## Jurnal Riset Fisika Indonesia
Volume 2, Nomor 2, Juni 2022
ISSN: 2776-1460 (print); 2797-6513 (online) http://journal.ubb.ac.id/index.php/jrfi/3233

## Analisis Anomali Gravity Daerah Panas Bumi Non-Vulkanik Di Bangka Tengah (Studi Kasus Panas Bumi Terak dan Keretak)
Eri Gusnia *) , Tri Kusmita dan Anisa Indriawati
Jurusan Fisika, Universitas Bangka Belitung JL. Kampus Peradapan, Kampus Terpadu Balunijuk Gd. Dharma Penelitian Lt 1, Bangka, Kepulauan Bangka Belitung, Indonesia 33172
* ) E-mail korespondensi: erigusnia2019@gmail.com

## Info Artikel:
Dikirim: 10 Mei 2022 Revisi: 15 Juni 2022 Diterima: 30 Juni 2022

## Keywords:
Gravity,
Non- volcanic
Geothermal, Keretak, Terak

## Abstrack
Central Bangka is one area that has geothermal potential such as the Terak and Keretak  area.  These  area  have  hot  spring  manifestation.  Geothermal manifestations in Bangka is the type of non-volcanic radiogenic geothermal. Origin sources of this manifestation suspected from rocks run into the crack, folds and faults. The purpose of this study was to identify rock speading in geothermal area and it’s correlation between geothermal manifestation in Terak and Keretak. he data obtained from the TOPEX/Poseidon satellite is in the form of FAA (Free Air Anomaly)  data.  The  data  is  then  corrected  using  Burger  correction  and  field correction.  Spectral  analysis  was  performed  by  Fourier  transform  with  moving average filter. The results showed that Complete Bouger Anomaly has 13 mGal-39 mGal. Regional anomaly has 5,4 mGal - 9.8 mGal. Residual anomaly has 7 mGal sampai 29 mGal. There area was consist of intrusive granite rock from the Granite Klabat  formation,  clas  and  sandstone  from  Tanjung Genting  Formation.  Gravity anomaly  shown  Geothermal  Terak  and  Keretak  are  composed  of  the  same distribution of rock.

## PENDAHULUAN
Panas  bumi  Bangka  memiliki  sistem  panas  bumi  non-vulkanik  yang  sumbernya  bukan berasal dari aktivitas vulkanisme [1]. Sumber panas bumi di Bangka di duga berasal dari batuan yang  mengalami  singkapan  ataupun  lipatan  dan  patahan  [2].  Salah  satu  daerah  Bangka  yang memiliki sumber panas bumi berasal di daerah Bangka Tengah khususnya di Terak dan Keretak. Manifestasi panas bumi di Terak dan Keretak berupa mata air panas [3]. Di daerah panas bumi Keretak memiliki struktur batuan berupa air tanah, tanah lempung, tanah lanau, batupasir, kerikil kering dan batu granit  [4]. Sumber panas bumi di Bangka Tengah di duga berasal dari batuan granit yang mengalami rekahan yang dihasilkan dari peluruhan unsur radioaktif seperti uranium, thorium  dan  potasium  [5].  Singkapan  dan  rekahan  pada  batuan  granit  menyebabkan  energi panas  keluar  dari  batuan  yang  berinteraksi  langsung  dengan  lapisan  sekitarnya  [2].  Hal  inilah yang  menyebabkan  panas  bumi  di  Bangka  Tengah  termasuk  ke  dalam  panas  bumi  tipe radiogenik.  Struktur batuan bawah permukaan sistem panas bumi non-vulkanik di Desa Terak berupa batupasir, granit dan diorit.
Struktur  geologi  dan  densitas  batuan  pada  sistem  panas  bumi  dapat  di  identifikasi menggunakan  metode gravity [6]    [7]  maupun  metode  Magnetotelurik  [8].    Metode gravity melibatkan hukum newton yang dinyatakan oleh persamaan 1 berikut [9]:
F = 𝛾 × ( 𝑚 1 ×𝑚 2 𝑟 2 ) × 𝒓 𝟏 [1] Keterangan :
F = gaya pada antara 𝑚 1 dan 𝑚 2 (Newton) 𝑚 1 , 𝑚 2 = massa benda (kg)
𝛾 = konstanta gravitasi universal (6,67 x 10 -11 Nm 2 /g 2 ) r = jarak 𝑚 dan 𝑚 (m)
Berdasarkan  permasalahan  tersebut,  maka  dilakukan  penelitian  untuk  mengetahui kelurusan  tektonik  dan  struktur  bawah  permukaan  panas  bumi  di  Bangka  Tengah  dengan menggunakan metode gravity .

