## Overview of Geothermal Potential in Momiwaren, South Manokwari Regency using Earth Gravity Field Analysis

## Richard Lewerissa
Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Papua r.lewerissa@unipa.ac.id
Abstract : West Papua province has a geothermal resource that can be established as renewable electricity energy  or  tourism.  One  of  the  locations  for  geothermal  prospects  is  in  the  Momiwaren  district  of  South Manokwari  regency.  A  preliminary  study  in  form  of  a  qualitative  interpretation  has  been  conducted through the analysis of high-resolution of earth gravity fields from the Global Gravity Map developed by Curtin  University,  Australia.  This  research  was  performed  to  increase  the  boundary  of  the  geological structure which indicates the existence of a source of manifestation of  hotsprings and the fault structures that control it. The study begins with the reduction of the gravity field data to obtain a complete Bouguer anomaly based on the SRTM2gravity terrain model correction. Furthermore, regional and residual gravity anomalies  are  separated,  and  vertical  and  horizontal  gravitational  gradient  analysis  using  2-D  fast Fourier transform. Qualitative interpretation  produces models and  boundaries of the main structure and the corresponding Demini and Gaya Baru faults and the distribution of the geological rock formations in the  study  area.  This  interpretation  provides  useful  information  as  a  constraint  for  quantitative interpretation through subsurface inversion modeling to obtain detailed geothermal models in Momiwaren.
Keywords: Earth gravity field, Geothermal potential, GGM, Momiwaren, SRTM2gravity.

## Tinjauan Potensi Panas Bumi di Momiwaren, Kabupaten Manokwari Selatan menggunakan Analisis Medan Gravitasi Bumi
Abstrak: Provinsi  Papua  Barat  memiliki  potensi  energi  panas  bumi  yang  dapat  dikembangkan  sebagai energi listrik alternatif terbarukan maupun pariwisata. Salah satu lokasi potensi panas bumi tersebut berada di daerah Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan. Studi penduhuluan berupa intepretasi kualitatif telah dilakukan melalui pemanfaatan dan analisis medan gravitasi bumi resolusi tinggi berbasis satelit dari model Global  Gravity  Map (GGM)  yang  dikembangkan  oleh  universitas  Curtin,  Australia.  Penelitian  ini dilakukan  untuk  meningkatkan  batas  dari  struktur  geologi  yang  mengindikasikan  keberadaan  sumber manifestasi air panas dan struktur patahan yang mengontrolnya. Kajian diawali dengan reduksi data medan gravitasi  hingga  mendapatkan  anomali  gravitasi  Bouguer  lengkap  berdasarkan  model  koreksi  medan SRTM2gravity.  Selanjutnya  dilakukan  pemisahan  anomali  gravitasi  regional  dan  residual,  serta  analisis gradien  gravitasi  vertikal  dan  horisontal  menggunakan  transformasi  Fourier  cepat  2-D.  Interpretasi kualitatif  menghasilkan  model  dan  batasan  struktur  utama  dan  patahan  Demini  dan  Gaya  Baru  yang bersesuaian dan distribusi formasi  geologi batuan di wilayah kajian. Interpretasi kualitatif ini memberikan informasi  yang  sangat  bermanfaat  sebagai  konstrain  untuk  interpretasi  kuantitatif  melalui  pemodelan inversi bawah permukaan untuk mendapatkan model geologi panas bumi di Momiwaren secara detail.
Kata kunci: GGM, Medan gravitasi bumi, Momiwaren, Potensi panas bumi, SRTM2gravity.

## PENDAHULUAN
Panas  bumi  merupakan  energi  yang  ramah  lingkungan  dan  relatif  kompetitif  untuk dimanfaatkan  sebagai  pembangkit  listrik bagi  daerah  yang  memiliki  keterbatasan  untuk memenuhi kebutuhan energi listrik. Pemanfaatan energi panas bumi saat ini hanya sekitar

## Kasuari: Physics Education Journal (KPEJ)

## Universitas Papua
Web: http://jurnal.unipa.ac.id/index.php/kpej
3  %  dan  penggunaan  secara  langsung  masih  belum  optimal  (Syahwanti  dkk.,  2014). Provinsi  Papua  Barat  merupakan  salah  satu  daerah  di  bagian  timur  Indonesia  yang memiliki potensi energi panas bumi yang dapat dikembangkan sebagai pembangkit listrik ataupun  pariwisata.  Kajian  tentang  potensi  panas  bumi  di  beberapa  tempat  di  provinsi Papua  Barat  telah  dilakukan  oleh  beberapa  peneliti  terdahulu.  Pada  tahun  1977  telah dilakukan inventarisasi gejala kenampakan panas bumi di Papua Barat secara khusus di Sorong  dan  Manokwari  (Sihombing,  1977).  Kusnadi  dkk  pada  tahun  2009  telah melakukan  penyelidikan  pendahuluan  panas  bumi  daerah  Manokwari  provinsi  Papua Barat  berupa  studi  geologi  dan  geokimia  pada  tiga  tempat  yang  berbeda  yaitu Momiwaren,  Menyambo,  dan  Kebar.  Penelitian  ini  mendapatkan  kesimpulan  bawah adanya panas bumi di ketiga lokasi tersebut, diawali dengan adanya sisa panas dari tubuh batuan  beku  yang  telah  membeku,  kemudian  memanasi  air  meteorik  yang  muncul  ke permukaan melalui rekahan akibat proses tektonik (Kusnadi dkk., 2009).
