BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Kompleks Gunung Api Arjuno Welirang (KGAW) merupakan bagian dari rangkaian gunung api aktif di Pulau Jawa yang berada di bagian selatan ibukota Surabaya, Jawa Timur. Kompleks gunung api ini juga merupakan salah satu dari sekitar 50 gunung api aktif di Pulau Jawa berumur Kuarter, di mana gunung api ini berhubungan dengan sistem subduksi (Setijadji, 2010). Keberadaan vulkanisme dan struktur geologi di KGAW dan sekitarnya tercermin dari hasil pengamatan melalui citra model elevasi digital (DEM) yang menunjukkan bahwa lebih dari sebagian daerah penelitian terdiri dari beberapa pusat erupsi gunung api. Kemunculan pusat erupsi Gunung Arjuno, Gunung Bakal, Gunung Kembar-II, Gunung Kembar-I, dan Gunung Welirang yang berorientasi utara baratlaut-selatan baratdaya merupakan suatu fenomena yang menarik dan mengindikasikan adanya kontrol struktur geologi di dalam proses pembentukan KGAW. Mendeliniasi struktur geologi serta distribusi dari satuan vulkanostratigrafi sangat membantu dalam menentukan kemenerusan dari keberadaan manifestasi panas bumi di permukaan. KGAW merupakan salah satu lokasi panas bumi di Indonesia bertemperatur tinggi yang berhubungan dengan sistem vulkanik strato (Hochstein dan Sudaman, 2008). Keberadaan gunung api ini berasosiasi dengan prospek sistem panas bumi (Wahyuningsih, 2005). Setijadji (2010), keberadaan gunung api di Pulau Jawa sebagian besar berasosiasi dengan sistem panas bumi (Gambar 1.1). KGAW merupakan salah satu kompleks gunung api yang berasosiasi dengan sistem panas bumi Arjuno-Welirang. Sistem panas bumi di KGAW merupakan sistem panas bumi bermedan terjal, dengan manifestasi panas bumi yang ditemukan seperti fumarol di Kawah Plupuh, mata air panas tipe bikarbonat seperti mata air panas Padusan, Coban, Cangar, alterasi hidrotermal tipe argilik hingga argilik lanjut di puncak Welirang dan argilik di kaki Gunung Pundak, Hadi dkk. (2010). Sistem panas bumi seperti ini memiliki tingkat eksplorasi yang sulit karena mata air panas klorida sulit 1

2 ditemukan pada bagian permukaan dan umum dijumpai berupa fumarol. Daerah dengan manifestasi terbatas serta tidak dijumpainya mata air panas klorida di permukaan adalah salah satu kendala untuk mengetahui kondisi suhu reservoir dan hidrologi air panas pada sistem panas bumi yang merupakan suatu acuan daerah panas bumi tersebut berpotensi untuk dikembangkan (Nicholson, 1993; Corbett dan Leach, 1997). Berdasarkan uraian di atas kondisi geologi seperti vulkanisme dan struktur geologi yang berhubungan dengan sistem panas bumi di KGAW merupakan fokus utama penelitian untuk mengetahui evolusi magmatisme, zona permeabel, sumber panas, distribusi manifestasi, dan potensi panas bumi yang ada. Gambar 1.1. Peta distribusi gunung api di Pulau Jawa yang sebagian besar keberadaannya berasosiasi dengan sistem panas bumi, modifikasi dari Setijadji (2010) I.2. Rumusan Masalah Kondisi geologi khususnya vulkanisme, struktur geologi, dan manifestasi panas bumi merupakan suatu permasalahan dalam penelitian ini. Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, penelitian ini akan memecahkan beberapa permasalahan, antara lain: 1. Bagaimana kondisi geologi di KGAW dan sekitarnya berdasarkan interpretasi citra model elevasi digital dan data geologi permukaan? 2. Bagaimana hubungan manifestasi permukaan terhadap sistem panas bumi di KGAW? 3. Bagaimana peranan vulkanisme, struktur geologi terhadap keberadaan manifestasi panas bumi di KGAW? 2

