Penyelidikan Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Tehoru, Maluku Tengah- Maluku
Bangbang Sulaeman, Sri Widodo, Dudi Hermawan Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
S A R I
Daerah panas bumi Tehoru secara administratif termasuk wilayah Kecamatan Tehoru, Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku. Secara fisiografi daerah ini termasuk pada Busur Banda Dalam tak bergunungapi yang disusun oleh komplek batuan malihan berumur Perm-Trias. Pembentukan sistem panas bumi daerah Tehoru diperkirakan berhubungan dengan aktivitas tektonik kuat akibat dari tumbukan lempeng Pulau Seram dengan lempeng Benua Australia (plate collision) yang memicu pembentukan batuan intrusi di kedalaman sebagai sumber panas (heat sources) pada sistem panas bumi Tehoru. Sehingga sistem panas bumi daerah Tehoru dapat digolongkan ke dalam sistem heat sweep pada setting tabrakan lempeng yang berasosiasi dengan pembentukan batuan intrusi muda.
Manifestasi panas bumi daerah Tehoru berupa pemunculan mata air panas dengan temperatur antara 40 - 100 0C dan batuan ubahan yang dapat dikelompokkan ke dalam tipe ubahan argilik.
Fluida panas pada sistem panas bumi Tehoru bertipe bikarbonat dengan lingkungan berada pada batuan sedimen/sedimen laut. Konsentrasi kimiawi yang cukup tinggi merupakan indikasi bahwa fluida panas berasal dari kedalaman pada temperatur dan tekanan tinggi yang membawa senyawa kimia terlarut sebagai hasil interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman. Mata air panas Tehoru berada pada zona partial equilibrium yang menggambarkan kondisi air panas kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dengan temperatur cukup tinggi serta menunjukkan bahwa kondisi mata air panas relatif sedikit sekali terpengaruh air permukaan atau pengenceran air meteorik. Temperatur reservoir diperkirakan sebesar 210oC, yang termasuk ke dalam temperatur sedang.
Hasil kompilasi data terpadu memperlihatkan zona prospek panas bumi daerah Tehoru diperkirakan berada di sekitar manifestasi mata air panas Tehoru dengan luas kurang lebih 6 km2.
Dengan asumsi tebal reservoar 1 km, temperatur reservoir 210°C dan temperatur cut off 150°C, potensi sumber daya hipotetik daerah panas bumi Tehoru adalah sekitar 40 MWe.
Kata kunci : fisiografi, batuan malihan, batuan intrusi, sumber panas.
PENDAHULUAN
Penyelidikan Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah panas bumi Tehoru secara administratif daerah survei termasuk Kecamatan Tehoru, Kabupaten
Daerah survei dapat dicapai dari kota Ambon memakai jalan darat menggunakan kendaran roda 4 (empat) ke Pelabuhan Tolehu dengan jarak ± 40 km dan menyeberang ke Masohi (Ibu Kota Kabupaten Maluku Tengah) di Pulau Seram menggunakan kapal cepat (penyeberangan reguler), lama perjalanan ± 2 jam.
Dari Masohi dilanjutkan ke kota Toheru dengan jarak ± 90 km menggunakan kendaraan roda empat dengan lama perjalanan ± 3 jam.
GEOLOGI
Manifestasi panas bumi di daerah Tehoru terdiri dari mata air panas dengan temperatur sektar 40-100 0C dan batuan ubahan yang dapat dikelompokkan ke dalam tipe ubahan argilik.
Geomorfologi daerah panas bumi Tehoru terdiri dari satuan geomorfologi perbukitan bergelombang dengan luas ± 95 %, dan satuan pedataran dengan luas ± 5 % dari luas daerah survei.
Stratigrafi daerah Tehoru disusun oleh 4 satuan batuan yang merupakan batuan malihan, dan satu endapan permukaan (aluvium), yaitu satuan filit, (PTf), sekis biotit (PTsb), sekis mika (PTsm), dan sekis hijau (PTsh), serta satu satuan endapan permukaan berupa aluvium (Qal) seperti di perlihatkan gambar.1.
