Geomagnetic Survey In Cangar Area, Batu City, East Java To Assess the Potential of Geothermal

(1)

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

Akhmad Afandi^1)*, Sukir Maryanto¹⁾, Adi Susilo¹⁾

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

2)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 Kota Batu Jawa Timur berdasarkan metode geomagnetik dengan menggunakan alat Proton Precision Magnetometer (PPM-856). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui anomali magnetik pada daerah tersebut. Hasil pengolahan data menunjukkan nilai anomali magnetik residualnya berkisar antara -1.000 nT sampai 680 nT, anomali rendah (negatif) sebesar -1.000 nT yang berada pada utara dan barat dari manifestasi air panas. Potensi panasbumi berdasarkan pemodelan struktur bawah permukaan pada garis A-B berada pada posisi 49 M 0669.071,13174 mT UTM 9.144.184,60107 mU, yang memiliki nilai kontras suseptibilitas sebesar -3,166 dengan volume ± 1.550.345 m³ dan pada garis C-D berada pada 49 M 0669.168,601085 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 the geomagnetic method using a Proton Precision Magnetometer (PPM-856). The purpose is to know the magnetic anomalies around the geothermal area. The results shown that the residual anomaly distributed in the range of -1.000 nT to 680 nT and the low anomaly (negative) at about -1.000 nT located on the north and west of the manifestations of hot water. Geothermal potential based on the subsurface modeling of the structures on the line A-B at position 49 M 0669.071,13174 mT UTM 9.144.184,60107 mU has a value of susceptibility contrast of -3,166 with a volume of ± 1.550.345 m³. Furthermore, on the line C-D at position 49 M 0669.168,601085 mT UTM 9.143.915,10292 mU shown a value of susceptibility contrast at -0,018 with the volume of ± 16.610 m³.

Key word: geothermal, Cangar, geomagnetic, susceptibility

PENDAHULUAN

Di Indonesia tercatat ada 256 daerah panas bumi dengan potensi 27.441 MW yang tersebar dari Propinsi Nangroe Aceh Darussalam hingga Irian Jaya Barat. Dari 256

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

Salah satu daerah potensi panasbumi di Jawa Timur yaitu pemandian air panas Cangar Desa Sumber Brantas, Kecamatan Bumi Aji, Batu. Hal ini di tunjukkan dengan adanya manifestasi air panas di peta geologi [2]. Pada ---

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

(2)

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

lokasi pemandian air panas Cangar telah dilakukan penelitian dengan beberapa metode geofisika yaitu geolistrik dangravity.Menurut Rakhmanto [3] dengan menggunakan metode geolistrik menjelaskan bahwa sumber panasbumi diduga dari batuan lava dengan nilai resistivitas > 1000 Ohm meter, dengan kedalaman 24 meter dari permukaan tanah.

Sedangkan menurut Zaman [4] dengan menggunakan metode gravity menjelaskan bahwa potensi panasbumi daerah pemandian air panas Cangar memiliki volume ± 2.024.640 m³ yang berada di sebelah utara dari manifestasi air panas, yaitu pada posisi S 7.7406^o E 112.5339^o. Untuk membandingkan kedua hasil tersebut juga diperlukan penelitian dengan menggunakan metode geofiska lainnya yaitu geomagnet.

Pada penelitian ini, digunakan metode geomagnet karena untuk mengetahui variasi medan magnet di daerah penelitian. Variasi magnet disebabkan oleh sifat kemagnetan yang tidak homogen dari kerak bumi.Dimana batuan di dalam sistem panas bumi pada umumnya memiliki magnetisasi rendah dibanding batuan sekitarnya. Hal ini disebabkan adanya proses demagnetisasi oleh proses alterasi hidrotermal.

Nilai magnet yang rendah tersebut dapat menginterpretasikan zona-zona potensial sebagai reservoar dan sumber panas [5]

sehingga dapat diketahui struktur bawah permukaan yang lebih dalam beserta nilai suseptibilitas dari suatu batuan serta dapat melokalisir daerah anomali magnet yang telah diduga pada penelitian sebelumnya. Maka dari itu perlu diadakan penelitian tentang Studi Potensi Panasbumi Di Daerah Cangar Kota Batu Jawa Timur Menggunakan Survei Geomagnetik.

METODE PENELITIAN

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

magnetik menggunakan alat Proton Procession Magnetometer (PPM) dengan metode lopping tertutup, dengan artian satu siklus pengukuran diawali dan diakhiri pada tempat yang sama.

Hal ini bertujuan agar koreksi diurnal dapat dilakukan terhadap pengukuran. Kemudian titik-titik (spasi) diatur sejarak 50 meter, akan tetapi jarak antar titik-titik tersebut sewaktu- waktu bisa berubah dikarenakan titik-titik tersebut mengikuti jalur-jalur yang memungkinkan untuk dilewati.

