarua, dengan ciri litologi berupa endapan jatuhan piroklastika berbutir kasar, berwarna kuning hinggga kuning kecoklatan tersusun oleh scoria dan lithik,

umumnya bersifat kompak. Intrusi Gunung Kembar (KV); terdapat di bagian selatan Gunung

Papandayan, diduga sebagai intrusi dengan bentuk kubah, ciri litologi berwarna abu-abu, tekstur porfiritik, fenokris plagioklas, piroksen, hornblende, tertanam dalam massa dasar halus.

Endapan jatuhan piroklastik dan aliran lava Gunung Cikuray (CV); terdapat dibagian timur berupa endapan jatuhan piroklastika kasar berwarna coklat kemerahan, berlapis baik; serta aliran lava berwarna abu-abu dengan tekstur

porfiritik, fenokris plagioklas, piroksen dan klorit tertanam dalam massa dasar Endapan jatuhan piroklastik Gunung Jaya (JV) dan aliran piroklastik

Gunung Puntang (PT); tersingkap di bagian utara merupakan endapan jatuhan

Laporan Penelitian


piroklastika berwarna coklat berupa fragmen dan scoria, berlapis baik, berbutir pasir kasar hingga halus. Aliran lava tua di barat Gunung Puntang berupa lava andesit; dan lava muda yang merupakan penyusun Gunung Puntang berupa lava andesit basaltis, berwarna gelap, masif, tekstur porfiritik dengan fenokris plagioklas, piroksen yang tertanam dalam massa dasar.

Produk Gunung Papandayan (aliran lava, endapan jatuhan dan aliran piroklastik); aliran lava 1 (PL 1) terdapat di Sungai Pakenjeng; dengan ciri litologi lava, berwarna abu-abu kehitaman, vesikuler, tekstur porfiritik dengan fenokris

plagioklas, piroksen, mineral opak yang tertanam dalam massa dasar halus. Endapan lahar 1 (LH 1); tersingkap di Curug Cikapanjeng terdiri atas lapisan yang berbutir kasar dengan susunan bongkah - pasir halus dengan bentuk menyudut membundar. Aliran Lava 2 (PL 2); tersingkap di Cisandaan menutupi batuan dasar, berupa lava abu-abu, struktur kekar, tekstur forfiritik dengan fenokris plagioklas, piroksen, mineral opak, tertanam dalam massa dasar.

Endapan aliran piroklastika 1 (Pap 1); terdapat di Cisandaan terususun oleh beberapa lapisan berwarna kuning kecoklatan mengandung scoria dan lithik, terpilah buruk, berukuran pasir halus berangkal, menyudut menyudut tanggung.

Endapan jatuhan piroklastika papandayan (PJP); terdapat di selatan Cisandaan, berwarna kuning kecoklatan sampai kemerahan, berlapis baik,

berukuran pasir halus kasar, terpilah baik, tersusun oleh feldspar, lithik, dengan sisipan lapisan scoria dan lithik yang berwarna coklat. Aliran lava 3 (PL 3), menyebar di daerah Cidatar, tersusun atas lava andesit berwarna abu-abu dengan tekstur porfiritik, fenokris plagioklas, pieoksen, mineral opak tertanam dalam massa dasar.

Endapan lahar 2 (LH 2); terdapat di daerah Cisurupan dengan ciri litologi lahar berwarna coklat kemerahan, masif, terpilah buruk, sebagian besar bahan terubah.

Endapan aliran piroklastika 2 (Pap 2); tersingkap di daerah Jonggol, Cisurupan, litologi berwarna coklat dengan fragmen scoria menyudut, terpilah buruk, disisipi oleh endapan jatuhan piroklastika.

Laporan Penelitian


Aliran lava 4 (PL 4); tersingkap di daerah Ciawigombongt, lava andesit, berwarna abu-abu masif, tekstur porfiritik, fenokris plegioklas, piroksen, mineral opak, tertanam dalam massa dasar halus.

Produk Kawah Tegal Alun-alun (aliran lava dan endapan aliran piroklastik); Aliran lava Tegal Alun-alun 1 (TL 1); tersingkap di Sungai Cimerang dan Tumaritis, lava andesit abu-abu, masif, tekstur porfiritik, fenokris plagioklas,

piroksen, dan mineral opak dalam massa dasar halus. Aliran lava Tegal Alun-alun 2 (TL 2); tersingkap di sekitar kampung Cisaruni, lava basal berwarna abu-abu terang, tekstur porfiritik dengan fenokris plagioklas, olivin, piroksen, dan mineral opak dalam massa dasar halus.

Endapan jatuhan piroklastika Tegal Alun-alun (TJp); tersebar di daerah Wonogiri dan Arjona, terdiri atas beberapa lapisan; bagian bawah berbutir kasar, kompak berwarna coklat kemerahan, dengan ukuran butir pasir kasar kerikil, menyudut tanggung, tersusun atas scoria dan lithik, terpilah baik.

Endapan Aliran piroklastika 1 (Tap 1) tersingkap di daerah Citampang, batuan berwarna kuning, masif, terpilah buruk, berukuran kerikil, menyudut, tersusun atas fragmen scoria.

Endapan aliran piroklastika 2 (Tap 2); terdapat di selatan dan tenggara Gunung Papandayan, batuan berwarna coklat, terpilah sedang, berukuran lempung pasir, lapuk, fragmen scoria dan lithik andesit.

