KEPROSPEKANPANASBUMIGUNUNGUNGARAN ...psdg.bgl.esdm.go.id/buletin_pdf_file/Bul Vol 6 no. 3 thn 2011... · Metode yang dilakukan penulis adalah menganalisisdatamentahyangterdapatpada

Survei geosain dan pemboran empat sumur landaian suhu di daerah Gunung Ungaran dilakukan secaraterpisah dan dikerjakan oleh konsultan yang berbeda, akibatnya tidak ada laporan hasil survei yangterpadu. Hasil kompilasi pengolahan, analisis dan interpretasi ulang data survei terdahulu menunjukantiga kelompok daerah panas bumi di sekitar Ungaran yaitu Gedongsongo, Nglimut dan Kendalisodo.Laporan terdahulu memperkirakan potensi Ungaran 100 MWe. Hasil review data survei mempelihatkanprospek panas bumi Gunung Ungaran berada di sekitar daerah Gedongsongo dan Nglimut dengan totalluas prospek 10 km danperkiraan potensi terduga 111MWe.

Panas bumi,GunungUngaran,Geosain,Gedongsongo

2

KataKunci:

KEPROSPEKAN PANAS BUMI GUNUNG UNGARANBERDASARKAN ANALISIS GEOSAIN TERPADU

Oleh:Ahmad Zarkasyi, Yuanno Rezky, Mochamad Nurhadi

Pusat Sumber Daya GeologiJl. Soekarno Hatta No. 444, Bandung.

SARI

Geoscientific survey and drilling four gradient temperature bor holes in Ungaran Mountain had beencarried out independently and excuted by different consoultants. Consequently, there is no integratedreport. Compilation of re-processing, re-analysis, and re-interpretation of survey data reveal three groupsgeothermal area in Ungaran: Gedongsongo, Nglimut and Kendalisodo. The previous surveys estimatedenergy potential of Ungaran of 100MWe. The result of survey data review shows that UngaranMountaingeothermal prospect is located around Gedongsongo and Nglimut area with prospect coverage of 10 kmandhaspossible energy potential of approximately 111MWe.

UngaranMountain,Geothermal,Geo science,Gedongsongo

2

Keywords:

ABSTRACT

MAKALAH ILMIAH

23Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

gambar, peta dan grafik masih dalam formatanalog. Penulis mencoba mengintegrasikan danmenginterpretasikan kembali data yang adaterutama data geofisika yang meliputi data gayaberat, geolistrik dan magnetotellurik untukmendeskripsikan sistempanas bumi daerah ini.

Metode yang dilakukan penulis adalahmenganalisis data mentah yang terdapat padalaporan terdahulu, memproses ulang data danmeinterpretasi hasil dari proses ulang tersebut.Maksud dan tujuan dari me-review data-datatersebut adalah meindetifikasi karateristik sistempanas bumi dan mendeliniasi luas prospek sertamenghitung perkiraan potensi energinya.

Karateristik sistem panas bumi meliputisumber panas, lapisan resevoir, lapisanpenudung dan fluida panasnya. Untukmengindetifikasi sistem panas bumi Ungaranmaka diperlukan informasi kegeologian dananalisis manifestasi panas bumi yang ada didaerah tersebut. Untuk informasi mengenai haltertersebut penulis mengacu pada hasil surveigeologi dan geokimia yang dilakukan terdahulu.

Gunung Ungaran merupakan salah satuarea bersistem panas bumi yang ditandai denganmata air panas, fumarol, tanah panas, endapantravertin dan batuan teralterasi. Secaraadministratif Gunung Ungaran termasuk dalamKabupaten Semarang, Jawa Tengah. Lokasimanifestasi panas bumi terutama terletak dilereng baratlaut, baratdaya dan tenggaraGunungUngaran

Untuk memanfaatkan potensi panas bumisuatu area dibutuhkan suatu proses penelitianyang bertujuan mengidentifikasi sistem panasbuminya. Pertamina pada periode 1983 sampaidengan 1988 telah melakukan surveipendahuluan geosain dengan metode geologi,geokimia, geofisika dan pemboran landaian suhuuntuk mengetahui keprospekan potensi panasbumi di daerahGunungUngaran.

Semua kegiatan survei di atas dilakukansecara terpisah dan dikerjakan oleh konsultanyang berbeda serta tidak ada laporan hasilkegiatan yang terpadu. Sebagian besar laporanhasil survei tersedia dalam bentuk fotokopi

PENDAHULUAN

24 Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

erat dengan sistem panas bumi (Gambar 1).Jenis manifestasi panas bumi yang muncul danberasosiasi dengan Gunung Ungaran berupamata air panas, fumarol, tanah panas, endapantravertin dan batuan teralterasi.

