MENENTUKAN RESISTIVITAS GEOTHERMAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DAERAH PANAS BUMI DANAU LINTING DESA DURIAN IV MBELANG KEC. STM HILIRKAB. DELI SERDANG.

MENENTUKAN RESISTIVITAS GEOTHERMAL DENGAN
MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DAERAH
PANAS BUMI DANAU LINTING DESA DURIAN
IV MBELANG KECAMATAN STM HILIR
KABUPATEN DELI SERDANG

Oleh:

Joy Sinaga
NIM 062244610012
Program Studi Fisika

SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana Sains

JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
MEDAN
2013


MENENTUKAN RESISTIVITAS GEOTHERMAL DENGAN
MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DAERAH
PANAS BUMI DANAU LINTING DESA DURIAN
IV MBELANG KEC. STM HILIR
KAB. DELI SERDANG

Joy Sinaga (062244610012)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian metode geolistrik resistivitas pada tanggal 15
Juni 2013 di daerah panas bumi Danau Linting Desa Durian IV Mbelang Kec.
STM Hilir Kab. Deli Serdang. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
memperoleh data resistivitas serta mengetahui lapisan penyusun dari batuan dan
fluida di bawah permukaan Danau Linting.
Metode geolistrik digunakan untuk memberikan gambaran lapisan di
bawah permukaan sebagai gambaran geologi bawah permukaan dan sifat-sifat
batuan reservoir. Metode geolistrik biasanya diterapkan sebagai eksplorasi
pendahuluan pendugaan jenis dan materi penyusun batuan bawah permukaan,

yang mengacu pada pemetaan data resistivitas lapisan bawah permukaan. Data
pengukuran di lapangan berupa beda potensial dan arus dapat digunakan untuk
menghitung harga resistivitas semu (Apparent Resistivity). Kemudian data yang
diperoleh diinversi menggunakan software Res2dinv yang nantinya akan
menghasilkan gambar model (kontur warna) penampang dua dimensi.
Dari hasil penelitian diperoleh data resistivitas yang bervariasi berkisar
8.62 Ω� − 642.73 Ω�. Lapisan penyusun yang berpotensi mengandung fluida
geothermal adalah lapisan tanah lanauan pasiran dan tanah lanauan basah lembek
yang memiliki harga resistivitas antara 9.85 Ω� sampai dengan 51.0 Ω� pada
kedalaman 9.39 � − 28.7 � (Lapisan dengan warna kontur biru dan biru muda).
Kata Kunci: Metode Geolistrik, Resistivitas Batuan dan Fluida.

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah Tri Tunggal atas segala berkat dan rahmat-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Menentukan
Resistivitas Geothermal Dengan Menggunakan Metode Geolistrik Daerah Panas
Bumi Danau Linting Desa Durian IV Mbelang Kec STM Hilir Kab Deli
Serdang”.
Selama proses penyusunan skripsi ini berlangsung, penulis telah

memperoleh banyak nasehat dan motivasi yang tak terhingga banyaknya. Oleh
karena itu, dengan penuh kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih yang
sebesar-besarnya kepada Bapak Drs. Juniar Hutahaean, M.Si selaku Dosen
Pembimbing Skripsi. Beliaulah yang senantiasa meluangkan waktu, pikiran, dan
tenaganya untuk membimbing penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Kepada
ketiga Dosen Penguji (Bapak Alkhafi Maas Siregar, M.Si, Bapak Drs. Rappel
Situmorang, M.Si, dan Bapak Dr. Nurdin Bukit, M.Si), atas masukan dan
koreksi dalam perbaikan isi skripsi. Dan kepada Dosen Penasehat Akademik
Bapak Drs. Rappel Situmorang, M.Si, serta seluruh Dosen Fisika Non
Kependidikan Unimed yang telah berbagi ilmu dan wawasan dengan penulis.
Teristimewa untuk kasih sayang Kedua Orang Tua dan Keluarga Besar
penulis, serta Rekan Mahasiswa/i Jurusan Fisika UNIMED yang selalu
mendoakan, mendukung, dan memberikan motivasi kepada penulis.
Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan di dalam penulisan
isi skripsi ini. Oleh karena itu, penulis menegaskan bahwa skripsi ini hanyalah
sumber informasi. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan. Akhir kata, penulis mengucapkan “selamat
membaca”.
Medan,


