26. Survei Magnetotellurik Daerah Panas Bumi Candi Umbul Telomoyo

SURVEI MAGNETOTELLURIK DAERAH PANAS BUMI CANDI UMBULTELOMOYO
JAWA TENGAH
Oleh:
Wiwid Joni1), Asep Sugianto1), dan Edi Suhanto2)
1)
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
2)
Bidang Program dan Kerjasama

SARI
Pengukuran magnetotellurik telah dilakukan di daerah panas bumi Candi UmbulTelomoyo pada tahun 2010. Daerah panas bumi ini sangat berasosiasi kuat dengan
lingkungan vulkanik, diantaranya Gunung Ungaran yang terdapat di sebelah
utaranya, Gunung Merbabu dan Gunung Merapi yang terdapat di sebelah
selatannya. Pengukuran MT ini dilakukan pada 36 titik ukur yang tersebar dengan
jarak antar titik ukur antara 1500 m sampai dengan 2500 m. Pengukuran MT ini
bertujuan untuk mencitrakan keadaan bawah permukaan dan mendelineasi daerah
prospek panas bumi. Berdasarkan data hasil survei MT, nilai tahanan jenis rendah
yang biasanya berasosiasi dengan temperatur tinggi di bawah permukaan tersebar di
sebelah baratlaut puncak Gunung Telomoyo. Tahanan jenis rendah ini
diinterpretasikan sebagai batuan ubahan yang berfungsi sebagai batuan penudung
dan tersebar dari permukaan hingga kedalaman lebih dari 1500 meter. Reservoir

panas bumi diperkirakan berada di bawah batuan penudung ini dengan puncaknya
berada pada kedalaman sekitar 1500 meter
Kata Kunci: Magnetotellurik, Panas Bumi, Candi Umbul, Telomoyo,Jawa Tengah
PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Candi UmbulTelomoyo secara administratif berada
pada Kabupaten Semarang, Kabupaten
Magelang, dan Kabupaten Temanggung,
Provinsi Jawa Tengah (Gambar 1).
Daerah panas bumi ini berasosiasi kuat
dengan lingkungan vulkanik, dimana di
sekeliling daerah ini terdapat beberapa
gunung
api, diantaranya Gunung
Ungaran yang terdapat di sebelah
utaranya dan Gunung Merbabu dan
Gunung Merapi yang terdapat di sebelah
selatannya.
Survei MT ini merupakan rangkaian
kegiatan survey panas bumi yang
dilakukan

oleh
Badan
Geologi.
Pelaksanaan survei ini juga bersamaan
dengan pelaksanaan survei geologi dan
geokimia yang dilakukan oleh Badan
Geologi.
Survey MT ini dilakukan dengan tujuan
untuk mencitrakan keadaan bawah
permukaan,
sehingga
diperoleh
informasi yang cukup akurat untuk
mendelineasi daerah prospek panas

bumi. Metode MT ini dipilih karena
memiliki penetrasi yang cukup dalam
(lebih dari 5 km) dan memiliki sensitifitas
yang tinggi dalam mendeteksi lapisan
konduktif diantara lapisan yang resistif

(Ushijima, K., dkk., 2000)
GEOLOGI DAN GEOKIMIA
Hasil penyelidikan geologi daerah panas
bumi Telomoyo di dapat bahwa jenis
batuan di daerah survei ini dapat
dikelompokkan ke dalam 18 satuan
batuan, yang terdiri dari satu satuan
batuan sedimen, 16 satuan batuan
vulkanik, dan satu satuan endapan
permukaan (Gambar 2).
Urutan satuan batuan atau stratigrafi dari
tua ke muda adalah satuan sedimen
(Ts), Lava Gunung Ungaran-1 (QUv-1),
Lava Gunung Telomoyo-1 (QTl-1), Aliran
Piroklastik Gunung Telomoyo-1 (QTap1), Lava Gunung Telomoyo-2 (QTl-2),
Aliran Piroklastik Gunung Telomoyo-2
(QTap-2), Jatuhan Piroklastik Gunung
Telomoyo (QTjp), Lava Gunung Andong
(Qal), Lava Gunung Telomoyo-3 (QTl-3),
1


