SURVEI GAYA BERAT DAN AUDIO MAGNETOTELURIK (AMT ...

SURVEI GAYA BERAT DAN AUDIO MAGNETOTELURIK (AMT) DAERAH PANAS BUMI PERMIS, KABUPATEN BANGKA SELATAN

PROVINSI BANGKA BELITUNG

Muhammad Kholid dan Sri Widodo Kelompok Penyelidikan Bawah Permukaan – Pusat Sumber Daya Geologi

ABSTRAK

Daerah panas bumi Permis berada di wilayah Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung. Keberadaan sistem panas bumi di daerah ini ditandai dengan munculnya manifestasi panas bumi berupa mata air panas dengan temperatur 57,2 0C. Survei Audio Magnetotelurik (AMT) telah dilakukan di daerah ini dengan jumlah titik ukur AMT menunjukkan sebaran tahanan jenis tinggi (>200 Ohm-m) yang berkorelasi dengan batuan granit didaerah ini hampir mendominasi daerah survei, sedangkan tahanan jenis rendah (< 50 Ohm-m) hanya terdapat disebagian kecil daerah survei yaitu di sebelah utara. Tahanan jenis rendah ini diperkirakan berkorelasi terhadap endapan rawa, pantai dan alluvium. Hasil gaya berat menunjukkan liniasi-liniasi kontur yang berarah baratdaya-timurlaut sebagai indikasi adanya batas litologi batuan dan intrusi batuan. Hasil survei gaya berat dan AMT masih belum dapat menentukan keberadaan daerah prospek sistem panas bumi di daerah permis.

Kata kunci : audio magnetotelurik, gaya berat, panas bumi, Permis PENDAHULUAN

Daerah Permis yang terdapat di Pulau Bangka merupakan salah satu daerah yang terinventarisasi memiliki manifestasi mata air panas, dengan temperatur air panas sekitar 55 oC, keberadaan manifestasi mata air panas mengindikasikan adanya sistem panas bumi di daerah ini. Untuk mengetahui keberadaan sistem panas bumi di daerah Permis dilakukan survei geofisika yang meliputi survei gaya berat dan Audio Magnetotelurik.

Metode AMT merupakan metode geofisika yang menggunakan sinyal pasif dari medan elektromagnetik bumi yang berasal dari lapisan ionosfer. metode ini dapat menggambarkan lapisan tahanan jenis bawah permukaan hingga kedalaman tertentu. Metode gaya berat dilakukan untuk mengetahui sebaran densitas batuan dan struktur yang ada di daerah ini

Wilayah kerja penyelidikan geofisika panas bumi Permis seluas 12 x 12 km2,

sebaran titik ukur meliputi lokasi manifestasi mata air panas Permis. GEOLOGI DAERAH SURVEI

Kondisi geologi Daerah Permis secara umum hampir sama dengan di semua wilayah Pulau Bangka, yaitu tersusun oleh batuan sangat tua yang telah banyak mengalami aktivitas tektonik dan proses pelapukan yang sangat panjang. Stratigrafi batuan daerah ini tersusun oleh batuan sedimen, batuan beku intrusif, dan endapan permukaan. Batuan sedimen berupa batupasir dan meta batupasir. Batupasir yang tersingkap secara umum memiliki derajat pelapukan yang tinggi, sehingga sangat sulit mendapatkan singkapan yang masih dalam kondisi yang segar dan baik. Batuan beku umumnya sudah berupa bongkah-bongkah granit, memperlihatkan tingkat pelapukan yang tinggi. Granitnya tersingkap di daerah perbukitan di bagian tengah daerah penyelidikan. Endapan permukaan berupa aluvium dan endapan pantai serta endapan

rawa yang tersusun oleh pasir, lempung, dan kerakal sampai kerikil.