Kajian  tentang  studi  potensi  panas  bumi  di  kabupaten  Manokwari  Selatan,  provinsi Papua  Barat  berdasarkan  analisa  geokimia  telah  dilakukan  oleh  Raharjo  dkk,  2017 dengan  hasil  yang  diperoleh  berupa  potensi  panas  bumi  Demini  merupakan manifestasi suhu rendah dan pengembangannya terkendala biaya, persepsi masyarakat, dan teknologi yang digunakan  (Raharjo dkk., 2017). Kusumo dan Raharjo tahun 2019 telah melakukan identifikasi  manifestasi  panas  bumi  berdasarkan  interpretasi  citra  di  daerah  Kebar kabupaten  Manokwari,  Provinsi  Papua  Barat  dan  mendapatkan  hasil  beberapa  daerah baru  potensi  panas  bumi  dengan  indikator  panas  permukaan  yang  tinggi,  tidak  berapa pada  vegetasi  lebat,  dan  dekat  dengan  struktur  geologi  utama  (Kusumo  &  Raharjo, 2019).  Berdasarkan  informasi  penelitian  sebelumnya,  diketahui  bahwa  kajian  potensi panas bumi di Papua Barat secara keseluruhan masih terbatas pada kajian di permukaan bumi, belum mengkaji potensi di bawah permukaan bumi ( subsurface ) dari sistem panas bumi  tersebut.  Bagaimanapun,  diperlukan  kajian  lain  tentang  potensi  panas  bumi, sehingga  mendapatkan  hasil  yang  terintegrasi  dan  komprehensif  tentang  sistem  panas bumi di wilayah kajian. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji model bawah permukaan melalui  interpretasi  pendahuluan  secara  kualitatif  menggunakan  salah  satu  metode geofisika  yaitu  metode  gravitasi  bumi  untuk  mengkaji  potensi  panas  bumi  di Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan, provinsi Papua Barat.
Penerapan  metode  gravitasi  bumi  di  beberapa  tempat  di  dunia  menunjukkan  hasil yang  signifikan  dalam  eksplorasi  panas  bumi  seperti  mendeleniasi  zona  patahan  dan rekahan  yang  berasosiasi  dengan  reservoir  panas  bumi  dan  juga  lebih  sederhana  serta ekonomis  dalam  pelaksanaannya  (Mohammadzadeh  Moghaddam  dkk.,  2016).  Kajian gravitasi  bumi  dilakukan  dengan  memanfaatkan  data  gravitasi  bumi  resolusi tinggi  dari model Global Gravity Map (GGM) tahun 2013 (Hirt dkk., 2013), model Earth Residual Terrain  Model (ERTM)  2160  tahun  2014  (Hirt  dkk.,  2014),  dan  model  SRTM2gravity tahun 2019 (Hirt dkk., 2019) untuk koreksi medan ( terrain correction ) terbaru terhadap data  anomali  gravitasi  udara  bebas  di  wilayah  Momiwaren,  kabupaten  Manokwari Selatan. Pemanfaatan data medan gravitasi bumi berbasis satelit merupakan solusi untuk mengatasi  ketidaktersediaan  peralatan  dan  data  pengukuran  medan  gravitasi  secara langsung  di  lapangan  panas  bumi  Momiwaren  dalam  wilayah  yang  luas  dan  topografi yang  sulit  dijangkau.  Keterbatasan  penggunaan  data  setelit  gravitasi  yaitu  terkait verifikasi dan validasi data yang benar-benar menggambarkan kondisi di wilayah kajian.
Tinjauan potensi panas bumi Momiwaren dilakukan melalui studi pendahuluan berupa interpretasi  kualitatif  data  gravitasi  berbasis  satelit  yaitu  analisis  peta  anomali  Bouguer lengkap,  pemisahan  anomali  regional  dan  residual,  dan  perhitungan  gradien  (turunan) medan  gravitasi  bumi  secara  vertikal,  horisontal  dan  kombinasinya.  Hal  ini  dilakukan
untuk  meningkatkan  batas-batas  struktur  geologi  dekat  permukaan  yang  mempengaruhi sistem panas bumi seperti patahan Demini sebagai jalur keluarnya mata air panas ataupun batuan  sumber  panas  yang  belum  tergambarkan  dengan  jelas  pada  penelitian  terdahulu. Pendekatan  turunan  medan  gravitasi  umumnya  menggunakan  gradien  vertikal  atau horisontal  derajat  pertama  atau  kedua  untuk  meningkatkan  efek  tepi,  dan  juga  untuk menguraikan  batas-batas  yang  mungkin  berasal  dari  sumber  gravitasi  bumi  (Ekinci  & Yiğitbaş,  2015).  Analisis  gradien  gravitasi  bumi  dilakukan  dalam  domain  frekuensi spasial  menggunakan  pendekatan  transformasi  Fourier  cepat  (FFT)  dua  dimensi  (2-D). Hasil  interpretasi  kualitatif  ini  diharapkan  sebagai  batasan  ( constraint )  yang  dapat menunjang  interpretasi  lanjutan  yaitu  kajian  kuantitatif  berupa  pemodelan  inversi  tiga dimensi (3-D) bawah permukaan bumi dari sistem panas bumi Momiwaren.

