ANALISIS SISTEM PANASBUMI DAERAH “ES” BAGIAN BARATLAUT BERDASARKAN MODEL INVERSI 2D MAGNETOTELURIK DAN DATA GEOKIMIA

ANALISIS SISTEM PANASBUMI DAERAH “ES” BAGIAN BARATLAUT
BERDASARKAN MODEL INVERSI 2D MAGNETOTELURIK DAN
DATA GEOKIMIA

(Skripsi)

Oleh
M. P. Bagus Wicaksono

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015

ABSTRAK

ANALISIS SISTEM PANASBUMI DAERAH “ES” BAGIAN BARATLAUT
BERDASARKAN DATA MAGNETOTELURIK DAN GEOKIMIA

Oleh:
M. P. Bagus Wicaksono

Telah dilakukan penelitian dengan menggunakan metode magnetotelurik (MT)
dan geokimia pada daerah “ES” bagian baratlaut, Jawa Timur. Metode
Magnetotelurik (MT) merupakan metode eksplorasi geofisika yang menggunakan
sumber gelombang elektromagnetik (EM) alami yang berubah terhadap waktu,
untuk memetakan kontras resistivitas batuan bawah permukaan. Pada penelitian
ini dilakukan pemodelan resistivitas, dan analisis geokimia untuk mendapatkan
karakterisitik (berupa jenis fluida dan temperatur reservoar) dan model sistem
panasbumi. Berdasarkan hasil pemodelan diperoleh lapisan yang memiliki nilai
resistivitas 9-15 Ω m diperkirakan sebagai caprock dan berada pada kedalaman
100-500 m dengan ketebalan 300-400. Lapisan yang memiliki nilai resistivitas
≤ 10 Ω m diperkirakan sebagai reservoar dan berada pada kedalaman 500-1000 m
dengan ketebalan 800-1500 m. Maninfestasi air panas pada daerah penelitian
termasuk dalam jenis air panas tipe bikarbonat (HCO3), yang berupa campuran air
reservoar dengan air meteorik (air permukaan) dan merupakan daerah lateral
outflow dengan temperatur reservoar berkisar 350°C.

Kata kunci :

Magnetotelurik,

Reservoar

Geokimia,

sistem

panasbumi,

Caprock,

ABSTRACT

ANALYSIS OF GEOTHERMAL SYSTEM IN NORTHWEST REGION OF
“ES” AREA BASED ON 2D INVERSION MAGNETOTELLURIC MODEL
AND GEOCHEMISTRY DATA

By
M. P. Bagus Wicaksono

Has done research by using magnetotelluric method (MT) and geochemistry in

northwest region of “ES”, East Java. Magnetotelluric method (MT) is a
geophysical exploration method that uses a natural source of electromagnetic
waves (EM) that vary with time to map the subsurface contrasts resistivity of
rock. The magnetotelluric method is used to build a 2D modelling and the
geochemical analysis is performed to obtain the characteristics of geothermal
system (type of fluid and reservoir temperature) so getting geothermal system
model. Based on modeling results the caprock layer has a resistivity value about
9-15 Ω m with depth 100-500m and thicknees about 300-400m. Layer which has a
resistivity value of ≤ 10 Ω m is estimated as a reservoair and located on a depth
about 500-1000m with thickness of 800-1500m. Spring water manifestation in the
research area is included as a bicarbonate (HCO3), which is a mixture of reservoir
water with meteoric water (surface water) and located in lateral outflow region
with reservoir temperatur for about 350oC.

Keywords :

Magnetotelluric, Geochemical/geochemistry, Geothermal system,
Caprock, Reservoir.

ANALISIS SISTEM PANASBUMI DAERAH “ES” BAGIAN BARATLAUT

DENGAN MENGGUNAKAN MODEL INVERSI 2D MAGNETOTELURIK
DAN DATA GEOKIMIA

Oleh
M. P. BAGUS WICAKSONO

Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2015

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kota Bandarjaya pada tanggal 08 Juli
1993, sebagai anak kedua dari tiga bersaudara, dari Bapak
Edi Siswanto dan Ibu Sugiarti.

Pendidikan

Taman

Kanak-kanak

(TK)

Yos

Sudarso

Bandarjaya Timur diselesaikan tahun 1999, Sekolah Dasar
(SD) diselesaikan di SD Yos Sudarso Bandarjaya Timur pada tahun 2005,
Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMP N 4 Terbanggi Besar pada tahun
2008, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA N 1 Terbanggi Besar pada

tahun 2010.