Struktur geologi yaitu berupa sesar di daerah ini terdiri atas sesar normal dan sesar mendatar. Pola kelurusan berarah relatif timurlaut-baratdaya diperkirakan sebagai sesar normal. Sedangkan pola kelurusan berarah baratlaut-tenggara sampai utara-selatan diperkirakan sebagai sesar mendatar. Struktur sesar yang berarah baratlaut-tenggara diperkirakan sebagai pengontrol kehadiran manifestasi panas bumi berupa mata air panas di Permis (Gambar 2). HASIL PENYELIDIKAN

Metode Gaya Berat

Pengukuran gaya berat di daerah panas bumi Permis menggunakan alat Gravimeter Scintrex CG-5 dari Kanada dengan titik ukur gaya berat berjumlah 225 titik. Berdasarkan hasil penghitungan densitas conto batuan di daerah panas bumi, secara umum terlihat nilai densitas tertinggi terdapat pada batuan granit (2,58 – 2,62 gr/cm3) dan nilai terendah pada batupasir sebesar 2,04 gr/cm3. Batuan granit mengisi bagian tengah area survei, sedangkan batu pasir terdapat dibagian timur dan selatan. Densitas batuan rata-rata dari 6 sampel batuan tersebut untuk daerah Permis dan sekitarnya adalah sebesar 2.43 gram/cm3 , sedangkan dari metode Parasnis didapat densitas 2.69 gram/cm3. Dari kedua hasil densitas tersebut maka digunakan densitas hasil Parasnis yaitu 2.69 gram/cm3

Hasil gaya berat dari anomali

Bougeur memperlihatkan pola liniasi kontur

berarah baratdaya-timurlaut. Pola arah

liniasi ini sangat dipengaruhi oleh litologi

batuan yang ada di daerah ini. Nilai anomali

Bouguer daerah Permis berkisar antara 11

hingga 24 mgal. Pola umum sebaran

anomali Bouguer memiliki tren nilai yang

rendah di bagian baratlaut kemudian

meninggi ke bagian tengah dan selatan, hal

ini mengindikasikan blok batuan yang

menyusun bagian tengah dan selatan

daerah penelitian memiliki nilai densitas

yang relatif lebih besar.

Anomali regional diperoleh dengan metode Polynomial Fitting menggunakan orde 2 dengan dnsitas 2,69 gr/cm3. Anomali regional ini diasumsikan mendeskripsikan struktur batuan secara regional. Nilai dan liniasi anomali regional di daerah Permis ini memilki tren tinggi di bagian selatan dan semakin merendah ke arah tengah dan baratlaut dengan arah liniasi baratdaya -timurlaut.

Anomali residual membentuk zona

densitas tinggi dibagian tengah pada

morfologi perbukitan, densitas tinggi ini

merupakan respon dari adanya batuan

granit yang menerobos batu pasir . Struktur

geologi yang terindikasi lain adalah liniasi

berarah baratlaut-tenggara di bagian tengah

yang diperkirakan sebagai struktur

pengontrol kemunculan manifestasi panas

bumi Permis.

Anomali sisa yang memperlihatkan

pola rendah dengan nilai antara -2.5 hingga

0 mGal muncul mengelilingi zona tinggi

yang berada dibagian tengah, anomali

rendah ini merupakan respon dari endapan

permukaan. Mata air panas Permis muncul

pada zona antara peralihan antara zona

rendah dan tinggi di bagian utara, anomali

rendah ini diduga merupakan zona lemah

yang diinterpretasikan sebagai zona kekar

yang berisi fluida.

Hasil model memperlihatkan batuan granit dipermukaan yaitu berupa bongkahan-bongkahan, dengan nilai densitas 2,53-2,58 gr/cm3 sifat batuan granit dipermukaan ini diperkirakan telah mengalami perubahan terdapat hingga kedalaman sekitar 500 meter. Di bagian timurlaut penampang ini terdapat lapisan dengan densitas yang lebih rendah yaitu sekitar 2,34 gr/cm3. Nilai densitas yang lebih rendah diperkirakan merupakan batuan yang diperkirakan berupa batuan alluvium. Dibawah lapisan permukaan

terdapat lapisan kedua dengan nilai densitas sekitar 2,37-2,54 gr/cm3 , lapisan ini di duga sebagai batuan yang merupakan Formasi Tanjunggenting. Lapisan kedua ini memiliki ketebalan sekitar 500-1500 meter. Dibawah lapisan kedua terdapat lapisan dengan densitas batuan 2,58 gr/cm3, lapisan ini diperkirakan merupakan lapisan batuan Granit Klabat yang menorobos batuan-batuan terdahulu diantaranya Formasi Tanjunggenting.

