1

ABSTRAK Daerah prospek panasbumi Ungaran terletak di sekitar Gunung Ungaran, sekitar 30 km sebelah barat daya Kota Semarang, yang merupakan bagian paling timur dari deretan Pegunungan Serayu Utara. Gedongsongo merupakan area manifestasi yang paling aktif pada daerah prospek tersebut. Di area manifestasi panasbumi Gedongsongo, terdapat mataair panas, fumarol, mud pot, kolam air hangat dan steaming ground serta altered ground. Manifestasi tersebut mengindikasikan adanya perpindahan panas yang sedang dan pernah berlangsung. Pada area Gedongsongo dilakukan pengukuran kehilangan panas alamiah yang berasal dari mataair panas, fumarol, kolam air hangat, mud pot dan steaming ground, serta altered ground yang tidak aktif, dengan hasil kehilangan panas secara konveksi sebesar 90,8 KJ/s dan kehilangan panas secara konduksi sebesar 2,5 KJ/s, sehingga total kehilangan panas di daerah gedongsongo sebesar 93,3 KJ/s. Pemetaan alterasi hidrotermal permukaan juga dilakukan untuk mengetahui karakter interaksi fluida batuan di dekat permukaan.Dari pemetaan tersebut dapat kita gabung dengan data-data struktur geologi yang terdapat pada daerah penelitian untuk selanjutnya melihat besaran potensi prospek daerah panasbumi Gunung Ungaran. Kata Kunci : Panasbumi Gedungsongo, Pemetaan Hidrotemal, Panas Alamiah.

ABSTRACT Geothermal prospective area of Ungaran is located around Mount Ungaran, its about 30 km southwest from Semarang City and belongs to the east part of Serayu Mountain range. Gedungsongo is the most active manifestation area in that prospective area. Manifestation area of Gedungsongo has hot springs, fumarol, mud plot, hot water pool, steaming ground and altered ground. That manifestations indicate the heat transfer that happend in the manifestation area. The measuring done in Gedungsongo area are natural heat loss measurement that sourced from hot spring, fumarol, hot water pool, mud pot, steaming ground and altered ground which not active anymore. The value of heat loss by convection is 90,8 KJ/s and the value of heat loss by conduction is 2,5 KJ/s, so the total value of heat loss in Gedungsongo area is 93,3 KJ/s. The hydrothermal alteration mapping in the surface also done to get information about characteristic fluid-rock interaction in the surface. Then we corelate the data of structure geology to analyse the potency and prospect of Geothermal in mount Ungaran. Keywords: Geothermal of Gedungsongo, Hydrothermal mapping, natural heat

3

PEMETAAN ALTERASI HIDROTHERMAL DAN PENGARUH PANAS ALAMI PADA LAPANGAN PANASBUMI GEDUNGSONGO, GUNUNG UNGARAN, JAWA TENGAH I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara yang memiliki potensi panas bumi terbesar di dunia, yaitu sekitar 40% dari total cadangan panas bumi dunia. Untuk dapat memanfaatkan potensi panas bumi tersebut agar dapat optimal, diperlukan studi mengenai karakteristik panas bumi tersebut. Karateristik panas bumi pada satu tempat dengan tempat lain berbeda-beda, sehingga diperlukan observasi lanjut pada tiap daerah untuk mengetahui karakteristiknya. Karakterisitik panasbumi Gunung Ungaran merupakan hal yang penting untuk diteliti agar pemanfaatan potensi panas bumi dapat dilakukan dengan optimal. Pengaruh panas alami yang terdapat di area manifestasi panas bumi Gunung Ungaran merupakan salah satu faktor yang dapat dijadikan petunjuk karakteristik panas bumi Gunung Ungaran. Saat ini area manifestasi panas bumi paling aktif di Gunung Ungaran terletak di Lapangan Panas Bumi Gedungsongo. Penelitian yang dilakukan adalah mengukur kehilangan panas alami agar dapat menentukan pengaruh panas alami pada Lapangan Panas Bumi Gedongsongo dan memetakan alterasi hidrotermal permukaan pada daerah prospek panasbumi Ungaran di sekitar Candi Gedongsongo. 1.2 Tujuan Penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut: Mengetahui mekanisme perpindahan panas alamiah pada sistem panasbumi di Gunung Ungaran. Karakteristik aktivitas interaksi fluidabatuan di dekat permukaan, khususnya di sekitar Lapangan Panas Bumi Gedongsongo. II. METODE PENELITIAN Untuk melaksanakan kegiatan ini diperlukan metodologi pelaksanaan. Ada empat tahapan yang diperlukan dalam pelaksanaan program yaitu tahap persiapan, tahap pelaksanaan penelitian, tahap analisis dan pengolahan data serta tahap penyusunan dan penyajian data. Tahap-tahapan tersebut diperinci lagi melalui langkah-langkah berikut: Tahap Persiapan Mengumpulkan data sekunder dari beberapa sumber seperti buku, internet, maupun data sekunder dari instansi daerah terkait yang berhubungan dengan judul penelitian. Melakukan survey daerah penelitian Mempersiapkan alat yang dibutuhkan dalam penelitian berupa: - Global Positioning System (GPS) - Palu geologi, Kompas Geologi dan Lup - Termometer - Kamera digital

