## Jurnal Riset Fisika Indonesia
Volume 3, Nomor 2, Juni 2023
ISSN: 2776-1460 (print); 2797-6513 (online) https://journal.ubb.ac.id/jrfi/article/view/4311
Identifikasi Pola Aliran Air Tanah di Lapangan Panas Bumi Non- Vulkanik Desa Nyelanding Kabupaten Bangka Selatan
Berdasarkan Anomali Self-Potential
Yekti Widyaningrum* ) , Anisa Indriawati, Githa Nurvilia Afni, Eri Gusnia,Tri

## Kusmita
Jurusan Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Bangka Belitung Jalan Kampus Peradaban, Bangka 3317, Provinsi Kepulauan Bangka Belitung, Indonesia
*E-mail korespondensi: yekti-widyaningrum@ubb.ac.id

## Info Artikel:
Dikirim: 3 Juni 2023 Revisi: 21 Juni 2023 Diterima: 30 Juni 2023

## Kata Kunci:
Self-Potential; Geotermal;  Non- Vulkanik

## Abstract
As  one  of  the  unique  non-volcanic  geothermal  fields  in  Indonesia,  mapping groundwater  flow  in  Nyelanding  Village,  South  Bangka  is  very  important  as  an initial study for further exploration activities if there is geothermal potential. To achieve this goal, we conducted a study using the subsurface geoelectric resistivity method,  namely  the  Self-Potential  (SP)  method.  In  this  study,  a  fixed-based technique was used where the distance between measurement stations was 10 m multiplication  along  three  tracks  in  the  study  area.  Raw  field  data  (potential values)  were  corrected  with  diurnal  correction  and  closure  correction. Subsequently, SP anomalies were plotted and combined with topographic data for analysis. The results show potential values ranging from -25mV to 100mV which correspond  to  the  lowest  and  highest  elevations  on  the  topographic  map.  This means that these values are controlled by the topographic features in the study area.  Thus,  in  conclusion,  groundwater  flows  from  West  to  Northeast  and Southeast in the study area.

## PENDAHULUAN
Panas bumi terkait dengan manifestasi dari fluida panas di permukaan bumi. Panas dalam sistem  panas  bumi  berasal  dari  sumber  vulkanik  dan  non-vulkanik.  Sumber  yang  terakhir  ini memiliki  keunikan  tersendiri  karena  sebagian  besar  panas  bumi  di  dunia  merupakan  jenis vulkanik.  Oleh  karena  itu,  jumlah  penelitian  tentang  panas  bumi  non-vulkanik  tidak  sebanyak panas bumi vulkanik.
Panas bumi terkait dengan manifestasi dari fluida panas di permukaan bumi. Panas dalam sistem  panas  bumi  berasal  dari  sumber  vulkanik  dan  non-vulkanik.  Sumber  yang  terakhir  ini memiliki  keunikan  tersendiri  karena  sebagian  besar  panas  bumi  di  dunia  merupakan  jenis vulkanik.  Oleh  karena  itu,  jumlah  penelitian  tentang  panas  bumi  non-vulkanik  tidak  sebanyak panas bumi vulkanik.
Untuk meningkatkan pemanfaatan manifestasi panas bumi di permukaan, potensi panas bumi perlu  diestimasi.  Data  potensi  panas  bumi  dapat  digunakan  sebagai  acuan  utama  untuk melakukan eksplorasi panas bumi yang dapat dimanfaatkan baik secara ekonomis maupun non

## Yekti Widyaningrum: Identifikasi Pola Aliran Air Panas Bumi Non-Vulkanik Desa Nyelanding
ekonomis.  Lebih  lanjut,  potensi  panas  bumi  dapat  diestimasi  dengan  melakukan  pengukuran geologi,  geokimia,  dan  geofisika.  Metode  geofisika  secara  individu  maupun  kombinasi  telah berhasil  digunakan  untuk  investigasi  panas  bumi,  seperti  geolistrik  resistivitas  [1],  polarisasi induksi  [2],  magneto-turisme-magnetik  [3],  magneto-tellurik-gravitasi  [4],  gravitasi-magnetik- resistivitas  [5].  Oleh  karena  itu,  sebagai  studi  pendahuluan,  penelitian  ini  difokuskan  pada sebaran anomali SP di daerah penelitian.

