BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Sistem panas bumi umumnya berkembang pada daerah vulkanik dan non vulkanik. Seting tektonik Indonesia yang dilalui oleh jalur pegunungan aktif menjadikan Indonesia memiliki daerah vulkanik yang berlimpah. Sebagian besar lapangan panas bumi yang telah dikembangkan di Indonesia berada pada daerah vulkanik. Salah satu daerah vulkanik yang dicurigai menyimpan potensi panas bumi adalah kawasan Gunung Telomoyo. Hal ini didukung oleh ditemukannnya manifestasi panas bumi berupa mata air panas di Candi Umbul, Pakis Dadu dan Candi Dukuh serta manifestasi batuan teralterasi di bagian utara kerucut Telomoyo hingga Gunung Soropati. Status sistem panas bumi Gunung Telomoyo saat ini dalam penyelidikan pendahuluan dimana masih berupa sumberdaya spekulatif (Hermawan, 2011). Sumberdaya spekulatif dicirikan oleh manifestasi panas bumi aktif, luas reservoir dihitung dari penyebaran manifestasi dan batasan geologi, dan suhu dihitung dengan geotermometer (SNI 13-6171-1999). Oleh karena itu dibutuhkan studi pendahuluan lanjutan untuk mengetahui potensi sistem panas bumi Gunung Telomoyo di antaranya dengan studi kerapatan struktur untuk mengetahui daerah prospek panas bumi (Hermawan, 2011). Salah satu komponen sistem panas bumi yang penting yaitu permeabilitas. Permeabilitas yang tinggi umumnya disebabkan oleh kehadiran struktur geologi patahan atau rekahan (Nicholson, 1993). Disamping keberadaan manifestasi, hasil 1
penelitian dengan metode pemetaan kerapatan struktur menunjukkan daerah prospek panas bumi di kawasan Gunung Telomoyo. Daerah prospek tersebut terpusat di daerah bagian utara kerucut muda Gunung Telomoyo hingga Candi Dukuh serta di daerah sekitar manifestasi Candi Umbul (Hermawan, 2011). Keberadaan sistem panas bumi diindikasikan oleh kehadiran zona panas di bawah permukaan. Keberadaan zona panas yang menunjukkan zona permeabel umumnya ditandai oleh kehadiran manifestasi panas bumi. Tidak semua prospek panas bumi memiliki banyak manifestasi panas bumi di permukaan, oleh karena itu diperlukan metode identifikasi lain untuk menemukan zona-zona panas di bawah permukaan. Identifikasi mengenai lokasi-lokasi zona panas bawah permukaan dapat dilakukan dengan metode geokimia. Metode yang dilakukan diantaranya dengan cara analisis konsentrasi gas udara tanah CO 2 dan Hg tanah. Metode geokimia tersebut umumnya digunakan dalam tahapan awal eksplorasi lapangan panas bumi baru dengan data bawah permukaan yang terbatas. Distribusi dan konsentrasi komponen volatil seperti CO 2 dan Hg umumnya terdapat pada fluida panas bumi dan dapat bermigrasi menuju permukaan (Koga, 1982). Koga (1982) melakukan penelitian pengukuran komponen volatil pada sistem panas bumi Broadland, New Zealand untuk mengetahui tipe, potensi, dan permeabilitas dekat permukaan dari sistem panas bumi tersebut. Daerah penelitian dibagi menjadi 2 yaitu sebelah barat sungai Waikato dan sebelah timur sungai Waikato. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daerah sebelah timur sungai Waikato memiliki permeabilitas rendah sehingga hanya sedikit komponen volatil Hg tanah, gas udara tanah Hg dan CO 2 yang mencapai permukaan, sebaliknya 2