Kelompok manifestasi panas bumiGedongsongo terdiri dari fumarol yang memilikisuhu paling tinggi bertemperatur 86 C, mata airpanas bertemperatur 50 C dan pH asam (1.5-5.5), tanah panas dan batuan teralterasi.Estimasi temperatur reservoir berdasarkangeotermometer kimia air panas berkisar ±189 -236 C. Komposisi gas dari fumarol Gedongsongomencirikan gas yang sangat dipengaruhi unsurmagmatis dengan temperatur lebih dari 300 C.Kelompokmanifestasi yang lain berada di daerahKendalisodo yang terletak di sebelah tenggaradan Nglimut di baratlaut Gunung Ungaran.Kelompok manifestasi ini hadir berupa mata airpanas.

Penye l i d i kan te r dahu lu hanyamenggunakan geotermometer air panas untukmemperkirakan temperatur bawah permukaan.Hasil perhitungan menunjukan rentangtempera tur yang cukup lebar. Untukmendapatkan hasil yang lebih akurat, penulismenggunakan geotermometer gas danmendapatkan perkiraan temperatur reservoir diGedongsongo sekitar 270 C (Gambar 2).

Dari hasil kajian data kimia air panas, tanah,i so top dan gas d ipe rk i r akan bahwaGedongsongo merupakan daerah sistempanas bumiGunungUngaran. Perkiraan tersebutdiperkuat oleh keterdapatan jenis manifestasifumarol aktif. Data lainnya yang menunjangperkiraan ini adalah hasil pemboran landaiansuhu USL-1 dimana nilai landaian suhu10,4 C/100 m atau lebih dari 3 kali nilai landaiansuhu normal dan terdapat mineral ubahantemperatur tinggi

GayaBeratPeta anomali Bouguer densitas 2,67 gr/cm(Gambar 3) memperlihatkan pola kontur berarahbaratlaut-tenggara. Anomali tinggi terkonsentrasidi sekitar Gunung Ungaran yang permukaannyaterisi oleh satuan lahar dan lava andesit .

Geokimia

Geofisika

0

0

0

0

0

0

o

3

upflow

(JenisMineral ?????).

TINJAUANPUSTAKA

Geologi

Daerah panas bumi Gunung Ungarandahu lunya merupakan Wi layah Ker jaPertambangan (WKP) milik Pertamina yangkemudian pada 2002 WKP ini dikembalikan kepemerintah. Di samping Pertamina, surveitentang ke-panas-bumi-an telah dilakukan jugaoleh Badan Geologi dan Perguruan Tinggi.Laporan tentang survei geologi disampaikanantara lain oleh Van Bemmelen, (1949), Thadendkk. (1975), PT Trias Jayaguna (1984), PTGeoservices (1985), Muhardjo dkk. (1987),Budiardjo dkk. (1997).

Hasil survei geokimia dilaporkan antaralain oleh Whitford dkk (1979), Hantono dkk.,(1987), PT Sumber Daya Bumi (1991), Widartodkk (2003), Indarto (2006), Nukman (2009).

Hasi l kegiatan survei geof is ikadilaporkan oleh PT Geoco (1984), NV Alico(1985), PT Trias Jaya Guna (1986), Kadir(2000). Deskripsi tentang kondisi geologi bawahpermukaan, rekaman temperatur dan tekananserta kronologi pemboran landaian sumurdisampaikan oleh Divisi Panas Bumi Pertamina(1987).

Menurut laporan terdahulu, areakeprospekan panas bumi Ungaran memiliki luassekitar 20 km dengan potensi panas buminyasebesar 100Mwe.

Karena tidak tersedianya data digitalgeologi, geokimia dan geofisika hasil surveiterdahulu, maka sulit untuk melakukan kompilasidan mengintegrasikan data. Untuk memudahkanpekerjaan, penulis melakukan pendigitan ulangsemua informasi yang diperlukan. Semuagambar dan peta yang disajikan dalam makalahini telah diproses ulang berdasarkan penafsiranpada Citra ASTER G-DEM setelah penafsirandari Citra Landsat 7 ETM+ dan pemodelangeofisika.

