SURVEI GEOLOGI DAN GEOKIMIA PANAS BUMI DAERAH WAESANO, KABUPATEN MANGGARAI BARAT, PROVINSI NUSA TENGGARA TIMUR

SURVEI GEOLOGI DAN GEOKIMIA PANAS BUMI DAERAH WAESANO, KABUPATEN MANGGARAI BARAT, PROVINSI NUSA TENGGARA TIMUR

Mochamad Nur Hadi, Dedi Kusnadi, Robertus S.L. Simarmata Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi

SARI

Daerah penyelidikan terletak di sekitar Danau Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, Nusa Tenggara Timur. Terletak pada busur vulkanik Banda Bagian Dalam di sebelah barat Pulau Flores. Survei ini dilakukan dengan metode geologi dan geokimia melalui pendekatan prinsip vulkanostratigrafi dengan pengamatan di lapangan dan didukung oleh analisis laboratorium alterasi, batuan, kimia air, isotop, dan gas.

Daerah Sano Nggoang didominasi oleh batuan vulkanik dengan komposisi batuan beku asam yang membentuk morfologi perbukitan curam hingga pedataran. Proses erupsi besar di bagian utara membentuk Kaldera Mbeliling yang membuka kearah Danau dan tersusun oleh endapan piroklastik terelaskan (ignimbrite) yang sangat tebal. Di bagian selatan terbentuk produk vulkanik Poco Dedeng dan Sano Nggoang yang membentuk kawah luas dengan diameter mencapai 2 km.

Struktur dalam berarah NW-SE memfasilitasi terbentuknya kaldera yang sejajar dengan kelurusan pusat erupsi dan munculnya manifestasi panas bumi di sekitar Danau. Temperatur air panas tertinggi mencapai 89 °C dengan pH netral dan juga disekelilingnya tersebar endapan sulfur dengan bau yang menyengat. Alterasi batuan dengan mineral ubahan kaolin, alunit, dan ilit dijumpai di bagian selatan Danau. Perhitungan panas yang hilang mencapai 1.36 Kwth. Air panas yang terbentuk bertipe klorida pada posisi partial equilibrium. Diagram Cl-Li-B berperan dalam menentukan lingkungan terbentuknya sistem panas bumi di Wae Sano yang terletak di lingkungan vulkanik – sedimen.

Sistem panas bumi daerah Waesano dipengaruhi oleh aktivitas vulkanik Produk Sano Nggoang dengan batuan penudung berasal dari ubahan hidrotermal. Permeabilitas yang terbentuk dibagian selatan Danau memberikan peluang pengembangan dan daerah prospek di sekitar Desa Waesano untuk pembangkitan tenaga listrik dengan luas areal prospek 5 km2_.

Potensi sumber daya hipotetis sekitar 32 MWe. PENDAHULUAN

Pengembangan panas bumi di Indonesia saat ini sudah mulai menggeliat. Terbitnya Undang undang panas bumi yang baru (UU No.21 tahun 2014) menjadi harapan akan terealisasinya target pemerintahan sekarang. Beberapa hambatan mulai dipangkas seperti masalah tumpang tindih dengan kehutanan dan juga mengenai harga pembelian listrik yang menarik. Pengembangan panas bumi di Indonesia bagian barat memang lebih maju dibanding di bagian timur. Oleh karena itu dalam rangka mengejar ketertinggalannya dilakukanlah survei – survei lanjutan maupun survei awal di

kawasan Indonesia bagian timur, salah satunya berada di Pulau Flores. Daerah Manggarai Barat dengan hadirnya manifestasi di sekitar Danau Sano Nggoang merupakan areal yang menjadi prioritas pada survei kali ini.

