30

BAB IV

PENGOLAHAN DAN INTERPRETASI DATA GEOFISIKA

Dalam penelitian ini, penulis menggunakan 2 metode geofisika, yaitu gravitasi dan

resistivitas. Dimana kedua metode tersebut saling mendukung, sehingga dapat di

interpretasi sistem panasbumi dari daerah penelitian.

4.1 Metode Gravitasi

Secara teoritis, pengukuran nilai gaya berat dilakukan untuk mengetahui besar

gaya gravitasi pada titik-titik pengamatan. Metode gravitasi ini merupakan usaha dalam

menggambarkan bentuk struktur geologi bawah permukaan berdasarkan variasi medan

gravitasi yang ditampilkan oleh perbedaan densitas antar batuan. Variasi densitas dalam

lapangan panasbumi dapat digunakan untuk menginterpretasi adanya struktur geologi dan

adanya sumber panas yang mempunyai kedalaman relatif dangkal (Lawless, 1996).

Dengan asumsi, nilai mutlak hasil pengukuran tidak terlalu penting, yang terpenting

adalah adanya suatu kontras nilai densitas pada suatu daerah. Apabila terdapat anomali

positif pada daerah penelitian ini, maka dapat diperkirakan bahwa anomali positif tersebut

adalah batuan dengan nilai densitas yang besar, kemungkinan besar adalah batuan beku.

Namun, metode ini tidak dapat menentukan litologi dari sumber panas tersebut secara

pasti. Apabila dilihat posisinya secara regional, daerah penelitian terletak disepanjang

zona subduksi sehingga sumber panasbumi dapat diasumsikan sebagai batuan beku.

Apabila batuan beku pada daerah penelitian tersebut berada dalam tahap pendinginan,

maka batuan beku tersebut dapat menjadi sumber panas pada daerah Jaboi ini. Interpretasi

sumber panas pada daerah jaboi ini dilakukan pada peta anomali residual/sisa.

31

4.1.1 Anomali Bouguer

Peta penyebaran anomali Bouguer lengkap (Gambar 4.1) pada daerah

penelitian Jaboi ini merupakan tampilan hasil pengolahan data reduksi dengan

koreksi densitas Bouguer atau densitas rata-rata 2.5 mGal. Peta penyebaran anomali

Bouguer ini menggambarkan gabungan keadaan struktur bawah permukaan dangkal

maupun dalam.

Dapat dilihat pada peta (gambar 4.1), nilai Peta penyebaran anomali Bouguer

ini berkisar antara 64 hingga 90 mGal. anomali yang bernilai lebih rendah (berwarna

biru) secara umum terletak di bagian selatan, yang menunjukkan bahwa kontras

densitas bawah permukaan pada zona ini kecil. Nilai kontras densitas yang lebih

tinggi pada peta penyebaran anomali Bouguer lengkap tampak pada daerah timur

laut dan sebagian kecil di daerah tengah daerah penelitian. Nilai anomali pada

bagian timur laut menunjukan nilai yang sangat tinggi (hingga 90 mGal). Nilai

anomali yang tinggi tersebut digunakan sebagai asumsi awal keberadaan sumber

panas daerah penelitian.

32

Gam

bar

4.1.

Pet

a an

omal

i Bou

guer

pad

a da

erah

pan

asbu

mi J

aboi

33

4.1.2 Anomali Regional

Peta ini merupakan tampilan peta anomali regional orde 2 dengan densitas

2,5 mGal. merupakan menunjukkan efek atau respon anomali gravitasi dalam,

sehingga pada peta anomali regional ini dapat diamati anomali gravitasi daerah

Jaboi secara umum/regional. Secara umum penyebaran nilai anomali regional

daerah penelitian berbentuk circular dimana nilai anomali regional ini semakin

tinggi dari barat daya ke timur laut. Nilai terbesar ditunjukkan dengan warna merah,

terpusat di sebelah timur laut daerah jaboi, nilainya mencapai 86 mGal. Sedangkan

semakin ke arah barat daya, nilainya mengecil hingga 65 mGal yang ditandai

dengan warna biru.

