5-8

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008

Universitas Lampung, 17-18 November 2008

ISBN : 978-979-1165-74-7 V-57

METODE GEOLISTRIK UNTUK MENENTUKAN POLA PENYEBARAN FLUIDA GEOTHERMAL DI DAERAH POTENSI PANASBUMI GUNUNG

RAJABASA KALIANDA LAMPUNG SELATAN

Nandi Haerudin, Syamsurijal Rasimeng dan Eva Yuliana

Jurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung Jl. Sumantri Brojonegoro No.1 Bandar Lampung 35145

[email protected]

ABSTRACT

Has been done research to define geothermal fluid spreading pattern used resistivity data. Data acquisition was done used Wenner-Schlumberger configuration on line 3-4, line 3-5, line 1 and line 2 and then found apperent resistivity value ( ρa ) on each line, then made 1D model used Resty program and 2D model used Res2dinv program so that found real resistivity value. From the 1D and 2D can be made 3D model to find 3D model result used Rockwork program. The result that is found prove that the layer has potency contain geothermal fluid is sandstone of tuff layer has resistivity value between 24 Ωm – 62,2 Ωm in the depth more than 20 meter. The geothermal spread pattern in the research area is spread laterally, where sandstone tuff as conductive zone and clay as caps rock. Keywords: Geothermal, Resistivity, 1D, 2D and 3D model

1. PENDAHULUAN

Energi panasbumi adalah energi sumberdaya alam berupa air panas atau uap yang

terbentuk dalam reservoir di dalam bumi melalui pemanasan air bawah permukaan oleh batuan

beku panas (Tim Pertamina, 2007). Air permukaan yang berasal dari sungai, hujan, danau, laut

dan lain-lain meresap menjadi air tanah, mengalir dan bersentuhan dengan tubuh magma atau

batuan beku panas tersebut, mendidih serta kemudian membentuk air dan uap panas. Karena

berat jenis, temperatur dan tekanannya, uap dan air panas ini mengalir kembali ke permukaan

melalui bidang-bidang rekahan di lapisan kulit bumi dan membentuk manifestasi panasbumi.

Energi panasbumi ini dapat dimanfaatkan secara langsung untuk pengeringan produksi hasil

pertanian, pariwisata dan kebutuhan rumah tangga ataupun secara tidak langsung sebagai

penggerak turbin pembangkit listrik (Suharno, 2004). Propinsi Lampung merupakan salah satu

daerah di Indonesia yang menyimpan potensi panasbumi yang cukup banyak, dan yang paling

terkenal adalah panasbumi Ulubelu di Tanggamus yang sudah dieksplorasi. Sedangkan tempat

lain yang juga memiliki potensi panasbumi dan belum dilakukan eksplorasi adalah potensi

panasbumi di Gunung Rajabasa. Untuk menggali potensi panasbumi di daerah tersebut, perlu

mailto:[email protected]



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-58

dilakukan penelitian pendahuluan dengan menggunakan metode survei geofisika, salah satunya

adalah metode geolistrik tahanan jenis.

Metode geolistrik tahanan jenis merupakan salah satu metode geofisika yang dapat

digunakan sebagai alat bantu untuk mengetahui keadaan bawah permukaan, seperti

penyelidikan air tanah, keberadaan suatu reservoar dan batuan-batuan penyusun. Untuk lokasi

penelitian ini sendiri, sebelumnya sudah dilakukan penyelidikan dengan menggunakan metode

geomagnetik, salah satunya yaitu analisis sesar Gunung Rajabasa Lampung Selatan sebagai

daerah prospek geothermal berdasarkan data anomali medan magnet total (Rasimeng, 2006),

namun pada penyelidikan ini hanya mendapatkan lokasi keberadaan sesar saja, tetapi tidak

diketahui pola dari penyebaran fluida geothermal itu sendiri. Penggunaan metode geolistrik

tahanan jenis untuk maksud eksplorasi sudah banyak dilakukan sebelumnya, antara lain

penyelidikan geolistrik tahanan jenis di daerah panasbumi Pincara, Kabupaten Masamba

Sulawesi Selatan (Suhanto dan Bakrun, 2005), selain itu ada juga penyelidikan air tanah dengan

menggunakan metode tahanan jenis 2D pada daerah Rangkas Bitung Banten (Turmayatiningsih,

2007) dan masih banyak penelitian yang lainnya yang menggunakan metode geolistrik tahanan

jenis.