Endapan aliran piroklastika 3 (Tap 3); terdapat di Sungai Cimerang, batuan berwarna abu-abu, terdiri atas dua lapisan, bagian bawah berupa endapan piroklastika yang tersusun atas scoria dengan ukuran pasir halus kerikil, dan bagian atas tersusun oleh scoria dan lithik andesit, kompak, dengan ukuran butir kerikil.

Aliran lava Tegal Alun-alun 3 (TL 3); terdapat di daerah Cileuleuy, batuan berupa lava basal berwarna abu-abu masif, dengan tekstur porfiritik, fenokris plagioklas, piroksen, dalam massa dasar halus.

Laporan Penelitian


Gambar 5. Peta Geologi Daerah Gunung Papandayan

Endapan aliran piroklastika 4 Tegal Alun-alun (Tap 4); merupakan kawah Legal Alun-alun, batuannya berwarna putih abu-abu dan kuning kecoklatan,

terpilah buruk, fragen lithik, menyudut menyudut tanggung. Aliran lava Legal Alun-alun 4 (TL 4); terdapat pada dinding kawah Tegal Alun-alun, lava andesit-basaltis, berwarna abu-abu, masif, tekstur porfiritik, fenokris plagioklas, piroksen, mineral opak tertanam dalam massa dasar halus.

Produk Gunung Nangklak (endapan jatuhan piroklastik); endapan jatuhan G. Nangklak terdapat di puncak dinding kawah Nangklak, Tegal Brungbrung, dan

Tegal Alun-alun, tersusun oleh scoria, berwarna abu-abu, vesiculer, dan rapuh,

Laporan Penelitian


ukuran batuan 1 30 cm. Endapan lahar 3 (LH 3); terdapat di daerah lembah dan pedataran sekitar Cibutaria, batuan berwarna kekuningan, rapuh, terpilah buruk, membulat, matrik berukuran pasir lapili.

Produk Kawah Manuk (endapan jatuhan piroklastik); endapan jatuhan piroklastika 1 Kawah Manuk (Mnjp 1); terdapat di Tegal Brungbrung, dicirikan oleh lapisan jelas, berwarna putih putih kecoklatan, terpilah baik, ukuran pasir kasar lapili, sebagian besar tersusun oleh batuan ubahan dan sebagian kecil lithik andesit.

Endapan jatuhan piroklastika 2 Kawah Manuk (Mnjp 2); tersebar hampir diseluruh daerah Gunung Papandayan berupa lapisan pasir halus kasar, berwarna kuning coklat, berlapis baik, terpilah sedang, tersusun oleh plagioklas, piroksen, scoria, lithik, feldspar, lapuk.

Produk Kawah Mas (endapan jatuhan piroklastik) dan Produk Sekunder (endapan guguran puing Kawah Manuk, endapan guguran puing Kawah Mas, dan Lahar); endapan guguran puing tersebar disebelah timar laut mulai dari Kawah Mas hingga Cibalong mengikuti bukaan tapal kuda ke arah timarlaut, berwarna putih, kuning, coklat kemerahan, masif, terpilah buruk, tersusun oleh blok-blok dengan ukuran pasir bongkah, sebagian besar terdiri atas bahan alterasi dan blok

andesit. Endapan jatuhan piroklastika Kawah Mas (Mjp); terdapat pada dinding utara

Gunung Papandayan berwarna putih, masif, terdiri atas bahan alterasi. Diduga merupakan hasil erupsi pada tahun 1772.

Endapan lahar 4 (LH 4); merupakan endapan terrmuda yang dihasilkan dari perombakan guguran puing, berwarna coklat, kemas terbuka, fragen batuan ubahan dan andesit.

Endapan freatik Kawah Mas terdiri atas empat unit endapan freatik ke arah

lateral terjadi perubahan ketebalan endapan. Lumpur hitam berukuran abu lapili merupakan endapan hasil erupsi freatik paling akhir. Endapan freatik Kawah Mas

ditutupi oleh runtuhan bercampur dengan bom magmatik Gunung Warirang. Adanya pelamparan endapan guguran puing (debris avalanche deposit)

bervolume besar merupakan hasil letusan tahun 1772, tersebar mulai dari daerah

Laporan Penelitian


puncak sesuai dengan arah bukaan ke arah timurlaut hingga daerah kampung Cibodas yang berjarak sekitar 18 km dari puncak Gunung Papandayan. Peristiwa pembentukkan endapan guguran puing yang terjadi pada tahun 1772 ini, dimungkinkan karena adanya intensitas proses alterasi hidrotermal cukup besar, dan tidak tertutup kemungkinan dipicu oleh peristiwa pensesaran yang mengganggu kestabilan dan kemasifan morfologi di sekitar Kawah Manuk dan

Kawah Mas.

Direktorat Vulkanologi (1989), telah menyusun vulkanostratigrafi Gunung Papandayan (Tabel 4-11) sebagai berikut : Formasi Andesit Tua merupakan endapan tertua yang merupakan batuan pegunungan selatan yang berumur Tersier, setelah itu diendapkan batuan vulkanik berumur Kuarter hasil erupsi Gunungapi Cikuray, Jaya, dan Geulis.

Periode pertama dari kegiatan Gunungapi Papandayan terdiri atas endapan piroklastik, aliran lava, lahar dan jatuhan piroklastik yang berulang-ulang, merupakan hasil kegiatan kawah Papandayan. Pada saat bersamaan terbentuk endapan hasil aktivitas Gunungapi Puntang.