34

Gam

bar

4.2.

Pet

a an

omal

i reg

iona

l pad

a da

erah

pan

asbu

mi J

aboi

35

4.1.3 Anomali Residual

Peta penyebaran anomali residual daerah Jaboi merupakan tampilan data

hasil pengurangan data anomali Bouguer lengkap yang merupakan gabungan respon

anomali gravitasi dangkal dan dalam dengan data anomali regional respon anomali

gravitasi dalam, sehingga pada peta penyebaran anomali residual ini dapat diamati

efek atau respon anomali gravitasi dangkal. Peta penyebaran anomali residual

menggunakan koreksi densitas atau densitas rata-rata sebesar 2,5 mGal.

Anomali residual mencerminkan distribusi gravitasi secara lokal pada suatu

daerah. Dari nilai anomali residual ini kita dapat melakukan interpretasi terhadap

kondisi geologi di bawah permukaan, seperti adanya struktur geologi serta

keberadaan sumber panas dari suatu sistem panasbumi.

Pada bagian timur laut peta dapat diamati batas penyebaran anomali positif

dan negatif memiliki orientasi arah yang cenderung sama dengan struktur sesar

yang ada. Hal ini mengindikasikan adanya pengaruh atau kontrol struktur terhadap

penyebaran nilai anomali residual di daerah Jaboi. Berdasarkan peta geologi, sesar-

sesar pada daerah penelitian juga membatasi penyebaran batuan vulkanik seperti

Sesar Sabang dan Sesar Balohan di sebelah timur laut serta Sesar Leumo Matee,

Sesar Ceunohot, Sesar Bangga, dan Sesar Pria Lhaot bagian tengah peta. Hal ini

memberikan informasi bahwa penyebaran sumber panas di daerah penelitian

dikontrol oleh sesar-sesar.

36

Gam

bar

4.3.

Pet

a an

omal

i res

idua

l pa

da d

aera

h pa

nasb

umi J

aboi

37

Dari hasil peta anomali sisa/residual daerah panasbumi Jaboi dapat diamati bahwa

penyebaran anomali positif menempati 3 zona pada peta, dengan nilai lebih dari 3 mGal.

Yaitu di bagian timur laut, di bagian tengah, dan sebagian kecil di bagian tenggara.

Ketiga zona ini bisa diestimasikan sebagai sumber panasbumi.

Gambar 4.4. interpretasi sumber panas berdasarkan peta anomali sisa/residual

38

4.1.4 Penampang Gravitasi 2D

Dari interpretasi zona potensi sumber panas berdasarkan peta anomali

residual, dibuat pemodelan penyebaran kontras gravitasi sepanjang penampang A-

B-C (Gambar 4.4). Pemodelan ini dibuat menggunakan program GM-SYS

berdasarkan data gravitasi yang ada dan disesuaikan dengan data geologi yang ada

pada daerah panasbumi Jaboi. Untuk memodelkan bawah permukaan daerah

penelitian, perlu di ketahui satuan batuan yang ada di daerah penelitian dan berat

jenis/densitas relatif masing-masing satuan batuan. Berdasarkan peta geologi detail

(Dirasutisna dan Hasan, 2005) daerah penelitian memiliki 15 satuan batuan yang

tersingkap, sedangkan satuan batuan yang dilewati oleh garis penampang berjumlah

6 satuan batuan. Penentuan berat jenis relatif dengan cara mengambil sampel batuan

pada setiap satuan batuan dan dibandingkan nilainya dengan nilai umum densitas

batuan berdasarkan literatur.