Struktur geologi yang berkembang di daerah survei terdiri dari struktur lipatan (antiklin) dan patahan. Struktur geologi yang berperan dalam mengontrol kemunculan manifestasi panas bumi adalah sesar mendatar sinistral berarah relatif barat-timur di sepanjang sungai Yapana.
Perhitungan kehilangan energi panas alamiah (natural heat loss) terhadap manifestasi panas bumi berupa mata air panas yang terdapat di daerah
Tehoru menunjukkan kehilangan panas di permukaan (heat loss) di daerah Tehoru yaitu sekitar 700 kWth.
Sumber panas diperkirakan berupa sisa panas dari dapur magma yang berasosiasi dengan aktivitas plutonik muda berumur Kuarter.
Manifestasi Panas Bumi
Kenampakan gejala panas bumi di daerah panas bumi Tehoru berupa sumber mata air panas yang muncul di beberapa lokasi terutama sepanjang sungai Yapana yang terdiri dari :
Mata Air Panas Tehoru-1 (APTR-1) berada di wilayah Dusun Tehoru, Desa Tehoru, Kecamatan Tehoru dan secara geografis terletak pada koordinat (UTM) X=559061 mE, Y=9625460 mN dengan ketinggian 30 m dpl. Mata air panas ini muncul melalui rekahan batuan sekis dan mengalir membentuk kolam air panas yang memanjang berarah relatif barat-timur dengan luas sekitar 10 x 20 m2 .
Temperatur mata air panas terukur di lapangan sangat tinggi 94,3 0C pada temperatur udara setempat 27,6
o
C, pH 7,33 dengan daya hantar listrik yang relatif tinggi sekitar 3640 µmhos dan debit sekitar 0,5 liter/detik.
Kondisi fisik dari air panas tersebut jernih, sedikit berbau belerang, berasa kesat, terdapat endapan air panas berupa sinter karbonat dan endapan oksida besi warna coklat kekuning-kuningan.
yang memanjang berarah relatif barat-timur dengan luas sekitar 10 x 30 m2 .
Temperatur mata air panas terukur di lapangan sangat tinggi mencapai 99,6 0C pada temperatur udara setempat 27,8 0C dan pH 7,93 dengan daya hantar listrik yang relatif tinggi sekitar 3760 µmhos dan debit sekitar 0,5 liter/detik.
Kondisi fisik dari air panas tersebut jernih, sedikit berbau belerang, berasa kesat, hembusan uap cukup kuat disertai bualan gas, terdapat endapan air panas berupa sinter karbonat dan endapan oksida besi warna coklat kekuning-kuningan.
Mata Air Panas Tehoru-3 (APTR-3) berada di wilayah Dusun Tehoru, Desa Tehoru, Kecamatan Tehoru dan secara geografis terletak pada koordinat (UTM) X= 559061 mE, Y=9625460 mN dengan ketinggian 30 m dpl. Sumber mata air panas ini muncul melalui rekahan batuan sekis yang mengalir menuju sungai Yapana dengan luas sekitar 10 x 20 m2 .
Temperatur mata air panas terukur di lapangan cukup tinggi sekitar 98 – 99,8 0C pada temperatur udara setempat 28,4 oC, pH 7,61 dengan daya hantar listrik yang relatif tinggi sekitar 3570 µmhos dan debit sekitar 0,5 liter/detik.
Kondisi fisik dari air panas tersebut jernih, sedikit berbau belerang, berasa kesat, hembusan uap cukup kuat disertai bualan gas, terdapat endapan air panas berupa sinter karbonat warna keputih-putihan dan endapan oksida besi warna merah kecoklatan.
Dijumpai adanya tanah panas dengan temperatur terukur mencapai 80,6 0C dan batuan ubahan yang menyebar ke arah sungai Yapana.
