Survei Magnetotellurik (MT) Dan Time Domain Elektromagnetik (TDEM) Daerah Panas Bumi Pariangan, Kabupaten Tanah Datar Provinsi Sumatera Barat
SURVEI MAGNETOTELLURIK (MT) DAN TIME DOMAIN ELEKTROMAGNETIK
(TDEM) DAERAH PANAS BUMI PARIANGAN, KABUPATEN TANAH DATAR
PROVINSI SUMATERA BARAT
Muhammad Kholid, Sri Widodo
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Daerah panas bumi Pariangan berada di wilayah Kabupaten Tanah Datar, Provinsi Sumatera
Barat. Keberadaan sistem panas bumi di daerah ini ditandai dengan manifestasi panas bumi
berupa mata air panas yang tersebar di dua lokasi yaitu mata air panas Pariangan yang terdapat di
bagian barat dengan temperatur 49,10C dan mata air panas Sopandidih yang terdapat dibagian
tenggara dengan temperatur 35,5 0C. Survei Magnetotelurik (MT) dan Time Domain Elektro
Magnetik (TDEM) telah dilakukan di daerah ini dengan jumlah titik MT sebanyak 36 titik dan titik
TDEM sebanyak 31 titik. Sebaran titik MT dan TDEM difokuskan disekitar mata air panas
Pariangan. Hasil MT menunjukkan sebaran tahanan jenis rendah (< 30 Ohm-m) terdapat mulai
kedalaman 500 meter, diperkirakan sebagai lapisan yang berfungsi sebagai batuan
penudung/claycap. Di bawah lapisan ini terdapat lapisan yang diperkirakan berfungsi sebagai
reservoir panas bumi. Puncak reservoir diperkirakan berada pada kedalaman sekitar 1000 meter.
Hasil kompilasi geosain terpadu (geologi, geokimia dan geofisika) menunjukkan daerah prospek
panas bumi meliputi daerah mata air panas Pariangan yang diperkirakan masih membuka ke arah
baratlaut yaitu ke arah Gunung Marapi. Daerah prospek ini dibatasi oleh diskontinuitas tahanan
jenis yang merupakan struktur yang berarah baratdaya-timurlaut dengan luas sekitar 8 km2.
Estimasi potensi energi panas bumi di daerah Pariangan sekitar 30 MWe pada kelas cadangan
terduga.
Kata kunci : magnetotelurik, TDEM, panas bumi, Pariangan
.
PENDAHULUAN
Pulau Sumatera merupakan salah
satu pulau yang memiliki lokasi panas bumi
cukup banyak yaitu sekitar 90 lokasi, salah
satunya adalah daerah panas bumi
Pariangan. Pusat Sumber Daya Geologi,
Badan Geologi pada tahun anggaran 2014
telah melakukan survei
Magnetotellurik
(MT) dan Time Domain Electromagnetics
(TDEM) di daerah Pariangan, Kabupaten
Tanah Datar, Provinsi Sumatera Barat.
Pada paper ini akan dibahas
mengenai
hasil
survei
Metode
Magnetotellurik (MT) dan Time Domain
Elektromagnetik (TDEM), kedua metode ini
merupakan metode yang saat ini banyak
digunakan untuk menentukan keberadaan
sistem panas bumi, dikarenakan metode ini
dapat menjangkau
kedalaman hingga
puluhan kilometer dibawah permukaan.
Survei MT dan TDEM didaerah ini
dilakukan
dengan
masing-masing
sebanyak 36 dan 31 titik ukur, survei MT
dan TDEM ini merupakan kelanjutan survei
terpadu meliputi geologi, geokimia dan
geofisika
(gaya
berat
dan
Audio
Magnetotelurik) yang telah dilakukan pada
awal tahun 2014. Hasil survei terpadu
tersebut
mengindikasikan bahwa zona
yang diperkirakan terdapat sistem panas
bumi berada disekitar mata air panas
Pariangan yang penyebarannya masih
membuka kearah baratlaut.