2. Tahap Pelaksanaan Penelitian a. Melakukan deskripsi dan observasi kondisi manifestasi panasbumi di Gedungsongo b. Melakukan pengukuran suhu, konduktivitas dan besar panas yang hilang pada mataair panas dan fumarol di area manifestasi. c. Melakukan pemetaan alterasi hidrotermal permukaan. 3. Tahap Analisis dan Pengolahan Data a. Perhitungan suhu, konduktivitas dan besar panas yang hilang pada mataair panas dan fumarol di area manifestasi. b. Menganalisa data hasil perhitungan suhu, konduktivitas dan besar panas yang hilang. c. Mengkorelasikan hasil analisa berdasarkan data lapangan dengan analisa dari penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. 4. Tahap Penyusunan dan Penyajian Data a. Pembuatan Peta suhu daerah Gedungsongo dan sekitarnya melalui software Surfer 8 dan Arc.View 3.2. b. Pembuatan Peta lokasi pengukuran manifestasi panasbumi Gedungsongo melalui software Surfer 8 dan Arc.View 3.2. c. Penyusunan Laporan pemetaan alterasi geotermal dan pengaruh panas alami pada lapangan panas bumi Gedungsongo. III. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian 4.1.1 Pemetaan Suhu dan Konduktivitas Pemetaan suhu dan konduktivitas dilakukan di area manifestasi panasbumi Gedongsongo seluas 200 X 300m. Dari peta suhu dan konduktivitas terlihat adanya anomali pada lembah Kali Panjang bagian hulu, terutama pada sekitar steaming ground dan fumarol (gambar 1). Suhu permukaan tanah pada steaming ground ada yang mencapai 82oC, dan 70oC, sedang di sekitar fumarol mencapai 72oC, pada altered ground yang tidak aktif suhu permukaan mencapai 31o dan 32oC pola-pola kontur suhu menunjukkan pola memanjang searah memanjangnya lembah/struktur. Di lokasi lain juga menunjukkan anomali suhu meskipun relatif kecil yaitu pada altered ground sebelah timur dan selatan yang merupakan bekas manifestasi aktif, dimana ditemukan bekas lubang fumarol dan lubang bekas mataair panas. 4.1.2 Pengukuran Debit, Suhu dan Kehilangan Panas Pengukuran debit dan suhu pada mataair panas dan fumarol di lembah Kali Panjang dimaksudkan untuk perhitungan kehilangan panas alamiah, dengan hasil seperti pada Tabel 1 Dari data pengukuran di atas dilakukan perhitungan kehilangan panas alamiah secara konveksi dengan rumus: Q = m Cwater (Tspring T outside), dimana: Q = kehilangan panas alamiah m = p. q Cair = konduktivitas panas air = 4.2 KJ/kg

