SURVEI ALIRAN PANAS (HEAT FLOW) DAERAH PANAS BUMI PERMIS
KABUPATEN BANGKA SELATAN, PROVINSI BANGKA BELITUNG
Edy Purwoto, Yuanno Rezky, Robertus S.L. Simarmata Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Daerah panas bumi Permis secara umum berada pada tatanan geologi yang didominasi oleh batuan sedimen dan intrusi granit serta berada pada administrasi daerah Permis, Kecamatan Simpang Rimba, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung.
Gejala panas bumi diperlihatkan oleh manifestasi panas bumi berupa 2 mata air panas yang berdekatan dengan temperatur berkisar antara 49 – 57 °C yang berada di daerah penyelidikan.
Temperatur dasar lubang berkisar antara28,36 hingga 59,96 oC, dengan luas daerah
anomali mencapai ± 6,52 km2, sebaran nilai gradien temperatur permukaan berkisar antara
0,01 hingga 0,13 oC/m dengan total luas zona anomali adalah ± 2,57 km2 dan Sebaran nilai
aliran panas (heat flow) berkisar antara0,03 hingga 0,36 W/m2 dengan total luas zona anomali
adalah ± 1,63 km2.
Hasil kompilasi dari beberapa zona anomali yaitu, anomali gradien termal, anomali temperatur dasar lubang, anomali aliran panas serta hasil kompilasi dari penyelidikan terdahulu, terdapat konsistensi di bagian utara daerah penyelidikan. Konsistensi ini kemungkinan berkaitan erat dengan aktivitas sesar sesar yang ada serta adanya pelapukan batuan granit yang menghasilkan endapan batupasir kuarsa dimana pada proses ini dapat menghasilkan /membentuk unsur radiokatif.
Secara keseluruhan aliran panas di daerah ini masih sangat dikontrol oleh keberadaan manifestasi panas bumi Permis yang secara geologi di susun oleh batuan granit sebagai pembawa radioktif yang diperkirakan sebagai pembawa panas dan berada dalam daerah prospek 3G daerah panas bumi Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung.
PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Permis dipilih sebagai salah satu daerah penyelidikan setelah mengkaji data hasil Survei Terpadu (Geologi, Geokimia dan Geofisika Daerah Panas bumi Permis pada tahun 2014), yang menunjukan adanya prospek panas bumi di daerah tersebut. Manifestasi panas bumi di daerah penyelidikan berupa kemunculan kelompok mata air panas Permis dengan temperatur berkisar antara 49 - 57°C.
Secara administratif daerah panas bumi Permis termasuk ke dalam wilayah Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung (Gambar 1).
Daerah penyelidikan tersusun
Berdasarkan urutan stratigrafinya dari batuan berumur tertua sampai ke paling muda adalah Satuan Batupasir (TRp), Satuan Granit Permisan (TJg), serta endapan permukaan berupa Endapan Rawa dan Pantai (Qs) dan Aluvium (Qa). Batupasir tersingkap luas di daerah Permis, hampir mencapai 50% dari luas daerah panas bumi Permis. Jika disebandingkan dengan Peta Geologi Bangka Selatan (Margono, 1995), batupasir di daerah
Permis sebanding dengan batupasir
panas bumi Permis, serta setempat-setempat di bagian tengah dan baratlaut. Granit di daerah ini sama dengan granit Klabat yang secara umum terdapat di
Pulau Bangka. Jika disebandingkan
dengan Peta Geologi Bangka Selatan
(Margono, 1995), granit tersebut
merupakan bagian dari Granit Klabat yang berumur Trias Akhir dan menerobos satuan batupasir Formasi Tanjung Genting yang
berumur Trias. Endapan permukaan
terdapat di bagian utara dan tengah daerah panas bumi Permis. Lokasi ini merupakan lahan bekas tambang timah yang terisi oleh
endapan permukaan berupa pasir,
lempung, dan kerikil. Satuan endapan aluvium terdapat di sepanjang Sungai Bangkakota yang mengalir ke arah pantai barat, yaitu di daerah Tanjung Karak. Aluviumnya tersusun oleh endapan pasir kuarsa dan lumpur (Gambar 2).