Tahun 2010, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui jalur Mandiri. Selama menjadi
mahasiswa penulis terdaftar dan aktif di beberapa Organisasi Kemahasiswaan,
Himpunan Mahasiswa Teknik Geofisika “Bhuwana” (HIMA TG “Bhuwana”)
sebagai Anggota pada tahun 2012-2013, American Association of Petroleum
Geologist Student Chapter Unila (AAPG SC Unila) sebagai Ketua Divisi Fieldtrip
pada tahun 2013-2014, serta Society of Exploration Geophysicist Student Chapter
Unila (SEG SC Unila) sebagai anggota divisi Course pada tahun 2013-2014. Pada
tahun 2014 penulis melaksanakan Kerja Praktek (KP) di PT. Pusat Survei

Geofisika (PSG) Bandung. Kemudian tahun 2015, penulis melakukan penelitian
sebagai bahan penyusunan Tugas Akhir (TA) di Pusat Sumber Daya Geologi
(PSDG) Bandung. Hingga akhirnya penulis berhasil menyelesaikan pendidikan
strata-1 pada bulan Juli tahun 2015.

viii

Aku persembahkan karya kecil ini untuk:

TUHAN YANG MAHA ESA
Ayahanda tercinta, Bapak Edi Siswanto
Ibunda terkasih, Ibu Sugiarti

Saudara kandungku,
Ig. Wawan Kurniawan, Gregorius M. S. B
dan Keluarga besarku

Teknik Geofisika UNILA 2010
Keluarga Besar Teknik Geofisika UNILA
Almamater Tercinta UNILA
Sahabat-sahabatku dan orang-orang terkasih.

“Masa depan tergantung pada apa
yang kita lakukan dimasa
sekarang.”
(Mahatma Gandhi)

Semakin sulit perjuangannya semakin besar

kemenangannya.
(Thomas Paine)
-^_^-

SANWACANA

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat
dan hidayah-Nya skripsi ini dapat diselesaikan.

Skripsi dengan judul “Analisis Sistem Panasbumi Daerah “ES” Bagian Baratlaut
Berdasarkan Model Inversi 2D Magnetotelurik dan Data Geokimia” adalah salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Lampung.

Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1.

Bapak Prof. Dr. Ir. Sugeng P. Hariyanto, selaku Rektor Universitas Lampung;

2.

Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik
Unila.

3.

Bapak Bagus Sapto Mulyatno, S.Si., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik
Geofisika Unila;

4.

Bapak Syamsurijal R., S.Si., M.Si., selaku pembimbing I atas kesediaannya
untuk memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam proses penyelesaian
skripsi ini;

5.

Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T., selaku pembimbing II atas
kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam proses
penyelesaian skripsi ini;

xi

6.

Bapak Rustadi, M.T., selaku dosen akademis dan penguji atas kesediaannya
untuk meluangkan waktunya, memberikan bimbingan, saran dan kritik dalam
proses penyelesaian skripsi ini;

7.

Bapak Toni Rahadinata, S. Si., selaku pembimbing Tugas Akhir di Pusat
Sumber Daya Geologi (PSDG) Bandung yang telah memberikan banyak
masukan. Terima kasih atas waktu, ilmu, saran, kritik, dan inspirasi yang
telah diberikan;

8.

Dosen-dosen Jurusan Teknik Geofisika Unila, Bapak Prof. Drs. Suharno,
M.Sc., Ph.D., Bapak Bagus Sapto Mulyatno, S.Si., M.T., Bapak Dr. H. Muh.
Sarkowi, S.Si., M.Si., Bapak Alimuddin Muchtar, M.Si., Bapak Rustadi,

M.T., Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T., Bapak Ordas Dewanto, M.Si.,
Bapak Karyanto, M.T., Bapak Nandi H., M.Si., dan Bapak Syamsurijal R.,
M.Si., yang telah memberikan ilmu yang luar biasa dan memotivasi penulis
untuk selalu menjadi lebih baik selama di perkuliahan Jurusan Teknik
Geofisika Unila;

9.

