Penyelidikan Pendahuluan Panas Bumi di Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu, Propvinsi Kalimantan Barat
Dahlan, Dudi Hermawan, Suparman Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
Sari
Penyelidikan pendahuluan panas bumi di Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu dilakukan untuk mengetahui keberadaan potensi panas bumi di daerah tersebut. Meskipun tidak berada di jalur vulkanik, pemunculan mata air panas di daerah Sape, Kabupaten Sanggau dan Nanga Dua, Kabupaten Kapuas Hulu dapat menjadi indikasi keberadaan potensi panas bumi. Penyelidikan pendahuluan panas bumi dengan metode geologi dan geokimia dilakukan untuk memperoleh informasi lebih lanjut terkait kondisi geosain di kedua daerah tersebut serta keterkaitannya dengan pembentukan sistem panas bumi. Hasil penyelidikan mengindikasikan keberadaan sistem panas bumi di daerah Sape, Kabupaten Sangau, yang diperkirakan terkait dengan proses peluruhan unsur radioaktif pada batuan dasar (radiogenic system?). Sementara sistem panas bumi di daerah Nanga Dua, Kabupaten Kapuas Hulu diperkiarakan terkait dengan sistem sirkulasi dalam (extention-driven). Sistem panas bumi daerah Sape diperkirakan memiliki temperatur reservoir 135oC dengan potensi sebesar 15 MW kelas sumber daya spekulatif, sementara sistem panas bumi Nanga Dua diperkirakan mempunyai temperatur reservoir 115oC dengan potensi sebesar 5 MW pada kelas yang sama
PENDAHULUAN
Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu terletak di bagian tengah sebelah utara provinsi Kalimantan Barat. Dari tataan geologi yang ada, wilayah di kedua kabupaten tersebut tidak berada di jalur gunung api yang merupakan daerah potensial bagi keberadaan potensi sumber daya panas bumi. Daerah tersebut berada pada bagian barat Pulau Kalimantan yang merupakan jalur subduksi tua hasil dari tumbukan lempeng samudera Laut Cina Selatan dengan lempeng benua Eurasia. Namun pada kenyataannya di kedua kabupaten tersebut dijumpai indikasi keberadaan sumber daya panas bumi berupa pemunculan mata air panas, yaitu dua di Kabupaten Sanggau, mata air panas Sipatn Lotup 1 dan Sipatn Lotup 2, dan
satu di Kabupaten Kapuas Hulu, mata air panas Nanga Dua.
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
580 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi Pemunculan manifestasi air panas pada daerah dengan tataan geologi seperti tersebut di atas menarik untuk dipelajari. Dalam rangka inventarisasi potensi panas bumi dan untuk mempelajari karakteristik sistem panas bumi yang ada di Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu dilakukan penyelidikan pendahuluan panas bumi dengan menggunakan metode geologi dan geokimia. Dari penyelidikan ini didapatkan parameter-parameter kepanasbumian yang akan menentukan
tindak lanjut penyelidikan kepanasbumian di daerah ini.
METODOLOGI
Penyelidikan panas bumi di Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu dilakukan dengan metode penyelidikan geologi dan geokimia. Metode penyelidikan geologi mempelajari sebaran batuan dan manifestasi panas bumi, serta beberapa parameter geologi lain yang berperan terhadap pemunculan manifestasi dan pembentukan sumber daya panas bumi di kedua daerah tersebut. Metode ini dilakukan melalui pengamatan, pengukuran langsung gejala-gejala geologi, pengambilan contoh batuan, dan analisis laboratorium (petrografi, PIMA, dan fission track/K-Ar/X-Ray defraction).
Sementara metode penyelidikan geokimia mempelajari karakteristik fluida reservoir panas bumi berdasarkan hasil pengamatan, pengukuran dan analisis sampel mata air panas dan mata air dingin yang dijumpai di daerah penyelidikan. Metode ini juga mempelajari pola sebaran temperatur, pH dan senyawa kimia tertentu dalam tanah dan udara tanah sebagai upaya memperkirakan luas dan lokasi daerah prospek panas bumi (lokasi dan luas reservoir panas bumi secara lateral). Metode ini dilakukan melalui
pengamatan kenampakan gejala panas bumi, pengukuran sifat fisika manifestasi panas bumi, pengambilan contoh air panas dan air dingin, pengambilan contoh tanah dan udara tanah pada kedalaman maksimal satu meter, dan analisis laboratorium.