GEOLOGI
Stratigrafi daerah Pariangan terdiri
dari satuan batuan yaitu Satuan Batu
Sabak, Satuan Metagamping, Satuan
Metabatupasir, Granit, Satuan Batupasir
Satuan Konglomerat, Satuan
Kuarsa,
Jatuhan Piroklastik Tua, Satuan Vulkanik
Tua Raja, Satuan Lava Pra-Marapi, Satuan
Jatuhan Piroklastik Marapi, Satuan Aliran
Piroklastik Marapi, Satuan Lava Marapi,
Satuan Lahar Marapi, Satuan Lava
Sibakaljawi, Satuan Aliran Piroklastik
Sibakaljawi, Satuan Jatuhan Piroklastik
Sibakaljawi, Satuan Lava Parapati, Satuan
Aliran Piroklastik Parapati, Satuan Jatuhan
Piroklastik Parapati, Satuan Lava Gantung,
Satuan Aliran Piroklastik Gantung, Satuan
Jatuhan Piroklastik Gantung,
Struktur geologi yang berkembang di
daerah ini sangat dipengaruhi oleh kegiatan
tektonik sesar sumatera dan juga pola sesar
radial mengikuti perkembangan vulkanisme
komplek Marapi. Pola utama rekahan dan
sesar berarah baratlaut – tenggara dan orde
selanjutnya
berupa
kelurusan
sesar
baratdaya – timur laut yang kemungkinan
merupakan antitetik dari sesar utama dan
orde ketiga berupa rekahan yang berarah
hampir utara – selatan..(Gambar 2).
Manifestasi panas bumi di daerah
Pariangan berupa mata air panas yaitu
mata air panas Pariangan dengan
temperatur 49,1oC dan mata air panas
Sopandidih dengan temperatur 35,5oC.
AKUISISI DATA DAN PROSESSING
Pengukuran MT di daerah Pariangan
dilakukan dengan jumlah titik ukur sebanyak
36 titik, sedangkan pengukuran TDEM
dilakukan pada 31 titik ukur yang tersebar
pada titik-titik ukur MT dengan jarak antar
titik ukur sekitar 1200-1500 m. Sebaran titik
ukur MT dan TDEM dapat dilihat pada
Gambar 3. Pengukuran TDEM dilakukan
dengan menggunakan loop sebesar 50 m x
50 m. Data time series MT didapatkan dari
pengukuran 2 komponen medan listrik. (Ex
dan Ey) serta 3 komponen medan magnet
(Hx, Hy dan Hz), Pengukuran MT ini
dilakukan dari sore hingga pagi hari dengan
selang waktu 12-20 jam pengukuran, alat
yang digunakan adalah MTU-5A dan V-8
dari Phoenix. Pengolahan data TDEM
dengan inversi secara 1D dan hasil kurva
pemodelan TDEM akan digabungkan
dengan kurva MT yang telah dilakukan
proses editing dan smoothing. Kurva TDEM
digunakan untuk koreksi satik dari data MT,
terutama data MT yang mengalami efek
statik dipermukaan. Perbandingan kurva MT
sebelum dan sesudah dikoreksi dengan
data TDEM diperlihatkan pada Gambar 4.
Kurva MT yang telah dikoreksi statik
dengan data TDEM ini yang digunakan
untuk pemodelan tahanan jenis 2D.
Pemodelan 2D dilakukan dengan
menggunakan software WinGlink dengan
algoritma Rodi & Mackie (2001). Pemodelan
ini dilakukan dengan iterasi 200,jumlah
iterasi ini dianggap paling konvergen.
Parameter yang digunakan antara lain
parameter tau 3, data errors dan error floor
untuk rho 5 dan untuk phase 10. Nilai Tau
merupakan nilai yang mempengaruhi
smooth-roughness, yaitu perubahan model
antara satu sel dengan sel lain agar tidak
terlalu jauh. Untuk mengetahui nilai tau
terbaik dicoba nilai tau satu persatu dengan
model awal yang sama halfspace 100 Ohmm dan dengan jumlah iterasi sama untuk
masing-masing nilai yaitu iterasi sebanyak
100. Pemilihan nilai tau yang digunakan
adalah : 0.3, 1, 3, 10, 30, 100 dan 300.
Hasil dari nilai tau ini ditampilkan dalam
kurva yang biasa disebut L-Curve seperti
yang diperlihatkan pada Gambar 5.
Sebaran Tahanan Jenis
Sebaran tahan jenis secara lateral
merupakan hasil pemodelan 2D yang
disajikan pada kedalaman 500 m, 1000m,
1500 m, 2000 m dan 2500 m. (Gambar
5). Peta tahanan jenis pada kedalaman 500
m menunjukkan keberadaan dua zona
sebaran tahanan jenis. Zona sebaran
tahanan jenis rendah (200 Ohm-m yang terdeteksi mulai
kedalaman 1000 meter
diperkirakan
merupakan respon dari batuan metamorf
yaitu berupa batu Sabak atau batu granit
yang menjadi batuan dasar di daerah ini.