Tahap berikutnya adalah periode kegiatan dari Kawah Tegal Alun-alun berupa aliran piroklastik, jatuhan piroklastik dan lava. Endapan tersebut kemudian hampir seluruhnya ditutupi oleh endapan hasil erupsi pada periode berikutnya yaitu produk dari Kawah Nangklak berupa jatuhan piroklastik, guguran puing dan lava.

Periode selanjutnya adalah kegiatan Kawah Manuk yang menghasilkan endapan berupa jatuhan piroklastik, yang selanjutnya diikuti kegiatan Kawah Mas yang ditandai dengan adanya endapan guguran puing, jatuhan piroklastik dan lahar. Endapan inilah yang dikenal sebagai hasil erupsi tahun 1972.

c. Struktur Geologi

Kerangka tektonik daerah penelitian dalam bagan fisiografi Jawa Barat (Van Bemmelen, 1949) termasuk ke dalam Zona Bandung bagian selatan dan hampir berdekatan dengan daerah Pegunungan Jawa Barat Selatan. Zona Bandung merupakan daerah yang ditempati oleh produk-produk gunungapi Kuarter yang

Laporan Penelitian


memanjang barat - timur mulai dari Sukabumi Bandung hingga ke timur Tasikmalaya.

Tujuan mempelajari struktur adalah untuk mengetahui karakteristik dari pola-pola struktur itu sendiri yang ada hubungannya dengan frakturasi dan permeabilitas batuan. Diantaranya dapat diketahui struktur yang berkembang yang juga merupakan refleksi dari perkembangan struktur-struktur regional, hubungan struktur terhadap kepanasbumian, struktur terhadap tata air tanah dan daur hidrogeologinya, serta kedudukan struktur terhadap struktur lainnya.

Pengamatan lapangan merupakan rangkaian lanjutan dari hasil analisis dan interpretasi foto satelit, foto udara, peta topografi serta studi kepustakaan dari peneliti terdahulu. Struktur yang terlihat di lapangan umumnya terdiri dari struktur tektonik dan struktur vulkanik, struktur tersebut umumnya berupa sesar. Tanda-

tanda sesar diantaranya munculnya deretan mata airpanas dan kenampakan daerah alterasi hidrothermal dan gawir terjal seperti air terjun. Hasilnya kemudian disederhanakan dalam bentuk Peta Geologi (didalamnya tercakup struktur geologi) dan gambar blok diagram.

Menurut Neuman van Padang (1920), sistem patahan di Gunungapi Papandayan terdiri atas :

Sistem patahan U S, terletak di bagian utara sayap timur undak Warirang yang dicirikan oleh massa-massa puing atau tumpukan bongkah, bidang patahannya berupa sungai kecil yang berarah utara selatan

Sistem patahan dengan jurus U 60 T, ditunjukkan oleh adanya lembah terjal diantara dua buah punggungan yang berjurus U 60 T

Sistem patahan dengan jurus U 45 T, melintang di hadapan lembah runtuhan (Ciparugpug) dengan posisi di sebelah barat adalah kaki Gunung Warirang dengan punggungnya datar dan berdidnding curam (Undak Warirang).

Peneliti lain mengungkapkan bahwa struktur geologinya dapat dipisahkan menjadi struktur sesar dan struktur kawah. Struktur sesar umumnya berjenis sesar normal, ditemukan di sekitar Gunung Nangklak, Kawah Tegal Alun-alun,

Laporan Penelitian


Kawah Mas dan Gunung Warirang, serta di lereng baratlaut dan tenggara Gunung Papandayan, berarah umum timurlaut - baratdaya, baratlaut tenggara,, dan utara baratlaut selatan tenggara dengan indikasi berupa breksiasi, kelurusan topografi, zona hancuran. Sedangkan Struktur kawah, terdapat di Kawah Mas, Kawah Manuk, Kawah Brungbung, Kawah Tegal Alun-alun, Kawah Nangklak, dan Kawah Baru.

Sesar-sesar normal berarah barat - timur, diantaranya sesar Kencana yang berada di sebelah selatan. Struktur-struktur geologi yang teramati dilapangan antara lain: kekar dan sesar, Sisa-sisa dinding kawah, kerucut vulkanik dan kelurusannya. Sesar dan kelurusannya pada umumnya berarah timurlaut baratdaya dan baratlaut tenggara.

Ada 2 sesar utama yang teramati di lapangan, yang letaknya hampir sejajar dan berdekatan : sesar Warirang dan sesar Papandayan. Kedua sesar ini berarah timurlaut baratdaya; dan secara regional kemungkinan dianggap satu sebagai

sesar Papandayan yang melalui puncak Gunung Nangklak Kawah Mas Tegal Alun-alun.

Produk Kawah Tegal Alun-alun (aliran lava dan endapan aliran piroklastik); Aliran lava Tegal Alun-alun 1 (TL 1); tersingkap di Sungai Cimerang dan Tumaritis, lava andesit abu-abu, masif, tekstur porfiritik, fenokris plagioklas, piroksen, dan mineral opak dalam massa dasar halus. Aliran lava Tegal Alun-alun

2 (TL 2); tersingkap di sekitar kampung Cisaruni, lava basal berwarna abu-abu terang, tekstur porfiritik dengan fenokris plagioklas, olivin, piroksen, dan mineral opak dalam massa dasar halus.

