Penyelidikan Gaya Berat dan Geomagnet Daerah Panas Bumi Dolok Marawa, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PENYELIDIKAN GAYA BERAT DAN GEOMAGNET DAERAH PANAS BUMI
DOLOK MARAWA, KABUPATEN SIMALUNGUN,
PROPINSI SUMATRA UTARA
Dendi Surya Kusuma, Timor Situmorang, Ary S, Sumarna, Sunarto, Hasan
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
ABSTRAK
Beberapa kelurusan dengan pola kelurusan yang tegas terutama ditunjukkan di sekitar Dolok Marawa,
Bukit Tinggi Raja, dan Batu Holing, hal ini mempertegas keberadaan struktur-struktur berarah baratdaya
– timurlaut, baratlaut-tenggara, dan hampir utara-selatan, yang secara geologi dapat dikenali di
permukaan dan merupakan struktur-struktur yang berpotongan di Bukit Tinggi Raja. Pada peta Anomali
Sisa memperlihatkan pola anomali yang terlihat lebih komplek, terdapat beberapa kelurusan seperti yang
terlihat di sekitar daerah Tinggi Raja, Dolok Marawa, Bahuan, Negeri Asih, dan sekitar daerah gunung
Bahtopu, terutama di sekitar Tinggi Raja yang memotong manifestasi air panas Dolok Marawa. Secara
umum, di sekitar daerah Tinggi Raja dimana manifestasi panas bumi Dolok Marawa berada terdapat pada
kelurusan yang mempunyai arah N400W ke arah baratlaut-tenggara dan arah utara-selatan (N1750E)
sebagai kontrol struktur. Dari anomali Bouguer dan anomali Sisa ini ditafsirkan bahwa sumber panas
yang membentuk system panas bumi Tinggi Raja Dolok diperkirakan sumber panasnya berasal dari
Gunung Dolok Bahtopu.
Berdasarkan hasil penyelidikan magnet, diperkirakan adanya beberapa struktur sesar yang mengontrol
terdapatnya manifestasi panas bumi, terutama sesar perkiraan yang terdapat dibagian barat daerah
penyelidikan. Sesar tersebut berarah tidak beraturan, antara lain ada yang ber-arah utara-selatan, barattimur dan baratdaya-timurlaut.Daerah “anomali magnit rendah” dan sedang, dengan harga anomali
magnet total lebih kecil dari -525 nT sd. -175 nT ditafsirkan merupakan daerah yang mempunyai kaitan
erat dengan terbentuknya manifestasi panas bumi di daerah ini.
1. PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Dolok Marawa terletak di
wilayah Kecamatan Silou Kahean, Kabupaten
Simalungun, Propinsi Sumatera Utara. Daerah
manifestasi air panas Tinggi Raja Dolok ini
terletak di daerah yang sebagian termasuk dalam
kawasan Cagar Alam dan sebagian lagi dalam
kawasan perkebunan kelapa sawit dan karet
rakyat.
kerja tahun anggaran 2006. Tujuan penyelidikan
geomagnet adalah untuk menafsirkan struktur
geologi bawah permukaan untuk melokalisir
daerah yang dianggap prospek untuk potensi
panas bumi di daerah penyelidikan.
Daerah ini secara geografis berada pada posisi
geografis antara 98044.46’00’’ - 98052.02’00’’
Bujur Timur dan 0305.49’00’’ - 03012.03’00’’
Lintang selatan (Gambar 1). Dolok Marawa ini
merupakan salah satu daerah sebaran panas bumi
yang mempunyai sebaran air panas yang cukup
luas, dengan temperatur yang bervariasi antara
36,4o C sampai 66,5oC.
Survei gayaberat dan geomagnet yang dilakukan
merupakan salah satu metode geofisika dalam
”penyelidikan terpadu geologi, geokimia dan
geofisika” oleh Kelompok Kerja Panas Bumi,
Pusat Sumber Daya Geologi di daerah panas bumi
Dolok Marawa, sebagai realisasi dari program
Gambar 1. Peta indeks daerah penyelidikan
2. METODE GAYA BERAT
2.1 Anomali Bouguer
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Daerah penyelidikan berada di desa Dolok
Marawa yang merupakan daerah panas bumi
berupa mata air panas yang muncul pada batuan
tufa Toba dan disekelilingnya terdapat endapan
travertin.
Hasil perhitungan anomali gaya berat (anomali
Regional, Bouguer, dan Sisa) dimuat pada
lampiran dibelakang. Nilai anomali Bouguer yang
diperlihatkan berkisar antara 61 mgal sampai 79
mgal, dimana pola anomalinya memiliki suatu
rentang anomali Bouguer dan gradien anomali
yang relatief besar.
Pola lineasi anomali Bouguer memperlihatkan
arah umum baratdaya – timurlaut, serta di
beberapa tempat seperti di sekitar Tinggi Raja,
gunung Bahtopu, Bahuan, dan Negeri Asih terjadi
pembelokan dan pengkutuban anomali rendah dan
tinggi. Peta anomali Bouguer ini memperlihatkan
kecenderungan pola regional berarah baratdayatimurlaut dengan nilai gayaberat yang meninggi
dari baratdaya ke timurlaut. Arah pola regional
ini sesuai dengan arah struktur besar Sumatera
dan daerah panas bumi ini berada di salah satu
zona struktur Sumatera. Beberapa kelurusan
dengan pola yang kuat dan tegas, terutama di
sekitar Tinggi Raja yang mempertegas keberadaan
struktur-struktur
berarah
baratlaut-tenggara,
baratdaya-timurlaut, dan hampir utara-selatan,
yang secara geologi dapat dikenali di permukaan
dan merupakan struktur-struktur tua di daerah ini.
Di sekitar Tinggi Raja ke arah gunung Bahtopu,
pola anomali Bouguer terlihat lebih komplek,
beberapa kelurusan kecil terlihat pada arah
baratdaya-timurlaut dan baratlaut-tenggara dan
hampir utara-selatan terutama yang memotong
manifestasi air panas Dolok Marawa. Pada
anomali Bouguer ini hampir sebagian besar
ditempati oleh anomali nilai rendah, yang
mungkin
mencerminkan
densitas
secara
keseluruhan dari produk gunungapi tua ini, yang
relatif lebih rendah daripada densitas sekitarnya.
Kondisi yang seperti ini mengindikasikan adanya
struktur (sesar) yang cukup komplek di sekitar
lokasi tersebut diatas, hal ini didukung oleh data
geologi permukaan yang mengindikasikan adanya
sesar di daerah tersebut. Anomali tinggi terdapat
di dua lokasi, masing-masing disekitar gunung
Bahtopu, ke arah Batu Holing dan ke arah Bahuan
dan sebagian lintasan regional. Gunung Dolok
Bahtopu merupakan nilai anomali tinggi dan
diperkirakan merupakan sumber panas (heat
sources) dari munculnya mata air panas Tinggi
Raja Dolok.
2.2 Anomali Regional Orde-2
Permukaan polinom orde-2 diperlihatkan pada
Gambar 2.2. Permukaan ini cenderung berarah
hampir baratdaya-timurlaut dengan nilai yang
meninggi dari baratdaya ke timurlaut. Nilai yang
meninggi ini mungkin disebabkan oleh karena
daerah di sebelah baratdaya sampai ke tengah
daerah penyelidikan dominan diisi oleh batuan
vulkanik yang lebih kompak dan masif
dibandingkan dengan daerah tengah ke tenggara
yang diisi oleh batuan vulkanik yang lebih banyak
terrekahkan sebagai pengisi struktur Semangko.
Gambar 2.2 memperlihatkan peta anomali
regional orde-2 daerah penyelidikan untuk
densitas 2.60 gr/cm3. Anomali regional ini
dikelompokkan menjadi anomali paling rendah
(60 s/d 63 mgal), anomali rendah (64 s/d 67
mgal), anomali sedang (68 s/d 70 mgal), dan
anomali tinggi (> 71 mgal). Anomali regional ini
memperlihatkan pola lineasi yang berarah hampir
baratdaya - timurlaut dan nilai anomali cenderung
mengecil ke arah tenggara dan baratlaut. Untuk
mendapatkan informasi gaya berat yang berkaitan
dengan target prospeksi panas bumi (lokal),
dilakukan pemisahan anomali Bouguer dari
kecenderungan
regionalnya
(struktur
dalam/regional). Pemisahan dilakukan dengan
cara mensubtraksi anomali Bouguer dengan
permukaan polinom yang dianggap mewakili
kecenderungan permukaan regional. Polinom
orde-2 dianggap paling wewakili daerah
penyelidikan mengingat tidak terlalu luasnya
daerah penyelidikan dan kecenderungan pola
regional yang dapat dikenali pada anomali
Bouguer yang menunjukkan bidang sederhana
orde-2. Permukaan ini cenderung berarah
baratdaya – timurlaut dengan nilai yang meninggi
dari baratdaya ke timurlaut. Nilai yang meninggi
dari baratdaya ke arah tengah, ini mungkin
disebabkan oleh karena daerah di baratdaya
sampai hampir ke tengah daerah penyelidikan
dominan diisi oleh batuan vulkanik yang lebih
muda dan lebih masif dibandingkan dengan
daerah tengah ke baratlaut dan tenggara yang diisi
oleh batuan vulkanik tua yang lebih banyak
terrekahkan sebagai pengisi struktur Semangko.
