26. Survei Magnetotellurik Daerah Panas Bumi Candi Umbul Telomoyo

(1)

1

SURVEI MAGNETOTELLURIK DAERAH PANAS BUMI CANDI UMBUL-TELOMOYO

JAWA TENGAH

Oleh:

Wiwid Joni1), Asep Sugianto1), dan Edi Suhanto2)

1)_{Kelompok Penyelidikan Panas Bumi} 2)_{Bidang Program dan Kerjasama}

SARI

Pengukuran magnetotellurik telah dilakukan di daerah panas bumi Candi Umbul-Telomoyo pada tahun 2010. Daerah panas bumi ini sangat berasosiasi kuat dengan lingkungan vulkanik, diantaranya Gunung Ungaran yang terdapat di sebelah utaranya, Gunung Merbabu dan Gunung Merapi yang terdapat di sebelah selatannya. Pengukuran MT ini dilakukan pada 36 titik ukur yang tersebar dengan jarak antar titik ukur antara 1500 m sampai dengan 2500 m. Pengukuran MT ini bertujuan untuk mencitrakan keadaan bawah permukaan dan mendelineasi daerah prospek panas bumi. Berdasarkan data hasil survei MT, nilai tahanan jenis rendah yang biasanya berasosiasi dengan temperatur tinggi di bawah permukaan tersebar di sebelah baratlaut puncak Gunung Telomoyo. Tahanan jenis rendah ini diinterpretasikan sebagai batuan ubahan yang berfungsi sebagai batuan penudung dan tersebar dari permukaan hingga kedalaman lebih dari 1500 meter. Reservoir panas bumi diperkirakan berada di bawah batuan penudung ini dengan puncaknya berada pada kedalaman sekitar 1500 meter

Kata Kunci: Magnetotellurik, Panas Bumi, Candi Umbul, Telomoyo,Jawa Tengah

PENDAHULUAN

Daerah panas bumi Candi Umbul-Telomoyo secara administratif berada pada Kabupaten Semarang, Kabupaten Magelang, dan Kabupaten Temanggung, Provinsi Jawa Tengah (Gambar 1). Daerah panas bumi ini berasosiasi kuat dengan lingkungan vulkanik, dimana di sekeliling daerah ini terdapat beberapa

gunung api, diantaranya Gunung

Ungaran yang terdapat di sebelah utaranya dan Gunung Merbabu dan Gunung Merapi yang terdapat di sebelah selatannya.

Survei MT ini merupakan rangkaian kegiatan survey panas bumi yang

dilakukan oleh Badan Geologi.

Pelaksanaan survei ini juga bersamaan dengan pelaksanaan survei geologi dan geokimia yang dilakukan oleh Badan Geologi.

Survey MT ini dilakukan dengan tujuan untuk mencitrakan keadaan bawah

permukaan, sehingga diperoleh

informasi yang cukup akurat untuk mendelineasi daerah prospek panas

bumi. Metode MT ini dipilih karena memiliki penetrasi yang cukup dalam (lebih dari 5 km) dan memiliki sensitifitas yang tinggi dalam mendeteksi lapisan konduktif diantara lapisan yang resistif (Ushijima, K., dkk., 2000)

GEOLOGI DAN GEOKIMIA

Hasil penyelidikan geologi daerah panas bumi Telomoyo di dapat bahwa jenis

(2)

2 Lava Gunung Ungaran-2 (QUv-2), Lava Gunung Merbabu-1 (QMl-1), Aliran Piroklastik Gunung Merbabu (QMap), Kolovium Gunung Telomoyo (QTk), Kerucut Piroklastik (QKp-5), Lava Gunung Merbabu-2 (QMl-2), Jatuhan Piroklastik Gunung Merbabu (QMjp), Lahar Gunung Merbabu (QMlh), dan Aluvium (Qal).

Berdasarkan hasil analisis peta DEM (digital elevation mode) dan peta topografi, serta gejala-gejala struktur di permukaan seperti pemunculan mata air

panas, kelurusan lembah dan

punggungan, kekar-kekar, bidang sesar, dan zona hancuran batuan, maka di daerah penyelidikan ini teramati beberapa struktur sesar, yaitu :

1) Rim kaldera, terdapat tiga buah rim kaldera yang terbentuk, yaitu yang pertama kaldera letusan Gunung Telomoyo-1 yang terdapat di lereng selatan komplek Gunung Telomoyo membuka ke arah utara. Kedua, kaldera yang terdapat di tengah daerah survei dengan diameter sekitar 22 km, dimana struktur kaldera ini diperkirakan terbentuk oleh adanya kekosongan di dalam

bumi akibat letusan Gunung

Telomoyo-1 yang mengakibatkan terjadinya penurunan (subsidence) yang membentuk zona depresi di daerah survei. Ketiga, kaldera letusan Gunung Telomoyo-2 yang terdapat di lereng tenggara komplek Gunung Telomoyo membuka ke arah timurlaut.