3.3. Manifestasi Panasbumi di Permukaan

Beberapa manifestasi panasbumi yang teramati di daerah penelitian pada umumnya berkaitan dengan kegiatan vulkanik di daerah puncak Gunung Papandayan, terutama di daerah dan sekitar kawah aktif. Manifestasi tersebut antara lain: solfatar dengan endapan sulfurnya, batuan ubahan hidrotermal, tanah panas, mataair panas dan kubangan lumpur panas.

Laporan Penelitian


Kawah-kawah yang terdapat di Gunungapi Papandayan adalah sebagai berikut :

Kawah Tegal Alun-alun; berupa genangan lumpur yang telah tertutup oleh rerumputan

Kawah Manuk; berupa genangan-genangan lumpur dan hembusan solfatar

Kawah Nangklak; berupa kompleks lubang-lubang eksplosif

Kawah Baru; berupa kompleks lubang eksplosif

Kawah Mas; merupakan lapangan solfatar (letusan tahun 1772) Sebaran solfatar menempati area tidak kurang dari 0.5 Ha di Kawah Emas,

yang merupakan kawah aktif di Gunung Papandayan. Sebagaimana lapangan solfatar pada umumnya, lobang gas panas mengeluarkan suara mendesis dengan

bau yang khas dan menyengat. Endapan kristal belerang berwarna kuning pada umumnya membutir dan

menjarum diendapkan di sekitar lubang gas; sedangkan pada pusat lubang cenderung berwarna gelap kehitaman. Temperatur minimal terukur di dalam lubang (steam vent) yang berwarna kuning adalah 90-150 C; sedangkan temperatur di pusat lubang berwarna gelap tentunya jauh lebih tinggi, yakni sekitar 300 C (data Pos Vulkanologi). Semakin menjauh dari lubang, manifestasi didominasi oleh batuan ubahan berwarna putih (alunit, natroalunit dan kaolin). Ada dua daerah dimana proses batuan ubahan terjadi sangat intensif, yaitu di dalam kawah aktif dan di punggungan/gawir Gunung Walirang.

Di dalam kawah aktif proses ubahannya sedang berlangsung oleh fluida panas yang keluar dari lubang-lubang solfatar yang berkaitan dengan kegiatan gunungapi itu sendiri. Sebagai hasilnya, kristal sulfur di endapkan sebagai akibat proses sublimasi. Fluida (gas) panas dengan pH yang sangat asam tersebut juga telah mengubah batuan di dalam dan sekitar lapangan solfatar menjadi batuan berwarna putih seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Batuan ubahan di punggungan dan gawir Gunung Walirang pada umumnya

didominasi oleh batuan berwarna putih keabu-abuan (kaolin, alunit). Mineral-mineral lain yang juga hadir antara lain hematit, oksida besi, silika residu, jarosit

Laporan Penelitian


dan secara lokal endapan sulfur. Dengan melihat jenis batuan ubahan dan tipe mineral-mineral yang hadir di sini mengindikasikan bahwa fluida yang berperan dalam proses ini adalah tipe asam sulfat. Penyebaran batuan ubahan di sini cukup luas, terutama di sepanjang sesar Warirang. Sebagian besar batuan ubahan yang berada di blok selatan dari sesar tersebut (hanging wall) telah terlongsorkan pada peristiwa 1772; dan endapannya dapat dilihat di sekitar jalan aspal di sepanjang lembah lereng timur Gunung Papandayan hingga ke sekitar Pos Vulkanologi di Desa Pakuwon.

Sekelompok mata air dengan pH asam (3 - 4.5) dijumpai di sekitar kawah aktif. Salah satu diantaranya adalah mata air panas dengan temperatur sekitar 56 C dan debit 0.5 lt/detik. Air panas di sini kemungkinan merupakan air permukaan (dekat permukaan) yang terpanasi oleh gas-gas yang berasal dari lapangan solfatar di dekatnya, juga terdapat kubangan lumpur panas

3.4. Tahanan Jenis Batuan

Survey geofisika dengan geolistrik (resisitivity) dan gayaberat daerah panasbumi Nangklak Papandayan telah dilakukan di lereng Papandayan oleh Direktorat Vulkanologi (1999), yang secara administratif termasuk Kecamatan Cisurupan, Kabupaten Garut dan sebagian termasuk wilayah Kecamatan

Cibeureum, Kabupaten Bandung (107 39 57 - 107 50 00 Bujur Timur dan 07 15 00 - 07 20 00" Lintang Selatan). Selain itu pengukuran MT dan gaya berat juga dilaksanakan disekitar Papandayan Walirang dan Gunung Puntang dengan bentangan relatif barat timur dan utara-selatan

Penyelidikan resisitivity daerah Cisurupan (Widodo et al.1998) menunjukkan, bahwa bagian timur kaldera ini ditandai oleh nilai resistivitas yang rendah, sedangkan bagian barat mempunyai nilai resistivitas tinggi. Anomali resistivitas rendah (kurang dari 25 .m pada AB/2 = 500 m dan AB/2 = 1000 m) terletak di daerah Cisurupan. Anomali resistivitas rendah pada AB/2 = 500 m mencakup luas hingga 1 x 2 km2 dan pada AB/2 = 1000 m mencakup luas hingga 1.5 x 6 km2 . Interpretasi survey resistivitas pada lintasan A menunjukkan, bahwa

Laporan Penelitian


reservoir panasbumi berada di kedalaman lebih dari 1450 m (?) dan tersusun atas batuan karbonat (?), Pada lintasan C dan D, lapisan reservoir terdapat pada kedalaman secara berurutan, lebih dari 1.100 dan 750 m.