Dari anomali Regional terlihat adanya struktur
yang membentang dibagian baratdaya ke bagian
tengah yang diperkirakan merupakan struktur
antiklin (?).
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
2.3 Anomali Sisa
Peta Anomali Sisa ini diperlihatkan dengan
koreksi densitas 2.60 gram/cm3, yang ditampilkan
pada gambar 2.3.
Anomali sisa ini
memperlihatkan pola lineasi kontur yang dominan
berarah baratdaya – timurlaut dan utara – selatan,
selain itu juga memperlihatkan pengkutuban
anomali positif dan anomali negatif dengan
kerapatan serta pembelokan kontur yang tajam.
Kondisi demikian mengindikasi-kan adanya
struktur-struktur sesar yang dominan berarah
hampir utara–selatan, baratdaya-timurlaut dan
baratlaut- tenggara searah dengan struktur utama
daerah ini. Peta ini memperlihatkan struktur yang
agak kompleks, namun pola anomali ini relatif
memiliki persamaan dengan pola anomali
Bouguernya, hal ini diperkirakan karena pola
anomali Bouguer di daerah penyelidikan secara
dominan diakibatkan oleh struktur dalam.
Anomali Sisa ini lebih mempertegas lagi
keberadaan kelurusan-kelurusan yang dikenali
dari anomali Bouguer. Kelurusan-kelurusan
baratdaya - timurlaut, baratlaut –tenggara, secara
tegas terlihat di bagian utara daerah penyelidikan.
Di bagian tengah ke arah barat, pola anomali yang
komplek dan dikenali dari anomali Bouguer
terlihat lebih tegas lagi. Secara umum, di bagian
daerah tengah dari daerah penyelidikan dimana
manifestasi panas bumi Tinggi Raja Dolok berada
didominasi oleh kelurusan-kelurusan berarah
baratdaya-timurlaut,
baratlaut-tenggara,
dan
hampir utara-selatan. Kompleksitas kelurusan di
sekitar komplek manifestasi Tinggi Raja Dolok
mencerminkan kompleksitas struktur geologi di
daerah tersebut apalagi bila mengingat daerah
tersebut sebagai tempat termuda bagi produk
aktifitas kegunungapian.
Anomali sisa ini yang merupakan hasil ekstraksi
anomali Bouguer dengan bidang polimomial orde2, lebih mempertegas lagi keberadaan kelurusankelurusan dan anomali rendah tadi. Secara umum,
di daerah tengah daerah penyelidikan dimana
manifestasi panas bumi Tinggi Raja Dolok berada
didominasi oleh kelurusan-kelurusan berarah
baratdaya-timurlaut dan baratlaut-tenggara.
Zona anomali rendah yang terletak di sebelah
baratlaut, utara, tengah dan di ujung timurlaut
semakin terisolasi, begitu pula yang berada di
ujung sebelah selatan daerah penyelidikan.
Anomali rendah ini menunjukkan kesamaannya
dengan anomali Bouguer, hal ini mengisyaratkan
kondisi struktur lokal searah dengan struktur
dalamnya. Zona anomali tinggi yang berada di
sekitar manifestasi air panas Tinggi Raja Dolok
semakin terfokus, ini memperlihatkan bahwa
anomali sisa ini kemungkinan ditimbulkan oleh
struktur-struktur dalam dan sangat kompleks. Jika
hal ini memang benar, maka ada hal yang menarik
dari zona anomali tinggi tadi, apakah zona tinggi
ini ditimbulkan oleh blok batuan dengan densitas
yang relatif lebih tinggi dari pada batuan yang ada
disekitarnya atau berupa batuan intrusif (?) yang
berumur lebih muda dari pada batuan disekitarnya
dan berperan sebagai sumber panas dari sistem
panas bumi di daerah penyelidikan ini. Dari
kenyataan yang diperlihatkan pada peta Anomali
Sisa ini memperlihatkan bahwa Gunung Dolok
Bahtopu merupakan anomaly yang mempunyai
densitas paling tinggi dan diperkirakan sebagai
sumber panas (heat sources) dari manifestasi air
panas Tinggi Raja Dolok.
Struktur yang diperlihatkan pada anomali sisa
yang berada di bagian tengah, utara, timurlaut,
utara dan selatan mempunyai arah yang sama
dengan yang diperlihatkan oleh anomali Bouguer
dengan demikian menunjukkan bahwa struktur
lokal searah dengan struktur dalamnya.
Kelurusan-kelurusan
gaya
berat
berarah
baratdaya-timurlaut dan hampir utara-selatan yang
secara tegas terlihat di bagian tengah daerah
penyelidikan sangat cocok dengan keberadaan
struktur-struktur geologi yang dapat dikenali di
permukaan dan dari kelurusan kontur topografi.
Kompleksitas kelurusan di daerah tengah, utara,
dan barat tidak dapat dikenali dari geologi
permukaan mungkin karena tingkat erosi yang
kuat di daerah tersebut. Namun suatu struktur
sesar berarah baratlaut-tenggara dan hampir utaraselatan yang memotong manifestasi mata air
panas Tinggi Raja Dolok dapat dikenali dari
kelurusan gaya berat.
2.4 Model – 2 Dimensi
Model 2 Dimensi gaya berat dibuat melalui
penampang A-B (gambar2.4), yang memotong
manifestasi air panas Tinggi Raja Dolok di bagian
tengah daerah penyelidikan dan berarah hampir
utara–selatan. Penampang ini bertujuan untuk
memberikan gambaran struktur bawah permukaan
daerah penyelidikan secara lebih jelas, seperti
posisi mata air panas dan hubungannya terhadap
struktur-struktur sesar di bawah permukaan.
Penampang gaya berat diproses menggunakan
Program Gaya berat MD 2002 yang dibuat oleh
Tatang Yohana (2004).
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Untuk melihat struktur densitas bawah permukaan
area panas bumi ini yang dibuat dengan densiti
basement 2.60 gram/cm3 dan arah penampang
utara (A) – selatan (B) dengan panjang
penampang kurang lebih 5,250 kilometer.
Penampang ini memotong zona gaya berat lemah
dan sekitar daerah manifestasi air panas Tinggi
Raja Dolok yang berada dibagian tengah dari
daerah penyelidikan dan model struktur densitas
dibuat berdasarkan pertimbangan data geologi dan
dengan menggunakan metode verifikasi interaktif
dimana perhitungan dilakukan berulang-ulang
untuk setiap perubahan bentuk batuannya sampai
nilai hitungan sesuai dengan nilai pengamatan.
Di ujung utara diisi oleh bodi dengan densitas
2.675 gram/cm3, mempunyai kedalaman sekitar
2200 meter diperkirakan batuan andesit dan
disampingnya ditempati oleh bodi yang
mempunyai densitas rendah 2.49 gram/cm3
mempunyai kedalaman sekitar 2200 meter,
diperkirakan dasit, diantara kedua bodi tersebut
diperkirakan telah terjadi struktur sesar. Di bagian
sampingnya muncul bodi dengan densitas yang
tinggi diantara daerah sekitarnya dengan
kedalaman sekitar 1900 meter diperkirakan
andesit yang masih masif dengan densitas 2.69
gram/cm3, dan diantara bodi tersebut telah terjadi
struktur sesar. Begitu pula yang terjadi di
sebelahnya muncul bodi dengan densitas rendah
yang mempunyai densitas bervariasi 2.54, dan
2.51 gram/ cm3 dan diperkirakan andesit yang
telah terubah serta diperkirakan telah terjadi
struktur sesar. Pada bagian bawah umumnya
ditempati oleh bodi dengan densitas 2.60
gram/cm3 dan merupakan densitas basement.
Hasil dari model ini memperlihatkan telah terjadi
beberapa struktur sesar yang muncul dari mulai
sebelah utara sampai bagian tengah penampang,
dimana daerah tersebut merupakan zona lemah
yang banyak mengalami ubahan oleh pengaruh
struktur yang terjadi disekitarnya.
