Geo-Environment Student Challenge (GEOS) 2013

Identifikasi Prospek Panas Bumi (Geothermal) BerdasarkanFault and Fracture DensityMap(FFD) dengan Menggunakan Program SIG Surfer 9

Studi kasus Gunung Slamet, Jawa Tengah

Author : Rizal Tawakal A1, Fajar Rizki W2

Mahasiswa, Jurusan Teknik Geologi Unsoed Purbalingga, rizaltawakal@yahoo.comMahasiswa, Jurusan Teknik Geologi Unsoed Purbalingga, fajarrizkiwidiatmoko@gmail.com

AbstrakSemakin berkurangnya suplai bahan bakar fosil sebagai sumber energy dunia, memacu riset dalam bidang energy terbarukan,Salah satu energy terbarukan yang berpotensi di Indonesia adalah energi panas bumi (geothermal).Oleh karena Indonesia merupakan salah satunegara yang memiliki jalur gunung api vulkanik terbesar di dunia, potensi tersebut berasosiasi dengan system hidrogeologi yang menjadi suplai fluida padasystem geothermal.Salah satu potensi geothermal di Indonesia daerah banyumas, khusunya daerah sekitar wilayah gunung Slamet, Jawa Tengah. Eksplorasi merupakan tahap pencarian potensi geothermal untuk selanjutnya dilakukan tahap eksploitasi, salah satu tahap eksplorasi dapat dilakukan dengan analisis Fault and Fracture Density Map (FFD) merupakan peta yang didasarkan pada fault dan fracture yang diasumsikan sebagai bidang lemah yang dilewati oleh pergerakan fluida dari sistem hidrogeologi yang ada. FFD merupakan petunjuk bagi daerah reservoir atau permeabel. Metode penelitian yang digunakan adalah dengan menentukan jumlah kelurusan pada data citra daerah gunung Slamet yang kemudian diinterpretasikan sebagai faultdanfracture dengan menggunakan software MapInfo 11, hasil analisis tersebut kemudian akan dilakukan pemodelan dengan menggunakan software Surfer 9 yang selanjutnya akan digunakan sebagai analisis manifestasi Geothermal daerah Gunung Slamet dan sekitarnya. Hasil penelitian ini berupa pemodelan Fault and Fracture Density Map (FFD) daerah Gunung Slamet yang menunjukkan kemungkinan ada atau tidaknya manifestasi geothermal sebagai bahan kajian awal sebelum melakukan eksplorasi dilapangan dengan melakukan field cek baik secara surface ataupun bawah permukaan pada tahap selanjutnya.

Kata Kunci : Geothermal, Gunung Slamet,Fault and Fracture Density Map (FFD), Surfer 9, Manifestasi

I. PENDAHULUANBahan bakar fosil yang menjadi komoditas utama energi di seluruh dunia dewasa ini mulai

mengalami penurunan jumlah produksi yang diindikasikan dengan sering terjadinya kelangkaan, dan kenaikan harga bahan bakar fosil.Persoalan tersebut bukan hanya menjadi problematika bagi beberapa negara saja, namun menjadi masalah bagi seluruh negara, salah satunya adalah Indonesia.Energy alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan dan masih dalam penelitian, namun masih belum dapat diproduksi secara ekonomis dan sifatnya tidak berkelanjutan.Permasalahan-permasalah tersebut memacu riset dalam bidang energy terbarukan, Salah satu energy terbarukan yang berpotensi di Indonesia adalah energi panas bumi (geothermal).

Potensi energi panas bumi di Indonesia diperkirakan mencapai 27 GWe hal tersebut sangat erat kaitannya dengan posisi Indonesia dalam kerangka tektonik dunia. Ditinjau dari munculnya panas bumi di permukaan per satuan luas, Indonesia menempati urutan keempat dunia, bahkan dari segi temperatur yang tinggi, merupakan kedua terbesar, hal tersebut wajar saja jika melihat posisi Indonesi yang dilewati oleh jalur gunung api (ring of fire) sepanjang Sumatra, Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi sampai Maluku (wahyuningsih, 2005).Sebagian besar energi panas bumi yang telah dimanfaatkan di seluruh bahkan dari segi temperatur yang tinggi, merupakan kedua terbesar.