2) Struktur vulkanik berupa sesar-sesar normal berarah baratdaya-timurlaut yang terbentuk akibat aktivitas vulkanik Gunung Telomoyo. Struktur ini juga memfasilitasi kemunculan manifestasi panas bumi Candi Umbul dan Pakis Dadu.

3) Struktur tektonik berupa sesar-sesar mendatar berarah utara-selatan dan baratlaut-tenggara yang merupakan struktur regional dan sebagian sudah ditutupi oleh produk batuan yang lebih muda.

Berdasarkan hasil geokimia, air panas Candi Dukuh termasuk ke dalam tipe air

panas bikarbonat-khlorida sedangkan air panas Candi Umbul dan Pakis Dadu termasuk ke dalam tipe air panas khlorida-bikarbonat. Keberadaan semua mata air panas Candi Umbul-Telomoyo pada zona immature water memberikan gambaran bahwa kondisi air panas kemungkinan berasal langsung dari

kedalaman tetapi selama dalam

pencapaian ke permukaan

kemungkinan telah mengalami

kontaminasi oleh air permukaan atau

pengaruh pengenceran air

permukaannya cukup dominan.

Manifestasi panas bumi Candi Umbul

dan Candi Dukuh diperkirakan

merupakan outflow dari sistem panas bumi Candi Umbul-Telomoyo karena mempunyai tipe klorida–bikarbonat. PENGUKURAN MT

Metode magnetotellurik merupakan

metode eksplorasi elektromagnetik yang mengukur respon bumi dalam besaran medan listrik (E) dan medan magnet (H) terhadap medan elektromagnetik (EM) alam. Respon tersebut dapat berupa komponen horizontal medan magnet serta medan listrik bumi yang diukur pada permukaan bumi pada posisi tertentu.

Terdapat tiga jenis sumber medan EM

alam yang menghasilkan medan

magnetotellurik, yaitu :

- Bersumber dari kilat atau petir, sinyal dari sumber ini memiliki frekuensi yang tinggi

- Bersumber dari aktivitas ionosfir, sinyal dari sumber ini memiliki frekuensi sedang

- Bersumber dari aktivitas sun-spot (bintik hitam) matahari, sinyal dari sumber ini memiliki frekuensi rendah. Tahapan pertama dalam melakukan pengukuran MT adalah menentukan titik ukur dan persiapan peralatan. Setelah itu perlu dilakukan kalibrasi terhadap MTU dan Coil. Kemudian melakukan setting pengukuran. Setelah siap maka dilanjutkan dengan pengambilan data lapangan.

(3)

3 Jumlah titik pengukuran MT dilakukan sebanyak 36 titik ukur yang tersebar secara acak dengan jarak antar titik ukur antara 1500 – 2500 m. gambaran keadaan bawah permukaan khususnya batas dari sistem panas bumi di daerah ini.

Pada peta tahanan jenis kedalaman 500, 1000, dan 1500 meter (Gambar 3) ini terlihat adanya sebaran tahanan jenis rendah yang membentuk kelurusan berarah baratdaya-timurlaut. Kelurusan ini diperkirakan berhubungan dengan struktur geologi yang membentuk graben berarah baratdaya-timurlaut. Nilai tahanan jenis rendah yang berada di sekitar Gunung Telomoyo diperkirakan berhubungan dengan batuan ubahan, sedangkan yang berada di sebelah baratnya diperkirakan berhubungan dengan batuan sedimen. Nilai tahanan jenis sedang – tinggi di sebelah selatan

puncak Gunung Telomoyo

diinterpretasikan sebagai lava produk Gunung Telomoyo yang masih masif. Peta tahanan jenis dengan kedalaman 2000 meter (Gambar 4), nilai tahanan jenis rendah lebih mengecil dan terfokus di sebelah baratlaut Gunung Telomoyo dan di sekitar mata air panas Candi Umbul. Tahanan jenis rendah yang berada di sebelah baratlaut Gunung Telomoyo diperkirakan berasosiasi dengan batuan ubahan dan berfungsi sebagai batuan penudung (cap rock) pada sistem panas bumi di daerah ini, sedangkan tahanan jenis rendah yang berada di sekitar mata air panas Candi Umbul diperkirakan merupakan respon dari batuan sedimen dan merupakan batas luas dari sistem panas bumi di daerah ini. Nilai tahanan jenis sedang – tinggi di sekitar Gunung Andong dan

daerah Banyubiru diperkirakan

merupakan respon dari lava produk Gunung Telomoyo dan atau lava produk

Gunung Ungaran. Pada kedalaman ini masih memperlihatkan adanya pola kelurusan yang berarah baratdaya– timurlaut yang diperkirakan merupakan respon dari struktur yang membatasi sistem panas bumi di daerah ini.