Seluruh Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Geofisika Unila, Pak Marsono,
Mbak Dewi, dan Mas Pujiono, yang telah memberi banyak bantuan dalam
proses administrasi;

10. Staf Pusat Sumber Daya Geologi (PSDG) Bandung, Pak Asep, Pak Kholid,
Pak Toni, Pak Aziz, Pak Erwin dan Pak Reza. Terima kasih atas bantuannya
selama 1,5 bulan penulis melaksanakan Penelitian Tugas Akhir di PSDG;
11. Teman seperjuangan Teknik Geofisika Unila angkatan 2010, Anita, Farhan,
Dani, Eko, Roy, Ade, Sasa, Beriyan, Eki, Fenty, Nando, Anis, Hanna, Duta,
Ines, Mega, Amri, Taufiq, Yuda, Wiwi, Sari, Anne, Bima, Dito, Heksa, Satria
xii

Boy, Imah, Bang Rian, dan khususnya Filya, kalian adalah keluargaku,
terimakasih untuk setiap pahit manis cerita yang terukir sejak hari pertama
upacara PROPTI dan terimakasih atas bantuan serta semangat yang telah
diberikan. Semangat dan sukses untuk kita semua;
12. Kakak tingkat dan senior Teknik Geofisika angkatan 2007, 2008, 2009,
khususnya Kak Sinku, (Alm.) Kak Agung, Kak Irfan dan Kak Zuhron, yang
telah memberikan banyak dukungan dan masukan yang sangat bermanfaat
untuk penulis;
13. Adik-adik tingkat angkatan 2011, 2012, 2013, dan 2014, yang selalu memberi
semangat;
14. Teman-Teman “Kost Banyu Biru” : Yunus (Pak RT), Bagus Bagh, Aji, Deni,
Pras, Angga, Riky, Viky, Emil, Lutvi, Noval, dan para sesepuh yang telah
terlebih dahulu meninggalkan kost Nining, Hendi, Dedo, Agung, Deo dan
Mas Indro terimakasih untuk waktu yang menyenangkan dan semangatnya.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,
akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna bagi
kita semua. Aamiin.

Bandar Lampung, Juli 2015

M. P. Bagus Wicaksono

xiii

DAFTAR TABEL

halaman
Tabel 1. Persamaan geotermometer silica ........................................................43
Tabel 2. Beberapa rumus geotermometer Na – K.............................................44
Tabel 3. Jadwal Penelitian.................................................................................48
Tabel 4. Data sampel geokimia air....................................................................59
Tabel 5. Data sampel geokimia gas...................................................................59
Tabel 6. Hasil pengolahan kesetimbangan ion sampel air panas ......................60
Tabel 7. Hasil perhitungan presentasi konsentrasi Cl – SO4 – HCO3...............61
Tabel 8. Hasil perhitungan presentasi konsetrasi Na – K – Mg .......................63
Tabel 9. Hasil perhitungan temperatur reservoar dengan menggunakan
geotermometer air ...............................................................................65
Tabel 10. Hasil perhitungan temperatur reservoar dengan menggunakan
geotermometer gas............................................................................65
Tabel 11. Pengkajian terhadap struktur resistivitas reservoir di BroadlandsOhaaki...............................................................................................74
Tabel 12. Pengaruh kandungan clay dalam batuan terhadap nilai resistivitas.. 75

DAFTAR LAMPIRAN

halaman
Lampiran 1. Kurva sounding Magnetotelurik...................................................87

DAFTAR GAMBAR

halaman
Gambar 1. Peta lokasi daerah panasbumi Gunung Arjuno-Welireang ............... 4
Gambar 2. Peta geologi daerah panasbumi komplek Gunung Arjuno
Welirang. .......................................................................................... 9
Gambar 3. Kondisi hidrologi dari sistem dominasi uap .................................... 21
Gambar 4. Kondisi hidrologi dari sistem dominasi air ..................................... 21
Gambar 5. Sumber gelombang MT ................................................................... 24
Gambar 6. Sumber gelombang MT A. Solar Wind; B. Kilat ............................ 25
Gambar 7. Contoh noise yang koheren ............................................................ 26
Gambar 8. Komponen medan listrik dan medan magnet dalam Polarisasi TE
dan TM pada model 2-D ............................................................... 34
Gambar 9. Diagram segitiga Cl – SO4 – HCO3 ................................................. 40
Gambar 10. Diagram segitiga Na – K – Mg .................................................... 41
Gambar 11. Diagram kelarutan silica terhadap temperatur .............................. 43
Gambar 12. Kurva pemodelan inverse 1D ........................................................ 52
Gambar 13. P-Section lintasan 1 ....................................................................... 53
Gambar 14. P-Section lintasan 2 ....................................................................... 54
Gambar 15. Model 1D bostick lintasan 1 .......................................................... 55
Gambar 16. Model 1D occam lintasan 1 ........................................................... 55