Metode yang digunakan dalam Survei ini adalah pemetaan geologi dengan menggunakan prinsip vulkanistratigrafi. Beberapa objek yang di teliti seperti pemerian batuan, penentuan pusat erupsi beserta produk – produknya, pengamatan morfologi, sifat fisik dan kimia pada masing masing manifestasi dan analisis struktur melalui analisis rekahan dan kelurusan pada peta citra landsat, SRTM, dan

topografi. Analisis laboratorium meliputi studi petrografi dan alterasi batuan hingga pentarikhan umur absolut batuan dengan metode jejak belah. Metode Geokimia dilakukan untuk mengetahui karakteristik fluida yang terbentuk pada sistem panas bumi di daerah Waesano dengan pendekatan analisis air, gas, tanah, dan pengukuran sifat fisik dan kimia manifestasi panas bumi di sekitar daerah survei. HASIL PENYELIDIKAN

GEOLOGI

Satuan geomorfologi di daerah Wae Sano disusun berdasarkan morfogenesa dan morfometri dengan mempertimbangkan aspek geologi dan lingkungan. Kondisi bentang alam daerah Wae Sano dikelompokkan menjadi delapan satuan geomorfologi, yaitu geomorfologi tubuh Mbeliling Curam, Tubuh Watuwanga Curam, Tubuh Golo Leleng Curam, Puncak Poco Dedeng Terjal, Tubuh Poco Dedeng Bergelombang, Kaki Poco Dedeng Landai, Tubuh Sano Nggoang Curam dan Kaki Ranaka Landai.

Stratigrafi

Hasil pemetaan geologi di daerah penyelidikan membagi masing – masing satuan batuan dengan prinsip vulkanostratigrafi dan litostratigrafi tidak resmi. Penentuan satuan batuan didasarkan atas umur batuan tertua hingga produk erupsinya (Gambar 3).

Satuan batupasir, merupakan satuan tertua yang juga diduga sebagai basement dari daerah Survei. Singkapan batupasir berlapis baik berada di bagian timur laut dengan tebal mencapai 50 m. Karbonatan, keras padu dan terkekarkan. Merupakan sedimen laut berumur Miosen Tengah.

Satuan vulkanik Mbeliling, didominasi oleh batuan vulkanik dengan jenis ignimbrite, aliran piroklastik dan lava riolit. Ignimbrite berwarna kelabu keputih-putihan dan keras, membentuk dinding

terjal dan berpotensi terhadap longsoran. Tersusun oleh komponen lava dasit – riolit berwarna putih ke abuan, dengan matrik tufa keras, di beberapa tempat tersusun oleh lapisan tufa tebal, massif dan keras.

Satuan Vulkanik Ranaka, tersebar di bagian tenggara membentuk morfologi kaki Ranaka dengan relief halus dan landau. Tersusun oleh litologi berupa laharik dan aliran piroklastik halus dengan ukuran komponen lapilli berupa lava andesit.

Satuan vulkanik Poco Dedeng, menempati bagian selatan daerah penyelidikan dan terbagi menjadi tiga satuan batuan, yaitu lava poco dedeng, aliran piroklastik poco dedeng 1 dan 2. Morfologi yang terbentuk berupa tubuh vulkanik dengan puncak yang terpancung dan ditempati oleh produk lava dasit berwarna abu –abu terang keputih-putihan, porfiritik, vesicular dan beberapa tempat menunjukkan struktur berlembar / sheeting joint. Lava dasit keras dan tebal mencapai 3 – 4 m dijumpai di bagian selatan danau Sano Nggoang. Hasil pentarikhan umur batuan pada lava ini, dengan menggunakan metode K-Ar diperoleh umur sekitar 0,3 ± 0,2 juta tahun yang lalu, yang berarti terbentuknya erupsi Poco dedeng pada Masa Pleistosen (Kuarter). Aliran piroklastik terbentuk di lereng bagian timur tubuh ini, melampar hingga daerah Lembor dan terisi oleh batuan vulkanik jenis aliran piroklastik berwarna abu – abu kecoklatan dengan komponen dasit berukuran lapilli hingga bongkah. Matrik berupa abu vulkanik kasar hingga halus beberapa masih nampak pumice. Satuan aliran piroklastik poco dedeng 1 ini ditindih oleh alian piroklastik poco dedeng dua yang penyebarannya tidak mencapai Lembor, namun dijumpai di sekitar Desa Pandang dan Tere.

