Proposal Survey Design Aieg 2020 [PDF]

Citation preview

PROPOSAL DESAIN SURVEI GEOTHERMAL



TIM eBay Bayu Setiawan Evi Komala Sari



ADVANCING INDONESIA’S ENERGY WITH GEOPHYSICS 2019



ABSTRAK



Proposal desain survei ini bertujuan untuk memberikan rekomendasi kerangka akuisisi metode geofisika untuk menentukan daerah prospek panas bumi di Lokasi Penelitian yang berada pada Latitude: 9180000mU – 9200000mU dan Longitude: 420000mT – 450000mT. Metode geofisika yang digunakan pada survei ini yaitu metode gravitasi, metode magnetik, metode magnetotelurik, dan metode TDEM. Metode gravitasi sebagai survey awal untuk menggambarkan struktur geologi bawah permukaan daerah tersebut. Metode magnetik berfungsi untuk menentukan zona demagnetisasi sebagai zona terduga heatsource. Metode magnetotellurik (MT) digunakan untuk menemukan lapisan konduktif (claycap) dan mengkarakterisasi sistem panasbumi pada daerah penelitian. Metode TDEM digunakan untuk mengoreksi data MT yang mengalami efek statik akibat adanya pengaruh dari topografi, kontak vertikal batuan, dan heterogenitas batuan di permukaan. Proposal desain survei ini memberikan rekomendasi titik-titik pengukuran pada setiap metode, serta rancangan anggaran pembiayaan kegiatan survei. Rancangan desain survei ini diharapkan dapat memberikan rangkaian eksplorasi prospek panas bumi yang efektif dan efisien dari segi waktu pengerjaan maupun biaya yang dikeluarkan.



Kata kunci : Desain Survei, Metode Gravitasi, Metode Magnetik, Metode Magnetotellurik, Metode TDEM.



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki potensi sumber panasbumi terbesar di dunia. Indonesia memiliki potensi panasbumi sekitar 29 Giga Watt atau sekitar 40% dari potensi panasbumi yang ada di dunia. Dari jumlah tersebut, 80% diantaranya tersimpan di gunung api atau disebut dengan volcano hosted geothermal. Mengingat Indonesia terletak di wilayah “Ring of Fire”, yang mana posisi Indonesia terletak diantara pertemuan 3 lempeng besar yaitu lempeng Eurasia, lempeng Hindia – Australia dan lempeng Pasifik. Dengan kedudukan Indonesia yang seperti itu menjadikan Indonesia memiliki tatanan tektonik yang kompleks. Karena kedudukannya yang berada di wilayah Ring of Fire atau lingkaran cincin api, menjadikan Indonesia memiliki rentetan gunung api di sebagian wilayah Indonesia yang dapat dijadikan model konseptual pembentukan sistem panas bumi Indonesia (Kasbani, 2009). Dengan kedudukannya yang berada di wilayah Ring of Fire, menjadikan Indonesia memiliki potensi panas bumi terbesar kedua di dunia (ESDM, 2018). Sebagai salah satu negara yang memiliki potensi panasbumi terbesar di dunia, menjadi ironi ketika kita sebagai warga Indonesia baru memanfaatkan sedikit dari potensi tersebut. Tercatat pada tahun 2012, baru dimanfaatkan sekitar 4,2% atau 1,226MW. Kemudian pada tahun 2010-2014 meningkat menjadi 3,967MW. Pemerintah pun juga sudah mengeluarkan Perpres Nomor 5 Tahun 2006 mengenai Kebijakan Energi Nasional yang menetapkan target baruan energi untuk energi terbarukan sebesar 17%, dengan 5% diantaranya bersumber dari energi panas bumi (Sigit Setiawan,2013). 1.2 Rumusan Masalah 1. Metode geofisika apa saja yang digunakan untuk menentukan prospek panasbumi pada lokasi penelitian? 2. Berapa lama waktu yang digunakan untuk survei prospek panasbumi pada lokasi penelitian? 3. Berapa biaya yang dikeluarkan dalam survei prospek panasbumi pada lokasi penelitan?



1.3 Tujuan Tujuan pembuatan proposal desain survei ini untuk memberikan rekomendasi jenis metode geofisika, letak titik – titik pengukuran, dan rancangan anggaran pembiayaan agar survei prospek panasbumi yang dilakukan pada lokasi penelitian dapat dilakukan sefisien dan seefektif mungkin dari segi waktu pengerjaan maupun biaya yang dikeluarkan.



BAB II TEORI DASAR 2.1 Teori Dasar Gravity Teori yang melandasi metode gravitasi adalah hukum Newton tentang gravitasi yang menyatakan bahwa besar gaya gravitasi antar dua massa sebanding dengan perkalian kedua massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar kedua pusat massa (gambar-1). Gaya yang ditimbulkan antara partikel dengan massa m yang berpusat pada titik Q (x’, y’, z’) dan partikel mo pada titik P(x, y, z) persamaan matematiknya sebagai berikut



Gambar 2.1.1. Gaya gravitasi antara m0 dan m1 sebanding dengan r2 𝑚1𝑚2 𝐹⃗ (r) = G 𝑟 2 𝑟̂ ...................................... (1)



Dimana



:



𝐹⃗



= gaya pada massa m1 dan m2 (Newton)



m1



= massa benda pertama (kg)



m2



= massa benda kedua (kg)



r



= jarak antara m1 dan m2 (m)



G



= konstanta universal gaya berat (6,67×10-11 m3kg-1s-2)



Kemudian Hukum Newton kedua dapat dinyatakan dalam persamaan : 𝐹⃗ = ma ..................................................... (2) Dimana : F



