KECAMATAN BATUR, KABUPATEN BANJARNEGARA, PROVINSI JAWA TENGAH
Wahyu Robiul Ashari, Fajar Hendrasto*, Untung Sumotarto, Dzaky Sotha, Mira Meirawaty, Budi Wijaya
Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Teknik Kebumian dan Energi, Universitas Trisakti, Jakarta, Indonesia
*Penulis Korespondensi: [email protected]
Abstrak Sejarah Artikel
Diterima Juni 2022
Revisi Juli 2022
Disetujui Agustus 2022
Terbit Online September 2022 Kata Kunci:
alterasi
panas bumi
Pekasiran
sistem dominasi air
volcanogenik
x-ray diffraction Alterasi hidrotermal adalah perubahan mineralogi akibat interaksi antara batuan dengan fluida air
panas, disebut fluida hidrotermal (hydrothermal fluids). Fluida-fluida ini membawa unsur-unsur logam (metal) dalam larutan, baik dari sumber batuan beku dekat ataupun dari peluruhan sejumlah batuan di sekitarnya. Tujuan: Lokasi penelitian di Daerah Pekasiran dan sekitarnya, Kecamatan Batur, Kabupaten Banjarnegara, Provinsi Jawa Tengah, menjadi lokasi panas bumi yang baik untuk diteliti mineral alterasi yang terbentuk di permukaan sehingga dapat mengetahui sistem panasbumi yang terbentuk. Zona Pegunungan Serayu Utara, bagian dari orogen sunda, yang dikontrol oleh subduksi lempeng IndiaAustralia ke bawah lempeng Eurasia yang menghasilkan rantai volkanik Kuarter berarah baratlauttenggara dan batuan penyusunnya adalah batuan gunung api berupa endapan lava dan piroklastik. Metodologi dan Hasil: Metode dalam penelitian ini dengan melakukan pemetaan geologi dan mengambil sampel batuan alterasi. Selanjutnya dilakukan analisis laboratorium petrografi dan X- Ray Diffraction untuk mengetahui tekstur dan himpunan mineral yang terbentuk, sehingga dapat diinterpretasikan zona alterasi yang berkembang pada daerah Pekasiran dan sekitarnya. Kesimpulan:
Zona alterasi yang terbentuk di permukaan yaitu zona alterasi argilik lanjut dengan temperatur diperkirakan antara 160-310°C dengan pH rendah <4, zona alterasi argilik dengan temperatur diperkirakan 210-300°C dengan pH sedang 4-5 dan propilitik dengan temperatur diperkirakan 210- 300°C dengan pH mendekati netral sampai alkalin.
Abstract
Hydrothermal alteration is a mineralogical change due to the interaction between rocks and hot water fluids, called hydrothermal fluids. These fluids carry metallic elements in solution, either from near igneous rock sources or from the decay of a number of surrounding rocks. The research location in Pekasiran and surrounding areas, Batur District, Banjarnegara Regency, Central Java Province, has become a geothermal location, which is good for researching alteration minerals that form on the surface so that it can find out the geothermal system that is formed. The North Serayu Mountains Zone, part of the Sunda orogeny, is controlled by the subduction of the India-Australia plate under the Eurasian plate which produces a quaternary volcanic chain trending northwest-southeast and the constituent rocks are volcanic rocks in the form of lava and pyroclastic deposits. The method in this research is to map and take samples of alteration rock and then do petrographic laboratory analysis and X-Ray Diffraction to determine the texture and mineral assemblage formed, so that it can be interpreted the alteration zone that develops in the Pekasiran area and its surroundings. The alteration zone formed on the surface is an advanced argillic alteration zone with an estimated temperature of between 160-310°C with a low pH of