Lava Gunung Ungaran-2 (QUv-2), Lava
Gunung Merbabu-1 (QMl-1), Aliran
Piroklastik Gunung Merbabu (QMap),
Kolovium Gunung Telomoyo (QTk),
Kerucut Piroklastik (QKp-5), Lava
Gunung Merbabu-2 (QMl-2), Jatuhan
Piroklastik Gunung Merbabu (QMjp),
Lahar Gunung Merbabu (QMlh), dan
Aluvium (Qal).
Berdasarkan hasil analisis peta DEM
(digital elevation mode) dan peta
topografi, serta gejala-gejala struktur di
permukaan seperti pemunculan mata air
panas,
kelurusan
lembah
dan
punggungan, kekar-kekar, bidang sesar,
dan zona hancuran batuan, maka di

daerah
penyelidikan
ini
teramati
beberapa struktur sesar, yaitu :
1) Rim kaldera, terdapat tiga buah rim
kaldera yang terbentuk, yaitu yang
pertama kaldera letusan Gunung
Telomoyo-1 yang terdapat di lereng
selatan komplek Gunung Telomoyo
membuka ke arah utara. Kedua,
kaldera yang terdapat di tengah
daerah survei dengan diameter
sekitar 22 km, dimana struktur
kaldera ini diperkirakan terbentuk
oleh adanya kekosongan di dalam
bumi
akibat
letusan
Gunung

Telomoyo-1 yang mengakibatkan
terjadinya penurunan (subsidence)
yang membentuk zona depresi di
daerah survei. Ketiga, kaldera
letusan Gunung Telomoyo-2 yang
terdapat di lereng tenggara komplek
Gunung Telomoyo membuka ke
arah timurlaut.
2) Struktur vulkanik berupa sesar-sesar
normal berarah baratdaya-timurlaut
yang terbentuk akibat aktivitas
vulkanik Gunung Telomoyo. Struktur
ini juga memfasilitasi kemunculan
manifestasi panas bumi Candi
Umbul dan Pakis Dadu.
3) Struktur tektonik berupa sesar-sesar
mendatar berarah utara-selatan dan
baratlaut-tenggara yang merupakan
struktur regional dan sebagian
sudah ditutupi oleh produk batuan

yang lebih muda.

panas bikarbonat-khlorida sedangkan
air panas Candi Umbul dan Pakis Dadu
termasuk ke dalam tipe air panas
khlorida-bikarbonat. Keberadaan semua
mata air panas Candi Umbul-Telomoyo
pada zona immature water memberikan
gambaran bahwa kondisi air panas
kemungkinan berasal langsung dari
kedalaman
tetapi
selama
dalam
pencapaian
ke
permukaan
kemungkinan
telah
mengalami

kontaminasi oleh air permukaan atau
pengaruh
pengenceran
air
permukaannya
cukup
dominan.
Manifestasi panas bumi Candi Umbul
dan
Candi
Dukuh
diperkirakan
merupakan outflow dari sistem panas
bumi Candi Umbul-Telomoyo karena
mempunyai tipe klorida–bikarbonat.
PENGUKURAN MT
Metode
magnetotellurik
merupakan
metode eksplorasi elektromagnetik yang

mengukur respon bumi dalam besaran
medan listrik (E) dan medan magnet (H)
terhadap medan elektromagnetik (EM)
alam. Respon tersebut dapat berupa
komponen horizontal medan magnet
serta medan listrik bumi yang diukur
pada permukaan bumi pada posisi
tertentu.
Terdapat tiga jenis sumber medan EM
alam
yang
menghasilkan
medan
magnetotellurik, yaitu :
Bersumber dari kilat atau petir, sinyal
dari sumber ini memiliki frekuensi
yang tinggi
- Bersumber dari aktivitas ionosfir,
sinyal dari sumber ini memiliki
frekuensi sedang

- Bersumber dari aktivitas sun-spot
(bintik hitam) matahari, sinyal dari
sumber ini memiliki frekuensi rendah.
Tahapan pertama dalam melakukan
pengukuran MT adalah menentukan titik
ukur dan persiapan peralatan. Setelah
itu perlu dilakukan kalibrasi terhadap
MTU dan Coil. Kemudian melakukan
setting pengukuran. Setelah siap maka
dilanjutkan dengan pengambilan data
lapangan.
-

Berdasarkan hasil geokimia, air panas
Candi Dukuh termasuk ke dalam tipe air

PETA TAHANAN JENIS
2

Jumlah titik pengukuran MT dilakukan

sebanyak 36 titik ukur yang tersebar
secara acak dengan jarak antar titik ukur
antara 1500 – 2500 m.
Hasil ini disajikan dalam bentuk peta
tahanan jenis yang diambil dari hasil
pemodelan 2D, dengan kedalaman 500
meter, 1000 meter, 1500 meter, 2000
meter, 2500 meter, dan 3000 meter.
Keenam peta ini dapat memberikan
gambaran keadaan bawah permukaan
khususnya batas dari sistem panas bumi
di daerah ini.

