SURVEI MAGNETOTELLURIK
DAERAH PANAS BUMI SIPOHOLON, KABUPATEN TAPANULI UTARA PROVINSI SUMATERA UTARA
Muhammad Kholid, Ahmad Zarkasy, Sriwidodo Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
Pusat Sumber Daya Geologi
S A R I
Daerah panas bumi Sipoholon adalah salah satu dari 16 lokasi panas bumi yang terdapat di provinsi Sumatera Utara dan sampai saat ini baru satu daerah panas bumi yang telah dieksploitasi menjadi tenaga listrik. Secara geologi daerah ini terbentuk oleh Sesar Sumatera yang melintang mulai dari Sabang di utara sampai Teluk Semangko di selatan. Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian didominasi oleh sesar-sesar normal dengan arah umum baratlaut – tenggara, sehingga membentuk zona depresi Tarutung yang mengontrol pemunculan manifestasi air panas ke permukaan.
. Manifestasi panas bumi terdiri dari 12 lokasi yang muncul kepermukaan secara berkelompok, diantaranya adalah air panas Ria-Ria dari Tapanuli yang bertipe Khlorida, air panas Simamora, Saitnihuta dan Sitompul yang bertipe karbonat, serta air panas Hutabarat dan Panabungan yang bertipe sulfat
Survei magnetotellurik telah dilakukaan didaerah Sipoholon sebanyak 27 titik pengukuran dengan jarak antar titik 2 km, membentuk 5 lintasan. Hasil surveI magnetotellurik didaerah ini untuk mengetahui gambaran umum dari lapisan bawah permukaan, hasil survei MT di daerah ini, sebaran tahanan jenis rendah yang diinterpretasikan sebagai respon dari batuan ubahan (batuan penudung) tersebar di sekitar mata air panas Siria-ria dengan penyebaran ke arah timur. Reservoir panas bumi panas bumi diperkirakan berada di bawah batuan penudung berada pada kedalaman sekitar 800 - 1500 meter.
bumi ini ditandai dengan munculnya manifestasi mata air panas yang terdapat sepanjang zona depresi Tarutung.
Metode magnetotellurik merupakan metode yang saat ini banyak digunakan untuk menentukan keberadaan reservoir panas bumi, dikarenakan metode ini dapat menjangkau kedalaman hingga puluhan kilometer dibawah permukaan.
Survei magnetotellurik telah dilakukan didaerah panas bumi Sipoholon sebanyak 27 titik ukur pada bulan Desember 2010. Data
yang didapat cukup baik, hanya beberapa data yang kurang baik karena pengaruh noise disekitar kota Tarutung.
GEOLOGI
mendominasi hampir seluruh daerah panas bumi Sipoholon. Batuan tua berumur Tersier yang tersingkap dibagian barat maupun yang dibagian timur diperkirakan sebagai alas (basement).
Litologi batuan daerah panas bumi Sipoholon mulai dari yang tertua sampai termuda adalah : satuan aliran lava Jorbing (Tmlj), satuan aliran lava Siborboron (Tmlsb), satuan piroklastik Toba 1 (Qvt), satuan piroklastik Toba 2 (Qvt), satuan aliran lava Palangka Gading (Qvpg), satuan kubah lava Martimbang (Qvma), sinter karbonat (Qgs) dan aluvial (Qal).
Struktur geologi daerah ini secara regional termasuk dalam zona Sesar Sumatera yang melintang mulai dari Sabang di utara sampai Teluk Semangko di selatan. Struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian didominasi oleh sesar-sesar normal dengan arah umum baratlaut – tenggara, sehingga membentuk zona depresi Tarutung yang mengontrol pemunculan manifestasi air panas ke permukaan. antara 320-0,0034 Hz. Pengukuran dilakukan pada 27 titik ukur yang tersebar membentuk 5 lintasan di antaranya berarah baratdaya-timurlaut dan yang lainnya cenderung berarah baratlaut-tenggara. Pengukuran pada setiap titik ukur rata-rata dilakukan siang hingga pagi hari dengan selang waktu antara 12-18 jam
a. Lintasan 1
Model tahanan jenis 2D lintasan 1 yang berada paling utara berarah baratdaya-timurlaut diperlihatkan oleh Gambar 4. Pada model ini terlihat adanya sebaran tahanan jenis sedang (50-250 Ohm-m) dipermukaan dengan ketebalan 200 meter, lapisan ini diperkirakan merupakan top soil, sedangkan tahanan jenis tinggi ( > 250 Ohm-m) disebelah barat daya diperkirakan karena pengaruh dari daerah vulkanik. Lapisan dibawahnya adalah tahanan jenis rendah
dengan nilai tahanan jenis < 50 Ohm-m terdapat pada kedalaman 200-1500 meter. Tahanan jenis rendah ini diduga merupakan clay, clay ini diperkirakan merupakan hasil alterasi hydrothermal dan/atau merupakan bagian dari batuan sedimen karena kedua batuan ini memiliki interval nilai tahanan jenis yang relatif sama sehingga cukup sulit untuk dibedakan. Lapisan berikutnya merupakan tahanan jenis sedang 50-250 Ohm-m terlihat penyebarannya di bawah tahanan jenis rendah, tahanan jenis sedang ini diinterpretasikan sebagai respon dari batuan metamorf. Pada penampang ini diinterpretasikan terdapat struktur patahan diantara titik MTST-02 dan MTST-03.