Litologi di daerah penelitian didominasi oleh produk-produk hasil aktivitas

gunungapi yang mempunyai nilai densitas lebih tinggi dibanding jenis batuan yang

lain. Nilai densitas ini dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain komposisi batuan

dan pembentukannya. Batuan beku intrusif mempunyai nilai yang lebih tinggi

dibandingkan dengan lava maupun piroklastik, dan batuan beku dengan komposisi

basa mempunyai nilai densitas lebih besar dibanding dengan batuan beku asam

(Telford et al., 1978)

Seperti yang telah dijelaskan pada tatanan geologi daerah penelitian (bab 3),

proses pensesaran pada Pulau Sumatera terjadi di Geantiklin Barisan, yang

kemudian diikuti terbentuknya zona depresi atau graben semangko yang berlanjut

kesebelah timur hingga ke utara, sehingga mengakibatkan daratan pulau Weh ikut

mengalami depresi tektonik ( Katili & Hehuwat, 1967 op cit., Dirasutisna dan

Hasan, 2005). Berdasarkan profil penampang A-B-C yang berarah barat laut –

tenggara pada daerah Jaboi terlihat adanya 2 struktur depresi (graben) yang pertama

adalah struktur depresi (graben) yang dibatasi oleh Sesar Sabang dan Sesar Balohan

di bagian barat laut dan struktur depresi yang berada diantara Sesar Leumo Matee

dan Sesar Ceunohot di bagian tenggara. Struktur-struktur tersebut sangat

mempengaruhi sirkulasi fluida panasbumi di daerah penelitian.

39

Berdasarkan nilai anomali positif pada peta anomali residual, dapat di

identifikasi adanya sumber panas, yang pada model geologi berada pada kedalaman

di bawah 1800 m. Dengan asumsi batuan hasil erupsi mencerminkan batuan yang

ada di bawah permukaan, maka disimpulkan bahwa batuan sumber panas di daerah

Jaboi adalah batuan beku plutonik dengan komposisi batuan intermedier.

Keterbatasan data gravitasi yang diperoleh dan adanya faktor ambiguitas

pada metode ini menyebabkan tingkat akurasi pemodelan tidak begitu tinggi, tetapi

pemodelan ini dapat dipakai untuk estimasi atau sebagai pedoman dalam eksplorasi

lebih lanjut.

40

Gam

bar

4.5.

Pro

fil a

nom

ali g

ravi

tasi

lint

asan

A-B

-C p

ada

daer

ah Ja

boi,

NA

D

Gam

bar

4.6.

Mod

el g

ravi

tasi

lint

asan

A-B

-C p

ada

daer

ah Ja

boi,

NA

D

41

Gam

bar

4.7.

Mod

el g

eolo

gi li

ntas

an A

-B-C

pad

a da

erah

Jabo

i, N

AD

42

4.2 Resistivitas

Seperti yang tertulis pada bab 2 (Teori Dasar), metode resistivitas atau disebut

juga dengan metode Geolistrik merupakan metode geofisika yang digunakan untuk

mengetahui karakter fisik batuan di bawah permukaan berupa penyebaran resistivitas

batuan. Metode ini menangkap arus yang dikirimkan ke tanah, dan menghitung beda

potensial yang ada. Dengan mengetahui kuat arus dan beda potensial, maka resistivitas

semu yang mewakili nilai resistivitas sebenarnya akan diperoleh.

Nilai resistivitas batuan mencerminkan kondisi fisik dari batuan yang diamati.

Nilai resistivitas batuan berbanding terbalik dengan nilai konduktivitas batuan, semakin

konduktif suatu batuan maka nilai resistivitasnya akan semakin kecil. Dari sudut pandang

geologi, nilai konduktivitas batuan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain

porositas, permeabilitas, keberadaan dan jenis fluida, serta indikasi kandungan logam.

