SURVEI MAGNETOTELURIK DAN TDEM DAERAH …psdg.geologi.esdm.go.id/kolokium/2015/bwhper/1.pdf · survei panas bumi terpadu dengan metode geologi, geokimia, dan geofisika (gaya berat,

SURVEI MAGNETOTELURIK DAN TDEM DAERAH PANAS BUMI WAY SELABUNG

KABUPATEN OKU SELATAN, PROVINSI SUMATERA SELATAN

Tony Rahadinata, dan Asep Sugianto Kelompok Penyelidikan Bawah Permukaan – Pusat Sumber Daya Geologi

ABSTRAK

panas bumi Way Selabung berada di wilayah Kabupaten OKU selatan, Provinsi Sumatera Selatan. Keberadaan sistem panas bumi di daerah ini ditandai dengan manifestasi panas bumi dengan temperatur 40 – 92.5 0C. Survei magnetotellurik merupakan kelanjutan dari survei panas bumi terpadu dengan metode geologi, geokimia, dan geofisika (gaya berat, geomagnet, dan geolistrik) dan magnetotelurik yang dilakukan pada tahun 2011.

Hasil MT mengidentifikasi lapisan batuan penudung dengan tahanan jenis <10 Ohmm terdeteksi pada kedalaman 0-1250 meter yang diikuti oleh lapisan resevoir bertahanan jenis 40 - 100 Ohmm dengan puncak resevoir berada pada kedalaman sekitar 1250 meter dengan ketebalan 1000 meter. Hasil kompilasi data geosain menunjukkan daerah prospek panas bumi berada di zona depresi dengan luas sekitar 27 km2 dengan besar potensi 70 MWe. Kata kunci : magnetotelurik, panas bumi, Way Selabung, Sumatera Selatan PENDAHULUAN

Daerah panas bumi Way Selabung berada di Kabupaten Ogan Komering Ulu Selatan, Provinsi Sumatera Selatan secara geografis berada pada koordinat 358000 – 381500 mT dan 9465000 – 9489000 mU pada proyeksi peta Universal Tranverse Mercator (UTM) Datum WGS 1984 zona 48 bagian selatan (Gambar 1). Secara geologi daerah ini berasosiasi dengan aktivitas sesar Sumatera bagian selatan. Indikasi panas bumi dicirikan dengan munculnya beberapa air panas dengan temperatur antara 40oC hingga 93oC.

Beberapa penelitian telah dilakukan di daerah ini, baik yang berhubungan dengan aktivitas panas bumi maupun tidak, diantaranya adalah Hassan R,dkk (1999) yang membuat pemetaan regional bersistem lembar baturaja. Penelitian yang berhubungan dengan aktivitas panas bumi telah dilakukan oleh Pusat Sumber Daya Geologi dari tahun 2011 melalui survei terpadu Daerah Panas Bumi Way selabung. Terakhir adalah Survei Magnetotellurik dilakukan pada tahun 2011. Hasil survei terpadu ini menunjukkan bahwa di daerah

ini terdapat potensi sumber daya terduga panas bumi sebesar 68 MWe dan daerah prospek berada di sebelah baratdaya.

Untuk lebih menegaskan keprospekan (letak, delineasi, kedalaman dan besarnya potensi) daerah panas bumi Way Selabung, maka pada tahun 2014 telah dilakukan survei tambahan magnetotelurik (MT) dan TDEM. Metode MT merupakan salah satu metode geofisika yang sering digunakan dalam eksplorasi panas bumi karena selain memiliki penetrasi yang dalam, metode ini juga dapat mendelineasi lapisan konduktif diantara lapisan yang resistif (Ushijima, 2005). Kelemahan dari metode MT ini adalah resolusi pada frekuensi tinggi yang sering terdistorsi oleh heteroginitas tahanan jenis di dekat permukaan sehingga menimbulkan static shifting pada data MT. Untuk mengkoreksi static shift ini maka diaplikasikan metode TDEM karena metode ini memiliki resolusi yang cukup baik pada frekuensi tinggi dan distorsi pada data TDEM cenderung lebih kecil.