3. METODE GEOMAGNET
Harga anomali magnet total daerah penyelidikan
berkisar antara -824 sd. 427 nT. Harga anomali
magnet tersebut dapat dibedakan menjadi 4
kelompok sebagai berikut:
Anomali magnet rendah (warna biru), lebih kecil
dari -525 nT ditafsirkan sebagai defleksi batuan
volkanik yang telah mengalami pelapukan tinggi.
Anomali magnet rendah sampai sedang (warna
hijau) -525 s.d. -175 nT ditafsirkan sebagai respon
batuan volkanik yang telah mengalami pelapukan
sedang sampai tinggi
Anomali magnet sedang cenderung meninggi
(warna kuning), yang mana mendominasi daerah
penyelidikan, -175 sd. 125 nT ditafsirkan sebagai
respon dari pada batuan volkanik yang didominasi
oleh batuan tuf.
Anomali magnet tinggi (warna merah), lebih besar
dari 125 nT ditafsirkan sebagai defleksi batuan
beku dan/atau batuan volkanik yang didominasi
oleh lava.
Berdasarkan
hasil
penyelidikan
magnet,
diperkirakan adanya beberapa struktur sesar yang
mengontrol terdapatnya manifestasi panas bumi,
terutama sesar perkiraan yang terdapat dibagian
barat daerah penyelidikan. Sesar tersebut berarah
tidak beraturan, antara lain ada yang ber-arah
utara-selatan, barat-timur dan baratdaya-timurlaut.
Berdasarkan analisa dan interpretasi hasil
penyelidikan geomagnet, serta di korelasikan
dengan hasil penyelidikan terpadu lainnya seperti
penyelidikan geologi dan geokimia, dapat
ditafsirkan bahwa daerah anomali magnit rendah
dan rendah sampai sedang (Gambar 3.1), dengan
harga anomali magnet total lebih kecil dari -525
nT sd. -175 nT ditafsirkan merupakan daerah yang
mempunyai kaitan erat dengan terbentuknya
manifestasi panas bumi di daerah ini.
Dengan demikian daerah anomali magnit rendah
dan sedang tersebut merupakan daerah yang
berprospek baik, yang tersebar di bagian barat
daerah penyelidikan.
4. PEMBAHASAN
Dari hasil gaya berat baik dari hasil anomali
Bouguer, anomali Regional maupun anomali Sisa
memberikan gambaran bahwa di daerah sekitar
Tinggi Raja terdapat struktur yang cukup komplek
terutama struktur yang memotong daerah
manifestasi mata air panas Dolok Marawa. Dari
struktur tersebut diperkirakan merupakan kontrol
struktur dari air panas Dolok Marawa. Anomali
tinggi terdapat di dua lokasi, masing-masing
disekitar gunung Dolok Bahtopu dan sekitar
tengah atau Dolok Marawa ke arah sekitar sungai
Huti dan sebagian lintasan regional. Gunung
Dolok Bahtopu merupakan nilai anomali tinggi
dan diperkirakan merupakan sumber panas (heat
sources) dari munculnya mata air panas Tinggi
Raja Dolok.
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Ditunjang dengan hasil penyelidikan Magnet yang
menunjukkan bahwa daerah anomaly Magnet
rendah dan rendah sampai sedang tersebut
merupakan daerah yang prospek untuk potensi
panas bumi yang terletak dibagian barat daerah
penyelidikan atau disekitar gunung Dolok
Bahtopu.
5. SIMPULAN
• Peta anomali Bouguer memperlihatkan secara
jelas struktur-struktur tua yang dipengaruhi oleh
sesar besar Sumatera
• Anomali Bouguer daerah ini menunjukkan
struktur regional berarah baratdaya-timurlaut
dengan nilai yang merendah ke arah tenggara,
timurlaut, selatan, utara dan dan barat.
• Dari anomali Bouguer dan anomali Sisa ini
ditafsirkan bahwa sumber panas yang
membentuk sistem panas bumi Dolok Tinggi
Raja diperkirakan sumber panasnya berasal dari
Gunung Dolok Bahtopu.
• Peta anomali Sisa memperlihatkan pola
kelurusan yang komplek di daerah prospek
panas bumi Dolok Marawa dan sekitarnya,
dengan didominasi oleh kelurusan baratlaut tenggara dan baratdaya – timurlaut dan hampir
utara-selatan.
• Sebuah kelurusan berarah baratlaut-tenggara,
baratdaya-timurlaut dan hampir utara-selatan
yang memotong manifestasi air panas Dolok
Marawa berimpit dengan sebuah struktur
geologi, dan diperkirakan salah satunya yang
mengontrol kemunculan manifestasi panas bumi
daerah Dolok Marawa ini.
• Penyelidikan Magnet yang menunjukkan bahwa
daerah anomali magnet rendah dan rendah
sampai sedang tersebut merupakan daerah yang
prospek untuk potensi panas bumi yang terletak
di bagian barat daerah penyelidikan atau di
sekitar gunung Dolok Bahtopu.
Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
Akbar N. dkk., 1972, Laporan Inventarisasi
dan Penyelidikan Pendahuluan Gejala
Panas Bumi Pulau Weh, D.I. Aceh, Sumut
dan Jambi/Kerinci. Laporan Direktorat
Geologi Bandung (tidak dipublikasikan).
Bemmelen, van R.W., 1949. The Geology of
Indonesia. Vol. I A. The Hague, Netherlands.
Cameron, NR., dkk., 1982. The Geology of
the Medan Quadrangle, Sumatra. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi,
Bandung
Katili J.A. & F. Hehuwat 1980, Geoteconics
of Indonesia a modern View. On the
occurrence of large Transcurrent Fault in
Sumatera, Indonesia.
Telford, W.M et al, 1982.
Applied
Geophysics, Cambridge University Press.
Cambridge
S.Bit ut
S.Hu ti
300
PETA AN OM ALI BOUGUER
DAERAH PANA S BU MI DOLOK M ARAW A
KABU PATEN SIMALUN GU N, PROPINSI SUMA TERA UTARA
de nsity 2 .60
0
30
am
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
0
30
ai
Negeri Tani
S.K
ar
00
4
352000
R42
R41
RA4
0
40
Saran g P un ai
RA3
R40
R 39
R13
R 38
R37
A5500
A5250
Negeri Dolok
A5000
R12
A4750
R36
R 14
A5600
A4550
R11
B6000
B5750
A4250
A4 000
RA1
R1 0
B5500
A3750
Negeri Tongah
B5250
A3500
Negeri Asih R15
B5000
A3250
B4750
A3000
B4500
R9
A2750
Pardomoan Tongah
B4250
A25 00
R16
B400 0
A2250
B3750
A2000
0
B3500
R8
40
B3250
C 5000
A1750
D7 000
Negeri Watir
A1500
B3000
C4750
R7
R 17
B2700
D6750
Bah
oan
B2500
B2250
C4250
400
D6500
Ban dar S il au
D6000
B2000
D5750
C4000
C4550
D6 250
R6
R18
C 3750
B1750
D55 00 S.Pu lu n a
H ut a P in in g
C3500
B1500
D5250
B1250
C 3250
Bukit Tinggi Raja
D5000
C3000
B1000
D 4750
E650 0
R 19
E6250
Ba n dar H arop an
C2750
D4500
E6000
C2500
D4250
DBASE
olok M araw a
C2250
E5750
D 4000
E5500
C 20 00
D3750
E5250
R 20
C1750
400
D 3500
Pulo Hanopan
E5000
R28
C 1500
D3250
DOLOK SILAU
E4750
C12 50
D3000
E45 00
R21
D2500
R 23
D2750
C5 00
C1000
E4250
C250
C750
D2250
R27
E4000
r ai
a
C0
D2000
60
E3750
0
R24
0
R26
S.K
R2 2 Si man abu n
D1750
E3500
70
R25
30
0
E3250
D1500
E3000
B a ri ngin
Bukit Bahtopu
E2750
R 43
D1250
E2500
D1000
E2250
R1
400
P a rapa H uluan
R 29
E20 00
B untu S iant ar
R4 4
E1750
RA2
40
0
Ba tu H oli ng
0
1000
2000
3000
4000
300
300
350000
KETERANGAN
S .T
a tu
n
Jalan Raya
300
500
348000
Sungai
300
L op
S.
