1

PEMODELAN DISTRIBUSI AIR PANAS BAWAH PERMUKAAN PADA

MANIFESTASI AIR PANAS CISARUA, NATAR DENGAN MENGGUNAKAN

METODE MAGNETIK

Reza Syindhica b, Susanti Alawiyah

a, Nono Agus Santoso

b

a Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung

b Teknik Geofisika, Institut Teknologi Sumatera

* Corresponding E-mail: rezasyindhica@gmail.com

Abstract

The Cisarua hot spring, South Lampung Natar is surrounded by rice fields, far from the mountains, and there is not

even a volcano around it. But it is located around the Lampung-Panjang Fault which trending Northwest-Southeast.

The results based on magnetic anomaly maps, reduce to pole, upward continuation, regional and residual anomalies

are manifestations of new hot water in this study area having the same pattern that is a low anomaly while the

manifestation of old hot water a high anomalies, in accordance with the presence and the condition of the hot

springs in the study area, where the old hot springs are no longer active and the new hot springs are still active. And

based on the results of the 2.5D forward modeling supported by geological information, there are three layers in

general, namely the first layer is classified as a soil and claystone, the second layer is classified as a tuffaceous

sandstone and the third layer is classified as a metamorphic rock, and there is an indication of the Lampung-

Panjang fault which trending Northwest-Southeast is the place for the flow of heat to the area of manifestation.

While the results of 3D inverse modeling show the distribution of hot water can be found at a depth of 60m above sea

level with the possibility of spreading from the Southeast-Northwest direction. Based on the Cl–SO4–HCO3 ternary

triangle diagram, it is found that the type of hot water is bicarbonate water with estimated reservoir temperature

using Na-K-Mg ternary triangle diagram which is 240° C, and with Na-K geothermometer (Giggenbach, 1988) is

238° C.

Keywords: Cisarua, geothermal, magnetic anomaly, modeling , geochemistry.

Abstrak

Mata air panas Cisarua, Natar Lampung Selatan di kelilingi area persawahan, jauh dari pegunungan, bahkan tidak

ada gunung berapi di sekitarnya. Namun berada di sekitar jalur Sesar Lampung-Panjang yang memiliki arah Barat

Laut-Tenggara. Hasil yang diperoleh berdasarkan peta anomali magnetik, reduce to pole, kontinuasi ke atas,

anomali regional dan residual adalah manifestasi air panas baru pada daerah penelitian memiliki pola yang sama

yaitu pada anomali yang rendah sedangkan manifestasi air panas lama pada anomali yang tinggi, sesuai dengan

keberadaan dan kondisi mata air panas pada daerah penelitian, dimana mata air panas lama sudah tidak aktif dan

mata air panas baru masih aktif. Dan berdasarkan hasil forward modeling 2,5D yang didukung oleh informasi

geologi, terdapat tiga lapisan secara umum yaitu lapisan pertama digolongkan sebagai lapisan soil dan batulempung

tufan, lapisan kedua digolongkan sebagai lapisan batupasir tufan dan lapisan ketiga digolongkan sebagai lapisan

batuan metamorf, serta adanya indikasi struktur sesar yang memiliki arah Barat Laut-Tenggara yang menjadi tempat

mengalirnya panas ke daerah manifestasi. Sedangkan hasil dari inverse modeling 3D memperlihatkan distribusi air

panas nya dapat ditemukan pada kedalaman sekitar 60m di atas permukaan laut dengan kemungkinan

penyebarannya dari arah Tenggara-Barat Laut. Berdasarkan diagram segitiga ternary Cl–SO4–HCO3 didapatkan tipe

air panas nya yaitu air bikarbonat dengan perkiraan temperatur reservoir menggunakan diagram segitiga ternary Na-

K-Mg yaitu sekitar 240°C, dan geotermometer Na-K (Giggenbach, 1988) yaitu sebesar 238°C.