## METODE PENELITIAN

## 1. Geologi Momiwaren
Geomorfologi  wilayah Momiwaren dibagi menjadi tiga satuan  yaitu didominasi oleh perbukitan terjal hingga 72 %, sisanya merupakan perbukitan bergelombang dan satuan pedataran.  Stratigrafi  batuan  masing-masing  terdiri  dari  Batusabak  (Ssm),  Batutanduk (Ptm),  Granit  (Tgm),  Batupasir  (Tpm),  dan  Aluvium  (Qal).  Pada  lokasi  ini,  patahan normal  berarah  baratlaut  – tenggara  yaitu  patahan  Demini  merupakan  pengotrol adanya manifestasi  air  Demini,  disamping  itu  juga  terdapat  patahan  naik  Momiwaren  dan patahan  Gaya  Baru  sebagai  pengontrol  satuan  batuan  batutanduk  (Kusnadi  dkk,  2009), seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Peta geologi tinjau daerah manifestasi panas bumi Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan (Kusnadi dkk, 2009).

## 2.  Koreksi Data Medan Gravitasi Bumi GGMplus 2013
Penelitian ini  mengkaji  daerah  potensi  panas  bumi  di  distrik  Momiwaren,  kabupaten Manokwari Selatan, pada koordinat: 134.067 o BT - 134.119 o BT dan 1.623 o LS - 1.561 o (Gambar 2). Proses penelitian diawali dengan reduksi data medan gravitasi bumi berupa koreksi  data  anomali  udara  bebas  ( free  air  anomaly )  menggunakan  koreksi  medan ( terrain )  modern  dengan  terlebih  dahulu  memperhatikan  model  percepatan  gravitasi bumi  dan  ketinggian  topografi  di  wilayah  tinjau.  Koreksi  data  medan  gravitasi  bumi resolusi  tinggi  diperlukan  untuk  mendapatkan  anomali  penting  dalam  metode  gravitasi bumi yaitu anomali Bouguer lengkap yang berasosiasi dengan distribusi densitas  batuan bawah permukaan bumi. Proses koreksi diawali dengan ekstraksi data gravitasi wilayah Papua  Barat  dari  model  GGMplus  (S05E130),  ERTM2160  (S05E130),  dan SRTM2gravity  (S02E134)  yang  dikembangkan  oleh  Curtin  University,  Perth,  Australia (Gambar 3).
Gambar 2. Peta daerah kajian potensi panas bumi di distrik Momiwaren, Kabupaten Manokwari Selatan, provinsi Papua Barat.
Aplikasi medan gravitasi bumi resolusi tinggi sangat berguna di berbagai disiplin ilmu antara lain: eksplorasi, geofisika medan potensial, iklim, dan penelitian perubahan muka air  laut. Global  Gravity  Map (GGM)  merupakan  medan  gravitasi  bumi  resolusi  tinggi untuk skala lokal di daratan dan pulau-pulau mencakup luasan ± 60 o lintang dengan grid spasial  sebesar  7.2”  (~220  m)  (Hirt  dkk.,  2013).  Model  GGM  merupakan  hasil  dari kombinasi tiga pengukuran gravitasi yaitu satelit gravitasi GOCE/GRACE, model EGM 2008, dan gravitasi topografi. Dalam aplikasi geofisika dan industri eksplorasi, GGMplus bermanfaat  sebagai  sumber  data  baru  untuk  reduksi in-situ survei  gravitasi  rinci, pencarian lokasi mineral tanpa perlu menghitung dan menerapkan reduksi lanjutan yang menghabiskan waktu (Jacoby & Smilde, 2009; Hirt dkk., 2013).