= gaya yang menyebabkan partikel massa bergerak (Newton)



m



= massa partikel (kg)



a



= percepatan (m/s2) Dalam pengukuran gayaberat yang diukur bukan gaya gravitasi F, melainkan percepatan



gravitasi g. Hubungan antara keduanya dijelaskan oleh hukum Newton II yang menyatakan bahwa sebuah gaya adalah hasil perkalian dari massa dengan percepatan. Hukum Newton mengenai gerak Newton, yaitu



:



𝐹⃗ = m𝑔⃗ ....................................... (3) Persamaan (1) dan (3) dapat digunakan untuk mendapatkan percepatan partikel dengan massa m2 yang disebabkan oleh karena keberadaan partikel dengan massa m1. Percepatan partikel yang terjadi dapat dinyatakan dalam persamaan : 𝐹 𝑚2



=



𝐺 𝑚1 𝑟2



𝑟̂ ............................................................ (4)



Nilai percepatan muka bumi dengan mensubstitusi m1 dengan me (massa bumi) dan r = re (jarak antara permukaan yang diukur dengan pusat bumi), sehingga mendapatkan persamaan yang baru, yaitu g=



𝐺 𝑚𝑒 𝑟𝑒 2



𝑟̂ ..................................................... (5)



Persamaan (5) menunjukkan bahwa besarnya percepatan yang disebabkan oleh gravitasi di bumi (g) adalah berbanding lurus dengan massa bumi (M) dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari bumi (R). Dalam metode gravitasi, pengukuran dilakukan terhadap nilai komponen vertikal dari percepatan gravitasi di suatu tempat. Namun pada kenyataannya, bentuk bumi tidak bulat sehingga terdapat variasi nilai percepatan gravitasi untuk masingmasing tempat. Hal-hal yang dapat mempengaruhi nilai percepatan gravitasi adalah perbedaan derajat garis lintang, perbedaan ketinggian (topografi), kedudukan bumi dalam tata surya, variasi rapat massa batuan di bawah permukaan bumi, perbedaan elevasi tempat pengukuran, dan hal lain yang dapat memberikan kontribusi nilai gravitasi, misalnya bangunan.Kemudian terdapatnya Potensial Gravitasi. Medan gravitasi adalah medan konservatif, dimana usaha yang dilakukan untuk memindahkan suatu massa pada medan gravitasi tidak bergantung kepada lintasan tetapi hanya bergantung kepada posisi awal dan posisi akhirnya (Telford et al, 1990). Gravitasi merupakan vektor dengan arah lintasan sepanjang garis yang menghubungkan kedua pusat massa, dan gaya ini timbul sebagai fungsi potensial skalar. Fungsi potensial skalar, disebut Newtonian atau potensial 3 dimensi, dinyatakan dalam persamaan : ̅̅̅̅ = − ∇𝑈 (𝑟)



𝐹 ̅̅̅̅ (𝑟) 𝑚2



̅̅̅̅ = -g(𝑟)



̅̅̅̅ = ∫𝑟 (∇𝑈) ∙ dr = − ∫𝑟 𝑔 ∙ 𝑑𝑟 U(𝑟) ∞ ∞ 𝑟 𝑑𝑟



U (r) = −𝐺𝑚 ∫∞ 𝑟 2 = G



𝑚 𝑟



................. (6)



Dimana U adalah potensial



Gambar 2.1.2 Potensial Massa 3 Dimensi (Telford et al, 1990)



Berdasarkan persamaan 6, potensial yang disebabkan oleh elemen massa dm pada titik (x,y,z) dengan jarak r dari P(0,0,0) adalah dU = G



𝑑𝑚 𝑟



= G𝜌



𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧 𝑟



.................................. (7)



dimana 𝜌(𝑥, 𝑦, 𝑧) adalah densitas, dan r2 = x2 + y2 + z2 Potensial total dari massa adalah U = G ∫x ∫y ∫z



𝜌 𝑟



dxdydz ......................................... (8)



Karena g adalah percepatan gravitasi pada sumbu z (Arah vertikal) dan dengan asumsi 𝜌 konstan, maka 𝜕𝑢



g = − 𝜕𝑧 = G𝜌 ∫x ∫y ∫z



𝜌 𝑟



dxdydz ......................... (9)



2.2 TEORI DASAR MAGNETIK Metode magnetik (geomagnet) dilakukan berdasarkan pengukuran anomali geomagnet yang diakibatkan oleh perbedaan kontras suseptibilitas atau permeabilitas magnetik tubuh jebakan dari daerah sekelilingnya. Perbedaan permeabilitas relatif itu diakibatkan oleh perbedaan distribusi mineral ferromagnetic, paramagnetic dan diamagnetic. Umumnya tubuh intrusi dan urat hydrothermal kaya akan mineral ferromagnetic (Fe2O4, Fe2O3) yang memberi kontras pada batuan sekelilingnya. Metode geomagnet ini sangat sensitif terhadap perubahan vertical, umumnya digunakan untuk mempelajari tubuh intrusi, batuan dasar, urat hydrothermal yang kaya akan mineral ferromagnetic dan struktur geologi. Metode geomagnet ini digunakan pada studi geothermal karena mineral-mineral ferromagnetic akan kehilangan sifat kemagnetannya bila dipanasi mendekati temperatur Curie. Oleh karena itu digunakan untuk mempelajari daerah yang diduga mempunyai potensi geothermal. Metode eksplorasi geomagnet banyak digunakan karena data acquitsition dan data proceding dilakukan tidak serumit metode gaya berat. Penggunaan filter matematis umum dilakukan untuk memisahkan