daerah sebelah barat sungai Waikato memiliki permeabilitas tinggi yang dibuktikan dengan emisi komponen volatil Hg tanah, gas udara tanah Hg dan CO 2 yang tinggi yang mencapai permukaan. Metode geokimia dengan mengukur konsentrasi gas udara tanah CO 2 dan Hg tanah sudah banyak diterapkan pada beberapa area panas bumi di seluruh dunia. Sheppard dkk. (1990) pernah melakukan penelitian dengan metode ini pada lapangan panas bumi Taupo. Hasil penelitian dengan metode gas udara tanah tersebut dibandingkan dengan analisis dengan nilai resistivitas metode geofisika pada lapangan yang sama dan menemukan kesamaan hasil dalam menemukan zona-zona panas di bawah permukaan. Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode analisis gas udara tanah dapat diterapkan untuk mendelineasi zona-zona panas bawah permukaan. Matlick dan Buseck (1976) juga melakukan penelitian dengan metode geokimia Hg tanah pada wilayah panas bumi di Long Valley, California dan Summer Lake serta Klamath Falls, Oregon. Hasil penelitian dengan metode pengukuran anomali Hg tanah pada beberapa area panas bumi menunjukkan semua manifestasi permukaan dari sistem panas bumi yang diteliti memiliki anomali Hg tanah. Gas CO 2 merupakan komponen volatil paling dominan dari fluida panas bumi dengan sumber panas magmatik, diikuti oleh H 2 S, H 2, CH, dan N 2. Gas Hg juga terdapat sebagai gas jejak pada fluida panas bumi. Konsentrasi gas udara tanah CO 2 yang tinggi di dekat permukaan memberi petunjuk adanya pengaruh fluida panas bumi (Sheppard dkk., 1990). Konsentrasi Hg tidak sedominan CO 2, namun dalam kondisi normal di atmosfer konsentrasi Hg jumlahnya sangat minor, 3
sehingga adanya anomali konsentrasi Hg yang tinggi dekat permukaan juga mengindikasikan adanya pengaruh fluida panas bumi. Suhu udara dekat permukaan juga dapat mendukung hasil delineasi zona panas dari CO 2 dan Hg. Fluida panas bumi tentu mempunyai suhu yang cukup tinggi, sehingga anomali suhu yang tinggi dekat permukaan juga mengindikasikan keberadaan zona panas di bawahnya. Oleh karena itu metode pengukuran suhu udara dekat permukaan juga dibutuhkan untuk mendukung metode geokimia gas udara tanah. Kusnadi dkk. (2005) melakukan penyelidikan geokimia panas bumi daerah Jaboi, Sabang. Hasil penelitian suhu udara pada kedalaman 1 meter menunjukkan bahwa lokasi sekitar fumarol dan mata air panas memiliki suhu yang relatif tinggi yang juga merupakan lokasi anomali CO 2 dan Hg. I.2 Batasan Masalah Penelitian ini difokuskan pada hal-hal berikut: 1. Daerah penelitian difokuskan pada area sekitar manifestasi mata air panas Candi Umbul, Pakis Dadu, dan Candi Dukuh serta pada daerah sekitar manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga Gunung Soropati. 2. Distribusi konsentrasi gas udara tanah CO 2, air raksa (Hg) tanah, serta suhu udara tanah pada daerah penelitian, terutama di sekitar manifestasi mata air panas Candi Umbul, Pakis Dadu, dan Candi Dukuh serta pada daerah sekitar manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga Gunung Soropati. 4
3. Distribusi zona panas diketahui dari data primer berupa analisis anomali konsentrasi gas udara tanah CO 2, air raksa (Hg) tanah, dan suhu. I.3 Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui distribusi konsentrasi gas udara tanah CO 2 dan air raksa (Hg) tanah tanah, serta suhu udara tanah pada daerah penelitian. 2. Mengetahui distribusi zona panas yang menunjukkan zona permeabel berdasarkan distribusi anomali gas udara tanah CO 2 dan air raksa (Hg) tanah, serta suhu udara tanah pada area sekitar manifestasi mata air panas Candi Umbul dan Candi Dukuh, hingga manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga Gunung Soropati. I.4 Lokasi Penelitian Gambar 1.1 menunjukkan lokasi penelitian dimana berada di kawasan kompleks Gunung Telomoyo, Jawa Tengah. Secara administratif lokasi penelitian berada di Kecamatan Grabag, Kecamatan Ngablak, Kecamatan Secang, Kabupaten Magelang, Kecamatan Pringsurat, Kecamatan Kranggan, Kecamatan Kaloran, Kabupaten Temanggung, Kecamatan Banyubiru, Kecamatan Jambu, Kecamatan Getasan, Kabupaten Semarang, Jawa Tengah. Luas daerah penelitian yaitu 20 km x 12 km. 5