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  air  panas  Terak  dan  air  panas  keretak,  Bangka  Tengah.  Titik kordinat  pengambilan  adalah  koordinat  longitude  (595451.6701°-  630636.2023°)  dan  latitude (9776205.729°- 9726478.077°) dengan luas wilayah ±37 x54 Kilometer.

## Gambar 1. Lokasi Penelitian
Data    yang  digunakan  diperoleh  melalui  satelit  TOPEX  yang  dapat  diakses  di  laman https://topex.ucsd.edu. Data  tersebut  berupa  data  elevasi  dan free  air  anomaly (FAA).  Nilai simple bourger anomaly (SBA) diperoleh dari persamaan 2 [10]  :
𝑆𝐵𝐴 = 𝐹𝐴𝐴 − 𝐵𝐶 [2] dimana  SBA  ( Simple Bourger Anomaly) dalam mGal , FAA ( Free Air Anomaly) dalam mGal, dan BC (Bourger Correction) dalam mGal. Selanjutnya dilakukan koreksi bourger dan koreksi medan. Koreksi bourger bertujuan untuk menghilangkan tarikan massa yang berada di titik pengamatan dan titik acuan [11] Persamaan koreksi bourger dapat diperoleh melalui  persamaan 3 sebagai berikut :
𝐵𝐶 = 2𝜋𝑔𝜌ℎ    atau 𝐵𝐶 = 0.04188ℎ𝜌 [3] Dengan, BC  : Koreksi Bourger (mGal)
H   : Elevasi (m) 𝜌 : Densitas rata-rata pada batuan (2,67g/ 𝑐𝑚 3 )
Koreksi medan bertujuan untuk mendapatkan kontur coumplete bourger anomaly (CBA) dengan menggunakan software oasis montaj. Adapun persamaan coumplete bourger anomaly (CBA) dapat diperoleh melalui persamaan 4 sebagai berikut [12]:
𝐵𝐶𝐴 = 𝑆𝐵𝐴 + 𝑇𝐶 [4] dengan CBA ( Coumplete Bourger Anomaly) dalam mGal, TC ( Terrain Correction ) dalam mGal, dan SBA ( Simple Bourger Anomaly) dalam mGal.
Pemisahan  anomali  regional  dan  residual  dari  CBA  dilakukan  dengan  analisis  spektral. Analisis  spektral  dilakukan  dengan  menerapkan  persamaan  transformasi  fourier.  Hal  ini dilakukan  karena  d ata  yang  diperoleh  berupa  data  dalam  domain  spasial,  sehingga  harus ditransformasikan  menjadi  domain  frekuensi  atau  bilangan  geombang  (k)  [13]. Penentuan anomali  regional-residual  dilakukan  dalam  domain  frekuensi  karenakan  anomali  regional berasosiasi dengan frekuensi rendah sedangkan anomali residual berasosiasi dengan frekuensi tinggi. Adapun persamaan dalam transformasi fourier untuk penampang data anomali bourger seperti pada persamaan 5 dibawah ini [14]:
𝐹(𝑘) = ∫ 𝑓(𝑥)𝑒 −𝑖𝑘𝑥 𝑑𝑥 ∞ −∞ [5]
Diketahui, nilai k adalah bilangan gelombang terhadap panjang gelombang 𝜆 atau frekuensi 𝑓 . Nilai k dapat didapat melalui persamaan 6 sebagai berikut:
𝑘 = 2𝜋 𝜆 [6] Nilai  k  dan  amplitudo  bertujuan  untuk  menentukan  lebar  jendela  pada  proses  filter Moving Average .    Pemisahan  anomali  regional  dan  residual  dilakukan  menggunakan  persamaan  7 sebagai berikut [15]:
∆𝑇 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 =   ∆𝑇 − ∆𝑇 𝑟𝑒𝑔 [7] dimana, ∆𝑇 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑎𝑙 : besarnya anomali residual (mGal) ∆𝑇 : besarnya anomali bourger (mGal) ∆𝑇 𝑟𝑒𝑔 : besarnya anomali regional (mGal)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Complete  Bourger  Anomaly (CBA)  adalah  nilai  total  dari  anomali  yang  telah  dikoreksi medan yang disebabkan oleh pengaruh rapat massa batuan yang menyebabkan adanya  anomali regional dan anomali residual [16]. CBA digunakan untuk sebagai gambaran nilai densitas batuan bawah permukaan di daerah tersebut.  Kontur Complete  Bourger  Anomaly (CBA)  dapat dilihat pada gambar 2 sebagai berikut. Kontur Complete Bourger Anomaly (CBA) memiliki rentang nilai 13 mGal hingga 39 mGal (Warna unggu hingga orange ). Nilai CBA dibagi menjadi tiga rentang yaitu rentang tinggi, sedang dan rendah. Anomali tinggi terjadi pada rentang 31 mGal sampai 39 mGal (warna kuning hingga orange ). Anomali sedang terjadi pada rentang 23 mGal sampai 30 mGal  (warna  hijau  hingga  hijau  kekuningan).  Anomali  rendah  terjadi  pada  rentang  13  mGal sampai 22 mGal (warna unggu hingga biru). Pola anomali rendah ini berada di daerah Timurlaut berada  di  daerah  gunung  Mangkol  yang  diindikasikan  adanya  batuan  yang  memiliki  densitas rendah  [17].  Nilai  sebaran  anomali  tinggi  diindikasikan  batuan  yang  memiliki  densitas  batuan yang tinggi dibandingkan daerah sekitarnnya. Nilai anomali tinggi terdiri dari granit sedangkan di daerah  sekitarnya  terdiri  dari  batuan  sedimen  pada  formasi  tanjung  genting  berumur  Trias seperti batupasir dan batu lempung [18]. Pola anomali kontur yang tinggi menyebar pada bagian selatan di daerah sumber panas bumi.

