ANALISIS NILAI TAHANAN JENIS BERDASARKAN PEMODELAN … · 2020. 1. 28. · Telah dilakukan analisis...
Transcript of ANALISIS NILAI TAHANAN JENIS BERDASARKAN PEMODELAN … · 2020. 1. 28. · Telah dilakukan analisis...
ANALISIS NILAI TAHANAN JENIS BERDASARKAN PEMODELAN 2D
MAGNETOTELLURIK DAERAH PROSPEK PANAS BUMI
Disusun Oleh:
RIFA AZHAR HANIFA
M0211065
SKRIPSI
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
November, 2015
i
ANALISIS NILAI TAHANAN JENIS BERDASARKAN PEMODELAN 2D
MAGNETOTELLURIK DAERAH PROSPEK PANAS BUMI
Disusun Oleh:
RIFA AZHAR HANIFA
M0211065
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian
Persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
November, 2015
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi dengan judul : Analisis Nilai Tahanan Jenis Berdasarkan Pemodelan 2D
Magnetotellurik Daerah Prospek Panas Bumi
Yang ditulis oleh :
Nama : Rifa Azhar Hanifa
NIM : M0211065
Telah diuji dan dinyatakan lulus oleh dewan penguji pada
Hari :
Tanggal :
Dewan penguji :
1. Ketua penguji
Darsono S. Si., M.Si.
NIP. 19700727 199702 1 001
......................................................
2. Sekretaris penguji
Dr. Nuryani S.Si, M.Si. Ph.D.
NIP. 19690303 200003 1 001
......................................................
3. Anggota penguji 1
Budi Legowo, S.Si., M.Si.
NIP. 19730510 199903 1 002
......................................................
4. Anggota penguji 2
Irkham W.S
NIP. 1 10 00692
......................................................
Disahkan pada tanggal
oleh
Kepala Program Studi Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dr. Fahru Nurosyid. S.Si., M. Si.
NIP.19721013 200003 1 002
PERNYATAAN
iii
Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang berjudul “ANALISIS
NILAI TAHANAN JENIS BERDASARKAN PEMODELAN 2D
MAGNETOTELLURIK DAERAH PROSPEK PANAS BUMI” adalah hasil kerja saya dan
sepengetahuan saya hingga saat ini isi Skripsi ini tidak berisi materi yang telah publikasikan
atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah diajukan untuk mendapatkan gelar
kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah
dituliskan di daftar pustaka Skripsi ini dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis
di bagian ucapan terimakasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau di photocopy secara bebas tanpa
harus memberitahu penulis.
Surakarta, November 2015
RIFA AZHAR HANIFA
iv
MOTTO
“Sebaik-baiknya manusia adalah yang paling bermanfaat bagi manusia”. (HR. Ahmad , ath-
Thabrani, ad-Daruqutni)
“Jika kalian berbuat baik , sesungguhnya kalian berbuat bagi diri kalian sendiri .” (QS. Al-
Isra:7)
Jika ada kemauan Insyaallah pasti bisa
v
PERSEMBAHAN
Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang.
Kupersembahkan karya ini untuk:
Keluarga,
Pembimbing
Kawan-kawan FMIPA FISIKA UNS,
dan Pembaca
vi
Analisis Nilai Tahanan Jenis Berdasarkan Pemodelan 2D Magnetotellurik Daerah
Prospek Panas Bumi
Rifa Azhar Hanifa
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Telah dilakukan analisis nilai tahanan jenis daerah panas bumi berdasarkan inversi 2D
dan Visualisasi 3D dari hasil proses pengolahan 32 titik data Magnetotellurik (MT). Metode
MT merupakan metode geofisika pasif yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik alami
untuk memetakan nilai tahanan jenis bawah permukaan. Berdasarkan nilai tahanan jenis, hasil
inversi 2D dan visualisasi 3D memperlihatkan lapisan konduktif (<10 Ωm) diindikasikan
sebagai lapisan cap rock tersebar secara merata dengan pola linieritas pada arah Selatan ke
Timur. Nilai tahanan jenis sedang (20-60 Ωm) yang diindikasikan sebagai reservoir tersebar
merata tepat dibawah lapiasan cap rock. Nilai tahanan jenis tinggi (>70 Ωm) yang
diindikasikan sebagai conductive heat terletak tepat dibawah reservoir terakumulasi pada arang
Barat Laut daerah penelitian. Lapisan diatas cap rock dengan tahanan jenis sedang hingga
tinggi dapat diindikasikan sebagai zona lepasan atau lapisan dengan kecendrungan saturasi air
yang buruk dan minimnya alterasi .
