survei geomagnetik di daerah cangar, kota batu, jawa …

279

Survei Geomagnetik di Daerah Cangar, Kota Batu, Jawa Timuruntuk Mengkaji Potensi Panasbumi

Akhmad Afandi1)*, Sukir Maryanto1), Adi Susilo1)

1)Program Magister Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya Malang2) Jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya Malang

Diterima 17 Maret 2012, direvisi 10 April 2012

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang potensi panasbumi di daerah pemandian air panas Cangar KotaBatu Jawa Timur berdasarkan metode geomagnetik dengan menggunakan alat Proton PrecisionMagnetometer (PPM-856). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui anomali magnetik pada daerahtersebut. Hasil pengolahan data menunjukkan nilai anomali magnetik residualnya berkisar antara -1.000nT sampai 680 nT, anomali rendah (negatif) sebesar -1.000 nT yang berada pada utara dan barat darimanifestasi air panas. Potensi panasbumi berdasarkan pemodelan struktur bawah permukaan pada garisA-B berada pada posisi 49 M 0669.071,13174 mT UTM 9.144.184,60107 mU, yang memiliki nilai kontrassuseptibilitas sebesar -3,166 dengan volume ± 1.550.345 m3 dan pada garis C-D berada pada 49 M0669.168,601085 mT UTM 9.143.915,10292 mU, yang mempunyai nilai kontras suseptibilitas sebesar -0,018 dengan volume ± 16.610 m3.

Kata kunci: panasbumi, Cangar, geomagnetik, suseptibilitas

ABSTRACT

The prospect of geothermal field of Cangar’s in Batu, East Java has been observed based on thegeomagnetic method using a Proton Precision Magnetometer (PPM-856). The purpose is to know themagnetic anomalies around the geothermal area. The results shown that the residual anomaly distributedin the range of -1.000 nT to 680 nT and the low anomaly (negative) at about -1.000 nT located on the northand west of the manifestations of hot water. Geothermal potential based on the subsurface modeling of thestructures on the line A-B at position 49 M 0669.071,13174 mT UTM 9.144.184,60107 mU has a value ofsusceptibility contrast of -3,166 with a volume of ± 1.550.345 m3. Furthermore, on the line C-D at position49 M 0669.168,601085 mT UTM 9.143.915,10292 mU shown a value of susceptibility contrast at -0,018with the volume of ± 16.610 m3.

Key word: geothermal, Cangar, geomagnetic, susceptibility

PENDAHULUAN

Di Indonesia tercatat ada 256 daerah panasbumi dengan potensi 27.441 MW yangtersebar dari Propinsi Nangroe AcehDarussalam hingga Irian Jaya Barat. Dari 256

daerah panas bumi tersebut, sekitar 203 lokasi(80 %) berasosiasi dengan jalur gunungapiKuarter dan 53 lokasi (20 %) lainya berada diluar jalur tersebut [1].

Salah satu daerah potensi panasbumi diJawa Timur yaitu pemandian air panas CangarDesa Sumber Brantas, Kecamatan Bumi Aji,Batu. Hal ini di tunjukkan dengan adanyamanifestasi air panas di peta geologi [2]. Pada

---------------------*Corresponding author :E-mail: [email protected]

NATURAL B, Vol. 1, No. 3, April 2012

288 A. Afandi, dkk : Survei Geomagnetik Di Daerah Cangar, Kota Batu, Jawa Timur Untuk MengkajiPotensi Panasbumi

lokasi pemandian air panas Cangar telahdilakukan penelitian dengan beberapa metodegeofisika yaitu geolistrik dan gravity. MenurutRakhmanto [3] dengan menggunakan metodegeolistrik menjelaskan bahwa sumberpanasbumi diduga dari batuan lava dengannilai resistivitas > 1000 Ohm meter, dengankedalaman 24 meter dari permukaan tanah.Sedangkan menurut Zaman [4] denganmenggunakan metode gravity menjelaskanbahwa potensi panasbumi daerah pemandianair panas Cangar memiliki volume ± 2.024.640m3 yang berada di sebelah utara darimanifestasi air panas, yaitu pada posisi S7.7406o E 112.5339o. Untuk membandingkankedua hasil tersebut juga diperlukan penelitiandengan menggunakan metode geofiska lainnyayaitu geomagnet.