Manifestasi panas bumi di daerah panas bumi Permis berada di sekitar pasir endapan permukaan di daerah bekas tambang timah yang kemunculannya dikontrol oleh sesar mendatar berarah baratlaut-tenggara sampai utara-selatan.
Pembentukan sistem panas bumi di Daerah Permis diperkirakan berasosiasi dengan tubuh batuan plutonik dengan dimensi yang besar, yaitu batolit Granit Klabat yang berumur Trias Akhir – Jura Awal. Dengan umur batuannya yang sudah tua, maka diperkirakan sisa panas dari magma yang dimilikinya pun sudah sangat sedikit. Hal lain yang diperkirakan menjadi sumber energi panas dari tubuh batolit
granit adalah kandungan unsur
radioaktifnya.
Litologi pembentuk reservoir diduga merupakan akibat dari proses aktivitas tektonik yang berlangsung sejak Perem yang membentuk struktur kekar yang
intensif dan memungkinkan batuan
malihan dan plutonik yang sudah terbentuk sebelumnya memiliki permeabilitas yang cukup baik untuk meloloskan fluida, khususnya fluida hidrotermal di daerah
penyelidikan. Anomali panas tinggi di sekitar tubuh granit selanjutnya memanasi air meteorik yang masuk ke kedalaman, dan selanjutnya secara konvektif air panas tersebut menuju ke permukaan sebagai fluida panas melalui jalur atau bidang sesar.
Sistem panas bumi Permis
diperkirakan tidak memiliki lapisan
penudung dikarenakan tidak terjadinya interaksi intensif antara fluida panas dan batuan untuk membentuk lapisan lempung ubahan melalui proses alterasi batuan (Survei Geologi dan Geokimia, 2010).
Pasokan fluida sistem panas bumi berasal dari air meteorik, yaitu air meteorik yang mengalami penetrasi sangat dalam melalui media kekar atau sesar yang kemudian kembali menuju ke permukaan sebagai air panas setelah berinteraksi terlebih dahulu dengan sumber panas yang berasal dari aktivitas unsur-unsur radioaktif penyusun batuan granit. Kontak antara
fluida panas dengan batuan akan
mengubah sifat kimia dari fluida tersebut. Kehadiran fluida magmatik sebagaimana terindikasi dari kandungan SO4=, Cl- dan
hasil plotting isotop Oksigen 18 dan
Deuterium, telah mengakibatkan
terbentuknya karakteristik fluida yang baru. Selain itu, dalam pemunculannya menuju
permukaan, fluida panas tersebut
diperkirakan mengalami percampuran
dengan air permukaan, di antaranya pengaruh penetrasi air laut yang banyak terkandung dalam endapan pasir di daerah sekitar mata air panas Permis. Hal itu dapat dilihat dari hasil plotting pada diagram segitiga SO4-Cl-HCO3 yang menunjukkan
bahwa air panas daerah Permis termasuk tipe klorida dan airnya memiliki rasa asin.
Temperatur fluida panas di bawah
permukaan diperkirakan hanya sekitar 115
oC, berdasarkan geotermometer silika
terhadap air panas Permis-1 dan Permis-2. Sebaran area prospek panas bumi
dalam sistem panas bumi Permis
dan geokimia terdapat di bagian tengah daerah penyelidikan (Gambar 3), tepatnya di sekitar lokasi mata air panas Permis dan sedikit meluas ke bagian timur yang dibatasi oleh sebaran anomali merkuri (Hg).
Sistem panas bumi di daerah Permis yang mempunyai luas wilayah prospek sekitar 4 km2, temperatur bawah
permukaan diduga sebesar 115°C dan temperatur cut-off sebesar 110° dengan
asumsi sistem pembangkit listriknya
menggunakan teknologi binary skala kecil.
Dengan menggunakan metode
penghitungan volumetrik, melalui beberapa asumsi yaitu tebal reservoir 1 km, recovery factor25%, faktor konversi 10%, dan
lifetime 30 tahun, maka hasil perhitungan potensi sumber daya hipotetiknya adalah sebesar 3 MWe.