2013

Penulis,

Joy Sinaga
NIM. 062244610012

DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan

i

Abstrak

iii

Kata Pengantar

iv


Daftar Isi

v

Daftar Gambar

vii

Daftar Tabel

ix

Daftar Lampiran

x

BAB I. PENDAHULUAN

1


1.1. Latar Belakang

1

1.2. Identifikasi Masalah

3

1.3. Batasan Masalah

4

1.4. Rumusan Masalah

4

1.5. Tujuan Penelitian

4


1.6. Manfaat Penelitian

4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Panas Bumi (Geothermal)

5
5

2.1.1. Terjadinya Sistem Panas Bumi

6

2.1.2. Karakteristik Sumber Panas Bumi

8

2.1.3. Metode Estimasi Potensi Panas Bumi


10

2.2. Reservoir Panas Bumi

11

2.2.1. Jenis-jenis Energi Panas Bumi

12

2.2.2. Reservoir Panas Bumi Berdasarkan Fasa Fluia

12

2.2.3. Batuan Reservoir

15

2.2.4. Fluida Panas Bumi


16

2.3. Sifat Listrik Dalam Batuan

19

2.4. Aliran Listrik Di Dalam Bumi

21

2.5. Resistivitas Batuan

23

2.6. Geolistrik Metode Tahanan Jenis

25

Halaman

BAB III. METODE PENELITIAN

27

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

27

3.2. Alat dan Bahan Penelitian

27

3.3. Diagram Alir Penelitian

29

3.4. Prosedur Penelitian

30


3.5. Teknik Pengambilan Data

30

3.6. Analisis dan Interpretasi Data

33

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

36

4.1 Hasil Pengambilan Data

36

4.1.1 Deskripsi Data

36

4.1.2 Pengolahan Data

38

4.2 Hasil Analisis

39

4.3 Interpretasi Data

42

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

45

5.1 Kesimpulan

45

5.2 Saran

45

DAFTAR PUSTAKA

46

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Grafik Laju Pertumbuhan Penduduk Wilayah
Kabupaten Deliserdang

2

Gambar 2.1. Lapisan Bumi

5

Gambar 2.2. Perpindahan Panas Di Bawah Permukaan

7

Gambar 2.3. Konfigurasi Tektonik di Sepanjang Busur
Kepulauan Indonesia Hasil Interaksi Tiga Lempeng
Tektonik: Lempeng Pasifik, Lempeng Indo-Australia
dan Lempeng Eurasia

7

Gambar 2.4. Asal-usul Fluida Hydrothermal Pada Sistem
Vulkanik Aktif

17

Gambar 2.5. Rencana Penelitian Pada Permukaan Bumi
Dengan 32 Elektroda

22

Gambar 2.6. Skema Peralatan Resistivitas Model Schlumberger

26

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

29

Gambar 3.2. Konfigurasi Elektroda Model Schlumberger

31

Gambar 3.3. Skin depth resisitivitas ARES

32

Gambar 4.1. Grid lintasan pertama

36

Gambar 4.2. Resistivitas semu lintasan pertama

36

Gambar 4.3. Grid lintasan kedua

37

Gambar 4.4. Resistivitas semu lintasan kedua

37

Gambar 4.5. Grid lintasan ketiga

38

Gambar 4.6. Resistivitas semu lintasan ketiga

38

Gambar 4.7. Penampang kontur resistivitas pada lintasan pertama

40

Gambar 4.8. Penampang kontur resistivitas pada lintasan kedua

41

Gambar 4.9. Penampang kontur resistivitas pada lintasan ketiga

41

Gambar 4.10 Color map lintasan pertaman

42

Gambar 4.11 Color map lintasan kedua

43

Gambar 4.12 Color map lintasan ketiga

44

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Sensus Penduduk Kabupaten Deliserdang

