Abstrak —Penelitian aliran fluida panas telah dilakukan di daerah manifestasi hidrotermal Songgoriti menggunakan metode pengukuran Self-Potential. Penelitian  ini  bertujuan  untuk mendapatkan  pola  aliran  fluida  panas  dan  letak  kedalaman anomali  fluida  panas  di  daerah  Songgoriti,  Kota  Batu.  Metode Self-Potential efektif  digunakan  untuk  penelitian  ini  karena metode  tersebut  dapat  digunakan  untuk  menentukan  nilai potensial  alami  bawa  permukaan,  sehingga  karakteristik  beda potensial  fluida  panas  bawah  permukaan  dapat  ditentukan. Pengambilan  data Self-Potential menggunakan  konfigurasi leap- frog dengan  jumlah  titik  pengukuran  100  datum.  Hasil pengukuran menunjukkan karakteristik fluida panas diasumsikan sebagai anomali tinggi sekitar 60 sampai 85 mV. Hal itu  dikarenakan  fluida  panas  berasosiasi  dengan  batuan teralterasi  sehingga  bersifat  termal  konduktif.  Proses  konduksi termal di daerah penelitian diindikasikan berasosiasi dengan zona alterasi  hidrotermal  yang  menyebabkan  peningkatan  nilai anomali self-potential yang  terdistribusi  merata  pada  daerah tersebut  dan  mempengaruhi  aliran  lokal.  Aliran  fluida teridentifikasi pada kedalaman 78 hingga 150 meter dengan pola aliran  mengalir  dari  zona  manifestasi  berarah  ke  timur  dan barat.
Kata Kunci —Fluida panas, Self-potential, Anomali, Pemodelan.

## I. PENDAHULUAN
UMBER  panas  bumi  berasal  dari  hasil  pemanasan  fluida oleh  suatu  sumber  panas  misalnya  magmatis.  Maka  pada umumnya  sumber  panas  bumi  berasosiasi  dengan  aktifitas vulkanik  baik  langsung  maupun  tidak  langsung.  Untuk  itu biasanya  daerah  penelitian  sumber  panas  bumi  berlokasi disekitar daerah gunung berapi yang sudah tidak aktif. Daerah penelitian  kali  ini  berfokus  pada  manifestasi  panas  bumi Songgoriti  kota  Batu.  Manifestasi  Songgoriti  berupa  mata  air panas  yang  berasosiasi  dengan  sistem  panas  bumi  gunung Kawi.
Pemetaan  panas  bumi  sangat  diperlukan  untuk  dapat mengeksploitasi  sumber  dayanya  dengan  mengetahui  pola aliran fluida panas. Untuk memetakan pola aliran fluida panas digunakan  metode  geofisika  salah  satunya self-potential . Metode self-potential dapat memetakan pola aliran hidrotermal sistem panas bumi sehingga sebaran dapat terlihat secara  regional.  Secara  konseptual,  SP  adalah  teknik  yang sangat sederhana dan serbaguna karena sinyal listrik yang ada
di  dalam  media  penghantar  listrik  (seperti  bumi)  dapat dideteksi dari jarak yang jauh dari lokasi mekanisme gaya. [1]
Pemetaan  pola  aliran  fluida  didapat  dari  peta  isopotensial yang  menerangkan  sebaran  potensial.  Pengolahan self- potential sering  menghasilkan  error  sehingga  diperlukan komparasi  dan  korelasi  dengan  data  hasil  pemodelan kebelakang  dan  kedepan  ( inverse  and  forward  modelling ). Pembuatan  model  bertujuan  untuk  meminimumkan  anomali perhitungan  dari  anomali  hasil  pengukuran,  sehingga diperlukan  perbandingan  kesuaian  model  yang  dibuat  dengan model  sebenarnya.  Dari  permasalahan  diatas,  pada  kasus  ini diambil  studi  kasus  pada  manifestasi  hidrotermal  Songgoriti Kota  Batu  dengan  pemetaan  fluida  panas  yang  hasilnya  akan dilakukan pemodelan sehingga didapatkan model akurat untuk investigasi  pola  aliran  fluida  panas  yang  tersebar  pada  salah satu potensi panas bumi daerah Songgoriti Kota Batu.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Konsep Self-Potential
Dikatakan  Potensial  diri  karena  potensial  dihasilkan  dari dalam bumi dengan berbagai sumber melalui proses fisika dan kimia.  Metode  ini  bersifat  pasif,  dalam  artian  kita  tidak memberikan  sumber  arus tambahan jadi pengukuran potensial dikur  secara  alamiah  antara  dua  titik  pada  permukaan  tanah. Potensial  yang  diukur  mencakup  satu  milivolt  (mV)  sampai satu  volt  dengan  tanda  positif  dan  negatif.  Faktor  utama yang mempengaruhi  potensial  diri  secara  umum  ialah  air  tanah. Potensial  diproduksi  oleh  aliran  air  tanah,  dengan  berperan sebagai  elektrolit  dan  pelarut  dari  mineral  yang  berbeda.  Ada tiga  cara  dalam  mengkonduksikan  listrik  melalui  batuan  yaitu dengan  dielektrik,  elektrolitik,  dan  konduksi  elektronik. Konduktivitas  listrik  (σ,  inversi  dari  resistivitas)  dari  batuan berpori  bergantung  pada  porositasnya  (  bentuk  pori-porinya) dan pada pergerakan air ( atau cairan lainnya) melewati celah pori-pori  (bergantung  pada  sifat  mobilitas  ionik  dan konsentrasi larutan, fiskositas ( η ), temperatur serta tekanan).