Dari akuisisi data maka diperoleh 86 titik pengamatan.Penelitian ini dilakukan dengan pengambilan data nilai intensitas medanmagnetik, waktu, posisi latitude, posisi longitude dan ketinggian di sekitar pemandian air panas Cangar.

HASIL DAN PEMBAHASAN Dari data yang diperoleh, pertama kali harus dilakukan koreksi harian (diurnal) untuk menghilangkan pengaruh medan magnet luar atau variasi harian kemudian dilakukan koreksi IGRF (International Geomagnetic Reference Field), setelah itu hasil koreksi IGRF di plot dengan posisi pengambilan data sehingga diperoleh nilai anomali magnetik total yang dapat dilihat pada Gambar 2. Dari skala warnanya, mempunyai nilai berkisar antara - 2600 nT untuk nilai minimumnya di sekitar titik c8 dan c20 sampai 1800 nT untuk nilai maksimumnya berada di sekitar titik d9 dan d23. Pada kontur anomali magnetiktotal merupakan kontur gabungan antara anomali lokal dan regional.

Setelah diperoleh nilai anomali magnetik total maka langkah selanjutnya yaitu dilaukan reduksi ke bidang datar, hal ini dikarenakan adanya pengaruh permukaan yang termagnetisasi pada daerah pengambilan data sehingga mempengaruhi nilai intensitas magnet, pada reduksi ke bidang datar maka ketinggian yang dipakai merupakan ketinggian rata-rata dari semua titik pengukuran [6]

sehingga diperoleh Gambar 3.

(3)

Setelah dilakukan reduksi ke bidang datar maka harus dilakukan kontinuasi ke atas (upward continuation) agar diperoleh anomali regional yang lebih halus sehingga di temuukan anomali lokal yang lebih jelas [6]

(dapat dilihat pada Gambar 4).

Setelah diperoleh anomali regiaonal maka langkah selanjutnya agar menemukan anomali lokal yaitu dengan mengurangi anomali IGRF (anomali magnet total) terhadap anomali regional maka diperoleh hasil kontur anomali residual seperti Gambar 5. Pada hasil anomali residual ini kontur anomali rendah sampai pada nilai -1.000 nT karena kerentanan dari suseptibilitas suatu batuan (k) itu sebanding dengan konsentrasi mineral magnetik pada batuan tersebut sehingga batuan mengalami pelapukan.

Dari anomali gradient horizontal kemudian di korelasi dengan anomali residual untuk menentukan daerah yang di sayat berupa garis lurus seperti gambar 6 untuk sayatan A-B dan sayatan C-D. Kemudian dilakukan pemodelan dengan menggunakan software mag2dc dimana software ini menggunakan 2 1/2 dimensi yang diajukan oleh Talwani dimana hasil dari pemodelan ini adalah 2 dimensi dengan variabel lebar dan kedalaman akan tetapi ada 1 variabel yang tidak di tampilkan pada hasil pemodelan yaitu variabel ketebalan dimana variabel akan tampak ketika dibaca dalam bentuk file ASCII.

Dalam interpretasi kuantitatif ini menggunakan software Mag2dc for windows dimana prinsip kerja darisoftwareini adalah

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

(4)

menyamakan garis kurva anomali sisa yang berbentuk garis putus-putus dengan kurva anomali perhitungan yang berbentuk garis tegas. Dimana hasil dari penyamaan ini digunakan untuk menggambarkan struktur geologi bawah permukaan sehingga di peroleh gambar 7 dan 8.

Dari Gambar 7 dapat dijelaskan bahwa sumbu x menunjukkan jarak pada sayatan dengan panjang lintasan 475 meter dan sumbu y positif menunjukkan nilai intensitas magnetik yang memperlihatkan kurva pemodelan dengan nilai pola tinggi dan rendah, dimana nilai pola terendah sebesar - 651 nT serta nilai pola tertinggi sebesar 217 nT dan sumbu y negatif menunjukkan kedalaman sampai 2000 m atau 2 km dan nilai pada batuan tersebut merupakan nilai suseptibilitas.Dari hasil pemodelan sayatan A-

B menunjukkan bahwa struktur batuan di dominasi oleh batuan beku karena adanya hasil pembekuandari Gunungapi Arjuno-Wilerang seperti Basalt dan Granit.Selain itu, juga terdapat batuan mineral yang bersifat terang seperti kalsit dan sulfida dan juga terdapat batuan sedimen yaitu sandstone.Pada lapisan atas di kedalaman 0-1500 meter terdapat batuan kalsit, sulfida, sandstone. Dimana batuan mineral ini menerobos batuan basalt akibat adanya rekahan dan aktivitas dari Gunungapi Arjuno-Wilerang. Sedangkan pada lapisan kedua (kedalaman 1500-2000) juga di dominasi oleh batuan beku yaitu basalt dan granit.