3 I.3. Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud dari penelitian ini yaitu melakukan observasi kondisi geologi, melakukan pengamatan terhadap manifestasi panas bumi, dan integrasi data geologi terhadap keberadaan sistem panas bumi di daerah penelitian. Berdasarkan dari rumusan masalah, maka tujuan penelitian ini sebagai berikut: 1. Mengetahui kondisi geologi, meliputi geomorfologi, stratigrafi, struktur geologi, dan vulkanisme. 2. Mengetahui jenis manifestasi permukaan serta menganalisis dan menginterpretasi sistem panas bumi di KGAW. 3. Menganalisis dan menjelaskan peranan vulkanisme dan struktur geologi terhadap keberadaan manifestasi panas bumi berdasarkan analisis citra model elevasi digital dan data geologi permukaan. I.4. Keaslian dan Keutamaan Penelitian Survei geologi di dalam eksplorasi panas bumi merupakan pekerjaan yang umum dilakukan untuk menentukan daerah potensi. Namun, penelitian yang menggunakan pendekatan geologi berupa studi vulkanisme dan pengukuran struktur geologi belum pernah dilakukan pada daerah penelitian. Oleh karena itu, hal ini merupakan keaslian dan keutamaan dari penelitian yang diajukan. I.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi geologi dan keberadaan manifestasi panas bumi, sehingga dapat membangun model konseptual geologi sistem panas bumi yang diharapkan dapat memberi manfaat untuk pengembangan sumber daya panas bumi serta dapat memberikan sumbangsih keilmuan karya studi yang terkait. Penelitian ini juga menghasilkan informasi mengenai sumber daya geologi dan potensi geologi lainnya. I.6. Lokasi dan Akses Daerah Penelitian Secara administratif lokasi penelitian (Gambar 1.2) daerah panas bumi KGAW dan sekitarnya termasuk ke dalam wilayah Kabupaten Mojokerto, 3

4 Kabupaten Malang, Kabupaten Pasuruan, dan Kota Batu, Provinsi Jawa Timur. Dalam peta Geologi Indonesia daerah penelitian termasuk ke dalam peta geologi lembar Malang, terbitan Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Lokasi penelitian berjarak ± 60 km di sebelah selatan Kota Surabaya, ibukota provinsi Jawa Timur yang dapat ditempuh menggunakan kendaraan roda empat maupun roda dua sedangkan secara geografis berada pada posisi S dan BT ( dan UTM). Gambar 1.2. Peta lokasi penelitian KGAW dan sekitarnya I.7. Luaran dan Sasaran Luaran dari penelitian ini adalah laporan hasil penelitian dari data geologi mengenai vulkanisme dan struktur geologi daerah panas bumi KGAW. Laporan ini termasuk di dalamnya peta geomorfologi, peta geologi, peta manifestasi panas bumi dan alterasi hidrotermal serta model konseptual geologi sistem panas bumi. Sasaran dari penelitian ini di antaranya bagi ilmuwan maupun keteknikan geologi panas bumi, institusi akademik, instansi pemerintahan dan swasta yang terkait dan diharapkan memberikan kontribusi informasi mengenai vulkanisme dan struktur geologi terhadap keberadaan manifestasi panas bumi di KGAW. 4