anomali berdasarkan panjang gelombang maupun kedalaman sumber anomali magnetik yang ingin diselidiki. Dengan menggunakan sifat keelektromagnetan batuan dibawah permukaan, kita dapat melokalisasi batuan yang memiliki sifat mineral tertentu. Misalnya untuk eksplorasi nikel, emas, bijih besi dan sebagainya. Selain itu karena menggunakan gelombang elektromagnet dengan frekuensi yang tinggi, kita dapat mencitrakan kondisi suatu bangunan (jembatan, gorong-gorong, pipa, dll). Alat yang digunakan dalam eksplorasi ialah magnetometer, misalnya fluxgate dan proton magnetometer. Seperti halnya medan gaya berat secara umum disetiap titik permukaan bumi akan memiliki nilai intensitas magnet tertentu (IGRF). Metode magnetik dapat memberikan informasi tentang keadaan reservoir panasbumi. Namun berbagai informasi yang berkaitan tentang demagnetisasi dimana lapangan panasbumi biasanya terletak pada daerah vulkanik menunjukkan kegunaan metode ini dalam eksplorasi panasbumi. Gaya magnet yang ditimbulkan oleh dua buah kutub pada jarak r dengan muatan masing-masing disebut sebagai m1 dan m2, ditulis dengan persamaan 1



:



dimana : µ = permeabilitas magnetik (dalam udara/hampa harganya 4) F = gaya magnetik pada m2 (dalam Newton) r = vektor satuan dengan arah dari m1 menuju m2 (meter) Jika sekarang suatu benda diletakkan dalam suatu medan magnet dengan kuat medan H, akan terjadi polarisasi benda tersebut besarnya ditulis dengan persamaan 2 :



dimana : I = Intensitas medan magnet bumi (nT) k = Kerentanan magnet batuan H = Kuat medan magnet bumi Jika melakukan pengukuran dengan menggunakan magnetometer, yang terukur adalah medan magnet induksi termasuk pengaruh magnetisasinya sehingga diperoleh persamaan 3 :



dalam hal ini pengaruh medan magnetik remanen diabaikan.



Terlihat diatas bahwa k merupakan parameter yang terpenting untuk memperoleh atau terjadi suatu anomali magnetik. Dalam lapangan panasbumi kerentanan magnet sangat tergantung kepada variasi batuan di lapangan yang telah terpengaruh oleh panas yang terjadi di lapangan tersebut. Dalam survei magnetik di lapangan magnetik minimal dua buah alat magnetometer. Alat pertama mengukur variasi harian yang bertujuan untuk mengukur pengaruh medan magnet dari luar bumi, sedang alat kedua digunakan untuk mengukur lintasan lintasan yang telah ditentukan. Selain itu medan magnet utama bumi dihitung berdasarkan persamaan IGRF (International Geomagnetic Reference Field). Dengan demikian anomali magnetik yang diamati menurut Santoso, D (2002), ditulis dengan persamaan 4 ialah :



dimana : Tobs = medan magnet total terukur TIGRF = medan magnet teoritis berdasarkan IGRF TVH = koreksi medan magnet akibat variasi harian



Penyelidikan geomagnet dalam eksplorasi lapangan panasbumi bertujuan untuk menafsirkan struktur geologi bawah permukaan dalam melokalisir daerah yang dianggap prospek untuk potensi panasbumi. Penggunaan metode geomagnet dalam penyelidikan panasbumi didasarkan pada perbedaan sifat kemagnetan batuan. Bilamana batuan mengalami kenaikan temperatur maka batuan tersebut akan mengalami penurunan kemagnetan (demagnetisasi). Dengan demikian, bila pada suatu daerah terdapat sumber panasbumi, maka harga intensitas magnet batuan disekitarnya akan lebih rendah (Situmorang, T., 2007).



2.3 TEORI DASAR MT Metode MT adalah salah satu metode geofisika yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik. Pada metode ini gelombang EM yang digunakan adalah gelombang elektromagnetik alami yang berasal dari ionosphere kemudian berinteraksi dengan medium yang memiliki nilai resistivitas tertentu sehingga dapat dimanfaatkan untuk mencitrakan kondisi struktur resistivitas batuan di bawah permukaan bumi. Metode ini mengukur respon bumi dalam besaran medan listrik (E) dan medan magnet (H) terhadap medan elektromagnetik (EM) alam. Respon tersebut berupa komponen horizontal medan magnet dan listrik bumi yang diukur pada permukaan bumi pada posisi tertentu. Tahanan jenis dari metode ini dihitung berdasarkan perbandingan besarnya medan listrik dan medan magnet yang dikenal dengan persamaan Cagniard. Persamaan ini dihasilkan dari persamaan Maxwell dengan asumsi gelombang bidang.



1



𝐸 2



5



𝐻



𝜌𝑎 = f × | | Dimana



:



𝜌𝑎



= tahanan jenis semu (Ohm-m)



f



= Frekuensi (Hz)



E



= Besarnya medan listrik (mV/km)



H



= Besarnya medan magnet (nT)



Tahanan jenis semu terdiri dari dua kurva seperti Rhoxy dan Rhoyx, kemudian dirotasi terhadap sumbu utama, bisa kedalam TE mode (medan listrik sejajar dengan strike) atau TM Mode (medan listrik tegak lurus strike). Penetrasi kedalaman efektif dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan di bawah ini :  = 503 x ( / f)1/2



Dimana



:







= penetrasi kedalaman efektif (m)







= tahanan jenis semu (Ohm-m)



f



= frekuensi (Hz)