Porositas dan permeabilitas pada batuan memberikan ruang untuk di isi oleh

fluida. Karena fluida memiliki konduktivitas yang lebih tinggi dari konduktivitas batuan

sekitarnya maka keberadaan porositas dan permeabilitas yang diikuti oleh kehadiran

fluida akan memberikan nilai resistivitas yang lebih kecil dari batuan sekitarnya. Jenis

fluida juga mempengaruhi harga konduktivitas, sebagai contoh fluida pada sistem

panasbumi umumnya banyak mengandung ion-ion seperti CO3, HCO3, SO4, Cl, dan

lainnya yang berkontribusi meningkatkan harga konduktivitas batuan. metode resistivitas

pada penelitian ini menggunakan konfigurasi Schlumberger yang titik pengukurannya

berupa garis lurus dan memiliki jarak antar titik pengukuran yang relatif sama (Gambar

4.9).

Pada umumnya nilai resistivitas tinggi terdapat pada zona yang dingin dari suatu

sistem panasbumi (pada zona di atas batuan penutup) dimana memiliki temperatur kurang

dari 70°C, hal ini diakibatkan karena pada zona ini saturasi air jelek sehingga alterasi

hidrotermal sangat sedikit. Sedangkan nilai resistivitas yang lebih kecil, antara 1-10 Ωm

ditemukan pada selang temperatur 70-200°C. Resistivitas rendah dapat berasosiasi

dengan zona yang memiliki fluida panas dan saline dari suatu sistem panasbumi dan

umumnya resistivitas rendah dihubungkan dengan lempung hasil alterasi hidrotermal

yang hadir pada temperatur 70-200°C (Ussher et al.,2000). Sedangkan zona yang

43

memiliki temperatur lebih dari 200°C, biasanya memiliki nilai resistivitas yang lebih

besar apabila berisi uap panas (Rahardjo, 1994) dan munculnya nilai resistivitas yang

lebih besar di bawah zona batuan penutup diinterpretasikan sebagai munculnya zona

reservoar panasbumi.

Pada eksplorasi atau penyelidikan potensi panasbumi metode resistivitas

digunakan untuk mengetahui zona batuan penutup. Berdasarkan penjelasan di atas,

penentuan zona penutup adalah daerah yang memiliki nilai resistivitas rendah (1-10 Ωm)

yang diasosiasikan sebagai munculnya lempung hasil alterasi hidrotermal.

Data resistivitas batuan pada penelitian ini diolah menjadi 2 bagian, yaitu

pembuatan penampang resistivitas (sounding) dan pemetaan resistivitas batuan

(mapping). Data pemetaan resistivitas (mapping) menunjukkan penyebaran lateral dari

resistivitas batuan pada kedalaman tertentu yang ditampilkan dalam bentuk peta kontur

dengan program Surfer 8 dan Global Mapper (Gambar 4.10, Gambar 4.11, Gambar 4.12

dan Gambar 4.13). untuk pemetaan resistivitas (mapping) dengan menggunakan

konfigurasi Schlumberger maksimal kedalaman penyebaran resistivitas lateral batuan

hanya 1/2 dari panjang jarak elektroda terjauh. Sebagai contoh, misalkan AB/2=1000 m

maka maksimal akurasi atau tingkat kepercayaan dari data resistivitas yang diperoleh

hanya 1/2 dari 1000 m yaitu maksimal pada kedalaman 500 m, lebih dalam dari itu

tingkat kepercayaannya diragukan.

Sedangkan data penampang resistivitas semu mencerminkan total resistivitas yang

terbaca di setiap titik penelitian dan memperlihatkan penyebaran nilai resistivitas secara

vertikal yang sangat berguna untuk identifikasi batuan penutup dan reservoir panasbumi.

Data-data tersebut diolah dengan program IPI2win. Pada penelitian ini, dari data yang

ada dan berdasarkan daerah yang memiliki nilai resistivitas rendah, maka dibuat 3 buah

penampang resistivitas semu, yaitu: penampang line B 4000-B 4500-B 5000-B 5500

(Gambar 4.13), penampang line C 4000-C 4500-C 5000-C 5500 (Gambar 4.14), dan

penampang line B 4500-C 4500-D 4000 (Gambar 4.15)

44

Gambar 4.8. Lokasi pengukuran resistivitas

(modifikasi dari Dirasutisna & Hasan, 2005)

4.2.1 Pemetaan (Mapping) Resistivitas

Pada pemetaan (mapping) resistivitas ini, dilakukan pengolahan data dari

nilai resistivitas hasil pengukuran bentangan elektroda AB/2 = 250 m, AB/2 = 500

m, AB/2 = 750 m, dan AB/2 = 1000 m.