2. METODE PENELITIAN

Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan untuk pengambilan data lapangan yaitu:

1. Resistivity meter tipe Naniura NRD 22S

2. GPS

3. Elektroda Potensial dan Elektroda Arus

4. Kabel penghubung

5. Accu

Pengolahan Data

Metode yang digunakan dalam pengambilan data yaitu metode geolistrik tahanan jenis

sounding dengan Konfigurasi Wenner-Schlumberger. Konfigurasi ini dipakai untuk mengetahui

variasi harga tahanan jenis secara vertikal. Konfigurasi ini menggunakan 4 elektroda, masing-

masing 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Jarak elektroda potensial relatif jarang

diubah-ubah meskipun jarak elektroda arus selalu berubah-ubah, hal yang harus diperhatikan

adalah jarak elektroda arus harus lebih besar dari jarak elektroda potensial.



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-59

n = 8

Gambar 1. Konfigurasi Elektroda Wenner-Schlumberger (Loke, 2000)

Proses pengambilan data di lapangan dilakukan dengan metode geolistrik tahanan jenis

sounding, dimana untuk mendapatkan model 1D pengukuran dimulai dari bentangan elelktroda

arus (AB/2) diawali pada jarak 1,5 meter sampai dengan jarak 300 meter. Masing-masing

elektroda potensial (MN/2) yaitu 0,5 meter untuk bentangan elektroda arus (AB/2) 1,5 meter

sampai dengan 12 meter, (MN/2) 5 meter untuk bentangan elektroda arus (AB/2) 15 meter

sampai dengan 60 meter dan (MN/2) 10 meter untuk bentangan elektroda arus (AB/2) 75 meter

sampai dengan 300 meter. Kemudian untuk model 2D pengukuran dimulai dari bentangan

AB/2 = 30 meter sampai dengan 310 meter yang terdiri dari 8 sounding dengan bentangan

elektroda potensial (MN/2) 10 meter. Data yang diperoleh dari pengukuran di lapangan adalah

besar arus (I) dan beda potensial (V). Yang kemudian dilakukan perhitungan untuk menentukan

harga tahanan jenis semu aρ yaitu hasil kali faktor geometri K dengan perbandingan potensial

dan arus dengan perumusan sebagai berikut:

IVka

Δ=ρ (1)

Setelah didapatkan harga tahanan jenis semu kemudian dibuat pemodelan 1D dan 2D untuk

mendapatkan harga tahanan jenis yang sebenarnya. Pada pemodelan 1D, harga resistivitas semu

dan jarak antar elektroda arus (AB/2) digunakan sebagai data masukan pada program Resty di

masing-masing titik ukur. Untuk pemodelan 2D menggunakan Software Res2Dinv. Dan dari

model 1D dan 2D yang didapatkan kemudian dapat dibuat pemodelan 3D untuk mendapatkan

hasil model 3D dengan menggunakan program Rockwork. Kemudian dapat dilakukan

interpretasi yang didukung dengan data geologi daerah penelitian.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengolahan Data

Data yang diperoleh melalui pengukuran berupa beda potensial dan arus kemudian

dihitung tahanan jenis semunya. Setelah dibuat pemodelan 1D menggunakan program Resty

maka diperoleh nilai tahanan jenis yang sebenarnya pada tiap-tiap perlapisan sehingga dapat

diketahui ketebalan perlapisan dan jenis batuan pada tiap-tiap titik pengukuran. Untuk

mengetahui jenis-jenis batuan yang ada pada masing-masing titik disesuaikan dengan besar