Kata Kunci : Cisarua, panas bumi, anomali magnetik, pemodelan, geokimia.

mailto:rezasyindhica@gmail.com

2

Pendahuluan

Natar adalah salah satu daerah prospek panas bumi di

Provinsi Lampung. Di Natar terdapat 2 prospek

panas bumi yaitu pada daerah Cisarua dan Merak

Batin. Pada mata air panas Cisarua terdapat dua

manifestasi yaitu adanya manifestasi air panas lama

yang sudah tidak aktif dan manifestasi air panas baru

yang masih aktif. Daerah penelitian ini di kelilingi

area persawahan, jauh dari pegunungan, bahkan tidak

ada gunung berapi di sekitarnya. Namun berada di

sekitar jalur Sesar Lampung-Panjang.

Peneliti yang pernah melakukan penelitian di Cisarua

adalah Suharno dkk. (2012) dan Iqbal dkk. (2019).

Penelitan oleh Suharno dkk. (2012) tentang sistem

panas bumi daerah Cisarua, Natar yang memberikan

informasi bahwa mata air panas Cisarua bekorelasi

dengan struktur Sesar Lampung-Panjang yang

tertimbun oleh Formasi Lampung. Penelitian oleh

Iqbal dkk (2019) tentang hidrogeokimia pada air

panas Cisarua, Natar yang memberikan informasi

bahwa tipe air panas pada daerah penelitian yaitu tipe

air bikarbonat.

Penelitian ini diharapkan dapat melengkapi

penelitian yang dilakukan oleh Suharno dkk. (2012)

dan Iqbal dkk. (2019) yaitu belum ada yang

menggunakan metode geofisika pada daerah

penelitian. Oleh karena itu, penulis melakukan

penelitian pada daerah Cisarua Natar dengan

menggunakan metode geofisika yaitu metode

magnetik dan geokimia untuk mendapatkan

pemodelan distribusi air panas bawah permukaan

berdasarkan nilai kontras suseptibilitas magnetik

batuan serta menentukan tipe air panas dan

temperatur reservoar dengan menggunakan data

geokimia.

Metode Tahapan dalam melakukan penelitian dari data

magnetik dapat dilakukan dengan melakukan koreksi

data magnetik dan di plot menjadi peta anomali

magnetik. Dilakukan proses RTP dan kontinuasi ke

atas, dari hasil RTP dilakukan pemisahan anomali

regional dan residual, lalu berdasarkan anomali

residual dilakukan pemodelan 2,5D dan 3D.

Sedangkan tahapan untuk data geokimia yaitu dengan

melakukan plotting pada segitiga ternary untuk

perkiraan tipe air panas dan temperatur reservoar.

Gambar 1 . Diagram Alir Penelitian

3

Hasil dan Pembahasan

1. Peta Anomali Magnetik

Luas daerah survei 1,35 km2. Pada daerah itu

dilakukan akuisisi data magnetik 90 titik dengan jarak

antar titik sekitar 25 meter kemudian di plot menjadi

peta anomali seperti pada Gambar 2.

Gambar 2. Peta Anomali Magnetik

Proses transformasi Reduce to Pole dilakukan pada

data anomali magnetik. Proses ini mengubah nilai

inklinasi dan deklinasi daerah penelitian dari sekitar -

27.92o dan 0.47o menjadi 90o dan 0o. Proses ini akan

mengubah sifat respon benda anomali magnetik dari

dipole menjadi monopole sehingga proses interpretasi

akan lebih sederhana.

Gambar 3. Reduce To Pole

Kontinuasi ke atas dilakukan untuk menonjolkan

sumber anomali yang relatif lebih dalam dengan

mereduksi sumber anomali yang terlalu dangkal sesuai

besar nilai pengangkatan kontinuasi tersebut.