Penampang hasil pemodelan tahanan
jenis 2D dari data MT
menggambarkan
susunan lapisan batuan model sistem
panas bumi digambarkan dengan lapisan
konduktif terdapat pada lapisan permukaan
yang diikuti oleh lapisan metamorf dengan
respon tahanan jenis sedang dan kemudian
batuan metamorf yang lebih masif berupa
batuan Sabak. Batu Sabak ini merupakan
batuan dasar dalam sistem panas bumi
didaerah ini. Lapisan tahanan jenis rendah
(
(TDEM) DAERAH PANAS BUMI PARIANGAN, KABUPATEN TANAH DATAR
PROVINSI SUMATERA BARAT
Muhammad Kholid, Sri Widodo
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Daerah panas bumi Pariangan berada di wilayah Kabupaten Tanah Datar, Provinsi Sumatera
Barat. Keberadaan sistem panas bumi di daerah ini ditandai dengan manifestasi panas bumi
berupa mata air panas yang tersebar di dua lokasi yaitu mata air panas Pariangan yang terdapat di
bagian barat dengan temperatur 49,10C dan mata air panas Sopandidih yang terdapat dibagian
tenggara dengan temperatur 35,5 0C. Survei Magnetotelurik (MT) dan Time Domain Elektro
Magnetik (TDEM) telah dilakukan di daerah ini dengan jumlah titik MT sebanyak 36 titik dan titik
TDEM sebanyak 31 titik. Sebaran titik MT dan TDEM difokuskan disekitar mata air panas
Pariangan. Hasil MT menunjukkan sebaran tahanan jenis rendah (< 30 Ohm-m) terdapat mulai
kedalaman 500 meter, diperkirakan sebagai lapisan yang berfungsi sebagai batuan
penudung/claycap. Di bawah lapisan ini terdapat lapisan yang diperkirakan berfungsi sebagai
reservoir panas bumi. Puncak reservoir diperkirakan berada pada kedalaman sekitar 1000 meter.
Hasil kompilasi geosain terpadu (geologi, geokimia dan geofisika) menunjukkan daerah prospek
panas bumi meliputi daerah mata air panas Pariangan yang diperkirakan masih membuka ke arah
baratlaut yaitu ke arah Gunung Marapi. Daerah prospek ini dibatasi oleh diskontinuitas tahanan
jenis yang merupakan struktur yang berarah baratdaya-timurlaut dengan luas sekitar 8 km2.
Estimasi potensi energi panas bumi di daerah Pariangan sekitar 30 MWe pada kelas cadangan
terduga.
Kata kunci : magnetotelurik, TDEM, panas bumi, Pariangan
.
PENDAHULUAN
Pulau Sumatera merupakan salah
satu pulau yang memiliki lokasi panas bumi
cukup banyak yaitu sekitar 90 lokasi, salah
satunya adalah daerah panas bumi
Pariangan. Pusat Sumber Daya Geologi,
Badan Geologi pada tahun anggaran 2014
telah melakukan survei
Magnetotellurik
(MT) dan Time Domain Electromagnetics
(TDEM) di daerah Pariangan, Kabupaten
Tanah Datar, Provinsi Sumatera Barat.
Pada paper ini akan dibahas
mengenai
hasil
survei
Metode
Magnetotellurik (MT) dan Time Domain
Elektromagnetik (TDEM), kedua metode ini
merupakan metode yang saat ini banyak
digunakan untuk menentukan keberadaan
sistem panas bumi, dikarenakan metode ini
dapat menjangkau
kedalaman hingga
puluhan kilometer dibawah permukaan.
Survei MT dan TDEM didaerah ini
dilakukan
dengan
masing-masing
sebanyak 36 dan 31 titik ukur, survei MT
dan TDEM ini merupakan kelanjutan survei
terpadu meliputi geologi, geokimia dan
geofisika
(gaya
berat
dan
Audio
Magnetotelurik) yang telah dilakukan pada
awal tahun 2014. Hasil survei terpadu
tersebut
mengindikasikan bahwa zona
yang diperkirakan terdapat sistem panas
bumi berada disekitar mata air panas
Pariangan yang penyebarannya masih
membuka kearah baratlaut.
GEOLOGI
Stratigrafi daerah Pariangan terdiri
dari satuan batuan yaitu Satuan Batu
Sabak, Satuan Metagamping, Satuan
Metabatupasir, Granit, Satuan Batupasir
Satuan Konglomerat, Satuan
Kuarsa,
Jatuhan Piroklastik Tua, Satuan Vulkanik
Tua Raja, Satuan Lava Pra-Marapi, Satuan
Jatuhan Piroklastik Marapi, Satuan Aliran
Piroklastik Marapi, Satuan Lava Marapi,
Satuan Lahar Marapi, Satuan Lava
Sibakaljawi, Satuan Aliran Piroklastik
Sibakaljawi, Satuan Jatuhan Piroklastik
Sibakaljawi, Satuan Lava Parapati, Satuan
Aliran Piroklastik Parapati, Satuan Jatuhan
Piroklastik Parapati, Satuan Lava Gantung,
Satuan Aliran Piroklastik Gantung, Satuan
Jatuhan Piroklastik Gantung,
Struktur geologi yang berkembang di
daerah ini sangat dipengaruhi oleh kegiatan
tektonik sesar sumatera dan juga pola sesar
radial mengikuti perkembangan vulkanisme
komplek Marapi. Pola utama rekahan dan
sesar berarah baratlaut – tenggara dan orde
selanjutnya
berupa
kelurusan
sesar
baratdaya – timur laut yang kemungkinan
merupakan antitetik dari sesar utama dan
orde ketiga berupa rekahan yang berarah
hampir utara – selatan..(Gambar 2).