METODOLOGI
Penyelidikan aliran panas ini dimaksudkan untuk memetakan aliran panas secara vertikal dan horizontal pada daerah anomali dan daerah prospek di sekitar manifestasi panas bumi dengan mengkaji morfologi, satuan batuan, pola
struktur, serta mempelajari semua
parameter geologi yang berperan dalam pembentukan sistem panas bumi di daerah
Permis, Kabupaten Bangka Selatan,
Propinsi Bangka Belitung.
Tahapan penyelidikan aliran panas yang dilakukan, yaitu kajian literatur dan hasil, penyelidikan terpadu lapangan dan
pengolahan data serta analisis
laboratorium.
Penyelidikan lapangan terdiri dari tahapan pengamatan lokasi, pengeboran 5 hingga 10 meter, pengukuran temperatur, pengambilan sampel dan pengolahan data serta penghitungan aliran panas (Heat Flow).
HASIL PENYELIDIKAN
Dalam penyelidikan aliran panas ini
pengeboran menggunakan hand auger dan
mesin bor Hydriil Centura, dengan jumlah lubang sebanyak 45 lubang bor yang mempunyai kedalaman rata-rata antara 4 -
10 meter dengan diameter lubang
berukuran 2 ½”. Sebaran titik bor dapat dilihat pada Gambar 4. Tidak tercapainya kedalaman lubang sampai 10 meter selama pengeboran, disebabkan oleh formasi yang kurang kompak terutama di kedalaman 3-4 m sehingga sering terjadi
runtuhan yang menyebabkan
pendangkalan lubang bor dan juga formasi batuan yang keras menyulitkan untuk ditembus.
Pengukuran Konduktivitas Panas Sampel Batuan/Tanah
Pengambilan contoh batuan/tanah diambil mulai di sekitar kedalaman 5 – 10 meter dari setiap lubang dan selanjutnya sampel batuan/tanah diseleksi untuk keperluan analisis laboratorium.
Dari hasil pengukuran nilai
konduktivitas panas (k) menunjukkan bahwa rata-rata nilai konduktivitas adalah 2,41,98 W/m.K dengan kisaran nilai antara 1,09 hingga 3,10 W/m.K. Pada umumnya nilai konduktivitas batuan akan semakin tinggi pada batuan yang masih segar
kondisinya. Selain itu batuan yang
mengandung mineral mafik tinggi (basa dan ultrabasa) umumnya mempunyai nilai
k lebih tinggi dari pada batuan
berkomposisi asam, hal ini karena
terdapatnya kandungan mineral mafik yang tersusun oleh unsur logam magnesium (Mg) dan besi (Fe).
Secara umum setelah dilakukan pengukuran hasil nilai konduktivitas panas daerah panas bumi Permis ini tidak memiliki perbedaan nilai yang tidak terlalu
besar (menyolok) dengan nilai
nilai konduktivitas panas relatif rendah. Daerah dengan nilai konduktivitas panas relatif tinggi (warna merah hingga kuning pada peta) mendominasi daerah penyelidikan, tersebar dari sebelah barat laut, selatan, dan sebagian tenggara dari daerah penyelidikan, berasosiasi dengan litologi berupa endapan rawa dan batuan sedimen berupa batupasir dan granit.
Daerah dengan nilai konduktivitas panas relatif rendah (warna hijau hingga biru) tersebar di baratdaya dan timurlaut daerah penyelidikan berasosiasi dengan granit yang diperkirakan memiliki unsur radioaktif, dan meta sedimen.
Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor
Dari hasil pengukuran diketahui temperatur dasar lubang berkisar antara 28,36 hingga 59,96oC dengan nilai
rata-rata 30,06oC. Nilai 28,36oC merupakan nilai
minimal temperatur yang terukur di lubang PMS-31 yang berada diperkebunan karet desa Sebagin, sedangkan 59,96oC adalah
nilai maksimum yang didapat dari dasar lubang PMS-1 yang berada di dekat manifestasi permukaan berupa mata air panas Permis dengan jarak ± 20 meter.