Geologi permukaan Gunung Ungarandidominasi oleh batuan vulkanik berumur Kuarter(Gambar 1). Sistem panas bumi yangberkembang di Gunung Ungaran berada di zonadepresi dimana muncul kerucut-kerucut muda didalam depresi tersebut. seperti Gunung Gugondan Gunung Mergi. Struktur ini merupakan

di sebelah selatan dan baratGunung Ungaran yang berbentuk melingkar dansaling memotong. Struktur tersebut berkaitandengan kegiatan vulkanisme dari GunungUngaran yang terbentuk di atas batuan Sedimenlaut berumur Tersier. Hasil analisis citra dapatmenampilkan struktur sekunder yang berkaitan

2

collapse structure

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

25

Gambar 2. Plot data Geotermometer gas pada diagram Giggenbach, (1984CO /Ar - H /Ar )2 2

Gambar 1. Peta Geologi daerah Ungaran ( Hadisantono dan Sumpena,1993;Thaden dkk., 1996)modifikasi dari

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

26

Gambar 3. Peta Anomali Bouguer, Peta Anomali Regional,dan Peta Anomali Residual/Sisa daerah penelitian (Modifikasi dari: Pertamina, 1986)

Gambar 4. Penampang model gaya berat 2D Gunung Ungaran( Pertamina, 1986)Modifikasi dari:

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

27

Anomali Gaya berat Bouguer, regionalmaupun sisa memperlihatkan anomali positifb e r ada d i s e k i t a r Gunung Unga randiinterpretasikan sebagai satuan batuanmagmatik dan menempati zona lemah, tempatterjadi aktivitas vulkanisme.

Anomali sisa yang tinggi (>10 mg)membentuk kontur tertutup yang mencirikanadanya suatu tubuh batuan dengandensitas yangkontras dari sekitarnya di bagian utara GunungUngaran. Interpretasi model 2D (Gambar 4)memperlihatkan tubuh dengan densitas 2,7- 2, 9gr/cm terindikasi di bawah Gunung Ungarandidugamerupakan magma yangmenerobos danmenerobos batuan sedimenTersier.

Peta tahanan jenis semu AB/2=250, 500,750 dan 1000meter (Gambar 5)menggambarkannilai tahanan jenis semu tinggi menempati daerahelevasi tinggi sekitar Gunung Ungaran, dantahanan jenis semunya semakin menurundengan semakin besar bentangan AB/2. Anomalitahanan jenis rendah yang terpetakan di areaselatan kemungkinan akibat adanya sedimenTersier, sampai kedalaman 500 meter denganditutupi oleh aluviumdi permukaan.

Penampang tahanan jenis berarah selatan-utara (Gambar 6) dan barat-timur (Gambar 7),memperlihatkan penurunan tahanan jenisdengan bertambahnya kedalaman danmempertegas keberadaan anomali rendah dibagian selatan dan timur. Penampang berarahselatan-utara menunjukkan di bagian selatanterdapat lapisan batuan dengan kisaran nilaitahanan jenis 5-20 ohmmeter sampai kedalaman500meter, dan diikuti oleh anomali sangat rendah(<5 ohmmeter) yang menerus ke bawah. Di sisiutara, nilai anomali >20 ohmmeter berada dikedalaman lebih besar dari 250meter.

Tahanan jenis semu MT menunjukkantahanan jenis rendah menempati bagian selatan-tenggara Gunung Ungaran (Gambar 8) danmemiliki kecenderungan penurunan nilai anomali.Anomali rendah di selatan diduga berasosiasidengan sedimenTersier.

Di area manifestasi air panas Nglimut nilaitahanan jenis relatif tinggi dibanding sekitarnyadan membentuk pola kontur tertutup dengannilai anomali > 25 ohmmeter dan bergradasimeningkat ke arah puncakGunungUngaran.

Struktur lapisan batuan (Gambar 9) yangmenunjukkan lapisan batuan tahanan jenis >20ohmm yang diduga sebagai batuan piroklastikdengan ketebalan yang bervariasi antara 250-500 meter. Lapisan ini diikuti bawahnya olehlapisan batuan konduktif dengan tahanan jenisyang mayoritas bernilai <10 ohmm. Ketebalanlapisan ini belum dapat dipastikan secara pastikarenamasihmenerus ke kedalaman.

Di daerah manifestasi Gedongsongo,lapisan konduktif disisipi oleh lapisan batuandengan tahanan jenis 11 -15 ohm meter yangbergradasi secara vertikal maupun horizontal.Sedangkan di daerah Nglimut terindikasi 2lapisan batuan, lapisan batuan dengan tahananjenis relatif tinggi (> 30 ohmmeter) yangkemungkinan merupakan batuan produk vulkanikUngaran yang termuda dengan tebal sekitar 200meter, kemudian diikuti lapisan batuan konduktif(<10 ohmmeter) dan lapisan batuan bertahanjenis intermedian >20 ohmmeter. Sisipan lapisankonduktif ini yang diperkirakan sebagai zonapenudung dari sistem panas bumi Ungaransedangkan lapisan dibawahnya didugamerupakan reservoir.