Energi panas bumi merupakan sumberdaya energialternatif yang kompetitif karena aman terhadap lingkungan, dan tersedia di Indonesia dalam jangka panjang atau bahkan dapat dikatakan bahwa enetgi panas bumi besifat renueble.Sebagian besar energi panas bumi yang telah dimanfaatkan di seluruh dunia merupakan energi yang diekstrak dari sitem hidrotermal.Energi panasbumi adalah energi sumberdaya alam berupa air panas atau uap yang terbentuk dalam reservoir di dalam bumi melalui pemanasan air bawah permukaan oleh batuan beku panas (Alzwar dkk, 1988).Fluida panas bawah permukaan yang membentuk system panasbumi berasal dari magmatic waters (deep waters) yang naik ke permukaan melalui rekahan-rekahan batuan dengan membawa unsur-unsur volatil (mudah menguap), misalnya CO2.Selain itu gas CO2

merupakan unsur terbesar dalam magma.Salahsatu potensi panas bumi di Indonesia adalah wilayah sekitar system hidrotermal Gunung

Slamet di Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah.Indikasi panas bumi sekitar Gunung slamet adalah ditemukannya mata air panas yaitu suatu gejalakenampakan panas bumi (geothermal)di permukaan bumi. Kemunculan mataair panas di kawasan ini dikontrol olehstruktur sesar atau sistem rekahanmemencar (radial fractures) dari G.Slamet. Persentuhansirkulasi air bawah tanah dengan batuanpanas yang diakibatkan oleh kebocoransistem panas bumi di kawasan ini,mengakibatkan terbentuknya aliran airpanas ke permukaan bumi (Pratomo. 2012)

Untuk memanfaatkan potensi panasbumi Indonesia secara optimal diperlukan usaha peningkatan penguasaan teknologi panasbumi.Salahsatunya dengan menggunakan teknologi Sistem Informasi Geologi (SIG) surfer 9 dapat dipetakan potensi panas bumi berdasarkan sesar dan kekar (fault and fracture) melalui pengeinderaan jarak jauh.Pada prinsipnya larutan hidrotermal sebagai sumber panas bumi akan mengalir melewati bidang-bidang berupa fault and fractureyang dapat dilihat pada data citra DEM. Pembuatan Fault and Fracture Density Map (FFD) dengan memanfaatkan teknologi pengiunderaan jarak jauh dan SIG seyogyanya dapat menjadi salahsatu cara yang mudah untuk memetakan potensi panasbumi di Indonesia yang secara nyata berpotensi dan didukung keadaan geografis Indonesia yang dapat dikembangkan sebagai energy terbarukan dan ramah lingkungan di tengah krisis bahan bakar fosil.

II. DASAR TEORIPenginderaan jarak jauh merupakan ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang obyek,

daerah, atau gejala dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung terhadap obyek, daerah, atau gejala yang dikaji (Lillesand et al, 2008).Salah satu data yang digunakan dalam penginderaan jarak jauh adalah data citra SRTM, data ini sering digunakan dalam analisis Sstem Informasi Geologi (SIG).

Data DEM diperoleh dari Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) yang dikelola oleh NASA. Data DEM merupakan data elevasi yang disajikan secara sekuensial dalam bentuk sel-sel pixel, disimpan dalam format grid. Data yang dapat dibangun dalam DEM adalah antara lain peta kelas ketinggian (kontur ketinggian), kemiringan lereng, arah aliran air. Untuk pengolahan data DEM dan analisis kondisi topografi wilayah, dalam penelitian ini, digunakan software Global Mapper.

Gunung Slamet (+3432 m) merupakan salah satu gunung api aktif tipe A (pernah meletus sejak tahun 1600). Gunung ini terletak pada posisi 7014’30" LS dan 109012’30" BT,dengan wilayah administrasi masuk kedalam lima wilayah yaitu KabupatenBrebes, Tegal, Pemalang, Banyumas danPurbalingga.Evolusi tubuh vulkanik dankarakteristik bentang alam, G. Slametdapat dibagi menjadi tiga periodekegiatan, yaitu G. Slamet Tua, G. Slamet Menengah, dan G. Slamet Muda. Pada kompleks G. Slamet Tua terdapat beberapa bekas kawah dan sumbat lava G. Beser (+ 925 m).Batuan vulkanik Slamet Menengah menyebar ketenggara, sedangkan batuan Slamet Muda melampar ke timur-timur laut-utara dan sebagian kecil ke barat laut.Di kaki timur G. Slamet Muda dijumpai 35 buah kerucut silinderyang berumur sekitar 0,042 ± 0,020 Ma (Sutawidjaja dan Sukhyar 2009). Secara keseluruhan G. Slamet masih memilikikegiatan kawah pusat, aktivitasnya masihberlangsung yaitu berupa hembusansolfatara, pembentukan kubah lava, sertaletusan abu