## B. Geologi Regional Songgoriti
Secara  umum  geologi  daerah  Songgoriti  terletak  pada endapan  vulkanik  kuarter.  Awal  kegiatan  didahului  oleh aktivitas  Gunung  Anjasmara  Tua  (Qpat)  yang  diperkirakan berumur  Plistosen  Awal  -  Tengah.  hasil  aktivitas  ini menghasilkan  breksi  gunung  -  api,  breksi  tuf,  tuf  dan  lava.

## Pemodelan Pola Aliran Fluida Panas Manifestasi Hidrotermal Songgoriti, Kota Batu Menggunakan Metode Self-Potential
Anggi Arwin Pratama, Ayi Syaeful Bahri, dan Dwa Desa Warnana Departemen Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : syaeful_b@geofisika.its.ac.id
S
Gunung  Kawi  -  Butak  (Qpvp)  dan  Gunung  Arjuna  Welirang (Qvaw). Hasil letusan Gunung Kawi - Butak berada di selatan songgoriti sedangkan hasil aktivitas Gunung Arjuna - Welirang berada di sisi timur dan utara songgoriti. Hasil letusan Gunung api Gunung Kawi - Butak (Qpvp) berupa lava andesit, tuf, dan breksi vulkanik. Sedangkan Gunung Arjuna- welirang (Qvaw) berupa breksi gunung api, lava, breksi dan tuf.
Gambar 1. Peta geologi regional Songgoriti lembar Kediri dan Malang.
Pada  umur  Holosen  kemudian  diperkirakan  terbentuk Gunung  Panderman  yang  berada  di  selatan  Songgoriti.  Hasil endapan  aktifias  Gunung  Panderman  (Qvp)  ini  berupa  breksi gunungapi,  tuf  breksi,lava  dan  tuf.  Ketiga  gunung  api  inilah yang  akan  mempengaruhi  potensi  panas  bumi  di  songgoriti  - batu.struktur  geologi  yang  mempengaruhi  daerah  ini  berupa sesar  -  sesar  mendatar  di  bagian  selatan  dan  sebagian  berupa sesar turun akibat dari letusan gunung api. sesar  - sesar inilah yang  membawa  manisfestasi  dari  dalam  keluar  permukaan. Menurut  dinas  ESDM  Jawa  Timur  potensi  panas  bumi Songgoriti  diperkirakan  sebesar  25  MW.  potensi  ini merupakan  hasil  penelitian  yang  dilakukan  oleh  dinas  ESDM jawa  timur.  Berdasarkan  penelitian  dinas  ESDM  diperkirakan potensi  ini  berada  seluas  5  km2.  Dengan  suhu  permukaan berkisar  antara  32  -  46  derajat  celcius.  Dari  suhu  permukaan itu  diperkirakan  temperatur  reservoar / geotermal sebesar 140 derajat celcius. Secara umum potensi panas bumi songgoriti ini berasosiasi  dengan  kegiatan  magmatisme  volkanisme  yang berumur kuarter dan berada di kedalaman kurang dari 1,5 km. Sistem panas bumi ini dikenal dengan sistem hidrotermal.