Gunung Ungaran. Pada kedalaman ini
masih memperlihatkan adanya pola
kelurusan yang berarah baratdaya–
timurlaut yang diperkirakan merupakan
respon dari struktur yang membatasi
sistem panas bumi di daerah ini.
Pada peta sebaran tahanan jenis pada
kedalaman 2500 meter (Gambar 5), nilai
tahanan jenis rendah membentuk pola
memanjang dari baratdaya ke arah timur
laut dan diapit oleh sebaran tahanan
jenis sedang – tinggi. Pola kelurusan ini
diperkirakan merupakan respon dari
struktur graben yang ada di daerah ini.
Tahanan jenis rendah yang membentuk
kontur tertutup di sekitar daerah ubahan
dipekirakan merupakan puncak dari
reservoir panas bumi, sedangkan
tahanan jenis rendah yang berada di
sekitar mata air panas Candi Umbul
diperkirakan merupakan respon dari
batuan sedimen. Nilai tahanan jenis
sedang-tinggi yang berada di sebelah
selatan dan utara daerah penyelidikan
diinterpretasikan sebagai lava produk
dari Gunung Telomoyo dan atau Gunung
Ungaran.

Pada peta tahanan jenis kedalaman 500,
1000, dan 1500 meter (Gambar 3) ini
terlihat adanya sebaran tahanan jenis
rendah yang membentuk kelurusan
berarah baratdaya-timurlaut. Kelurusan
ini diperkirakan berhubungan dengan
struktur geologi yang membentuk graben
berarah
baratdaya-timurlaut.
Nilai
tahanan jenis rendah yang berada di
sekitar Gunung Telomoyo diperkirakan
berhubungan dengan batuan ubahan,
sedangkan yang berada di sebelah
baratnya diperkirakan berhubungan
dengan batuan sedimen. Nilai tahanan
jenis sedang – tinggi di sebelah selatan
puncak
Gunung
Telomoyo
diinterpretasikan sebagai lava produk
Gunung Telomoyo yang masih masif.

Pada peta tahanan jenis dengan
kedalaman 3000 meter (Gambar 6)
hampir didominasi oleh tahanan jenis
sedang – tinggi. Tahanan jenis rendah
hanya terlihat di sekitar mata air panas
Candi Umbul dan diinterpretasikan
sebagai batuan sedimen. Tahanan jenis
sedang yang berada di sekitar batuan
ubahan diinterpretasikan sebagai bagian
dari reservoir panas bumi, sedangkan
tahanan jenis tinggi yang berada di
sebelah selatan dan utara Gunung
Telomoyo diinterpretasikan sebagai lava
produk Gunung Ungaran dan atau
batuan sedimen yang sangat kompak.

Peta tahanan jenis dengan kedalaman
2000 meter (Gambar 4), nilai tahanan
jenis rendah lebih mengecil dan terfokus
di sebelah baratlaut Gunung Telomoyo
dan di sekitar mata air panas Candi
Umbul. Tahanan jenis rendah yang
berada di sebelah baratlaut Gunung
Telomoyo
diperkirakan
berasosiasi
dengan batuan ubahan dan berfungsi
sebagai batuan penudung (cap rock)
pada sistem panas bumi di daerah ini,
sedangkan tahanan jenis rendah yang
berada di sekitar mata air panas Candi
Umbul diperkirakan merupakan respon
dari batuan sedimen dan merupakan
batas luas dari sistem panas bumi di
daerah ini. Nilai tahanan jenis sedang –
tinggi di sekitar Gunung Andong dan
daerah
Banyubiru
diperkirakan
merupakan respon dari lava produk
Gunung Telomoyo dan atau lava produk

MODEL TAHANAN JENIS 2D
Hasil pengukuran MT juga disajikan
dalam bentuk model tahanan jenis 2D
yang terdiri dari 8 lintasan, dimana 4
lintasan berarah baratdaya – timulaut
dan 4 lintasan berarah baratlaut –
tenggara.

3

Lintasan 1 (Gambar 7) berarah
baratdaya – timurlaut dan memotong
ketiga mata air panas. Hasil pemodelan
memperlihatkan nilai tahanan jenis
rendah < 10 Ohm-m cukup luas hingga
kedalaman 4000 meter di sebelah
baratdaya dan diindikasikan sebagai
respon dari batuan sedimen yang
merupakan batas luar dari sistem panas
bumi di daerah survei. Nilai tahanan
jenis yang lebih tipis di bagian tengah
dan sebelah timurlaut diperkirakan
sebagai respon dari batuan ubahan yang
menjadi batuan penudung pada sistem
panas bumi di daerah penyelidikan.
Lintasan ini diinterpretasikan terdapat 4
buah sesar yang membentuk graben dan
yang mengontrol sistem panas bumi di
daerah penyelidikan. Sebaran tahanan
jenis sedang antara 10 Ohm-m sampai
50 Ohm-m yang berada diantara struktur
sesar tersebut diinterpretasikan sebagai
respon dari reservoar panas bumi.