<4, an argillic alteration zone with an estimated temperature of 210-300°C with a moderate pH of 4-5 and propylitic with an estimated temperature of 210-300°C with a pH close to neutral to alkaline
Keywords:
alteration
geothermal
liquid dominated system
Pekasiran
volcanogenic
X-ray diffraction
Sitasi artikel ini:
Ashari, W.R., Hendrasto, F., Sumotarto, U., Sotha, D., Meirawaty, M., Wijaya, B. 2022. Analisis Mineral Alterasi untuk Mengetahui Sistem Panas Bumi Daerah Pekasiran dan Sekitarnya, Kecamatan Batur, Kabupaten Banjarnegara, Provinsi Jawa Tengah. PETRO: Jurnal Ilmiah Teknik Perminyakan. 11(3): 205-216. Doi: https://doi.org/10.25105/petro.v11i3.14399
I. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu negara yang dikenal dengan negara “ring of fire” yaitu banyaknya gunung api yang masih aktif dan termasuk kedalam pertemuan tiga lempeng besar yang mengakibatkan terbentuknya mineralisasi baik yang ekonomis atau tidak. Pada daerah penelitian terdapat manifestasi permukaan sebagai penciri hadirnya mineralisasi akibat adanya interaksi antara larutan hidrotermal dengan batuan yang dilaluinya. Daerah ini termasuk Active Hydrothermal Ore System yang memiliki sumber panas yang masih tinggi dengan ciri kehadiran manifestasi berupa mata air panas, fumarol, solfatara, kolam lumpur dan mofet, sehingga mengakibatkan terubahnya komposisi kimia dan fisik batuan yang menarik untuk dipelajari. Daerah penelitian berada di daerah Pekasiran dan Sekitarnya, Kecamatan Batur, Kabupaten Banjarnegara, Provinsi Jawa Tengah. Penelitian mengenai analisis mineral alterasi dilakukan dengan pemetaan geologi, pengamatan megaskopis dan mikroskopis pada batuan yang terubahkan serta uji X-RD (X-Ray Difraction), diharapkan dapat memberi informasi tentang sebaran alterasi pada permukaan secara detail (Sumotarto U et al., n.d.).
1.1 Geologi Regional
Daerah Pekasiran dan sekitarnya termasuk ke dalam peta geologi komplek gunungapi Dieng oleh (Sukhyar R, 1986), lihat Gambar 1. Peta geologi ini membaginya menjadi lima endapan berdasarkan sumber erupsi, dengan urutan muda ke tua terdiri dari Endapan Permukaan, Hasil Erupsi Gunungapi Sindoro, Endapan Dieng Muda, Endapan Dieng Dewasa, Endapan Dieng Tua.
Berdasarkan peta geologi komplek gunungapi dieng yang disusun oleh Sukhyar, dkk (1986), maka berikut adalah susunan endapan dari muda sampai tua. Berdasarkan peta geologi komplek gunungapi Dieng, maka berikut adalah susunan endapan dari muda sampai tua.
a. JPD (Endapan Jatuhan Piroklastika Dieng)-Piroklastika, berlapis, tebal lapisan maksimum 60 cm, bewarna kuning-merah, perselingan hasil semburan letusan magmatis, preato magmatis dan preatik.
b. LDR (Lava Dringo)-Andesit piroksen, abu-abu, porfiritik, fenokris plagioklas dan piroksen, sebagian besar tertutup endapan piroklastika dieng.
c. LSP (Lava Sipandu)-Andesit piroksen, kemerahan, permukaan vesikuler. Bagian tengah masif, porfiritik fenokris plagioklas dan piroksen.
d. LNS (Lava Nagasari)-Andesit piroksen, abu-abu porfiritik, fenokris plagioklas dan piroksen, dalam masa dasar afanitik. Sebagian besar ditutupi endapan piroklastik dieng.
e. LJM (Lava Jimat)-Andesit, abu-abu kemerahan, sedikit fenokris, masadasar sebagian gelas f. LSI (Lava Sidongkal)-Andesit piroksen, porfiritik, fenokris terdiri dari plagioklas dan piroksen,
diameter 0,5 mm.
g. LNG (Lava Ngesong)-Andesit piroksen, abu-abu, porfiritik, fenokris terdiri dari plagioklas dan piroksen, sebagian afanitis disusun gelas hitam.