xix

Gambar 17. Model 1D bostick lintasan 2 .......................................................... 56
Gambar 18. Model 1D occam lintasan 2 ........................................................... 56
Gambar 19. L-Curve lintasan 1 ......................................................................... 57
Gambar 20. L-Curve lintasan 2 ......................................................................... 57
Gambar 21. Diagram alir analisis data .............................................................. 58
Gambar 22. Plotting diagram segitiga Cl – SO4 – HCO3 ................................. 62
Gambar 23. Plotting diagram segitiga Na – K – Mg ........................................ 64
Gambar 24. Kurva kedalaman terhadap temperatur bawah pemukaan ............ 67
Gambar 25. Peta geologi dan titik pengukuran MT .......................................... 69
Gambar 26. Lintasan topografi MT dengan menggunakan winglink................ 70
Gambar 27. Hasil inversi 2D pada lintasan 1 .................................................... 71
Gambar 28. Hasil inversi 2D pada lintasan 2 .................................................... 72
Gambar 29. Interpretasi hasil inversi 2D pada lintasan 1 ................................. 75
Gambar 30. Interpretasi hasil inversi 2D pada lintasan 2 ................................. 77
Gambar 31. Rekonstruksi model sistem panasbumi daerah “ES” .................... 79

xx

DAFTAR ISI

halaman
ABSTRAK .......................................................................................................... i
ABSTRACT ....................................................................................................... ii
HALAMAN JUDUL ........................................................................................iii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iv
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... v
HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................... vi
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................... vii
PERSEMBAHAN ............................................................................................. ix
MOTO ................................................................................................................ x
SANWACANA ................................................................................................. xi
DAFTAR ISI ................................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................xviii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xix
BAB I.

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang.................................................................................... 1
1.2. Tujuan ................................................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah ................................................................................. 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

xiv

2.1. Lokasi Daerah Penelitian .................................................................... 4
2.2. Manifestasi Panasbumi ....................................................................... 5
2.3. Geologi Daerah Penelitian
2.3.1. Geomorfologi .......................................................................... 6
2.3.2. Stratigrafi dan Struktur Geologi ............................................. 8
2.3.3. Batuan Ubahan ...................................................................... 17
BAB III. TEORI DASAR
3.1. Sistem Panasbumi ............................................................................. 18
3.2. Metode Magnetotelorik .................................................................... 22
3.2.1. Sumber Medan Magnetotelurik ............................................ 23
3.2.2. Sumber Noise ........................................................................ 25
3.2.3. Persamaan Dasar Magnetotelurik ......................................... 27
3.2.4. Tensor Impedansi (Z) ........................................................... 30
3.2.5. Metode Pengukuran MT
3.2.5.1. Mode TE ( Transverse Electric) ............................. 33
3.2.5.2. Mode TM (Transverse Magnetic) .......................... 33
3.2.6. Efek Statik ............................................................................ 34
3.3. Pemodelan Struktur Tahanan Jenis
3.3.1. Pemodelan 1D ....................................................................... 35
3.3.2. Pemodelan 2D ....................................................................... 36
3.4. Metode Geokimia
3.4.1. Kesetimbangan Ion ............................................................... 37
3.4.2. Geoindikator dan Tracer
3.4.2.1. Diagram Segitiga Cl – SO4 – HCO3 ....................... 39
3.4.2.2. Diagram Segitiga Na – K – Mg .............................. 41
3.4.3. Geotermometer
3.4.3.1. Geotermometer silika ............................................. 42
3.4.3.2. Geotermometer Na – K .......................................... 44
3.4.3.3. Geotermometer Na – K – Ca .................................. 45
3.4.3.4. Geotermometer Gas ................................................ 46
BAB IV. METODE PENELITIAN
4.1. Waktu dan Tempat Pelaksanaan ....................................................... 48
4.2. Alat dan Bahan ................................................................................. 48
4.3. Tahapan Proses Data
4.3.1. Pengolahan Data Geokimia .................................................. 49
4.3.2. Data Magnetotelurik
xv