Hasil logging temperatur dari keempatlubang sumur landaian suhu memperlihatkanhasil yang berlainan (Gambar 10). Sumur USL-1mempunyai nilai landaian suhu tertinggi yaitumencapai 10,4°C/100 m atau lebih kurang tigakali landaian suhu normal dan temperatur di dasarsumur USL-1 tercatat 52ºC dan tekanan 38kg/cm² (ksc). Sumur ini terletak di sebelah selatanmanifestasi fumarol Gedongsongo dengan jaraksekitar 1 km.

Lokasi pemboran UN-1 terletak di kawasanmanifestasi Kendalisodo. Korelasi lateral sumurpemboran memperlihatkan bahwa landaiantemperatur di sumur UN-1 memiliki trend naik, halini memperkuat dugaan bahwa di daerahKendalisodo terdapat suatu sistem geothermaltersend i r i te rp isah dengan s is tem diGedongsongodanNglimut.

SistemPanas bumiBerdasarkan hasil analisis data geologi,

geokimia, geofisika serta pemboran landaiansuhu, sistim panas bumi Ungaran merupakansistim panas bumi yang terbentuk di komplekvulkanik, dengan batuan penudung berupabatuan vulkanik Gunung Ungaran yang telahterubah dengan ubahan berupa mineral-mineralhaloisit, kaolinit, silika amorf dan kristobalit, ilit,markasit, dan pirit. Berdasarkan interpretasimetoda MT, batuan yang berfungsi sebagailapisan penudung ini adalah lapisan konduktif (<10 ohmm), dengan ketebalan sekitar 300-500 mdi daerah Nglimut dan sekitar 1400 m di daerahGedongsongo.

Litologi pembentuk reservoir didugamerupakan batuan vulkanik pra-Ungaran dansedimen Tersier yang kaya akan rekahan danbersifat permeabel yang terbentuk akibat aktifitasstruktur sesar yang ada atau akibat sifat fisikbatuan itu sendiri yang banyak mengandung pori( ) terutama pada batuan sedimen klastik.Top reservoir berada pada kedalaman 300 m diatas permukaan laut, dengan tahanan jenis > 30ohm-m (berdasarkanMT).

Berdasarkan data geologi regional dandidukung oleh data MT, batuan alas () di daerah Ungaran diperkirakan merupakan

batuan sedimen laut, batuan ini memiliki sifatpermeabilitas serta porositas yang baik.Permeabilitas yang terdapat dalam batuan iniadalah permeabilitas primer berupa ruang antarbut i r yang sa l ing berhubungan ser tapermeabilitas sekunder yang terbentuk akibatrekahan-rekahan.

Berdasarkan geologi dan didukung hasilgeofisika, sumber panas sistem panas bumiGedungsongo danNglimut diduga sisa panas daridapur magma Gunung Ungaran Muda berumurKuarter yang dicirikan oleh adanya anomaliBourguer tinggi di daerah ini. Sedangkan didaerah Kendalisodo sumber panas diperkirakanberasal dari tubuh intrusi yang berasosiasidengan kubah lava andesitikGunungKendalis.

Zona prospek panas bumi dideliniasiberdasarkan evaluasi data geosains dan datasumur landaian suhu USL-1. Hasil kompilasimenunjukan tiga kelompok daerah prospekpanas bumi di sekitar Ungaran: Gedongsongo(baratdaya), Nglimut (barat laut) dan Kendalisodo(tenggara). Daerah prospek Gedungsongo danNgilmut diperkirakan masih satu sistem panasbumi yang berasosiasi dengan Gunung Ungaran,sedangkan daerah prospek Kendalisodomerupakan sistem terpisah dari keduasebelumnya.

Deliniasi prospek panas bumi Gedungsongomemiliki luas sekitar 4 km² sedangkan daerahNglimut memiliki luas daerah prospek sekitar 6km² sehingga total luas prospek yang diperolehdari kompilasi anomali geologi, geokimia dangeofisika adalah 10 km² (Gambar 11).

Estimasi potensi dihitung dengan metodevolumetri (Tabel 1) dengan asumsi25%, 30 tahun, temperatur reservoir 270°C, temperatur 180°C maka potensi panasbumiUngaran diperkirakan sebesar 110MWe.