Gambar 1. Peta Geologi daerah gunung Slamet (dimodifikasi dari peta geologi regional daerah purwokerto – tegal skala 1:100000)

Panas bumi (Geothermal), adalah energy panas dari dalam bumi yang tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi dan fluida yang terkandung di dalamnya.Sumber daya geothermal umumnya berada di daerah vulkanik yang memungkinkan terciptanya suatu system geothermal di bawah permukaan bumi.Manifestasi geothermal dapat muncul di permukaan bumi berupa, misalnya, fumarol, mata air panas, kubangan lumpur panas (mudpools), geyser (Saptadji. 2002).Pada dasarnya sistim panas bumi jenis hidrothermalter bentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan

Panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas. Manifestasi panas bumi erat kaitannya dengan struktur berupa rekahan-rekahan batuan, sesar atau bidang kontak antar jenis batuan.Struktur adalah bidang lemah yang mengontrol kelurusan yang terlihat dari atas permukaan.Mempelajari pola sesar dan zona rekahan dapat memandu indikasi daerah produktif suatu reservoir panas bumi. Bidang sesar yang permeabel menjadi target dalam ekplorasi panas bumi (bujung, dkk. 2011)

Fault and Fracture Density Map (FFD)adalah suatu metode sederhana dalam eksplorasi panasbumi untuk menentukan lokasiyang kaya rekahan yang diasumsikan sebagai daerah yang berasosiasi dengan reservoir panasbumi di bawah permukaan zona dengan nilai FFD tinggibiasanya berkorelasi baik dengan daerah manifestasi permukaan dan asosiasi batuan reservoarnya dibawah permukaan (Suryantini dan Wibowo. 2009).

III. METODE PENELITIANPenentuan manifestasi panas bumi dalam penelitian ini dilakukan melaui pembentukan Fault and

Fracture Density Map (FFD) di Wilayah Sekitar Gunung Slamet.Fault and Fracture Density Map (FFD) ini dihasilkan dari beberapa parameter yang diasumsikan akan mempengaruhi kenampakan struktur yang membentuk Gunung Slamet. Parameter struktur yang digunakan yaitu Sesar dan Kekar yaitu bidang lemah yang mengontrol kelurusan yang terlihat dari atas permukaan melalui citra.

Metode yang digunakan adalah menganalisis peta DEM hasil SRTM daerah gunung slamet dengan menggunakan Global Mapper 12 kemudian ditarik kelurusan.Kelurusan yang telah ditarik dihitung nilai panjangnya dan dikelompokkan pada grid +/- 2x2 km yang dibuat secara random, selanjutnya dibuat peta kontur nilai fault and fracture density dengan menggunakan Surfer 9 yang diasumsikan bahwa pada densitas struktur tertinggi berasosiasi dengan pusat pergerakan fluida(bujung, dkk. 2011). Pada penelitian ini juga digunakan peta geologi regional Purwokerto-Tegal untuk melakukan overlapping antara hasil FFD dengan peta geologi regional wilayah Gunung Slamet sehingga dapat diinterpretasi lokasi manifestasi panas bumi Gunung Slamet.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dengan cara menggunakan metode FFD, akan dihasilkan kelurusan-kelurusan yang diasosiasikan terhadap struktur yang ada di daerah tersebut seperti pada gambar 4, atau merupakan refleksi gambaran dari topografi berupa kelurusan sungai, kelurusan lembah, struktur sesar maupun rekahan, kontak batuan dan kemunculan manifestasi panas bumi. Trend kelurusan di daerah Panas bumi Patuha umumnya memiliki arah dominan timur laut – barat daya, barat laut - tenggara, dan utara-selatan, sesuai dengan arah sesar pada peta geologi (Gambar 1).