45

Gam

bar

4.9.

Pem

etaa

n (m

appi

ng) r

esis

tivita

s ben

tang

an A

B/2

= 2

50 m

46

Gam

ba

Gam

bar

4.10

. Pem

etaa

n (m

appi

ng) r

esis

tivita

s ben

tang

an A

B/2

= 5

00 m

47

Gam

bar

4.11

. Pem

etaa

n (m

appi

ng) r

esis

tivita

s ben

tang

an A

B/2

= 7

50 m

48

Gam

bar

4.12

. Pem

etaa

n (m

appi

ng) r

esis

tivita

s ben

tang

an A

B/2

= 1

000

m

49

4.2.2 Penampang (Sounding) Resistivitas

Pada penelitian ini dibuat 3 buah penampang resistivitas semu, yaitu:

penampang line B 4000-B 4500-B 5000-B 5500 (Gambar 4.13), penampang line

C 4000-C 4500-C 5000-C 5500 (Gambar 4.14), dan penampang line B 4500-C

4500-D 4000 (Gambar 4.15)

Gambar 4.13. Penampang resistivitas semu line B4000-B4500-B5000-B5500

50

Gambar 4.14. Penampang resistivitas semu line C4000-C4500-C5000-C5500

51

Gambar 4.15. Penampang resistivitas semu line B4500-C4500-D4000

52

4.2.3 Analisa Pengolahan Data Resistivitas

Berdasarkan penjelasan sebelumnya bahwa nilai resistivitas yang dijadikan

target adalah yang memiliki nilai resisitivitas rendah, kemudian mendelineasi

daerah-daerah yang memiliki nilai resistivitas rendah, baik dari pemetaan

resistivitas maupun penampang resistivitas. Dari hasil pemetaan dan penampang

resistivitas dapat diamati adanya daerah-daerah dengan nilai resistivitas yang

kecil.

Hasil dari pemetaan resistivitas AB/2=250 m, 500 m,750 m,dan 1000 m

(Gambar 4.9, Gambar 4.10, Gambar 4.11 dan Gambar 4.12) terlihat penyebaran

resistivitas rendah secara umum terletak di sekitar graben yang dibatasi oleh Sesar

Leumo Matee di utara dan Sesar Ceunohot di bagian selatan. Pada daerah tersebut

juga terdapat manifestasi air panas Jaboi 1 dan Jaboi 2, serta gas fumarol Jaboi 1

dan Jaboi 2. Penyebaran resistivitas rendah ini sangat dipengaruhi oleh struktur

geologi berupa sesar, karena struktur sesar memungkinkan fluida hidrotermal naik

dan fluida panas tersebut menyebabkan batuan yang dilalui berubah menjadi

lempung hidrotermal yang dapat bertindak sebagai batuan penutup sistem

panasbumi.

Berdasarkan pemetaan resistivitas bentangan AB/2=250 m, penyebaran

nilai resistivitas rendah berada dekat dengan manifestasi air panas dan gas fumarol

Jaboi 1, yaitu di sebelah utara Gunung Semeureugeuh dan sebelah timur Gunung

Leumo Matee. Sedangkan nilai resistivitas yang tinggi (>200 Ωm) pada bentangan

AB/2=250 m ini terletak di bagian barat dan barat laut peta resistivitas. Pada

pemetaan resistivitas bentangan AB/2=500 m, daerah dengan resistivitas rendah

makin meluas ke bagian utara dan timur, serta memanjang ke arah barat daya.