Satuan Vulkanik Golo Tantong, menempati bagian timur laut daerah penyelidikan dengan morfologi yang curam hingga bergelombang. Tersusun oleh

batuan vulkanik dengan jenis lava basal serta di beberapa tempat ditemukan aliran piroklastik.

Satuan vulkanik Golo Leleng, menempati bagian tenggara dari Danau Sano Nggoang, membentuk morfologi curam dengan depresi Waemunting yang membuka ke bagian selatan. Terdiri dari batuan vulkanik dengan jenis lava andesit. Satuan Lava Golo Kempo, tersebar di bagian selatan dari Golo Tantong membentuk morfologi curam dengan depresi Golo Leleng yang membuka ke arah timur. Tersusun oleh batuan vulkanik dengan jenis lava basal berwarna kehitaman dengan tekstur columnar joint, tersingkap di jalan menuju Lembor dari arah Bambor.

Satuan Lava Golo Tanadeng, tersingkap di bagian tenggara dari Sano Nggoang, membentuk morfologi curam dengan batuan penyusun berupa lava dan aliran piroklastik. Lava berwarna abu-abu kemerahan tersilisifikasi, masif dan teroksidasi. Aliran piroklastik berwarna kecoklatan tersebar mengisi depresi ke bagian timur dan tertahan di sekitar Lengkongkayu.

Satuan Vulkanik Sano Nggoang, berada di bagian selatan daerah survei dengan membentuk morflogi perbukitan curam hingga bergelombang. Produk vulkanik Sano Nggoang melampar dari danau sebagai pusat erupsi ke bagian utara pada umumnya, karena di bagian selatannya tertahan oleh produk Poco Dedeng yang umurnya lebih tua. Produk Sano Nggoang ini kemudian di bagi menjadi erupsi pusat dalam bentuk lava dasit 1 – 3 dan aliran piroklastik 1 – 6. Lava sanonggoang 1 berada di bagian utara danau, membentuk tebing yang terjal hingga hampir 90°, tersusun oleh jenis lava dasit dengan komposisi plagioklas, kuarsa, dan piroksen. Pembentukan lava ini setelah terjadi erupsi pertama yang memuntahkan aliran piroklastik Sanonggoang 1 dan 2 ke arah barat daya.

Komposisi komponen berupa lava dasit dengan ukutan lapilli sampai bom. Lava Sano Nggoang ke 2 berada di bagian selatan danau, komposisinya sama dengan lava pertama. Erupsi besar kedua menghasilkan aliran piroklastik 3 – 5 yang mengalir ke bagian barat laut dan ke timut laut. Dan pembentukan lava terakhir berada di bagian timur laut danau dengan komposisi dasit. Hasil pentarikhan umurnya adalah 0,2 ± 0,2 juta tahun yang lalu. Produk erupsinya berupa aliran piroklastik 6 dan 7 yang menutupi aliran piroklastik 3,4, dan 5. Erupsi terakhir menghasilkan aliran piroklastik pada periode sebelumnya menjadi terelaskan/ welded, seperti yang nampak di pinggir jalan kearah danau di sekitar Kampung Taal.

Struktur Geologi

Analisis struktur geologi dilakukan sesuai dengan hasil pengamatan lapangan dan didukung oleh data penarikan kelurusan pada citra landsat dan peta Digital Elevation Mode (Gambar 4). Data di lapangan ditunjukkan oleh gawir – gawir tegak dan munculnya longsoran dan zona hancuran di beberapa lokasi pengamatan geologi. Pembagian struktur geologi dikelompokan menjadi sesar sebagai akibat dari proses vulkanisme seperti terbentuknya kaldera dan kawah serta arah kelurusan sesar.

