SARI - psdg.bgl.esdm.go.idpsdg.bgl.esdm.go.id/prosiding_2012/Buku 1 Energi/20... · MODEL TAHANAN JENIS 2D Hasil survei MT ini juga disajikan dalam penam - pang model tahanan jenis

PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011

BUKU 1 : BIDANG ENERGI I.20SURVEI MAGNETOTELURIK DAERAH PANAS BUMI WAY SELABUNG KABUPATEN OKU SELATAN, SUMATERA SELATAN

Oleh:

Asep Sugianto dan Yudi Aziz Muttaqin

Kelompok Penyelidikan Bawah Permukaan

SARI

”Secara geologi daerah panas bumi Way Selabung diperkirakan berkaitan erat dengan aktivitas Sesar Sumatera yang membentuk pull a part basin (graben). Aktivitas sesar ini pula yang mengakibatkan mun-culnya batuan vulkanik di daerah Akarjangkang yang berumur tersier dan di Tebatgayat yang berumur kuarter. Manifestasi panas bumi permukaan muncul berupa mata air panas dengan temperatur antara 40oC sampai dengan 92,5oC, pH umumnya netral, debit antar 0,05 liter/detik hingga 0,5 liter/detik.

Pada tahun 2011, telah dilakukan survei magnetotelurik dengan tujuan untuk mengetahui informasi bawah permukaan dari sistem panas bumi di daerah ini. Pengukuran MT telah dilakukan pada 30 titik ukur dengan interval sekitar 2000 meter. Hasil survei MT memperlihatkan bahwa nilai tahanan jenis rendah yang diinterpretasikan sebagai batuan ubahan tersebar di sebelah baratdaya dari dekat permu-kaan hingga kedalaman sekitar 1500 meter dengan ketebalan antara 1000 meter hingga 1500 meter. Di bagian bawahnya tersebar nilai tahanan jenis sedang yang diinterpretasikan sebagai zona reservoir. Pun-cak dari reservoir ini berada pada kedalaman sekitar 1500 meter di bawah permukaan tanah dan memiliki ketebalan sekitar 1000 meter. Daerah prospek panas bumi Way Selabung diperkirakan berada di sebelah baratdaya dengan luas sekitar 27 km2.”

Kata Kunci: magnetotelurik, Way Selabung, Sumatera Selatan

PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011I.20

BUKU 1 : BIDANG ENERGI

PENDAHULUAN

Daerah panas bumi Way Selabung merupakan salah satu daerah panas bumi yang berada pada suatu graben di Pulau Sumatera. Dae-rah ini berada di sebelah utara Danau Ranau dan Gunung Seminung. Aktivitas panas bumi di daerah ini diperkirakan erat kaitannya dengan aktivitas Sesar Sumatera yang mengakibatkan munculnya batuan vulkanik di daerah ini. Indi-kasi panas bumi di daerah ini dicirikan dengan munculnya manifestasi panas bumi berupa mata air panas dengan temperatur antara antara 40oC sampai dengan 92,5oC. Secara administrasi daerah panas bumi ini berada di Kabupaten OKU Selatan, Provinsi Sumatera Selatan (Gambar 1).

Untuk melihat lebih jauh mengenai prospek panas bumi di daerah ini, maka pada tahun 2010, Pusat Sumber Daya Geologi melakukan survei magnetotelurik (MT) di daerah ini. Survei MT ini sebagai tindaklanjut dari survei terpadu geologi dan geokimia dan survei geofisika ter-padu (geomagnet, gaya berat, dan geolistrik) yang dilaksanakan pada tahun yang sama. Hasil dari survei terpadu ini memperlihatkan adanya potensi panas bumi di daerah ini den-gan temperatur reservoir sekitar 176 oC. Tujuan dari survei MT ini adalah untuk lebih menegas-kan keprospekan (letak, delineasi, kedalaman dan besarnya potensi) daerah panas bumi Way Selabung dari tinjauan data geofisika dan men-jadi data pendukung yang menguatkan bagi evaluasi geosain terpadu keprospekan panas bumi.