Sistem panas bumi Gunung Ungaranberkaitan erat dengan aktivitas vulkanik GunungUngaran, yang merupakan gunung api tipe Byang mempunyai suhu tinggi dengan perkiraantemperatur reservoir 270°C. Lapisan penudungmasih terdeteksi sampai dengan ketinggian 0 dplyang berarti resevoir sistem panas bumi ungaranberada di bawah kedalam sekitar 1500 m. Luasarea prospek panas bumi Gunung Ungaransekitar 10 km² dengan besar potensi 110MWe.

Dalam proses penulisan paper ini, kamimengucapkan terima kasih kepada Bapak SafraDwipa dan Kasbani yang telah banyakmemberikanmasukan dalam penyelesaian paperserta semua staf Pusat Sumber Daya Geologikhususnya staf-staf di kelompok kerja bidangpanas bumi yang turut serta dalam berdiskusitentangmateri di tulisan.

3

Geolistrik

Magnetotelurik (MT)

PengeboranLandaianSuhu

DISKUSI

Deliniasi prospek

PenghitunganPotensi

KESIMPULAN

UCAPANTERIMAKASIH

porous

basementrock

recovery factorlife time

cut off

Gambar 5. Peta tahanan jenis semu hasil proses dan interpretasi ulang

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

28

Gambar 6. Penampang tahanan jenis selatan-utara daerah penelitian

Gambar 7. Penampang tahanan jenis barat-timur daerah penelitian

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

29

Gambar 8. Peta tahanan jenis semu MT daerah penelitian

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

28

Gambar 9. Penampang tahanan jenis MT (Pertamina, 1984) dimodifikasi dan re interpretasi

Gambar 10. Logging temperatur dan tekanan sumur USL1, UN1, UN2, UN-3 (Pertamina,1987)

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

29

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

28

Gambar 11. Deliniasi zona prospek panas bumi berdasarkan geofisika, geologi dan geokimia

Tabel 1.Penghitungan metode volumetri potensi panas bumi Ungaran

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20113

MAKALAH ILMIAH

29

DAFTARPUSTAKADjoko Sunaryo & Suranto, 1983, Laporan Pendahuluan geologi daerah Gunung Ungaran, Jawa Tengah.

Unpublish report Pertamina,DivisiGeotermal, Jakarta.Djoko Hantono, Suroto & Soenaryo. 1987, Evaluasi akhir survey geokimia daerah Ungaran Jawa

Tengah.Unpub. report Pertamina,Divisi Geotermal, Jakarta.Geoco 1984. Magnetotelluric survey for geo- thermal exploration in G. Ungaran Area. Central Java.

Unpublished report Pertamina,Divisi Geotermal, Jakarta.Indarto, Sri. 2006. Studi Batuan Vulkanik dan Batuan Ubahan Pada Lapangan Panas bumi Gedong-

songoKomplekGunungUngaran,Geotek, LIPI.Muhardjo, Edy Saputra Rab, Rusdi Yusup, Yuhan & Hery Sundoto. 1987. Laporan penyelidikan geologi

daerah panas bumiG.Ungaran jawaTengah.Unpub. report, Direktorat Vulkanologi, Bandung.Nukman, M. 2009. Overview of Gedong-songo Manifestations, Ungaran Geothermal Prospect, Central

Java, Indonesia: a preliminary account, Thirty-Fourth Workshop on Geo-thermal ReservoirEngineeringStanfordUniversity, Stanford, California.

N. V. Alico 1985. Ungaran resistivity survey, field and interpretation report. Unpub. Report. Pertamina,DivisiGeotermal, Jakarta.

PT. Sumber Daya Bumi. 1991. Survei Hg CO2 di daerah Ungaran, Jawa Tengah. Unpub reportPertamina,DivisiGeotermal, Jakarta.

P.T. Trias Jaya Guna 1986. Penyelidikan gayaberat Gunung Ungaran, Jawa Tengah. Unpubl. reportPertamina,DivisiGeotermal, Jakarta.

P.T. Geoservices (Ltd). 1985. Laporan Pengkajian Foto udara daerah Gunung Ungaran , Jawa Tengah.Unpublished report Pertamina,Divisi Geothermal, Jakarta.

P.T. Trias jayaguna 1984. Petrographic description of surface rock samples from Gunung Ungaran,Central Java.Unpublished report Pertamina,DivisiGeotermal, Jakarta.

Thaden, R.E., Sumadirja, H. and Richards P.W. 1975, Peta Geologi lembar Magelang dan Semarang,Jawa.

VanBemmelen,R.W. 1949. The geology old Indonesia.TheHaguMartinusNijhoff .

Diterima tanggal 11 April 2011Revisi tanggal 16 Agustus 2011