Gambar 4. Hasil Kontinuasi Ke Atas (a) Kontinuasi

10 m (b) Kontinuasi 20 m (c) Kontinuasi 30 m (d)

Kontinuasi 40 m (e) Kontinuasi 50 m (f) Kontinuasi

60 m

Pemisahan anomali magnetik yang telah di reduksi ke

kutub dengan menggunakan filter Gaussian

menghasilkan peta anomali regional dan residual,

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5 dan

Gambar 6 Berdasarkan kedua peta tersebut dapat

dilihat bahwa posisi mata air panas baru berada di

anomali rendah dan mata air panas lama berada pada

anomali tinggi. Hal tersebut sesuai dengan

keberadaan mata air panas pada daerah penelitian,

dimana mata air panas baru masih aktif dan mata air

panas lama sudah tidak aktif.

4

Gambar 5. Peta Anomali Regional

Gambar 6. Peta Anomali Residual

2. Forward Modeling 2,5D

Hasil forward modeling pada lintasan A-A’

didapatkan berdasarkan slice pada peta anomali

residual pada Gambar 7 yang memiliki panjang dari

A-A‘ sekitar 316 m dengan kedalaman sekitar 450 m

dan melintasi titik manifestasi air panas Pada

Lintasan A-A’ terdapat kondisi geologi seperti yang

ditunjukan oleh Gambar 8, dimana terdapat tiga

lapisan secara umum, dengan nilai suseptibilitas

magnetik dalam satuan SI. Lapisan pertama

digolongkan sebagai lapisan soil dan batulempung

tufan dengan nilai suseptibilitas sebesar 0,004 dalam

satuan SI dengan ketebalan sekitar 50 m, dimana pada

lapisan ini terdapat singkapan travertine yang

mengandung gampingan yang merupakan alterasi

argilic. Lapisan kedua digolongkan sebagai lapisan

batupasir tufan dimana memiliki nilai suseptibilitas

sekitar 0.000495 dalam satuan SI dengan ketebalan

rata-rata sekitar 200 m. Jika dilihat dari respon

anomali magnetik pada penampang A-A’ pada

lapisan ketiga secara lateral tidak dibuat sama dengan

asumsi bahwa adanya pengaruh panas atau sumber

panas atau aliran panas itu sendiri, yang digolongkan

sebagai lapisan batuan metamorf dimana memiliki

suseptibilitas tertinggi sekitar 0.125 dalam satuan SI

dengan ketebalan rata-rata lapisan ini sekitar 200 m.

Adanya indikasi bidang sesar ditunjukan oleh garis

hitam putus-putus pada Gambar 8, dimana pada

daerah tersebut ditemukan manifestasi air panas

yang diduga dibawah permukaan nya terdapat

struktur sesar sebagai tempat keluar nya air panas

ke permukaan. Sesar tersebut diduga merupakan

perpanjangan sesar Lampung-Panjang. Hal tersebut

memang sudah diperkirakan oleh Mangga dkk

(1993).

Gambar 7. Hasil Slice Lintasan A-A’

Gambar 8. Hasil Forward Modeling Lintasan A-A’

5

3. Model 3D Inversi Data Magnetik

Hasil dari pemodelan ini akan menunjukkan model

3D distribusi air panas bawah permukaan. Dari hasil

inversi data magnetik daerah Cisarua, Natar dibagi 3

macam nilai kontras suseptibilitas magnetik, yaitu

nilai kontras rendah, sedang dan tinggi. Kontras

rendah bernilai -0,0061 sampai -0,0004 yang ditandai

dengan warna biru tua hingga hijau. Kontras sedang

bernilai -0,0001 sampai 0,0028 yang ditandai dengan

warna kuning hingga merah. Terakhir kontras tinggi

bernilai 0,0041 ke atas ditandai dengan warna merah

muda. Bentuk dari model inversi 3D dapat dilihat

pada Gambar 9.