Gambar 1. Peta Geologi Kompek Gunungapi Dieng (Sukhyar, dkk, 1986)
1.2 Mineral Alterasi
Alterasi batuan secara sederhana berarti perubahan mineralogi batuan. Mineral-mineral utama (primer) terubah/terganti oleh mineral-mineral sekunder karena adanya perubahan kondisi yang menimpa batuan. Perubahan ini bisa akibat perubahan temperatur, tekanan, atau kondisi kimia atau kombinasi diantara ketiganya. Untuk mengetahui tipe-tipe dari alterasi, Corbett dan Leach 1996 membuat tabel yang membaginya berdasarkan kandungan mineral dominan yang berada di dalam batuan tersebut (Tabel 1). Mineral indikator sebagai geotermometer (Hedenquist et al., 2000) diperlihatkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Mineral Indikator Sebagai Geotermometer (Hedenquist et al., 2000)
Tabel 1. Mineral Alterasi Hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996)
II. METODOLOGI
Untuk mendapatkan data utama dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahapan yaitu tahap persiapan, tahap pengambilan data, tahap analisis data dan tahap penyusunan laporan.
1. Tahap Persiapan.
Tahap persiapan yang dilakukan dalam penilitian ini meliputi pembuatan proposal dan melakukan studi regional mengenai daerah penelitian yang mencakup tektonik, stratigrafi, struktur geologi dan konsep tentang mineral alterasi.
2. Tahap Pengambilan Data.
Dalam kegiatan pemetaan geologi ini dilakukan pengambilan data berupa sampel batuan yang teralterasi.
3. Tahap Analisis Data.
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap data yang telah didapat pada saat pengambilan data di lapangan atau pemetaan geologi. Analisis yang dilakukan adalah analisis mineralogi berdasarkan hasil dari pengamatan mikroskopis pada petrografi dan X-RD (X-Ray Difraction).
4. Tahap Penyusunan Laporan.
Tahap ini merupakan tahap terakhir dalam kegiatan penelitian ini. Penyusunan laporan berdasarkan hasil dari analisis data, dimana pada laporan ini fokus membahas tentang mineral alterasi.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Alterasi pada daerah Pekasiran dan sekitarnya dikelompokkan berdasarkan himpunan mineral ubahan yang terkandung didalamnya dengan. Zona alterasi yang ditemukan pada daerah Pekasiran dan sekitarnya memiliki tiga jenis zona yang berbeda, yaitu tipe zona Alterasi Argilik Lanjut (advanced argillic), Argilik dan Propilitik, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Peta Zona Alterasi Daerah Pekasiran dan Sekitarnya
4.1 Zona Alterasi Argilik Lanjut
Penyebaran zona alterasi argilik lanjut ini menempati sekitar 12% dari daerah Pekasiran dan Sekitarnya, zona ini tersebar pada endapan piroklastik dengan satuan lapili tuf dan satuan breksi tuf dan endapan lava dengan satuan andesit dringo dan andesit sipandu. Intensitas alterasi pada zona ini terjadi cukup kuat sehingga komposisi mineral primer pada sayatan tipis petrografi sudah tidak dapat diidentifikasi kembali sehingga hanya diketahui nama litologi dari batuan asal melalui tekstur yang tampak pada sayatan tipis. (Gambar 4).