4.3.2.1. Pengolahan Data Magnetotelurik ........................... 49
4.3.2.2. Koreksi Statik ......................................................... 50
4.3.2.3. Pemodelan Data Magnetotelurik ............................ 51
4.4. Diagram Alir ..................................................................................... 58
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Metode Geokimia
5.1.1. Kesetimbangan Ion ............................................................... 60
5.1.2. Geoindikator
5.1.2.1. Geoindikator Cl – SO4 – HCO3 .............................. 60
5.1.2.2. Geoindikator Na – K – Mg ..................................... 63
5.1.3. Geotermometer ..................................................................... 64
5.1.3.1. Geotermometer Silika (SiO2)................................. 65
5.1.3.2. Geotermometer Na – K – Ca .................................. 66
5.1.3.3. Geotermometer Gas ................................................ 66
5.2. Metode Magnetotelurik
5.2.1. Geologi Daerah Penelitian .................................................... 68
5.2.2. Pemodelan 2D
5.2.2.1. Struktur Resistivitas Lintasan 1 .............................. 70
5.2.2.2. Struktur Resistivitas Lintasan 2 .............................. 71
5.2.3. Analisis dan Pembahasan ....................................................... 72
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan ....................................................................................... 81
6.2. Saran ................................................................................................. 82
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xvi

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Energi panas bumi atau geothermal merupakan suatu energi alternatif yang
bersifat renewable (dapat diperbaharui), dan bersumber dari aktivitas tektonik di
dalam bumi. Sumber energi panas bumi di Indonesia tersebar hampir diseluruh
wilayah Indonesia. Potensi ini terkait dengan kondisi geologi Indonesia yang
merupakan daerah subduksi dan gunungapi. Untuk menggambarkan potensi panas
bumi di suatu daerah perlu dilakukan karakterisasi melalui survei geologi,
geokimia dan geofisika (Hochstein, 2000).
Survei geologi dilakukan untuk memberikan gambaran mengenai kondisi
geologi permukaan di suatu daerah seperti litologi, stratigrafi, serta strukturstrukutur yang berkembang di daerah tersebut. Karakteristik sistem panas bumi
Indonesia yang melibatkan sistem hydrothermal menyebabkan kontras resistivitas
bawah permukaan. Metode Magnetotelurik (MT) merupakan metode eksplorasi
geofisika yang menggunakan sumber gelombang elektromagnetik (EM) alami
untuk memetakan kontras resistivitas bawah permukaan (Harinarayana dkk.,
2006). Metode geokimia digunakan dalam penelitian eksplorasi panasbumi untuk
mendapatkan karakterisitik temperatur fluida panasbumi.

2

Daerah penelitian ini berada di daerah “ES” yang terletak di provinsi Jawa
Timur. Secara geografis daerah “ES” ini berada pada titik koordinat 112o29’12”–
112o37’39”BT sampai 7o37’56”–7o49’51”LS atau terletak pada koordinat UTM
antara 665500–679250 mT dan 9139000–9158200 mU. Daerah “ES” merupakan
sebuah komplek gunung api kembar berjenis stratovolcano. Keberadaan daerah
panasbumi “ES” ini ditandai dengan ditemukan mata air panas di beberapa lokasi,
dijumpai endapan sinter di sekitar mata air panas serta fumarol. Daerah ini secara
umum berlingkungan lava dan aliran piroklastik. Daerah penelitian ini
sebelumnya telah banyak dilakukan penelitian, salah satunya dilakukan oleh Ferra
Nidya untuk menganalisis karakteristik panasbumi dengan menggunakan data
yang berasal dari Pusat Sumber Daya Geologi (PSDG) Bandung, berupa data
magnetotelurik bagian barat dan data geokimia.
Berdasarkan dari pemaparan di atas, peneliti melakukan analisis sistem
panasbumi daerah “ES” dengan menggunakan model inversi 2D data
magnetotelurik bagian baratlaut dan data geokimia sampel air dan gas yang
diambil dari maninfestasi pada daerah “ES” yang digunakan untuk menganalisis
karakteristik sistem panasbumi (jenis air dan temperatur), dan berdasarkan
informasi geologi yang ada, sehingga didapat gambaran akan sistem panas bumi
daerah “ES”.

1.2. Tujuan
1. Menentukan struktur lapisan bawah permukaan berdasarkan pemodelan
inversi 2D data magnetotelurik.
2. Menentukan karakteristik dan model sistem panasbumi berdasarkan

3

model inversi 2D magnetotelurik dan data geokimia.