GEOLOGI DAERAH SURVEI Geologi daerah survei Secara

umum, ini disusun oleh batuan vulkanik dan batuan sedimen klastik yang berumur Tersier hingga Kuarter. Kompilasi pengamatan melalui citra landsat dan pemetaan geologi di lapangan maka daerah panas bumi Way selabung, Kabupaten OKU Selatan, Provinsi Sumatera Selatan dibagi menjadi beberapa unit satuan geologi, dari tua ke muda terdiri dari (Gambar 2) Satuan Lava Akar Jangkang, Satuan Batupasir, Satuan Lava Asadimana, Satuan Lava Pematang Gong, Satuan Breksi Tua, Satuan Aliran Piroklastik Ranau, Satuan Aliran Piroklastik Sapatuhu, Satuan Jatuhan Piroklastik Ranau, Satuan Lava Laai, Satuan Lava Bengkok, Satuan Lava Pandan, Satuan Lava Gedang, Satuan Lava Perean, Satuan Lava Tebat Gayat, dan Aluvium

Struktur geologi yang berkembang didominasi oleh arah baratlaut–tenggara yang terpotong oleh sesar dengan arah baratdaya– timurlaut dan arah utara–selatan. Mata air panas yang muncul di permukaan dikontruksi oleh pengaruh dari intersection atau pertemuan antara sesar Sumatera dengan antitetiknya, sehingga menghasilkan zona permeabel yang sangat baik untuk meloloskan fluida panas ke permukaan. AKUISISI DAN PENGOLAHAN DATA LAPANGAN

Pengukuran MT dilakukan pada 36 titik sedangkan pengukuran TDEM dilakukan pada 30 titik yang didesain sedemikian rupa agar melingkupi daerah prospek. Sebaran titik MT ini membentuk 11 buah lintasan yang berarah baratdaya-timurlaut (Gambar 3). Pengukuran dilakukan selama lebih dari 12 jam, agar memperoleh data hingga frekuensi 0.01 Hz. Data hasil pengukuran dirotasikan ke arah --45o sejajar dengan arah struktur geologi. Data hasil pengukuran di lapangan diolah dengan menggunakan algoritma robust, dan dikoreksi statik dengan data TDEM.

SEBARAN TAHANAN JENIS Sebaran tahanan jenis secara

lateral ini merupakan hasil pemodelan tahanan jenis 2D yang disayat pada kedalaman tertentu. Pada makalah ini akan disajikan sebaran tahanan jenis pada kedalaman 500 m, 1000 m, 1250 m, 1750 m dan 2500 m. Kelima kedalaman tersebut dapat memberikan gambaran mengenai struktur tahanan jenis bawah permukaan (Gambar 4).

Pada kedalaman 500 m, , tahanan jenis rendah (< 10 Ohmm) tersebar memanjang dari baratlaut ke tenggara mengisi zona depresi yang dibatasi struktur berarah baratlaut-tenggara. Nilai tahanan jenis rendah yang berada di baratlaut diduga merupakan respon dari batuan sedimen (clay) sedangkan tahanan jenis rendah di bagian tengah dan baratlaut diduga merupakan respon dari endapan piroklastik dan batuan ubahan, karena nilai tahanan jenisnya lebih rendah dan berdekatan dengan intrusi vulkanik muda. Tahanan jenis rendah yang terdapat di sebelah tenggara diinterpretasikan sebagai respon dari endapan piroklastik ranau yang bersifat resistif.

Tahanan jenis sedang (30-100 Ohm-m) tersebar di antara nilai tahanan jenis rendah dan juga membentuk kelurusan berarah baratlaut-tenggara. Tahanan jenis sedang yang berada di bagian timur laut dan selatan diduga merupakan respon dari lava, sedangkan tanan jenis sedang yang berada di bagian utara diuga merupakan batupasir tersier.

Sebaran tahanan jenis pada kedalaman 1000 m memiliki pola sebaran yang relatif sama dengan kedalaman sebelumnya, akan tetapi nilai tahanan jenis rendah di bagian tengah cenderung mulai menyempit.

Pada kedalaman ini juga memperlihatkan pola kelurusan yang berarah baratlaut-tenggara. Pada kedalaman 1000 m mulai terlihat adanya struktur berarah hampir utara selatan yang membatasi tahanan jenis rendah di bagian tengah dan tenggara.

Pola sebaran tahanan jenis pada kedalaman 1250 m hampir sama dengan pola sebaran tahanan jenis pada kedalaman 1000 m. Tahanan jenis rendah di tengah tersebar lebih kecil daripada kedalaman sebelumnya. Hal ini menunjukkan bahwa tahanan jenis rendah yang diinterpretasikan sebagai batuan ubahan telah memasuki batas bawah dan mungkin merupakan zona batas antara batuan penudung dengan reservoir. Hal ini diperkuat dengan munculnya tahanan jenis sedang di bagian tengah pada kedalaman 1250 m dimana pada kedalaman sebelumnya di daerah ini nilai tahanan jenisnya rendah, sehingga pada kedalaman 1250 m ini diinterpretasikan sebagai top reservoir sistem panas bumi Way Selabung

Begitu juga dengan sebaran tahanan jenis rendah yang berada di sebelah timurlaut dan tenggara, pada kedalaman ini tahanan jenis tersebut tersebar lebih kecil, sehingga diinterpretasikan sebagai batuan sedimen yang kompak dan resistif. Nilai tahanan jenis rendah di bagian barat masih jelas terlihat, menunjukkan batuan sedimen (clay) masih menerus sampai kedalaman 1500 m.