Mata Air Panas Tehoru-4 (APTR-4) berada di wilayah dusun Tehoru, Desa
Tehoru, Kecamatan Tehoru dan secara geografis terletak pada koordinat (UTM) X= 559179 mE, Y=9625360 mN dengan ketinggian 74 m dpl. Mata air panas ini muncul melalui rekahan batuan sekis yang menyebar dan memanjang dengan luas sekitar 10 x 50 m2 di sungai Yapana Temperatur mata air panas terukur di lapangan cukup tinggi sekitar 68 – 71,3
0
C pada temperatur udara setempat 28,4
o
C, pH 6,587 dengan daya hantar listrik yang relatif tinggi sekitar 1590 µmhos dan debit sekitar 0,5 liter/detik.
Kondisi fisik dari air panas tersebut jernih, sedikit berbau belerang, berasa kesat, hembusan uap cukup kuat disertai bualan gas, terdapat endapan air panas berupa sinter karbonat dan endapan oksida besi warna merah kecoklatan.
Mata Air Panas Tehoru-5 (APTR-5) berada di wilayah dusun Tehoru, desa Tehoru, Kecamatan Tehoru dan secara geografis terletak pada koordinat (UTM) X= 559061 mE, Y=9625460 mN dengan ketinggian 80 m dpl. Sumber mata air panas ini muncul melalui rekahan batuan sekis yang menyebar dengan luas sekitar 10 x 20 m2 sepanjang sungai Yapana .
Peta sebaran manifestasi panas bumi di daerah panas bumi Tehoru, Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku di perlihatkan dalam gambar 2. berikut.
GEOKIMIA
Karakteristik dan Tipe Air Panas. Plotting diagram segitiga Cl-SO4
-HCO3 serta Na-K-Mg dan Li-B-Cl
berdasarkan klasifikasi dari Ellis dan Mahon, Fournier dan Giggenbach bertujuan untuk memperoleh tipe air panas, asal mula pemunculan manifestasi, lingkungan pemunculan mata air panas serta perkiraan temperatur bawah permukaan.
Komposisi kimia dan konsentrasi kimia sampel air panas daerah Tehoru yang diperoleh dari hasil analisis kimia di laboratorium selanjutnya diplot ke dalam diagram segitiga Cl-SO4-HCO3 dimana
memperlihatkan mata air panas APTR-1, APTR-2, APTR-3, APTR-4 dan APTR-5 daerah Tehoru termasuk ke dalam tipe air bikarbonat (Gambar 3.)
Konsentrasi kimiawi yang cukup tinggi merupakan indikasi bahwa fluida panas yang berasal dari kedalaman pada temperatur dan tekanan tinggi yang membawa senyawa kimia terlarut sebagai hasil interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman.
Hasil analisis kimia mata air panas Tehoru (Tehoru-1, Tehoru-2 ,Tehoru-3, Tehoru-4 dan Tehoru-5) menunjukkan kandungan ion-ion seperti bikarbonat (HCO3), klorida (Cl) dan
Natrium (Na) dengan konsentrasi HCO3
antara 743 – 1915 ppm, Cl antara 190 – 542 ppm, SO4 antara 102 – 536 ppm dan
Na antara 416 – 1200 ppm. Setelah diplot ke dalam diagram segitiga Cl-SO4
-HCO3 termasuk ke dalam tipe air panas
bikarbonat.
Kandungan silika yang relatif tinggi (66 – 110 ppm) pada manifestasi mata air panas Tehoru (1, APTR-2, APTR-3, APTR-4 dan APTR-5) dibandingkan dengan kadar silika pada mata air dingin Tehoru (19 ppm) dan temperatur mata air panas di permukaan
sangat tinggi (65,5 – 99,8 0C), diakibatkan oleh fluida panas bertemperatur tinggi yang berasosiasi dengan batuan di kedalaman dan mengalami suatu proses hidrotermal sehingga terjadi pengkayaan silika dalam larutan.