## METODE PENELITIAN
Desain  akuisisi  data  metode  Self-Potential  untuk  investigasi  anomali  Self-Potential  pada daerah  panas  bumi  non  vulkanik  di  Desa  Nyelanding,  Kecamatan  Air  Gegas,  Bangka  Selatan dengan menggunakan metode Self-Potential ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Desain akuisisi data lapangan SP di area panas bumi di Desa Nyelanding, Bangka Selatan.
Berdasarkan  desain  akuisisi  data  pada  Gambar  1,  lintasan  pengukuran  terdiri  dari  tiga lintasan  dengan  jarak  antara  130-150  meter.  Interval  jarak  antara  dua  porous-pot  adalah  10 meter setiap line sedangkan jarak antara dua line adalah 20 meter.  Sementara itu teknik akuisisi yang digunakan adalah basis tetap (fixed base) .
Gambar 2. Teknik Akuisisi Basis Tetap ( Fixed Base) .
Proses  yang  dilakukan  sebelum  pengolahan  data  pada  metode  Self-Potential  adalah reduksi  data.  Reduksi  data  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  adalah  koreksi  drift  yang disebabkan oleh sifat variasi diurnal dan koreksi penutupan. Kemudian, data yang telah direduksi diplot  berdasarkan  nilai  potensial  dan  jarak  antar  elektroda  pada  semua  line.  Berikut  adalah persamaan yang digunakan dalam mereduksi data.:
𝑆𝑃 𝑐 = 𝑆𝑃 − (𝐷 𝑁 ⁄ ) ∗ 𝑛
di  mana 𝑆𝑃 𝑐 adalah nilai  Self-Potentials  setelah  koreksi  penutupan, 𝑆𝑃 adalah  potensial yang terukur, 𝐷 adalah penyimpangan yang diamati, dan 𝑁 adalah jumlah total titik data dalam profil. Data nilai potensial dan jarak antar elektroda di setiap garis digunakan untuk menghasilkan kontur  nilai  potensial  dengan  menggunakan  perangkat  lunak  Surfer.  Kontur  anomali  Self- Potential  digunakan  untuk  interpretasi  kualitatif  dengan  menginterpretasikan  anomali  Self- Potential dengan bantuan informasi geologi regional.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  kombinasi  anomali  Self-Potential  lintasan  1,  2  dan  3  (Gambar  3(b)),  nilai potensial listrik di sekitar daerah pemandian air panas di Desa Nyelanding bervariasi mulai dari positif 55 mV hingga negatif 20 mV. Nilai anomali negatif 15-20 mV terdapat di sisi kanan daerah penelitian  dengan  arah  N-S.  Sedangkan  anomali  positif  10-55  mV  terdapat  di  sisi  kiri  daerah penelitian dengan arah N-S.
(a)
(b)
Gambar 3. Anomali Self-Potential line 1-3 di area panas bumi di Desa Nyelanding: (a) warna biru dan (b) Topography contour of line 1-3 at geothermal area in Nyelanding Village kuning
Selain itu, pada gambar 3(a), dipol listrik dari anomali Self-Potential telah terdeteksi. Fitur ini kemudian dibandingkan dengan data elevasi yang digambarkan oleh peta kontur topografi pada  Gambar  3(b).  Perbandingan  tersebut  menunjukkan  bahwa  anomali  Self-Potential  tidak terkait  dengan  elevasi  daerah  penelitian  karena  nilai  potensial  cenderung  meningkat  secara positif dengan arah aliran air karena muatan listrik mengalir ke arah yang berlawanan.  Hal ini sejalan  dengan  pernyataan  Reynold  [6]  yang  menyatakan  bahwa  nilai  potensial  listrik  akan semakin positif seiring dengan arah aliran air. Dengan demikian, muatan negatif mengalir ke atas bukit dan dapat menghasilkan anomali SP yang spektakuler pada ketinggian topografi.
Sementara  itu,  dalam  penelitian  sebelumnya,  dipol  listrik  pada  anomali  Self-Potential biasanya disebabkan oleh mineral konduktif di bawah permukaan  [7][8]. Namun, berdasarkan nilai potensial listrik yang rendah (kurang dari ratusan milivolt), keberadaan mineral konduktif tidak  memungkinkan.  Oleh  karena  itu,  dugaan  yang  paling  memungkinkan  dari  data  tersebut adalah sirkulasi air bawah permukaan dangkal (air tanah) pada jalur tertutup yang ditunjukkan oleh dipol listrik (in flow) .