Model  ERTM  merupakan  medan  gravitasi  bumi  skala  pendek  yang  didapatkan melalui  pemodelan  maju  gravitasi  resolusi  tinggi  menggunakan  model  topografi  global Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). ERTM memiliki skala spasial setara dengan
koefisien spherical harmonik  hingga  derajat  2160,  yangmana  digunakan  untuk membangun peta gravitasi GGMplus skala pendek dari 10 km turun hingga 250 m  (Hirt dkk.,  2014).  SRTM2gravity  merupakan  model  koreksi  medan  gravitasi  modern  yang mencerminkan gaya gravitasi bumi dari massa topografi global dengan sekitar 28 miliar titik  komputasi,  mencakup  semua  wilayah  daratan  pada  area  -60°  hingga  85°  garis lintang  geografis  dengan  resolusi  spasial  sebesar  90  m.  Model  ini  secara  implisit mengandung efek shell Bouguer dan semua efek medan gravitasi sisa dari shell Bouguer (misalnya  lembah  dan  pegunungan).  Oleh  karena  itu,  model  ini  mencerminkan  sinyal gravitasi  total  yang  dihasilkan  oleh  massa  topografi  global  (Hirt  dkk.,  2019).  Ekstraksi data anomali gravitasi wilayah potensi panas bumi Momiwaren di kabupaten Manokwari Selatan  dilakukan  menggunakan software berbasis  Matlab  yang  telah  disediakan  oleh pengembang.  Kami  menggunakan  bantuan  perangkat  lunak open  source GNU  Octave setara Matlab untuk modifikasi dan menjalankan listing program ekstraksi data.
Gambar 3. (a) Anomali gravitasi bumi udara bebas di Papua Barat berdasarkan model GGMplus 2013 (S05E130); (b) DEM SRTM di Papua Barat berdasarkan model ERTM 2160 (S05E130); (c) Koreksi medan ( terrain correction ) wilayah kajian Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan berdasarkan model SRTM2gravity (S02E134).
Model  GGMplus  yang  digunakan  berupa  data  percepatan  gravitasi  dan  anomali disturbance yang  setara  anomali  udara  bebas  ( free  air  anomaly ),  ERTM  2160  berupa data digital  elevation  model (DEM)  dengan  grid  spasial  sebesar  7.2”  (~220  m), sedangkan model SRTM2gravity berupa full scale gravity untuk koreksi medan ( terrain correction )  dengan  skala  spasial  3”  (~90  m).  Selanjutnya  untuk  mendapatkan  anomali Bouguer  lengkap  daerah  Momiwaren,  anomali  udara  bebas  dikurangkan  terhadap  data koreksi  medan  ( full  scale  gravity ).  Nilai  percepatan  gravitasi  yang  didapatkan selanjutnya  akan  diverifikasi  yaitu  memenuhi  hukum  gravitasi  universal  Newton  yang
menyatakan bahwa setiap massa titik di alam semesta menarik setiap massa titik lainnya dengan  gaya  yang  berbanding  lurus  dengan  produk  massanya,  dan  berbanding  terbalik dengan kuadrat jarak di antara keduanya (Dentith & Mudge, 2014). Gaya tarik ( F ) antara dua  massa  ( m 1 dan m 2 )  dipisahkan  oleh  jarak  ( r )  tersebut  diberikan  oleh  persamaan gravitasi:
(1)
G merupakan konstanta gravitasi bumi universal dengan nilai sebesar 6.6726 10 –11 m 3 kg - 1 s -2 .  Percepatan  gravitasi  bumi  dinyatakan  dalam  satuan  mGal  yang  setara  dengan  10 -5 m/s 2 (1 gal = 1 cm/s 2 ; 1 mGal = 10 -3 gal = 10 -5 m/s 2 ).

## 3.  Gradien Gravitasi Bumi
Analisis gradien gravitasi bumi diterapkan untuk menggambarkan batas atau tepi dari benda  anomali  gravitasi.  Gradien  gravitasi  berupa  turunan  vertikal  dan  horisontal dimaksudkan untuk menggambarkan batas-batas struktur geologi dan benda sumber yang terkubur dalam peta medan gravitasi ataupun medan magnet (Eshaghzadeh  dkk., 2018). Vertikal  derivatif  (gradien)  diterapkan  untuk  menggambarkan  bagian  tepi  dari  benda anomali  gravitasi.  Pendekatan  ini  biasanya  dilakukan  untuk  menekankan  fitur  geologi dekat  permukaan,  serta  meningkatkan  komponen  bilangan  gelombang  tinggi  dari spektrum dimana nilai nol dari gradien vertikal ( VG ) dari anomali umumnya bersesuaian dengan batas geologi (Ibraheem dkk., 2019). Persamaan matematis gradien vertikal dapat dituliskan sebagai:
(2)
Gradien horisontal digunakan untuk mencari batas kontras densitas atau suseptibilitas dari data medan potensial. Pendekatan ini efektif untuk menggambarkan sumber dangkal atau  dalam  yang  relatif  terhadap  gradien  vertikal,  hanya  efektif  untuk  struktur  dangkal (Abderbi dkk., 2017). Gradien horisontal dari data gravitasi pada arah x dan y dinyatakan dalam bentuk:
(3)
g merupakan  anomali  gravitasi,  yangmana  pada  penelitian  ini  digunakan  data  anomali Bouguer  lengkap  daerah  potensi  panas  bumi  Momiwaren.  Turunan  vertikal  dan horisontal  dari  anomali  Bouguer  lengkap  sangat  berguna  untuk  mengestimasi  struktur bawah permukaan seperti patahan atau kontak geologi yang direpresentasikan oleh nilai absolut  maksimum  dari  turunan  horisontal  dan  kontur  nol  pada  turunan  vertikal  (Wada dkk., 2017).