Struktur Vulkanik, nampak di bagian depresi vulkanik Mbeliling, pada pembentukan kawah Sano Nggoang yang berbentuk ellipsoid dan di sekitar Golo Leleng yang membentuk setengah lingkaran, diduga merupakan produk ekpslosif dari letusan yang bersifat asam, seperti Kaldera Mbeliling, Depresi Golo Leleng, Depresi Waemunting, Kawah Sano Nggoang terbentuk di sekitar Sano Nggoang dan berupa danau yang terisi oleh air dengan pH asam. Kenampakan di lapangan berupa dinding kawah yang terjal dan juga berbentuk radial. Kawah ini

merupakan hasil erupsi dari produk Sano Nggoang dan terdapat sedikitnya tiga kali proses letusan besar serta menghasilkan endapan sulfur dan mata air panas di bagian tenggara danau. Kawah ini menghasilkan produk letusan berupa aliran piroklastik yang tersebar ke bagian utara danau hingga ke baratdaya danau, sedangkan di bagian selatannya terhalang oleh produk yang lebih tua yang berasal dari Poco Dedeng.

Struktur berarah Baratlaut – Tenggara Sesar ini terbentuk oleh tektonik regional yang bisa mencapai hingga basemen dari pembentukan geologi di daerah Survei. Salah satu sesar yang berarah baratlaut – tenggara yang kemungkinan memfasilitasi munculnya erupsi Danau Sano Nggoang dan Poco Dedeng adalah Sesar Poco Dedeng, sesar ini Nampak dari kelurusan topografi dan kelurusan pusat erupsi produk Sano Nggoang dan Poco Dedeng didukung munculnya manifestasi airpanas dan silica residu. Sesar besar lainnya adalah sesar Tantong dan Watuwangka yang membatasi batuan sedimen dan produk vulkanik Golo Tantong. Bagian yang turun adalah bagian selatannya. Disini juga ditunjukan oleh munculnya manifestasi airpanas dan sinter karbonat dalam jumlah yang besar dan luas seperti di daerah Golo Lara. Sesar lainnya adalah sesar Ndaring yang ditunjukan oleh objek wisata air terjun Cunca Rami dengan ketinggian mencapai 50 m. Sesar lain yang berarah Baratlaut adalah sesar Werang yang ditarik berdasarkan kelurusan topografi dan munculnya air dingin Wae Bobok dengan temperatur 36°C.

Struktur berarah Baratdaya - Timurlaut Kelurusan sesar yang berarah baratdaya – timurlaut ini merupakan pasangan sesar yang berarah sebaliknya atau biasa disebut antitetik. Ditunjukkan oleh Sesar Taal, Lempe, dan Nampar. Sesar Lempe dan Nampar diduga

merupakan jalur lemah yang memfasilitasi munculnya air panas Nampar Making dan endapan traventin dalam jumlah yang luas, sedangkan Sesar Taal berhubungan dengan terbentuknya depresi Waemunting dan G.Leleng.

Analisis Fracture Density/ Kerapatan Rekahan

Struktur geologi yang berkembang di daerah penyelidikan didominasi oleh arah tegasan barat laut – tenggara sebagai sesar utama yang dalam, sedangkan berdasarkan analisis kelurusan rekahan yang ditarik dari citra landsat +457 mengindikasikan beberapa lokasi yang memiliki intensitas tinggi. Penarikan intensitas kerapatan rekahan berdasarkan frekuensi/ banyaknya rekahan, anomali nampak pada bagian utara dari danau Sano Nggoang sekitar Taal dan sedikit di bagian barat laut. Anomali juga Nampak di bagian tenggara danau tepat di sekitar munculnya air panas, dan alterasi yang kuat di dekat desa Waisano. Sedangkan penarikan kerapatan rekahan berdasarkan panjang rekahan anomali nampak di bagian barat daya, di mana terdapat alterasi di sana dan juga di bagian timur laut pada batuan sedimen dan terdapat traventin yang sangat luas.