Gambar 2. Peta elevasi digital daerah gunung Selamet (Sumber: Citra SRTM dari NASA)

Gambar 3. Peta kontur daerah gunung Selamet (Sumber: hasil generate contours Citra SRTM melalui Global Mapper)

Gambar 4. Peta persebaran struktur shear daerah gunung selamet (hasil analisis)

Gambar 5. Peta intensitas shear gunung selamet (hasil analisis)

Berdasarkan hasil perhitungan intensitas persebaran shear dengan menggunakan metoda FFD, daerah Gunung Slamet dapat dikelompokkan menjadi 2 daerah intensitas shear, yaitu intensitas tinggi (intensitas 20-32 shear) yang ditunjukkan dengan warna kuning hingga merah, dan intensitas rendah (intensitas <19 shear) dengan warna hijau - biru (Gambar 6). Daerah dengan intensitas tinggi berada di sekitar daerah Guci kec. Bumijawa Kab. Brebes. Daerah berwarna hijau merupakan daerah non anomali. Daerah bernilai tinggi berasosiasi dengan lava dan piroklastik. Kenampakan topografi menunjukkan adanya beberapa sesar dan rekahan yang mengontrol deformasi di daerah ini, dan Kawah Gunung Slamet mengon-trol deformasinya. Sesar dan rekahan sedikit mengontrol daerah sekitarnya juga.

Gambar 6 Peta Anomali Intensitas Shear daerah gunung Selamet (hasil analisis)

Berdasarkan anomali intensitas shear, daerah berwarna merah merupakan anomali intensitas shear yang mengimplikasikan bahwa pada daerah anomali tersebut terdapat prospek sumber air panas/Hydrothermal, aplikasi yang sudah ada pada daerah anomali tersebut salah satunya berada di daerah Guci sebagai pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP)

V. KESIMPULAN DAN SARANBerdasarkan metoda FFD, anomaly intensitas shear tinggi dapat menjadi salah satu parameter

prospek sumber panas bumi yang dibuktikan dengan metode tersebut di derah Guci Kec. Bumi Jawa kab. Brebes.

DAFTAR PUSTAKA

Alzwar, M, Samodra, H dan Tarigan, J.I. 1988.Pengantar Dasar Ilmu Gunungapi. Bandung: Nova.Pratomo, Indyo. 2012. Keanekaragaman Geologi Kompleks Vulkanik G. Slamet Jawa Tengah. Jakarta:

LIPI PressWahyuningsih, Rina. 2005. Potensi Dan Wilayah Kerja Pertambangan Panas Bumi Di Indonesia.

Kolokium Hasil LapanganLillesand, dkk. 2008. Remote Sensing and Image Interpretation. New York : John Willey & Sons.Berdasarkan daftar panas bumi di Jawa, Potensi geothermal G.Slamet yang terdapat di Gucci dan

Baturraden adalah 285MW (Suryantini et al, 2005a,b; Wahyuningsih, 2005)Suryantini dan Wibowo,H Hendro. 2009. Application of Fault and Fracture Density (FFD) Method for

Geothermal Exploration in Non-Volcanic Geothermal System; a Case Study in Sulawesi-Indonesia . Bnadung : Geoaplika

Suryantini, Setijadji, L.D., Wahyuningsih, R., Ehara, S., Imai, A., Watanabe, K. : Geothermal Fields of Java Island, Indonesia: Their Descriptions, Geologic Environments, and Preliminary Area-Selection Exploration Strategy.Proceedings, 3rd International workshop on Earth Science and Technology, Kyushu University, Fukuoka, (2005b), 11-18.

Saptadji, N., M. 2002, “Catatan Kuliah Tenik Panas Bumi, Penerbit ITB, BandungSutawidjaja, IS. & R. Sukhyar. 2009. Cinder cones of Mount Slamet, Central Java, Indonesia,

JurnalGeologi Indonesia, 4 (1): 57-75.Bujung, Cyrke A.N., Singarimbun. Alamta.,Muslim. Dicky.,Hirnawan. Febri.,dan Sudradjat. Adjat. 2011.

Identifikasi prospek panas bumi berdasarkan Fault and Fracture Density (FFD):Studi kasus Gunung Patuha, Jawa Barat,Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 2 No. 1 April 2011 2011: 67 - 75