Pada Gambar 8 dapat dijelaskan juga bahwa sumbu x menunjukkan jarak pada sayatan dengan panjang lintasan 850 meter dan sumbu 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

(5)





 

 ⁿ

i i

M XL

XM XL

R

n¹ ₁ ¹⁰⁰^% magnetik yang memperlihatkan kurva

pemodelan yang mempunyai nilai pola tinggi dan rendah dimana nilai pola terendah sebesar -270 nT serta nilai pola tertinggi sebesar 150 nT dan sumbu y negatif menunjukkan kedalaman sampai 2000 m atau 2 km dan nilai pada batuan tersebut merupakan nilai suseptibilitas.Dari hasil pemodelan menunjukkan bahwa struktur batuan pada pemodelan C-D hampir sama dengan pemodelan A-B dimana struktur batuannya di dominasi oleh batuan beku karena adanya hasil pembekuandari Gunungapi Arjuno-Wilerang seperti basalt, porphyry dan diabas. Selain itu, juga terdapat batuan mineral yang bersifat terang seperti kalsit dan juga terdapat batuan sedimen yaitu sandstone.Pada lapisan atas di kedalaman 0-1253 meter terdapat batuan kalsit, porphyry, sandstone dan diabas.Dimana batuan mineral ini menerobos batuan basalt akibat adanya rekahan dan aktivitas dari

Gunungapi Arjuno-Wilerang.Sedangkan pada lapisan kedua (kedalaman 1253 m – 2000 m) juga di dominasi oleh batuan beku yaitu basalt dan diabas.

Pada hasil pemodelan penampang A-B maupun C-D terdapat adanya sesar, rekahan dan batuan pembawa panas dan pada penampang A-B dan C-D potensi panasbumi ditemukan dengan nilai suseptibilitas rendah sebesar -3.166 dan -0.018 dengan ditunjukkan lingkaran pada Gambar 7 dan 8 dengan nilai suseptibilitas rendah diakibatkan oleh zona batuan tersebut sudah demagnetisasi oleh panasbumi.

Dari Gambar 7 dan 8 juga dibutuhkan mencari nilai eror pada pemodelan penampang. Menurut Sunaryo dalam Risdiasari untuk mencari nilai eror dari model hasil penampang maka digunakan persamaan sebagai berikut [7]:

(1)

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

(6)

Dengan menggunakan rumus pada persamaan 1 maka diperoleh eror pada Gambar 7 sebesar 3,95% dan pada Gambar 8 diperoleh eror sebesar 5,54%.

Pada daerah pemandian air panas Cangar ditemukan 5 manifestasi panasbumi yang muncul di permukaan dengan temperatur dan lokasi yang berbeda.Adapun hasil pengukuran temperatur dan lokasinya seperti Tablel 1.

Di daerah panasbumi Cangar juga dilakukan penelitian dengan menggunakan metode geofisika lainnya,dengan menggunakan metode gravity membuktikan bahwa batuan di daerah pemodelan penampang pembawa panas dihasilkan oleh batuan lava dan basalt dan daerah penelitian diduga terdapat potensi panasbumi lain dengan volume ±2.024.640 m³dan memiliki densitas sebesar 7,4-7,6 g/cm³merupakan batuan mineral yang merubah nilai densitas sebuah batuan dan potensi panasbumi berada

disebelah utara dari manifestasi air panas, yaitu pada posisiS 7.7406^oE 112.5339^o.

Sedangkan dengan menggunakan metode resistivity membuktikan bahwa sumber panasbumi tersebut diduga batuan lava dengan nilai resistivitas > 1000 Ohm meter, dengan kedalaman 24 meter dari permukaan tanah VES 3.Lapisan akuifer berupa pasir yang berada diatas batuan lava.Adanya retakan/crackbatuan mengakibatkan air panas tersebut untuk keluar kepermukaan tanah dan penyebaran panas bumi diduga berada disebelah selatan dari sumber 1 pada manifestasi air panas kearah punggung gunung Welirang.

Jika hasil dari metode magnetik dibandingkan dengan metode gravity dan geolistrik pada daerah panasbumi Cangar maka terdapat beberapa informasi yang saling mendukung antar ketiga metode tersebut..