Pada penelitian ini, digunakan metodegeomagnet karena untuk mengetahui variasimedan magnet di daerah penelitian. Variasimagnet disebabkan oleh sifat kemagnetan yangtidak homogen dari kerak bumi.Dimana batuandi dalam sistem panas bumi pada umumnyamemiliki magnetisasi rendah dibanding batuansekitarnya. Hal ini disebabkan adanya prosesdemagnetisasi oleh proses alterasi hidrotermal.Nilai magnet yang rendah tersebut dapatmenginterpretasikan zona-zona potensialsebagai reservoar dan sumber panas [5]sehingga dapat diketahui struktur bawahpermukaan yang lebih dalam beserta nilaisuseptibilitas dari suatu batuan serta dapatmelokalisir daerah anomali magnet yang telahdiduga pada penelitian sebelumnya. Maka dariitu perlu diadakan penelitian tentang StudiPotensi Panasbumi Di Daerah Cangar KotaBatu Jawa Timur Menggunakan SurveiGeomagnetik.

METODE PENELITIAN

Survei geomagnetik ini dilakukan didaerah sekitar pemandian air panas Cangar,Desa Sumber Brantas, Kecamatan Bumiaji,Kota Batu pada tanggal 26 Februari 2011sampai 1 Maret 2011. Dalam pengambilan data

magnetik menggunakan alat Proton ProcessionMagnetometer (PPM) dengan metode loppingtertutup, dengan artian satu siklus pengukurandiawali dan diakhiri pada tempat yang sama.Hal ini bertujuan agar koreksi diurnal dapatdilakukan terhadap pengukuran. Kemudiantitik-titik (spasi) diatur sejarak 50 meter, akantetapi jarak antar titik-titik tersebut sewaktu-waktu bisa berubah dikarenakan titik-titiktersebut mengikuti jalur-jalur yangmemungkinkan untuk dilewati.

Dari akuisisi data maka diperoleh 86 titikpengamatan.Penelitian ini dilakukan denganpengambilan data nilai intensitasmedanmagnetik, waktu, posisi latitude, posisilongitude dan ketinggian di sekitar pemandianair panas Cangar.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari data yang diperoleh, pertama kaliharus dilakukan koreksi harian (diurnal) untukmenghilangkan pengaruh medan magnet luaratau variasi harian kemudian dilakukan koreksiIGRF (International Geomagnetic ReferenceField), setelah itu hasil koreksi IGRF di plotdengan posisi pengambilan data sehinggadiperoleh nilai anomali magnetik total yangdapat dilihat pada Gambar 2. Dari skalawarnanya, mempunyai nilai berkisar antara -2600 nT untuk nilai minimumnya di sekitartitik c8 dan c20 sampai 1800 nT untuk nilaimaksimumnya berada di sekitar titik d9 dand23. Pada kontur anomali magnetiktotalmerupakan kontur gabungan antara anomalilokal dan regional.

Setelah diperoleh nilai anomali magnetiktotal maka langkah selanjutnya yaitu dilaukanreduksi ke bidang datar, hal ini dikarenakanadanya pengaruh permukaan yangtermagnetisasi pada daerah pengambilan datasehingga mempengaruhi nilai intensitasmagnet, pada reduksi ke bidang datar makaketinggian yang dipakai merupakan ketinggianrata-rata dari semua titik pengukuran [6]sehingga diperoleh Gambar 3.

A. Afandi, dkk : Survei Geomagnetik di Daerah Cangar, Kota Batu, Jawa Timur untuk Mengkaji 289Potensi Panasbumi

Setelah dilakukan reduksi ke bidang datarmaka harus dilakukan kontinuasi ke atas(upward continuation) agar diperoleh anomaliregional yang lebih halus sehingga ditemuukan anomali lokal yang lebih jelas [6](dapat dilihat pada Gambar 4).

Setelah diperoleh anomali regiaonal makalangkah selanjutnya agar menemukan anomalilokal yaitu dengan mengurangi anomali IGRF(anomali magnet total) terhadap anomaliregional maka diperoleh hasil kontur anomaliresidual seperti Gambar 5. Pada hasil anomaliresidual ini kontur anomali rendah sampaipada nilai -1.000 nT karena kerentanan darisuseptibilitas suatu batuan (k) itu sebandingdengan konsentrasi mineral magnetik padabatuan tersebut sehingga batuan mengalamipelapukan.