Hasil penggabungan antara intensitas dan panjangnya rekahan ditunjukkan oleh peta selanjutnya dimana terdapat anomali yang terpisah antara tiga lokasi, yaitu sekitar tenggara danau pada pemunculan airpanas Waisano, bagian barat laut pada alterasi dan di bagian tengah sekitar Waemunting. Ketiga spot tersebut diduga berkaitan dengan daerah permeabel yang mengakomodir naiknya fluida panas kepermukaan.

Manifestasi

Kenampakan gejala panas bumi di daerah panas bumi Wae Sano dan sekitarnya berupa batuan terubah, sinter, mata air panas, air hangat, dan air dingin asam (danau), yang lokasinya terdistribusi di

sekitar Danau Sano Nggoang, Kecamatan Sano Nggoang, dan Kecamatan Mbeliling. Air panas Wae Sano 1 Mata air panas berlokasi 20 meter sebelah tenggara di pinggir Danau Sano Nggoang, Desa Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, berada pada koordinat 120⁰ 00' 11" BT dan 8⁰ 43' 02" LS dengan elevasi 647 mdpl. Temperatur air panas 81,57 o_{C pada temperatur udara}

24,91 o_{C, debit 0,1 liter/detik, pH 5,79 dan}

daya hantar listrik 53.200 µS/cm. Mata air panas muncul pada batuan terubah, terdapat sinter silika, air panasnya jernih, berbau H2S sangat kuat, berasa sangat

asin, dan air panas mengalir ke Danau Sano Nggoang.

Air panas Wae Sano 2 Mata air panas berlokasi 2 meter sebelah tenggara di pinggir Danau Sano Nggoang, Desa Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, sebelah selatan dari lokasi APWS1 berada pada koordinat 120⁰ 00' 04" BT dan 8⁰ 43' 07" LS dengan elevasi 646 mdpl. Temperatur air panas 71,13 o_{C pada temperatur udara}

24,91 o_{C, debit 0,1 liter/detik, pH 6,21 dan}

daya hantar listrik 36.000 µS/cm. Mata air panas muncul pada sinter silika, air panasnya jernih, berbau H2S sangat kuat,

berasa sangat asin, dan air panas mengalir ke Danau Sano Nggoang.

Air panas Wae Sano 3 Mata air panas berlokasi 300 meter sebelah tenggara dari pinggir Danau Sano Nggoang, Desa Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, sebelah timur dari lokasi APWS1 berada pada koordinat 120⁰ 00' 15" BT dan 8⁰ 43' 09" LS dengan elevasi 680 mdpl. Temperatur air panas 36,8 o_{C pada}

temperatur udara 24,30 o_{C, debit 0,5}

liter/detik, pH 3,67 dan daya hantar listrik 627 µS/cm. Mata air panas muncul pada aluvial dan batuan terubah, air panasnya jernih, berbau H2S sangat kuat, dan tidak

berasa.

Air panas Wae Sano 4 Mata air panas berlokasi 2 meter sebelah timur dari pinggir Danau Sano Nggoang, Desa Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, sebelah utara dari lokasi APWS1 berada pada koordinat 119⁰ 59' 52" BT dan 8⁰ 42' 37" LS dengan elevasi 646 mdpl. Temperatur air panas 53,90 o_{C pada temperatur udara 25,00} o_C,

debit 0,1 liter/detik, pH 5,98 dan daya hantar listrik 11.200 µS/cm. Di sekitar mata air panas muncul sinter silika, air panasnya jernih, berbau H2S, dan tidak berasa.

Air hangat Nampar Macing, Merupakan mata air hangat, Desa Nampar Macing, Kecamatan Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, berada pada koordinat 120⁰ 06' 05" BT dan 8⁰ 39' 23" LS dengan elevasi 159 mdpl. Temperatur 36,00 o_{C pada temperatur udara 32,03} o_C,

debit 0,1 liter/detik, pH 6,75 dan daya hantar listrik 16.950 µS/cm, air hangat jernih, tidak berbau, agak asin, dan terdapat sinter karbonat.