1

Tabel 2.1. Klasifikasi Sistim Panas Bumi Berdasarkan
Temperatur

15

Tabel 2.2. Porositas pada batuan

18

Tabel 2.3. Nilai Resistivitas dari Berbagai Tipe Batuan

23

Tabel 2.4. Variasi Resistivitas Batuan dan Mineral

24

Tabel 2.5 Variasi Resistivitas Material Lapisan Bumi

24

Tabel 2.6 Harga Tahanan Jenis Tanah

25

Tabel 3.1. Tabel Pengambilan Data Lapangan Geothermal

35

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Tabel Data Lintasan

48

Lampiran 2. Stacking Chart Daerah Penelitian

70

Lampiran 3. Peta Geologi Lokasi Penelitian

71

Lampiran 4. Color Map Peta Geologi

72

Lampiran 5. Peta Kondisi Lokasi Penelitian

73

Lampiran 6. Alat Penelitian

75

Lampiran 7. Dokumentasi Penelitian

77

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengolahan, analisis, dan interpretasi data pada penelitian dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Berikut data resistivitas batuan dan fluida di danau linting:

 Lintasan pertama, dengan nilai resistivitas (�) yang bervariasi
antara 8.62 Ω� sampai dengan 328.12 Ω�.

 Lintasan kedua, dengan nilai resistivitas (�) yang bervariasi antara
64.94 Ω� sampai dengan 408.95 Ω�.

 Lintasan ketiga, dengan nilai resistivitas (�) yang bervariasi antara
16.82 Ω� sampai dengan 642.73 Ω�.
2. Lapisan penyusun yang berpotensi mengandung fluida geothermal
adalah lapisan serpih, batu-batu, pasir berbatu yang memiliki harga
resistivitas antara 9.85 Ω� sampai dengan 51.0 Ω�.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang telah diperoleh, peneliti/penulis memberikan
beberapa saran:
1. Untuk mempercepat proses penelitian, ada baiknya peneliti terlebih dahulu
membuat gamabaran/grid tentang medan daerah penelitian, untuk proses
penelitian yang lebih taktis dan cepat.
2. Dilihat dari penampang kontur resistivity, ada baiknya dilakukan
penelitian lebih lanjut dengan memperluas daerah pengambilan data dan
mengubah cara peletakan rentangan kabel elektroda, sehingga potensinya
lebih terlihat.
3. Untuk peneliti selanjutnya sebaiknya melakukan pengukuran gradien suhu
untuk memperkuat interpretasi data.

DAFTAR PUSTAKA
Astawa, I Nyoman dkk. 2007. Indikasi Keberadaan Gas Biogenik di Delta Sungai
Cimanuk Berdasarkan Data Seismik dan Bor, Indramayu, Jawa Barat.
Jurnal Geologi Kelautan, Volume 5, No. 2, Agustus 2007, Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan.
Badan

Pusat Statistik, Provinsi Sumatera Utara, (2013)
http://sumut.bps.go.id,
Diakses tanggal 1 Mei 2013.

Medan,

Griffiths D.H. dan Baeker R.D.1993, Dua dimensi pencitraan resitivity dan
pemodelan
di bidang geologi yang kompleks. Jurnal Geofisika
Terapan, halaman: 29,211- 226.
Haryono, Mori. (1993). Pengantar Fisika Bumi. Bandung: Departemen
Teknik Geofisika
ITB.
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-13448-Paper.pdf. Diakses Pada
24 Juli 2013.
http://repository.upi.edu/operator/upload/s_fis_044110_chapter2.pdf.
Pada 24
Juli 2013.

Diakses,

Hazuardi, (1992), Pengantar Eksplorasi Panas Bumi, PPT MIGAS (Pusat Tenaga
Perminyakan dan Gas Bumi),Cepu.
Kodoatie, Robert J. (1992). Geologi Untuk Teknik Sipil. Jakarta: Penerbit
Erlangga.
Linsley, Ray Howell, (1959). Peta Hidrogeologi Indonesia. Bandung: Direktorat
Geologi
Tata Lingkungan, Direktorat Jendral Geologi dan Sumber
Daya Mineral
Departemen Pertambangan dan Energi.
M, Payne. 2003. Jurnal Geofisika. Medan : Badan Meteorologi Klimatologi dan
Geofisika.
Naibaho, Evans (2010), Menentukan Resistivitas Fluida Geothermal dengan
Menggunakan Metode Schlumberger Daerah Panas Bumi Rianiate
Kecamatan Pangururan, Skripsi, FMIPA, Unimed Mean.
Notodisuryo Endro Utomo, (1997), Visi Energi Dalam PJP II, UGM, Yogyakarta
http://www.elektroindonesia.com . Diakses tanggal 11 November 2012.
Petrucci Ralph H. (1985), Kimia Dasar Prinsip dan Terapan Modern, Suminar
Achmadi,
Ph.D.(Penerjemah), Edisi keempat, jilid 2, Erlangga,
Jakarta.
Santoso, Djoko. 2002. Pengantar Teknik Geofisika. Bandung: Departemen
Teknik Geofisika ITB.