Dari anomali gradient horizontalkemudian di korelasi dengan anomali residualuntuk menentukan daerah yang di sayat berupagaris lurus seperti gambar 6 untuk sayatan A-Bdan sayatan C-D. Kemudian dilakukanpemodelan dengan menggunakan softwaremag2dc dimana software ini menggunakan 21/2 dimensi yang diajukan oleh Talwanidimana hasil dari pemodelan ini adalah 2dimensi dengan variabel lebar dan kedalamanakan tetapi ada 1 variabel yang tidak ditampilkan pada hasil pemodelan yaitu variabelketebalan dimana variabel akan tampak ketikadibaca dalam bentuk file ASCII.

Dalam interpretasi kuantitatif inimenggunakan software Mag2dc for windowsdimana prinsip kerja dari software ini adalah

Gambar 2. Kontur anomali magnetik total dengan interval kontur 100 nT


menyamakan garis kurva anomali sisa yangberbentuk garis putus-putus dengan kurvaanomali perhitungan yang berbentuk garistegas. Dimana hasil dari penyamaan inidigunakan untuk menggambarkan strukturgeologi bawah permukaan sehingga di perolehgambar 7 dan 8.

Dari Gambar 7 dapat dijelaskan bahwasumbu x menunjukkan jarak pada sayatandengan panjang lintasan 475 meter dan sumbuy positif menunjukkan nilai intensitasmagnetik yang memperlihatkan kurvapemodelan dengan nilai pola tinggi danrendah, dimana nilai pola terendah sebesar -651 nT serta nilai pola tertinggi sebesar 217 nTdan sumbu y negatif menunjukkan kedalamansampai 2000 m atau 2 km dan nilai padabatuan tersebut merupakan nilaisuseptibilitas.Dari hasil pemodelan sayatan A-

B menunjukkan bahwa struktur batuan didominasi oleh batuan beku karena adanya hasilpembekuandari Gunungapi Arjuno-Wilerangseperti Basalt dan Granit.Selain itu, jugaterdapat batuan mineral yang bersifat terangseperti kalsit dan sulfida dan juga terdapatbatuan sedimen yaitu sandstone.Pada lapisanatas di kedalaman 0-1500 meter terdapatbatuan kalsit, sulfida, sandstone. Dimanabatuan mineral ini menerobos batuan basaltakibat adanya rekahan dan aktivitas dariGunungapi Arjuno-Wilerang. Sedangkan padalapisan kedua (kedalaman 1500-2000) juga didominasi oleh batuan beku yaitu basalt dangranit.

Pada Gambar 8 dapat dijelaskan jugabahwa sumbu x menunjukkan jarak padasayatan dengan panjang lintasan 850 meter dansumbu y positif menunjukkan nilai intensitas

= Kalsit (mineral)= Porphyry (Beku)= Basalt (Beku)= Sandstone (Sedimen)= Diabas (Beku)

Gambar 3. Kontur Anomali reduksi ke bidang datar dengan interval kontur 200 nT


n

i i

iiM XL

XMXLnR

1%1001

magnetik yang memperlihatkan kurvapemodelan yang mempunyai nilai pola tinggidan rendah dimana nilai pola terendah sebesar-270 nT serta nilai pola tertinggi sebesar 150nT dan sumbu y negatif menunjukkankedalaman sampai 2000 m atau 2 km dan nilaipada batuan tersebut merupakan nilaisuseptibilitas.Dari hasil pemodelanmenunjukkan bahwa struktur batuan padapemodelan C-D hampir sama denganpemodelan A-B dimana struktur batuannya didominasi oleh batuan beku karena adanya hasilpembekuandari Gunungapi Arjuno-Wilerangseperti basalt, porphyry dan diabas. Selain itu,juga terdapat batuan mineral yang bersifatterang seperti kalsit dan juga terdapat batuansedimen yaitu sandstone.Pada lapisan atas dikedalaman 0-1253 meter terdapat batuankalsit, porphyry, sandstone dan diabas.Dimanabatuan mineral ini menerobos batuan basaltakibat adanya rekahan dan aktivitas dari

Gunungapi Arjuno-Wilerang.Sedangkan padalapisan kedua (kedalaman 1253 m – 2000 m)juga di dominasi oleh batuan beku yaitu basaltdan diabas.