HASIL PENYELIDIKAN
Hasil penyelidikan menunjukkan bahwa di Kabupaten Sanggau dijumpai pemunculan dua mata air panas yaitu mata air panas Sipatn Lotup 1 dan Sipatn Lotup 2 dengan temperatur 55,6oC dan 57oC, pH 6,97 dan 7,19, serta debit 4 dan 1 liter/detik. Sementara di Kabupaten Kapuas Hulu dijumpai sebuah mata air panas yaitu mata air panas Nanga Dua dengan temperatur 28oC, pH 7,63 dan debit 2 liter/detik. Lokasi mata air panas Sipatn Lotup 1 dan Sipatn Lotup 2 di desa Sape, Kecamatan Jangkang, Kabupaten Sanggau, sementara mata air panas Nanga Dua di desa Nanga Dua, Kecamatan Bunut Hulu, Kabupaten Kapuas Hulu. Berdasarkan sebaran manifestasi panas bumi yang dijumpai di kedua daerah tersebut, selanjutnya daerah penyelidikan dikelompokan ke dalam dua daerah yaitu daerah panas bumi Sape dan Nanga Dua.
Daerah Panas Bumi Sape
Geologi
Analisis petrografi terhadap sampel batuan yang diambil di lapangan menunjukkan bahwa stratigrafi batuan di daerah panas bumi Sape terdiri dari tiga satuan batuan, yaitu satuan batuan malihan, berupa satuan meta batugamping berumur Karbon, dan dua satuan batuan sedimen yaitu batupasir dan batulempung berumur Karbon-Perm. Sementara struktur geologi yang berkembang didominasi oleh sesar-sesar normal berarah baratdaya-timurlaut yang di bagian tengah daerah survei membentuk suatu zona depresi sempit dan juga mengontrol kemunculan manifestasi mata air panas Sipatn Lotup. Total energi panas yang hilang (heat loss) pada manifestasi panas bumi daerah Sape adalah sebesar 576 kWth.
Geokimia
Manifestasi panas bumi yang dijumpai di wilayah Kab. Sanggau hanya berupa pemunculan mata air panas yaitu mata air panas Sipatn Lotup 1 dan Sipatn Lotup 2 dengan temperatur 55,6 o
C dan 57oC, pH 6,97 dan 7,19, serta debit 4 liter/detik dan 1 liter/detik. Kedua air panas tersebut dijumpai di kampung Pruntan, Desa Sape, Kec. Jangkang .
Plot mata air panas Sipatn Lotup 1 dan 2 pada diagram segitiga Cl-SO4 -HCO3 menunjukkan bahwa air panas tersebut termasuk ke dalam tipe bikarbonat, sementara plot pada diagram segitiga Na-K-Mg menunjukkan bahwa sampel air panas tersebut termasuk immature water. Hasil analisis tersebut mengindikasikan bahwa mata air panas di Sape telah mengalami percampuran dengan air permukaan dalam perjalanannya menuju ke permukaan. Hal ini diperkuat dengan hasil analisis dengan grafik Schoeller yang menunjukkan kemiripan pola antara grafik logaritma konsentrasi anion dan kation air panas dengan air dingin.
Plot pada grafik isotop Oksigen 18 dan Deuterium menunjukkan bahwa terjadi pengayaan oksigen 18, namun posisi sampel air panas yang berada tidak begitu jauh dari garis air meteorik mengindikasikan adanya percampuran dengan air permukaan.
Pendugaan suhu reservoir dilakukan dengan geothermometer ion/senyawa terlarut dalam sample air panas. Pendugaan suhu dengan metode diagram silika entalpi diperkirakan merupakan cara terbaik mengingat kemungkinan adanya percampuran air panas dengan air permukaan. Hasil pendugaan menunjukkan suhu reservoir daerah panas bumi Sape sekitar 135oC. Hasil analisis sampel tanah menunjukkan konsentrasi Hg tanah daerah panas bumi Sape bernilai antara 21,12 ppb sampai dengan 574,58 ppb. Berdasarkan hasil penghitungan nilai ambang (background value) Hg tanah dengan metode distribusi dan populasi dari semua titik amat, diperoleh kesimpulan bahwa nilai anomali konsentrasi Hg tinggi (diatas 200 ppb) berada di sekitar pemunculan mata air panas.
Daerah Panas Bumi Nanga Dua
Geologi
Daerah panas bumi Nanga Dua memiliki geomorfologi yang didominasi oleh perbukitan bergelombang dan pedataran
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
582 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi sebagai produk terakhir aktivitas magmatik di daerah ini.
Struktur geologi yang berkembang di daerah penyelidikan didominasi oleh sesar-sesar mendatar berarah relatif barat-timur dan baratlaut tenggara yang mengontrol pemunculan manifestasi di daerah Nanga Dua, serta sesar normal berarah baratlaut-tenggara.