at an
rl omb
an ga
Kontur topogarfi
n
Dolok Seribu Bangun
R2
S .S
ia
R30
R3
R47
R32
R 48
R33
BUKIT SIBERTELU
400
R34
P a rt i M elay u
Titik Pengamatan
C 3000
R 35
400
S. Balu tu
g
S .S
in
ag
a
R5
S.Pu
t un
Manifestasi air panas
400
600
0
40
50 0
344000
Kontur Anomali
P arapat B unt u
R45
R46
R31
R4
400
700
S
ng
in
.B
a
la
kb
0
a
k
A
n gi
n
00
90
346000
S. Pa
8
800
0
50
600
700
0
60
500
0
50
700
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
342000
472000
474000
47 6000
478000
480000
482000
4 84000
486000
PETA ANOMALI REGIONAL
D AERA H PA NAS BUMI DOLOK MARA WA
K ABUPATEN SIM ALUNGUN, PROVINSI SUM ATER A UTARA
S.Hu ti
0
30
300
S.Bit u tam
Gambar 2.1 : Peta Anomali Bouguer daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
40
300
ai
R42
R 41
0
RA4
40 0
densi ty 2.60
Negeri Tani
S .K
ar
352000
S arang P unai
RA3
R 40
R39
R38
R 13
R37
A5500
A5250
Negeri Dolok
A5000
R12
A4750
A5600
R36
R 14
A4550
R11
B6000
A4250
B5750
A40 00
RA1
R10
B5500
A3750
Negeri Tongah
B52 50
A3500
Negeri Asih R15
B5000
A3 250
B 4750
A3000
B4500
R9
A2750
Pardomoan Tongah
B4250
A2500
R 16
B4000
A2250
B3750
A2000
B3500
R8
400
B3250
C 5000
A1750
D7000
Negeri Watir
B300 0
A1500
C4750
R7
R17
BB2700
aho an
D675 0
B2500
B2250
C4250
400
D6500
B and ar S ila u
D 6000
B2 000
D 5750
CC4550
4000
D6250
R6
R18
C3750
B1750
D 5500 S.Pu lu na
H ut a P ini ng
B1 500
C3500
D5250
B1250
Bukit Tinggi Raja
C 3250
D 5000
B1000
C3000
D4750
E6500
R19
B anda r H aropa n
E6250
C 2750
D4500
E6000
D4250D o lok M araw a
C2500
C2250
E5750
BASE
D 4000
E5500
C200 0
D3750
R 20
E5 250
C 1750
400
D 3500
Pu lo H anopan
E5000
R28
C 1500
D3250
E4750
DOLOK SILAU
C 1250
D3000
E4500
R23
R 21
D2500
D2750
C500
C1000
E425 0
C 250
i
C 750
D2250
R 27
E4000
ra
C0
D2000
a
60
E3750
.K
0
R24
R26
S
R22 S im ana bun
0
D1750
E3500
70
R25
30
0
E3250
D1500
E300 0
B aring in
Bahtopu
E2750
R 43
D 12 50
E2500
0
D1000
E2250
R1
40
P arapa H ulu an
R 29
B untu S iant ar
E2000
R44
E1750
R A2
400
B at u H olin g
0
1000
2000
3000
4000
300
300
350000
tu
n
KETERANGAN
S .Ta
300
500
348000
S.L
Sungai
300
an
op at
R 30
BUKIT SIBERTELU
R34
Titik Pengamatan
40
0
400
g
Manifestasi air panas
R48
R33
S .S
in
S .Pu
t un
Kontur Anomali
P arapat B unt u
R 45
R47
R32
R5
ag
a
400
500
0
Kontur topogarfi
b an ga n
400
R4
60
a rl om
R 46
R31
P arti M elay u
C 3000
R 35
400
S.Balu t u
S
.B
al
ak
700
R2
R3
344000
S.P
Dolok Seribu Bangun
S .S
ia ng
in
b
00
ak
9
0
80
80
0
Bukit
346000
An
gi
n
500
600
700
Jalan Raya
0
60
50
0
0
50
700
64
64.5
65
65.5
66
66.5
67
67.5
68
68.5
69
69.5
70
70.5
71
71.5
342000
472000
474000
476000
478000
480000
482000
484000
486000
Gambar 2.2 : Peta Anomali Regional daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PETA A NOMALI SISA
D AERA H PA NAS BUMI DOLOK MARA WA
KA BUPATEN SIM ALUNGUN, PROPINSI SUM ATER A UTARA
density 2.60
Negeri Tani
352000
R4 2
R A4
R41
Sa ra n g P u nai
RA3
A
R40
R39
R38
R13
R37
A5500
A5250
Negeri Dolok
A5000
R12
A4750
A5600
R 36
R14
A4550
R11
B6
000
A4250
B57 50
A4000
RA1
R10
B5500
A3750
Negeri Tongah
B5250
A3500
Negeri Asih R 15
B5000
A3250
B4750
A3000
B4500
R9
A27 50
Pardomoan Tongah
B425 0
A2500
R16
B4000
A2250
B3750
A2000
B3500
R8
A1750
B3250
C50 00
D7 000
Negeri Watir
B3000
A1500
C 4750
R17
R7
BB2700
ahoan
D 6750
B2500
B2250
C4250
D6000 D 6500 R6
B andar S il au
B2000
C 4550
D5750
C4000
D 6250
R18
C37 50
B1750
D5500
H ut a Pi ning
B 1500
C3500
D 5250
B 1250
C3250
Bukit Tinggi Raja
D5000
B1000
C3000
D47 50
E6500
R19
E6 250
Ba ndar H aropan
C2 750
D4500
E600 0
D 4250 D olok Maraw a
C2500
C 2250
E5750
BASE
D4000
E5500
C2000
D 3750
E5250
R20
C1750
D3500
Pulo Hanopan
E5000
R 28
C1500
D3250
E4750
DOLOK SILAU
C1250
D 3000
E4500
R23
R21
D 2500
D 2750
C500 C100 0
E4250
C250
C7 50
D2250
R27
E4000
C0
D2000
E3750
R24
R26
R22 S im anab un
D 1750
E3500
R25
E3250
D1500
E3000
B atu H ol ing
350000
348000
Bukit Bahtopu
RA2
D1 250
D 1000
346000
E2750
E2500
E2250
E2000
E1750
R43
R1
2000
3000
4000
KETERANGAN
Jalan Raya
300
Sungai
Ba ri ngin
Kontur topogarfi
R44
Dolok Seribu Bangun
R2
B
1000
Pa rap a H ulua n
R29
B unt u S iant ar
0
R3 0
R3
Kontur Anomali
R46
R31
R4
P arapat Bun tu
R45
R47
R 32
R5
Manifestasi air panas
R48
344000
R33
BUKIT SIBERTELU
R34
Pa rt i Mel a yu
Titik Pengamatan
C 3000
R35
Garis Penampang Model A - B
342000
472000
47 4000
476000
478000
480000
48 2000
484000
486000
-9
Struktur yang diperkirakan
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Gambar 2.3 : Peta Anomali Sisa daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
Gambar 3.1: Model Gaya berat 2 -Dimensi daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PETA ANOMALI MAGNET TOTAL DAERAH PANAS BUMI DOLOK MARAWA
Negeri Tani
352000
0
R42
R41
RA4
1000 2000 3000
Meter
Sarang Punai
RA3
Batu Holing
R40
A 6000
Keterangan:
R39 R38 R37
R13
A 5000
RA2
R36
B 6000
A 4000
RA1
A 3000
R9
314
R16
B 4000
A 2000
C 5000
B 3000
D 7000
R7
Bahoan
B 2000
B 1000
D 6000
C 4000
348000
D 4000
C 2000
Negeri Watir
E 5000
R28
D 1000
R21
R23
R22 Simanabun
%%u318
Baringin
R43
R1
E 2000
Parapa Huluan
R29
Buntu Siantar
%%uT.2379
1013.3
Batas daerah
prospek
R19
Bandar Haropan
E 3000
1026
346000
Batas batuan
berbeda satuan
R20Pulo Hanopan
R27
R26 R25 R24
E 4000
D 2000
Patahan diperkirakan
Bandar Silau
R18Huta Pining
R6
D 3000
C 1000
C0
Pardomoan Tongah
R17
E 6000
Dolok Marawa
Kontur anomali
magnet
Negeri Tongah
R8
D 5000
C 3000
806
Negeri Dolok
R14
Negeri Asih R15
B 5000
350000
R12
R11
R10
R44
Dolok Seribu Bangun
R2
R30
R3
R4
Parapat Buntu
R45
R46
R31
R47
R32
R48
R5
R33
344000
R34
Parti Melayu
%%u487
R35
342000
472000
474000
476000
478000
480000
482000
484000
486000
450
400
nT
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300
-350
-400
-450
-500
-550
-600
-650
-700
-750
-800
-850
-900
-950
Gambar 3.1: Peta Anomali Magnet Total Daerah Panas Bumi Dolok Marawa
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PENYELIDIKAN GAYA BERAT DAN GEOMAGNET DAERAH PANAS BUMI
DOLOK MARAWA, KABUPATEN SIMALUNGUN,
PROPINSI SUMATRA UTARA
Dendi Surya Kusuma, Timor Situmorang, Ary S, Sumarna, Sunarto, Hasan
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
ABSTRAK
Beberapa kelurusan dengan pola kelurusan yang tegas terutama ditunjukkan di sekitar Dolok Marawa,
Bukit Tinggi Raja, dan Batu Holing, hal ini mempertegas keberadaan struktur-struktur berarah baratdaya
– timurlaut, baratlaut-tenggara, dan hampir utara-selatan, yang secara geologi dapat dikenali di
permukaan dan merupakan struktur-struktur yang berpotongan di Bukit Tinggi Raja. Pada peta Anomali
Sisa memperlihatkan pola anomali yang terlihat lebih komplek, terdapat beberapa kelurusan seperti yang
terlihat di sekitar daerah Tinggi Raja, Dolok Marawa, Bahuan, Negeri Asih, dan sekitar daerah gunung
Bahtopu, terutama di sekitar Tinggi Raja yang memotong manifestasi air panas Dolok Marawa. Secara
umum, di sekitar daerah Tinggi Raja dimana manifestasi panas bumi Dolok Marawa berada terdapat pada
kelurusan yang mempunyai arah N400W ke arah baratlaut-tenggara dan arah utara-selatan (N1750E)
sebagai kontrol struktur. Dari anomali Bouguer dan anomali Sisa ini ditafsirkan bahwa sumber panas
yang membentuk system panas bumi Tinggi Raja Dolok diperkirakan sumber panasnya berasal dari
Gunung Dolok Bahtopu.