GEOLOGI DAN MANIFESTASI PANAS BUMI

Daerah panas bumi Way Selabung berada pada busur magmatik dan merupakan salah satu segmen Sesar Sumatera bagian selatan. Dae-rah ini juga berada pada suatu graben yang terbentuk akibat adanya aktivitas Sesar Sumat-era. Secara umum, daerah ini disusun oleh batuan vulkanik dan batuan sedimen klastik yang berumur Tersier hingga Kuarter (Gambar 2). Berikut satuan batuan daerah Way Selabung dengan urutan dari tua ke muda.

1. Satuan Lava Akar Jangkang: tersebar di bagian tengah berupa lava basalt kehita-man yang terkekarkan kuat.

2. Satuan Batupasir: tersebar luas di bagian utara hingga ke bagian barat tersusun oleh batupasir, serpih, batupasir gampingan, dan konglomerat.

3. Satuan Lava Asadimana: berada di ujung barat laut berupa lava andesit warna abu-abu tua.

4. Satuan Lava Pematang Gong: tersebar di bagian utara tersusun oleh lava dan breksi lava basaltis warna kehitaman.

5. Satuan Breksi Tua: berada di bagian tengah memanjang ke selatan berupa breksi tufa berwarna keputih-putihan hingga kecokla-tan yang telah mengalami deformasi intensif.

6. Satuan Aliran Piroklastik Ranau: menye-bar ke arah utara mengisi zona depresi

PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011 I.20


yang sejajar dengan arah aliran sungai Way Selabung ke hilir.

7. Satuan Aliran Piroklastik Sapatuhu: meng-isi bagian timur laut atau di bagian barat daya dari Danau Ranau.

8. Satuan Jatuhan Piroklastik Ranau: tersebar sangat luas dan hampir menutupi bagian tengah ke timur daerah penyelidikan.

9. Satuan Lava Laai: berada di bagian selatan daerah penyelidikan dekat Danau Ranau bagian utara. Membentuk morfologi tubuh vulkanik yang terisolir.

10. Satuan Lava Bengkok: menempati bagian barat laut berupa batuan vulkanik lava andesit dan breksi lava.

11. Satuan Lava Pandan: menempati bagian barat yang tersusun oleh lava andesit dan aliran piroklastik.

12. Satuan Lava Gedang: terdiri dari lava dan breksi lava yang tersebar di bagian barat-daya daerah penyelidikan.

13. Satuan Lava Perean: menempati bagian tengah berupa morfologi perbukitan yang soliter.

14. Satuan Lava Tebat Gayat: berada dibagian barat berupa perbukitan yang terisolir.

15. Aluvium

Struktur geologi yang berkembang didominasi

oleh sesar yang berarah baratlaut–tenggara yang terpotong oleh sesar dengan arah barat-daya– timurlaut dan arah utara–selatan. Mata air panas yang muncul di permukaan dikon-truksi oleh pengaruh dari intersection atau pertemuan antara sesar Sumatera dengan antitetiknya, sehingga menghasilkan zona per-meabel yang sangat baik untuk meloloskan fluida panas ke permukaan.

Manifestasi panas bumi permukaan di dae-rah ini muncul berupa mata air panas dengan temperatur antara 40oC sampai dengan 92,5oC, pH umumnya netral, debit antar 0,05 liter/detik hingga 0,5 liter/detik. Umumnya masifes-tasi panas bumi muncul pada batuan lava dan piroklastik, disertai dengan munculnya sinter karbonat, dan tidak berasa. Pada beberapa mata air panas juga tercium bau H2S.

METODE DAN SEBARAN TITIK UKUR

Pengukuran MT di daerah ini dilakukan pada 30 titik ukur yang tersebar membentuk lin-tasan berarah utara-selatan dengan jarak antar titik ukur sekitar 2000 meter (Gambar 3). Sebaran titik ukur ini didesain sedemikian rupa agar dapat menglingkupi seluruh daerah daerah prospek. Walaupun sebaran titik ukur cenderung membentuk lintasan berarah utara-selatan, tetapi pada saat melakukan pemodelan lintasan (penampang model 2D) ditarik bera-rah baratdaya-timurlaut (N 45o E) supaya tegak lurus dengan struktur utama yang berarah baratlaut-tenggara.