Analisis gradien gravitasi bumi secara keseluruhan dilakukan dalam domain frekuensi spasial  berdasarkan  transformasi  Fourier  cepat  ( fast  Fourier  transform )  2-D menggunakan  bantuan  perangkat  lunak  Fourpot  1.3a  (Pirttijärvi,  2014).  Dalam  domain frekuensi,  transformasi  Fourier  dari  gradien  dasar dihitung  dengan mengalikan transformasi Fourier bidang F [ U ] dengan bilangan gelombang ( k x , k y dan k ). Persamaan operasi gradien medan potensial dapat dituliskan sebagai (Blakely, 1995):
(4) (5)
dimana n = 1 atau 2 merupakan derajat gradien dan i adalah bilangan imajiner ( i 2 = -1).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. Verifikasi Atribut Data Medan Gravitasi Resolusi Tinggi
Atribut  data  medan  gravitasi  resolusi  tinggi  wilayah  panas  bumi  Momiwaren  berupa model  percepatan  gravitasi  bumi, digital elevation  model (DEM),  anomali  udara  bebas, dan model koreksi medan ( terrain ) yang diekstrak dari data medan gravitasi Papua Barat ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Data medan gravitasi bumi di daerah potensi panas bumi Momiwaren  (a) Peta percepatan gravitasi bumi; (b) Peta topografi; (c) Peta anomali udara bebas; (d) Peta koreksi medan ( full scale gravity ) dari model SRTM2gravity.
Nilai  percepatan  gravitasi  bumi  yang  dihasilkan  dari  proses  ekstraksi  data  GGMplus untuk  daerah  potensi  panas  bumi  Momiwaren  berkisar  antara  977943.80  mGal  hingga 978043.80  mGal  dengan  selisih  mencapai  100  mGal,  pola  medan  atau  percepatan gravitasi  bumi  memiliki  nilai  maksimum  di  sisi  timur  memanjang  dari  utara  ke  selatan daerah penelitian, sedangkan nilai minimum di sisi barat ke arah baratlaut (Gambar 4a). Nilai  percepatan  gravitasi  bumi  ini  secara  umum  berbanding  terbalik  dengan  nilai ketinggian  (elevasi)  topografi  Momiwaren,  dimana  nilai  percepatan  tinggi  berasosiasi dengan topografi rendah, sedangkan nilai percepatan rendah berkorelasi dengan topografi tinggi.  Nilai  elevasi  topografi  di  daerah  penelitian  berkisar  antara  11  m  hingga  470  m dari  permukaan  laut  (Gambar  4b).  Korelasi  antara  percepatan  gravitasi  bumi  dan ketinggian  topografi  ini  memenuhi  hukum  gravitasi  Newton  dimana  nilai  gaya  atau medan gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang memisahkan massa benda yang berinteraksi (Dentith & Mudge, 2014).
Gambar 5. Uji kesesuaian nilai percepatan gravitasi bumi terhadap ketinggian topografi di daerah potensi panas bumi Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan.
Selanjutnya  model  GGMplus  menyediakan  data  anomali  udara  bebas  ( free  air anomaly )  yang  diekstraksi  untuk  wilayah  Momiwaren  sebagai  daerah  potensi  panas bumi.  Anomali  udara  bebas  bernilai  positif  berkisar  antara  16.52  mGal  hingga  75.10 mGal.  Pola  anomali  udara  bebas  ini  secara  umum  bersesuaian  dengan  elevasi  topografi daerah  kajian,  dimana  nilai  tinggi  (perbukitan)  di  sisi  barat  dominan  ke  baratlaut berasosiasi  dengan  elevasi  tinggi,  sedangkan  nilai  anomali  rendah  di  timur  sepanjang utara  ke  selatan  berasosiasi  dengan  elevasi  rendah  atau  dataran  (Gambar  4c).  Koreksi medan  terbaru  ( full  scale  gravity )  berdasarkan  model  SRTM2gravity  ditunjukkan  pada Gambar  4d  yang  termasuk  juga  untuk  koreksi  Bouguer shell .  Pada  proses  koreksi  data gravitasi  konvensional,  koreksi  Bouguer  dilakukan  untuk  mendapatkan  data  anomali Bouguer  sederhana,  sedangkan  koreksi  medan  ( terrain )  dilakukan  untuk  mendapatkan anomali Bouguer lengkap sebagai fungsi densitas batuan bawah permukaan.