Gambar 9. Hasil 3D Inversi dilihat dari arah Timur

Laut

Daerah dengan kontras suseptibilitas magnetik rendah

yang berada di bawah lokasi manifestasi dapat

diindikasikan sebagai distribusi air panas nya. Model

inversi 3D dengan kontras suseptibilitas magnetik

rendah dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Model 3D Anomali Rendah dilihat dari

arah Timur Laut

Berdasarkan model 3D Inversi data magnetik yang

diperoleh memperlihatkan bahwa distribusi panas

bumi nya kemungkinan memiliki arah Tenggara-

Barat Laut dan dapat ditemukan pada kedalaman

sekitar 60 meter diatas permukaan laut hingga 113

meter di bawah permukaan laut yang ditunjukkan

pada warna biru muda sampai biru tua dengan nilai

kontras suseptibilitas nya nya dari -0.0034 hingga -

0.0061 dalam satuan SI.

3.a Hasil Slice Model Inversi 3D Secara Horizontal

Gambar 11. Hasil Slice 3D Inversi Secara Horizontal

Berdasarkan hasil slice pada Gambar 11 dapat

diketahui bahwa distribusi air panas nya memiliki

arah Tenggara-Barat Laut yang ditunjukkan dengan

warna biru muda-biru tua. Dimana semakin kearah

atas per kedalamannya maka distribusi air panas nya

semakin kecil sedangkan semakin kearah bawah

distribusi air panas nya semakin besar atau terlihat

jelas. Hal itu dikarenakan semakin ke arah atas maka

panas yang mengalir semakin menjauhi sumber

panas, distribusi panas nya semakin mengecil dan

hanya bisa muncul ke permukaan melalui struktur

sesar yang ada dan mata air panas Cisarua, Natar

mulai terlihat kepermukan pada kedalaman sekitar

60m diatas permukaan laut.

6

4. Geokimia

Diagram segitiga ternary Cl–SO4–HCO3 (Simmons,

1998) digunakan untuk mengklasifikasikan tipe air

pada panas bumi. Kandungan relatif yang digunakan

sebagai parameternya adalah kandungan klorida (Cl),

bikarbonat (HCO3) dan sulfat (SO4) Pengolahan data

dilakukan dengan menghitung persentase unsur Cl,

HCO3 dan SO4. Dan Diagram segitiga ternary Na–K–

Mg, (Simmons, 1998) merupakan sebuah metode

yang digunakan untuk pendugaan temperatur

reservoir. Pengolahan data dilakukan dengan

menghitung persentase unsur Na, K dan Mg.

Gambar 12. Diagram Segitiga Ternary Cl-SO4-HCO3

Gambar 13. Diagram Segitiga Ternary Na-K-Mg

Dari hasil plotting pada diagram segitiga ternary Cl-

SO4-HCO3, diketahui bahwa jenis tipe air panas pada

daerah penelitian merupakan tipe air bikarbonat, Air

bikarbonat dari mata air panas tersebut termasuk

dalam zona peripheral water yang merupakan tipikal

komposisi daerah outflow ataupun daerah kondensasi

(Nicholson, 1993). Dan pada diagram segitiga ternary

Na-K-Mg pada Gambar 13 posisi mata air panas

Cisarua, Natar memiliki temperatur reservoir sebesar

240°C yang terletak pada Partial Equilibrium,

sebagai indikasi manifestasi yang muncul ke

permukaan yang dipengaruhi oleh interaksi antara

fluida dengan batuan dalam keadaan panas sebelum

bercampur dengan air permukaan (air meteorik).

4.a Geotermometer Na-K

Perkiraan temperatur reservoir panas bumi dapat

dilakukan dengan data Na-K (Fournier, 1979 ;

Giggenbach, 1988) pada daerah manifestasi mata air

panas didaerah penelitian.

1. Geotermometer Na-K (Fournier, 1979)

(

)

(1)

Berdasarkan perhitungan temperatur dengan

menggunakan persamaan diatas, maka didapatkan

hasil temperature reservoir sebesar 223°C.

2. Geotermometer Na-K (Giggenbach, 1988)

(

)

(2)

Berdasarkan perhitungan temperatur dengan

menggunakan persamaan diatas, maka didapatkan

hasil temperatur sebesar 238°C.

5. Model Sistem Panas Bumi Daerah Penelitian

Pada Gambar 14 merupakan konseptual model

sistem panas bumi pada daerah penelitian Cisarua,

Natar.

