PEMETAAN GEOLOGI DAN IDENTIFIKASI MANIFESTASI
PANAS BUMI DI DAERAH SONGGORITI, KOTA BATU
JAWA TIMUR
Laode Bagus Pratama Putra
Teknik Geologi ITATS, Jl. Arief Rahman Hakim No. 100 Surabaya
Email : [email protected]
ABSTRACT
Geothermal is environmentally friendly energy compare to the other energy
source particuraly the ones result from fossil fuel. Geothermal is renewable as its
forming process last continuously as long the environmental condition ( geology and
hydrology) is balance. A study on geothermal manifestation is intended for
investigating the existence of geothermal in the mapping area. It includes
manifestation of geothermal spots and other conditions related to geothermal
existence.
Geothermal refers to the thermal source in the hot water, water vapor, stone
and other minerals, as well as other gases which genetically integrated with
geothermal system. The utilization of geothermal needs mining process. Geothermal
belong to renewable energy which has huge potentials to be an alternative energy. It
is naturally formed under the earth surface as it derives from stone and water heating
together with other geothermal elements saved in the earth’s crust.
Based on the sort of surface manifestation found in the mapping area, there
were 5 geothermal source with neutral pH. Thus, the geothermal system in these area
was interpreted as hot water dominate system. Based on the stratigraphy structure in
the mapping area, the finding of cold water source could be interpreted that there
were 2 aquifer layers. The aquifer system of geothermal possibly came from
igneous rock in which aquifer was from quarter-aged rock or breccia stone which
belonged to permeable one. There were other quarter stone such as intrusive rock on
the surface.
ABSTRAK
Energi Panas Bumi adalah energi yang bersifat ramah lingkungan bila dibandingkan dengan jenis energi lainnya terutama yang berasal dari hasil pembakaran bahan bakar fosil (fossil fuel). Sumber energi panas bumi cenderung tidak akan habis, karena proses pembentukannya yang terus menerus selama kondisi lingkungannya (geologi dan hidrologi) dapat terjaga keseimbangannya. Studi manifestasi panas bumi adalah untuk mengetahui kondisi keterdapatan panas bumi pada daerah pemetaan berupa manifestasi titik-titik sumber mata air panas dan keadaan lain yang berhubungan dengan keberadaan panas bumi.
Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan untuk pemanfaataan nya diperlukan proses penambangan. Panas bumi adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui (renewable), berpotensi besar serta sebagai salah satu sumber energi pilihan dalam keanekaragaman energi. Panas bumi merupakan sumber energi panas yang terbentuk secara alami di bawah permukaan bumi. Sumber energi tersebut berasal dari pemanasan batuan dan air bersama unsur-unsur lain yang dikandung panas bumi yang tersimpan di dalam kerak bumi.
Berdasarkan jenis manifestasi permukaan yang dijumpai di daerah pemetaan terdapat 5 (lima) mata air panas yang bersifat pH netral, maka sistem panas bumi di daerah tersebut di intrepetasikan sebagai sistem panas bumi dominan air panas (hot water dominated system). Dengan ditemukan juga mata air dingin maka dapat di intrepetasikan ada 2 (dua) lapisan akuifer berdasarkan susunan stratigrafi di daerah pemetaan, sistem akuifer panas bumi di daerah pemetaan diduga berada pada batuan beku, dimana akuifernya terdapat pada batuan yang berumur Kuarter atau yang kemungkinan adalah batuan breksi yang juga merupakan batuan permeable. Hal ini juga terbukti adanya batuan Kuarter lain yaitu batuan terobosan yang muncul di permukaan.
PENDAHULUAN
Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas,
uap air, batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya
tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan untuk pemanfataannya
diperlukan proses penambangan. Panas bumi adalah sumber daya alam yang dapat
diperbarui (renewable), berpotensi besar serta sebagai salah satu sumber energi
pilihan dalam keanekaragaman energi. Panas bumi merupakan sumber energi panas
yang terbentuk secara alami di bawah permukaan bumi. Sumber energi tersebut
berasal dari pemanasan batuan dan air bersama unsur-unsur lain yang dikandung
panas bumi yang tersimpan di dalam kerak bumi.
