PEMANFAATAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS UNTUK MENGETAHUI STRUKTUR GEOLOGI SUMBER AIR PANAS DI DAERAH SONGGORITI KOTA BATU M. Imron Rosyid *), Siti Zulaikah **), Samsul Hidayat **) E-mail: imronpoenya@yahoo.com *) Mahasiswa Program studi Pendidikan Fisika UM **) Dosen Jurusan Fisika FMIPA UM ABSTRAK: Panasbumi (geothermal) merupakan salah satu sumberdaya alam yang ada di bumi dimana dalam penampakkannya di bumi berupa air panas (hydrothermal). Keberadaan air panas di daerah sekitar sumber air panas Songgoriti Kota Batu dapat memberikan manfaat dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia yaitu sumber energi yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan mengetahui model geologi bawah permukaan daerah sumber air panas dan potensi hidrothermal daerah Songgoriti Kota Batu berdasarkan data Resistivitas hasil pengukuran metode geolistrik. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode geolistrik tahanan jenis konfigurasi schlumberger mapping, Alat ukur yang digunakan dalam penelitian ini adalah Resistivity Meter Oyyo tipe mcohm-el Model-2119d. Hasil dari penelitian pada lintasan A dengan kedalaman 35,5 m dan lintasan B dengan kedalaman 41 m menunjukkan daerah sumber air panas Songgoriti memiliki struktur geologi bawah permukaan berupa tanah lempungan (dengan ketebalan sekitar 1-5 m), lempung (dengan ketebalan sekitar 1-3 m), batu pasir (dengan ketebalan sekitar 1-7 m), batuan tufa (dengan ketebalan sekitar 1-5 m), batuan vulkanik (dengan ketebalan sekitar 1-3 m). Persebaran air panas (hydrothermal) diperkiran mengalir melalui permukaan dan banyak terkumpul pada lapisan tanah berupa batu pasir. Persebaran air panas ini jika dilihat pada lapisan batu pasir dan banyaknya mata air yang bermunculan di daerah tersebut, memiliki potensi yang besar. Kata Kunci: Air Panas (Hydrothermal), Geolistrik Resistivitas Konfigurasi Schumbleger Mapping, Geologi Struktur. LATAR BELAKANG Salah satu kebutuhan hidup manusia adalah sumber daya energi. Ketersediaan sumber daya energi yang bersifat tidak dapat diperbaharui seperti bahan bakar minyak dan gas yang pada saat ini kondisinya semakin menipis merupakan suatu permasalahan penting. Hal ini disebabkan oleh adanya eksploitasi secara terus menerus dalam jumlah besar dalam rangka pemenuhan kebutuhan akan energi di berbagai sektor bidang. Oleh karena itu, diperlukan adanya solusi untuk dilakukan penelitian-penelitian guna mencari energi alternatif
sebagai pengganti bahan bakar minyak dan bahan bakar gas yang salah satunya adalah panas bumi ( Suharno, 2004 ). Energi panas bumi 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. 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 ( Hydrothermal ). Karena berat jenis, temperatur dan tekanannya, uap dan air panas ini mengalir kembali ke permukaan melalui bidang-bidang rekahan di lapisan kulit bumi (Tim Pertamina, 2007) Dalam ilmu sains, cara yang dapat dilakukan untuk mengekploitasi energi panas bumi adalah dengan memanfaatkan ilmu Geofisika. Geofisika adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi yang menggunakan parameter-parameter fisika. Dalam hal ini yang menjadi target adalah bumi bawah permukaan. Parameterparameter fisika yang digunakan adalah parameter mekanika yang meliputi metode seismik, gaya berat (gravity), magnetik dan Geolistrik. Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan metode geolistrik (tahanan jenis), dimana metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang sangat popular dan sering digunakan baik dalam survey geologi maupun eksplorasi. Hal ini disebabkan karena metode geolistrik (tahanan jenis) sangat bagus untuk mengetahui kondisi atau struktur geologi bawah permukaan berdasarkan variasi tahanan jenis batuannya. Terutama untuk daerah yang mempunyai kontras tahanan jenis yang cukup jelas terhadap sekitarnya, seperti untuk keperluan eksplorasi panas bumi (geothermal). Hal ini dapat ditunjukkan dengan penampang harga tahanan jenis yang semakin kecil sehingga mencerminkan karakteristik fisik atau struktur bawah permukaan. Kondisi ideal geologi yang memenuhi persyaratan daerah panasbumi (geothermal reservoir) yang dapat menghasilkan uap panas adalah adanya sumber panas (heat source), adanya batuan reservoir dengan porositas dan permeabilitas cukup tinggi berisi fluida panas (ada pengisian kembali air dingin melalui rekahan atau sesar), serta adanya batuan penutup (cap rock) yang dapat menahan pelepasan panas.