Pada saat melakukan pemodelan, data MT



dirotasi terlebih dahulu ke arah -45o karena berdasarkan analisis data dan sebaran nilai tahanan jenis ataupun anomali bouguer, struk-tur utama yang berkembang di daerah ini cenderung berarah hampir baratlaut-teng-gara. Karena itu agar data TE maupun TM lebih menggambarkan keadaan bawah permukaan yang sebenarnya, maka data MT tersebut perlu dirotasi terlebih dahulu.

Pengukuran MT di daerah ini juga tidak disertai dengan pengukuran TDEM. Karena itu, untuk melakukan analisis dan koreksi statik diguna-kan metode statistik. Prinsip dari metode ini adalah menentukan median nilai tahanan jenis semu dari sejumlah data MT di sekitar titik MT yang mau dikoreksi (Geothermal Departement, WJEC).

PETA TAHANAN JENIS

Salah satu hasil dari survei MT ini disajikan dalam bentuk peta tahanan jenis (Gambar 4). Peta ini merupakan hasil dari pemodelan tahanan jenis 2D yang disayat pada kedalaman yang sama. Pada makalah ini akan dibahas peta tahanan jenis pada kedalaman 500, 1000, 1500, dan 2000 meter.

Kedalaman 500 meter

Secara umum, peta tahanan jenis kedala-man 500 meter memperl ihatkan pola kelurusan berarah baratlaut-tenggara. Kelu-rusan ini menggambarkan keberadaan Sesar Besar Sumatera yang memotong daerah sur-vei dan diperkirakan menjadi pengontrol utara

dari sistem panas bumi di daerah ini. Pada peta ini juga terlihat adanya kelurusan yang berarah baratdaya-timurlaut walaupun tidak terlalu jelas. Kelurusan-kelurusan ini diperkirakan sebagai indikasi dari adanya struktur-struktur minor dari Sesar Besar Sumatera.

Pada kedalaman ini, tahanan jenis rendah tersebar di sebelah baratdaya dan timurlaut. Nilai tahanan jenis yang tersebar di sebelah timurlaut cenderung memiliki nilai yang lebih tinggi daripada di sebelah baratdaya, sehingga tahanan jenis rendah ini diinterpretasikan sebagai batuan sedimen tersier. Tahanan jenis rendah yang terdapat di sebelah barat-daya diinterpretasikan sebagai batuan ubahan, karena nilai tahanan jenisnya lebih rendah dan berdekatan dengan intrusi vulkanik muda.

Tahanan jenis sedang (30-100 Ohm-m) terse-bar di antara nilai tahanan jenis rendah dan juga membentuk kelurusan berarah baratlaut-tenggara. Tahanan jenis ini diinterpretasikan sebagai piroklastik produk Ranau yang bersifat resistif.

Kedalaman 1000 meter

Pada kedalaman ini sebaran tahanan jenis ren-dah juga tersebar di sebelah baratdaya dan timurlaut. Hampir sama dengan pada kedala-man sebelumnya tahanan jenis rendah yang tersebar di sebelah timurlaut diinterpretasikan sebagai batuan sedimen tersier, sedangkan yang tersebar di sebelah baratdayanya diinter-pretasikan sebagai batuan ubahan. Tahanan jenis sedang juga masih terlihat konsisten tersebar di bagian tengah membentuk keluru-san berarah baratlaut-tenggara. Tahanan jenis



sedang ini diinterpretasikan sebagai piroklastik Ranau dan/atau batuan sedimen yang kompak.

Sebaran tahanan jenis pada kedalaman ini juga masih memperlihatkan pola kelurusan yang berarah baratlaut-tenggara. Namun pada kedalaman ini arah kelurusan sedikit bergeser berlawanan dengan arah jarum jam. Hal ini menunjukkan adanya pergeseran struktur pada kedalaman sekitar 1000 meter ke bawah.