Pada bagian barat daya, batas nilai resistivitas rendah ini dibatasi oleh Sesar

Bangga. Sedangkan nilai resistivitas yang tinggi pada bentangan ini (>100 Ωm)

berada di barat laut dan tenggara peta resistivitas. Pada pemetaan resistivitas

bentangan AB/2=750 m, nilai resistivitas rendah bertambah luas ke arah timur.

Namun karena keterbatasan data, daerah di sebelah timur yang dekat dengan

manifestasi Air Panas Pasi Jaboi dan Air Panas Batetamon tidak bisa didapatkan

batas nilai resistivitas rendah. Nilai resistivitas rendah di sebelah barat daya masih

dibatasi oleh sesar Bangga dan nilai resistivitas tinggi (>100 Ωm) tidak dijumpai

lagi, nilai resistivitas tertinggi pada bentangan ini adalah 55 Ωm. Pada pemetaan

resistivitas bentangan AB/2=1000 m, daerah resistivitas rendah agak lebih kecil

53

daripada daerah resistivitas rendah pada pemetaan resistivitas bentangan AB/2=

750 m pada bagian barat daya.

Dari pemetaan resistivitas daerah panasbumi Jaboi, dapat dilihat bahwa

ada beberapa struktur geologi yang membatasi nilai resistivitas. Seperti pada Sesar

Bangga yang membatasi nilai resistivitas rendah di bagian barat daya peta. Dari

sini dapat diinterpretasikan bahwa struktur geologi berupa sesar di daerah Jaboi

peran penting dalam penyebaran nilai resistivitas batuan.

Sedangkan Penampang resistivitas lapangan panasbumi Jaboi dapat

menujukkan penyebaran nilai resistivitas secara vertikal dan sudah menunjukkan

nilai kedalaman. Pada penampang B 4000-B 4500-B 5000-B 5500 (Gambar 4.13)

zona resistivitas rendah (<10 Ωmeter) berada pada kedalaman lebih dari 250 m.

Sedangkan pada penampang line C 4000-C 4500-C 5000-C 5500 (Gambar 4.14)

terlihat nilai resistivitas di bawah 10 Ω meter yang berada di dekat permukaan.

Pada penampang diagonal B 4500-C 4500-D 4000 (Gambar 4.15) zona resistivitas

rendah berada pada kedalaman lebih dari 300 m. Dengan pemetaan resistivitas

yang didukung dengan akurasi vertikal dari penampang resistivitas, maka

kedalaman zona resistivitas rendah yang dianggap sebagai zona batuan penutup

muncul pada kedalaman 100 m hingga 500 m. Berdasarkan penampang geologi

Pulau Weh (Dirasutisna & Hasan, 2005) pada kedalaman tersebut terdapat Satuan

Aliran Lava Pulau Weh (QTvw) dan Satuan Aliran Piroklastik Pulau Weh

(QTapw)

Sedangkan zona reservoar diestimasi berdasarkan kemunculan nilai

resistivitas yang lebih tinggi di bawah zona batuan penutup. Berdasarkan

penampang resistivitas, nilai tersebut mulai muncul pada kedalaman ± 500 m dan

karena keterbatasan data pada penelitian ini, ketebalan reservoar panasbumi

daerah Jaboi ini tidak bisa ditentukan. Berdasarkan penampang geologi Pulau

Weh (Dirasutisna & Hasan, 2005) pada kedalaman 500 m tersebut terdapat satuan

aliran lava Pulau Weh (QTvw) yang diasumsikan sebagai zona reservoar dengan

media fluidanya adalah rekahan. Terbentuknya rekahan–rekahan sebagai media

fluida ini diperkirakan akibat rezim tektonik yang sama yang membentuk Sistem

Sesar Sumatera

54

Gambar 4.16. Peta potensi panasbumi daerah Jaboi, Kota Sabang, NAD

(modifikasi dari Dirasutisna & Hasan, 2005)