Gambar 4. Sayatan Petrografi Lokasi Pengamatan Alterasi Argilik Lanjut
Pada pengamatan megaskopis kondisi singkapan batuan telah mengalami alterasi dengan intensitas yang cukup kuat dan memiliki kekar-kekar yang mengindikasikan zona sesar. Mineral yang dapat diamati adalah mineral lempung dan mineral opak berupa pirit dengan pecahan konkoidal dan sistem kristal isometrik. Pada pengamatan mikroskopis (Gambar 4), batuan tersebut memiliki ukuran butir abu halus <1/16 mm, sortasi baik, kemas terbuka dan komposisi mineral pada batuan ini adalah lempung kaolin dan mineral opak. Berdasarkan klasifikasi Schmid, 1981 batuan ini dinamakan Lithic Tuff.
Pada pengamatan X-Ray Diffraction (Gambar 5) didapatkan kehadiran mineralmineral penciri dari alterasi argilik lanjut berupa alunit dan kristobalit dengan pH asam <4. Kehadiran mineral adularia menjadi penciri kondisi temperatrur masa lampau yang tinggi melewati kondisi boiling dan permeabilitas tinggi pada masa lampau. Temperatur zona alterasi argilik lanjut ini diperkirakan 160 sampai 310°C (Tabel 2). Pada alterasi ini dijumpai disseminated pirit, copper cobalt, hedenbergite dan mineral oksida berupa magnetite.
Gambar 5. Hasil X-Ray Diffraction Zona Alterasi Argilik Lanjut
4.2 Zona Alterasi Argilik
Penyebaran zona alterasi argilik ini menempati sekitar 20 % dari daerah Pekasiran dan Sekitarnya, zona ini tersebar pada endapan piroklastik dengan satuan lapili tuf, satuan breksi piroklastik, satuan breksi tuf, satuan tuf selang-seling lapili tuf dan endapan lava dengan satuan andesit dringo. Intensitas alterasi pada zona ini terjadi sedang sampai kuat sehingga kenampakan batuan asal dan komposisi mineral primer pada sayatan tipis petrografi masih terlihat (Gambar 6).
Gambar 6. Sayatan Petrografi Lokasi Pengamatan Alterasi Argilik
Pada pengamatan megaskopis kondisi singkapan batuan telah mengalami alterasi dengan intensitas yang cukup kuat. Mineral yang dapat diamati adalah mineral lempung dan mineral opak berupa pirit dengan pecahan konkoidal dan sistem kristal isometrik. Pada pengamatan mikroskopis 2 lokasi pengamatan singkapan (Gambar 5), batuan tersebut memiliki ukuran butir abu halus-abu kasar <2 mm, sortasi baik sampai sedang, kemas terbuka dan komposisi fragmen pada batuan ini adalah litik (kuarsa, feldspar, gelas vulkanik dan mineral opak), lempung illit, lempung smektit, lempung oksida dan mineral opak. Berdasarkan klasifikasi Schmid, 1981 batuan pada 2 lokasi pengamatan ini dinamakan Lithic Tuff dan Vitric Tuff.
Pada pengamatan X-Ray Diffraction (Gambar 7) didapatkan kehadiran mineralmineral penciri dari alterasi argilik berupa illit, kaolinit, dikit, halloysit dengan pH asam - netral. Kehadiran mineral adularia menjadi penciri kondisi temperatur masa lampau yang tinggi melewati kondisi boiling dan permeabilitas tinggi pada masa lampau. Temperatur zona alterasi argilik lanjut ini diperkirakan 160 sampai 310°C (Tabel 3). Pada alterasi ini dijumpai disseminated pirit, sodium, zirkonium, karbida, vanadium dan tantalum.
Gambar 7. Hasil X-Ray Diffraction Zona Alterasi Argilik Lanjut Tabel 3. Geotermometer Mineral Zona Alterasi Argilik
4.3 Zona Alterasi Propilitik
Penyebaran zona alterasi propilitik ini menempati sekitar 5% dari daerah Pekasiran dan Sekitarnya, zona ini tersebar pada endapan piroklastik dengan satuan lapili tuf dan satuan breksi tuf. Intensitas alterasi pada zona ini terjadi sedang sampai kuat sehingga kenampakan batuan asal masih terlihat dari tekstur batuan tersebut.