Pada hasil pemodelan penampang A-Bmaupun C-D terdapat adanya sesar, rekahandan batuan pembawa panas dan padapenampang A-B dan C-D potensi panasbumiditemukan dengan nilai suseptibilitas rendahsebesar -3.166 dan -0.018 dengan ditunjukkanlingkaran pada Gambar 7 dan 8 dengan nilaisuseptibilitas rendah diakibatkan oleh zonabatuan tersebut sudah demagnetisasi olehpanasbumi.

Dari Gambar 7 dan 8 juga dibutuhkanmencari nilai eror pada pemodelanpenampang. Menurut Sunaryo dalamRisdiasari untuk mencari nilai eror dari modelhasil penampang maka digunakan persamaansebagai berikut [7]:

(1)

Gambar 4 Kontur hasil kontinuasi ke atas ketinggian 4000 mdpl dengan interval 0.001 nT


Dengan menggunakan rumus padapersamaan 1 maka diperoleh eror pada Gambar7 sebesar 3,95% dan pada Gambar 8 diperoleheror sebesar 5,54%.

Pada daerah pemandian air panas Cangarditemukan 5 manifestasi panasbumi yangmuncul di permukaan dengan temperatur danlokasi yang berbeda.Adapun hasil pengukurantemperatur dan lokasinya seperti Tablel 1.

Di daerah panasbumi Cangar jugadilakukan penelitian dengan menggunakanmetode geofisika lainnya,denganmenggunakan metode gravity membuktikanbahwa batuan di daerah pemodelan penampangpembawa panas dihasilkan oleh batuan lavadan basalt dan daerah penelitian didugaterdapat potensi panasbumi lain denganvolume ±2.024.640 m3dan memiliki densitassebesar 7,4-7,6 g/cm3merupakan batuanmineral yang merubah nilai densitas sebuahbatuan dan potensi panasbumi berada

disebelah utara dari manifestasi air panas, yaitupada posisiS 7.7406o E 112.5339o.

Sedangkan dengan menggunakan metoderesistivity membuktikan bahwa sumberpanasbumi tersebut diduga batuan lava dengannilai resistivitas > 1000 Ohm meter, dengankedalaman 24 meter dari permukaan tanahVES 3.Lapisan akuifer berupa pasir yangberada diatas batuan lava.Adanyaretakan/crack batuan mengakibatkan air panastersebut untuk keluar kepermukaan tanah danpenyebaran panas bumi diduga beradadisebelah selatan dari sumber 1 padamanifestasi air panas kearah punggung gunungWelirang.

Jika hasil dari metode magnetikdibandingkan dengan metode gravity dangeolistrik pada daerah panasbumi Cangar makaterdapat beberapa informasi yang salingmendukung antar ketiga metode tersebut..

= Kalsit (mineral)= Sulfida (mineral)= Basalt (Beku)= Sandstone (Sedimen)= Granit (Beku)= Manifestasi

Gambar 5. Hasil Anomali Residual dengan interval 60 nT


Pada Gambar 7 dengan sayatan A-Bterdapat potensi panasbumi yang memilikivolume ± 1.550.345 m3 yang berada sekitar 49M 0669.168,601085 mT UTM9.143.915,10292 mU dengan batuan pembawapanas yaitu basalt (lava), sedangkan pada hasilgeolistrik juga terdapat sumber panasbumipada lintasan VES3 yang berada pada sekitar49 M 669.221 mT UTM 9.143.848 mU

denganbatuan pembawa panas yaitu lava akantetapi hanya membahas kedalaman potensitersebut yang berkisar 14 meter daripermukaan tanah dan tidak membahas volumesedangkan pada Gambar 8 dengan sayatan C-Djuga terdapat potensi panasbumi yang beradasekitar 49 M 0669.071,13174 mT UTM9.144.184,60107 mU memiliki volume ±16.610 m3 jika dibandingkan dengan metode

Gambar 6. Sayatan A-B dan C-D pada Anomali Residual dengan interval 40 nT

Tabel 1 Temperatur air permukaan manifestasi panasbumi Cangar

Manifestasi Suhu(oC)

Posisi (UTM) LetakX Y

Sumber 1 43 669203 9143910 Pada kolam berendampaling selatan

Sumber 2 40 669211 9143922 Pada kolam berendam 1bagian tengah

Sumber 3 41 669205 9143919 Pada kolam berendam 1

Sumber 4 37 669224 9143930 Pada kolam berendam 1paling utara

Sumber 5 36 669224 9143941 Pada kolam berendam 2,paling utara kelima sumber


gravity juga terdapat potensi panasbumi padaposisi sekitar 49 M 669.159 mT UTM9.144.074 mU memiliki volume ±2.024.640m3 dengan batuan pembawa panas pada keduametode ini sama yaitu basalt (lava).