Manifestasi panas bumi di daerah penyelidikan berupa pemunculan mata air panas Sipatn Api, dengan temperatur 38°C dan pH netral (7.63) . Total energi panas yang hilang (heat loss) pada manifestasi panas bumi daerah Nanga Dua adalah sebesar 106,76 kWth.
Geokimia
Manifestasi panas bumi yang dijumpai di wilayah Kab. Kapuas Hulu berupa mata air panas yaitu mata air panas Sipatn Api dengan temperatur 28oC, pH 7,63 dan debit 2 liter/detik. Air panas tersebut dijumpai di Desa Nanga Dua, Kec. Bunut Hulu.
Analisis mata air panas Sipatn Api dengan diagram segitiga Cl-SO4 -HCO3 menunjukkan bahwa air panas tersebut termasuk ke dalam tipe bikarbonat, sementara dengan diagram segitiga Na-K-Mg menunjukkan bahwa sampel air panas tersebut termasuk immature water. Seperti halnya pada mata air panas di daerah Sape, hasil analisis tersebut juga mengindikasikan bahwa mata air panas di Nanga Dua telah mengalami percampuran dengan air permukaan dalam perjalanannya menuju ke permukaan. Hal ini diperkuat dengan hasil analisis dengan grafik Schoeller yang menunjukkan kemiripan pola antara grafik logaritma konsentrasi anion dan kation air panas dengan air dingin.
Plot pada grafik isotop Oksigen 18 dan Deuterium menunjukkan bahwa terjadi pengayaan oksigen 18, namun
posisi sampel air panas yang berada tidak begitu jauh dari garis air meteorik mengindikasikan adanya percampuran dengan air permukaan.
Perkiraan suhu reservoir daerah Nanga Dua juga dilakukan dengan metode diagram silika entalpi dan menunjukkan suhu reservoir daerah panas bumi Nanga Dua sekitar 115oC.
Hasil analisis sampel tanah menunjukkan konsentrasi Hg tanah daerah panas bumi Nanga Dua bernilai antara 30,78 – 1113,68 ppb. Nilai anomali konsentrasi Hg tinggi (diatas 500 ppb) berada di sekitar pemunculan mata air panas.
DISKUSI DAN PEMBAHASAN
Sistem Panas Bumi
Pembentukan sistem panas bumi di daerah Sape dan Nanga Dua diperkirakan berkaitan dengan reservoir batuan sedimen. Pada reservoir batuan sedimen ini ada beberapa kemungkinan proses terbentuknya sistem panas bumi. Berdasarkan data geologi daerah survei yang merupakan bagian dari kraton Kalimantan yang batuan dasarnya atau basementnya merupakan batuan granit dan ditutupi oleh pengendapan batuan sedimen yang sangat tebal yang kemudian diterobos oleh batuan beku Tersier, maka ada 2 kemungkinan sistem panas bumi yang terbentuk, yaitu sistem radiogenik dan sistem sirkulasi dalam (extention-driven).
zona rekahan pada daerah yang memiliki heat flow yang tinggi (Anderson & Lund, 1979). Pembentukan sistem ini berasosiasi dengan aktivitas sesar pada pola extensional dimana sumber panas diperkirakan berhubungan dengan peningkatan gradien thermal di kedalaman.
Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai asal fluida panas bumi tersebut, dilakukan analisis perbandingan unsur klorida terhadap Boron dan Lithium. Perbandingan konsentrasi Cl/B dan Cl/Li dalam fluida panas bumi tersebut dipergunakan oleh Arehart dkk. (2003) untuk membedakan asal fluida panas bumi apakah terkait dengan sistem panas bumi magmatik ataukah sistem sirkulasi dalam (extention-driven) di Cekungan Besar (Kolker A.M., 2008). Perbandingan konsentrasi Cl terhadap B dan Li mengindikasikan bahwa fluida panas bumi daerah Sape cenderung mendekati pola kelompok mata air panas yang berkaitan dengan sistem panas bumi radiogenik. Di sisi lain, fluida panas bumi daerah Nanga Dua cenderung mendekati pola kelompok mata air panas yang berkitan dengan sistem panas bumi sirkulasi dalam.
Perkiraan Potensi Panas Bumi
Perhitungan potensi panas bumi dilakukan dengan metode perbandingan atau rapat daya yang didasarkan pada data-data di lapangan lain yang telah dikembangkan. Besaran potensi pada metode akan ditentukan oleh dua parameter yaitu luas daerah prospek dan temperatur reservoir. Temperatur reservoir digunakan untuk mengasumsikan nilai rapat daya atau daya per satuan luas (MWe/km2), didapatkan dari hasil pendugaan temperatur reservoir dengan geotermometer air. Luas daerah prospek diperkirakan dari penyebaran manifestasi
permukaan, pelamparan struktur geologinya secara global, dan dari data geokimia berupa anomali Hg tanah dan anomali CO2 udara tanah.