Berdasarkan hasil penyelidikan magnet, diperkirakan adanya beberapa struktur sesar yang mengontrol
terdapatnya manifestasi panas bumi, terutama sesar perkiraan yang terdapat dibagian barat daerah
penyelidikan. Sesar tersebut berarah tidak beraturan, antara lain ada yang ber-arah utara-selatan, barattimur dan baratdaya-timurlaut.Daerah “anomali magnit rendah” dan sedang, dengan harga anomali
magnet total lebih kecil dari -525 nT sd. -175 nT ditafsirkan merupakan daerah yang mempunyai kaitan
erat dengan terbentuknya manifestasi panas bumi di daerah ini.
1. PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Dolok Marawa terletak di
wilayah Kecamatan Silou Kahean, Kabupaten
Simalungun, Propinsi Sumatera Utara. Daerah
manifestasi air panas Tinggi Raja Dolok ini
terletak di daerah yang sebagian termasuk dalam
kawasan Cagar Alam dan sebagian lagi dalam
kawasan perkebunan kelapa sawit dan karet
rakyat.
kerja tahun anggaran 2006. Tujuan penyelidikan
geomagnet adalah untuk menafsirkan struktur
geologi bawah permukaan untuk melokalisir
daerah yang dianggap prospek untuk potensi
panas bumi di daerah penyelidikan.
Daerah ini secara geografis berada pada posisi
geografis antara 98044.46’00’’ - 98052.02’00’’
Bujur Timur dan 0305.49’00’’ - 03012.03’00’’
Lintang selatan (Gambar 1). Dolok Marawa ini
merupakan salah satu daerah sebaran panas bumi
yang mempunyai sebaran air panas yang cukup
luas, dengan temperatur yang bervariasi antara
36,4o C sampai 66,5oC.
Survei gayaberat dan geomagnet yang dilakukan
merupakan salah satu metode geofisika dalam
”penyelidikan terpadu geologi, geokimia dan
geofisika” oleh Kelompok Kerja Panas Bumi,
Pusat Sumber Daya Geologi di daerah panas bumi
Dolok Marawa, sebagai realisasi dari program
Gambar 1. Peta indeks daerah penyelidikan
2. METODE GAYA BERAT
2.1 Anomali Bouguer
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Daerah penyelidikan berada di desa Dolok
Marawa yang merupakan daerah panas bumi
berupa mata air panas yang muncul pada batuan
tufa Toba dan disekelilingnya terdapat endapan
travertin.
Hasil perhitungan anomali gaya berat (anomali
Regional, Bouguer, dan Sisa) dimuat pada
lampiran dibelakang. Nilai anomali Bouguer yang
diperlihatkan berkisar antara 61 mgal sampai 79
mgal, dimana pola anomalinya memiliki suatu
rentang anomali Bouguer dan gradien anomali
yang relatief besar.
Pola lineasi anomali Bouguer memperlihatkan
arah umum baratdaya – timurlaut, serta di
beberapa tempat seperti di sekitar Tinggi Raja,
gunung Bahtopu, Bahuan, dan Negeri Asih terjadi
pembelokan dan pengkutuban anomali rendah dan
tinggi. Peta anomali Bouguer ini memperlihatkan
kecenderungan pola regional berarah baratdayatimurlaut dengan nilai gayaberat yang meninggi
dari baratdaya ke timurlaut. Arah pola regional
ini sesuai dengan arah struktur besar Sumatera
dan daerah panas bumi ini berada di salah satu
zona struktur Sumatera. Beberapa kelurusan
dengan pola yang kuat dan tegas, terutama di
sekitar Tinggi Raja yang mempertegas keberadaan
struktur-struktur
berarah
baratlaut-tenggara,
baratdaya-timurlaut, dan hampir utara-selatan,
yang secara geologi dapat dikenali di permukaan
dan merupakan struktur-struktur tua di daerah ini.
Di sekitar Tinggi Raja ke arah gunung Bahtopu,
pola anomali Bouguer terlihat lebih komplek,
beberapa kelurusan kecil terlihat pada arah
baratdaya-timurlaut dan baratlaut-tenggara dan
hampir utara-selatan terutama yang memotong
manifestasi air panas Dolok Marawa. Pada
anomali Bouguer ini hampir sebagian besar
ditempati oleh anomali nilai rendah, yang
mungkin
mencerminkan
densitas
secara
keseluruhan dari produk gunungapi tua ini, yang
relatif lebih rendah daripada densitas sekitarnya.
Kondisi yang seperti ini mengindikasikan adanya
struktur (sesar) yang cukup komplek di sekitar
lokasi tersebut diatas, hal ini didukung oleh data
geologi permukaan yang mengindikasikan adanya
sesar di daerah tersebut. Anomali tinggi terdapat
di dua lokasi, masing-masing disekitar gunung
Bahtopu, ke arah Batu Holing dan ke arah Bahuan
dan sebagian lintasan regional. Gunung Dolok
Bahtopu merupakan nilai anomali tinggi dan
diperkirakan merupakan sumber panas (heat
sources) dari munculnya mata air panas Tinggi
Raja Dolok.
2.2 Anomali Regional Orde-2
Permukaan polinom orde-2 diperlihatkan pada
Gambar 2.2. Permukaan ini cenderung berarah
hampir baratdaya-timurlaut dengan nilai yang
meninggi dari baratdaya ke timurlaut. Nilai yang
meninggi ini mungkin disebabkan oleh karena
daerah di sebelah baratdaya sampai ke tengah
daerah penyelidikan dominan diisi oleh batuan
vulkanik yang lebih kompak dan masif
dibandingkan dengan daerah tengah ke tenggara
yang diisi oleh batuan vulkanik yang lebih banyak
terrekahkan sebagai pengisi struktur Semangko.
Gambar 2.2 memperlihatkan peta anomali
regional orde-2 daerah penyelidikan untuk
densitas 2.60 gr/cm3. Anomali regional ini
dikelompokkan menjadi anomali paling rendah
(60 s/d 63 mgal), anomali rendah (64 s/d 67
mgal), anomali sedang (68 s/d 70 mgal), dan
anomali tinggi (> 71 mgal). Anomali regional ini
memperlihatkan pola lineasi yang berarah hampir
baratdaya - timurlaut dan nilai anomali cenderung
mengecil ke arah tenggara dan baratlaut. Untuk
mendapatkan informasi gaya berat yang berkaitan
dengan target prospeksi panas bumi (lokal),
dilakukan pemisahan anomali Bouguer dari
kecenderungan
regionalnya
(struktur
dalam/regional). Pemisahan dilakukan dengan
cara mensubtraksi anomali Bouguer dengan
permukaan polinom yang dianggap mewakili
kecenderungan permukaan regional. Polinom
orde-2 dianggap paling wewakili daerah
penyelidikan mengingat tidak terlalu luasnya
daerah penyelidikan dan kecenderungan pola
regional yang dapat dikenali pada anomali
Bouguer yang menunjukkan bidang sederhana
orde-2. Permukaan ini cenderung berarah
baratdaya – timurlaut dengan nilai yang meninggi
dari baratdaya ke timurlaut. Nilai yang meninggi
dari baratdaya ke arah tengah, ini mungkin
disebabkan oleh karena daerah di baratdaya
sampai hampir ke tengah daerah penyelidikan
dominan diisi oleh batuan vulkanik yang lebih
muda dan lebih masif dibandingkan dengan
daerah tengah ke baratlaut dan tenggara yang diisi
oleh batuan vulkanik tua yang lebih banyak
terrekahkan sebagai pengisi struktur Semangko.