Gambar 8. Sayatan Petrografi Lokasi Pengamatan Alterasi Propilitik
Secara megaskopis batuan ini memiliki ukuran butir abu kasar sampai block, sortasi sedang, kemas grain supported dan terdiri dari mineral lempung dan mineral logam. Pada pengamatan mikroskopis lokasi pengamatan singkapan (Gambar 8), batuan tersebut memiliki ukuran butir abu halus-abu kasar <2 mm, sortasi baik, kemas terbuka dan komposisi mineral pada batuan ini adalah kuarsa, epidot lempung illit dan mineral opak. Batuan dinding sudah tidak diketahui karena intensitas alterasi yang cukup kuat. Secara megaskopis masih jelas terlihat bahwa batuan asalnya adalah batuan piroklastik berupa breksi tuf.
Pada pengamatan X-Ray Diffraction (Gambar 9) didapatkan kehadiran mineralmineral penciri dari alterasi propilitik berupa illit, zeolite dan adularia dengan pH netral-alkalin. Kehadiran mineral adularia menjadi penciri kondisi temperatur masa lampau yang tinggi melewati kondisi boiling dan permeabilitas tinggi pada masa lampau. Temperatur zona alterasi propilitik ini diperkirakan 190- 2200C (Tabel 4). Pada alterasi ini dijumpai cobalt, magnetite, cadmium cyanide dan mineral logam pyrrhotite.
Gambar 9. Hasil X-Ray Diffraction Zona Alterasi Propilitik Tabel 4. Geotermometer Mineral Zona Alterasi Propilitik
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan pemetaan yang telah dilakukan terdapat tiga jenis zona alterasi yang disebandingkan dengan Corbett dan Leach (1996). Zona alterasi tersebut adalah Zona Alterasi
Argilik Lanjut, Zona Alterasi Argilik dan Zona Alterasi Propilitik. Satuan batuan yang teralterasi dari ketiga zona ini adalah satuan breksi tuf, satuan lapili tuf, satuan breksi piroklastik, satuan tuf selang-seling lapili tuf, satuan andesit Dringo dan satuan andesit sipandu.
V. UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Bapak Sholeh dan Ibu Sholeh yang telah memberikan akomodasi yang nyaman selama tim peneliti melakukan pengambilan data di Pekasiran dan sekitarnya. Serta ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Prodi Teknik Geologi dan FTKE Universitas Trisakti, atas kesempatan kami, mahasiswa diikutsertakan dalam Program penelitian geothermal lapangan Dieng T.A. 2021-2022.
VI. DAFTAR PUSTAKA
Bemmelen, R.W., Van. 1949. The Geology of Indonesia, Vol. I-A, Gov. Printed Office, The Hague, 732.
Corbett, G.J., dan Leach, T.M., 1996. Southwest Pacific Rim Gold-Copper System: Structure, Alteration, and Mineralization, Manual Kursus Singkat Eksplorasi di Baguio, Philippines.
Hedenquist, J.W., Arribas, A., and Gonzalez-Urien, E. 2000. Exploration for Epithermal Gold Deposits.
Reviews in Economic Geology. 13(2): .45-77.
Sukhyar, R., Sumartadipura, N.S., Effendi, W. 1986. Peta Geologi Komplek Gunungapi Dieng, Direktor at Vulkanologi.
Sumotarto, U., Irawan, A., dan Hendrasto, F. 2021. Study of Hydrothermal Alteration Based on Analysis of X-Ray Diffraction at Cisolok Geothermal Area, Sukabumi District, West Java, Proceedings World Geothermal Congress 2020+1 Reykjavik, Iceland, April-October 2021.
https://pangea.stanford.edu/ERE/db/WGC/papers/WGC/2020/14061.pdf