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-60

kecilnya nilai tahanan jenis yang dimiliki serta data geologi pada daerah penelitian. Kemudian

untuk hasil pemodelan 2D didapatkan dari pengolahan data resistivitas dengan menggunakan

program Res2Dinv sehingga diperoleh model penampang 2D bawah permukaan sepanjang

lintasan dimana nilai tahanan jenis dibedakan berdasarkan warna untuk melihat nilai resistivitas

pada setiap lapisan. Dan untuk hasil pemodelan 3D didapatkan dengan penggabungan harga

resistivitas sebenarnya pada model 1D dan 2D dengan menggunakan program Rockwork. Hasil

pemodelan dengan menggunakan Program Resty diperoleh variasi nilai resistivitas pada tiap

kedalaman sehingga dapat diketahui ketebalan perlapisan dan jenis batuan pada tiap-tiap titik

pengukuran. Untuk mengetahui jenis-jenis batuan yang ada pada masing-masing titik

disesuaikan dengan besar kecilnya nilai tahanan jenis yang disesuaikan dengan tabel nilai

resistivitas serta data geologi daerah penelitian. Data resistivitas yang sudah melalui tahap

pengolahan data tersebut selanjutnya dianalisis untuk menjelaskan mengenai keadaan bawah

permukaan. Analisis data ini dilakukan untuk setiap lintasan geolistrik 1D.

a. Titik Sounding 3-4

Gambar 2. Variasi Kedalaman Terhadap Resistivitas Pada Titik 3-4

Berdasarkan harga resistivitas pada lokasi pengukuran pertama pada titik sounding 3-4

diperoleh litologi batuan dengan harga resistivitas sebesar 100Ωm yang berada pada

kedalaman kurang dari 20,89 meter yang diperkirakan merupakan lapisan penutup (top soil)

yang terdiri dari lempung tufan dan endapan batuan gunung api yang belum mengalami

kompaksi. Sedangkan pada lapisan selanjutnya diperoleh harga resistivitas antara 30,20 – 65,06

m yang berada pada kedalaman lebih dari 20,89 meter dan diperkirakan merupakan batuan

pasir tufan.

Ω

b. Titik Sounding 3-5

Pada lokasi pengukuran kedua pada titik sounding 3-5 diperoleh nilai resistivitas

sebesar 100 Ωm yang berada pada kedalaman kurang dari 12,02 meter yang diinterpretasikan



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-61

sebagai lapisan penutup yang terdiri dari batuan lempung tuan dan endapan gunung api yang

belum mengalami kompaksi. Sedangkan pada lapisan selanjutnya diperoleh harga resistivitas

antara 39,81 – 67,09 Ωm yang berada pada kedalaman lebih dari 12,02 meter diinterpretasikan

sebagai batuan pasir tufan. Sehingga apabila dikorelasikan antara jenis batuan pada perlapisan

hasil pengukuran geolistrik tahanan jenis 1D dengan informasi geologi daerah penelitian, maka

dapat digambarkan bahwa pada kedalaman lebih dari 20,26 meter ditafsirkan sebagai batuan

yang berpotensi mengandung fluida yaitu batuan pasir tufan. Interpretasi ini sesuai dengan hasil

dari laporan penelitian yang telah ditulis sebelumnya bahwa litologi di daerah sekitar

manifestasi ”Belerang Kering” berupa lapisan penutup (top soil) dan endapan batuan gunungapi

yang belum mengalami kompaksi (Rasimeng, dkk., 2007).