Ketika tahanan jenis berubah terhadap kedalaman, maka tahanan jenis semu akan berubah terhadap frekuensi, karena frekuensi tinggi tidak memiliki penetrasi yang cukup dalam, sedangkan frekuensi rendah memiliki penetrasi lebih dalam. Hal ini menunjukkan bahwa struktur tahanan jenis dari zona dangkal sampai ke zona dalam dapat dianalisis berdasarkan tinggi atau rendahnya frekuensi. Skin depth sebagai fungsi dari frekuensi dan tahanan jenis dapat ditentukan dari persamaan berikut. 𝜌



𝛿 = (2/𝜔𝜇𝜎)1/2 = 503 √𝑓 Dimana



:







: skin depth (m)







: (= 2 f) frekuensi sudut







: konduktivitas (S/m)







: permeabilitas magnet (H/m)







: tahanan jenis semu (Ohm-m)



f



: frekuensi (Hz)



2.4 Teori Dasar TDEM Metode TDEM (Time Domain Electro Magnetic) atau kadang disebut juga TEM (Transient Electro Magnetic) adalah salah satu metode geofisika yang memanfaatkan medan elektromagnetik untuk mengetahui struktur tahanan jenis bawah permukaan. Metode Magnetotelurik merupakan salah satu metode geofisika yang mengukur variasi medan elektromagnetik bumi untuk mengetahui struktur tahanan jenis bawah permukaan dengan penetrasi hingga puluhan kilometer (Voozoff,1991) metode ini juga dapat mendelineasi lapisan konduktif diantara lapisan yang resistif. Data MT dapat terdistorsi karena adanya heterogenitas lokal dekat permukaan dan faktor topografi atau yang dikenal dengan efek statik (static shift). Hal tersebut menyebabkan kurva sounding MT (kurva tahanan jenis terhadap frekuensi) mengalami pergeseran ke atas atau ke bawah sehingga paralel terhadap kurva sounding yang seharusnya. Untuk mengkoreksi static shift ini maka diaplikasikan metode “Time Domain Elektromagnetik” (TDEM). Metode TDEM hanya melibatkan pengukuran medan magnet sekunder, akibat induksi medan magnet primer. Oleh karena itu data TDEM relatif tidak terpengaruh oleh anomali konduktivitas lokal dekat permukaan. Metode ini menggunakan sumber buatan dengan mengukur peluruhan tegangan transient sebagai fungsi waktu. Tegangan induksi didefinisikan sebagai : 𝑐(𝜇0𝜎𝑟 2 )



V(t,r) = I010𝜋1/2 𝑡 5/2 Dimana, C = Ar Nr As Ns 𝐴r



= Luas area receiver coil (𝑚2)



𝑁r



= Jumlah perputaran didalam receiver coil



𝐴s



= Luas area dari transmitting loop (𝑚2 )



𝑁s



= Jumlah perputaran didalam transmitter loop



𝑡𝑟



= Waktu yang berjalan setelah arus pada transmitter dimatikan



µ0



= Permeabilitas magnetik



𝑉(𝑡, 𝑟) = Tegangan transien 𝑟



= Jari-jari dari transmitter loop (𝑚)



𝐼0



= Arus pada transmitting loop (𝐴)



Dengan mendistribusi 𝜎 = 𝜇0



1 𝜌



pada persamaan diatas, dihasilkan tahanan jenis sebagai berikut :



3/2 2 𝐼0 𝐴𝑟 𝑁 𝑟 𝐴𝑠 𝑁 𝑠



𝜌𝛼 = 4𝜋 [



5𝑡 5/2 𝑉 (𝑡,𝑟)



]



Hubungan ini mendefinisikan bahwa nilai tahanan jenis semu terhadap lamanya waktu yang berjalan setelah arus dimatikan.



2.5 Geologi Regional Gunung Telomoyo



Gambar 2.5.1 Peta Geologi Regional Gunung Telomoyo (PSDG, 2010)



Menurut Elida Septiana Putriutami, Udi Harmoko dan juga Sugeng Widada dalam papernya yang berjudul “Interpretasi Lapisan Bawah Permukaan Di Area Panas Bumi Gunung Telomoyo, Kabupaten Semarang Menggunakan Metode Geolistrik Resistivity Konfigurasi Schlumberger” yang menjelaskan mengenai geomorfologi, geologi regional, stratigrafi dan struktur wilayah Gunung Telomoyo, daerah panas bumi Candi Umbul - Telomoyo terletak pada zona Pegunungan Serayu Utara, dengan batuan tertua adalah batuan sedimen berumur Miosen Tengah dengan mekanisme pengendapan turbidit dalam lingkungan neritik. Pada Kala Pliosen Atas terjadi proses pengangkatan yang diikuti oleh erupsi efusif Ungaran Tua pada Kala Plistosen Awal yang menghasilkan satuan lava Ungaran1. Selain itu di sebelah tenggara Ungaran terjadi aktivitas vulkanik Telomoyo-1 yang menghasilkan endapan lava dan piroklastik. Letusan besar Telomoyo-1 menyebabkan terjadinya runtuhan (collapse) dan menghasilkan struktur kaldera yang diikuti oleh munculnya kembali aktivitas vulkanik post kaldera Telomoyo-2 yang menghasilkan endapan lava dan piroklastik. Aktivitas vulkanik terus berlanjut hingga membentuk kerucut Telomoyo sekarang yang berkomposisi andesit - basaltik dan kerucut Andong. Fase akhir aktivitas vulkanik Telomoyo dicerminkan oleh pembentukan kerucut skoria (scoria cone). Saat itu di sebelah utara (Gunung Ungaran) dan sebelah selatan (Gunung Merbabu) juga terjadi aktivitas vukanik yang menghasilkan endapan lava dan piroklastik. Endapan lahar dan alluvium terbentuk di sepanjang pedataran dan sungai-sungai besar. Struktur geologi yang berkembang terdiri dari struktur kaldera dan sesar-sesar normal