Pada peta sebaran tahanan jenis pada kedalaman 2500 meter (Gambar 5), nilai tahanan jenis rendah membentuk pola memanjang dari baratdaya ke arah timur laut dan diapit oleh sebaran tahanan jenis sedang – tinggi. Pola kelurusan ini diperkirakan merupakan respon dari struktur graben yang ada di daerah ini. Tahanan jenis rendah yang membentuk kontur tertutup di sekitar daerah ubahan dipekirakan merupakan puncak dari

reservoir panas bumi, sedangkan

tahanan jenis rendah yang berada di sekitar mata air panas Candi Umbul diperkirakan merupakan respon dari batuan sedimen. Nilai tahanan jenis sedang-tinggi yang berada di sebelah selatan dan utara daerah penyelidikan diinterpretasikan sebagai lava produk dari Gunung Telomoyo dan atau Gunung Ungaran.

Pada peta tahanan jenis dengan

kedalaman 3000 meter (Gambar 6) hampir didominasi oleh tahanan jenis sedang – tinggi. Tahanan jenis rendah hanya terlihat di sekitar mata air panas Candi Umbul dan diinterpretasikan sebagai batuan sedimen. Tahanan jenis sedang yang berada di sekitar batuan ubahan diinterpretasikan sebagai bagian dari reservoir panas bumi, sedangkan tahanan jenis tinggi yang berada di sebelah selatan dan utara Gunung Telomoyo diinterpretasikan sebagai lava produk Gunung Ungaran dan atau batuan sedimen yang sangat kompak. MODEL TAHANAN JENIS 2D

(4)

4

Lintasan 1 (Gambar 7) berarah

baratdaya – timurlaut dan memotong ketiga mata air panas. Hasil pemodelan memperlihatkan nilai tahanan jenis rendah < 10 Ohm-m cukup luas hingga kedalaman 4000 meter di sebelah baratdaya dan diindikasikan sebagai respon dari batuan sedimen yang merupakan batas luar dari sistem panas bumi di daerah survei. Nilai tahanan jenis yang lebih tipis di bagian tengah dan sebelah timurlaut diperkirakan sebagai respon dari batuan ubahan yang menjadi batuan penudung pada sistem panas bumi di daerah penyelidikan. Lintasan ini diinterpretasikan terdapat 4 buah sesar yang membentuk graben dan yang mengontrol sistem panas bumi di daerah penyelidikan. Sebaran tahanan jenis sedang antara 10 Ohm-m sampai 50 Ohm-m yang berada diantara struktur sesar tersebut diinterpretasikan sebagai respon dari reservoar panas bumi.

baratdaya-timurlaut memperlihatkan adanya sebaran tahanan jenis rendah < 10 Ohm-m yang mencapai kedalaman sekitar 3000 meter di sebelah baratdaya yang diindikasikan sebagai respon dari

batuan sedimen, dan di sebelah

timurlaut diperkirakan merupakan batuan ubahan yang berfungsi sebagai batuan penudung pada sistem panas bumi ini. Kedua sebaran tahanan jenis rendah ini diperkirakan dibatasi oleh sebuah sesar yang miring ke arah timurlaut. Sebaran tahanan jenis sedang antara 10 hingga 50 Ohm-m yang berada di sebelah timurlaut di bawah sebaran tahanan jenis

rendah diperkirakan merupakan

reservoar panas bumi.

baratdaya–timurlaut memperlihatkan adanya sebaran tahanan jenis rendah < 10 Ohm-m di dekat permukaan dari baratdaya hingga timurlaut dengan ketebalan sekitar 2500 meter. Tahanan jenis rendah yang berada di sekitar titik

MTUT-25 diperkirakan berasosiasi

dengan batuan sedimen, sedangkan yang lainnya diperkirakan berasosiasi dengan batuan ubahan hidrotermal. Nilai

tahanan jenis sedang 20 hingga 50 Ohm-m yang dekat dengan permukaan di sekitar titik MTUT-21 diperkirakan merupakan respon dari lava produk Gunung Telomoyo yang masih segar dan bersifat kedap air sehingga bisa menjadi batuan penudung untuk sistem panas bumi. Pada penampang ini juga diinterpretasikan terdapat 4 buah sesar, dimana membentuk sebuah graben yang

membatasi sistem panas bumi.