1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian Tugas Akhir ini pembahasan dibatasi pada penentuan
struktur lapisan bawah permukaan berdasarkan model inversi 2D data
magnetotelurik, penentuan karakteristik (jenis air, dan temperatur) dan model
sistem panasbumi daerah “ES” berdasarkan analisis data geokimia.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Lokasi Daerah Penelitian
Secara administratif Gunung Arjuno-Welirang termasuk ke dalam wilayah
Kabupaten Malang, Kabupaten Mojokerto, Kabupaten Pasuruan, Provinsi Jawa Timur.
Secara geografis Gunung Arjuno-Welirang berada pada koordinat 112o29’12”–
112o37’39”BT sampai 7o37’56”–7o49’51”LS atau terletak pada koordinat UTM antara
665500 – 679250 mT dan 9139000 – 9158200 mU pada proyeksi peta Universal
Transverse Mercator (UTM) Datum WGS 1984 zona 47S. Untuk lokasi penelitian
diperlihatkan pada Gambar 1.

LINTANG

BUJUR

Gambar 1. Peta lokasi daerah panasbumi Gunung Arjuno-Welirang
(Tim Survei Geologi dan Geokimia PSDG, 2010)

5

2.2. Manifestasi Panas Bumi
Sebaran manifestasi panasbumi di komplek Arjuno-Welirang dapat dibedakan
menjadi lima lokasi berupa tiga kelompok air panas (Padusan, Coban dan Cangar),
fumarol dan alterasi di puncak Welirang, serta alterasi di sekitar Gunung Pundak
(PSDG, 2010).

a.

Air Panas Padusan
Terdiri dari 3 titik lokasi air panas yang berada di Kali Kretek. Air panas muncul

pada batuan aliran piroklastik dan bongkah lava andesit produk Gunung Welirang. Pada
elevasi 893 - 901 m dpl yang bertemperatur 50°C dan 55°C, pada temperatur udara di
lokasi 22°C dan 25°C, jernih, tidak berbau dan tidak terasa, pH 5,87 – 6,30 dengan debit
masing-masing 2 L/detik dan terdapat lapisan sinter karbonat dan oksida besi yang
cukup banyak.

b.

Air Panas Coban
Air panas muncul pada elevasi 1348 m dpl, pada sela-sela lava andesit produk

vulkanik Arjuno–Welirang tua dengan temperatur 39,4°C, temperatur udara 22,7°C,
jernih tidak berbau, pH 6,44 dengan debit air panas kecil yaitu 0,1 L/detik dengan
oksida besi yang cukup banyak.

c.

Air Panas Cangar
Sebaran Air Panas Cangar terdapat di dua lokasi dengan jarak 100 m antara Air

Panas Cangar 1 dan Air Panas Cangar 2. Air panas muncul pada batuan aliran
piroklastik produk Gunung Kembar pada elevasi 1604 – 1611 m dpl, temperatur air
panas 48,3°C dan 54,1°C, temperatur udara 22,3°C dan 24,1°C, air panas jernih, tidak
berbau dan berasa. Lapisan sinter karbonat ditemukan tipis, oksidasi besi lemah.

6

d.

Fumarol
Sebaran fumarol berada pada masing-masing puncak kerucut komplek Gunung

Arjuno–Welirang seperti di kawah Gunung Arjuno, Gunung Kembar I, Kembar II dan
kawah Gunung Welirang (Plupuh dan Jero). Temperatur terukur dilakukan di Kawah
Plupuh dengan kisaran antara 94,1°C – 137,5°C, pada temperatur udara

17,2°C,

hembusan kuat, beberapa tempat disertai sublimasi belerang membentuk solfatara.
Solfatara dan fumarol Gunung Welirang terdapat pada elevasi 3050 – 3150 m dpl.
e.

Alterasi
Sebaran alterasi batuan terbagi di dua lokasi yaitu di sekitar Kawah Plupuh, dan di

bawah Gunung Pundak. Alterasi yang muncul di sekitar kawah memiliki penyebaran
yang cukup luas hingga ke lereng Welirang – Kembar I. Alterasi yang nampak berwarna
keputih-putihan, kemerahan, abu-abu dan kecoklatan. Alterasi yang kedua terdapat di
bawah Gunung Pundak pada koordinat x = 672529 dan koordinat y = 9150021 dengan
elevasi diatas 1000 m berwarna keputih-putihan pada lava produk Gunung Pundak yang
merupakan erupsi samping.

2.3. Geologi Daerah Penelitian
2.3.1. Geomorfologi
Satuan morfologi di komplek Arjuno-Welirang dapat dibedakan menjadi tujuh
satuan geomorfologi (Soetoyo, 2010) yaitu:
a.