= Kalsit (mineral)

= Sulfida (mineral)

= Basalt (Beku)

= Granit (Beku)

= Manifestasi

Gambar 5.Hasil Anomali Residual dengan interval 60 nT

(7)

Pada Gambar 7 dengan sayatan A-B terdapat potensi panasbumi yang memiliki volume ± 1.550.345 m³yang berada sekitar 49

M 0669.168,601085 mT UTM

9.143.915,10292 mU dengan batuan pembawa panas yaitu basalt (lava), sedangkan pada hasil geolistrik juga terdapat sumber panasbumi pada lintasan VES3 yang berada pada sekitar 49 M 669.221 mT UTM 9.143.848 mU

denganbatuan pembawa panas yaitu lava akan tetapi hanya membahas kedalaman potensi tersebut yang berkisar 14 meter dari permukaan tanah dan tidak membahas volume sedangkan pada Gambar 8 dengan sayatan C-D juga terdapat potensi panasbumi yang berada sekitar 49 M 0669.071,13174 mT UTM 9.144.184,60107 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 1Temperatur air permukaan manifestasi panasbumi Cangar

Manifestasi Suhu

(^oC) XPosisi (UTM)Y Letak

Sumber 1 43 669203 9143910 Pada kolam berendam

paling selatan Sumber 2 40 669211 9143922 Pada kolam berendam 1

bagian tengah Sumber 3 41 669205 9143919 Pada kolam berendam 1 Sumber 4 37 669224 9143930 Pada kolam berendam 1

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

paling utara kelima sumber

(8)

gravity juga terdapat potensi panasbumi pada posisi sekitar 49 M 669.159 mT UTM 9.144.074 mU memiliki volume ±2.024.640 m³dengan batuan pembawa panas pada kedua metode ini sama yaitu basalt (lava).

KESIMPULAN

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

menghasilkan suseptibilitas yang rendah pula sehingga dapat diperkirakan adanya potensi panasbumi dan untuk manifestasi panasbumi berawal dari batuan pembawa panas yaitu basalt yang memanasi air tanah dikarenakan

batuan-batuan vulkanik yang termagnetisasi dan potensi panasbumi berada pada posisi sekitar 49 M 0669.168,601085 mT UTM 9.143.915,10292 mU dengan suseptibilitas sebesar -3,166 yang memiliki volume ± 1.550.345 m³dan pada posisi sekitar 49 M 0669.071,13174 mT UTM 9.144.184,60107 mU dengan suseptibilitas sebesar -0,018 yang memiliki volume ± 16.610 m³.

= Kalsit (mineral)

= Sulfida (mineral)

= Basalt (Beku)

= Manifestasi Gambar 7Pemodelan penampang A-B

= Kalsit (mineral)

= Porphyry (Beku)

= Basalt (Beku) Gambar 8.Pemodelan penampang C-D

= Kalsit (mineral)

= Porphyry (Beku)

= Basalt (Beku)

= Diabas (Beku)

= Kalsit (mineral)

= Sulfida (mineral)

= Basalt (Beku)

= Granit (Beku)

= Manifestasi

(9)

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami ucapkan kepada Ketua Jurusan Fisika Universitas Brawijaya, Kepala Laboratorium Geofisika Universitas Brawijaya, Tim Survei dan Kepala Taman Hutan Raya R. Soeryo, Taman Nasional Bromo Tengger Semeru, yang telah mengijinkan pengambilan data dilokasi penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Kasbani, Suhanto, E., Dahlan, (2005), Kesiapan Data Potensi Panas Bumi Indonesia Dalam Mendukung Penyiapan Wilayah Kerja, Proceeding Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan dan Non Lapangan Tahun 2007, Pusat Sumber Daya Geologi.

[2] Santosa, S., Suwarti, T. (1992), Geologi Lembar Malang, Jawa. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Bandung.

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

Batu), Tesis, Universitas Brawijaya Malang.

[4] Zaman, B.M. (2011), Studi Potensi Panasbumi Di Pemandian Air Panas Cangar Kota Batu, Jawa Timur Dengan Menggunakan Metode Gayaberat, Skripsi, Universitas Brawijaya Malang, 31 – 35.

[5] Indratmoko, P. (2010),Interpretasi Bawah Permukaan di Daerah Manifestasi Panas Bumi Kretek, Sanden, Pundong Kabupaten Bantul D.I. Yogyakarta Menggunakan Metode Magnetik, Skripsi, Universitas Diponegoro Semarang, 3.

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

[7] Risdiasari, F. (2010), Analisis Zona Potensi Panasbumi Daerah Waesekat, Kabupaten Buru Selatan, Maluku Berdasarkan Data Magnetik, Skripsi, Universitas Brawijaya Malang.

[8] Rahmanto, Fajar, Sukir Maryanto, Adi Susilo, Tomografi Geolistrik Daerah Sumber Air Panas Cangar, Batu Kompleks Arjuno-Welirang. (2011), J.

Natural B.No.1 Vol.2 p188-195.