Kata kunci : magnetotellurik, tahanan jenis, cap rock, resesrvoir, conductive heat.
vii
Analysis Resistivity Value Based Modeling of Magnetotelluric 2D Geothermal Regional
Prospects
Rifa Azhar Hanifa
Physics Department, Faculty of Mathematics and Natural Science
Sebelas Maret University
ABSTRACT
Resisitivity value of geothermal area had analyzed based on 2D inversion and 3D
visualization from the processing result 32 of data magnetotelluric (MT). The MT method is
pasive geophysical method that utilized the natural electromagnetic waves to map the
subsurface resistivity values. Based on the resistivity value, the result of 2D inversion and 3D
visualization showed the conductive layer (<10 Ωm) was indicated as cap rock layer, spread
evenly with a pattern of linearity in the south to the east. The medium resistivity value (20-60
Ωm) which was indicated as reservoir spread evenly just below the layer of capt rock. The high
resistivity value (> 70 Ωm) which was indicated as conductive heat located just below the
reservoir which accumulated in north-west reserch area. The layer of the top of capt rock with
the medium resistivity until high can be indicated as removable zones or layer which the bad
saturation water tendency and lack of alteration.
Keywords : magnetotelluric, resistivity, cap rock, reservoir, conductive heat.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan nikmat dan karuniaNya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi. Sholawat dan salam senatiasa penulis haturkan
kepada Rosulullah SAW sebagai pembimbing seluruh umat manusia. Penulisan skripsi ini
dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Sains pada
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Penulis menyadari, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa
perkuliahan hingga pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk
menyelesaikan skripsi ini. Oleh sebab itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Mulyadi dan Ibu Hadiati.M selaku orang tua, adikku Ernawati Maghfiroh M.
serta keluarga di Solo terima kasih atas semangat dan kasih sayang kalian.
2. Bapak Budi Legowo, S.Si, M.Si., dan Pak Irkham W.S selaku pembimbing yang
telah memberikan pengarahan dengan sabar selama penyusunan skripsi ini.
3. Pak Nefrizal yang telah memberikan ijin untuk melakukan pengolahan data di NSS
dan memberikan saran terimakasih atas masukan dan keritiknnya.
4. Kang arif dan Pak Deni yang telah membantu saya dari awal terimakasih atas keritik,
saran dan masukan serta bimbingan selama ini.
5. Pak Sholeh, Pak Royo, Pak Suryadi, Pak Candra, Bang Roy dan Om Firman
terimakasih atas saran, kritik dan cerita pengalaman selama ini.
6. PT. Elnusa Tbk Divisi Geoscience yang telah memberikan ijin dan fasilitas
penggunaan software dalam pengolahan serta pemodelan data.
7. Seluruh dosen pengajar, dan staff Jurusan Fisika FMIPA UNS.
8. Keluarga TINI COMPANY terimakasih atas support, waktu dan kebersamaan
selama ini.
9. Rekan kerja Tim Geofisika UNS
10. Keluarga FISIKA FMIPA UNS
11. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu.
Semoga bantuan yang diberikan semua pihak kepada penulis mendapatkan balasan dari
Allah SWT. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu.
Surakarta, November 2015
ix
Penulis
x
PUBLIKASI
Sebagian skripsi saya yang berjudul “Analiasis Pemodelan Tahanan Jenis Berdasarkan
Pemodelan 2D Magnetotellurik Daerah Panas Bumi” telah dipublikasikan pada tanggal 27
Oktober 2015 repository digilib FMIPA UNS.
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii
PERNYATAAN..................................................................................................... ii
MOTTO .................................................................................................................iv
PERSEMBAHAN .................................................................................................. v
ABSTRAK .............................................................................................................vi
ABSTRACT ......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ viii
PUBLIKASI............................................................................................................ x
DAFTAR ISI..........................................................................................................xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii
DAFTAR SIMBOL .............................................................................................xvi
BAB I PENDAHULUAN ......................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Latar Belakang .............................................. Error! Bookmark not defined.
1.2. Batasan Masalah............................................ Error! Bookmark not defined.
1.3. Perumusan Masalah ...................................... Error! Bookmark not defined.
1.4. Tujuan Penelitian .......................................... Error! Bookmark not defined.
1.5. Manfaat Penelitian ........................................ Error! Bookmark not defined.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................. Error! Bookmark not defined.
2.1. Metode Magnetotellurik ................................ Error! Bookmark not defined.
2.1.1.Konsep Dasar Metode MagnetotellurikError! Bookmark not defined.
2.1.2.Magnetotellurik 2-Dimensi .................. Error! Bookmark not defined.
2.2. Static Shift ..................................................... Error! Bookmark not defined.
2.3. Sistem Panas Bumi ........................................ Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Sistem Panas Bumi di Indonesia ......... Error! Bookmark not defined.
2.4. Karakteristik Tahanan Jenis Batuan di Daerah Panas BumiError! Bookmark not defined.
BAB III METODELOGI PENELITIAN............... Error! Bookmark not defined.
3.1. Lingkup Penelitian ........................................ Error! Bookmark not defined.
3.2. Tinjauan Daerah Penelitian ........................... Error! Bookmark not defined.
3.3. Metode Penelitian .......................................... Error! Bookmark not defined.
3.4. Pengolahan Data............................................ Error! Bookmark not defined.
xii
3.4.1.Pre-processing ..................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.2. Koreksi Statik ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.3. Inversi 2D ............................................ Error! Bookmark not defined.