berarah. regional dan sebagian sudah ditutupi oleh produk batuan yang lebih muda. Daerah yang diperkirakan memiliki kerapatan tinggi struktur geologi dan diperkirakan mempunyai zona permeabilitas yang tinggi terletak di bagian utara kerucut muda Telomoyo yaitu dari lereng barat laut kerucut muda Telomoyo memanjang ke utara timurlaut sampai daerah Keningar dan Candi Dukuh. Kemudian jika dilihat dari geomorfologinya, satuan geomorfologi vulkanik Telomoyo menempati bagian tengah memanjang ke barat-timur. Pola sungai berbentuk radial, sub-dendritik sampai sub paralel. Satuan ini merupakan bentuk morfologi komplek Gunung Telomoyo yang terdiri dari puncak, tubuh dan kaki Gunung Telomoyo. Batuan penyusun satuan ini adalah batuan vulkanik seperti lava dan piroklastik. Elevasi satuan morfologi ini berkisar antara 200 - 1850 m di atas permukaan laut (dpl). Penggunaan lahan pada satuan ini selain dipergunakan untuk pemukiman oleh penduduk juga merupakan lahan perkebunan sayursayuran, pesawahan, dan pengolahan kayu. Kemudian jika dilihat berdasarkan stratigrafi gunung Telomoyo, jenis batuan di daerah Telomoyo dapat dikelompokkan ke dalam 18 satuan batuan, yang terdiri dari satu satuan batuan sedimen, 16 satuan batuan vulkanik, dan satu satuan endapan permukaan dan memiliki Urutan satuan batuan atau stratigrafi dari tua ke muda. Satuan batuan ini terdiri dari tuf yang secara megaskopis berwarna putih keabuan kecoklatan, terlapukkan dan terkekarkan kuat. Batuan ini diperkirakan merupakan hasil erosi batuan lain yang lebih tua yang tidak tersingkap di daerah survei. Menurut kesebandingan dengan peta geologi regional batuan ini merupakan bagian dari Formasi Kerek yang berumur Miosen Tengah yang merupakan batuan sedimen turbidit dan diendapkan di lingkungan Neritik.



2.6 Struktur Geologi Gunung Telomoyo Berdasarkan hasil penyelidikan analisis peta DEM (digital elevation mode) dan peta topografi, serta gejala-gejala struktur di permukaan seperti pemunculan mata air panas, kelurusan lembah dan punggungan, kekar-kekar, bidang sesar, dan zona hancuran batuan, maka di daerah penyelidikan teramati beberapa struktur geologi, yaitu rim kaldera, terdapat tiga buah rim kaldera yang terbentuk, yaitu yang pertama kaldera letusan Telomoyo-1 yang terdapat di lereng selatan komplek Telomoyo membuka ke arah utara. Kemudian kaldera kedua terdapat di tengah daerah survei dengan diameter sekitar 22 km. Struktur kaldera kedua ini diperkirakan terbentuk oleh adanya kekosongan di dalam bumi akibat letusan Telomoyo-1 yang mengakibatkan terjadinya penurunan (subsidence) yang membentuk zona depresi di daerah survei. Sedangkan kaldera ketiga adalah kaldera letusan Telomoyo-2 yang terdapat di lereng tenggara komplek Telomoyo membuka ke arah timurlaut. Struktur vulkanik berupa sesar-sesar normal berarah baratdaya-timurlaut yang terbentuk akibat aktivitas Gunung Telomoyo. Struktur ini juga memfasilitasi kemunculan manifestasi panas bumi Candi Umbul dan Pakis



Dadu. Struktur tektonik berupa sesar-sesar mendatar berarah relatif utara-selatan dan baratlauttenggara yang merupakan struktur regional dan sebagian sudah ditutupi oleh produk batuan yang lebih muda. Sebagian dari struktur ini teraktifkan kembali sehingga bisa memfasilitasi kemunculan manifestasi panas bumi Candi Dukuh. (Putriutami,S.P., dkk,2014)



2.7 Data Geokimia Tabel 2.7.1 Data Manifestasi Permukaan



Gambar 2.7.1 Diagram Trilinear Cl-SO4-HCO3 Ploting pada diagram trilinear Cl-SO4-HCO3, manifestasi Candi Dukuh termasuk tipe air panas bikarbonat-klorida, manifestasi Candi Umbul dan Pakis Dadu termasuk tipe air klorida-bikarbonat. Kandungan Cl yang relatif tinggi pada manifestasi Candi Umbul dan Candi Pakis kemungkinan berasal dari reservoar dalam, dan merupakan indikasi dari zona permeabel pada area tersebut. Dengan pH yang mendekati netral pada setiap manifestasi kemungkinan sebagai akibat reaksi kontak dengan batuan samping selama fluida mengalir menuju permukaan. Keempat manifestasi tidak dapat mengindikasikan keberadaan mereka dekat dengan zona upflow, yang artinya keempat manifestasi tersebut dekat dengan zona outflow.



Gambar 2.7.2 Diagram Trilinear Na-K-Mg



Ploting pada diagram trilinear Na-K-Mg menggambarkan kondisi temperatur bawah permukaan yang diperkirakan berhubungan langsung dengan reservoar sekitar 210-230 ºC yang artinya termasuk kedalam jenis entalpi sedang-tinggi.