Pengelompokan mata air panas sangat dipengaruhi oleh komposisi dan kondisi air panas, pemunculan mata air panas maupun pengaruh kontaminasi dan pengenceran oleh air sekitarnya terutama di permukaan dan uap yang naik berasal dari air bawah permukaan bertemperatur tinggi (umumnya daerah vulkanik) dan mengalami tingkat pendinginan oleh penurunan temperatur dengan gas CO2 dan gas sulfur yang
tersisa di dalam uap yang naik melalui batuan membentuk ion karbonat dan sulfat.
Hasil pengeplotan dalam diagram segitiga Na/1000-K/100-√Mg (Gambar 4.) menunjukkan APTR-1, APTR-2, APTR-3, APTR-4 dan APTR-5 berada pada zona partial equilibrium. Hal ini menggambarkan kondisi air panas kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dengan temperatur cukup tinggi serta menunjukkan bahwa kondisi mata air panas relatif sedikit sekali dipengaruhi air permukaan atau pengenceran air meteorik.
Pendugaan Temperatur Bawah Permukaan
Geotermometer kimia (SiO2 dan
Na-K) umumnya digunakan untuk mengestimasi temperatur bawah permukaan di daerah kenampakan panas bumi. Metode tersebut di atas diaplikasikan hanya untuk air panas yang mempunyai pH normal. Perkiraan temperatur bawah permukaan daerah panas bumi Tehoru dan sekitarnya yang memungkinkan adalah menggunakan metode geotermometer SiO2 dan Na-K
(Giggenbach) dimana untuk daerah panas bumi Tehoru dengan menggunakan geotermometer SiO2
(conductive cooling) sebesar 115 - 143oC, sedangkan dengan geotermometer Na-K Giggenbach menunjukkan estimasi temperatur sebesar 182 – 209 oC dan termasuk
kedalam entalpi sedang (intermediate enthalphy).
Isotop 18O dan 2H
Berdasarkan data hasil isotop
18
O dan Deuterium dari sampel APTR-1, APTR-2, APTR-3, APTR-4 dan APTR-5, setelah diplot kedalam diagram hubungan antara Oksigen-18 dan Deuterium, menunjukkan air panas pada umumnya cenderung menjauhi garis air meteorik (Meteoric Water Line) (Gambar 6.) yang mengindikasikan telah terjadinya pengkayaan 18O karena adanya interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman, hal ini mencerminkan bahwa mata air panas di daerah Tehoru kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dan kemungkinan pengenceran oleh air meteorik sangat kecil.
Kandungan gas di daerah manifestasi panas bumi Tehoru sangat didominasi oleh kandungan gas CO2,
HCl, CH4 dan NH 3 dibandingkan
gas-gas lainnya yang relatif sangat kecil.
Kandungan CO2 yang sangat dominan
menandakan bahwa reaksi yang berlangsung di bawah permukaan akan menghasilkan kandungan HCO3 yang
tinggi dalam larutan air panas. Begitu pula dengan kandungan gas HCl dan SO2 yang terdeteksi mengindikasikan
kandungan ion Cl- dan sulfat yang tinggi pula pada larutan air panas. Indikasi gas-gas tersebut umumnya dijumpai sebagai gas vulkanik yang berasal dari kedalaman. Hal ini dicerminkan oleh komposisi kimiawi mata air panas di daerah Tehoru yang sangat didominasi oleh kandungan ion karbonat, klorida dan sulfat yang termasuk kedalam tipe air bikarbonat dengan derajat keasaman yang relatif netral. Hal ini mengindikasikan adanya uap yang naik dari kedalaman sebagai air bawah permukaan yang bertemperatur tinggi (umumnya daerah vulkanik) dan mengalami proses pendinginan dikarenakan penurunan temperatur dengan gas CO2 dan gas klorida yang
tersisa di dalam uap yang naik melalui batuan membentuk ion karbonat dan klorida.
Sebaran Hg tanah dan CO2 udara
tanah
Peta distribusi sebaran Hg (Gambar. 7) serta anomali konsentrasi tinggi Hg tanah dengan nilai lebih dari 250 ppb terletak di sekitar lokasi air panas Tehoru dan menyebar ke arah timurlaut dan selatan daerah survei. Diperkirakan daerah tersebut merupakan zona lemah akibat adanya pola struktur yang muncul berupa sesar– sesar.