b. Lintasan 2
Penampang tahanan jenis 2D lintasan 2 diperlihatkan oleh Gambar 5, penampang ini memperlihatkan lapisan tahanan jenis tinggi dipermukaan mulai titik MTST-08 hingga MTST-10 hingga kedalaman sampai 800 meter, kemudian tahanan jenis yang nilainya rendah dibagian baratdaya penyebarannya dipermukaan dengan ketebalan sekitar 100-200 m, yaitu dititik MTST-07 dan MTST-08, sedangkan tahanan jenis rendah dibagian timurlaut kearah barat daya penyebarannya cenderung lebih dalam dibanding pada lintasan 1. Pada titik MTST-08 terlihat tahanan jenis rendah ini tidak menerus hal ini diperkirakan adanya struktur patahan, struktur ini merupakan kemenerusan dari struktur yang ada antara titik MTST-02 dan MTST-03 pada lintasan 1 dan merupakan salah satu struktur yang membentuk graben Sipoholon. Dibawah titik MTST-08 kearah timurlaut terdapat tahanan jenis sedang, tahanan jenis sedang yang berada di sebelah timurlaut diperkirakan merupakan daerah prospek yang berada dibagian utara.
c. Lintasan 3
rendah diinterpretasikan sebagai batuan ubahan akibat adanya interaksi antara fluida panas dengan batuan disekitarnya. Batuan ubahan ini berfungsi sebagai batuan penudung pada sistem panas bumi di daerah ini, sedangkan disekitar titik MTST-13 yaitu disekitar mata air panas Siria-ria tahanan jenis rendah terlihat menipis, penipisan ini diduga karena ada pengaruh dari proses alterasi karena keberadaan sumber panas dibawah lapisan tahanan jenis rendah ini.
d. Lintasan 4
Sebaran tahanan jenis pada lintasan 4 diperlihatkan pada Gambar 7. Pada lintasan ini, tahanan jenis rendah terdapat ditengah lintasan yaitu di titik MTST-19, MTST-20 dan MTST-21 hingga kedalaman 1000 m, sedangkan di MTST 22 dimana terdapat mata air panas Penabungan terlihat tidak menerus, di titik ini justru tahanan jenisnya meninggi, kemungkinan karena pengaruh travertin. Tahanan jenis rendah muncul lagi disebelah timurlaut dititik MTST-23 hingga kedalaman 2000 m, sedangkan tahanan jenis sedang yang terdapat dibawah tahanan jenis rendah pada titik MTST-19 dan MTST-20 diperkirakan merupakan daerah prospek yang terdapat dibagian selatan. Pada titik MTST-21 merupakan batas prospek dari reservoir disebelah utara dengan prospek dari reservoir disebelah selatan. Disebelah baratdaya tahanan jenis rendah terlihat tidak menerus dibawah titik MTST-18, diperkirakan terdapat struktur patahan di daerah ini.