Kompilasi antara data geofisika dan geologi dapat ditunjukkan oleh model skematik lapangan panasbumi Papandayan, seperti yang digambarkan oleh nilai resistivitas rendah mencerminkan struktur batuan rombakan yang

mempunyai ketebalan 200 hingga 250 m. Penyebarannya di bagian bawah dibatasi oleh batuan dasar rombakan yang kemungkinan lahar, sedangkan bagian atas endapan rombakan debris flow tahun 1.772 dengan ketebalan 200 m. Batuan penutup mempunyai ketebalan sekitar 100 m, yang diduga merupakan overburden.

Nilai tahanan jenis rendah < 10 Ohm-meter untuk bentangan AB/2 = 250 meter dijumpai di sekitar Cisurupan yang membuka kearah Boyongbong dan terus meluas kearah timurlaut, serta di bagian selatan di sekitar Gunung Papandayan.

Pada bentangan AB/2 = 1000 meter, nilai ini berkembang sedikit meluas meliputi titik amat A-9000, C-5000, C-5500, D-5000, D-6500, D-7000 dan E-6500 (lihat buku data laporan akhir) Di bagian timurlaut atau pada lintasan D dari daerah penyelidikan terdapat nilai tahanan jenis < 5 Ohm-meter s/d < 40 Ohm-meter. Perkembangan nilai tahanan jenis rendah ini semakin kearah timurlaut nilai tahanan jenisnya semakin kecil. Di bagian lainnya yang mempunyai nilai tahanan jenis rendah yaitu diantara Cisurupan dan Boyongbong yang diperkirakan sebagian merupakan longsoran material (debris avalance) dari Gunung Papandayan dan sebagian lagi merupakan dataran Garut.

Dari penampang lintasan yang dibuat pada arah utara selatan menunjukan bahwa daerah ini disusun oleh tiga lapisan yaitu : lapisan pertama (atas) sampai kedalaman 280 meter terdiri atas tanah penutup, lapisan resistif atas, dan lapisan

konduktif atas. Lapisan ke dua, adalah lapisan resistif bertahanan jenis antara 120 300 Ohm-meter dengan ketebalan rata-rata 300 meter. Lapisan konduktif mempunyai harga tahanan jenis antara 8 20 Ohm-meter dengan ketebalan kurang dari 400 meter sampai tidak diketahui batas bawahnya dan di dua tempat

Laporan Penelitian


batas bawah dari lapisan konduktif diketahui masing-masing 35 dan 70 Ohm-meter.

Pada arah barat timur menunjukkan lapisan pertama merupakan tanah penutup dengan variasi tahanan jenis antara 6 18 Ohm-meter, pada kedalaman 30 meter. Lapisan kedua berupa lapisan resisitif dengan harga tahanan jenis bervariasi antara 100 200 Ohm-meter dengan sisipan lapisan bertahanan jenis rendah < 20 Ohm-meter yang mempunyai kedalaman rata-rata 100 meter. Lapisan ke tiga adalah lapisan konduktif bagian bawah, dengan nilai tahanan jenis bervariasi antara 7 17 Ohm-meter terdapat pada kedalaman rata-rata 35 meter dengan ketebalan 20 meter. Lapisan paling bawah mempunyai nilai tahanan jenis bervariasi antara 125 350 Ohm-meter merupakan lapisan resistif.

Magnetotelurik (MT); Pengukuran respon MT dilakukan di sejumlah 16 titik ukur yang tersebar

di bagian utara baratlaut dari puncak Gunung Papandayan. Pengukuran

dilakukan sebanyak 2 titik per hari, dengan 2 unit MTU-5A Phoenix System. Pengukuran gelombang EM dilakukan rata-rata antara pukul 17.00 wib sampai dengan pukul 06.00wib keesokan harinya, atau rata-rata selama rentang 11 jam. Sampling rate diambil 120 sec, sehingga diharapkan dapat menerima respon

gelombang EM frekuensi rendah dengan lebih baik. Pengukuran sengaja dilakukan mulai petang hari hingga pagi hari keesokan harinya karena tingkat bising (noise level) pada saat itu rendah.

Kualitas data pada umumnya adalah sedang hingga baik. Untuk frekuensi >1 Hz, kualitas data umumnya baik. Tetapi untuk frekuensi

Laporan Penelitian


ukur tersebut tepat berada di atas zona aktivitas hidrotermal. Gambar di bawah (Gb. 4-5 s/d 4-10) menunjukkan beberapa contoh data lapangan MT yang diperoleh dari pengukuran di Gunung Papandayan.

Dalam pemodelan dua dimensi (2-D) data MT Gunung Papandayan diambil 3 (tiga) penampang yang dianggap mjerupakan lintasan prospektif untuk interpretasi struktur panas bumi. Model pertama adalah lintasan yang

menghubungkan sejumlah titik ukur MT, yakni PAP101, PAP102, PAP103, PAP104, PAP105, dan PAP106. Model kedua adalah lintasan yang menghubungkan sejumlah 4 (empat( titik ukur MT, yakni PAP201, PAP202, PAP203 dan PAP205. Sedangkan model ke 3 (tiga) adalah lintasan yang menghubungkan sejumlah 7 (tujuh) titik MT, yaitu PAP110, PAP109, PAP108, PAP107,PAP106, PAP207,dan PAP205.