Secara sederhana, energi panas bumi adalah energi panas yang dipindahkan
dari bagian dalam bumi. Energi tersebut dapat diambil dalam bentuk uap atau air
panas, Sesumber panas bumi didefiniskan sebagai suatu reservoir dimana energi
panas bumi dapat diekstraksi secara ekonomis dan dimanfaatkan untuk pembangkit
tenaga listrik atau untuk keperluan industri, pertanian atau keperluan-keperluan
domestik yang sesuai (Armstead, 1978 dan Gupta, 1980). Tulisan ini
mengetengahkan gambaran umum tentang energi panas bumi, meliputi asal usulnya,
macam-macam sistem panas bumi, sifat keterbaruannya serta sekilas mengenai
keterdapatannya di lndonesia.
TINJAUAN PUSTAKA
Suatu wilayah memiliki potensi geothermal dapat diketahui dengan
ditemukannya manifestasi permukaan. Manifestasi permukaan yang diantaranya
adalah : mata air panas, uap panas, lumpur panas, dan tanah panas.
Adanya suatu sistem hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukan adanya
manifestasi geothermal di permukaann seperti :
1. Mata air panas/hangat; batuan dalam dapur magma masih panas sampai ribuan
tahun, air tanah yang turun dan bersentuhan dengan batuan panas, maka
terpanaskan dan cenderung naik ke permukaan melalui rekahan-rekahan pada
2. Geyser; adalah air tanah yang tersembur keluar sebagai kolam uap air panas, yang
terbentuk oleh adanya celah yang terisi air. Makin besar akumulasi air dalam celah
maka makin tinggi tekanan air di bawahnya, sehingga saat air di bawah mendidih,
terbentuk uap air yang menekan di atasnya. Naik air akan mengurangi tekanan,
sehingga titik didih turun, dan giliran air yang di atas mendidih dan tersembur
keluar serentak sebagai Geyser.
3. Fumarol dan Solfatar; Fumarol merupakan lubang asap tempat keluarnya
gas-gas yang dihasilkan oleh gunung api. Umumnya terletak di sekitar gunung api atau
terobosan melalui rekahan-rekahan. Sedang Solfatar adalah Fumarol yang
mengeluarkan gas belerang (sulfur), sering juga dijumpai belerang yang
mengendap sebagai kristal dan melapisi rekahan-rekahan pada batuan yang
dilaluinya.
4. Tanah Hangat (Warm Ground ; Tanah hangat disebabkan oleh adanya
perpindahan panas secara konduksi oleh batuan yang terpanaskan. Tanah yang
panas disebabkan oleh tidak adanya system hidrologi bawah permukaan. Sehingga
panas yang dihantarkan oleh batuan mengenai batuan sekitarnya yang kemudian
suhunya menjadi meningkat. Perubahan suhu pada tanah hangat berkisar 25°C
-30° C per meter.
5. Mud Pool; lumpur selalu berair karena adanya kondensasi uap.
2.1. Macam-Macam Sistem Panas Bumi
2.1.1. Menurut Jenis Sumber Panas
Berdasarkan jenis sumber panasnya sistem panas bumi ( Gupta 1980) dapat
dikelompokkan ke dalam :
