Survei Magnetotelurik Dan Gaya Berat Daerah Panas Bumi Lilli-Matangnga Kabupaten Polewali Mandar, Provinsi Sulawesi Barat

SURVEI MAGNETOTELURIK DAN GAYA BERAT
DAERAH PANAS BUMI LILLI-MATANGNGA
KABUPATEN POLEWALI MANDAR, PROVINSI SULAWESI BARAT
Muhammad Kholid, dan Sri Widodo
Kelompok Penyelidikan Bawah Permukaan – Pusat Sumber Daya Geologi
ABSTRAK
Daerah panas bumi Lilli-Matangnga berada di wilayah Kabupaten Polewali Mandar, Provinsi
Sulawesi 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 LilliSepporaki yang terdapat di bagian selatan dengan temperatur 95-97 0C dan mata air panas
Katimbang yang terdapat dibagian utara dengan temperatur 61-84 0C. Survei Magnetotelurik
(MT) dan gaya berat telah dilakukan di daerah ini sebagi tindak lanjut dari survei terpadu
(geologi, geokimia dan geofisika) yang telah dilakukan pada tahun 2010 dan survei MT yang
telah dilakukan pada tahun 2011. Jumlah titik MT sebanyak 25 titik dan titik gaya berat
sebanyak 141 titik. Sebaran titik MT dan gaya berat lebih difokuskan di sekita mata air panas
Katimbang. Hasil MT menunjukkan sebaran tahanan jenis rendah (< 50 Ohm-m) terdapat pada
kedalaman 1000-1500 meter, lapisan tahanan jenis rendah ini diperkirakan sebagai lapisan
yang berfungsi sebagai batuan penudung dan di bawah lapisan ini diperkirakan merupakan
lapisan yang berfungsi sebagai reservoir panas bumi. Hasil kompilasi geosain terpadu (geologi,
geokimia dan geofisika) menunjukkan daerah prospek panas bumi meliputi daerah mata air
panas Lilli-Sepporaki dan mata air panas Katimbang. Daerah prospek ini dibatasi oleh struktur
yang berarah baratdaya-timurlaut dengan luas sekitar 47 km2 dengan estimasi potensi energi

panas bumi di daerah Lilli- Matangnga sekitar 160 MWe pada kelas cadangan terduga.

Kata kunci : magnetotelurik, gaya berat, panas bumi, Lilli Matangnga

PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Lilli-Matangnga
berada di Kabupaten Polewali Mandar,
Provinsi Sulawesi Barat (Gambar 1).
Secara geologi
di daerah Lilli –
Matangnga didominasi oleh batuan vulkanik
yang masih belum bisa ditentukan sumber
erupsinya karena morfologi sumber erupsi
belum dijumpai di daerah ini. Diidentifikasi
lima satuan batuan di daerah ini, terdiri dari
1) lava andesit porfir Formasi Walimbong,
2) lava trakhit, 3) breksi lava andesitik, 4)
lava andesit, dan 5) endapan permukaan
atau aluvium. Indikasi panas bumi dicirikan
dengan munculnya beberapa air panas


dengan temperatur air panas sekitar 60 97 0 C.
Survei Magnetotelurik dan gaya berat
yang dilakukan di daerah panas bumi LilliMatangnga
merupakan kelanjutan dari
survei terpadu geologi, geokimia dan
geofisika pada tahun 2010 dan survei MT
pada tahun 2011.
GEOLOGI
Geologi
daerah
Lilli-Matangnga
didominasi oleh batuan produk vulkanik.
Beberapa produk gunungapi terdiri dari
aliran lava dan yang tersebar cukup luas
serta kubah-kubah vulkanik.
Stratigrafi
daerah ini terdiri atas Satuan Vulkanik

Wlimbong (Tvw), Andesit Feldspatoid (Tf),

Andesit
Porfir
(Tp),
Vulkanik
Tak
Terpisahkan (Tvt), Lava Andesit Basaltik
Buttu Bobongbatu (Tlbb), Lava Trakhit Buttu
Pakkedoang (Tlp), Lava Andesit Buttu
Sawergading (Tls), Lava Andesit Buttu Butu
(Tlb), Lava Andesit Buttu Talaya (Tlt), Lava
Andesit Buttu Dambu (Tld), Lava Andesit
Buttu Kamande (Tlk), Alluvium (Qal). Pola
struktur geologi terdiri dari 7 (tujuh) pola
struktur yang berkembang diantaranya yaitu
sesar mendatar, sesar normal, dan struktur
depresi (Gambar 2). Struktur depresi ini
terdapat di daerah Lilli hingga Matangnga
yang dicirikan oleh sisa gawir yang
membatasi
depresi