Reservoar panas bumi diperkirakan berada di bawah batuan penudung yang dicirikan dengan sebaran tahanan jenis rendah dan dicirikan dengan sebaran tahanan jenis sedang antara 20 Ohm-m diinterpretasikan sebagai respon dari batuan ubahan akibat adanya aktivitas panas bumi. Batuan ubahan ini berfungsi sebagai batuan penudung pada sistem panas bumi di daerah ini. Selain itu, di sekitar MTUT-17 juga memperlihatkan sebaran tahanan jenis rendah yang

diinterpretasikan sebagai batuan

sedimen dan batuan piroklastik yang jenuh air. Tahanan jenis sedang 20 hingga 50 Ohm-m yang berada di bawah batuan penudung diinterpretasikan sebagai reservoar dari sitem panas bumi di daerah ini.

baratlaut-tenggara memperlihatkan

sebaran tahanan jenis rendah < 5 Ohm-m diperkirakan Ohm-merupakan respon dari batuan ubahan dan batuan piroklastik yang jenuh air, dan tahanan jenis ±100 Ohm-m diinterpretasikan sebagai respon dari lava produk Gunung Telomoyo dan atau Gunung Ungaran.

baratlaut-tenggara memperlihatkan

tahanan jenis rendah di bagian tengah

dekat dengan permukaan yang

(5)

5 daerah ini. Di bawah tahanan jenis rendah terdapat tahanan jenis sedang yang diinterpretasikan sebagai reservoar panas bumi. Pada penampang ini juga diinterpretasikan terdapat 2 buah sesar normal yang membatasi sistem panas bumi di daerah ini.

baratlaut-tenggara menunjukkan

sebaran tahanan jenis rendah <10 Ohm-m yang berada di sebelah tenggara diinterpretasikan berupa batuan ubahan

yang berfungsi sebagai batuan

penudung, sedangkan tahanan jenis sedang antara 20 hingga 50 Ohm-m yang berada di bawah sebaran tahanan jenis rendah diinterpretasikan sebagai reservoar panas bumi. Hasil pemodelan ini lebih terlihat jelas bahwa tebal batuan penudung sekitar 1500 hingga 2000 meter, sedangkan tebal reservoar diperkirakan sekitar 1000 meter dan puncaknya diperkirakan berada pada kedalaman sekitar 1500 meter. Dari hasil

pemodelan juga diinterpretasikan

terdapat dua buah sesar normal yang membatasi sistem panas bumi di daerah ini.

Lintasan 8 (Gambar 14) memperlihatkan adanya sistem panas bumi tetapi luasnya relatif lebih kecil dibanding pada lintasan 7. Keadaan ini menunjukkan bahwa lintasan 8 berada di bagian samping reservoar panas bumi. Batuan penudung pada lintasan ini diperlihatkan oleh sebaran tahanan jenis rendah <10 Ohm-m yang berada di sebelah tenggara dengan ketebalan sekitar 1500 meter,

sedangkan reservoar panas bumi

diperkirakan berada di bawahnya pada kedalaman sekitar 1500 meter di bawah permukaan dengan ketebalan sekitar 1000 meter. Hasil pemodelan juga diinterpretasikan terdapat sesar-sesar normal yang membentuk graben, yang menjadi batas dari sistem panas bumi di daerah ini.

DISKUSI

Berdasarkan hasil survei MT, sebaran

tahanan jenis rendah yang

diinterpretasikan sebagai respon dari

batuan penudung berada di sebelah baratdaya puncak Gunung Telomoyo dan tersebar dari permukaan hingga kedalaman antara 1500 – 2000 meter. Sedangkan tahanan jenis rendah yang berada di sebelah barat puncak Gunung

Telomoyo diperkirakan merupakan

respon dari batuan sedimen yang merupakan basemen dari sistem panas bumi di daerah ini.

Reservoir panas bumi panas bumi diperkirakan berada di bawah batuan penudung dengan puncaknya berada pada kedalaman sekitar 1500 meter (Gambar 7 dan Gambar 13). Puncak reservoir ini cenderung semakin dalam

ke arah baratlaut dan mencapai

kedalaman 2000 meter di bawah

permukaan tanah. Sistem panas bumi di daerah ini diperkirakan dibatasi oleh dua buah struktur yang membentuk graben yang terlihat dari data geomagnet maupun data MT. Berdasarkan data geologi sumber panas dari sistem panas

bumi Candi Umbul-Telomoyo

diperkirakan berasal dari sisa panas dari dapur magma yang berasosiasi dengan aktivitas vulkanik terakhir komplek Gunung Telomoyo.