1. Sistem yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku; dan
2. Sistem yang tidak berasosiasi dengan intrusi batuan beku.
Pada sistem yang berasosias dengan intrusi batuan beku perlu diingat bahwa
hanya tubuh magma yang terdapat pada kedalaman yang besar, serta mengalami
proses pendinginan secara konduktif dengan batuan di sekitarnya yang dapat menjadi
sumber panas ideal bagi suatu sistem panas bumi, bila rnagma terlalu cepat mencapai
permukaan bumi, ia akan kehilangan panasnya tanpa dapat membentuk sesumber
panas bumi (Gupta, 1980) Sistem panas bumi di daerah gunung api aktif hingga saat
Adalah sangat penting dalam mekanisme transportasi panas bahwa harus
ditemukan cara untuk membuat batuan yang semula bersifat impermeabel menjadi
struktur perrneabel dengan permukaan transfer panas yang lurus, dan agar struktur
permeabilitas yang dihasilkan juga memungkinkan fluida dipompakan balik ke
permukaan (Gupta, 1980 dan Armstead, 1983). Penelitian tentang cara-cara ekstraksi
energi panas dari sesumber hot dry rock tengah dikembangkan di Amerika Serikat,
Jepang, lnggris, Perancis dan Jerman (Carella dkk., 1995). Sumber panas dari sistem
yang tidak ada sangkut pautnya dengan intrusi batuan beku biasanya berasosiasi
dengan gradien geotermal dari tekanan yang besar atau berasosiasi dengan daerah
aliran panas yang besar. Sumber ini kurang umum dijumpai. Sebagai contoh antara
lain Hungarian Basin di Hongaria, dimana gradien geothermal mencapai 50 – 70°C, <
4 meter (Guota, l96l) Ejan di Basin and Range Province, Amerika Serikat
(Hochstern. 1992).
2.1.2. Menurut jenis fluida reservoir
Berdasarkan fluida yang terkandung di dalarn reservoir, sistem panas bumi
dikelompokkan ke dalam :
1. Sistem dominan uap; dalam sistem ini air yang terpanasi oleh batuan panas
menguap, sehingga mencapai permukaan dalam keadaan relatif kering pada suhu
sekitar 200°C dan lekanan sekitar 8 bar. Uap semacam ini cocok untuk
menggerakkan turbin pembangkit listrik. Sistem panas bumi dominan uap sangat
jarang dijurnpai di dunia dan hingga saat ini ada 5 lapangan besar yang telah
dikembangkan untuk pembangkit listrik, yaitu lapangan Larderello (ltalia), The
Geyser (Kalifornia), Matsukawa (Jepang), Kamojang dan Darajat (lndonesia).
2. Sistem air panas; pada sistem ini air panas bersirkulasi dalam reservoir bila
terperangkap pada sumur pemboran, air akan mengalir secara alamiah atau harus
dipompa. Penurunan tekanan yang besarnya sekitar lebih besar atau kurang,
rnenyebabkan air panas tersebut sebagian berubah menjadi campuran dua fasa
yang dominan air. Carnpuran tersebut mengandung padatan terlarut seperti silika,
karbonat dan sulfat. Padatan terlarut ini dalam beberapa hal dapat mempengaruhi
produksi energi sebab padatan tersebut akan mengendap dan membentuk
terjadinya proses pertukaran panas, sehingga mengurangi aliran fluida dan
perpindahan panas, sistem dominan air lebih banyak dijumpai dibanding sistem
dominan uap, sebagai contoh antara lain lapangan Gunung Salak (lndonesra),
Wairakei' Tauhara dan Waiotapu (New Zealand), Palinpinon (Filipina), Onikobe
(Jepang), Coso dan Long Valey (Amerika Serikat).
3. Sistem dua fasa; pada sistem ini, fluida di dalam reservoir terdiri atas dua fasa
yaitu uap dan air dengan proporsi yang bervariasi. Contoh lapangan bersistem dua
fasa adalah Tongonan (Fiiipina), Dieng dan Lahendong (lndonesia), Broadlands,
Ohaaki dan Kawerau (New Zealand), Hatchobaru dan Otake (Jepang), Aluto
(Ethiopia), Olkaria (Kenya), dan Krafla (lceland)
METODE
Metode yang digunakan dalam pengamatan geologi dari metode yang
digunakan dalam Skripsi ini adalah metode pemetaan geologi permukaan (surface
mapping), yaitu melakukan pengamatan langsung di lapangan. Data yang diamati
berupa data morfologi, litologi dan struktur geologi serta penentuan titik manifestasi
panas bumi. Selain pengamatan juga dilakukan pengambilan contoh batuan dan
dokumentasi. Dalam pelaksanaan pemetaan permukaan akan dilakukan dengan
beberapa tahapan yaitu analisa laboratorium petrografi dan laboratorium kimia.