Metode AMT

Pengukuran Audio Magnetotelurik (AMT) di daerah panas bumi Permis dilakukan dengan menggunakan alat GDP-32 dari Zonge. Jumlah titik ukur sebanyak 62 titik dengan interval antara titik pengukuran yaitu 1000 meter. Sebaran titik ukur membentuk lintasan sebanyak 7 lintasan yang berarah baratdaya-timurlaut dengan jarak antar lintasan 1000 meter. Penentuan arah lintasan ini berdasarkan dari struktur geologi daerah Permis yang berarah baratlaut-tenggara. Secara umum data hasil pengukuran memiliki kualitas yang sangat baik. Data AMT yang diukur adalah data band 1 dengan range frekuensi antara 256-8192 Hz, band 2 dengan range frekuensi 3-192 Hz dan band 3 dengan frekuensi 0,09-8 Hz.

Peta tahanan jenis perkedalaman yang didapat merupakan hasil pemodelan 2D dengan menggunakan software WinGlink dengan proses inversi 2D dengan menggunakan algoritma Rodi & Mackie (2001). Tahanan jenis diperoleh dari pemodelan 2D yang disayat pada kedalaman yang sama, yaitu pada kedalaman 500 m, 750 m, 1000 m dan 1500 meter (Gambar 3). Sebaran tahanan jenis pada

kedalaman 500 dan 750 meter didominasi

oleh oleh tahanan jenis tinggi dengan nilai

>1000 Ohm-m. Tahanan jenis tinggi

diperkirakan merupakan respon dari

penerobosan dari batuan granit,. Sebaran

tahanan jenis sedang (50-500 Ohm-m)

terdapat dibagian tengah dan tenggara

membentuk spot-spot serta sebaran

tahanan jenis rendah menempati morfologi

pedataran dibagian utara. tahanan jenis

sedang ini mencerminkan batuan pasir yang

terdapat dibagian tengah ke arah selatan.

Tahanan jenis rendah yang terdapat

dibagian utara diperkirakan merefleksikan

batuan sedimen yang terdiri dari endapan

rawa dan pantai serta alluvium.

Pola sebaran tahanan jenis pada kedalaman 1000 meter dan 1500 meter, memperlihatkan zona tahanan jenis tinggi masih konsisten mendominasi hampir di semua area, zona tahanan jenis tinggi ini masih merepresentasikan respon dari batuan granit, pola tahanan jenis sedang pada kedalaman 1000 meter yang terlihat membentuk spot dibagian tenggara, penyebarannya semakin meluas kebagian tengah pada kedalaman 1500 meter. Pola sebaran tahanan jenis rendah pada kedalaman ini memiliki pola yang hampir sama dengan pola sebaran tahanan jenis pada kedalaman yang lebih dangkal. Sebaran tahanan jenis rendah dibagian utara nilainya semakin meninggi. Pola liniasi berarah baratdaya-timurlaut dan baratlaut-tenggara yang mengindikasikan batas litologi dan struktur-struktur yang ada didaerah ini masih terlihat dengan jelas.

Penampang tahanan jenis terdiri dari 7 lintasan yang berarah baratdaya-timurlaut, (Gambar 4). Pada Lintasan 1, 2, 3 dan 4 secara umum memperlihatkan pola sebaran tahanan jenis yang relatif sama, dimana nilai tahanan jenis tinggi (>200 Ohm-m) di sepanjang lintasan yang terdapat di permukaan, kearah timurlaut nilai tahanan jenis tinggi ini semakin dalam yaitu terdapat pada kedalaman 1000 meter. Lapisan ini diperkirakan berasosiasi dengan batuan granit. Lapisan tahanan jenis sedang dengan nilai 50-200 Ohm-m terdapat di bagian tengah hingga timurlaut, lapisan ini terdapat dipermukaan dengan ketebalan 500-700 meter, lapisan tahanan jenis sedang diperkirakan merupakan batuan yang diasosiasikan dengan endapan rawa dan pantai serta alluvium.