Pada koreksi terrain terbaru berdasarkan SRTM2gravity, anomali Bouguer lengkap di daerah  Momiwaren  didapatkan  berdasarkan  selisih  antara  anomali  udara  bebas  dan full scale  gravity .  Nilai full  scale  gravity berkisar  antara  15.31  mGal  hingga  63.61mGal, dengan pola yang mirip dengan model elevasi dan anomali udara bebas di Momiwaren. Untuk  mempertegas  hubungan  antara  nilai  percepatan  gravitasi  bumi  dan  elevasi  di daerah kajian maka telah dilakukan sayatan melintang  A-A’ berarah baratdaya ke timur laut sepanjang 6 km (Gambar 5). Dari kurva sayatan A-A’ dapat dijelaskan bahwa nilai percepatan  gravitasi  bumi  berbanding  terbalik  dengan  elevasi  topografi  di  lokasi penelitian,  sehingga  konsep  hukum  gravitasi  Newton  yang  diturunkan  menjadi  medan atau percepatan gravitasi bumi terpenuhi pada kondisi tersebut.

## 2. Anomali Bouguer Lengkap Momiwaren
Hasil  koreksi  data  anomali  udara  bebas  dengan  koreksi terrain menghasilkan  nilai anomali  Bouguer  lengkap  di  daerah  panas  bumi  Momiwaren,  kabupaten  Manokwari Selatan.  Anomali  Bouguer  lengkap  bernilai  negatif  hingga  positif  dengan  kisaran  -6.74 mGal  hingga  24.61  mGal,  memiliki  pola  berarah  baratdaya  ke  timurlaut  (Gambar  6). Anomali Bouguer lengkap secara umum akan menggambarkan kondisi distribusi densitas batuan  bawah  permukaan  terkait  dengan  geologi  setempat.  Bila  dihubungkan  dengan peta  geologi  tinjau  daerah  panas  bumi  Momiwaren  (Gambar  1),  maka  anomali  positif tinggi  berkaitan  dengan  batuan  granit  Anggi  yang  merupakan  bagian  dari  batuan  beku berasosiasi  dengan  densitas  tinggi,  sedangkan  anomali  gravitasi  negatif  rendah kemungkinan  merupakan  kontribusi  dari  batuan  endapan  aluvium  dan  litoral  yang merupakan  bagian  dari  batuan  sedimen  dengan  densitas  yang  relatif  rendah  (Reynolds, 1997).  Pada  peta  anomali  Bouguer  lengkap  daerah  potensi  panas  bumi  Momiwaren belum  dapat  memperlihatkan  keberadaan  patahan  sebagai  pengontrol  utama  atau  jalur keluarnya mata air panas Demini, sehingga diperlukan analisis lanjut berupa pemisahan anomali regional dan lokal, serta analisis gradien gravitasi untuk meningkatkan struktur geologi di daerah kajian.

## 3. Anomali Gravitasi Regional dan Residual
Interpretasi  kualitatif  anomali  medan  gravitasi  bumi  resolusi  tinggi  untuk  meninjau potensi  panas  bumi  di  wilayah  Momiwaren,  kabupaten  Manokwari  Selatan,  dilakukan salah  satunya  dengan  pemisahan  anomali  regional  dan  residual  berdasarkan  anomali Bouguer lengkap. Anomali regional umumnya berasosiasi dengan struktur geologi  yang besar dan dalam, sedangkan anomali residual berhubungan dengan struktur dangkal dan relatif  kecil.  Penelitian  ini  menggunakan  teknik low  pass  filter untuk  memisahkan anomali  regional  dan  residual.  Anomali  regional  daerah  Momiwaren  bernilai  positif
berkisar  antara  1.73  mGal  hingga  20.13  mGal  dengan  pola  berarah  baratdaya  ke timurlaut,  sedangkan  anomali  residual  bernilai  negatif  hingga  positif  antara  -8.16  mGal hingga  4.61  mGal  (Gambar  7).  Nilai  positif  tinggi  pada  anomali  regional  (Gambar  7a) secara  geologi  didominasi  oleh  batuan  densitas  tinggi  yaitu  Granit  Anggi  yang merupakan bagian dari batuan beku di bagian utara daerah kajian.
Gambar 6. Peta anomali Bouguer lengkap di daerah kajian potensi panas bumi di Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan berdasarkan hasil koreksi terrain SRTM2Gravity.
Gambar 7. Pemisahan anomali regional dan residual di wilayah Momiwaren, kabupaten Manokwari Selatan (a) Anomali regional; (b) Anomali residual.
Pola anomali residual lebih kompleks bila dibandingkan dengan pola anomali regional namun  memiliki  arah  yang  cenderung  sama  yaitu  baratdaya  ke  timurlaut.  Pada  peta anomali  residual  (Gambar  7b),  manifestasi  panas  bumi  dalam  bentuk  mata  air  panas Demini  berada  pada  kawasan  anomali  rendah  di  bagian  utara  daerah  kajian,  dimana terletak pada jalur patahan (sesar) Demini berarah selatan ke tenggara. Patahan lain yang ada  di  lokasi  penelitian  yaitu  patahan  Gaya  Baru  juga  terindikasi  berada  pada  jalur anomali  residual  rendah.  Kedua  patahan  yang  mengontrol  sistem  panas  bumi  di Momiwaren  diduga  merupakan  zona  hancuran  atau  ekstensi  sehingga  cenderung memiliki  denisitas  batuan  yang  rendah  sehingga  berkontribusi  ke  anomali  gravitasi rendah dibandingkan batuan disekitarnya. Bila dikaitkan dengan anomali regional, maka posisi  mata  air  panas  Demini  berada  pada  batuan  dengan  densitas  tinggi  yaitu  batuan beku granit Anggi yang diduga sebagai batuan sumber panas bumi di wilayah tersebut.