HASIL PEMBAHASAN
Pada dasarnya dalam pengamatan geomorfologi daerah pengamatan,
pembagian satuan geomorfik (Verstapen, 1975) secara umum yang dipakai adalah
satuan geomorfik berdasarkan kualitatif/genesis yang dipengaruhi oleh roman muka
bumi oleh ketiga faktor pembentukannya yaitu litologi, proses endogen dan proses
eksogen.
Berdasarkan interpretasi pengamatan lapangan, dan analisa, maka geomorfologi
daerah penelitian dapat diklasifikasikan menjadi 3 (Tiga) satuan geomorfik yaitu
Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Lereng Gunungapi (V3), Satuan
Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Kaki Gunung Api (V4), serta Satuan
Satuan Geomorfik Struktural ini didasarkan atas bentukan dari morfologi yang
didominasi dan dikontrol oleh gaya endogen yang. Secara peta topografi,
morfogenesa vulkanik dicirikan oleh kontur dengan kecenderungan
membundar/melingkar dengan variasinya. Satuan ini pelamparannya terdapat di
beberapa desa dari daerah pengamatan. Daerahnya meliputi sekitar selatan Desa
Pesanggrahan, Kelurahan Songgokerto dan Kelurahan Ngaglik, wilayah utara Desa
Sumberejo dan Desa Gunungsari, sebelah barat Desa Pujon Lor. Ketinggian dari
satuan ini berkisar antara 900 – 1800 m di atas permukaan air laut (dpal).
Pada peta topografi satuan ini memiliki kontur yang rapat, dengan kemiringan
lereng pada daerah pengamatan antara 10º hingga 45º.
Klasifikasi satuan stratigrafi daerah penelitian berdasarkan atas kenampakan
megaskopis, ciri litologi dilapangan dan penamaannya merupakan satuan
litostratigrafi tidak resmi, dimana pembagian satuan itu sendiri dengan dasar
pemerian deskriptif ciri fisik dan dominasi batuan yang ada. Stratigrafi daerah
penelitian dapat dikelompokkan menjadi dua satuan litostratigrafi tidak resmi dari
satuan tertua hingga satuan termuda, sebagai berikut:
1. Satuan Andesit
2. Satuan Breksi
3. Satuan Tuff
Manifestasi panas bumi di daerah Songgoriti berupa pemunculan mata air
panas, dan mineral ubahan. Beberapa mata air panas ditemukan berasosiasi dengan
endapan oksida besi seperti yang ditemukan di lokasi mata air panas Gang Apel,
umumnya berasosiasi dengan batuan atau mineral ubahan dan dengan pemunculan
mata air, baik mata air panas maupun mata air dingin
Berdasarkan lokasi keterdapatannya, mata air di daerah panas bumi
Songgoriti, dikelompokkan menjadi 5 (lima) kelompok,yaitu:
1. Mata Air Panas Songgoriti 1
Di daerah Songgoriti atau tempatnya pada Kelurahan Songgokerto ada 2
(Dua) sumber mata air panas di daerah tersebut dan semuanya saling berdekatan.
Mata air panas Songgoriti muncul di dekat tebing bukit dan oleh warga sekitar
hangat tersebut memperlihatkan adanya gelembung-gelembung gas yang keluar
sehingga pemunculannya sangat jelas. Dengan kandungan kimia pada air panas
berupa HCO3 -
,Cl- ,SO4,SiO2 .
2. Mata Air Panas Songgoriti 2 (Candi Songgoriti)
Berada tidak jauh dari Mata air panas Songgoriti 1 yang jarak nya bisa di tempuh dengan berjalan kaki sejauh 10 m. berada di dalam wilayah hotel songgoriti yang lokasi tepat nya berada di samping situs Candi Songgoriti. Dan mata air panas nya di tampung pada tempat penampungan air berentuk Box Air (Tandon). Suhu mata air pada songgoriti 2 mencapai 42°C dengan bau belerang yang masih bisa tercium oleh indra penciuman, air pada mata air tersebut berwarna keruh, dan masih memperlihatkan aktifitas gelembung- gelembung gas yang keluar dengan sangat jelas. Dengan kandungan kimia berupa HCO3 -,Cl,SiO2 .