Penelitian panas bumi dengan menggunakan metode geolistrik ini terbukti pernah dilakukan oleh Minarno ( 2000), penyelidikan panasbumi daerah Mataloko dengan menggunakan metode tahanan listrik (geolistrik) konfigurasi Schlumberger, menunjukkan bahwa daerah tersebut mempunyai potensi struktur panas bumi yang ditunjukkan oleh nilai tahanan jenis yang relatif kecil. Sedangkan untuk metode Werner pernah dilakukan oleh Ika ( 2011) yang dilakukan di daerah sumber air panas Kasin Kota Batu. Maka dalam pengambilan daerah survei geolistrik ini menurut laporan Subdit Panas Bumi Direktorat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana bahwa daerah Songgoriti Batu merupakan salah satu daerah yang mempunyai potensi panas bumi (geothermal). METODE PENELITIAN Penelitian ini menggunakan metode geolistrik konfigurasi Schlumberger Mapping, dilakukan dengan menginjeksikan arus melalui dua elektroda arus dan mengukur beda potensial yang dihasilkan dari dua buah elektroda potensial. Perlu diperhatikan dalam perpindahan dan pemasangan elektroda harus sesuai dengan konfigurasi yang digunakan dan dibuat sedemikian rupa agar dapat mempermudah dalam akuisisi data. Dimana penempatan elektroda dan kedalaman elektroda (arus dan potensial) harus benar (lebih kurang 15 cm) tertancap di dalam bumi supaya di dapatkan data yang akurat. Selain itu kabel arus dan kabel potensial harus terpasang dengan benar. Data yang terukur adalah kuat arus, beda potensial, dan jarak spasi antar elektroda. PEMBAHASAN Lintasan A Berdasarkan intepretasi kuantitatif yang telah diuraikan didapatkan maka pada lintasan pertama berdasarkan hasil pengolahan data resistivitas batuan yang berupa penampang melintang kondisi bawah permukaan dihasilkan beberapa jenis batuan yang kemudaian di sambungkan dengan keadaan hydrothermal daerah penelitian, setelah dikorelasikan dengan data geologi dan pendukung survei graviti berupa irisan penampang anomali Bouguer oleh (Hidayat, 2011).
Perpotongan lintasan geolistrik Gambar 4.1 Model Penampang anomali lokal ( Hidayat, 2011) Untuk hasil dari intepretasi kualitatif daerah tersebut terdiri dari beberapa jenis batuan diantaranya berupa batuan sedimen (serpihan gabungan, Argilites, batu paasir, marls, lempung, Aluvium dan pasir, basalt, graphite) batuan beku dan metamorf (Tufa, tufaan, kelompok lava). 3 4 1 5 2 Gambar 4.2: Hasil Interpretasi Data Lintasan A 6
Keterangan Gambar 1. Tanah Lempungan 2. Tanah Liat 3. Lempung Lanauan 4. Batu Pasir 5. Batu Tufaan 6. Aglomerat Secara intepretasi kuantitatif maka daerah ini dapat digambarkan dengan melihat pendukung penelitian berupa peta geologi. Menurut lembar peta geologi kediri daerah songgoriti diketahui bahwa daerah penelitian didominasi oleh batuan hasil erupsi gunungapi kuarter atas yaitu batuan yang dihasilkan oleh erupsi gunungapi Panderman (Qv-p) dan Penanggungan (Qv-n). Batuan hasil erupsi gunungapi kuarter atas berdasarkan peta geologi lembar Kediri terdiri dari breksi gunungapi, lava, tuf breksi tufaan, anglomerat. Maka secara kuantitatif penampang melintang hasil olahan data (gambar 4.1) dapat di intepretasikan sebagai berikut. Untuk nilai resistivitas batuan bernilai1,37-2,01 Ωm dengan warna biru tua, biru sampai pada kedalaman berkisar 1-5m diasumsikan sebagai tanah lempungan (tabel resistivitas batuan Roy,1984), tanah lempungan ini berupa campuran antara lapukan batuan dengan tanah liat, pada kedalaman 1-3m berupa daerah lapukan batuan, kemudian pada daerah warna biru muda, biru benhur dengan nilai resistivitas batuan berkisar 2,96 Ωm diasumsikan sebagai tanah liat (tabel resistivitas batuan Roy,1984), untuk warna hijau, hijau muda, hijau cerah, hijau abu-abu dengan nilai resistivitas batuan berkisar 4,34 Ωm - 6,37 Ωm diasumsilkan juga sebagai lempung lanauan (tabel resistivitas batuan Roy,1984), pada nilai resistivitas batuan berkisar 9,36 Ωm dengan warna kuning, coklat diasumsikan sebagai batu pasir ( tabel resistivitas batuan Loke,2006) dan warna merah, orange yang memiliki nilai resistivitas berkisar sekitar 13,8 Ωm diasumsikan sebagai batuan tufaan, sedangkan pada
