DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... iii
ABSTRAK ... iv ABSTRACT... v RIWAYAT HIDUP ... vi MOTTO ... vii PERSEMBAHAN ... viii KATA PENGANTAR ... ix DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR SIMBOL ... xviii
BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Batasan Masalah ... 3 1.4 Tujuan Penelitian ... 3 1.5 Manfaat Penelitian ... 3 1.6 Perangkat Lunak ... 4 1.7 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Geologi Regional ... 5
2.2 Geologi Daerah Penelitian ... 6
2.3 Sistem Panas Bumi ... 11
2.4 Metode Magnetotellurik (MT) ... 12
2.5 Konsep Dasar Metode Magnetotellurik (MT) ... 15
2.6 Tensor Impedansi ... 19
2.8 Skin Effect dan Skin Depth ... 22
2.9 Analisis Data Magnetotellurik (MT) ... 23
2.10 Pemodelan Data Magnetotellurik (MT) ... 27
2.11 Penelitian Terdahulu ... 28
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 32
3.1 Waktu, Tempat Penelitian dan Desain Akuisisi ... 32
3.2 Alat dan Bahan ... 33
3.3 Prosedur Penelitian ... 34
3.4 Diagram Alir Penelitian ... 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 42
4.1 Hasil Analisis Data Magnetotellurik (MT) ... 42
4.2 Hasil Pemodelan 2D ... 45
4.3 Visualisasi 3D Data Magnetotellurik ... 50
BAB V PENUTUP ... 53
5.1 Kesimpulan... 53
5.2 Saran ... 53
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Fisiografi Tularosa Basin yang dibatasi oleh Pegunungan San Andreas, Organ, Franklin di bagian Barat dan Pegunungan Sierra Blanca, Sacramento di bagian Timur (Kelley, 1983) ... 5 Gambar 2.2 Peta geologi daerah penelitian terletak di Tularosa Basin, daerah penelitian ditunjukkan oleh kotak biru (Modifikasi dari Scholle, 2003) ... 6 Gambar 2.3 Sistem panas bumi yang terdiri dari sumber panas, reservoir, batuan penudung, siklus hidrologi, dan daerah resapan (Fanelli.Mario, 1995) ... 11 Gambar 2.4 Ilustrasi sumber gelombang MT frekuensi rendah yang berasal dari aktivitas angin matahari (solar wind) yang sampai ke bumi melalui lapisan ionosfer (Grandis, 2013) ... 13 Gambar 2.5 Ilustrasi sumber gelombang MT frekuensi tinggi yang berasal dari aktivitas listrik atmosfer (Grandis, 2013) ... 14 Gambar 2.6 Metode pengukuran dalam MT yang menunjukkan komponen medan listrik dan medan magnet pada medium 2D. Medium 1 merupakan metode TE sedangakan pada medium 2 merupakan metode TM (Grandis, 2013) ... 21 Gambar 2.7 Ilustrasi phase tensor 1D yang memiliki bentuk eliptisitas lingkaran dengan nilai skew angle (𝛽 = 0) (Niasari, 2015) ... 25 Gambar 2.8 Ilustrasi phase tensor 2D yang memiliki bentuk eliptisitas simetris dengan nilai skew angle (𝛽 = 0) (Niasari, 2015) ... 25 Gambar 2.9 Ilustrasi phase tensor 3D yang memiliki bentuk eliptisitas asimetris dengan nilai skew angle adalah (𝛽 < −3° atau 𝛽 > 3°) (Caldwell, 2004) ... 26 Gambar 2.10 Ilustrasi diagram mawar geoelectrical strike daerah Tularosa Basin dengan arah N165°E... 27 Gambar 2.11 Peta persebaran data penelitian analisis geokimia geotermal Tularosa Basin, kotak berwarna kuning menandakan perkiraan area
penelitian Tugas Akhir yang menunjukkan adanya data temperatur gradien panas bumi dan aliran panas (Greg dkk, 2017) ... 29 Gambar 2.12 Diagram terner hasil analisis sampel geokimia air pada daerah Tularosa Basin, yang menyatakan bahwa air bawah permukaan berasal dari air meteorik dan sebagian besar kaya akan kandungan bikarbonat dan atau sulfat dengan pH 6-7 (Greg dkk, 2017) ... 30 Gambar 2.13 Peta persebaran klasifikasi temperatur gradien panas bumi Tularosa Basin, kotak biru menandakan perkiraan area penelitian Tugas Akhir yang termasuk dalam klasifikasi potensi temperatur gradien resiko medium dengan suhu yang berkisar 60°C/km - 80°C/km (Greg dkk, 2017)... 31 Gambar 3.1 Desain akuisisi metode MT yang berada di Tularosa Basin, terdiri dari 15 titik pengukuran yang terbagi oleh 3 profil lintasan ... 32 Gambar 3.2 Hasil analisis data Magnetotellurik (MT) yang menunjukkan nilai
geoelectrical strike sebesar N165°E ... 36