Peta distribusi sebaran CO2
(Gambar. 8) serta anomali konsentrasi tinggi CO2 udara tanah dengan nilai lebih
Data hasil pengukuran menunjukkan pH tanah (derajat keasaman) antara 6,83 – 7,83 dengan temperatur udara tanah pada kedalaman 1 meter antara 24 – 34
o
C.
PEMBAHASAN
Sistem panas bumi di daerah panas bumi Tehoru (Gambar. 9) terbentuk dengan adanya panas dari sisa panas dari dapur magma yang yang berasosiasi dengan aktivitas plutonik muda. Aktivitas ini mengakibatkan terjadinya terobosan batuan beku berupa batuan intrusi pada rekahan-rekahan (zona lemah).
Sebaran area prospek panas bumi Tehoru berdasarkan hasil penyelidikan metode geologi dan geokimia terdapat di daerah sekitar manifestasi mata air panas Tehoru memanjang ke arah selatan. Area prospek ini didukung oleh hasil metode geokimia (anomali Hg dan CO2 tinggi)
dan geologi seperti munculnya manifestasi panas bumi dan pola struktur geologi. Dari hasil kompilasi metode tersebut didapat luas zona prospek panas bumi Tehoru sekitar 6 km2 (Gambar 10).
Estimasi potensi panas bumi Daerah panas bumi Tehoru yang mempunyai luas wilayah prospek sekitar 6 km2. Temperatur reservoir diduga sebesar 210°C yang membentuk reservoir bertemperatur/entalpi sedang, sehingga temperatur cut-off diasumsikan sebesar 150°C.
Dengan menggunakan metode penghitungan volumetrik, melalui beberapa asumsi yaitu tebal reservoir = 1 km, recovery factor = 50%, faktor konversi = 10%, dan lifetime = 30 tahun, maka potensi sumber daya hipotetis dari sistem panas bumi daerah Tehoru adalah sebesar 40 MWe.
KESIMPULAN
Manifestasi panas bumi di daerah Tehoru terdiri dari mata air panas dengan temperatur sektar 40-100 0C dan batuan ubahan yang dapat dikelompokkan ke dalam tipe ubahan argilik.
Geomorfologi daerah survei terdiri dari satuan geomorfologi perbukitan bergelombang dengan luas ± 95 %, dan satuan pedataran dengan luas ± 5 % dari luas daerah survei dan stratigrafi daerah Tehoru disusun oleh 4 satuan batuan, yaitu satuan filit, sekis biotit, sekis mika, dan sekis hijau, serta satu satuan endapan permukaan berupa aluvium.
Struktur geologi yang berkembang di daerah survei terdiri dari struktur lipatan (antiklin) dan patahan. Struktur geologi yang berperan dalam mengontrol kemunculan manifestasi panas bumi adalah sesar mendatar sinistral berarah relatif barat-timur di sepanjang sungai Yapana.
Kehilangan panas di permukaan (heat loss) di daerah Tehoru yaitu sekitar 700 kWth. Sumber panas diperkirakan
berupa sisa panas dari dapur magma yang berasosiasi dengan aktivitas plutonik muda berumur Kuarter.
Tipe air panas (diagram segitiga Cl-SO4-HCO3) daerah panas bumi
Tehoru termasuk ke dalam tipe air bikarbonat, lingkungan berada diantara batuan sedimen dan sedimen laut pemunculannya (diagram segitiga Cl-Li-B) dan umumnya berada pada zona partial equilibrium (diagram segitiga Na/1000-K/100-√Mg).