## KESIMPULAN
Sifat  kelistrikan  bawah  permukaan  pada  daerah  panas  bumi  non  vulkanik  berdasarkan anomali  Self-Potentials  di  Desa  Nyelanding  menunjukkan  adanya  dipol  listrik  yang mengindikasikan  adanya  aliran  air  tanah  dangkal  dalam  jalur  tertutup (in  flow) .  Untuk mendapatkan  studi  pendahuluan  yang  komprehensif  mengenai  panas  bumi,  hasil  ini  terbatas pada interpretasi kualitatif. Oleh karena itu, diperlukan data tambahan dengan menggunakan berbagai  metode  geofisika  seperti  resistivitas  listrik  dan  metode  magnetik  untuk mengidentifikasi  posisi  caprock  dan  metode  gravitasi  untuk  menyelidiki  rekahan  yang mengontrol aliran hulu air tanah ke permukaan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Kami  mengucapkan  terima  kasih  atas  dukungan  dana  dari  Lembaga  Penelitian  dan Pengabdian Masyarakat Universitas Bangka Belitung melalui Penelitian Dosen Tingkat Jurusan dengan nomor DIPA-301.M/UN50.11/PP/2020.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Febriani,  R.  Islami,  N.  Muhammad,  J.,  (2020). “ Preliminary  Investigation  of  Geothermal Potential  in  Pawam  Site,  Rokan  Hulu,  Indonesia ” .  Presented  at  the Journal  of  Physics: Conference  Series  1665 (012126).  Pekanbaru:  Institute  of  Research  and  Community Development (LPPM) Universitas Riau.
[2]  Revil, A., Qi, Y., Ghorbani, A., Coperey, A., Ahmed, S. A., Finizola, A., Ricci, T. (2019) “ Induced Polarization  of  Volcanic  Rocks.  3.  Imaging  Clay  cap  Properties  in  Geothermal  Fields ”, Geophysical Journal International, 218(2), 1398-1427. https://doi.org/ 10.1093/gji/ggz207
[3]  Wilmarth,  M.,  Haizlip,  J.,  Prina,  N.,  Vivian-Neal,  P.  (2018).  Bwengwa  River,  Zambia- Exploration of a Non-Volvanic African Geothermal System. Proceedings, 43 rd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering (SGP-TR-213). California: Stanford University.
[4]  Vivian-Neal, P., Wilmarth, M.,Haizlip, J., Harrison, P., Sikokwa, S. (2018). Zambia: Exploration of the Non-Volvanic, Fault Hosted Bwengwa River Geothermal Resource Area. Proceedings, 7 th African Rift Geothermal Conference . Kigali: Rwanda.
[5]  Idral,  A.  (2010).  Structural  Traps  of  a  Non  Volcanic  Hosted  Geothermal  Field  Based  on Geophysical Data of  Waesalit  Area  Buru  Island-Indonesia. Proceedings World  Geothermal Congress 2010 (1-8). Bali: Indonesia.
[6] Reynolds, J. M. (2011). An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. Wiley.
[7] Corwin,  R.  F.,  Hoover,  D.  B.  “The  self - potentials  method  in  geothermal  exploration”, Geophysics, 44(2), 226-245. 1979. https://doi.org/10.24042/jipfalbiruni.v7i1.2849.
[8]  Revil,  A.,  Pezard,  P.  A.,  (1998) “ Streaming  Electrical  Potential  Anomaly  along  Faults  in Geothermal Areas ”, Geophysical Research Letters, 25(16), 3197-
3200. https://doi.org/10.1029/98GL02384.