Saptadji Miryani Nenny, (1992). Teknik Panas Bumi: http://www.dim.esdm.go.id/
Diakses Tanggal 2 Juni 2012, Jam 09.39 WIB.
Sitohang, Dian (2010), Analisis Jenis Batuan Dan Mineral Di Bawah Permukaan
Dengan
Menggunakan Metode Geolistrik Daerah Panas Bumi
Sipoholon
Kabupaten
Tapanuli Utara, Skripsi, FMIPA, Unimed, Medan.
Situmorang, Cristina (2010), Perhitungan Suhu Reservoir Panas Bumi Rianiate
Kecamatan Pangururan Menggunakan Persamaan Geothermometer
Empiris, Skripsi, FMIPA,
Unimed, Medan.
Sundhoro, H.; Lim, D; Setiadarma, D., dan Sulaeman, B., (2006), Penyelidikan
Geologi
Dan Geokimia Di Daerah Panas Bumi Dolok Marawa,
Kabupaten Simalungun.
Kelompok program penelitian panas bumi.
http://www.bag.lapan.go.id. Diakses tanggal 29 Februari 2013, jam 19.44
WIB.
Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, R. E., dan Keys D. A. (1982). Aplikasi
Metode
Geolistrik Tahanan Jenis Untuk Menentukan Letak dan
Kedalaman Aquifer Air
Tanah, FMIPA, Unnes, Semarang.
Wardhana, W.A, Supriyono, Abidin, Z., Kamal, Z., (1996), Prospek Panas Bumi
di
Indonesia, http://www.bag.lapan.go.id. Diakses tanggal 20
November
2012, jam
20.25 WIB.

RIWAYAT HIDUP
Penulis adalah seorang laki-laki berdarah batak-toba yang dilahirkan di
Desa Paraduan, Kecamatan Pangururan, Kabupaten Samosir, bernama Joy Sinaga.
Dari lima bersaudara penulis adalah anak sulung yang dibesarkan dan dididik oleh
Ayahanda A.Sinaga dan Ibunda M.Sitanggang. Penulis yang lahir pada tanggal 12
Juli 1988 memulai pendidikan pertamanya di bangku TK St.Mikhael Pangururan
pada tahun 1993. Kemudian pada tahun 1994 penulis lulus dan melanjutkan
pendidikan di bangku SD Negeri 175833 Pardomuan I dan lulus pada tahun 2000.
Tahun 2000 penulis diterima di SMP Katolik Budi Mulia Pangururan, dan lulus
pada tahun 2003. Pada tahun yang sama lewat Ujian Penerimaan Siswa Baru
penulis diterima di SMA Katolik Budi Murni I Medan. Namun di tahun ke-3
menjelang Hari Kemerdekaan penulis memutuskan untuk pindah ke kampung
halaman di SMA St.Mikhael Pangururan disebabkan kondisi fisik yang kurang
baik, dan lulus pada tahun 2006.
Pada tahun 2006, lewat Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB)
penulis diterima di Jurusan Fisika Program Studi Non Kependidikan Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan.
Selama proses pendidikan kampus berjalan penulis juga aktif dalam kegiatan
Kelompok Diskusi Bidang Kajian Fisika Bumi (KDBK FisBum). Liburan
semester ke-6 pada bulan Juni 2009 penulis diterima di BMKG (Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) Stasiun Geofisika Tuntungan-Medan
untuk keperluan PKL (Praktek Kerja Lapangan). Lewat proses yang panjang dan
rumit penulis akhirnya menyelesaikan Tugas Akhir dan lulus ujian pada tanggal
23 Juli 2013.