5

(Siripongsatian, 1994) Hasil perhitungan dilampirkan dalam tabel 2. 4.1.3 Geokimia Mataair Panas Dari semua manifestasi yang ada dilakukan analisis kimia pada empat sampel air panas yaitu dari warm pool (WP2), hot spring (HS5, HS4) dan mud pot (MP). Dengan menggunakan klasifikasi air menurut Nicholson (1993), disimpulkan bahwa komposisi kimia air pada keempat sampel adalah dominan air sulfaklorida dan air asam sulfat (Tabel 3) hasil perhitungan geotermometer gas dapat dilihat pada Tabel 4 dan hasil perhitungan geotermometer fluida terlampir pada Tabel 5. 4.1.4 Pemetaan Alterasi Hidrotermal Permukaan Pemetaan alterasi hidrotermal permukaan dilakukan untuk mengetahui zonasi alterasi, sehingga interaksi antara fluida hidrotermal dan batuan pada area manifestasi dapat direkonstruksi. Metode yang dipakai adalah sampling batuan alterasi di permukaan untuk kemudian dilakukan analisis X-ray dan pemeriksaan sayatan tipis Pemeriksaan sayatan tipis dan analisis XRD sedang dilaksanakan pada saat ini. 4.2 Pembahasan Lokasi penelitian adalah di sekitar kompleks Candi Gedongsongo dengan manifestasi panasbumi yang berupa altered ground, mataair panas(hotspring), fumarol, mudpot dan kolam air hangat (warm pool). Lokasi penelitian secara administratif berada di wilayah Kecamatan Ambarawa, Kabupaten Semarang, dan berada pada posisi astronomi antara 7o10 7o15LS dan 3o30-3o35BT diukur

dari Jakarta. Daerah tersebut tercakup pada 1/25 Peta Topografi Lembar 47/XXII-l bagian tengah. Pemunculan manifestasi panasbumi di Gedongsongo berkaitan erat dengan kondisi geologi, terutama adanya struktur sesar yang banyak terdapat di lereng selatan Gunung Ungaran. Permeabilitas yang berperan dalam reservoir panasbumi di Gedongsongo adalah permeabilitas sekunder yang dikontrol oleh struktur tersebut. Dari peta suhu terlihat adanya anomali panas yang cukup besar pada lembah Kali Panjang bagian hulu yang mencapai suhu 82oC, sedang daerah sekitarnya hanya berkisar 200C - 300C. Pada lembah sebelah timur Kali panjang dan sebelah tenggara selatan juga terdapat anomali yang tidak terlalu besar. Bila dikaitkan dengan terdapatnya bekas manifestasi, maka anomali panas tersebut kemungkinan menunjukkan adanya pergeseran posisi aktivitas panas. Kasus serupa pernah diteliti di Northern Te Kopia (Mackenzie et. al., 1994). Pada perhitungan kehilangan panas alamiah terlihat bahwa mekanisme perpindahan panas alamiah di Gedongsongo didominasi oleh konveksi (pada mataair panas dan fumarol) dan konduksi (pada steaming ground). Kecilnya debit mataair panas, yang disebabkan karena permeabilitas di dekat permukaan yang kurang besar atau memang aktivitas hidrotermal di bawah permukaan tidak terlalu besar. Mengacu pada data geokimia air dan mineralogi (sementara), dapat dikatakan bahwa interaksi fluida batuan di dekat permukaan melibatkan batuian berkomposisi andesitik (andesit piroksen) dengan fluida yang bersifat asam.