Gambar 2.7.3 Diagram Trilinear Cl-Li-B Ploting pada diagram trilinear Cl-Li-B menggambarkan asal fluida dari manifestasi. Keempat manifestasi terlihat membentuk kelompok yang menyatu dalam diagram, ini



menunjukkan fluida pada keempat manifestasi tersebut berasal dari 1 sistem yang sama. Adanya kandungan klorida menunjukkan fluida manifestasi memang berasal langsung dari reservoar. Adanya kandungan boron menunjukkan fluida banyak melakukan kontak dengan batuan sedimen dalam perjalanannya menuju manifestasi di permukaan.



BAB III PEMBAHASAN 3.1 Alat dan Bahan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15



Keperluan Gravimeter MT TDEM Magnetik Kompas Geologi GPS Geodetik GPS Garmin ATK HT Trashbag Parang Meteran Aki Peta Geologi Regional Peta Topografi



3.2 Desain Survei



Gambar 3.2.1. Peta Titik Akuisisi Metode Gravitasi



Gambar 3.2.3. Peta Titik Akuisisi Metode Magnetik



Gambar 3.2.3. Peta Titik Akuisisi Metode MT



Gambar 3.2.1. Peta Titik Akuisisi Metode TDEM 3.3 Pembahasan Survey Design Tabel 3.1 Sebaran Data Pengukuran Survey Design No



Metode



Jumlah titik



Jumlah titik per hari



Jumlah alat



1 2 3 4



Gravitasi Magnetik MT TDEM



200 200 60 40



8 8 1 2



1 1 2 1



Total Hari 25 25 30 20



Pada pengukuran metode gravitasi di wilayah Gunung Telomoyo, terdapat 180 titik pengukuran gridding di zona terduga prospek dengan jarak antar titik 1 km dan 20 titik pengukuran acak dengan jarak antar titik sekitar 2 km. Titik pengukuran diletakkan sedemikian rupa hingga tegak lurus dengan struktur dan melalui 4 manifestasi gunung Telomoyo yaitu mata air panas. Parameter fisik yang terukur dari metode ini ialah sebaran anomali gravitasi akibat variasi densitas batuan bawah permukaan yang berguna untuk mengidentifikasi struktur utama yang menjadi fluid flow dari manifestasi tersebut. Selain itu, metode gravitasi juga dapat menentukan litologi batuan di sekitar wilayah penelitian dan juga menduga keberadaan zona reservoar. Reservoar merupakan batuan yang memiliki permeabilitas tinggi, yang



diharapkan batuan tersebut memiliki porositas yang tinggi pula. Jika batuan memiliki porositas yang tinggi maka densitas batuan tersebut relatif rendah dibanding batuan lainnya. Luas daerah pengukuran sekitar 600km2. Untuk pengukuran gravitasi memakan waktu sekitar 25 hari dengan total 200 titik dan akan dilakukan flying camp untuk beberapa hari dikarenakan medan yang sangat sulit. Dalam 1 hari, metode gravitasi dapat mengukur sampai 8 titik tergantung keadaan medan wilayah survei. Karena gunung Telomoyo memiliki kontur yang relatif renggang maka dapat diasumsikan setiap hari bisa melakukan pengukuran 8 titik. Untuk layout pengukuran, menggunakan layout gridding pada zona terduga prospek agar mendapatkan hasil yang representatif dan dapat menggambarkan kondisi bawah permukaan dengan akurat baik secara struktur geologi maupun dalam pemodelan batuan bawah permukaan. Beberapa titik pengukuran disebar secara acak sedikit jauh di luar gridding, bertujuan untuk mendapatkan nilai gravitasi sebagai pembanding nilai gravitasi di zona terduga prospek. Pada pengukuran metode magnetik, letak titik pengukuran sama seperti metode gravitasi yaitu 200 titik pengukuran, dengan 180 titik pengukuran gridding di zona terduga prospek dengan jarak antar titik 1km dan 20 titik pengukuran acak dengan jarak antar titik 2km. Luas daerah pengukuran sekitar 600km2. Parameter yang terukur metode ini ialah sebaran anomali magnet yang diakibatkan variasi nilai suseptibilitas batuan bawah permukaan. Metode ini digunakan untuk mengidentifikasi zona demagnetisasi yang mana zona tersebut memiliki nilai suseptibilitas magnet yang rendah. Demagnetisasi merupakan berkurangnya sifat kemagnetan batuan akibat terkena suhu yang tinggi. Hal ini dapat membantu dalam mengidentifikasi keberadaan heat source pada sistem panasbumi. Untuk waktu pengukuran magnetik sama seperti pengukuran gravitasi yaitu menghabiskan 25 hari untuk pengukuran dengan asumsi dalam 1 hari dapat mengukur 8 titik. Untuk layout pengukuran, menggunakan layout gridding pada zona terduga prospek agar mendapatkan hasil yang representatif dan dapat menggambarkan kondisi bawah permukaan dengan akurat baik secara struktur geologi maupun dalam pemodelan batuan bawah permukaan yang diharapkan dapat mengidentifikasi keberadaan heatsource. Beberapa titik pengukuran disebar secara acak sedikit jauh di luar gridding, bertujuan untuk mendapatkan nilai magnetik sebagai pembanding nilai magnetikdi zona terduga prospek.