Penampang lintasan 5, 6 dan 7 nilai tahanan jenis sedang dengan ketebalan sekitar 200 meter terdapat dipermukaan, lapisan ini merupakan lapisan batuan granit yang telah mengalami pelapukan. Tahanan jenis sedang juga terlihat pada bagian tengah pada kedalaman sekitar 1000-1500 meter, tahanan jenis sedang ini berada dibawah lapisan tahanan jenis tinggi dengan pola seperti kubah, zona tahanan jenis sedang ini berada dibawah morfologi perbukitan yang didominasi oleh batuan granit. Zona ini diperkirakan merupakan zona kekar yang terisi fluida. Lapisan tahanan jenis tinggi yang merupakan respon dari batuan granit masih terlihat mendominasi pada kedua lintasan ini.

PEMBAHASAN

Hasil AMT memperlihatkan sebaran

tahanan jenis mulai kedalaman dangkal

hingga kedalaman 1500 meter tidak terlihat

adanya anomali tahanan jenis rendah yang

biasanya terdapat pada sistem panas bumi,

sebaran tahanan jenis rendah biasanya

berkorelasi sebagai lapisan batuan yang

telah mengalami proses hidrotermal dan

berfungsi sebagai batuan penudung.

lapisan permukaan direpresentasikan

dengan tahanan jenis sedang (50-200 Ohm-

m) yang memiliki ketebalan hingga 500

meter. Dibawah lapisan permukaan ini

terdapat lapisan dengan tahanan jenis tinggi

yang merupakan respon dari batuan granit,

namun pada lintasan 5, 6 dan 7 mulai

kedalaman 1000 meter yang terdapat

bagian tengah lintasan terdapat anomali

sedang.yang diperkirakan merupakan zona

kekar yang berisi fluida. Dominasi tahanan

jenis tinggi yang berkaitan dengan

penerobosan batuan granit diperkirakan

merupakan tubuh yang sangat besar yang

berfungsi sebagai sumber panas.

Anomali Bougeur sisa pada daerah ini memperlihatkan anomali rendah yang

nilainya hampir sama pada anomali sisa rendah pada pemunculan mata air panas Permis. Dari data geologi tidak diketahui secara pasti apakah anomali sedang dibagian tengara yang pada peta tahanan jenis yang memiliki pola menutup merupakan daerah yang bisa diperkirakan sebagai daerah prospek panas bumi.

Penampang tahanan jenis memperlihatkan adanya diskontuinitas tahanan jenis dipermukaan hingga kedalaman tak terhingga yang diinterpretasikan sebagai struktur-struktur yang ada didaerah ini. Mata air panas Permis muncul pada diskontinuitas tahanan jenis dibagian utara yang memiliki liniasi berarah baratdaya-timurlaut.

Sistem panas bumi di Daerah Permis diperkirakan berasosiasi dengan tubuh batuan plutonik dengan dimensi yang besar, yaitu batolit Granit Klabat yang berumur Trias Akhir – Jura Awal. Dengan umur batuannya yang sudah tua, maka diperkirakan sisa panas dari magma yang dimilikinya pun sudah sangat sedikit. Hal lain yang diperkirakan menjadi sumber energi panas dari tubuh batolit granit adalah kandungan unsur radioaktifnya. Sistem panas bumi Permis diperkirakan tidak memiliki lapisan penudung dikarenakan tidak terjadinya interaksi intensif antara fluida panas dan batuan untuk membentuk lapisan lempung ubahan melalui proses alterasi batuan (Survei Geologi dan Geokimia, 2010).