Air hangat Golo Lara merupakan mata air hangat, Desa Kaca, Kecamatan Beliling, Kabupaten Manggarai Barat, berada pada koordinat 120⁰ 06' 38" BT dan 8⁰ 38' 18" LS dengan elevasi 111 mdpl. Temperatur 36,00 o_{C pada temperatur}

udara 32,03 o_{C, debit 0,1 liter/detik, pH}

6,75 dan daya hantar listrik 17.990 µS/cm, air hangat jernih, tidak berbau, agak asin, dan terdapat sinter travertin. Air Danau Sano Nggoang 1, Merupakan sampel air danau, yang diambil di tepi Danau Sano Nggoang sebelah tenggara, Desa Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai Barat, berada pada koordinat 120⁰ 00' 09" BT dan 8⁰ 43' 00" LS dengan elevasi 646 mdpl. Temperatur air 30,27 o_{C pada temperatur udara 24,91} o_C,

pH 2,52 dan daya hantar listrik 3.930 µS/cm, Air Danau jernih, tidak berbau, tidak berasa.

Alterasi

Daerah Wae Sano dan sekitarnya banyak tersebar batuan ubahan baik yang masih berupa batuan keras maupun sudah menjadi tanah / soil. Terdapat 11 sampel alterasi yang kemudian di pecah kembali dalam analisisnya sehingga total analisa batuan ubahannya menjadi 21 sampel. Kehadiran batuan ubahan ini mencirikan bahwa daerah tersebut telah mengalami proses hidrotermal yang berhubungan dengan fluida panas berpH netral maupun asam. Sesuai dengan klasifikasi yang dikeluarkan oleh Corbett and Leach, 1995 maka beberapa jenis alterasi dikelompokan

berdasarakan temperatur

pembentukannya dan juga jenis fluida panas yang mempengaruhinya.

Berdasarkan hasil analisis spectra diperoleh 14 jenis alterasi seperti Haloysite, kalsit, montmorilonite, kaolinite, pyrophilite, illite, paragonite, dickite, K _ Na Alunite, paligorskite, gypsum, diaspore, dan jarosite yang terbentuk selama periode pembentukan sistem hidrotermal di sekitar Wae Sano. Oleh karena itu kemudian mineral tersebut dikelompokan menjadi mineral ubahan yang berasosiasi sebagai batuan penudung (caprock) dengan temperatur rendah dan pH netral seperti munculnya mineral montmorilonite, haloysite dimana kisaran temperaturnya mencapai < 150 °C dengan pH netral dan berada pada zona argilik. Munculnya mineral piropilit, illite, kaolinite, dicklite dan alunite mencerminkan temperatur pembentukan yang cukup tinggi <200 °C dengan pengeruh pH asam. Adapun kehadiran mineral gypsum sebagai indikasi mineral tersebut mencirikan pengaruh gas sulfur yang bereaksi dengan kalsit dan dicirikan oleh munculnya endapan sulfur di permukaan.

Kehilangan Panas (Heat Loss)

Untuk daerah panas bumi Wae Sano, nilai kehilangan panas tertinggi ditunjukkan oleh air panas Wae Sano 3

yang memiliki debit air yang paling tinggi. Total kehilangan panas dari hasil perhitungan adalah sekitar 1,36 kwth. GEOKIMIA

Data hasil pengamatan dan pengukuran di lapangan dari mata air panas, air hangat, dan air dingin, daerah panas bumi Wae Sano dan sekitarnya dilakukan pengambilan sampel dan diperoleh 13 sampel air (untuk analisis anion, dan kation), serta 15 sampel isotop, yang terdiri dari 3 sampel air panas, 3 sampel air hangat, dan 9 sampel air dingin. Kimia Air

Pada diagram segi tiga Cl -SO4

-HCO3 (gambar 6.) air panas dan air danau

bertipe klorida dan klorida-sulfat, sebagai indikasi kemungkinan deep water dan vulkanik sangat kuat, namun faktor batuan sedimen harus dipertimbangkan, oleh rasa air yang asin, daya hantar listrik tinggi > 52.000 µmhos/cm dari air panas netral APWS1, serta dari air dingin air danau Sano Nggoang pH asam.