yang
terbentuk
melengkung hingga setengah radial. Dari
bentuk morfologinya dan pola struktur
secara regional, bentuk depresi ini
diperkirakan sebagai hasil collapse dari
sumbu
perlipatan
yang
terbentuk
sebelumnya. Sistem panas bumi Lilli
diperkirakan dibatasi oleh depresi ini,
dimana manifestasi muncul di dalamnya
berupa mata air panas.
GAYA BERAT
Pengukuran
gaya
berat
yang
dilakukan

di daerah
Matangnga
menggunakan alat Gravimeter Lacoste
Romberg tipe 802, titik ukur gaya berat
berjumlah 141 titik ukur dan sebaran titik
ukur gaya berat
dapat dilihat pada
Gambar 3.
Nilai anomali Bouguer pada Gambar
4 memperlihatkan tren dengan liniasi
hampir utara-selatan dimana dibagian barat
memiliki nilai densitas tinggi, kemudian
semakin rendah ke arah timur.
Anomali
rendah diperkirakan berkaitan dengan
satuan batuan lava andesit.
Anomali
Bougeur sedang yang terdapat dibagian
tengah diperkirakan
merupakan satuan

batuan batuan vulkanik tak terpisahkan
yang berumur tersier (kala Oligosen) yang
terdiri dari lava berkomposisi andesit hingga
basaltik yang terdeformasi. Sedangkan
anomali tinggi diduduki oleh satuan batuan
vulkanik Walimbong. Pada peta anomali

Bougeur juga terlihat adanya struktur berarah

baratdaya-timurlaut yang ditandai oleh
diskontinuitas nilai densitas.
Anomali
Bouguer
regional
memperlihatkan
liniasi berarah hampir
utara-selatan. Semakin ke barat nilai
anomali regionalnya semakin tinggi dan
juga sebaliknya semakin ke arah timur, nilai
anomali nya semakin kecil.

Anomali
regional mencerminkan representasi dari
batuan bawah permukan yang lebih dalam
yang umumnya didominasi oleh batuan
basemen yang memiliki nilai densitas relatif
lebih besar dibandingkan batuan diatasnya.
Anomali sisa rendah berkaitan dengan
batuan vulkanik (andesit, andesit-basaltis
dan lava breksi) yang telah mengalami
pelapukan kuat. Anomali Bouguer sisa
sedang mendominasi hampir setengah
bagian daerah penyelidikan yaitu dibagian
baratlaut, baratdaya, timur dan tengah
daerah penyelidikan, diperkirakan anomali
ini merupakan batuan gunungapi (batuan
andesit, andesit-basaltis dan lava breksi).
Manifestasi panas bumi yang tersingkap
pada anomali sisa sedang berupa batuan
ubahan dan mata air panas, antara lain
mata air panas Sepporaki, anomali Bouguer

sisa tinggi
diperkirakan sebagai batuan
andesit dan andesit basaltis yang berumur
Tersier.
MAGNETOTELURIK
Pengukuran MT di daerah LilliMatangnga telah dilakukan pada 25 titik
ukur yang tersebar di sekitar mata air panas
Katimbang-Matangnga dengan jarak antar
titik ukur sekitar 1000-1500 meter. Titik ukur
di desain membentuk 5 buah lintasan
dengan arah baratlaut-tenggara (Gambar
5), pengukuran ini difokuskan di daerah
Matangnga karena berdasarkan hasil survei
MT tahun 2011, daerah prospek panas
bumi
daerah
Lilli-Matangnga
masih
membuka kearah utara yaitu daerah
Matangnga. Pengukuran MT ini dilakukan

dari sore hingga pagi hari dengan selang
waktu minimal 12 jam pengukuran. Data
time series didapatkan dari pengukuran 2

komponen medan listrik (Ex dan Ey) serta 3
komponen medan magnet (Hx, Hy dan Hz),
dengan jarak antar elektoroda medan listrik
(Ex dan Ey) antara 70 – 100 meter.
Pengolahan data MT akan digabung
dengan data MT yang telah dilakukan pada
tahun 2011, sehingga jumlah total data
sebanyak 59 titik.
1. Sebaran Tahanan Jenis
Sebaran tahanan jens secara lateral
ini merupakan hasil pemodelan tahanan
jenis 2D yang disayat pada kedalaman
tertentu. Pada makalah ini akan disajikan
sebaran tahanan jenis pada kedalaman 500
m, 1000 m, 1500 m, 2000 m dan 2500 m.
Kelima