## 4. Analisis Gradien Gravitasi Bumi
Analisis  gradien  gravitasi  bumi  dimaksudkan  untuk  memperjelas  atau  mempertinggi batas struktur geologi yang berada pada sistem panas bumi yang belum dapat ditemukan pada  peta  anomali  Bouguer  lengkap,  regional,  ataupun  residual  (sisa)  di  daerah  potensi panas bumi Momiwaren. Gradien gravitasi umumnya berhubungan dengan struktur dekat permukaan  yang  lebih  kompleks.  Gradien  vertikal  daerah  kajian  bernilai  negatif hingga positif antara -5.10 -5 mGal/m hingga 5.10 -5 mGal/m. Struktur patahan Demini dan Gaya Baru sebagai jalur munculnya mata air panas umumnya berasosiasi pada nilai nol di peta gradien  vertikal  (Gambar  8a).  Hal  ini  sesuai  dengan  yang  dikemukakan  oleh  Ibraheem dkk.,  2019  bahwa  kecenderungan  batas  struktur  geologi  umumnya  berkorelasi  dengan nilai nol pada peta gradien vertikal. Gradien horisontal bernilai positif dari 5.10 -5 mGal/m hingga 0.0314 mGal/m (Gambar 8b).
Gambar 8. Peta gradien gravitasi bumi di daerah panas bumi Momiwaren, Kabupaten Manokwari Selatan. (a) Gradien Vertikal; (b) Gradien Horisontal.
Pada peta gradien horisontal, batas-batas struktur geologi diwakili dengan tiga model amplitudo  gradien  masing-masing  yaitu  amplitudo  tinggi  berasosiasi  dengan  struktur batuan  beku  granit  Anggi,  amplitudo  menengah  berhubungan  dengan  batu  tanduk,  dan amplitudo  rendah  menandakan  batas  dengan  aluvium.  Hasil  analisis  gradien  horisontal
untuk menentukan batas struktur geologi umumnya bersesuaian dengan formasi batuan di peta  geologi  tinjau  daerah  potensi  panas  bumi  Momiwaren,  kabupaten  Manokwari Selatan  (Kusnadi  dkk,  2009).  Secara  keseluruhan,  interpretasi  kualitatif  dari  medan gravitasi bumi resolusi tinggi memberikan hasil yang signifikan untuk membantu dalam mempelajari  struktur  geologi  yang  terdapat  di  daerah  potensi  panas  bumi  Momiwaren dan  sangat  berguna  sebagai  batasan  untuk  interpretasi  kuantitatif  melalui  pemodelan inversi data gravitasi untuk mendapatkan struktur bawah permukaan ( subsurface ).

## SIMPULAN DAN SARAN
Pemanfaatan  medan  gravitasi  bumi  untuk  meninjau  potensi  panas  bumi  di  daerah Momiwaren  (air  panas  Demini),  kabupaten  Manokwari  Selatan  memberikan  hasil  yang signifikan  untuk  mengetahui  struktur  geologi  sebagai  pengontrol  sistem  panas  bumi. Interpretasi kualitatif berupa analisis data anomali Bouguer lengkap, pemisahan anomali gravitasi regional dan residual, serta analisis gradien gravitasi bumi menghasilkan model dan  batasan  struktur  utama  dan  patahan  yang  bersesuaian  dengan  distribusi  formasi geologi  batuan  di  wilayah  kajian.  Interpretasi  kualitatif  data  gravitasi  bumi  ini  sangat berguna  sebagai  konstrain  pemodelan  untuk  mendapatkan  model  yang  mencerminkan kondisi  geologi  bawah  permukaan  melalui  interpretasi  kuantitatif  lanjutan  berupa pemodelan inversi anomali gravitasi.

## DAFTAR PUSTAKA
Abderbi,  J.,  Khattach,  D.,  &  Kenafi,  J.  (2017). Multiscale  analysis  of  the  geophysical lineaments of the High Plateaus (Eastern Morocco): Structural implications . 10. Blakely,  R.  J.  (1995).  Potential  Theory  in  Gravity  and  Magnetic  Applications. Cambridge, UK: Cambridge University Press.
Dentith,  M.  C.,  &  Mudge,  S.  T.  (2014). Geophysics  for  the  mineral  exploration geoscientist . Cambridge University Press.