5 I.8. Sumber Pendanaan Sumber pendanaan penelitian ini di antaranya: 1. Hibah penelitian Departmen Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada. 2. Analisis Petrografi dan XRD bekerjasama dengan Laboratorium Pusat Geologi Departmen Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia. 3. Analisis Geokimia XRF bekerjasama dengan Laboratorium Economic Mineral Kyushu University, Jepang. I.9. Penelitian Terdahulu Van Bemmelen (1949) telah melakukan penelitian secara regional daerah Jawa Timur, bahwa di antara Zona Pegunungan Serayu Utara-Kendeng dan Pegunungan Selatan membujur suatu zona depresi yang sebagian membentuk kerucut gunung api muda (Kuarter), salah satunya KGAW yang merupakan bagian dari Zona Solo. KGAW berada di atas Zona Kendeng yang merupakan suatu antiklinorium dengan batuan dasar berupa batuan sedimen yang termasuk ke dalam rangkaian kompleks Anjasmoro-Arjuno-Welirang-Kelud-Kawi-Butak, di mana Gunung Anjasmoro merupakan bagian yang paling tua dari kompleks pegunungan pada zona Solo yang berumur Plistosen Tengah. Santosa dan Suwarti (1992) membuat peta geologi regional skala 1: lembar Malang, bahwa Gunung Arjuno-Welirang dan sekitarnya tersusun oleh batuan vulkanik, dengan urutan dari tua-muda sebagai berikut: Batuan Gunung Api Anjasmoro Tua, Batuan Gunung Api Anjasmoro, Batuan Gunung Api Kuarter Tengah, Batuan Gunung Api Arjuno Welirang, dan Batuan Gunung Api Kuarter Atas. Secara litologi memiliki karakteristik berupa breksi gunung api, tuf, lava berkomposisi basalt-andesit, dan aglomerat yang dijumpai di Gunung Anjasmoro, Gunung Pundak, Gunung Butak, Gunung Arjuno, Gunung Welirang, Gunung Kembar I, dan Gunung Kembar II. Hadi dkk. (2010) telah melakukan survei geologi dan geokimia gunung api Arjuno Welirang yang diklasifikasikan sebagai kompleks gunung api dengan tipe komposit dan tersusun oleh batuan andesit-basaltik. Vulkanisme di Kompleks Arjuno Welirang meliputi produk Pra, Syn, dan Post Arjuno Welirang yang 5

6 disusun oleh lava, breksi vulkanik, dan piroklastik. Produk batuan tersebut dihasilkan oleh vulkanik Anjasmoro, Arjuno-Welirang Tua, Arjuno, Bakal, Kembar-II, Kembar-I, Welirang, dan Penanggungan. Hasil penentuan umur (K- Ar) menunjukkan batuan produk lava basalt Gunung Welirang terbentuk pada umur 200 ka. Sistem panas bumi dicirikan dengan munculnya manifestasi berupa air panas dengan temperatur sekitar 50 C, ph netral, solfatara dan fumarol dengan temperatur hingga 137 C, serta alterasi batuan di Kawah Plupuh berupa alterasi argilik lanjut dan di Gunung Pundak dengan tipe alterasi argilik. Komposisi gas pada fumarol Gunung Welirang berbau menyengat, suara desis kuat dengan komposisi gas CO2, H2S, SO2, O2, Ar, dan N2 (%mol). H2S dan SO2 mengindikasi lingkungan vulkanik. Fluida panas pada sistem panas bumi Arjuno-Welirang bertipe bikarbonat yang berada pada zona immature water dan komposisi fluida panas cenderung mengarah pada unsur Cl-B yang mengindikasikan adanya interaksi fluida panas terhadap batuan sedimen sebelum mencapai permukaan. Temperatur reservoir diambil melalui perhitungan geotermometer gas CO 2 sebesar 260 C yang termasuk entalpi tinggi. Dalam laporan hasil survei ini juga dijelaskan bahwa erupsi terakhir di KGAW terjadi pada tahun 1950 yang merupakan erupsi hidrotermal di puncak Gunung Welirang. Hermawan dkk. (2010) menjelaskan dalam hasil penelitian daerah panas bumi Gunung Lawu, provinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur yang berada pada geologi vulkanink Kuarter komposisi batuan andesit-basaltik. Penelitian ini menggunakan metode yang sama terhadap daerah panas bumi Arjuno Welirang yaitu menggunakan metode survei geologi dan geokimia. Sistem panas bumi di ditandai dengan adanya fumarol pada temperatur 93 C-93.1 C, mata air panas kawah Candradimuka dengan temperatur 94 C, mata air panas lainnya tersebar di bagian barat kaki Gunung Lawu memiliki temperatur <40 C, batuan alterasi hidrotermal dengan tipe argilik dan filik. Perkiraan temperatur reservoir dari geotermometer gas yaitu 250 C yang termasuk ke dalam entalpi tinggi. 6