Gambar 3.3 Tampilan database pada Software WinGLink ... 37 Gambar 3.4 Peta Topografi yang terdiri dari 15 titik pengukuran dan 3 profil lintasan MT ... 37 Gambar 3.5 Contoh kurva sounding MT032 setelah proses Masking, Smoothing dan rotasi dengan arah N165°E. Kurva biru menunjukkan kurva TM sedangkan kurva merah menunjukkan kurva TE ... 38 Gambar 3.6 Ilustrasi model awal sebelum melakukan inversi dan setelah diatur nilai mesh ... 39 Gambar 3.7 Hasil inversi pemodelan 2D menggunakan Software WinGLink ... 40 Gambar 3.8 Diagram alir penelitian ... 41 Gambar 4.1 Phase Tensor data MT pada periode rendah (0.0066 s) yang mayoritas memiliki dimensionalitas 1D dengan arah geoelectrical
strike yang masih terlihat acak (variatif) ... 42
Gambar 4.2 Phase Tensor data MT pada periode menengah (6.6063 s) yang menunjukkan dimensionalitas 2D dan 3D dengan arah geoelectrical
Gambar 4.3 Phase Tensor data MT pada periode tinggi (273.067 s) yang
menunjukkan dimensionalitas 2D dan 3D dengan arah geoelectrical
strike yang sudah terlihat jelas memiliki arah N165°E ... 43
Gambar 4.4 Overlay peta geologi dengan profil lintasan yang tegak lurus dengan
arah struktur sebesar N165°E dan akan digunakan untuk pemodelan 2D ... 44 Gambar 4.5 Profil lintasan data MT Tularosa Basin yang berarah Barat-Timur dan memiliki jumlah data pengukuran sebanyak 15 titik pengukuran yang terbagi menjadi 3 profil lintasan ... 45 Gambar 4.6 Acuan tabel resistivitas batuan dan mineral yang digunakan untuk interpretasi model inversi 2D (Palacky, 1987) ... 46 Gambar 4.7 Hasil pemodelan inversi 2D lintasan 1 berarah Barat – Timur dengan nilai RMS error sebesar 2,4% yang memiliki sebaran resistivitas rendah (≤10 Ω.m) berada di dekat permukaan hingga kedalaman ±700 meter yang diindikasikan sebagai batuan penudung. Sedangkan pada kedalaman ±1000 meter terdapat peningkatan nilai resistivitas batuan dimana sebaran nilai resistivitas tinggi (≥100 Ω.m) yang diindikasikan sebagai reservoir panas bumi dan sumber panas ... 48 Gambar 4.8 Hasil pemodelan inversi 2D lintasan 2 berarah Barat – Timur dengan nilai RMS error sebesar 2,44% yang memiliki sebaran resistivitas rendah (≤10 Ω.m) berada di dekat permukaan hingga kedalaman ±1000 meter yang diindikasikan sebagai batuan penudung. Sedangkan pada kedalaman ±1500 meter terdapat peningkatan nilai resistivitas batuan dimana sebaran nilai resistivitas tinggi (≥100 Ω.m) yang diindikasikan sebagai reservoir panas bumi dan sumber panas ... 49 Gambar 4.9 Hasil pemodelan inversi 2D lintasan 3 berarah Barat – Timur dengan nilai RMS error sebesar 2,4% yang memiliki sebaran resistivitas rendah (≤10 Ω.m) berada di dekat permukaan hingga kedalaman ±800 meter yang diindikasikan sebagai batuan penudung. Sedangkan pada kedalaman ±1000 meter terdapat peningkatan nilai
resistivitas batuan dimana sebaran nilai resistivitas tinggi (≥100 Ω.m) yang diindikasikan sebagai reservoir panas bumi dan sumber panas ... 50 Gambar 4.10 Visualisasi 3D data magnetotellurik (MT) pada daerah Tularosa Basin ... 52
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kolom stratigrafi daerah Tularosa Basin, kotak merah merupakan formasi target pada penelitian ini (Modifikasi dari Seager, 1981; King dan Harder, 1985; dan Broadhead, 2003) ... 10 Tabel 2.2 Klasifikasi temperatur gradien panas bumi daerah Tularosa Basin (Greg dkk, 2017) ... 30 Tabel 3.1 Jadwal kegiatan penelitian ... 33
DAFTAR SIMBOL
𝐸⃗ = Medan listrik (Volt/m)
𝐵⃗ = Induksi magnetik (Weber/m2 atau Tesla) 𝐻⃗⃗ = Medan magnet (Ampere/m)
𝐽 = Rapat arus (Ampere/m2)
𝐷⃗⃗ = Perpindahan listrik (Coulomb/m2) 𝑞 = Rapat muatan listrik (Coulomb/m3) 𝜇 = Permeabilitas magnetik (Henry/m) 𝜎 = Konduktivitas (Ωm-1 atau Siemens/m)
𝜀 = Permitivitas listrik (Farad/m2) 𝜌 = Resistivitas (Ωm)
𝜔 = Frekuensi sudut (Radian/s) 𝑓 = Frekuensi (Hz) 𝑇 = Periode (Sekon) 𝛿 = Skin depth (m) 𝑍 = Tensor impedansi 𝑋 = Bilangan real 𝑌 = Bilangan imajiner 𝛷 = Fase
𝛽 = Skew angle phase tensor 𝑘 = Bilangan gelombang
ℎ = Penetrasi kedalaman medium half space 𝑚 = Parameter model berupa fungsi resistivitas
𝐹 = Fungsi matematis 𝜆 = Parameterisasi
𝜓 = Fungsi objektif dari inversi NLCG 𝐿 = Operator laplacian