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-62

Gambar 3. Variasi Kedalaman Terhadap Resistivitas Pada Titik 3-5

Analisis Data 2D

Data resistivitas 2D yang telah diolah menggunakan program RES2DINV, kemudian

diperoleh gambaran penampang 2D bawah permukaan sepanjang lintasan dimana nilai tahanan

jenis yang dibedakan dengan warna untuk melihat kontras resistivitas pada setiap lapisan dan

memberikan informasi tahanan jenis sebenarnya secara lateral dan vertikal. Analisis data ini

dilakukan untuk setiap lintasan geolistrik 2D, sehingga dapat diperkirakaan keadaan bawah

permukaaan yang lebih rinci.

a. Lintasan 1

Berdasarkan penampang model 2D pada lintasan 1, dapat diketahui harga resistivitas

masing-masing pada tiap lapisan. Pada kedalaman 6 – 18 meter dengan harga resistivitas

berkisar antara 0 – 10 Ωm ditafsirkan sebagai lapisan batuan lempung selanjutnya pada

kedalaman antara 19 – 30 meter memiliki harga resistivitas 11 – 100 Ωm yang diperkirakan

merupakan lapisan batuan pasir tufan, kemudian pada kedalaman lebih dari 30 meter dengan

harga resistivitas lebih dari 100 Ωm ditafsirkan sebagai lava. Pada Gambar 14, lapisan yang

berpotensi mengandung fluida adalah lapisan batuan yang berada pada kedalaman 6 – 30 meter

dengan harga resistivitas kurang dari 100 Ωm yang ditunjukkan dengan simbol X1.

X1

Gambar 4. Penampang Model 2D Lintasan 1



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-63

b. Lintasan 2

Pada lokasi terakhir (lintasan 2), diperoleh harga resistivitas pada tiap kedalaman

sehingga dapat diketahui jenis batuan pada tiap lapisan tersebut. Pada kedalaman 5 – 19 meter

dengan harga resistivitas berkisar antara 1 – 10 Ωm ditafsirkan sebagai batuan lempung.

Kemudian pada kedalaman 20 – 40 meter diperoleh harga resistivitas 11 – 100 m yang

diinterpretasikan merupakan lapisan batuan pasir tufan dan pada kedalaman lebih dari 40 meter

diperoleh harga resistivitas lebih besar dari 100

Ω

Ωm yang diinterpretasikan sebagai lapisan

lava. X2

Gambar 5. Penampang Model 2D Lintasan 2

Dengan demikian dapat ditafsirkan bahwa lapisan yang berpotensi memiliki fluida adalah

lapisan yang berada pada kedalaman antara 5 - 40 meter dengan harga resistivitas kurang dari

100 m yang ditunjukkan dengan simbol X2. Ω

Analisis Data 3D

Setelah diperoleh model 1D dan 2D dimana didapatkan harga tahanan jenis sebenarnya

dari masing-masing lintasan, yang kemudian harga resistivitas sebenarnya dari kedua

psemodelan tersebut dapat dilanjutkan menjadi model 3D dengan cara melakukan pengolahan

data menggunakan Software Rockwork.



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-64

Gambar 6. Rekonstruksi Model 3D

Gambar 6 menunjukkan model keseluruhan 3 dimensi. Dimana dengan pemodelan 3D dapat

diketahui pola penyebaran fluida panas di daerah penelitian. Warna hijau tua merupakan

lapisan penutup (top soil) yang terdiri dari batuan lempung tufan dan endapan batuan gunungapi

yang belum mengalami kompaksi dengan harga resistivitas antara 63 – 101 Ωm. Pada

pemodelan 3D lapisan penutup terlihat sedikit dipermukaan hal ini ditafsirkan terjadi karena

adanya perbedaan topografi pada lokasi pengambilan data. Warna biru tua merupakan lapisan

lempung yang memiliki harga resistivitas kurang dari 23 Ωm pada kedalaman kurang dari 20

meter dan warna biru muda merupakan lapisan batuan pasir tufan yang ditafsirkan sebagai

lapisan yang banyak mengandung fluida geothermal dengan harga resistivitas antara 24 – 62,2

m pada kedalaman lebih dari 20 meter, lapisan ini ditafsirkan sebagai zona konduktif oleh

karena itu pada penelitian ini anomalinya berupa batuan pasir tufan. Lapisan biru muda

menyebar secara lateral dimana di atasnya terdapat lapisan lempung (warna biru tua) sebagai

lapisan penutupnya. Pada model 3D terlihat ada kenampakan warna biru muda dipermukaan

yang menerobos lapisan lempung (biru tua) hal ini sesuai dengan informasi geologi dan kondisi

keadaan di lokasi penelitian, bahwa sangat sedikit ditemukannya manifestasi di permukaan,

adapun manifestasi tersebut berupa belerang kering.