## Complete Bourger Anomaly
Ga mbar 2. Kontur Complete Bourger Anomaly
Pemisahan regional dan residual menggunakan metode Moving Average 5x5 (Gambar 3). Metode ini akan mempresentasikan kedalaman yang lebih dalam. Peta sebaran anomali regional ini menyajikan batuan dasar dari formasi batuan didaerah penelitian tersebut.
Gambar 3. (a) anomali Regional, (b) anomali residual
mGal Kereta k Terak N E S W mGal mGal Anomali Regional dan Residual Panas (a) (b)
Berdasarkan  pola  sebaran  anomali  regional  pada  gambar  3(a),  nilai  anomali  regional berkisar antara 5,4 mGal (warna unggu) sampai dengan 9.8 mGal (warna orange ). Nilai anomali regional dibagi menjadi tiga rentang yaitu rentang tinggi, sedang dan tinggi. Nilai anomali tinggi terjadi  pada  rentang  8,2  mGal  sampai  dengan  9,8  mGal  (warna  kuning  sampai orange ).  Nilai anomali sedang terjadi pada rentang 7 mGal sampai dengan 8,2 mGal (warna hijau sampai hijau kekuningan). Nilai sebaran anomali yang rendah berada pada rentang 5,4 mGal sampai 7 mGal (warna unggu sampai biru).  Anomali regional disebabkan oleh perbedaan densitas batuan pada daerah yang lebih dalam [6].  Nilai anomali tinggi dimungkinkan adanya batuan yang memiliki densitas dan ketebalan yang tinggi [19]. Nilai anomali sedang dimungkinkan adanya batuan yang memiliki densitas sedang dan kedalaman yang tinggi sedangkan nilai anomali rendah memiliki densitas rendah dan kedalaman yang tinggi. Pada anomali yang tinggi disebabkan adanya batuan yang memiliki densitas dan kerapatan yang tinggi hal ini didukung berdasarkan geologi daerah yang terdiri granit klabat yang mengalami rekahan dan tersesarkan. Pada anomali rendah adanya rekahan yang dipengaruhi oleh kerapatan batuan bawah permukaan.
Anomali  residual  adalah  anomali  lokal  yang  disebabkan  oleh  sumber-sumber  anomali gravitasi  yang  berada  pada  posisi  dangkal  [6].  Sebaran  anomali  residual  dapat  dilihat  pada gambar 3(b). Nilai sebaran anomali residual berbeda-beda disebabkan adanya densitas batuan yang berbeda [19]. Berdasarkan gambar 3, nilai anomali residual berkisar antara 7 mGal sampai 29 mGal (warna unggu sampai orange ). Anomali tinggi berada pada rentang nilai 21 mGal sampai 29  mGal  (warna  kuning  sampai orange ).  Anomali  sedang  berada  pada  rentang  nilai  14  mGal sampai 20 mGal (warna hijau hingga hijau kekuningan) sedangkan anomali rendah berada pada rentang 7 mGal sampai13 mGal (warna unggu hingga biru).
Nilai anomali tinggi pada bagian Barat menyebar ke bagian Baratdaya, Selatan, Tenggara dan Timur yang dimungkinkan adanya batuan yang memiliki densitas tinggi dari kedalaman yang dalam  hingga  dangkal.  Nilai  anomali  sedang  dibagian  Baratlaut  menyebar  ke  Utara  hingga Timurlaut.  Nilai  anomali  rendah  berada  di  Baratdaya  dan  menurus  ke  Timurlaut  yang dimungkinkan  adanya  batuan  yang  memiliki  densitas  lebih  rendah  dibandingkan  daerah sekitarnya. Berdasarkan peta geologi regional di daerah yang memiliki anomali tinggi disebabkan dari  hasil  intrusif  batuan  granit  dari  formasi  granit  Klabat  yang  memiliki  struktur  sesar  atau rekahan pada lapisan batuan daerah tersebut [18]. Formasi granit Klabat terdiri dari jenis satuan granit, granodiorit, adamalit, diorit dan diorit kuarsa yang mengalami kekar dan tersesaran [20]. Nilai  sebaran  anomali  sedang  dan  rendah  ini  diindikasikan  batuan  yang  berada  pada  formasi tanjung  genting berumur  Trias  [6].  Batuan  tersebut  berupa  batupasir dan  batu  lempung  [20]. Dari  gambar  3  terlihat  bahwa  air  panas  Keretak  dan  air  panas  Terak  ini  memiliki  kelurusan tektonik yang bisa diindikasikan mempunyai struktur batuan yang sama.