A U B Gambar 1.1 A) Peta Daerah Jawa Tengah dengan daerah penelitian berada di Kabupaten Semarang, Temanggung dan Magelang dari Peta Google Map B) Peta daerah penelitian berdasarkan peta citra DEM band 1,2,3. Titik penelitian difokuskan pada daerah yang berdekatan dengan dengan manifestasi air panas Candi Umbul dan Candi Dukuh serta daerah sekitar manifestasi batuan teralterasi pada bagian utara kerucut Telomoyo hingga Gunung Soropati. I.5 Peneliti Pendahulu 1. Matlick dan Buseck (1976) melakukan penelitian mengenai anomali Hg tanah pada beberapa area panas bumi dan menyatakan bahwa semua manifestasi permukaan dari sistem panas bumi yang diteliti memiliki anomali Hg tanah, 6
serta ketika fluida panas bumi dalam bergerak pada level yang lebih dangkal maka akan terbentuk anomali Hg pada tanah di atasnya. 2. Koga dkk. (1982) menyatakan bahwa distribusi dan konsentrasi komponen volatil seperti CO 2 dan air raksa (Hg) umumnya terdapat pada fluida panas bumi dan dapat bermigrasi menuju permukaan. Penelitian dilakukan untuk mengetahui tipe, potensi, dan permeabilitas dekat permukaan dari sistem panas bumi Broadland, New Zealand. Daerah penelitian dibagi menjadi 2 yaitu sebelah barat sungai Waikato dan sebelah timur sungai Waikato. Daerah sebelah barat memiliki manifestasi permukaan yang lebih banyak daripada pada bagian timur. Hasil studi komponen volatil Hg tanah, gas udara tanah Hg, dan CO 2 menunjukkan pada daerah sebelah barat memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dengan sebaran yang luas dibandingkan daerah sebelah timur. Hasil yang serupa juga ditunjukkan dengan studi isotermal pada kedalaman 300 m namun sebaliknya studi isotermal pada kedalaman 600 m menunjukkan sebaran potensi yang lebih luas di sebelah timur. Daerah sebelah timur tersusun oleh formasi batuan yang memiliki porositas dan permeabilitas yang rendah yang cukup tebal. Permeabilitas yang rendah itulah yang menyebabkan komponen volatil hanya sedikit yang mencapai permukaan. Oleh karena itu, konsentrasi CO 2 dan air raksa (Hg) tanah yang tinggi dapat digunakan sebagai metode identifikasi zona-zona panas yang berasosiasi dengan daerah permeabilitas tinggi. 3. Sheppard dkk. (1990) melakukan penelitian gas udara tanah pada lapangan panas bumi Taupo untuk mencari alternatif lain dari survei geofisika dalam eksplorasi lapangan panas bumi. Nilai resistivitas yang rendah pada lapangan 7
panas bumi menunjukkan zona-zona panas. Hasil penelitian ini menemukan bahwa area yang memiliki nilai konsentrasi Hg dan CO 2 yang tinggi ternyata juga memiliki nilai resistivitas rendah dari survei geofisika. Oleh karena itu diperoleh kesimpulan bahwa survei gas udara tanah Hg dan CO 2 memberikan alternatif yang lebih murah dibandingkan survei resistivitas untuk menemukan zona-zona panas di bawah permukaan. 4. Kusnadi dkk. (2005) melakukan penelitian geokimia panas bumi pada daerah Jaboi, Sabang dengan metode pengukuran gas udara tanah CO 2, Hg tanah serta suhu udara tanah dan menemukan bahwa daerah sekitar manifestasi fumarol dan mata air panas memiliki nilai anomali gas udara tanah CO 2 dan Hg tanah dengan suhu udara tanah yang tinggi. 4. Utama (2008) melakukan penelitian mengenai jenis alterasi batuan di daerah Gunung Kendil yang terletak relatif utara dari kerucut Telomoyo dan menemukan bahwa alterasi yang terjadi di daerah tersebut bertipe argilik pada litologi breksi andesit dan lava andesit. 5. Hermawan dan Rezky (2011) melalui penelitiannya dengan metode pemetaan kerapatan struktur dari citra landsat, menyatakan bahwa daerah prospek panas bumi Candi Umbul-Telomoyo terletak di bagian utara kerucut muda Gunung Telomoyo yaitu dari lereng barat laut kerucut muda Gunung Telomoyo memanjang ke arah utara-timur laut sampai daerah Keningar dan Candi Dukuh dengan luas sekitar 39 km 2, serta di daerah sekitar manifestasi Candi Umbul dengan luas sekitar 7 km 2. 8