Diinterpretasikan bahwa fluida trsebut merupakan steam heated water yang merupakan hasil kondensasi pada boiling zone. Potensi geomorfologi yang dibentuk oleh struktur geologi merupakan manifestasi geothermal yang ditunjukan dengan adanya mata airpanas, solfatara dan fumarol akibat adanya proses struktur sesar dan kekar yang kompleks pada daerah geothermal gunung ungaran. Selain itu daerah sisitem panas bumi ungaran adalah daerah resapan. Daerah tersebut belum banyak di manfaatkan dan sebagian besar berupa hutan. Tingkat curah rata-rata pada daerah Gunung Ungaran dan sekitarnya cukup tinggi yaitu 2247 mm/th (DGTL, 2002). Curah hujan yang tinggi dan banyaknya vegetasi menyebabkan litologi pada daerah permukaan telah mengalami pelapukan, yang memudahkan infiltrasi air ke dalam tanah. IV. KESIMPULAN Dari hasil pengamatan dan penyelidikan tentang analisa struktur geologi dan potensi morfologi ungaran dapat disimpulkan sebagai berikut ; 1. Potensi geothermal Gunung Ungaran dipengaruhi oleh struktur geologi berupa kekar dan sesar yang ditunjukan oleh kelurusan, fault scrap, dan rekahanrekahan serta mata air dibeberapa tempat. 2. Adanya kekar intensif pada daerah kendalisada dan sesar panjang disekitar lapangan geothermal Gedongsongo menjadikan permeabilitas batuan semakin tinggi yang akhirnya dimanfaatkan oleh fluida panasbumi ke luar permukaan menjadi manifestasi geothermal di daerah Gunung Ungaran dan menimbulkan panas alamiah yang dapat menganalisis sumber keterdapatan potensi panas bumi. 3. Aktivitas panas paling besar terdapat pada fumarol dengan heat flow sebesar 1095.4 KJ/s dan pada mataair panas HS3 sebesar 19.12 KJ/s, kolam air hangat (WP2), 24.6 KJ/s serta mud pot (MP) dengan heat flow sebesar 28.4 KJ/s. 4. Dari perhitungan geotermometer cairan, suhu reservoar berkisar antara 102oC hingga 291oC. 5. Geotermometer gas memberikan hasil suhu reservoar antara 231oC hingga 315oC. V. DAFTAR PUSTAKA Bemmelen, R.W. Van. 1970. The Geology of Indonesia, Vol. 1A, General Geology of Indonesia and Adjacent Archipelago. 2nd Edition. Boogie, I., and MacKenzie. 1998. The Application of a Volcanic Facies Model to An Andesitic Stratovolcano Hosted Geothermal System at Wayang Windu, Java, Indonesia. New Zealand: Proceedings of 20th New Zealand Geothermal Workshop Budiardjo, B., Nugroho, Budihardi. 1997. Resource Characteristic of the Ungaran Field, Central Java, Indonesia. Yogyakarta: UPN Veteran Press Nur Kholis, A. 2003. Interpretasi Struktur Panas, Kimiawi dan Hidrologi Sistem Panas Bumi Gunung Ungaran Berdasarkan Data Geokimia Fluida Manifestasi Permukaan. Yogyakarta: UGM Press Sugiharto,Y,E. 2006. Korelasi Antara Struktur Geologi Dengan Manifestasi Geothermal Di Gunung Ungaran. Semarang : Teknik Geologi, Universitas

7

Diponegoro. Syawal, Rizqi, Dan Dinulhaq, M. 2008. The Analysis of Geology Structure and Morfologi toward Geothermal Field Gedunsongo In Ungaran, Central Of Java Province. Semarang ; Universitas Diponegoro. Thaden, R.E., Sumadirdja, H., dan Richards, P.W., 1996, Peta Geologi Lembar Magelang dan Semarang, Jawa, Direktorat Geologi (Geological Survey of Indonesia), Bandung.

LAMPIRAN Tabel 1. Hasil dan Debit Air Pengukuran Suhu Panas

Tabel 2. Hasil Kehilangan Panas Konveksi (Q konv) KJ/kg

Perhitungan Secara Cair= 4,2

Tabel 3. Analisis Air

Hasil Kimia Panas

9

Gedungsongo

Tabel

4. Hasil

Perhitungan Geotermometer Gas

11

Gambar 1. Peta suhu daerah Gedungsongo dan seitarnya (suhu dalam 0C)

Gambar 2. Peta Manifestasi Gedungsongo

Lokasi Pengukuran Panasbumi

Gambar 3. di Panasbumi

Potensi Solfatara Lapangan Gedungsongo

Gambar 4. Mata air panas di Kali Panjang