Temperatur bawah permukaan yang diperkirakan berhubungan dengan reservoir panas bumi Tehoru sekitar 210
o
Anomali konsentrasi tinggi Hg tanah dengan nilai lebih dari 250 ppb terletak di sekitar lokasi air panas Tehoru dan menyebar ke arah timurlaut dan selatan daerah survei. Anomali konsentrasi tinggi CO2 udara tanah dengan nilai lebih dari
2% terletak di sekitar lokasi air panas Tehoru dan menyebar ke arah selatan dan timur daerah survei. Konsentrasi Hg tanah relatif tinggi dan konsentrasi CO2
udara tanah relatif tinggi mendukung posisi zona upflow daerah Tehoru yang ada di sekitar manifestasi mata air panas Tehoru.
Data hasil isotop 18O dan Deuterium mengindikasikan bahwa mata air panas di daerah Tehoru kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dan kemungkinan pengenceran oleh air meteorik sangat kecil. Kandungan gas CO2 yang sangat dominan dan
terdapatnya kandungan gas HCl dan SO2 mengindikasikan adanya uap yang
naik dari kedalaman sebagai air bawah permukaan yang bertemperatur tinggi (umumnya daerah vulkanik) dan mengalami proses pendinginan dikarenakan penurunan temperatur.
Sistem panas bumi di daerah panas bumi Tehoru terbentuk dengan adanya panas dari sisa panas dari dapur magma yang yang berasosiasi dengan aktivitas plutonik muda. Aktivitas ini mengakibatkan terjadinya terobosan batuan beku berupa batuan intrusi pada rekahan-rekahan (zona lemah). Sistem panas bumi daerah Tehoru termasuk ke dalam tipe sistem heat sweep pada setting tabrakan lempeng yang berasosiasi dengan pembentukan batuan intrusi.
Lokasi penyelidikan memungkinkan untuk dimanfaatkan
sebagai pembangkit listrik dan pemanfatan langsung, dengan mempertimbangkan peluang dan
hambatan pengembangan di daerah tersebut.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami ucapkan kepada para Pejabat Pusat Sumber Daya Geologi dan semua pihak yang membantu dalam pembuatan tulisan ini, yang telah memberi kemudahan dalam mengakses data yang diperlukan.
DAFTAR PUSTAKA
M.Chazin.,M, 1977. Laporan Inventarisasi Kenampakan Gejala Panas Bumi di daerah
Pulau Haruku, Saparua,Nusalaut dan Seram,
Maluku Tengah.
Fournier, R.O., 1981. Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and Reservoir Engineering, “Geothermal System: Principles and Case Histories”. John Willey & Sons. New York.
Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal Solute Equilibria Deviation of Na-K-Mg – Ca Geo- Indicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749 – 2765.
Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to Geothermal System. Short course. Unocal Ltd. Jakarta.
Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and Geothermal System. Academic Press Inc. Orlando.
S.Gafoer dkk,. (1994) ‘’ Geologi Lembar Bula Watubela, Maluku, sekala 1 : 250.000’’
S.Tjokrosapoetro dkk,. (1993) ‘’ Geologi Lembar Ambon, Maluku, sekala 1 : 250.000’’
S.Tjokrosapoetro dkk,. (1993) ‘’ Geologi Lembar Masohi, Maluku, sekala 1 : 250.000’’
Supramono (1974) “Inventarisasi kenampakan gejala panas bumi di daerah Maluku Utara (P. Makian, P. Tidore, P. Halmahera), daerah Gorontalo dan Kepulauan Sangihe Talaut (Sulawesi Utara)
Telford, W.M. et al, 1982. Applied
Geophysics. Cambridge University Press. Cambridge.
Gambar. 2 Peta sebaran manifestasi panas bumi di daerah panas bumi Tehoru, Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku
Partial equilibrium
Gambar 5. Diagram segitiga Cl-Li-B mata air panas Tehoru
Gambar .6 Grafik isotop δ18O terhadap δ2H (Deuterium)
Gambar 7. Peta distribusi Hg tanah daerah panas bumi Tehoru
Gambar 9. Model sistem panas bumi tentatif daerah panas bumi Tehoru,
Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku
Gambar 10. Peta kompilasi geologi dan geokimia daerah panas bumi Tehoru, Kabupaten