Pada mata air panas songgoriti 2 tidak diketemukan adanya kandungan kimia SO4.
3. Mata Air Panas Gang Macan
Berada pada gang macan berjarak 100 meter dari Mata Air Songgoriti, mata
air muncul di dekat sungai dan oleh warga sekitar di jadikan sebuah tempat
dan sedikit mengandung oksida besi berwarna kuning ke merah-merahan, dengan
suhu mencapai 47°C. Mata air ini memiliki debit air yang sangat tinggi >5
liter/detik. Kandungan kimia yang terdeteksi berupa HCO3 -
, Cl,SiO2 , Pada mata
air panas ini nilai HCO3 -
Lebih besar dibandingkan dengan mata air panas yang
lain.
4. Mata Air Panas Gang Apel
Terletak di sekitar wilayah Songgoriti tepat nya memasuki area pemukiman
Gang Apel dan mata air ini muncul di kaki bukit yang dekat dengan aliran sungai
kecil. Air nya terasa sedikit dingin denga warna mata air berwarna bening, sedikit
asam, dan sedikit berbau oksida besi. Oleh warga sekitar di tampung dalam bentuk
pipa air yang mana sekarang sudah tidak lagi di gunakan karena kandungan Clorid
yang membuat pipa menjadi berkarat (korosi). Suhu mata air ini mencapai 38°C.
dengan debit air yang normal >1 liter/detik. Pada mata air panas ini terdapat
kandungan kimia berupa HCO3 -
, Cl, SO4, SiO2 .
5. Mata Air Panas Kasinan
Mata air ini terletak di Desa Sumberejo letak nya di tengah - tengah
perkebunan dan mata air ini mucul tepat pada tepian sungai. Kondisi mata air
masih alami tanpa adanya campur tangan dari manusia, suhu mencapai 40°C dan
masih mengeluarkan gelembung – gelembung gas yang masih aktif. Debit air mata
air ini sangat kecil <1 liter/detik. Pada matai air panas kasinan kandungan kimia
HCO3 –sangat sedikit dibandingkan dengan kandungan kimia yang lainnya, SO4
pada mata air panas ini juga lebih tinggi dibandingkan dengan mata air panas yang
Geokimia Air
Geothermometer Panas Bumi Songgoriti
KESIMPULAN
Dari pembahasan Tugas Akhir di daerah Songgoriti dan sekitarnya, dapat
disimpulkan beberapa hal, yaitu :
Lokasi Songgoriti 1 Songgoriti 2 (Candi)
No Tipe Air Lokasi Geothermometer
1 Air Panas Songgoriti 1 221 °C
2 Air Panas Songgoriti 2 (Candi) 223 °C
3 Air Panas Gang Macan 219 °C
4 Air Panas Gang Apel 203 °C
1. Morfologi daerah Pengamatan diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) satuan geomorfik
yaitu :
- Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Lereng Gunungapi (V3);
- Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Kaki Lereng Gunungapi (V4);
- Satuan Geomorfik Vulkanik dengan Subsatuan Dataran Kaki Gunungapi (V5);
2. Keadaan Geologi pada daerah Songgoriti termasuk dalam Komplek Gunungapi
Kawi-Butak terbagi dua Vulkanisme:
- Vulkanisme Tua : Kawah Songgoriti, Kawah Gunung Sari, Kawah
Panderman, Kerucut Pujon.
- Vulkanisme Muda : Kawah Kawi dan Kawah Butak asosiasi erupsi
sampingnya sebagai representasi vulkanisme muda.
3. Litologi batuan pada daerah penelitian terdiri atas 4 (empat) satuan batuan, Satuan
Andesit dengan umur Plistosen Awal, dan Satuan Breksi yang berumur plistosen
tengah-akhir, diatas satuan breksi tersingkap Satuan Tuff yang berumur sama
dengan satuan breksi, dan satuan Aluvium yang berumur holosen.