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengolahan data daninterpretasi dapat disimpulkan bahwa padahasil anomali residual kontur anomali rendahsampai pada nilai -1.000 nT yang berada padautara dan barat dari manifestasi air panas,dimana nilai intensitas yang rendah akan

menghasilkan suseptibilitas yang rendah pulasehingga dapat diperkirakan adanya potensipanasbumi dan untuk manifestasi panasbumiberawal dari batuan pembawa panas yaitubasalt yang memanasi air tanah dikarenakan

batuan-batuan vulkanik yangtermagnetisasi dan potensi panasbumi beradapada posisi sekitar 49 M 0669.168,601085 mTUTM 9.143.915,10292 mU dengansuseptibilitas sebesar -3,166 yang memilikivolume ± 1.550.345 m3 dan pada posisi sekitar49 M 0669.071,13174 mT UTM9.144.184,60107 mU dengan suseptibilitassebesar -0,018 yang memiliki volume ± 16.610m3.

= Kalsit (mineral)

= Sulfida (mineral)

= Basalt (Beku)

= Sandstone (Sedimen)= Manifestasi

Gambar 7 Pemodelan penampang A-B

= Kalsit (mineral)

= Porphyry (Beku)

= Basalt (Beku)

Gambar 8. Pemodelan penampang C-D

= Kalsit (mineral)= Porphyry (Beku)= Basalt (Beku)= Sandstone (Sedimen)= Diabas (Beku)

= Kalsit (mineral)= Sulfida (mineral)= Basalt (Beku)= Sandstone (Sedimen)= Granit (Beku)

= Manifestasi


UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami ucapkankepada Ketua Jurusan Fisika UniversitasBrawijaya, Kepala Laboratorium GeofisikaUniversitas Brawijaya, Tim Survei dan KepalaTaman Hutan Raya R. Soeryo, TamanNasional Bromo Tengger Semeru, yang telahmengijinkan pengambilan data dilokasipenelitian.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Kasbani, Suhanto, E., Dahlan, (2005),Kesiapan Data Potensi Panas BumiIndonesia Dalam Mendukung PenyiapanWilayah Kerja, Proceeding PemaparanHasil Kegiatan Lapangan dan NonLapangan Tahun 2007, Pusat SumberDaya Geologi.

[2] Santosa, S., Suwarti, T. (1992), GeologiLembar Malang, Jawa. Pusat Penelitiandan Pengembangan Geologi Bandung.

[3] Rakhmanto, F. (2011), TomografiGeolistrik Daerah Panasbumi Welirang-Arjuno (Studi Sumber Air Panas Cangar

Batu), Tesis, Universitas BrawijayaMalang.

[4] Zaman, B.M. (2011), Studi PotensiPanasbumi Di Pemandian Air PanasCangar Kota Batu, Jawa Timur DenganMenggunakan Metode Gayaberat,Skripsi, Universitas Brawijaya Malang,31 – 35.

[5] Indratmoko, P. (2010), Interpretasi BawahPermukaan di Daerah Manifestasi PanasBumi Kretek, Sanden, PundongKabupaten Bantul D.I. YogyakartaMenggunakan Metode Magnetik, Skripsi,Universitas Diponegoro Semarang, 3.

[6] Blakely, R.J. (1995), Potential Theory inGravityand Magnetic Applications,Cambridge UniversityPress, USA.

[7] Risdiasari, F. (2010), Analisis ZonaPotensi Panasbumi Daerah Waesekat,Kabupaten Buru Selatan, MalukuBerdasarkan Data Magnetik, Skripsi,Universitas Brawijaya Malang.

[8] Rahmanto, Fajar, Sukir Maryanto, AdiSusilo, Tomografi Geolistrik DaerahSumber Air Panas Cangar, BatuKompleks Arjuno-Welirang. (2011), J.Natural B. No.1 Vol.2 p188-195.

survei geomagnetik di daerah cangar, kota batu, jawa …

Documents