Gambar 14 Model Sistem Panas Bumi Daerah

Penelitian

7

Kesimpulan

Dengan mengacu kepada tujuan dan hasil penelitian

maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Berdasarkan peta anomali magnetik, reduce to pole, kontinuasi ke atas, anomali regional dan

residual menunjukkan bahwa manifestasi air

panas baru pada daerah penelitian memiliki pola

yang sama yaitu pada anomali yang rendah

sedangkan manifestasi air panas lama pada

anomali yang tinggi, sesuai dengan keberadaan

dan kondisi mata air panas pada daerah

peneltian, yaitu untuk mata air panas lama sudah

tidak aktif dan mata air panas baru masih aktif.

2. Berdasarkan hasil 2,5D forward modeling dan 3D inverse modeling dari peta anomali residual

diperoleh hasil sebagai berikut:

a) Hasil forward modeling didapatkan tiga lapisan yaitu pada lapisan pertama merupakan

lapisan soil dan batulempung tufan, lapisan

kedua digolongkan sebagai lapisan batupasir

tufan, dan lapisan ketiga digolongkan sebagai

lapisan batuan metamorf.

b) Hasil inverse modeling yang didukung oleh peta anomali magnetik, reduce to pole,

kontinuasi keatas, anomali regional dan

residual, didapatkan bahwa distribusi air

panas bawah permukaan pada daerah

penelitian kemungkinan penyebarannya dari

arah Tenggara-Barat Laut, dan dapat

ditemukan pada kedalaman sekitar 60m di

atas permukaan laut.

3. Berdasarkan hasil geokimia didapatkan hasil bahwa tipe mata air panas menurut diagram

segitiga ternary Cl-SO4-HCO3 (Simmons, 1998)

yaitu tipe bikarbonat, dengan perkiraan

temperatur reservoir menggunakan diagram

segitiga ternary Na-K-Mg (Simmons, 1998)

yaitu sekitar 240°C, geotermometer Na-K

(Fournier, 1979) sekitar 223°C dan

geotermometer Na-K (Giggenbach, 1988) yaitu

suhu reservoir sekitar 238°C.

Acknowledgement

Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada staf

tenaga didik Teknik Geofisika Institut Teknologi

Sumatera yang telah membantu dalam penyelesaian

penelitian ini.

Saran

Penulis menyadari bahwa penelitian ini jauh dari kata

sempurna. Maka dari itu penulis memiliki beberapa

saran untuk penelitian-penelitian di masa yang akan

datang.

1. Perlu memperluas area penelitian agar interpretasi model anomali dapat lebih

dalam.

2. Perlu dilakukan penelitian dengan metode geofisika yang lain agar keakuratan hasil

lebih tinggi terutama pada daerah yang

terindikasi kuat adanya struktur sesar bawah

permukaan.

Daftar Pustaka

[1] Fournier, R.O., 1979. A Revised Equation for

theNA/K Geothermometer. US Geol. Surv. 3.

[2] Giggenbach, WF. 1988. Chemical Techniques in

Geothermal Exploration. New Zealand:

Chemistry Division, DSIR, Private Bag.

[3] Iqbal, M ., Juliarka, B.R., Ashuri, W,, Al Farishi,

B. 2019. Hydrogeochemistry of Natar and

Cisarua Hot springs in South Lampung,

Indonesia. Institut Teknologi Sumatera:

Lampung.

[4] Mangga, S.A., Amirudin, Suwarti, T., Gafoer, S.,

Sidarto, 1993. Peta Geologi Lembar

Tanjungkarang, Sumatera skala 1:250.000.

[5] Nicholson, K., 1993, Geothermal Fluids ;

Chemistry and Exploration Tecniques, Springer

Verlag, Inc, Berlin.

[6] Simmons S.F .1998. Geochemistry Lecture Note

1998. University of Auckland, Auckland.

[7] Suharno.2012.Sistem Panas Bumi Cisarua Natar

Lampung Selatan. Universitas Negeri Lampung:

Lampung.