Distribusi temperatur dasar lubang di daerah penyelidikan terlihat pada
Gambar 6, dari hasil perhitungan statistik dengan menggunakan grafik probabilitas diperoleh nilai ambang atau background
sebesar 30,06oC, sehingga temperatur
yang mempunyai nilai lebih tinggi dari 30,06oC adalah temperatur anomali (garis
putus-putus merah).
Pada Gambar 6 terlihat bahwa penyebaran zona anomali temperatur lebih dari 30,06oC berada pada lokasi di sekitar
manifestasi air panas Permis serta arah barat, yang lingkungan geologinya adalah batuan endapan rawa dan Alluvium yang cukup luas. Luas areal daerah anomali temperatur dasar lubang bor daerah Permis ini mencapai 6,52 km2. Maka dari
semua hitungan dan dengan menggacu stastik nilai yang mencolok dibanding
dengan nilai secara regional maka data tersebut bisa kita dapatkan secara benar.
Sebaran Gradien Temperatur Permukaan
daerah terutama daerah jalur vulkanik aktif, nilai gradien termal relatif lebih tinggi dari 3
oC/100m, hal ini dikarenakan adanya
sumber panas, dalam hal ini magma yang
tersimpan dalam dapur magma
memancarkan panas secara konduktif ke
segala arah sehingga memberikan
tambahan heat flux.
Pada Gambar 7 memperlihatkan
bahwa secara umum zona anomali
terdapat di bagian tengah daerah
penyelidikan yaitu berada di sekitar manifestasi mata air panas Permis. Nilai gradien termal yang terukur berkisar antara 0,01 hingga 0,13oC/m dengan rata – rata
0,06oC/m. Penyebaran zona anomali
gradien termal daerah penyelidikan
berasosiasi dengan lingkungan geologi
batuan Sedimen batupasir dan
metasedimen, serta berasosiasi juga dengan manifestasi panas bumi berupa mata air panas Permis.
Luas zona anomali gradien termal didaerah penyelidikan dengan mengambil nilai latar 0,10oC/m dari hasil hitungan
serta didapat grafik probablitas maka mencapai 2,57 km2 (garis merah
putus-putus pada Gambar 7).
Sebaran Aliran Panas Permukaan
Peta distribusi nilai aliran panas
(heat flow) di lokasi penyelidikan terlihat
pada Gambar 7. Dengan menggunakan
metode grafik probabilitas didapat nilai 0,24 W/m2 sebagai nilai latar (background)
daerah anomali.
Nilai aliran panas (heat flow)
berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2,
dengan rata-rata 0,16 W/m2.
Gambar 8 memperlihatkan bahwa zona anomali aliran panas permukaan muncul di timur daerah penyelidikan yang berada di sekitar manifestasi mata air panas Permis. Zona ini berasosiasi
lingkungan geologi batuan Sedimen
berupa batupasir didominasi butiran
mineral kuarsa, feldspar, siderit, dan mineral opak, serta meta sedimen berupa
putus-putus pada Gambar 8).
PEMBAHASAN
Sistem panas bumi dapat terbentuk akibat terjadinya transfer panas dalam bentuk konduktif dan konvektif melalui suatu media padat untuk transfer konduktif dan media fluida untuk transfer konvektif. Pembentukan sistem panas bumi tidak lepas dari kehadiran kedua media tersebut. Besarnya panas yang merambat secara
konduktif dapat dihitung dengan
pendekatan metode aliran panas.
Panas yang merambat melalui media batuan secara konduktif dapat merambat hingga ke permukaan dengan asumsi media batuan tersebut seragam. Laju aliran panas mengalir berbanding
lurus dengan ketebalan, perbedaan
temperatur, dan konduktivitas termal. Semakin padat batuan yang berfungsi sebagai media transfer aliran panas biasanya transfer panas akan tertahan, dicirikan dengan nilai konduktifitas pada batuan yang tinggi.
Pola sebaran aliran panas di daerah penyelidikan tersebar di wilayah sekitar Permis dengan luas 12 x 12 km2. Distribusi
aliran panas menunjukkan nilai yang dianggap anomali muncul disekitar air
panas. Pola anomali yang muncul
membentuk pola melingkar dan menutup dengan nilai aliran panas > 0,36 W/m2. Nilai
tersebut sangat berbeda dengan anomali aliran panas regional sehingga keduanya tidak bisa dibandingkan.