Manifestasi panas bumi di daerah
Pariangan berupa mata air panas yaitu
mata air panas Pariangan dengan
temperatur 49,1oC dan mata air panas
Sopandidih dengan temperatur 35,5oC.
AKUISISI DATA DAN PROSESSING
Pengukuran MT di daerah Pariangan
dilakukan dengan jumlah titik ukur sebanyak
36 titik, sedangkan pengukuran TDEM
dilakukan pada 31 titik ukur yang tersebar
pada titik-titik ukur MT dengan jarak antar
titik ukur sekitar 1200-1500 m. Sebaran titik
ukur MT dan TDEM dapat dilihat pada
Gambar 3. Pengukuran TDEM dilakukan
dengan menggunakan loop sebesar 50 m x
50 m. Data time series MT didapatkan dari
pengukuran 2 komponen medan listrik. (Ex
dan Ey) serta 3 komponen medan magnet
(Hx, Hy dan Hz), Pengukuran MT ini
dilakukan dari sore hingga pagi hari dengan
selang waktu 12-20 jam pengukuran, alat
yang digunakan adalah MTU-5A dan V-8
dari Phoenix. Pengolahan data TDEM
dengan inversi secara 1D dan hasil kurva
pemodelan TDEM akan digabungkan
dengan kurva MT yang telah dilakukan
proses editing dan smoothing. Kurva TDEM
digunakan untuk koreksi satik dari data MT,
terutama data MT yang mengalami efek
statik dipermukaan. Perbandingan kurva MT
sebelum dan sesudah dikoreksi dengan
data TDEM diperlihatkan pada Gambar 4.
Kurva MT yang telah dikoreksi statik
dengan data TDEM ini yang digunakan
untuk pemodelan tahanan jenis 2D.
Pemodelan 2D dilakukan dengan
menggunakan software WinGlink dengan
algoritma Rodi & Mackie (2001). Pemodelan
ini dilakukan dengan iterasi 200,jumlah
iterasi ini dianggap paling konvergen.
Parameter yang digunakan antara lain
parameter tau 3, data errors dan error floor
untuk rho 5 dan untuk phase 10. Nilai Tau
merupakan nilai yang mempengaruhi
smooth-roughness, yaitu perubahan model
antara satu sel dengan sel lain agar tidak
terlalu jauh. Untuk mengetahui nilai tau
terbaik dicoba nilai tau satu persatu dengan
model awal yang sama halfspace 100 Ohmm dan dengan jumlah iterasi sama untuk
masing-masing nilai yaitu iterasi sebanyak
100. Pemilihan nilai tau yang digunakan
adalah : 0.3, 1, 3, 10, 30, 100 dan 300.
Hasil dari nilai tau ini ditampilkan dalam
kurva yang biasa disebut L-Curve seperti
yang diperlihatkan pada Gambar 5.
Sebaran Tahanan Jenis
Sebaran tahan jenis secara lateral
merupakan hasil pemodelan 2D yang
disajikan pada kedalaman 500 m, 1000m,
1500 m, 2000 m dan 2500 m. (Gambar
5). Peta tahanan jenis pada kedalaman 500
m menunjukkan keberadaan dua zona
sebaran tahanan jenis. Zona sebaran
tahanan jenis rendah (200 Ohm-m yang terdeteksi mulai
kedalaman 1000 meter
diperkirakan
merupakan respon dari batuan metamorf
yaitu berupa batu Sabak atau batu granit
yang menjadi batuan dasar di daerah ini.
Penampang hasil pemodelan tahanan
jenis 2D dari data MT
menggambarkan
susunan lapisan batuan model sistem
panas bumi digambarkan dengan lapisan
konduktif terdapat pada lapisan permukaan
yang diikuti oleh lapisan metamorf dengan
respon tahanan jenis sedang dan kemudian
batuan metamorf yang lebih masif berupa
batuan Sabak. Batu Sabak ini merupakan
batuan dasar dalam sistem panas bumi
didaerah ini. Lapisan tahanan jenis rendah
(