Pada pengukuran metode magnetotellurik (MT), terdapat 60 titik pengukuran gridding dengan jarak 2km antar titiknya. Parameter yang terukur oleh metode ini ialah nilai medan magnet dan medan listrik secara bersamaan, yang selanjutnya dapat menggambarkan kondisi bawah permukaan melalui sebaran resistivitas. Metode ini dapat mengidentifikasi lapisan konduktif yaitu claycap sebagai batuan tudung dari sistem panasbumi, yang mana zona claycap memiliki nilai resistivitas paling rendah diantara semua lapisan pada sistem panasbumi lainnya. Luas daerah pengukuran yaitu 600km2. Titik pengukuran diletakkan secara gridding dan tegak lurus terhadap struktur dan juga melalui titik manifestasi panasbumi. Pengukuran MT dilakukan dengan 2 tim operator MT agar lebih efisien mengingat pengukuran MT memakan waktu sampai 14 jam per titik. Dengan begitu 60 titik dengan 2 tim dapat diselesaikan dalam waktu 30 hari. Untuk layout pengukurannya, layout gridding dipilih agar mendapatkan hasil yang representatif dan dapat membuat model konseptual yang akurat baik secara 2D maupun 3D. Pada metode TDEM, pengukuran dilakukan di zona yang memiliki medan sulit dan terjal yang dapat mengakibatkan efek statik pada MT. Tujuan metode TDEM digunakan ialah untuk mengoreksi data MT yang mengalami efek statik yang dapat mengakibatkan pergeseran pada pengukuran medan magnetik dan medan listrik. Hal ini nantinya dapat mengakibatkan mis-interpretasi pada penampang sebaran resistivitas hasil pengolahan data MT. Efek statik sendiri diakibatkan oleh 3 hal yaitu topografi, kontak vertikal batuan, dan heterogenitas batuan di permukaan. Metode ini terdapat 40 titik pengukuran yang mana dalam 1 hari dapat melakukan pengukuran sebanyak 2 titik. Maka dari itu, metode pengukuran TDEM memakan waktu sebanyak 20 hari selama pengukuran. 3.4 Timeline dan Sumber Daya Manusia 3.5



Gambar 3.4.1. Timeline Kegiatan Survei



Gambar 3.4.2. Susunan Sumber Daya Manusia Kegiatan Survei 3.6 Rancangan Anggaran Biaya (RAB) 3.5.1 Sumber Daya Manusia No 1 2 3 4 5 6



Keterangan Party Chief Supervisor Lapangan Operator Gravity Operator Magnetik Operator MT Operator TDEM



Jumlah 1 1 1 1 2 1



7



Helper



22



8



Geophysics TOTAL



1 30



3.5.2 Total Pemasukan dan Pengeluaran Biaya No 1 2



Nama Pemasukan Pengeluaran



Jumlah 1 1



Rp Rp



Total 1,896,720,000 1,896,720,000



3.5.3 RAB Konsumsi



No



Keperluan



1 2 3



Makan Berat Snack Air Mineral



RAB Konsumsi Jumlah Jumlah Satuan Harga Satuan Hari 34 30 kotak Rp 45,000 34 30 dus Rp 30,000 34 5 galon Rp 100,000 TOTAL KONSUMSI



Harga Total



Keterangan



Rp 45,900,000 Rp 30,600,000 Rp 17,000,000 Rp 93,500,000



Beli Beli Beli



3.5.4 RAB Logistik RAB Logistik No



Keperluan



1 2 3 4



Gravimeter MT TDEM Magnetik Kompas Geologi GPS Geodetik GPS Garmin ATK HT Trashbag Parang Meteran



5 6 7 8 9 10 11 12



Jumlah Hari 34 34 34 34



Jumlah



Satuan



Harga Satuan



Harga Total



Keterangan



1 2 1 1



Rp 2,000,000 Rp 5,000,000 Rp 8,000,000 Rp 2,000,000



Rp 68,000,000 Rp 340,000,000 Rp 272,000,000 Rp 68,000,000



Sewa Sewa Sewa Sewa



34



5



Rp 5,500,000



Rp 27,500,000



Beli



34



2



Rp 1,000,000



Rp 68,000,000



Sewa



Rp 50,000 Rp 1,000,000 Rp 50,000 Rp 20,000 Rp 100,000 Rp 100,000



Rp 8,500,000 Rp 1,000,000 Rp 17,000,000 Rp 420,000 Rp 500,000 Rp 200,000 Rp 871,120,000