Dari hasil survei AMT tidak ditemukan sebaran tahanan jenis rendah yang biasanya terdapat pada sistem panas bumi didaerah vulkanik berfungsi sebagai lapisan batuan penudung. Tahanan jenis tinggi diperkirakan berasal dari respon batuan granit yang sangat besar yang kemungkinan berfungsi sebagai sumber panas pada daerah ini. Anomali Bouguer sisa rendah dan anomali tahanan jenis sedang-rendah serta anomali temperatur tinggi yang terdapat disekitar mata air Permis dan anomali tahanan jenis sedang yang terdapat dibagian tenggara masih perlu dibuktikan dengan metode lain untuk menentukan daerah tersebut sebagai

daerah prospek dari sistem panas bumi Permis.

Penentuan area sebaran prospek panas bumi di Permis dari survei gaya berat dan AMT masih belum dapat menjelaskan keberadaan sistem panas bumi didaerah ini, sedangkan berdasarkan hasil penelitian metode geologi dan geokimia daerah prospek berada di bagian tengah disekitar mata air panas Permis. KESIMPULAN

Hasil survei AMT menunjukkan tahanan jenis rendah yang biasanya menjadi target dalam survei AMT untuk mendeteksi keberadaan lapisan batuan yang mengalami proses hidrotermal tidak ditemukan hingga kedalaman sampai 1500 meter. Tahanan jenis tinggi > 1000 Ohm-m yang mendominasi daerah ini merupakan respon dari batuan granit. Anomali Bougeur rendah disekitar mata air panas Permis diperkirakan merupakan zona lemah yang diperkirakan sebagai zona aliran fluida yang terpanaskan.

Daerah prospek panas bumi Permis masih sulit untuk diketahui dari kedua metode geofisika yang telah dilakukan, dikarenakan sebaran tahanan jenis dan densitas yang didapat dari hasil survei ini belum dapat menjelaskan sistem panas bumi didaerah ini.

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih

kepada Kelompok Penyelidikan Bawah Permukaan dan Pusat Sumber Daya Geologi yang telah memberikan ijin untuk menggunakan data hasil survei gaya berat dan AMT dalam penulisan makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh anggota tim survei geologi, geokimia dan geofisika terpadu daerah panas bumi Permis.

DAFTAR PUSTAKA Andi Mangga dan Djamal, 1994. Peta

Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung

Anna Y, dkk., 2010. Hasil Uji Petik Pemutakhiran Panas Bumi di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung. Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung. (Unpubl. Report).

Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, 2012. Bangka Belitung dalam Angka. Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, Bangka.

Baharuddin dan Sidarto, 1995. Peta Geologi Lembar Belitung, Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung

Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bangka Belitung, 2011. Potensi Panas Bumi di Provinsi Bangka Belitung

Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to Geothermal System. Short course. Unocal Ltd. Jakarta.

Margono, Supandjono dan Partoyo, 1995. Peta Geologi Lembar Bangka Selatan, Sumatera, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung

Osberger, R. 1958. Tjatatan Tentang Geologi Pulau Bangka. Dinas Geologi PPTB, Kelapa Kampit.

Sheriff, R. E., 1982, Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics, Society of Exploration Geophysicists, Tulsa, Oklahoma.

Tim Survei Pendahuluan, 2012. Survei Pendahuluan Panas Bumi Pulau Bangka dan Pulau Belitung. Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung. (Unpubl. Report).

Telford, W.M. et al, 1982. Applied Geophysics. Cambridge University Press. Cambridge.

Gambar 1 Peta indeks lokasi survei

Gambar 2. Peta geologi daerah Permis

Gambar 3. Peta sebaran titik ukur gaya berat

Gambar 4. Peta anomali gaya berat

Gambar 5. Peta anomali gaya berat

Gambar 6 Peta sebaran titik ukur AMT

Gambar 7 Kurva tahanan jenis terhadap frekuensi data AMT

Gambar 8. Peta tahanan jenis per kedalaman

Gambar 9. Model tahanan jenis 2D

Gambar 10. Anomali gaya berat sisa dan sebaran tahanan jenis kedalaman 1000 m