4. Struktur geologi yang terdapat di daerah penelitian merupakan struktur sesar geser
yang saling berpotongan yang mengakibatkan terbentuknya zona graben,
merupakan zona lemah mengakibatkan rekahan – rekahan terbuka pada batuan
bawah permukaan zona graben. Memungkinkan diterobos oleh magma sebagai
heat source.
5. Dari pengamatan pada daerah penelitian terdapat potensi-potensi geologi baik
yang menguntungkan maupun yang merugikan bagi manusia khususnya
masyarakat sekitar daerah pengamatan. Adapun potensi yang terdapat pada daerah
pengamatan yaitu potensi sumberdaya geologi, yaitu potensi airtanah, potensi
tataguna lahan, pertambangan, wisata dan potensi bencana geologi yaitu gerakan
tanah, dan erosi.
6. Kandungan kimia pada manifestasi panasbumi pada daerah songgoriti berupa
HCO3-, CL, SO4, SiO2. Dengan dominasi kimia air terletak pada tipe CL - HCO3
(Tiper Clorid-Bikarbonat)Maturre Water-Pheripheral water.
7. Tipe sistem panasbumi yang terdapat pada daerah Songgoriti berupa Sistem
Dimana sumber mata air panas yang terdapat pada daerah penelitian berjumlah 5
titik mata air panas.
8. Manifestasi panasbumi daerah Songgoriti berupa mata air panas, dijumpai di
Songgoriti,Songgoriti 2 (Candi), Gg.Macan, Apel dan Kasinan dengan temperatur
permukaan berkisar antara 38 – 47,7 oC berada diwilayah Kota Batu, Jawa Timur.
9. Kelompok mata air panas Songgoriti merupakan tipe air khlorida yang berada
didaerah immature waters dengan pemunculan berada di lingkungan vulkanik.
Pemunculan manifestasi kemungkinan pada daerah out flow.Pendugaan temperatur
bawah permukaan diwilayah Songgoriti adalah berkisar antara 221 oC (metoda
Na/K) termasuk kedalam entalphi sedang .
10.Panabumi Songgoriti terletak disebelah timur Gunung Kawi, sebelah timur laut
Gunung Butak dan disebelah selatan Gunung Panderman. Daerah panasbumi ini
berada pada zona graben yang terbentuk pada perpotongan pasangan Sesar Normal
Cemorokandang dan Sesar Normal Pitrang dengan Sesar Nomal Srandil. Ketiga
sesar normal tersebut dapat diinterpetasikan sebagai struktur geologi pengontrol
fluida panasbumi Songgoriti.
DAFTAR PUSTAKA
Bemmelen Van, R. W, 1949, The Geology of Indonesia, Vol I-A, Gov. Printed Office, The Hague, 732 p.
Dinas Energi Dan Sumber Daya Mineral Provinsi Jawa Timur, 2012, Ringkasan Eksekutif, Surver Pendahuluan, Geologi, Geokimia, Geofisika, Songgoriti – Kawi (Kota Batu, dan Kabupaten Malang),Tidak dipublikasikan.
Direktorat Vulkanologi, 2001, Pengetahuan Dasar Gunung Api Indonesia,(tanpa penerbit), Bandung.
Edwards, L.M., Chilingar, G.V. et al., Handbook of Geothermal Energy, Gulf Publishing Company, 1982, Chapter 2
Herdinata, Niniek Rina dan Wulandari Mandradewi, Evolution of Cisolok-Cisukarame Geothermal System, West JavaINDONESIA Based on its Surface Manifestation, JurnalGeoaplika, volume 5, nomor 1, 2009.
Hiltrudis Gendoet Hartono, 2009, Petrografi Batuan Beku dan Gunung Api,
UNPAD Press, Bandung.
Moch. Munir, 2003, Geologi Lingkungan, Bayumedia, Malang.
Nenny Miryani Saptadji, 2001, Teknik Panas Bumi, Diktat Kuliah Prodi Teknik Perminyakan,Penerbit ITB
Santosa,S dan Atmawinata,S, 1992 Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Lembar Kediri.
Soejono Martodjo, 1973, Prinsip Stratigrafi, ITB, Bandung.