Lintasan 1, 6 km depth, berarah relatif baratdaya timurlaut dengan enam titik duga menunjukkan penetrasi sampai 8 km di bawah permukaan tanah atau 6 km dpl. Lapisan paling bawah kedalaman -6 sampai antara 2,5 3,5 km dpl. menunjukkan adanya batuan dasar yang diperkiranan sebagai batuan andesitik yang ditutupi oleh batuan rombakan (berwarna biru muda hijau) akibat panas, selanjutnya antara kedalaman -2500 km hingga +2 km dpl. menunjukkan batuan resistif/reservoir panas (warna kuning) dengan pada beberapa tempat diselingi oleh batuan yang bersifat konduktif (warna merah), Batuan resistif ini pada beberapa tempat muncul sampai ke permukaan yaitu pada PAP 105, sedangkan pada tempat lain batuan ini ditutupi oleh batuan ubahan (warna hijau).

Hal yang sama dapat dilihat pada hasil pemodelan untuk Line-1, 2,5 km depth, terlihat lebih jelas bahwa batuan resistif berada pada kedalaman antara +1,3 km dpl hingga -2,5 km dpl pada daerah antara titik duga PAP102, PAP 103 dan PAP104.

Secara umum, hasil inversi 2-D data MT terhadap ketiga lintasan menghasilkan pola distribusi tahanan jenis relatif sama, yakni tersusun atas 3 (tiga) lapisan utama. Secara berurutan dari atas ke bawah adalah sebagai berikut :

Laporan Penelitian


Lapisan pertama (permukaan ) yang didominasi oleh nilai tahanan jenis sedang berkisar antara 80 200 Ohm-m dengan ketebalan bervariasi antara 500 hingga 1000 meter.

Lapisan kedua yang terletak di bawahnya mertupakan lapisan konduktif, dengan nilai tahanan jenis 1000 Ohm-m. Lapisan paling bawah ini diduga merupakan batuan dasar Gunung Papandayan yang boleh jadi merupakan batuan yang berumur lebih tua dan lebih kompak. Kedalaman batuan dasar ini bervariasi antara 3 km hingga 5 km dari permukaan.

Gambar 4-5 dan 4-6 adalah model 2-D hasil inversi data MT untuk Lintasan-1. Bagian timurlaut (PAP 101, PAP 102 dan PAP 103) dari lintasan ini cukup dekat dengan Gunung Puntang. Lapisan permukaan dengan nilai tahanan jenis sekitar 100 Ohm-m dan ketebalan sekitar 500 meter diduga ditempati oleh rempah volkanik muda dengan kandungan air tanah yang cukup signifikant, sehingga membuatnya memiliki nilai tahanan jenis sedang. Bagian bawah lapisan permukaan ini boleh jadi merupakan perbatasan dengan zona mineralisasi. Lapisan bawahnya merupakan zona yang konduktif hingga sangat konduktif, dengan ketebalan yang bervariasi antara 2-3 km. seperti telah disampaikan sebelumnya, lapisan ini disuga merupakan kombinasi antara laipsan kaya mineral-mineral ubahan (altered or conducting mineral) dengan lapisan yang mengandung air panas (thermal water layer). Ketebalan lapisan konduktif yang sangat besar ini mengarah kepada dugaan bahwa ia dapat pula berfungsi sebagai lapisan reservoir Panasbumi. Batuan dasar dijumpai pada kedalaman antara 3 sampai 5 km dari permukaan.

Laporan Penelitian


Adanya batuan yang mempunyai nilai resisitivity tinggi antara 3,5 4 ohm-m menunjukkan adanya batuan beku yang diperkirakan sebagai sumber panas yang berada pada kedalaman -3,5 hingga -5,2 km dpl, yang dapat memanaskan batuan di atasnya. Berbedanya kedalaman dari batuan dasar ini kemungkinan berhubungan erat dengan Gunung Papandayan dan Gunung Puntang serta adanya kontrol struktur geologi, sehingga terlihat seperti cekungan (dibagian tengah gambar 4-5 dan 4-6).

Gambar 4-7 dan 4-8 adalah model 2-D hasil inverse data MT untuk

Lintasan-2 yang tersusun atas titik PAP 201, PAP 202, PAP 203 dan PAP 205. Lintasan-2 ini berada hamper sejajar dan terletak sekitar 1500 meter di selatan Lintasan-1.

Lintasan-2 ini relativf dekat, antara 500 1500 meter, dari kawah-kawah Gunung Papandayan (Tegal Alun-alun & Kawah Emas). Secara umum memiliki pola pelapisan yang sama dengan Lintasan-1. lapisan permukaan memiliki

tahanan jenis sedang, antara 80-300 Ohm-m, dengan ketebalan maksimum sekitar 1000 m. Lapisan konduktif dibawahnya memiliki nilai tahanan jenis

Laporan Penelitian


Gambar 6. Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-1 sepanjang hampir 2500 meter dengan kedalaman model 6 km.

Gambar 7. Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-1 sepanjang hampir 2500 meter dengan kedalaman model 2,5 km

Batuan dasar dengan nilai tahanan jenis > 1000 Ohm-m terletak pada kedalaman antara 3500 hingga 4000 meter dari permukaan. Ia diduga berfungsi

Laporan Penelitian


sebagai media penghantar panas dari sumber panas (heat source) yang tidak diketahui dengan pasti kedalamannya. Kemudian panas yang merambat secara konduksi ini mengenai lapisan yang kaya akan fluida air. Air panas melarutkan mineral-mineral konduktif dan terbentuk larutan elektrolit, sehingga akhirnya membentuk zona konduktif yang cukup tebal.