tahanan jenis sedang 20 hingga 50
Ohm-m yang dekat dengan permukaan
di sekitar titik MTUT-21 diperkirakan
merupakan respon dari lava produk
Gunung Telomoyo yang masih segar
dan bersifat kedap air sehingga bisa
menjadi batuan penudung untuk sistem
panas bumi. Pada penampang ini juga
diinterpretasikan terdapat 4 buah sesar,
dimana membentuk sebuah graben yang
membatasi
sistem
panas
bumi.
Reservoar panas bumi diperkirakan
berada di bawah batuan penudung yang
dicirikan dengan sebaran tahanan jenis
rendah dan dicirikan dengan sebaran
tahanan jenis sedang antara 20 Ohm-m
sampai 50 Ohm-m.
Lintasan 4 (Gambar 10) berarah
baratdaya–timurlaut
memperlihatkan
adanya sebaran tahanan jenis rendah <
10 Ohm-m di bagian tengah yang
diinterpretasikan sebagai respon dari
batuan ubahan akibat adanya aktivitas
panas bumi. Batuan ubahan ini berfungsi
sebagai batuan penudung pada sistem
panas bumi di daerah ini. Selain itu, di
sekitar MTUT-17 juga memperlihatkan
sebaran tahanan jenis rendah yang
diinterpretasikan
sebagai
batuan
sedimen dan batuan piroklastik yang
jenuh air. Tahanan jenis sedang 20
hingga 50 Ohm-m yang berada di bawah
batuan
penudung
diinterpretasikan
sebagai reservoar dari sitem panas bumi
di daerah ini.

Lintasan 2 (Gambar 8) berarah
baratdaya-timurlaut
memperlihatkan
adanya sebaran tahanan jenis rendah <
10 Ohm-m yang mencapai kedalaman
sekitar 3000 meter di sebelah baratdaya
yang diindikasikan sebagai respon dari
batuan sedimen, dan di sebelah
timurlaut diperkirakan merupakan batuan
ubahan yang berfungsi sebagai batuan
penudung pada sistem panas bumi ini.
Kedua sebaran tahanan jenis rendah ini
diperkirakan dibatasi oleh sebuah sesar
yang miring ke arah timurlaut. Sebaran
tahanan jenis sedang antara 10 hingga
50 Ohm-m yang berada di sebelah
timurlaut di bawah sebaran tahanan jenis
rendah
diperkirakan
merupakan
reservoar panas bumi.

Lintasan 5 (Gambar 11) berarah
baratlaut-tenggara
memperlihatkan
sebaran tahanan jenis rendah < 5 Ohmm diperkirakan merupakan respon dari
batuan ubahan dan batuan piroklastik
yang jenuh air, dan tahanan jenis ±100
Ohm-m diinterpretasikan sebagai respon
dari lava produk Gunung Telomoyo dan
atau Gunung Ungaran.

Lintasan 3 (Gambar 9) berarah
baratdaya–timurlaut
memperlihatkan
adanya sebaran tahanan jenis rendah <
10 Ohm-m di dekat permukaan dari
baratdaya hingga timurlaut dengan
ketebalan sekitar 2500 meter. Tahanan
jenis rendah yang berada di sekitar titik
MTUT-25
diperkirakan
berasosiasi
dengan batuan sedimen, sedangkan
yang lainnya diperkirakan berasosiasi
dengan batuan ubahan hidrotermal. Nilai

Lintasan 6 (Gambar 12) berarah
baratlaut-tenggara
memperlihatkan
tahanan jenis rendah di bagian tengah
dekat
dengan
permukaan
yang
diperkirakan berasosiasi dengan batuan
ubahan yang berfungsi sebagai batuan
penudung pada sistem panas bumi di
4

daerah ini. Di bawah tahanan jenis
rendah terdapat tahanan jenis sedang
yang diinterpretasikan sebagai reservoar
panas bumi. Pada penampang ini juga
diinterpretasikan terdapat 2 buah sesar
normal yang membatasi sistem panas
bumi di daerah ini.

batuan penudung berada di sebelah
baratdaya puncak Gunung Telomoyo
dan tersebar dari permukaan hingga
kedalaman antara 1500 – 2000 meter.
Sedangkan tahanan jenis rendah yang
berada di sebelah barat puncak Gunung
Telomoyo
diperkirakan
merupakan
respon dari batuan sedimen yang
merupakan basemen dari sistem panas
bumi di daerah ini.

Lintasan 7 (Gambar 13) berarah
baratlaut-tenggara
menunjukkan
sebaran tahanan jenis rendah