kedalaman
tersebut
dapat
memberikan gambaran mengenai struktur
tahanan jenis bawah permukaan (Gambar
6).
Nilai tahanan jenis pada kedalaman
500 m dan 1000 m memperlihatkan sebaran
tahanan jenis membentuk pola kelurusan
berarah baratdaya-timurlaut dan hampir
berarah barat-timur. Pada kedalaman 500
meter tahanan jenis rendah ( 200 Ohmm) terdapat di bagian timurlaut, nilai
tahanan jenis sedang ini merupakan respon
dari kubah-kubah vulkanik yang ada di
daerah Matangnga. Tahanan jenis sedang
ini juga terlihat di bagian baratdaya,
tahanan jenis sedang di sebelah baratdaya
ini
ini diperkirakan berasosiasi dengan
batuan andesit porfir. Nilai tahanan jenis

sedang pada kedalaman 1000 meter
nilainya semakin tinggi, tahanan jenis
sedang pada kedalaman ini diperkirakan
berkaitan
dengan
batuan
vulkanik
Walimbong.

Pola sebaran tahanan jenis pada
kedalaman 1500 m, 2000 m dan 2500 m
cenderung memiliki pola yang hampir sama,
pada kedalaman 1500 m diskontinuitas
tahanan jenis semakin banyak terlihat
dibeberapa bagian, hal ini kemungkinan
berkaitan dengan struktur daerah ini yang
sangat komplek. Pada kedalaman 1500 m
nilai tahanan jenis rendah masih konsisten
tersebar di bagian timur dan barat,
sedangkan nilai tahanan jenis rendah
dibagian tengah yang terlihat pada peta
sebelumnya, pada kedalaman ini sudah
tidak terlihat lagi. Kontras antara nilai
tahanan jenis rendah dan tinggi ini
membentuk suatu kelurusan yang berarah
baratdaya-timurlaut dan liniasi berarah
hampir
timur-barat.
Kelurusan
ini
menunjukkan bahwa hingga kedalaman
2000 m, zona struktur masih terlihat,
tahanan jenis sedang yang berada di
bagian tengah yang penyebarannya mulai
meluas kearah timur dan barat diperkirakan
berasosiasi
dengan
batuan
vulkanik
Walimbong dan diduga sebagai zona
reservoir dari sistem panas bumi didaerah
ini. Pada kedalaman 2000 m dan 2500 m
nilai tahanan jenis tinggi berada di bagian
tengah ke arah timurlaut ini diperkirakan
berasosiasi dengan batuan metamorf yang
menjadi batuan dasar daerah ini.
2. Pemodelan Tahanan Jenis 2
Pemodelan tahanan jenis MT 2D
dilakukan dengan menggunakan algoritma
Non Linear Conjugate Gradient (Rodi dan
Mackie, 2001). Pemodelan ini merupakan
pemodelan kebelakang yang dilakukan
sampai dengan iterasi 50, dengan
mengunakan parameter tau 3, data errors
dan error floor untuk rho 5 dan untuk phase
50. Parameter-parameter ini dianggap
sebagai parameter yang terbaik untuk
melakukan pemodelan kebelakang di
daerah ini, setelah dilakukan percobaan
dengan mengubah beberapa parameter.
Pada makalah ini akan disajikan hasil
pemodelan pada dua buah lintasan, yaitu
lintasan 6 dan lintasan 8. Kedua lintasan ini

dianggap dapat memberikan gambaran
mengenai sistem panas bumi di daerah ini.
Penampang
lintasan
6
pada
Gambar 7 terlihat adanya tiga lapisan
tahanan jenis yaitu zona konduktif atau
lapisan dengan nilai tahanan jenis 200 Ohm-m,
lapisan resisitif
ini
diinterpretasikan sebagai respon dari
batuan metamorf.
Penampang lintasan 8 melewati
mata air panas yang terdapat disekitar titik
MTLM-11A (Gambar 8). Pada penampang
ini terlihat lapisan konduktif ( 200 Ohm-m
masih dijumpai pada kedalaman 2000 m,
namun di bawah titik MTLM-11A lapisan

tahanan jenis ini mengalami perubahan,
yaitu terlihat diskontinuitas tahanan jenis,
hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh zona
sesar atau zona fraktur yang ada didaerah
ini, dimana struktur ini yang mengontrol
pemunculan mata air panas Matangnga.
Diperkirakan zona reservoir berada dibawah
titik MTLM-11A yang merupakan upflow
dari sistem panas bumi didaerah ini.
PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil MT dan gaya berat
didapatkan bahwa anomali tinggi pada peta
anomali sisa membentuk spot-spot dengan
pola kontur menutup yang terdapat dibagian
timur dan tengah, anomali tinggi ini
kemungkinan berkaitan dengan batuan
yang berfungsi sebagai sumber panas,
sedangkan anomali rendah terdapat di
bagian
baratdaya
yang
merupakan
representasi dari batuan lava andesit yang
berumur Tersier. Hasil pemodelan 2D data
MT memperlihatkan pola sebaran tahanan
jenis
rendah
(