Ω

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-65

1. Lapisan batuan yang berpotensi mengandung fluida geothermal adalah lapisan batuan pasir

tufan yang memiliki harga resistivitas antara 24 – 62,2 Ωm pada kedalaman lebih dari 20

meter.

2. Pola penyebaran fluida geothermal pada daerah penelitian tersebar secara lateral, dimana

lapisan pasir tufan sebagai zona konduktif dan lempung sebagai lapisan penutupnya.

Saran

1. Dilihat dari pola penyebaran fluida geothermal, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut

dengan memperluas daerah pengambilan data, sehingga potensinya akan lebih terlihat.

2. Mengadakan penelitian di tempat yang sama dengan menggunakan metode geofisika yang

lainnya, salah satunya metode magnetik dan perlu dilakukan pengukuran gradien suhu untuk

memperkuat interpretasi.

DAFTAR PUSTAKA

Azhar dan Handayani, G. 2004. Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger Untuk Penentuan Tahanan Jenis Batubara. Jurnal Natural Indonesia.

Harmadi. 2007. Pemodelan Sesar Regional Data Anomali Medan Magnetik Hasil Reduksi ke

Kutub di Daerah Potensi Panasbumi Gunung Rajabasa Kalianda Lampung Selatan. Skripsi Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Hendrajaya, L., dan Arif, I. 1988. Geolistrik Tahanan Jenis. Laboratorium Fisika Bumi.

Jurusan FMIPA. ITB. Bandung. Hermanto, B., Kusnama, E., Rusmana., Sukardi dan Abidin, H.Z., 1999. Peta Geologi Lembar

Kalianda, Sumatera. Pusat Pengembangan dan Penelitian Geologi. Bandung Hidayati, L. 2004. Penentuan Batas-Batas Reservoar Daerah Panasbumi Parangtritis

Yogyakarta Dengan Metode Tahanan Jenis. Skripsi Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Loke, M.H. 1999. RES2DINV ver.3.3 for Windows 3.1, 95 and NT: Rapid 3D Resistivity & IP

Inversion Using The Least-Squares Method. Penang. Malaysia. Mangga, S.A., Amirudin., Suwarti, T., Gafoer, F dan Sidarto. 1994. Geologi Lembar Tanjung

Karang, Sumatera Departemen Pertambangan dan Energi, Dirjen Geologi dan Sumber Daya Mineral, PPPG. Bandung.

Rasimeng, S. 2006. Analisis Sesar Gunung Rajabasa Lampung Selatan Sebagai Daerah

Prospek Geothermal Berdasarkan Data Anomali Medan Magnet Total (sedang dalam tahap publikasi).

Rasimeng, S., Haerudin, N dan Harmen 2007. Penentuan Lithologi Batuan Bawah Permukaan

Menggunakan Metode Resistivitas Sounding di Daerah Prospek Geothermal Gunung Rajabasa. Makalah Dies Natalis Unila 2007.



ISBN : 978-979-1165-74-7 V-66

Suhanto, E dan Bakrun. 2005. Penyelidikan Geolistrik Tahanan Jenis di Daerah Panasbumi Pincara Kabupaten Masamba Sulawesi Utara. Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panasbumi.

Suharno. 2004. Pemanfaatan Energi Alternatif Panasbumi. Makalah Seminar Nasional

Universitas Lampung. Bandar Lampung. Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E., and Keys, D.A. 1990. Applied Geophysics.

Cambridge University Press. Cambridge. Tim Pertamina. 2007. Peluang Pemanfaatan Potensi Energi Geothermal Ulubelu Lampung.

Makalah Workshop Geofisika Universitas Lampung. Bandar Lampung.

5-8

Documents

Transcript of 5-8