3.1. Analisa Data .................................................. Error! Bookmark not defined.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................. Error! Bookmark not defined.
4.1. Kurva Hasil Pre-Processing ......................... Error! Bookmark not defined.
4.2. Kurva Hasil Koreksi Static Shift ................... Error! Bookmark not defined.
4.3. Penampang Sounding Tiap Lintasan Hasil Inversi 2DError! Bookmark not defined.
4.3.1.LINE 1 .................................................. Error! Bookmark not defined.
4.3.2. LINE 2 ................................................. Error! Bookmark not defined.
4.3.3. LINE 3 ................................................. Error! Bookmark not defined.
4.3.4. LINE 4 ................................................. Error! Bookmark not defined.
4.4. Hasil Mapping Nilai Tahanan Jenis Daerah Penelitian.Error! Bookmark not defined.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................... Error! Bookmark not defined.
5.1. Kesimpulan ................................................... Error! Bookmark not defined.
5.2. Saran ............................................................ Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ............................................... Error! Bookmark not defined.
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Pengelompokan kurva MT hasil pre-processingError! Bookmark not defined.
DAFTAR GAMBAR
xiv
Gambar 2 1. Konsep gelombang elektromagnetik (Unsworth, 2006) . Error! Bookmark not
defined.
Gambar 2.2. Ilustrasi sistem panas bumi (Saputra, 2014) .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2.3. Manifestasi permukaan (a) mata air panas (b) silika sinter (c) geyser dan (d)
kubangan lumpur panas (mud pools) (Saptaji, 2009). ... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 2.4. Skema komponen sistem panas bumi ( Jhonston, 1992) Error! Bookmark not
defined.
Gambar 3.1. Titik Pengukuran Data MT (Google Earth.com) ........... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 3.2. Skema Langkah Kerja .................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.3. Tampilan Muka SSMT2000 ........................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.4. Tamble Multi-table Editing ............................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.5. Tampilan Data Time Series Pada Time Series View ...... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 3.6. Make PFT dan TS to FT pada SSMT2000 .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.7. Robust Processing ......................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.8. Kurva Sebelum Seleksi Cross Power ............ Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.9. Hasil Rotasi Strike Angel ............................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.10. Hasil Seleksi Cross Power ............................. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.11. Proses Data TDEM ........................................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.12. Tampilan Project pada Software WinGlink .. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.13. Pengolahan Data TDEM ................................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.14. Line Data Pengukuran ................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.15. Data MT Sebelum Editing dan Smoothing .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.16. Kurva MT Setelah Editing, Smoothing dan Koreksi Statif..Error! Bookmark
not defined.
Gambar 3.17. Model 1D ....................................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.18. Model Inversi 2D ........................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 3.19. Visualisasi 3D dengan Voxler ....................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.1. Peta elevasi dan Titik Pengukuran Daerah Penelitian. . Error! Bookmark not
defined.
Gambar 4.2. Kualitas Kurva MT (a) Excelent (b) Very Good (c) Good (d) Fair. ...... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 4.3. Hasil Proses Ulang Kurva MT (a) Sebelum dan (b) Sesudah. ............... Error!
Bookmark not defined.
xv
Gambar 4. 4. Hasil Kurva MT yang telah di Koreksi Statik Shift. ..... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 4.5. Penampang Tahanan Jenis 2D LINE 1. ......... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.6. Penampang Tahanan Jenis 2D LINE 2. ......... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.7. Penampang Tahanan Jenis 2D LINE 3. ......... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.8. Penampang Tahanan Jenis 2D LINE 4. ......... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.9. Mapping Tahanan Jenis 500 m. ..................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.10. Mapping Tahanan Jenis 0 m. ........................ Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.11. Mapping Tahanan Jenis -1000 m. .................. Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.12. Mapping Tahanan Jenis -1500 m. .................. Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.13. Visualisasi 3D Lintasan Sounding (a) Dilihat dari Arah Utara Selatan (b)
Dilihat dari Atas. .......................................... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.14. Visualisasi Mapping Nilai Tahanan Jenis. .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 4.15. Visualisasi 3D dari Hasil Penampang Tahanan Jenis. .. Error! Bookmark not
defined.
xvi
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Satuan
MT Magnetotellurik
E
Medan listrik V/m
B
Fluks atau induksi magnetik Weber/m2
t Waktu s
H
Medan Magnet Ampere/m
J
Rapat arus Ampere/m2
D
Perpindahan listrik C/m2
q Rapat muatan listrik C/m3
ɛ Permitivitas material Farad/m
Permabilitas magnetik Henry/m
Konduktivitas material Siemens/m
Tahanan jenis (Resistivitas material) Ωm
k Bilangan kompleks medium
Frekuensi sudut rad/s
Skin depth m
Z Impedansi Ω
Phase gelombang degree
TE Transfer electrik
TM Transfer magnetik
T Temperatur °C