Dari hasil perhitungan, daerah panas bumi Sape mempunyai suhu reservoir sebesar 135°C yang termasuk dalam entalpi sedang sehingga digunakan rapat daya sebesar 10 MWe/km2. Hasil kompilasi data geologi dan geokimia menunjukkan luas daerah prospek Sape sebesar 1,5 km2, sehingga didapatkan nilai potensi pada kelas sumber daya spekulatif daerah Sape sebesar 15 MWe. Adapun daerah panas bumi Nanga Dua diperkirakan mempunyai temperatur reservoir sebesar 115°C yang termasuk dalam entalpi rendah dengan rapat daya sebesar 5 MWe/km2. Dengan luas daerah prospek sebesar 1 km2, maka didapatkan nilai potensi daerah panas bumi Nanga Dua sebesar 5 MWe pada kelas sumber daya spekulatif.
KESIMPULAN
Sistem panas bumi daerah Sape, Kabupaten Sanggau diperkirakan berkaitan dengan proses peluruhan unsur radioaktif pada batuan dasar (granit) yang mengakibatkan terjadinya anomali panas sehingga memanasi air meteorik yang masuk di kedalaman (radiogenic system?), sedangkan sistem panas bumi daerah Nanga Dua, Kabupaten Kapuas Hulu kemungkinan berkaitan dengan sistem sirkulasi dalam (extention-driven).
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
584 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi SARAN
Perlu dilakukan penelitian yang lebih mendalam untuk mengetahui gambaran sistem panas bumi yang berkembang di sana, studi geokimia isotop (Helium) merupakan salah satunya. Terkait dengan pengembangan daerah panas bumi Sape dan Nanga Dua, untuk saat ini kedua daerah tersebut belum merupakan prioritas untuk dikembangkan.
PUSTAKA
Anderson, D.N. and J.W. Lund (Editors), 1979. Direct Utilization of Geothermal Energy: A Technical Handbook, SpecialReport No. 7, Geothermal Resoureces Council, Davis,CA, 250 p.
JICA, Januari 1982, Report on Geological Survei of West Kalimantan.
Kolker A. M., 2008, Geologic Setting of The Central Alaskan Hot Spring Belt: Implication for Geothermal Resource Capacity and Sustainable Energy Production, University of Alaska Fairbanks, Alaska.
Nicholson, Keith, 2003, Geothermal Fluids : Chemistry and Exploration Technique, Springer Verlag, Inc, Berlin
O’Brien, Jeremi Mark, 2010, Hydrogechemical Characteristics of the Magmatic Geothermal Field and Comparison with the Orakei Koraka Thermal Area, New Zealand, University of Canterbury. R.W. Van Bemmelen, 1939, De Geologie
van het Westelijke en Zuiddenlijk deel van de Westerafdeling van Borneo
Supriatna S. dkk, 1993, Geologi Lembar Sanggau, Kalimantan. Publ.P3G, Bandung
Gambar 1. Lokasi daerah penyelidikan di Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu
BUKU
586 P Ga
1 : BIDANG E
P idi H il Gambar 3
ambar 4. Peta
ENERGI
l K i t P 3. Peta geolog
a geomorfolog
t S b D gi lokal daerah
gi daerah pan
G l i h panas bum
nas bumi Nan
i Sape, Kabu
nga Dua, Kab
paten Sangga
upaten Kapu au
Gambar 5. Peta geologi lokal daerah panas bumi Nanga Dua, Kabupaten Kapuas Hulu
Gambar 6. Kiri Atas. Diagram segitiga tipe air panas. Kanan Atas. Diagram segitiga
Na-K-Mg. Bawah. Diagram segitiga Cl-Li-B daerah panas bumi Kabupaten Sanggau,
BUKU
588 P Gamba
Gamba
1 : BIDANG E
P idi H il ar 7. Diagram
ar 8. Plot kon Kabupa 2008)
ENERGI
l K i t P m entalpi-silika
nsentrasi Cl t aten Sanggau
t S b D a dengan asu
terhadap B d u, dan Nanga
G l i msi terjadi ste
an Li sampel Dua, Kabupa
eam dan hea
l air panas da aten Kapuas
t loss sebelum
aerah panas Hulu (diolah
m mixing.
Gambar 9. Peta kompilasi geologi dan geokimia daerah panas bumi Sape, Kabupaten
Sanggau, Provinsi Kalimantan Barat
Gambar 10. Peta kompilasi geologi dan geokimia daerah panas bumi Nanga Dua, Kabupaten
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
590 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
Gambar 11. Sistem panas bumi Radiogenik (Anderson &Lund, 1979)