## III. METODOLOGI
Metodologi  dalam  penelitian  ini  adalah:  1.  Akuisisi  data self-potential  di  Songgoriti,  Kota  Batu  2.  Koreksi  data  self- potential  berdasarkan  koreksi  waktu  3.  Pengolahan  data  self- potential  dengan  output  peta  isopotensial  dan  profil  bawah permukaan 4. Interpretasi pola aliran fluida panas.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Interpretasi Pola Aliran Fluida Panas
Pengukuran Self-Potential dilakukan pada daerah penelitian secara pemetaan Self-Potential 1D dan 2D. Untuk pengukuran
SP  2D  menggunakan  teknik leap-frog dengan  titik  akuisisi menyebar  pada  area  penelitian.  Akuisisi  2D  menggunakan jarak 10 meter tiap titik dengan jumlah titik akuisisi sebanyak 100  titik.  Pengukuran  dilakukan  dengan  menggunakan pedoman  base  yang  ditanam  pada  satu  titik  sehingga  selama melakukan  pengukuran  dapat  dilakukan  koreksi  nilai  SP berdasarkan  waktu,  dikarenakan  nilai  SP  akan  berubah-ubah pada setiap waktu karena beda potensial yang dihasilkan bumi dipengaruhi potensial elektrokinetik, elektrokimia dan mineralisasi  bawah  permukaan.  Nilai  SP  pada  base  berubah bervariasi  selama  proses  akuisisi  data  sehingga  dapat dilakukan koreksi baseline harian.
Gambar  2.  Peta  Isopotensial;  persebaran  nilai  beda  potensial  pada  daerah penelitian: Songgoriti, Kota Batu
Persebaran  nilai  SP  yang  telah  dilakukan  koreksi  diolah menjadi  peta  isopotensial  (Gambar  2)  yang  menggambarkan persebaran  nilai  SP  pada  area  penelitian.  Berdasarkan  analisa data  diperlihatkan  adanya  adanya  anomali di daerah ini. Nilai isopotensial yang terbaca pada daerah ini berkisar pada nilai -5 mV  sampai  dengan  95  mV.  Acuan  nlai  SP  fluida  panas  yaitu sekitar  65  –  80  mV,  didapatkan  memalui  sampe  pengukuran SP diatas zona manifestasi. Pada daerah anomali yakni daerah dengan tonjolan besar nilai potensialnya -5 sampai dengan -12 mV. Nilai potensial yang sangat kecil mengindikasikan daerah yang  konduktif.  Berdasarkan  peta  kontur  isopotensial  yang telah  dibuat  dapat  diinterpretasi  bahwa  daerah  penelitian adalah  zona  konduktif.  Zona  anomali  potensial  paling  negatif ditemukan  di  kawasan  selatan  hingga  barat  daya  daerah penelitian dengan nilai potensial diri mencapai 90 mV. Hal ini mengindikasikan  bahwa  di  zona  tersebut  kemungkinan terdapat  sumber  aliran  fluida  panas  bawah  permukaan  yang cukup dangkal.Hasil pengukuran data SP menunjukkan bahwa pengukuran aliran fluida panas cenderung bersifat resistif yang ditunjukkan  oleh  nilai  SP  yang  relative  sedang  (nilai  SP maksimum sekitar 95 mV). Pada jarak sekitar zona titik tengah nilai  SP  terukur  sangat  kecil  dan  bersifat  resistif.  Aliran  air panas  dari  reservoir  cenderung  mengalir  dari  barat  ke  timur (arah  atas  menandakan  arah  utara). Hasil pengukuran data SP menunjukkan  bahwa  pengukuran  cenderung  bersifat  resistif yang ditunjukkan oleh nilai SP yang relative sedang  (nilai SP maksimum  sekitar  95  mV).  Aliran  air  panas  dari  manifestasi cenderung mengalir dari barat ke timur.
Manifestasi mV
Gambar 3. Peta Isopotensial pada zona manifestasi; nilai beda potensial tinggi berpusat pada zona manifestasi
Pada zona manifestasi (Gambar 3) didapatkan rentang nilai - 5 – 65 mV. Pada titik yang tepat diatas kandungan fluida panas nilai  SP  terukur  sebesar  65  mV  sehingga  dapat  diasumsikan nilai  SP  pada  fluida  panas  dapat  digunakan  acuan  dalam identifikasi persebaran disekitar area tersebut.
Interpretasi  secara  kuantitatif  dipakai  untuk  menentukan parameter  dari  benda  sehingga  didapatkan  kedalaman  serta sudut  polarisasi.  Keberadaan  mata  air  panas  (hot  springs)  di daerah  hidrotermal  di  Songgoriti  merupakan  indikasi kemungkinan adanya suatu sistem geotermal. Perubahan fisika batuan  reservoar  seperti  porositas  dan  permeabilitas  dapat terjadi  karena  alterasi  hidrotermal,  sedangkan  pengaruh  dari alterasi hidrotermal adalah menurunnya porositas.
Gambar  4.  Peta  Isopotensial  Anomali  Area  Utara;  persebaran  anomali  yang berprospek adanya aliran fluida panas
Gambar  2  terletak  pada  topografi  lebih  tinggi  daripada  area manifestasi  sehingga  diasumsikan  terdapat  zona upflow aliran fluida panas. Namun pada topografi tinggi ketinggian topografi atau perubahan elevasi akan berpengaruh juga terhadap ”arus telluric” .  Kombinasi  kedua  efek  terhadap  anomali  SP  akan sulit  dilakukan  tetapi  secara  umum  koreksi  terhadapnya dapat dilakukan.