Anomali yang muncul di bagian tengah penyelidikan terkonsentrasi di daerah air panas Permis. Manifestasi di Permis muncul berupa air panas dengan temperatur ±58,57°C berada di lingkungan batuan sedimen berupa batupasir dan endapan permukaan. Keadaan tersebut
diakibatkan oleh perbedaan kondisi
geologi, terutama litologi dan struktur setempat yang mencolok antara batuan meta sedimen di utara dan batuan granit yang terkekarkan di selatan.
Hasil interpolasi peta sebaran nilai landaian suhu di kedalaman 5 m menunjukkan pola yang sangat mirip dengan nilai aliran panas dan keduanya berbanding lurus. Semakin tinggi nilai landaian suhunya semakin besar aliran panasnya.
Berdasarkan kompilasi peta
landaian suhu dan aliran panas, daerah prospek berada di lokasi air panas dengan total luas 1,63 km2 di sekitar Permis.
(Gambar 9) masih berada di dalam batas area prospek dari survei terpadu Permis.
Kompilasi dari metode geofisika
dengan hasil penyelidikan geologi,
geokimia menunjukkan adanya kumpulan anomali yang berkorelasi dengan luas prospek panas bumi yang mencakup manifestasi panas bumi Permis dan memiliki luas sekitar 3 km2 dan zona
anomali ini berkorelasi dengan hampir semua zona anomali survei aliran panas permukaan.
dengan aktivitas sesar sesar yang ada serta adanya pelapukan batuan granit yang menghasilkan endapan batupasir kuarsa dimana pada proses ini dapat
menghasilkan /membentuk unsur
radiokatif.
Secara keseluruhan aliran panas di daerah ini masih sangat dikontrol oleh
keberadaan manifestasi panas bumi
Permis yang secara geologi di susun oleh batuan granit sebagai pembawa radioktif yang diperkirakan sebagai pembawa panas.
KESIMPULAN
Dari hasil survei aliran panas
permukaan diperoleh beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
• Dari hasil pengukuran diketahui bahwa daerah Permis memiliki temperatur dasar lubang yang berkisar antara 28,36 hingga 59,96oC. Nilai tertinggi didapat
dari dasar lubang PMS-01 berada di dekat manifestasi air panas Permis dengan luas daerah anomali mencapai ± 6,52 km2.
•
• Sebaran nilai gradien temperatur
permukaan di daerah Permis berkisar antara 0,01 hingga 0,13oC/m dengan anomali yaitu, anomali gradien termal, anomali temperatur dasar lubang, anomali aliran panas serta geosains di daerah Permis terdapat konsistensi anomali yaitu di sekitar pemunculan air panas Permis.
•
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami ucapkan kepada semua pihak yang membantu dalam pembuatan tulisan ini, yang telah memberi kemudahan dalam mengakses data yang diperlukan.
DAFTAR PUSTAKA
Andi Mangga dan Djamal, 1994. Peta Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, 2012.Bangka Belitung dalam Angka. Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, Bangka.
Baharuddin dan Sidarto, 1995. Peta Geologi Lembar Belitung, Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bangka Belitung, 2011. Potensi Panas Bumi di Provinsi Bangka Belitung
Margono, Supandjono dan Partoyo, 1995. Peta Geologi Lembar Bangka Selatan, Sumatera, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Pusat Sumber Daya Geologi, 2012.Survei Pendahuluan Panas Bumi Pulau Bangka dan Pulau Belitung.Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.
Pusat Sumber Daya Geologi, 2014.Survei Terpadu Geologi dan Geokimia Panas Bumi Pulau Bangka Selatan.
Pusat Sumber Daya Geologi, 2014. Survei Geofisika AMT Panas Bumi Pulau Bangka Selatan.
Gambar 1. Peta Lokasi Daerah Penyelidikan
Gambar 3. Peta Prospek Daerah Panas Bumi Permis
Gambar 5. Peta Sebaran Konduktivitas Panas Daerah Permis
Gambar 7. Peta Sebaran Gradien Temperatur Permukaan Daerah Permis