Kedalaman 1500

meterSebaran tahanan jenis pada kedala-man ini cenderung didominasi oleh sebaran tahanan jenis sedang. Tahanan jenis rendah di sebelah baratdaya tersebar lebih kecil daripada kedalaman sebelumnya. Hal ini menunjukkan bahwa tahanan jenis rendah yang diinterpreta-sikan sebagai batuan ubahan telah memasuki batas bawah dan mungkin merupakan zona batas antara batuan penudung dengan reser-voir. Begitu juga dengan sebaran tahanan jenis rendah yang berada di sebelah timurlaut, pada kedalaman ini tahanan jenis tersebut tersebar lebih kecil, sehingga diinterpretasikan seba-gai batuan sedimen yang kompak dan resistif. Tahanan jenis sedang yang hampir mendomi-nasi daerah survei diinterpretasikan sebagai piroklastik produk Ranau dan/atau batuan sedi-men yang menjadi basemen dari sistem panas bumi di daerah ini.

Kedalaman 2000 meter

Pada kedalaman 2000 meter sebaran tahanan jenis didominasi oleh sebaran tahanan jenis sedang dan tinggi. Yang menarik adalah sebaran tahanan jenis tinggi yang tersebar di seki-

tar mata air panas. Tahanan jenis tinggi ini, di dekat permukaan (pada kedalaman 500 meter) terlihat sebagai tahanan jenis sedang dan diin-terpretasikan sebagai lava Akarjangkang yang oleh tim geologi diperkirakan menerus hingga ke bawah. Di samping itu terdapat juga hal yang menarik, yakni perubahan nilai tahanan jenis di sebelah baratdaya. Sebelumnya di daerah ini tersebar nilai tahanan jenis rendah, tetapi sebaran nilai tahanan jenis ini cenderung men-inggi di kedalaman 2000 meter. Tahanan jenis ini diinterpretasikan sebagai zona reservoir dari sistem panas bumi di daerah Way Selabung ini.

Pola kelurusan yang berkembang pada kedala-man ini juga cenderung mengalami perputaran/pergeseran berlawan dengan arah jarum jam. Hal ini mengindikasikan adanya pergerakan dari Sesar Sumatera yang sangat aktif.

MODEL TAHANAN JENIS 2D

Hasil survei MT ini juga disajikan dalam penam-pang model tahanan jenis 2D. Pada makalah ini hanya akan disajikan 2 model tahanan jenis 2D, yaitu model tahanan jenis pada lintasan 3 dan lintasan 4. Kedua lintasan ini dianggap dapat memberikan gambaran mengenai keberadaan sistem panas bumi di daerah ini.

Lintasan 3 memotong mata air panas Selabung Damping dan mata air panas Lubuk Suban (Gambar 5). Pada model ini terlihat adanya anomali menarik di sebelah baratdaya, dimana terdapat sebaran tahanan jenis rendah dan tahanan jenis tinggi di bagian bawahnya. Tahanan jenis rendah ini diinterpretasikan



sebagai batuan ubahan, walaupun tidak berada di bawah mata air panas. Karena temperatur air panas ini tidak terlalu tinggi, maka air panas tersebut diperkirakan tidak muncul langsung dari reservoir, tetapi telah mengalami pencam-puran dengan air permukaan. Tahanan jenis sedang yang ada di bagian bawah batuan uba-han diinterpretasikan sebagai zona reservoir. Puncak dari reservoir ini diperkirakan berada pada kedalaman sekitar 1500 meter di bawah permukaan tanah.

Pada model ini diinterpretasikan terdapat 3 buah struktur yang menjadi pengontrol sis-tem panas bumi di daerah ini dan merupakan bagian dari Sesar Besar Sumatera. Sesar-sesar ini diinterpretasikan dari adanya kontras nilai tahanan jenis, baik dari tahanan jenis rendah ke sedang, maupun dari tahanan jenis sedang ke tinggi.

Tahanan jenis sedang yang muncul di sebelah timurlaut diperkirakan berhubungan dengan batuan sedimen tersier. Tahanan jenis tinggi di bagian bawahnya diperkirakan masih merupa-kan batuan sedimen yang sudah sangat kompak dan resistif. Akan tetapi, nilai tahanan jenis tinggi yang terdapat di bagian bawah sebelah baratdaya diinterpretasikan sebagai batuan beku yang menjadi indikasi adanya sumber panas di bagian bawahnya.