## KESIMPULAN
Hasil analisis anomali gravity pada daerah air panas Terak dan Keretak Kabupaten Bangka Tengah  memperlihatkan  bahwa  di  daerah  penelitian  terdiri  dari  batuan  granit  intrusif  dari formasi Granit Klabat, klas dan batupasir dari Formasi Tanjung Genting. Anomali gravitasi yang ditunjukkan Geothermal Ketak dan Keretak tersusun atas sebaran batuan yang sama.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] J. Pitulima and R. N. Siregar, "Identifikasi Struktur Geologi Sumber Air Panas Non Vulkanik Desa  Nyelanding  Bangka  Selatan  dengan  Menggunakan  Metode  Geolistrik  Konfigurasi Wenner," in Seminar Nasional Riset Terapan , 2016.
[2] R. N. Siregar and W. B. Kurniawan, "2D Interpretation of Subsurface Hot Spring Geothermal Structure  in  Nyelanding  Village  Through  Schlumberger  Geoelectrucity  Configuration Method," Jurnal Ilmiah Pendidikan Fisika Al-BiRuni, vol. 7, no. 1, pp. 81-87, 2018.
[3] D.  E.  Direktorat Panas  Bumi,  Potensi Panas  Bumi  Indonesia  Jilid  1, Jakarta:  Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral , 2017.
[4] Yunizar,  "Analisa  geolistrik  untuk  identifikasi  sebaran  sumber  air  panas  menggunkan konsfigurasi  schlumberger  di  Desa  Kretak  Kecamatan  Sungaiselan  Kabupaten  Bangka Tengah Provinsi Kepulauan Bangka Belitung," Universitas Bangka Belitung, Bangka, 2015.
[5] C.  Zang,  S.  Hu,  S.  Zhang,  S.  Li,  L.  Zhang,  Y.  Kong,  Y.  Zuo,  R.  Song,  G.  Jiang  and  Z.  Wang, "Radiogenic Heat Production Variations in The Gonghe Basin, Northeastern Tibetan Plateu: Implications  For  the  origin  of  High-Temperature  Geothermal  Resoirces," Renewable Energy, vol. 148, pp. 284-297, 2020.
[6] R.  Firdaus,  S.  Oktaviyani,  P.  Hardianti,  T.  Kusmita  and  A.  Indriawati,  "Identification  of Subsurface  Rock  Structure  of  Non-Volcanic  Geothermal  Systems  Based  on  Gravity Anomalies  (Terak  Village,  Central  Bangka  Regency)," Journal  of  Applied  Geospatial Information, vol. 5, no. 2, pp. 539-543, 2021.
[7] N.  Hidayat  and  A.  Basid,  "Analisis  Anomali  Gravitasi  Sebagai  Acuan  Dalam  Penentuan Struktur Geologi Bawah Permukaan dan Potensi Geothermal," Jurnal Neutrino, vol. 4, no. 1, pp. 35-47, 2011.
[8] T.  Kusmita,  A.  M.  Fath,  N.  MZ  and  W.  Joni,  "Magnetotelluric  method  aplication  for conceptual modelling of geothermal system Pariangan West Sumatera," in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science , 2020.
[9] W. M. Telfold, L. P. Geldart and R. Sheriff, Applied Geophysics Second Edition, New York: Cambrige University Press, 1990.
[10] D.  J.  W.  Cooper,  M.  Y.  Ali,  M.  Searle  and  A.  Al-azki,  "Salt  intrusions  in  Jabal  Qumayrah, northern  Oman  Mountains:  Implications  from  structural  and  gravity  investigations," Geoarabia Manama, vol. 18, pp. 141-176, 2013.
[11] I. LAtifah, "Penentuan Anomali Bourger dan Densitas Rata-Rata Batuan Berdasarkan Data Gravtasi di Daerah Semarang," Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, Jakarta, 2010.
[12] J.  M.  Reynolds,  An  Introduction to  Applied  and Enviromental  Geophysics,  England:  Jhon Willey & Sons., 1997.
[13] O. Yilmaz, Seismic Data Analysis: Processing, Inversion, and Interpretation of Seismic Data), Society of Exploration Geophysicists, 2010.
[14] supriyadi, "Studi Gaya Berat Relatif di Semarang," Jurnal Fisika Indonesia, vol. 5, pp. 54-61, 2009.
[15] J.  Purnomo,  S.  Koesuma  and  M.  Yunianto,  "Pemisahan  Anomali  Regional-Residual  pada Metode  Gravitasi  Menggunakan  Metode  Moving  Average,  Polynomial  dan  Inversion," Indonesian Journal of Applied Physics, vol. 3, no. 1, 2013.
[16] M. I. Sugita, A. F. Janah and K. Supriyadi, "Analisis Data Gaya Berat Di daerah Bendan Duwur Semarang," Jurnal of Research and Technology, vol. 6, p. 2020.
[17] T.  Padmawidjaja,  "Deliniasi  Endapan  Timah  Berdasarkan  Analisis  Anomali  Gaya  Berat  Di Daerah Bangka Selatan.," Buletin Sumber Daya Geologi, vol. 8, 2013.
[18] D. A. B. Putri and A. Harianja, "Identifikasi Prospek Panas Bumi Radiogenik Menggunakan Landsat-8 dan Gravitasi di Daerah Permis.," Jurnal Geofisika Eksplorasi, pp. 52-70, 2021.
[19] G. N. Afni and T. Kusmita, "Identifikasi Struktur Tektonik Sistem Geothermal Non-Vulkanik Daerah Nyelanding dan Permis Bangka Selatan Menggunakan Metode Gravity," JRFI, vol. 2, no. 1, pp. 1-6, 2022.
[20] A. Manga and B. Djamal, "Peta Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatra.," in Peta Geologi Sumatera , Bandung, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 1990.