Ekinci,  Y.  L.,  &  Yiğitbaş,  E.  (2015).  Interpretation  of  gravity  anomalies  to  delineate some  structural  features  of  Biga  and  Gelibolu  peninsulas,  and  their  surroundings
(north-west Turkey). Geodinamica Acta , 27 (4), 300–319. https://doi.org/10.1080/09853111.2015.1046354.
Eshaghzadeh,  A.,  Dehghanpour,  A.,  &  Kalantari,  R.  A.  (2018). Application  of  the  tilt angle  of  the  balanced  total  horizontal  derivative  filter  for  the  interpretation  of potential field data . 59 (2), 161–178. https://doi.org/10.4430/bgta0233
Hirt,  C.,  Claessens,  S.,  Fecher,  T.,  Kuhn,  M.,  Pail,  R.,  &  Rexer,  M.  (2013).  New ultrahigh-resolution picture of Earth’s gravity field: New Picture of Earth’s Gravity
Field. Geophysical Research Letters , 40 (16), 4279–4283.
https://doi.org/10.1002/grl.50838.
Hirt, C.,  Kuhn, M., Claessens, S., Pail, R., Seitz, K., &  Gruber, T. (2014). Study of the Earth׳s short-scale gravity field using the ERTM2160 gravity model. Computers & Geosciences , 73 , 71–80. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2014.09.001.
Hirt,  C.,  Yang,  M.,  Kuhn,  M.,  Bucha,  B.,  Kurzmann,  A.,  &  Pail,  R.  (2019).
SRTM2gravity:  An  Ultrahigh  Resolution  Global  Model  of  Gravimetric  Terrain Corrections. Geophysical Research Letters , 46 (9), 4618–4627.
https://doi.org/10.1029/2019GL082521
Ibraheem, I. M., Haggag, M., & Tezkan, B. (2019). Edge Detectors as Structural Imaging Tools  Using  Aeromagnetic  Data:  A  Case  Study  of  Sohag  Area,  Egypt. Geosciences , 9 (5), 211. https://doi.org/10.3390/geosciences9050211
Jacoby,  W.,  &  Smilde,  P.  L.  (2009). Gravity  interpretation:  Fundamentals  and application of gravity inversion and geological interpretation . Springer. Kusnadi,  D.,  Sundhoro,  H,  &  Bakrun.  (2009). Penyelidikan  Pendahuluan  Panas  Bumi Daerah Manokwari Provinsi Papua Barat . Pusat Sumber Daya Geologi. Kusumo,  P.  A.,  &  Raharjo,  A.  D.  U.  (2019).  Identifikasi  Manifestasi  Panas  bumi Berdasar  Interpretasi  Citra  di  Daerah  Manokwari,  Provinsi  Papua  Barat. INVOTEK:  Jurnal  Inovasi  Vokasional  dan  Teknologi , 19 (1),  95–104. https://doi.org/10.24036/invotek.v19i1.556.
Mohammadzadeh  Moghaddam,  M.,  Mirzaei,  S.,  Nouraliee,  J.,  &  Porkhial,  S.  (2016). Integrated magnetic and gravity surveys for geothermal exploration in Central Iran. Arabian  Journal  of  Geosciences , 9 (7),  506.  https://doi.org/10.1007/s12517-016- 2539-y.
Pirttijarvi, M. (2014). FOURPOT Potential Field Data Processing and Analysis of Using 2D Fourier Transform, User’s Guide to Version 1.3a . Oulu, Finland: Department of Physics Sciences, University of Oulu.
Raharjo, A. D. U., Nugroho, N. P. P., & Resesiyanto, H. (2017). Potensi Panas Bumi di Kabupaten  Manokwari  Selatan  Provinsi  Papua  Barat  berdasarkan  Analisa Geokimia. Jurnal  Konversi , 6 (2),  83–88.  https://doi.org/10.24853/konversi.6.2.83- 88
Reynolds, J. M. (1997). An introduction to applied and environmental geophysics . John Wiley.
Sihombing  T,  A.J.  1977.  Inventarisasi  Gejala  Kenampakan  Panasbumi  Sorong  dan Manokwari Irian Jaya. Direktorat Vulkanologi. Bandung.
Syahwanti,  H.,  Arman,  Y.,  Ivansyah,  O.,  &  Kholid,  M.  (2014).  Aplikasi  Metode Magnetotellurik  Untuk  Pendugaan  Reservoir  Panas  Bumi  (Studi  Kasus:  Daerah Mata  Air  Panas  Cubadak,  Sumatera  Barat). POSITRON , 4 (2),  Article  2. https://doi.org/10.26418/positron.v4i2.8770.
Wada, S., Sawada, A., Hiramatsu, Y., Matsumoto, N., Okada, S., Tanaka, T., & Honda, R.  (2017).  Continuity  of  subsurface  fault  structure  revealed  by  gravity  anomaly: The eastern boundary fault zone of the Niigata plain, central Japan. Earth, Planets and Space , 69 (1), 15. https://doi.org/10.1186/s40623-017-0602-x.