Lintasan 4 memotong mata air panas Way Selabung. Hasil pemodelan pada lintasan ini memperlihatkan adanya sebaran nilai tahanan jenis rendah di sekitar titik MTWS-04 (Gambar 6). Tahanan jenis rendah ini tersebar dari dekat permukaan hingga kedalaman 1500 meter den-gan ketebalan antara 1000 meter hingga 1500

meter. Tahanan jenis rendah ini diinterpreta-sikan sebagai batuan ubahan akibat adanya interaksi antara fluida panas dengan batuan di sekitarnya. Batuan ubahan ini berfungsi seba-gai batuan penudung pada sistem panas bumi di daerah ini. Di bagian bawahnya tersebar nilai tahanan jenis sedang yang diinterpretasikan sebagai zona reservoir. Tahanan jenis tinggi yang berada di bagian bawahnya lagi diinter-pretasikan sebagai batuan beku yang menjadi indikasi adanya sumber panas.

Di sebelah timurlaut juga terlihat adanya sebaran tahanan jenis rendah dan tahanan jenis sedang yang diinterpretasikan sebagai batuan sedimen tersier. Pada model ini juga terlihat adanya beberapa kontras nilai tahanan jenis yang diinterpretasikan sebagai struktur sesar. Sesar-sesar inilah yang menyebabkan terjadi banyaknya rekahan yang mengakibatkan bat-uan di bawahnya bersifat permiabel dan sangat baik untuk menjadi reservoir panas bumi.

DISKUSI

Sistem panas bumi yang berkembang di daerah ini diperkirakan berkaitan erat dengan aktivitas Sesar Sumatera yang membentuk pull a part basin (graben) di daerah ini. Aktivitas sesar ini pula yang mengakibatkan munculnya batuan vulkanik di daerah Akarjangkang yang berumur tersier dan di Tebatgayat yang berumur kuar-ter. Batuan-batuan vulkanik inilah yang menjadi indikasi adanya sumber panas di bawah permu-kaan.

Selain itu, struktur-struktur yang berkembang



di daerah ini juga menyebabkan banyak ter-bentuknya kekar-kekar yang mengakibatkan batuan menjadi bersifat permiabel. Kekar-kekar ini pula yang menjadi jalan masuknya air permukaan ke bawah tanah dan tersimpan di batuan yang permiabel. Kemudian air ini terpanaskan oleh sumber panas yang ada di bawahnya membentuk fluida panas bumi. Flu-ida ini kemudian berinteraksi dengan batuan di sekitarnya dan mengubah mineral-mineral yang ada menjadi mineral ubahan, seperti kao-lin, monmorilonit, smectite. Mineral-mineral ubahan ini akan menyebabkan batuan bersi-fat impermiabel, sehingga berfungsi sebagai batuan penudung pada sistem panas bumi di daerah ini.

Batuan ubahan tersebut biasanya juga memiliki sifat fisika yang berbeda dengan batuan yang masih segar. Salah satu sifat fisika yang beru-bah adalah tahanan jenis batuan. Tahanan jenis batuan ubahan umumnya lebih rendah daripada tahanan jenis batuan yang masih segar. Pada kasus ini, tahanan jenis yang diinterpretasikan sebagai batuan ubahan tersebar di sebelah baratdaya dari dekat permukaan hingga kedala-man sekitar 1500 meter dengan ketebalan antara 1000 meter hingga 1500 meter. Di bagian bawahnya tersebar nilai tahanan jenis sedang yang diinterpretasikan sebagai zona reser-voir. Karena zona reservoir umumnya memiliki nilai tahanan jenis lebih tinggi daripada batuan penudung. Puncak dari reservoir ini berada pada kedalaman sekitar 1500 meter di bawah permukaan tanah dan memiliki ketebalan seki-tar 1000 meter.

Kompilasi hasil survei MT dengan hasil sur-vei terpadu memperlihatkan adanya beberapa

anomali menarik muncul di sebelah baratdaya, diantaranya sebaran Hg tinggi, tahananan jenis rendah, anomali magnet rendah, dan anomali sisa tinggi. Selain itu, di sebelah baratdaya juga muncul strukur-struktur minor dari Sesar Sumatera yang berarah hampir utara-selatan. Struktur-struktur ini diduga menyebabkan ter-bentuknya kekar-kekar yang membuat batuan menjadi permiabel. Berdasarkan data terse-but, maka daerah prospek panas bumi Way Selabung diperkirakan berada di sebelah barat-daya dengan luas sekitar 27 km2 (Gambar 7).