e. Lintasan 5
Lintasan 5 yang diperlihatkan pada Gambar 8 merupakan lintasan paling selatan yang berarah baratdaya-timurlaut. Sebaran tahanan jenis pada penampang ini memperlihatkan tahanan jenis rendah terdapat di titik MTST-24, MTST-27 dan MTST-28 hingga kedalaman 4000 m, sedangkan ditengah yaitu dititik MTST-25 dan MTST-26 tahanan jenis rendah hanya sampai kedalaman 800 m, tahanan jenis sedang yang terdapat dibawah tahanan jenis rendah pada titik MTST-25 dan MTST-26 kemungkinan adanya batuan intrusi yang tidak muncul dipermukaan, sedangkan tahanan jenis sedang yang berada di bagian timurlaut diperkirakan merupakan
reservoir. Puncak dari sebaran tahanan jenis rendah ini dibagian timurlaut yang diprediksi sebagai batuan penudung berada pada kedalaman sekitar 2000 meter di bawah permukaan tanah. Pada penampang ini diinterpretasikan terdapat struktur yang terdapat disekitar titik MTST-28, struktur ini merupakan kelurusan dari struktur yang ada pada lintasan 4
DISKUSI
Pembentukan sistem panas bumi di daerah Sipoholon diperkirakan berkaitan erat dengan aktivitas tektonik yang menyebabkan terbentuknya zona depresi Tarutung, menurut hasil survei terpadu (PMG,2005) terdapat beberapa bentukan geologi yang bisa menjadi sumber panas, pertama berupa sisa panas dapur magma yang berasosiasi dengan kerucut gunung api muda, kedua bisa berupa tubuh batuan intrusi muda. Secara geologi ada beberapa area di daerah ini yang memungkinkan menjadi sumber panas, yaitu Gunung Martimbang dan Gunung Palangka Gading, keduanya berumur Kuarter, produk batuan berkomposisi andesitik dan masih memungkinkan menyimpan sisa panas dari dapur magmanya. Peran kedua gunungapi ini ditunjang dengan aktivitas struktur (graben) yang memanjang dengan arah barat laut – tenggara. Struktur inilah yang mengontrol pemunculan manifestasi panas bumi yang ada di daerah penyelidikan, sehingga terbentuk sumber-sumber air panas yang menyebar dari bagian utara (Sipoholon) sampai selatan. Hasil survei terpadu tersebut juga menyimpulkan bahwa aktivitas panas di bagian barat dataran ini sudah mulai mendingin, kemungkinan aktivitas panas sudah bergeser ke wilayah timur akibat peristiwa geologi yang berupa gempa akhir-akhir ini.
kedalaman sekitar 800 - 1500 meter dengan asumsi ketebalan rata-rata dari reservoir adalah 1500 meter
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil survei MT di daerah panas bumi Sipoholon, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut.
a. Batuan penudung yang merupakan batuan ubahan akibat adanya interaksi antara fluida panas dengan batuan disekitarnya ditunjukkan dengan respon tahanan jenis rendah.
b. Reservoir panas bumi diperkirakan berada di bawah batuan penudung yang tersebar di bagian timur daerah penyelidikan. c. Puncak dari reservoir ini berada pada
kedalaman 800- 1500 meter dibawah permukaan.
DAFTAR PUSTAKA
Akbar, Nikmatul, 1972. Inventarisasi gejala kenampakan panas bumi Sumatera.Direktorat Vulkanologi Bemmelen, van R.W., 1949. The Geology of
Indonesia. Vol. I A. General Geology Of Indonesia And Adjacent Archipelagoes. Government Printing Office. The Hague. Netherlands. Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal Solute
Equilibria Deviation of Na-K-Mg – Ca Geo- Indicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749-2765.
Hochstein, MP;1982: Introduction to
Geothermal Prospecting, Geothermal Institute, University of Auckland, New Zealand.
Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to Geothermal System. Short course. Unocal Ltd. Jakarta. Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and
Geothermal System. Academic Press Inc. Orlando.
Pusat Sumber Daya Geologi 2005. Penyelidikan terpadu geologi, geokimia dan geofisika daerah panas bumi Sipoholon Siria-ria, Kab.
Tapanuli Utara, Sumatera Utara. Laporan.
Gambar 3. Peta titik ukur magnetotellurik
Gambar 4. Model tahanan jenis lintasan 1
Gambar 5. Model tahanan jenis lintasan 2
Gambar 6. Model tahanan jenis lintasan 3
u
Mata air panas Siria-ria
Baratdaya Timurlaut
Baratdaya Timurlaut
Reservoir?? Batuan Penudung
Reservoir??
Gambar 7. Model tahanan jenis 2D lintasan 4
Gambar 8. Model tahanan jenis 2D lintasan 5
Baratdaya Timurlaut
u
Mata air panas Penabungan