Sewa Beli Sewa Beli Beli Beli



34 5 34 1 34 10 34 21 34 5 34 2 Gulungan TOTAL LOGISTIK 3.5.5 RAB Honor/Harian



No



Keperluan



1



Party Chief Supervisor Lapangan Geophysicist Operator Metode Helper



2 3 4 5



RAB Honor/Harian Jumlah Jumlah Satuan Harga Satuan Hari 34 1 Rp 1,500,000



Harga Total Rp 51,000,000



34



1



Rp 1,000,000



Rp 34,000,000



34



1



Rp 850,000



Rp 28,900,000



34



5



Rp 500,000



Rp 85,000,000



34 22 TOTAL HONOR



Rp 150,000



Rp 112,200,000 Rp 311,100,000



Keterangan



3.5.6 RAB Transportasi RAB Transportasi No



Keperluan



Jumlah Hari



Jumlah



1



Mobil Lapangan



34



5



Satuan



Harga Satuan



Harga Total



Keterangan



Rp 2,000,000



Rp 340,000,000



Sewa



TOTAL TRANSPORTASI



Rp 340,000,000



3.5.7 RAB Akomodasi



No



Keperluan



Jumlah Hari



1



Rumah Warga



34



RAB Akomodasi Harga Jumlah Satuan Satuan 2



Rp 500,000



TOTAL AKOMODASI



Harga Total



Keterangan



Rp 34,000,000



Sewa



Rp 34,000,000



3.5.8 RAB Medis RAB Medis No



Keperluan



1 2



Obat - Obatan Tenaga Medis Mobil Ambulans/Biasa + Sensin



3



Jumlah Hari 34 34 34



Jumlah Satuan



Harga Satuan



Harga Total



Keterangan



1 5



Rp 3,000,000 Rp 300,000



Rp 3,000,000 Rp 51,000,000



Beli Sewa



1



Rp 1,000,000



Rp 34,000,000



Sewa



TOTAL MEDIS



Rp 88,000,000



3.5.9 RAB Safety Equipment RAB Safety Equipment No



Keperluan



1 2



Jas Hujan Helm Kaos kaki lapangan Boots



3 4



Jumlah Jumlah Satuan Hari 34 28 34 28



Harga Satuan



Harga Total



Keterangan



Rp 200,000 Rp 100,000



Rp 5,600,000 Rp 2,800,000



Beli Beli



34



28



Rp 50,000



Rp 1,400,000



Beli



34



28



Rp 150,000



Rp 4,200,000



Beli



TOTAL SAFETY EQUIPMENT



Rp 14,000,000



3.5.10 RAB Flying Camp RAB Flying Camp No 1 2 3 4 5 6



Jumlah Jumlah Satuan Harga Satuan Hari Tenda 34 28 Rp 1,000,000 Sleeping bag 34 28 Rp 150,000 Matras 34 28 Rp 100,000 Headlamp + 34 28 Rp 200,000 baterai Terpal 34 28 Rp 300,000 Peralatan 34 28 Rp 500,000 Masak TOTAL BIAYA FLYING CAMP Keperluan



Harga Total



Keterangan



Rp 5,000,000 Rp 4,200,000 Rp 2,800,000



Beli Beli Beli



Rp 5,600,000



Beli



Rp 8,400,000



Beli



Rp 119,000,000



Sewa



Rp 145,000,000



3.5.11 Total Biaya Keseluruhan TOTAL KESELURUHAN



Rp 1,896,720,000



BAB IV Kesimpulan & Saran 4.1 Kesimpulan 1. Metode geofisika yang digunakan pada survei prospek panasbumi pada daerah penelitian yaitu, metode gravitasi, metode magnetik, metode MT, dan metode TDEM. 2. Layout pengukuran setiap metode diutamakan gridding agar mendapatkan hasil yang representatif dan akurat dalam melakukan pemodelan khususnya metode gravitasi dan metode magnetik. 3. Kegiatan eksplorasi pada desain survei ini memakan waktu 34 hari sudah meliputi mobilisasi, persiapan alat, survei tinjau, dan demobilisasi. 4. Total biaya yang dikeluarkan pada desain survei ini yaitu Rp. 1.896.720.000,00.



4.2 Saran Data pendukung geokimia bisa ditambah berupa data sebaran konsentrasi CO2 dan data sebaran konsentrasi Hg.



DAFTAR PUSTAKA Blakely, R.J. 1995. “Potential Theory in Gravitasi and Magnetic Applications”. Cambridge University Press, USA. Broto, Sudaryo., Putranto, T.T. 2011. Aplikasi Metode Geomagnet Dalam Eksplorasi Panas Bumi. FT : Universitas Diponegoro Buku Potensi Panas Bumi 2017 Jilid 1, ESDM Kasbani (Kelompok Program Penelitian Panas bumi), PMG-Badan Geologi. Tipe Sistem Panas bumi di Indonesia dan Estimasi Potensi Energinya. Kasbani (Kelompok Program Penelitian Panas bumi), Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi.



Sumber Daya Panas bumi Indonesia : Status Penyelidikan, Potensi Dan



Tipe Sistem Panas



bumi.



Koesomadinata,dkk., 1994, Peta geologi regional skala 1 : 250.000 lembar Ruteng,



Nusa



Tenggara Timur. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung Maulana,A.H., Yulianto, Tony., Harmoko, Udi. 2014. Interpretasi Sistem Panas Bumi Gunung Telomoyo Bagian Utara Kabupaten Semarang Berdasarkan Data Geomagnet. FMIPA : Universitas Diponegoro Nurwidyanto, M.I.,dkk.2007. Pemodelan Zona Sesar Opak di Daerah Pleret Bantul Yogyakarta Dengan Metode Gravitasi. FMIPA,UNDIP. Putriutami,S.P., Harmoko, Udi., Widada, Sugeng. 2014. Interpretasi Lapisan Bawah Permukaan Di Area Panas Bumi Gunung Telomoyo, Kabupaten Semarang Menggunakan Metode Geolistrik Resistivity Konfigurasi SCHLUMBERGER. FMIPA : Universitas Diponegoro Santoso, D. 2002. “Volkanologi dan Eksplorasi Geothermal”. Bandung: Institut Teknologi Bandung Setiawan, Sigit. 2013. Energi Panas Bumi Dalam Kerangka MP3EI : Analisis Terhadap Prospek, Kendala, dan Dukungan Kebijakan. Jurnal Ekonomi dan Pembangunan Vol.XX (1) Situmorang, T., 2007, “Penyelidikan Geomagnet Daerah Panasbumi Ria-Ria Sipoholo, Tarutung,



Tapanuli Utara-Sumatra Utara”, [akses online tanggal 1 Maret



2020], http://www.dim.esdm.go.id/index.php?option=c ontent&task=view&id=137&Itemid=174 Telford, W.M. et al, 1982. ”Applied Geophysics”, Cambridge University Press. Cambridge. Telford, M.W., et al, 1990, “Applied Geophysics”, Cambridge University Press. Cambridge Zakarsyi, Ahmad, dkk. “Survei Magnetotellurik (MT) dan Time Domain Electro Magnetic (TDEM) Daerah Panas Bumi Dua Saudara, Provinsi Sulawesi Utara”. Pusat Sumber



Daya Geoogi, Badan Geologi, KESDM.