Dari anomali Regional terlihat adanya struktur
yang membentang dibagian baratdaya ke bagian
tengah yang diperkirakan merupakan struktur
antiklin (?).
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
2.3 Anomali Sisa
Peta Anomali Sisa ini diperlihatkan dengan
koreksi densitas 2.60 gram/cm3, yang ditampilkan
pada gambar 2.3.
Anomali sisa ini
memperlihatkan pola lineasi kontur yang dominan
berarah baratdaya – timurlaut dan utara – selatan,
selain itu juga memperlihatkan pengkutuban
anomali positif dan anomali negatif dengan
kerapatan serta pembelokan kontur yang tajam.
Kondisi demikian mengindikasi-kan adanya
struktur-struktur sesar yang dominan berarah
hampir utara–selatan, baratdaya-timurlaut dan
baratlaut- tenggara searah dengan struktur utama
daerah ini. Peta ini memperlihatkan struktur yang
agak kompleks, namun pola anomali ini relatif
memiliki persamaan dengan pola anomali
Bouguernya, hal ini diperkirakan karena pola
anomali Bouguer di daerah penyelidikan secara
dominan diakibatkan oleh struktur dalam.
Anomali Sisa ini lebih mempertegas lagi
keberadaan kelurusan-kelurusan yang dikenali
dari anomali Bouguer. Kelurusan-kelurusan
baratdaya - timurlaut, baratlaut –tenggara, secara
tegas terlihat di bagian utara daerah penyelidikan.
Di bagian tengah ke arah barat, pola anomali yang
komplek dan dikenali dari anomali Bouguer
terlihat lebih tegas lagi. Secara umum, di bagian
daerah tengah dari daerah penyelidikan dimana
manifestasi panas bumi Tinggi Raja Dolok berada
didominasi oleh kelurusan-kelurusan berarah
baratdaya-timurlaut,
baratlaut-tenggara,
dan
hampir utara-selatan. Kompleksitas kelurusan di
sekitar komplek manifestasi Tinggi Raja Dolok
mencerminkan kompleksitas struktur geologi di
daerah tersebut apalagi bila mengingat daerah
tersebut sebagai tempat termuda bagi produk
aktifitas kegunungapian.
Anomali sisa ini yang merupakan hasil ekstraksi
anomali Bouguer dengan bidang polimomial orde2, lebih mempertegas lagi keberadaan kelurusankelurusan dan anomali rendah tadi. Secara umum,
di daerah tengah daerah penyelidikan dimana
manifestasi panas bumi Tinggi Raja Dolok berada
didominasi oleh kelurusan-kelurusan berarah
baratdaya-timurlaut dan baratlaut-tenggara.
Zona anomali rendah yang terletak di sebelah
baratlaut, utara, tengah dan di ujung timurlaut
semakin terisolasi, begitu pula yang berada di
ujung sebelah selatan daerah penyelidikan.
Anomali rendah ini menunjukkan kesamaannya
dengan anomali Bouguer, hal ini mengisyaratkan
kondisi struktur lokal searah dengan struktur
dalamnya. Zona anomali tinggi yang berada di
sekitar manifestasi air panas Tinggi Raja Dolok
semakin terfokus, ini memperlihatkan bahwa
anomali sisa ini kemungkinan ditimbulkan oleh
struktur-struktur dalam dan sangat kompleks. Jika
hal ini memang benar, maka ada hal yang menarik
dari zona anomali tinggi tadi, apakah zona tinggi
ini ditimbulkan oleh blok batuan dengan densitas
yang relatif lebih tinggi dari pada batuan yang ada
disekitarnya atau berupa batuan intrusif (?) yang
berumur lebih muda dari pada batuan disekitarnya
dan berperan sebagai sumber panas dari sistem
panas bumi di daerah penyelidikan ini. Dari
kenyataan yang diperlihatkan pada peta Anomali
Sisa ini memperlihatkan bahwa Gunung Dolok
Bahtopu merupakan anomaly yang mempunyai
densitas paling tinggi dan diperkirakan sebagai
sumber panas (heat sources) dari manifestasi air
panas Tinggi Raja Dolok.
Struktur yang diperlihatkan pada anomali sisa
yang berada di bagian tengah, utara, timurlaut,
utara dan selatan mempunyai arah yang sama
dengan yang diperlihatkan oleh anomali Bouguer
dengan demikian menunjukkan bahwa struktur
lokal searah dengan struktur dalamnya.
Kelurusan-kelurusan
gaya
berat
berarah
baratdaya-timurlaut dan hampir utara-selatan yang
secara tegas terlihat di bagian tengah daerah
penyelidikan sangat cocok dengan keberadaan
struktur-struktur geologi yang dapat dikenali di
permukaan dan dari kelurusan kontur topografi.
Kompleksitas kelurusan di daerah tengah, utara,
dan barat tidak dapat dikenali dari geologi
permukaan mungkin karena tingkat erosi yang
kuat di daerah tersebut. Namun suatu struktur
sesar berarah baratlaut-tenggara dan hampir utaraselatan yang memotong manifestasi mata air
panas Tinggi Raja Dolok dapat dikenali dari
kelurusan gaya berat.
2.4 Model – 2 Dimensi
Model 2 Dimensi gaya berat dibuat melalui
penampang A-B (gambar2.4), yang memotong
manifestasi air panas Tinggi Raja Dolok di bagian
tengah daerah penyelidikan dan berarah hampir
utara–selatan. Penampang ini bertujuan untuk
memberikan gambaran struktur bawah permukaan
daerah penyelidikan secara lebih jelas, seperti
posisi mata air panas dan hubungannya terhadap
struktur-struktur sesar di bawah permukaan.
Penampang gaya berat diproses menggunakan
Program Gaya berat MD 2002 yang dibuat oleh
Tatang Yohana (2004).
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Untuk melihat struktur densitas bawah permukaan
area panas bumi ini yang dibuat dengan densiti
basement 2.60 gram/cm3 dan arah penampang
utara (A) – selatan (B) dengan panjang
penampang kurang lebih 5,250 kilometer.
Penampang ini memotong zona gaya berat lemah
dan sekitar daerah manifestasi air panas Tinggi
Raja Dolok yang berada dibagian tengah dari
daerah penyelidikan dan model struktur densitas
dibuat berdasarkan pertimbangan data geologi dan
dengan menggunakan metode verifikasi interaktif
dimana perhitungan dilakukan berulang-ulang
untuk setiap perubahan bentuk batuannya sampai
nilai hitungan sesuai dengan nilai pengamatan.
Di ujung utara diisi oleh bodi dengan densitas
2.675 gram/cm3, mempunyai kedalaman sekitar
2200 meter diperkirakan batuan andesit dan
disampingnya ditempati oleh bodi yang
mempunyai densitas rendah 2.49 gram/cm3
mempunyai kedalaman sekitar 2200 meter,
diperkirakan dasit, diantara kedua bodi tersebut
diperkirakan telah terjadi struktur sesar. Di bagian
sampingnya muncul bodi dengan densitas yang
tinggi diantara daerah sekitarnya dengan
kedalaman sekitar 1900 meter diperkirakan
andesit yang masih masif dengan densitas 2.69
gram/cm3, dan diantara bodi tersebut telah terjadi
struktur sesar. Begitu pula yang terjadi di
sebelahnya muncul bodi dengan densitas rendah
yang mempunyai densitas bervariasi 2.54, dan
2.51 gram/ cm3 dan diperkirakan andesit yang
telah terubah serta diperkirakan telah terjadi
struktur sesar. Pada bagian bawah umumnya
ditempati oleh bodi dengan densitas 2.60
gram/cm3 dan merupakan densitas basement.
Hasil dari model ini memperlihatkan telah terjadi
beberapa struktur sesar yang muncul dari mulai
sebelah utara sampai bagian tengah penampang,
dimana daerah tersebut merupakan zona lemah
yang banyak mengalami ubahan oleh pengaruh
struktur yang terjadi disekitarnya.