Satuan geomorfologi tubuh Gunung Anjasmoro
Kondisi daerah terjal dan curam, sungai-sungai membentuk pola sub paralel

dengan lembah sempit berbentuk V. Litologi penyusun berupa lava dan aliran

7

piroklastik produk Gunung Anjasmoro Satuan morfologi tersusun oleh batuan lava
andesitik produk Gunung Arjuno-Welirang tua.

b.

Satuan geomorfologi tubuh tua komplek Arjuno-Welirang
Kondisi daerah terjal dengan sungai-sungai membentuk pola sub-dendritik dan

bentuk lembah yang sempit.

c.

Satuan geomorfologi erupsi samping Gunung Bulak dan Pundak
Puncak ketinggian berada di Gunung Pundak dan Gunung Bulak yang tersusun oleh

lava andesit. Kemiringan lereng terjal dengan sungai membentuk pola aliran radial.

d.

Satuan geomorfologi tubuh muda Gunung Arjuno-Welirang
Tersusun oleh batuan lava andesit, aliran piroklastik produk gunungapi Sin-Arjuno

Welirang seperti Gunung Arjuno, Gunung Welirang, Gunung Bakal serta Gunung
Kembar I dan II. Kemiringan lereng antara bergelombang hingga terjal dengan sungaisungai yang membentuk pola pengaliran radial dan sub-dendritik serta lembah V yang
dalam.

e.

Satuan puncak Gunung Arjuno-Welirang
Satuan ini menempati bagian tengah dari komplek Gunung Arjuno-Welirang pada

masing-masing puncak Gunung Arjuno, Gunung Welirang, Gunung Bakal serta Gunung
Kembar I dan II. Tersusun oleh batuan lava andesit dan aliran piroklastik.

f.

Satuan kaki Gunung Arjuno-Welirang
Tersusun oleh batuan lava andesit aliran piroklastik, longsoran vulkanik dan lahar.

Kemiringan lereng bergelombang dengan pola pengaliran sungai sub-radial dengan
sungai yang cukup lebar (>5 m) dan membentuk lembah U. Berfungsi sebagai daerah

8

limpasan (discharge), tempat munculnya air panas Cangar, Padusan dan Coban.
Disamping itu banyak pula muncul mata air dingin dengan debit yang besar.

g.

Satuan kaki Gunung Penanggungan
Tersusun oleh aliran piroklastik produk Gunung Penanggungan. Kemiringan lereng

landai.

2.3.2. Sratigrafi dan Struktur Geologi
Hampir seluruh daerah panasbumi Gunung Arjuno-Welirang merupakan batuan
produk vulkanik Kuarter yang dapat dipisahkan berdasarkan pusat erupsinya. Beberapa
produk gunungapi di daerah ini terdiri dari aliran lava dan piroklastik. Komponen
stratigrafi dan struktur geologi daerah penelitian diperlihatkan pada Gambar 2.

9

Peta

Gambar 2. Peta geologi daerah panasbumi komplek Gunung Arjuno-Welirang
(Tim Survei Geologi PSDG, 2010)

10

Berdasarkan Gambar 2 maka untuk komponen startigrafi daerah Gunung ArjunoWelirang dapat dijelaskan (Soetoyo, 2010) sebagai berikut:
a.

Satuan Lava Anjasmara (Qla)
Satuan ini tersebar di bagian barat daerah survei, tersusun oleh lava andesit

basaltis dan breksi vulkanik. Lava andesit berwarna abu-abu gelap afanitik porfiritik,
keras dan masif. Di beberapa daerah terlihat jelas struktur vesikular yang mencerminkan
lava pada bagian atas, terdapat kekar berlembar (sheeting joint), tebal satuan ini lebih
dari 1000 m dengan ciri topografi curam dengan bentuk dinding sesar yang cukup luas
dengan bentuk radial seperti rim kaldera.
Batuan tersusun oleh plagioklas dan mineral mafik (olivin, piroksen) yang cukup
banyak. Singkapan muncul di sepanjang jalan dari arah padusan ke arah kota Batu.
Breksi vulkanik berwarna abu-abu gelap sampai kehitaman, menyudut, kompak dan
keras, terdiri dari komponen lava basaltik berukuran lapili – bom tersusun oleh mineral
plagioklas dan piroksen, matriks berwarna coklat kehitaman tersusun tufa kasar.

b.