Daerah prospek panas bumi Candi Umbul Telomoyo terletak di sebelah baratlaut puncak Gunung Telomoyo dan dibatasi oleh sebaran tahanan jenis rendah. Luas daerah prospek tersebut sekitar 21 km2 dan termasuk ke dalam daerah prospek terduga (Gambar 15). Estimasi potensi energi panas bumi

ditentukan dengan menggunakan

metode volumetrik (Lump Parameter) dengan menggunakan asumsi tebal reservoir = 1 km, recovery factor = 50%, faktor konversi = 10%, dan lifetime = 30 tahun. Dengan luas daerah prospek

Telomoyo dihitung dengan

menggunakan persamaan sebagai

(6)

6 Q = 0,11585 x A x ( TRes – T cut off) o C

= 0,11585 x 21 x (230 – 180) = 121,6 » 120 MWe

Potensi energi panas bumi daerah Candi Umbul Telomoyo setelah dilakukan pengukuran MT sekitar 120 MWe dan termasuk ke dalam kelas cadangan terduga.

KESIMPULAN

1. Sebaran tahanan jenis rendah yang berada di sebelah baratlaut puncak Gunung Telomoyo diinterpretasikan

sebagai batuan penudung,

sedangkan tahanan jenis rendah yang berada di sebelah barat puncak Gunung Telomoyo atau sekitar mata air panas Candi Umbul dan mata air panas Pakis Dadu diinterpretasikan sebagai respon dari batuan sedimen. 2. Batuan penudung tersebar dari dekat

permukaan tanah sampai kedalaman antara 1500 hingga 2000 meter. 3. Reservoir panas bumi diperkirakan

berada di bawah batuan penudung dengan puncaknya berada pada kedalaman 1500 meter. Reservoir ini cenderung semakin dalam ke arah

baratlaut dimana puncak

reservoirnya berada pada kedalaman 2000 meter.

4. Daerah prospek panas bumi berada di sebelah baratlaut puncak Gunung Telomoyo dengan luas sekitar 21 dalam kelas cadangan terduga UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kelompok Penyelidikan Panas Bumi dan Pusat Sumber Daya Geologi yang telah memberikan ijin untuk menggunakan data hasil survei MT dalam penulisan makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh anggota tim survei MT daerah

panas bumi Telomoyo dan anggota tim geologi dan geokimia yang telah bersedia untuk banyak berdiskusi

dengan penulis, khususnya Dudi

Hermawan, Bangbang Sulaeman, dkk. DAFTAR PUSTAKA

Bemmelen, R.W. Van (1949), dalam bukunya The Geology of Indonesia. M.N. Kartadinata, dkk, (1995), Laporan

Pemetaan Geologi Gunungapi

Merbabu, Direktorat Vulkanologi. Pertamina (1989), Geologi dan Alterasi

Batuan Daerah Gunung Telomoyo, Jawa Tengah.

Pertamina (1993), Laporan Akhir

Pengumpulan Data Geologi,

Geokimia, dan Geofisika serta Pengukuran Landaian Suhu di dalam Sumur Dangkal di daerah Telomoyo-Jawa Tengah.

Pertamina, (1988), Laporan Survei Kombinasi Gravitasi, Tahanan Jenis, Self Potensial (SP), dan Magnetik di daerah Gunung Telomoyo, Jateng. Pertamina, (1988), Laporan Survey Hg

dan CO2 daerah Gunung Telomoyo,

Jawa Tengah.

Robert E.Thaden, dkk, (1975), Geologi Lembar Magelang dan Semarang, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.

Tim Survei Terpadu, (2010), Laporan Akhir Survei Panas Bumi Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Candi

Umbul-Telomoyo, Provinsi Jawa

Tengah.

Tim Survei Magnetotellurik, (2010), Laporan Akhir Survei Magnetotellurik Panas Bumi Daerah Candi Umbul-Telomoyo, Provinsi Jawa Tengah. Tumpal Situmorang dan Imam Suradji,

(1988), Laporan Geologi Foto

Gunung Merbabu dan sekitarnya,

(7)

7 LAMPIRAN

(8)

8

Gambar 2. Peta geologi daerah panas bumi Telomoyo

(9)

9

Gambar 4. Peta tahanan jenis kedalaman 2000 meter

(10)

10