## B. Pemodelan Inversi Satu Dimensi
Pemodelan  satu  dimensi  pada  anomali  SP  dilakukan  untuk mengetahui  parameter-parameter  berupa  kedalaman,  sudut polarisasi,  dan  momen  dipol  listrik.  Pemodelan  dilakukan dengan  mengiput  nilai  potensial  dari  beberapa  titik  anomali pada peta isopotensial.
Gambar 5. Line anomali inversi satu dimensi; beberapa line anomali diambil untuk inversi 1D dengan output parameter fisis
Program MATLAB diaplikasikan pada data penelitian untuk mendapatkan  parameter-parameternya.  Profil  anomali    ini didijitasi sebanyak 20 titik dengan interval 40 m. Selanjutnya, proses  dilakukan  inversi  dengan melakukan pendekatan untuk ketiga  bentuk  sumber  anomali  ( sphere , horizontal  cylinder , dan vertical  cylinder )  dan  perhitungan  nilai RMS error . Hasil dari proses inversinya menunjukkan bahwa model sphere yang paling  mendekati  kondisi  sekunder  (sebenarnya)  karena memiliki nilai RMS error terkecil.
Parameter  hasil  pemodelan  1D  mengindikasikan  letak kedalaman  anomali  berupa potential  streaming. Aliran  fluida panas  dengan  indikasi  nilai  potensial  tinggi  dengan  asumsi zona alterasi yang bersifat konduktif mengandung fuida panas sehingga  kedalaman  anomali  merupakan  indikasi  penyebaran fluida  panas  mengalir  pada  kedalaman  lebih  dalam  pada  arah utara-timur  dikarenakan  zona  upflow  berada  pada  anomali  3. Aliran pada arah utara-timur terletak pada kedalaman 100-160 m,  sesuai  kondisi  geologi  daerah  penelitian  menunjukkan patahan  sebagai  pengontrol  zona  upflow  hanya  terdapat  pada area anomali 1 dan 3.
Tabel 4. Parameter hasil inversi 1D No. Line Anomali Shape Factor Kedalaman Sudut Polarisasi Error 1. Anomali 1 0.98 82.1 m -76.4 3.4 2. Anomali 2 1.0 158.0 m -85.9 5.8 3. Anomali 3 1.4 108.4 m 72.4 2.6 4. Anomali 4 0.4 78.2 m 42.8 10.3
mV

## mV

## V. KESIMPULAN/RINGKASAN
Dari penelitian yang sudah dilakukan didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1) Nilai beda potensial pada daerah penelitian berkisar antara 5-85  mV  dengan  nilai  terbesar  terdapat  pada  daerah manifestasi.
2) Berdasarkan  hasil  inversi  1D  least  square  didapatkan kedalaman  anomali  78-158  meter  dan shape  factor anomali  berbentuk vertical  cylinder dan horizontal cylinder berdasarkan inversi 1D.
3) Anomali  pada  daerah  penelitian  dominan  berupa  zona konduktif  batuan  alterasi  yang  berasosiasi  dengan  fluida panas.
4) Pola  aliran  fluida  panas  mengalir  dari  zona  upflow (manifestasi)  menuju  arah  timur  yang  bertopografi  tinggi hingga kearah barat

## DAFTAR PUSTAKA
[1] B. J. Minsley, Modeling and Inversion of Self-Potential Data . B. S. Applied, 1997.