Gambar 4-9 dan 4-10 adalah model 2-D hasil invers data MT untuk Lintasan-3. Lintasan-3 ini melintang hampir tegak lurus terhadap Lintasan-1 dan Lintasan-2, serta memotong tubuh Gunung Papandayan hampir arah barat-timur

dan melibatkan ketinggian mulai 1800 hingga 2400 meter. Secara umum ,memiliki pola pelapisan yang sama denga Lintasan-1 dan

Lintasan-2. lapisan permukaan memiliki tahanan jenis sedang hingga tinggi, antara 100 1000 Ohm-m untuk zona konduktif yang memiliki nilai tahanan jenis 1000 Ohm-m terletak pada kedalaman antara 4000 hingga 5000 meter dari permukaan. Ia diduga berfungsi sebagai media penghantar panas dari sumber panas (heat source) yang tidak diketahui dengan pasti di kedalaman. Kemudian panas yang merambat secara

konduksi ini mengenai lapisan yang kaya akan fluida air. Air panas melarutkan mineral-mineral konduktif dan terbentuk larutan elektrolit, sehingga membentuk zona konduktif yang cukup tebal.

Menurut Ramachandra (1975) metoda tahanan jenis/MT adalah metoda yang berdasarkan pengukuran sifat konduktifvitas batuan terhadap medan arus listrik. Perbedaan sifat konduktifitas batuan terhadap medan arus listrik tergantung pada

ikatan elektron-elektron dalam kristal batuan. Jika ikatan elektron dalam kristal batuan tidak stabil, ia akan bersifat konduktif terhadap medan arus listrik dan akan

menghasilkan nilai tahanan jenis rendah.

Laporan Penelitian


Gambar 8. Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-2 sepanjang hampir 1500 meter dengan kedalaman model 6 km


Laporan Penelitian


Gambar 10. Model 2-D hasil inversi data MT pada Lintasan-3 sepanjang hampir 1700 meter dengan kedalaman model 6 km


Laporan Penelitian


3.5. Estimasi Potensi Panasbumi Gunung Papandayan

Untuk mendapatkan gambaran mengenai potensi panas bumi di daerah Papandayan, telah dilakukan penyelidikan geologi permukaan, gofisika (geolistrik, MT dan gaya berat), geokimia. Data data yang dihasilkan dari penyelidikan dan data sekuinder di daerah tersebut, dipelajari dan dianalisa untuk selanjutnya disimpulkan.

Berdasarkan peta topografi dan data geologi, juga dengan melihat data graviti regional daerah Papandayan, dapat disimpulkan dua kemungkinan yaitu

merupakan bagian dari suatu kaldera tua yang besar atau merupakan suatu composite volcano.

a. Kemungkinan Kaldera Tua yang Besar:

Daerah ini mungkin merupakan bagian dari suatu kaldera yang besar, dimana batas-batas atau dinding kalderanya sudah tidak jelas tercermin dari topografi. Berdasarkan data anomali graviti regional, pola kontur terlihat sirkular, dengan besaran mengecil ke utara derah penelitian, yang diperkirakan sebagai pusat kalderanya. Di dalam kaldera tua ini, selanjutnya muncul pusat-pusat erupsi, yang semakin ahir, semakin kecil.

Lokasi pusat-pusat erupsi tersebut terletak pada jalur baratdaya timur laut. Pusat-pusat erupsi di daerah ini dapat dikelompokkan menjadi beberapa kaldera yang lebih kecil dan kadang kala yang lebih tua terpotong oleh yang lebih muda. Salah satu kaldera besar yang telah diteliti adalah Aso kaldera di Jepang, dengan diameter 23 X 17 km, dinding kaldera berkisar antara 800 sampai 1200 meter (Seibe Onodera, 1975).

Batuan-batuan yang terdapat di daerah ini umumnya berumur Tersier hingga Kuarter, dapat dianggap homogen, yaitu batuan volkanik, yang didominasi oleh

batuan vulkaniklastik, diselingi oleh batuan beku berupa lava dan atau intrusi di beberapa tempat. Hal ini disimpulkan berdasarkan letusan-letusan Kuarter dari

pusat-pusat erupsinya yang merupakan erupsi preatik, yaitu erupsi sekunder non magmatik, yang disebut juga sebagai aktivitas hidrovulkanik, merupakan hasil letusan uap yang diakibatkan oleh adanya interaksi antara magma dengan air

Laporan Penelitian


tanah. Hal ini mungkin terjadi dari dalam suatu kaldera, akibat dari letusan sebelumnya.

Kaldera di daerah Papandayan yang masih dapat ditelusuri batas atau dindingnya, dan yang paling ahir terbentuk di daerah ini adalah kaldera Papandayan. Batas atau dinding kaldera ini diinterpretasikan pada topografi kontur berkisar antara 1400 m sampai 2000 m, berpola melingkar. Pada

penampang graviti, batuan dengan rapat masa lebih besar atau sama dengan 3,12 gr/cm diinterpretasikan sebagai batuan beku dan batuan piroklastik yang telah

mengalami metamorfosa akibat proses hidrotermal, sebagai batuan dinding kaldera.