Pada peta tahanan jenis kedalaman 1750 meter didominasi oleh sebaran tahanan jenis sedang dan tinggi. Yang menarik adalah sebaran tahanan jenis tinggi yang tersebar di sekitar mata air panas. Tahanan jenis tinggi ini, di dekat permukaan (pada kedalaman 500 meter) terlihat sebagai tahanan jenis sedang dan diinterpretasikan sebagai lava Akarjangkang yang oleh tim geologi diperkirakan menerus hingga ke bawah. Di bagian barat masih muncul tahanan jenis rendah sebagai respon batuan sedimen. Di bagian tengah tahanan jenis sedang yang mulai muncul pada kedalaman 1250 m semakin meluas, hal ini menunjukkan bahwa reservoir yang diduga muncul mulai kedalaman 1250 m semakin meluas seiring bertambahnya kedalaman. Pola kelurusan yang berkembang pada kedalaman ini juga masih konsisten berarah baratlaut-tenggara (sesar sumatera) dan kelurusan berarah utara-

selatan (sesar pematanggong) lebih jelas terlihat.

Pola sebaran tahanan jenis pada kedalaman 2000 m ini sedikit berbeda dengan pola sebaran tahanan jenis pada kedalaman sebelumnya. nilai tahanan jenis didominasi oleh tahanan jenis tinggi. Sebaran tahanan jenis tinggi ini mengindikasikan bahwa pada kedalaman lebih dari 2500 meter telah memasuki batas bawah dari reservoir panas bumi dan diperkirakan merupakan basemen dari sistem panas bumi di daerah ini.

PEMODELAN TAHANAN JENIS 2D

Pemodelan tahanan jenis MT 2D dilakukan dengan menggunakan algoritma Non Linear Conjugate Gradient (Rodi dan Mackie, 2001). Pemodelan ini merupakan pemodelan kebelakang yang dilakukan sampai dengan iterasi 50, dengan mengunakan parameter tau 3, data errors dan error floor untuk rho 5 dan untuk phase 10. Parameter-parameter ini dianggap sebagai parameter yang terbaik untuk melakukan pemodelan kebelakang di daerah ini, setelah dilakukan percobaan dengan mengubah beberapa parameter. Pada makalah ini akan disajikan hasil pemodelan pada 2 lintasan, yaitu lintasan 4 dan lintasan 5. Kedua lintasan ini dianggap dapat memberikan gambaran mengenai sistem panas bumi di daerah ini.

Hasil pemodelan Lintasan 4, dan Lintasan 5, (Gambar 5 dan Gambar 6) diduga berada pada sistem panas bumi daerah Way Selabung. Lintasan 4 memotong mata air panas Selabung Damping dan mata air panas Lubuk Suban, sedangkan lintasan 5 memotong air panas Way Selabung. Pada kedua model ini terlihat adanya anomali menarik di sebelah baratdaya, dengan didapatkannya sebaran tahanan jenis rendah (<10 Ohmm) 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 pencampuran dengan air permukaan. Tahanan jenis sedang yang ada di bagian bawah batuan ubahan diinterpretasikan sebagai zona reservoir. Puncak dari reservoir ini diperkirakan berada pada kedalaman sekitar 1250 meter di bawah permukaan tanah.

Pada kedua model ini diinterpretasikan terdapat 3 buah struktur yang menjadi pengontrol sistem 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. Tahanan jenis tinggi di bagian bawahnya diperkirakan masih merupakan 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.

PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pemodelan 2D MT, Sebaran tahanan jenis secara lateral memperlihatkan pola lineasi berarah baratlaut-tenggara yang diinterpretasikan sebagai struktur sesar (Gambar 4). Dilihat dari atas hingga ke bawah, pola lineasi tersebut cenderung tetap, ditandai dengan kemunculan struktur antitetik yang berarah hampir utara selatan mulai di kedalaman 1250 m. Kemunculan sesar antitetik ini merupakan indikasi adanya pergerakan aktif dari Sesar Besar Sumatera. Sesar-sesar aktif inilah yang diperkirakan menjadi pengontrol utama sistem panas bumi di daerah ini. Di bagian tengah terlihat adanya sebaran tahanan jenis rendah dari kedalaman 500 meter hingga kedalaman 1250 meter. Zona tahanan jenis ini diinterpretasikan sebagai batuan penudung pada sistem panas bumi daerah Way Selabung. Pada kedalaman 1250 – 1500 meter sebaran tahanan jenis rendah

tersebut cenderung mengecil dan mulai muncul tahanan jenis sedang. Zona tahanan jenis sedang ini diinterpretasikan sebagai batas antara batuan penudung dan puncak zona reservoir.

Nilai Tahanan jenis rendah yang tersebar di sebelah barat laut dan tenggara diperkirakan berbeda dengan tahanan jenis rendah yang berada di bagian tengah. Tahanan jenis rendah yang berada di baratlaut dan tenggara cenderung memiliki nilai yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai tahanan jenis rendah di sebelah baratdaya, sehingga diinterpretasikan sebagai aliran piroklastik Ranau dan batuan sedimen tersier yang merupakan batuan dasar dari sistem panas bumi di daerah ini. Tahanan jenis tinggi tersebar di sebelah selatan dan bagian tengah daerah survei. Zona tahanan jenis tinggi ini diinterpretasikan sebagai batuan beku yang menjadi indikasi terdapatnya sumber panas.

Hasil survei MT ini kemudian dikompilasikan dengan data geosain lainnya yang meliputi data geologi, geokimia, dan geofisika (gaya berat, geomagnet, dan tahanan jenis DC) membentuk peta kompilasi geosain (Gambar 7). Berdasarkan data tersebut, maka daerah prospek panas bumi Way Selabung diperkirakan berada di sebelah baratdaya dengan luas sekitar 27 km2. Daerah prospek ini dibatasi oleh kontras nilai tahanan jenis di sebelah baratlaut dan tenggaranya, sedangkan di sebelah timurlaut dibatasi oleh struktur sesar yang berarah baratlaut-tenggara. KESIMPULAN

Hasil survey MT dan TDEM memperlihatkan adanya zona tahanan jenis rendah yang diinterpretasikan sebagai batuan penudung (batuan ubahan) tersebar di bagian tengah membentuk pola memanjang berarah baratlaut-tenggara. Tahanan jenis rendah ini tersebar dari dekat permukaan hingga kedalaman sekitar 1250

meter dengan ketebalan antara 1000 meter hingga 1500 meter. Di bagian bawah zona tahanan jenis rendah ini (batuan penudung) diinterpretasikan sebagai zona reservoir yang ditandai dengan nilai tahanan jenis sedang. Puncak dari reservoir ini berada pada kedalaman sekitar 1250 meter dengan ketebalan sekitar 1000 meter. Daerah prospek panas bumi Way Selabung diperkirakan berada di bagian tengah dengan luas sekitar 27 km2. Dengan menggunakan asumsi temperatur bawah permukaan 174oC dan temperatur cut-off yang digunakan 150oC, maka estimasi potensi energi panas bumi daerah Way Selabung sebesar 70 MWe dan termasuk pada kelas cadangan terduga. 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 MT dalam penulisan makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh anggota tim survei MT dan TDEM daerah panas bumi Way Selabung dan anggota tim survei terpadu tahun 2011 yang telah bersedia untuk banyak berdiskusi dengan penulis, khususnya Muchammad Nur Hadi.

DAFTAR PUSTAKA Bemmelen, van R.W., 1949. “The Geology

of Indonesia”. Vol. I A. The Hague. Netherlands.

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

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

Giggenbach, W.F., (1988), Geothermal Solute Equilibria Deviation of Na – K

- Mg – Ca Geo Indicators, Geochemica Acta 52, 2749 – 2765.

Hassan R, dkk (1999); Penyelidikan Potensi Panas bumi di Kabupaten Ogan Komering Ulu (OKU) Sumatera Selatan.

Kadir, W.G.A., 2000, Eksplorasi Gaya Berat dan Magnetik, Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung

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

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

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

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 Magnetotellurik, 2011, Survei Magnetotellurik 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 Way Selabung

Gambar 3. Peta sebaran titik ukur TDEM dan MT

Gambar 4. Peta tahanan jenis per kedalaman

Gambar 5. Model tahanan jenis 2D lintasan 4

Gambar 6. Model tahanan jenis 2D lintasan 5

Baratdaya Timurlaut

Baratdaya Timurlaut

Gambar 7. Peta kompilasi geosain daerah panas bumi Way selabung