warna merah, merah hati, ungu dengan nilai resistivitas berkisar 20,2 Ωm diasumsikan sebagai batuan aglomerat ( tabel resistivitas batuan Suyono,1978) Lintasan B Intepretasi kuantitatif pada lintasan B juga sama seperti lintasan A mengacu pada peta geologi kediri. Lintasan B sendiri juga masih dalam satu lokasi lembar peta geologi kediri, dimana pada lintasan ini batuan penyusunya menurut peta geologi tersebut adalah batuan hasil erupsi gunungapi kuarter atas yaitu batuan yang dihasilkan oleh erupsi gunungapi Panderman (Qv-p) dan Penanggungan (Qv-n), yang mana daerah ini berupa batuan breksi gunungapi, lava, breksi tufaan Perpotongan lintasan geolistrik Gambar 4.3 Model Penampang anomali lokal ( Hidayat, 2011) Dari hasil pengolahan data resistivitas batuan pada lintasan B dapat kita deskripsikan sebagai berikut;
2 1 4 3 5 5 6 Gambar 4.4: Hasil Interpretasi Data Lintasan B Keterangan Gambar 1. Tanah Lempungan 2. Tanah Liat 3. Lempung Lanauan 4. Batu Pasir 5. Batu Tufaan 6. Aglomerat Batuan dengan nilai resistivitas 1,35-2,25 Ωm dengan tampilan warna biru dongker, biru tua diasumsikan sebagai Tanah lempungan ( tabel resistivitas batuan Roy,1984) kemudian pada daerah warna biru benhur, biru muda dengan nilai resistivitas batuan berkisar 3,76 Ωm diasumsikan sebagai tanah liat (tabel resistivitas batuan Loke,2006), untuk warna abu-abu, hiaju muda dengan nilai resistivitas batuan berkisar 6,27 Ωm warna diasumsilkan juga sebagai lempung lanauan (tabel resistivitas batuan Roy,1984), untuk daerah berwarna hijau, hijau kuning dengan nilai resistivitas batuan berkisar 10,5 Ωm diasumsikan sebagai batu pasir (tabel resistivitas batuan
Loke, 2006), sedangkan pada warna orange muda, kuning, orange, merah diasumsikan sebagai batuan tufaan dengan nilai resistivitas batuan berkisar sekitar 17,5 sampai 29,1Ωm (tabel resistivitas batuan suyono,1984), untuk nilai resistivitas berkisar 48,6Ωm diperkirakan sebagai batuan aglomerat yaitu pada daerah dengan warna merah hati, merah marun, ungu pada gambar melintang hanya terlihat amat kecil. KESIMPULAN 1. Berdasarkan hasil penelitian menggunakan metode geolistrik yang didukung dengan data geologi berupa peta geologi lembar Kediri, area Sumber Air Panas Songgoriti pada lintasan A (gambar 4.1) memiliki struktur batuan 6 macam jenis yaitu berupa tanah lempungan, tanah liat, lempung lanauan, batu pasir, batuan tufaan dan batuan aglomerat. Pada lintasan B (gambar 4.2) juga digambarkan ada 6 macam jenis batuan penyusun yaitu; berupa tanah lempungan, tanah liat, lempung lanauan, batu pasir, batuan tufaan dan batuan aglomerat. 2. Berdasarkan hasil interpretasi lintasan A dan B terdeteksi sebaran air panas disekitar sumber memiliki ruang porositas air yang besar sebagai tempat merembesnya air dari sumber air. Daerah ini tergambarkan pada intepretasi memperlihatkan struktur batuan yang tersusun atas batu dan pasir. Hal ini menyebabkan daerah tersebut memiliki cadangan air yang besar, terbukti dengan banyaknya sumber mata air yang muncul disana dan terdapat sumber mata air panas yang besar di sebelah timur dan selatan lintasan penelitian. DAFTAR RUJUKAN 1. Hidayat, Nurul. 2011. Analisis Anomali Gravitasi Sebagai Acuan Dalam Penentuan Struktur Geologi Bawah Permukaan dan Potensi Geothermal (Studi Kasus di Daerah Songgoriti Kota Batu). Skripsi tidak diterbitkan. 2. Loke, M.H. 2004. Tutorial : 2-D and 3-D Electrical Imaging Surveys. 3. Minarno, Eko. Tanpa tahun. Pemodelan Inversi Data Geolistrik Untuk Menentukan Struktur Perlapisan Bawah Permukaan Daerah panas Bumi Mataloko.Intitut Sepuluh November Surabaya: Jurnal tidak diterbitkan.
4. Suharno. 2004. Pemanfaatan Energi Alternatif Panasbumi. Makalah Seminar Nasional. Bandar Lampung : Universitas Lampung. 5. Tim Pertamina. 2007. Peluang Pemanfaatan Potensi Energi Geothermal Ulubelu Lampung. Makalah Workshop. Bandar Lampung: Geofisika Universitas Lampung. 6. Yuli, Ika. 2011. Aplikasi Metode Geolistrik Dalam Survey Potensi Hidrothermal (Studi Kasus: Sekitar Sumber Air Panas Kasinan Pesanggrahan Batu). Skripsi Tidak diterbitkan.