Lava Tua Arjuno-Welirang (Qltaw)
Satuan ini tersebar di bagian barat hingga ke selatan daerah survei terutama di

sekitar Gunung Ringgit, Gunung Lincing, di bagian utara sekitar Prigen dan juga
tersingkap sedikit di bagian barat daerah Air Panas Coban. Karakteristik batuan berupa
lava andesit–basaltis dengan tekstur porfiritik, keras dan tebalnya yaitu >1000 m.
Mineral penyusun didominasi oleh mineral mafik (piroksen) dan plagioklas. Beberapa
tempat berstruktur kekar berlembar. Satuan ini diduga sebagai tubuh tua dari komplek
Arjuno–Welirang yang masih tersingkap di permukaan.

11

c.

Aliran Piroklastik Tua Arjuno–Welirang (Qaptaw)
Satuan ini terhampar di bagian selatan daerah survei, berupa aliran piroklastik

berwarna abu-abu kecoklatan, terdiri dari komponen lava, scorea dan pumice berukuran
lapili sampai bom, menyudut sampai menyudut tanggung, vesikular tertanam dalam
matrik tufa pasiran berwarna kecoklatan. Satuan ini diperkirakan merupakan produk
eksplosif dari tubuh lava tua komplek Arjuno-Welirang yang berumur Kuarter awal, hal
tersebut berkaitan dengan munculnya pumice dan scorea yang merupakan material hasil
eksplosif besar. Disamping itu pembentukan satuan ini diperkirakan berhubungan
dengan runtuhnya tubuh Arjuno-Welirang yang membentuk struktur ring fracture.

d.

Aliran Piroklastik Penanggungan (Qapp)
Satuan ini tersebar di bagian timur laut daerah survei, tersusun oleh aliran

piroklastik berwarna abu-abu kecoklatan dengan komponen lava andesit produk
Gunung Penanggungan, angular. Matrik batuan berupa tuf berwarna kecoklatan.

e.

Erupsi Samping (Qes)
Satuan ini tersebar di tiga lokasi, masing-masing adalah lava produk Gunung

Bulak, lava produk Gunung Pundak di bagian utara dan lava produk Gunung
Tanggungan di bagian barat komplek Arjuno–Welirang. Lava berkomposisi andesit –
basaltik berwarna abu-abu tua – kehitaman, afanitik – porfiritik dengan mineral
penyusun berupa plagioklas, piroksen dan sedikit olivin. Produk samping ini terbentuk
setelah pembentukan lava Arjuno-Welirang tua yang muncul melalui zona struktur di
bagian samping komplek Arjuno–Welirang, memiliki ketinggian sampai 300 m dari
lereng sampingnya.

12

f.

Lava Welirang 1 (Qlw1)
Satuan ini tersebar di bagian tengah ke arah utara daerah survei. Lava basalt

berwarna abu-abu kehitaman, porfiritik, masif, terdiri dari mineral plagioklas, piroksen,
olivin dan mineral sekunder berupa mineral lempung dan oksida besi. Satuan ini diduga
merupakan

produk

kolaps/subsiden

Sin-Arjuno

pada

batuan

Welirang

yang

pra-ArjunoWelirang.

terbentuk

setelah

Munculnya

lava

terjadinya
Welirang

kemungkinan diakibatkan oleh terbentuknya struktur regional yang berarah baratlaut–
tenggara yang memfasilitasi naiknya lava melalui zona tersebut kepermukaan. Struktur
tersebut sejajar dengan munculnya pusat erupsi Gunung Kembar I, II dan Arjuno.

g.

Aliran Piroklastik Welirang I (Qapw1)
Satuan ini tersebar di bagian utara daerah survei, di sekitar Padusan, Pacet hingga

Kenang di kaki Gunung Penanggungan. Satuan ini memiliki hubungan yang selaras
dengan Lava Welirang I. Diperkirakan terbentuk sebagai akibat adanya letusan
eksplosif yang juga membentuk ring fracture yang menghasilkan produk aliran
piroklastik yang tersebar luas dengan jatuhan piroklastik tipis.
Aliran piroklastik berwarna abu-abu tua kecoklatan, keras, menyudut dengan
komponen lava andesit – basal berukuran bongkah – lapili yang tertanam pada matrik
tuf berukuran sedang berwarna kecoklatan. Satuan ini menindih lava Welirang dan
aliran piroklastik tua Pra-Arjuno Welirang. Jatuhan piroklastik tipis berwarna abu-abu
tua, berukuran sedang tersingkap di daerah Claket menindih aliran piroklastik Welirang
1 dengan ketebalan