Di dalam Kaldera Papandayan, muncul pusat-pusat erupsi selanjutnya, seperti Tegal Alun-Alun, Nangklak, Kawah Manuk, Kawah Mas dll., dimana

batuan hasil erupsinya didominasi oleh batuan piroklastik, yang pada umumnya telah mengalami alterasi, sebelum dierupsikan (Winwin, 1999). Berdasarkan analisa petrografi batuan daerah ini yang mengandung mineral-mineral plagioklas, augit, hiperstein, hornblende, magnetite dan gelas vulkanik, yang diinterpretasikan sebagai batuan andesit piroksen, mencerminkan fase ahir dari periode erupsi (Ade Ihsan, 2000).

Kaldera Puntang Jaya , terletak di daerah timurlaut daerah ini. Kaldera ini sudah tidak terlihat jelas dindingnya pada peta topografi. Interpretasi keberadaannya hanya di dasarkan atas data geologi, data gaya berat, data resistiviti dan dianalogikan kepada kaldera Papandayan.

b. Kemungkinan Sebagai Composite Volcano:

Kemungkinan kedua, daerah ini merupakan suatu composite volcano, dengan pusat-pusat erupsi terletak pada jalur yang berarah barat daya timurlaut dan baratlaut tenggara, yang membentuk block faulting atau half graben, pada basement. Batuan-batuan dengan rapat masa lebih besar atau sama dengan 3,12 gr/cm di daerah ini diinterpretasikan sebagai volcanic neck atau dyke dan sill yang telah mengalami metamorfosa akibat proses hidrotermal.

Laporan Penelitian


Litologi :

Batuan-batuan yang terdapat di daerah ini umumnya berumur Tersier hingga Kuarter, dapat dianggap homogen, yaitu batuan volkanik, yang didominasi oleh batuan vulkaniklastik, diselingi oleh batuan beku berupa lava dan atau intrusi di

beberapa tempat. Hal ini disimpulkan berdasarkan letusan-letusan Kuarter dari pusat-pusat erupsinya yang merupakan erupsi preatik, yaitu erupsi sekunder non

magmatik, yang disebut juga sebagai aktivitas hidrovulkanik, hasil letusan uap yang diakibatkan oleh adanya interaksi antara magma dengan air tanah. Hal ini mungkin terjadi dari dalam suatu kaldera yang diakibatkan oleh letusan sebelumnya.

Dengan mengingat bahwa resistiviti merupakan fungsi dari litologi, porositas, fluid content dan temperatur, sedangkan di daerah ini, fluid kontent dianggap sama, maka data resistiviti bersama dengan data graviti dapat mencerminkan jenis litologi, porositas batuan dan temperatur bawah permukaan di daerah ini, sebagai berikut :

Batuan reservoir volkaniklastik dianalogikan dengan wet sandstones , dengan rapat masa rata-rata 2.35 gr/cm, dengan resistivitas beberapa puluh ohm-m (mungkin antara 20 70 ohm-m), dimana semakin besar kedalaman, dan semakin besar temperatur, resistivitas akan semakin mengecil.

Batuan yang diinterpretasikan sebagai batuan reservoir di daerah ini mungkin berada pada poligon rapat masa antara 2.27 2.37 gr/cm kubik,

diperkirakan berada pada kedalaman di sekitar 250 meter di atas permukaan air laut ke bawah. Berdasarkan data yang ada saat ini, batas bawah lapisan batuan

yang diperkirakan sebagai batuan reservoir, belum dapat ditentukan. Batuan ini mempunyai kontras densitas dengan batuan- batuan yang dianggap sebagai caprock, di atasnya sekitar 0.3 gr/cm sampai 0.5 gr/cm, seperti yang telah diteliti oleh Hochstein and Hunt (1975) di beberapa lapangan panasbumi di daerah lain.

Batuan-batuan yang terletak di atas batuan reservoir di daerah ini, dianggap

sebagai batuan penutup, dimana poligon rapat masa batuan tersebut mencerminkan derajat ubahan hidrotermal pada batuan-batuan yang didominasi

Laporan Penelitian


oleh batuan piroklastik. Pada batuan penutup (caprock) mungkin juga terdapat kantong-kantong reservoir di sekitar zona atau bidang sesar, dengan temperatur tinggi maupun rendah.

Batuan-batuan pada poligon rapat masa yang relatif sama dengan rapat masa batuan beku (sekitar 2.65 gr/cm3 ), yaitu berkisar antara 2.65 2.77 gr/cm, diinterpretasikan sebagai batuan yang mengalami ubahan hidrotermal rendah

(silisifikasi). Rapat masa batuan yang diinterpretasikan sebagai batuan penutup, semakin membesar ke bawah, yang mungkin mencerminkan telah mengalami

ubahan hidrotermal yang semakin tinggi. Meiday (1975) menyimpulkan adanya korelasi empiris antara high heat flow area dengan gravity high. Berdasarkan hal ini, zona-zona ubahan hidrotermal dapat diperkirakan, sebelum dikonfirmasi oleh data geokimia dan temperatur bawah permukaan.

Batuan-batuan pada poligon dengan rapat masa 2.47 gr/cm, di dekat permukaan diinterpretasikan sebagai batuan piroklastik yang belum mengalami

pelapukan dan hanya sedikit mengalami ubahan hidrotermal. Batuan yang terdapat pada poligon rapat masa 2.17 gr/cm, diinterpretasikan

sebagai batuan piroklastik yang mengalami ubahan hidrotermal dikarenakan adanya cold water recharge dari permu

manipestasi panasbumi berdasarkan nilai tahanan jenis batuan

Documents