3. METODE GEOMAGNET
Harga anomali magnet total daerah penyelidikan
berkisar antara -824 sd. 427 nT. Harga anomali
magnet tersebut dapat dibedakan menjadi 4
kelompok sebagai berikut:
Anomali magnet rendah (warna biru), lebih kecil
dari -525 nT ditafsirkan sebagai defleksi batuan
volkanik yang telah mengalami pelapukan tinggi.
Anomali magnet rendah sampai sedang (warna
hijau) -525 s.d. -175 nT ditafsirkan sebagai respon
batuan volkanik yang telah mengalami pelapukan
sedang sampai tinggi
Anomali magnet sedang cenderung meninggi
(warna kuning), yang mana mendominasi daerah
penyelidikan, -175 sd. 125 nT ditafsirkan sebagai
respon dari pada batuan volkanik yang didominasi
oleh batuan tuf.
Anomali magnet tinggi (warna merah), lebih besar
dari 125 nT ditafsirkan sebagai defleksi batuan
beku dan/atau batuan volkanik yang didominasi
oleh lava.
Berdasarkan
hasil
penyelidikan
magnet,
diperkirakan adanya beberapa struktur sesar yang
mengontrol terdapatnya manifestasi panas bumi,
terutama sesar perkiraan yang terdapat dibagian
barat daerah penyelidikan. Sesar tersebut berarah
tidak beraturan, antara lain ada yang ber-arah
utara-selatan, barat-timur dan baratdaya-timurlaut.
Berdasarkan analisa dan interpretasi hasil
penyelidikan geomagnet, serta di korelasikan
dengan hasil penyelidikan terpadu lainnya seperti
penyelidikan geologi dan geokimia, dapat
ditafsirkan bahwa daerah anomali magnit rendah
dan rendah sampai sedang (Gambar 3.1), dengan
harga anomali magnet total lebih kecil dari -525
nT sd. -175 nT ditafsirkan merupakan daerah yang
mempunyai kaitan erat dengan terbentuknya
manifestasi panas bumi di daerah ini.
Dengan demikian daerah anomali magnit rendah
dan sedang tersebut merupakan daerah yang
berprospek baik, yang tersebar di bagian barat
daerah penyelidikan.
4. PEMBAHASAN
Dari hasil gaya berat baik dari hasil anomali
Bouguer, anomali Regional maupun anomali Sisa
memberikan gambaran bahwa di daerah sekitar
Tinggi Raja terdapat struktur yang cukup komplek
terutama struktur yang memotong daerah
manifestasi mata air panas Dolok Marawa. Dari
struktur tersebut diperkirakan merupakan kontrol
struktur dari air panas Dolok Marawa. Anomali
tinggi terdapat di dua lokasi, masing-masing
disekitar gunung Dolok Bahtopu dan sekitar
tengah atau Dolok Marawa ke arah sekitar sungai
Huti dan sebagian lintasan regional. Gunung
Dolok Bahtopu merupakan nilai anomali tinggi
dan diperkirakan merupakan sumber panas (heat
sources) dari munculnya mata air panas Tinggi
Raja Dolok.
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Ditunjang dengan hasil penyelidikan Magnet yang
menunjukkan bahwa daerah anomaly Magnet
rendah dan rendah sampai sedang tersebut
merupakan daerah yang prospek untuk potensi
panas bumi yang terletak dibagian barat daerah
penyelidikan atau disekitar gunung Dolok
Bahtopu.
5. SIMPULAN
• Peta anomali Bouguer memperlihatkan secara
jelas struktur-struktur tua yang dipengaruhi oleh
sesar besar Sumatera
• Anomali Bouguer daerah ini menunjukkan
struktur regional berarah baratdaya-timurlaut
dengan nilai yang merendah ke arah tenggara,
timurlaut, selatan, utara dan dan barat.
• Dari anomali Bouguer dan anomali Sisa ini
ditafsirkan bahwa sumber panas yang
membentuk sistem panas bumi Dolok Tinggi
Raja diperkirakan sumber panasnya berasal dari
Gunung Dolok Bahtopu.
• Peta anomali Sisa memperlihatkan pola
kelurusan yang komplek di daerah prospek
panas bumi Dolok Marawa dan sekitarnya,
dengan didominasi oleh kelurusan baratlaut tenggara dan baratdaya – timurlaut dan hampir
utara-selatan.
• Sebuah kelurusan berarah baratlaut-tenggara,
baratdaya-timurlaut dan hampir utara-selatan
yang memotong manifestasi air panas Dolok
Marawa berimpit dengan sebuah struktur
geologi, dan diperkirakan salah satunya yang
mengontrol kemunculan manifestasi panas bumi
daerah Dolok Marawa ini.
• Penyelidikan Magnet yang menunjukkan bahwa
daerah anomali magnet rendah dan rendah
sampai sedang tersebut merupakan daerah yang
prospek untuk potensi panas bumi yang terletak
di bagian barat daerah penyelidikan atau di
sekitar gunung Dolok Bahtopu.
Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
Akbar N. dkk., 1972, Laporan Inventarisasi
dan Penyelidikan Pendahuluan Gejala
Panas Bumi Pulau Weh, D.I. Aceh, Sumut
dan Jambi/Kerinci. Laporan Direktorat
Geologi Bandung (tidak dipublikasikan).
Bemmelen, van R.W., 1949. The Geology of
Indonesia. Vol. I A. The Hague, Netherlands.
Cameron, NR., dkk., 1982. The Geology of
the Medan Quadrangle, Sumatra. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi,
Bandung
Katili J.A. & F. Hehuwat 1980, Geoteconics
of Indonesia a modern View. On the
occurrence of large Transcurrent Fault in
Sumatera, Indonesia.
Telford, W.M et al, 1982.
Applied
Geophysics, Cambridge University Press.
Cambridge
S.Bit ut
S.Hu ti
300
PETA AN OM ALI BOUGUER
DAERAH PANA S BU MI DOLOK M ARAW A
KABU PATEN SIMALUN GU N, PROPINSI SUMA TERA UTARA
de nsity 2 .60
0
30
am
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
0
30
ai
Negeri Tani
S.K
ar
00
4
352000
R42
R41
RA4
0
40
Saran g P un ai
RA3
R40
R 39
R13
R 38
R37
A5500
A5250
Negeri Dolok
A5000
R12
A4750
R36
R 14
A5600
A4550
R11
B6000
B5750
A4250
A4 000
RA1
R1 0
B5500
A3750
Negeri Tongah
B5250
A3500
Negeri Asih R15
B5000
A3250
B4750
A3000
B4500
R9
A2750
Pardomoan Tongah
B4250
A25 00
R16
B400 0
A2250
B3750
A2000
0
B3500
R8
40
B3250
C 5000
A1750
D7 000
Negeri Watir
A1500
B3000
C4750
R7
R 17
B2700
D6750
Bah
oan
B2500
B2250
C4250
400
D6500
Ban dar S il au
D6000
B2000
D5750
C4000
C4550
D6 250
R6
R18
C 3750
B1750
D55 00 S.Pu lu n a
H ut a P in in g
C3500
B1500
D5250
B1250
C 3250
Bukit Tinggi Raja
D5000
C3000
B1000
D 4750
E650 0
R 19
E6250
Ba n dar H arop an
C2750
D4500
E6000
C2500
D4250
DBASE
olok M araw a
C2250
E5750
D 4000
E5500
C 20 00
D3750
E5250
R 20
C1750
400
D 3500
Pulo Hanopan
E5000
R28
C 1500
D3250
DOLOK SILAU
E4750
C12 50
D3000
E45 00
R21
D2500
R 23
D2750
C5 00
C1000
E4250
C250
C750
D2250
R27
E4000
r ai
a
C0
D2000
60
E3750
0
R24
0
R26
S.K
R2 2 Si man abu n
D1750
E3500
70
R25
30
0
E3250
D1500
E3000
B a ri ngin
Bukit Bahtopu
E2750
R 43
D1250
E2500
D1000
E2250
R1
400
P a rapa H uluan
R 29
E20 00
B untu S iant ar
R4 4
E1750
RA2
40
0
Ba tu H oli ng
0
1000
2000
3000
4000
300
300
350000
KETERANGAN
S .T
a tu
n
Jalan Raya
300
500
348000
Sungai
300
L op
S.