KESIMPULAN

Sebaran nilai tahanan jenis memperlihatkan adanya pola kelurusan yang ditandai dengan kontras nilai tahanan jenis berarah baratlaut-tenggara, baratdaya-timurlaut, dan hampir utara-selatan. Kelurusan-kelurusan ini diinter-pretasikan sebagai Sesar Besar Sumatera dan struktur-struktur minornya yang terbentuk di sekitarnya. Struktur-struktur ini diperkirakan sebagai pengontrol utama sistem panas bumi di daerah Way Selabung.

Tahanan jenis rendah yang diinterpretasikan sebagai batuan penudung (batuan ubahan) tersebar di sebelah baratdaya membentuk pola memanjang berarah baratlaut-tenggara. Tahanan jenis rendah ini tersebar dari dekat permukaan hingga kedalaman sekitar 1500 meter dengan ketebalan antara 1000 meter hingga 1500 meter.

Di bagian bawah tahanan jenis rendah ini (bat-uan penudung) diinterpretasikan sebagai zona



reservoir yang ditandai dengan nilai tahanan jenis sedang. Puncak dari reservoir ini berada pada kedalaman sekitar 1500 meter dengan ketebalan sekitar 1000 meter.

Daerah prospek panas bumi Way Selabung diperkirakan berada di sebelah baratdaya den-gan luas sekitar 27 km2.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis memberikan apresiasi yang sedalam-dalamnya kepada seluruh anggota tim survei MT Way Selabung yang telah bahu-membahu melaksanakan survei MT di daerah ini. Secara khusus penulis juga memberikan apresiasi yang sedalam-dalamnya kepada Mitsuru Honda (West JEC/JICA) yang telah mendampingi dan memberikan banyak masukan kepada penu-lis dalam melaksanakan survei ini. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebanyak-banyaknya kepada Kelompok Penye-lidikan Bawah Permukaan dan Pusat Sumber Daya Geologi yang telah memberikan ijin peng-gunaan data untuk menulis makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

Gafur,S., dkk 1993, Geologi Regional Bersis-tem Lembar Baturaja, Skala 1 : 250.000 (Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi)

Geothermal Departement, Basic Concept of Magnetotellurik Survey in Geothermal Fields., West Japan Engineerring Consultants, Inc.

Nikmatul Akbar (1994), Penyelidikan Lapangan Geologi Panas Bumi Selatan Margabayur, Kec. Pulau Beringin, Kabupaten Ogan Komering Ulu, Provinsi Sumatera Selatan.

Rodi, W., dan Mackie, R.L., 2001, Non Linear Conjugate Gradients Algoritm for 2-D Magne-totelluric Inversion. Gophysic, Vol. 66 No.1 P. 174-187.

Tim Survei Geofisika Terpadu, 2011, Survei Geofisika Terpadu Daerah Panas Bumi Way Selabung, Kabupaten OKU Selatan, Provinsi Sumatera Selatan, Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.

Tim Survei Terpadu, 2011, Survei Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Way Selabung, Kabupaten OKU Selatan, Provinsi Sumatera Selatan, Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.



Gambar 1. Peta indeks lokasi survei

Gambar 2. Peta geologi daerah panas bumi Way Selabung (Tim Survei Terpadu, 2011)



Gambar 3. Peta sebaran titik ukur MT daerah panas bumi Way Selabung



Gambar 4. Peta tahanan jenis kedalaman 500, 1000, 1500, dan 2000 meter



Gambar 5. Model tahanan jenis 2D lintasan 3

Gambar 6. Model tahanan jenis 2D lintasan 4



Gambar 7. Peta kompilasi geosain daerah panas bumi Way Selabung

Documents

SARI - psdg.bgl.esdm.go.idpsdg.bgl.esdm.go.id/prosiding_2012/Buku 1 Energi/20... · MODEL TAHANAN JENIS 2D Hasil survei MT ini juga disajikan dalam penam - pang model tahanan jenis