at an
rl omb
an ga
Kontur topogarfi
n
Dolok Seribu Bangun
R2
S .S
ia
R30
R3
R47
R32
R 48
R33
BUKIT SIBERTELU
400
R34
P a rt i M elay u
Titik Pengamatan
C 3000
R 35
400
S. Balu tu
g
S .S
in
ag
a
R5
S.Pu
t un
Manifestasi air panas
400
600
0
40
50 0
344000
Kontur Anomali
P arapat B unt u
R45
R46
R31
R4
400
700
S
ng
in
.B
a
la
kb
0
a
k
A
n gi
n
00
90
346000
S. Pa
8
800
0
50
600
700
0
60
500
0
50
700
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
342000
472000
474000
47 6000
478000
480000
482000
4 84000
486000
PETA ANOMALI REGIONAL
D AERA H PA NAS BUMI DOLOK MARA WA
K ABUPATEN SIM ALUNGUN, PROVINSI SUM ATER A UTARA
S.Hu ti
0
30
300
S.Bit u tam
Gambar 2.1 : Peta Anomali Bouguer daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
40
300
ai
R42
R 41
0
RA4
40 0
densi ty 2.60
Negeri Tani
S .K
ar
352000
S arang P unai
RA3
R 40
R39
R38
R 13
R37
A5500
A5250
Negeri Dolok
A5000
R12
A4750
A5600
R36
R 14
A4550
R11
B6000
A4250
B5750
A40 00
RA1
R10
B5500
A3750
Negeri Tongah
B52 50
A3500
Negeri Asih R15
B5000
A3 250
B 4750
A3000
B4500
R9
A2750
Pardomoan Tongah
B4250
A2500
R 16
B4000
A2250
B3750
A2000
B3500
R8
400
B3250
C 5000
A1750
D7000
Negeri Watir
B300 0
A1500
C4750
R7
R17
BB2700
aho an
D675 0
B2500
B2250
C4250
400
D6500
B and ar S ila u
D 6000
B2 000
D 5750
CC4550
4000
D6250
R6
R18
C3750
B1750
D 5500 S.Pu lu na
H ut a P ini ng
B1 500
C3500
D5250
B1250
Bukit Tinggi Raja
C 3250
D 5000
B1000
C3000
D4750
E6500
R19
B anda r H aropa n
E6250
C 2750
D4500
E6000
D4250D o lok M araw a
C2500
C2250
E5750
BASE
D 4000
E5500
C200 0
D3750
R 20
E5 250
C 1750
400
D 3500
Pu lo H anopan
E5000
R28
C 1500
D3250
E4750
DOLOK SILAU
C 1250
D3000
E4500
R23
R 21
D2500
D2750
C500
C1000
E425 0
C 250
i
C 750
D2250
R 27
E4000
ra
C0
D2000
a
60
E3750
.K
0
R24
R26
S
R22 S im ana bun
0
D1750
E3500
70
R25
30
0
E3250
D1500
E300 0
B aring in
Bahtopu
E2750
R 43
D 12 50
E2500
0
D1000
E2250
R1
40
P arapa H ulu an
R 29
B untu S iant ar
E2000
R44
E1750
R A2
400
B at u H olin g
0
1000
2000
3000
4000
300
300
350000
tu
n
KETERANGAN
S .Ta
300
500
348000
S.L
Sungai
300
an
op at
R 30
BUKIT SIBERTELU
R34
Titik Pengamatan
40
0
400
g
Manifestasi air panas
R48
R33
S .S
in
S .Pu
t un
Kontur Anomali
P arapat B unt u
R 45
R47
R32
R5
ag
a
400
500
0
Kontur topogarfi
b an ga n
400
R4
60
a rl om
R 46
R31
P arti M elay u
C 3000
R 35
400
S.Balu t u
S
.B
al
ak
700
R2
R3
344000
S.P
Dolok Seribu Bangun
S .S
ia ng
in
b
00
ak
9
0
80
80
0
Bukit
346000
An
gi
n
500
600
700
Jalan Raya
0
60
50
0
0
50
700
64
64.5
65
65.5
66
66.5
67
67.5
68
68.5
69
69.5
70
70.5
71
71.5
342000
472000
474000
476000
478000
480000
482000
484000
486000
Gambar 2.2 : Peta Anomali Regional daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PETA A NOMALI SISA
D AERA H PA NAS BUMI DOLOK MARA WA
KA BUPATEN SIM ALUNGUN, PROPINSI SUM ATER A UTARA
density 2.60
Negeri Tani
352000
R4 2
R A4
R41
Sa ra n g P u nai
RA3
A
R40
R39
R38
R13
R37
A5500
A5250
Negeri Dolok
A5000
R12
A4750
A5600
R 36
R14
A4550
R11
B6
000
A4250
B57 50
A4000
RA1
R10
B5500
A3750
Negeri Tongah
B5250
A3500
Negeri Asih R 15
B5000
A3250
B4750
A3000
B4500
R9
A27 50
Pardomoan Tongah
B425 0
A2500
R16
B4000
A2250
B3750
A2000
B3500
R8
A1750
B3250
C50 00
D7 000
Negeri Watir
B3000
A1500
C 4750
R17
R7
BB2700
ahoan
D 6750
B2500
B2250
C4250
D6000 D 6500 R6
B andar S il au
B2000
C 4550
D5750
C4000
D 6250
R18
C37 50
B1750
D5500
H ut a Pi ning
B 1500
C3500
D 5250
B 1250
C3250
Bukit Tinggi Raja
D5000
B1000
C3000
D47 50
E6500
R19
E6 250
Ba ndar H aropan
C2 750
D4500
E600 0
D 4250 D olok Maraw a
C2500
C 2250
E5750
BASE
D4000
E5500
C2000
D 3750
E5250
R20
C1750
D3500
Pulo Hanopan
E5000
R 28
C1500
D3250
E4750
DOLOK SILAU
C1250
D 3000
E4500
R23
R21
D 2500
D 2750
C500 C100 0
E4250
C250
C7 50
D2250
R27
E4000
C0
D2000
E3750
R24
R26
R22 S im anab un
D 1750
E3500
R25
E3250
D1500
E3000
B atu H ol ing
350000
348000
Bukit Bahtopu
RA2
D1 250
D 1000
346000
E2750
E2500
E2250
E2000
E1750
R43
R1
2000
3000
4000
KETERANGAN
Jalan Raya
300
Sungai
Ba ri ngin
Kontur topogarfi
R44
Dolok Seribu Bangun
R2
B
1000
Pa rap a H ulua n
R29
B unt u S iant ar
0
R3 0
R3
Kontur Anomali
R46
R31
R4
P arapat Bun tu
R45
R47
R 32
R5
Manifestasi air panas
R48
344000
R33
BUKIT SIBERTELU
R34
Pa rt i Mel a yu
Titik Pengamatan
C 3000
R35
Garis Penampang Model A - B
342000
472000
47 4000
476000
478000
480000
48 2000
484000
486000
-9
Struktur yang diperkirakan
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
Gambar 2.3 : Peta Anomali Sisa daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
Gambar 3.1: Model Gaya berat 2 -Dimensi daerah panas bumi Dolok Marawa, Simalungun, Sumatera Utara
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN
2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PETA ANOMALI MAGNET TOTAL DAERAH PANAS BUMI DOLOK MARAWA
Negeri Tani
352000
0
R42
R41
RA4
1000 2000 3000
Meter
Sarang Punai
RA3
Batu Holing
R40
A 6000
Keterangan:
R39 R38 R37
R13
A 5000
RA2
R36
B 6000
A 4000
RA1
A 3000
R9
314
R16
B 4000
A 2000
C 5000
B 3000
D 7000
R7
Bahoan
B 2000
B 1000
D 6000
C 4000
348000
D 4000
C 2000
Negeri Watir
E 5000
R28
D 1000
R21
R23
R22 Simanabun
%%u318
Baringin
R43
R1
E 2000
Parapa Huluan
R29
Buntu Siantar
%%uT.2379
1013.3
Batas daerah
prospek
R19
Bandar Haropan
E 3000
1026
346000
Batas batuan
berbeda satuan
R20Pulo Hanopan
R27
R26 R25 R24
E 4000
D 2000
Patahan diperkirakan
Bandar Silau
R18Huta Pining
R6
D 3000
C 1000
C0
Pardomoan Tongah
R17
E 6000
Dolok Marawa
Kontur anomali
magnet
Negeri Tongah
R8
D 5000
C 3000
806
Negeri Dolok
R14
Negeri Asih R15
B 5000
350000
R12
R11
R10
R44
Dolok Seribu Bangun
R2
R30
R3
R4
Parapat Buntu
R45
R46
R31
R47
R32
R48
R5
R33
344000
R34
Parti Melayu
%%u487
R35
342000
472000
474000
476000
478000
480000
482000
484000
486000
450
400
nT
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150
-200
-250
-300
-350
-400
-450
-500
-550
-600
-650
-700
-750
-800
-850
-900
-950
Gambar 3.1: Peta Anomali Magnet Total Daerah Panas Bumi Dolok Marawa