Pada diagram segitiga Na-K-Mg (gambar 7) air panas Waesano 1, Waesano 2, Air hangat Golo Lara, dan air hangat Nampar Macing, terletak pada zona partial equilibrium, terjadi keseimbangan sebagian, namun faktor kontaminasi dengan batuan sedimen harus dipertimbangkan, sedangkan sampel air lainnya terletak pada zona immature water, mengindikasikan tingginya pengaruh air permukaan pada pembentukan mata air panas tersebut.

Berdasarkan diagram segi tiga Cl, Li, B (gambar 8) posisi semua mata air panas dan air hangat cenderung ke arah Cl-B, ada indikasi air panas berinteraksi dengan sistem vulkanik sebelum mencapai permukaan, namun pengaruh sedimen harus dipertimbangkan.

Plotting data isotop pada grafik δD terhadap δ18_{O (gambar 9), mencerminkan}

netral (air dingin Sapo, air dingin Bobo, air dingin Lolos 1, dan air dingin Lolos 2), terletak pada garis Meteoric Water Line (MWL), sesuai dengan karakteristik air meteorik atau air permukaan yang umum detemukan. Sementara air dingin pH asam, air hangat, dan air panas lainnya tersebar menjauh ke sebelah kanan dari garis meteoric water, terutama air panas Waesano 1, dan Waesano 2, sebagai indikasi bahwa pembentukan mata air panas berhubungan dengan terjadinya interaksi antara fluida panas pada sistem panas bumi dengan batuan yang menyebabkan terjadinya pengkayaan 18_O,

terjadi karena reaksi substitusi oksigen 18 dari batuan dengan oksigen 16 dari fluida panas pada saat terjadi interaksi fluida panas dengan batuan sebelum muncul ke permukaan, yang berarti kemungkinan air panas Waesano 1 dan Waesano 2, berasal langsung dari kedalaman (deep water) dan pengenceran oleh air meteoriknya sangat kecil, Namun pengaruh batuan sedimen harus dipertimbangkan, yang ditunjukkan daya hantar listrik, kadar Na, dan Cl yang cukup tinggi, serta rasa air yang asin.

Di daerah panas bumi Waesano diperkirakan terdapat fumarol, terletak di sekitar Danau Sano Nggoang terendam air Danau, diindikasikan oleh air Danau ber pH asam (sampel air Danau, serta air buangan Danau yang debitnya >100 L/detik pH nya masih asam), walaupun temperatur yang terukur berupa air dingin. Pada pinggir Danau Sano Nggoang sebelah tenggara terdapat air panas pH netral, bertemperatur 81o_{C, disertai batuan ubahan, bau gas H}

2S

cukup menyengat, dan suara berdesis, dan bubble gas. Komposisi gas CO2, dan N2

lebih dominan dari pada gas lainnya, sementara CO serta CH4 tidak terdeteksi,

mencerminkan bubble gas pada manifestasi air panas pH netral, tidak merefleksikan bisa gas-gas magmatik di daerah penyelidikan Waesano, sehingga temperatur hasil plotting hanya diperoleh 150 o_{C yang terlalu rendah.}

Geotermometer

Manifestasi Panas Bumi di Wae Sano berupa air danau dingin pH asam, dan air panas pH netral, merupakan campuran vulkanik dan batuan sedimen, telah menyebabkan variasi temperatur dan karakteristik kimianya. Komposisi gas yang diperoleh dari bubble gas air panas Wae Sano 1, tidak mencerminkan kandungan gas dari fumarol, sehingga dari geotermometer gas hanya menghasilkan temperatur 150o_{C. Air panas Waesano 2}

yang memungkinkan digunakan untuk memperkirakan temperatur bawah permukaan, dari Geotermometer SiO2

menunjukkan temperatur 150 o_C

(temperatur terlalu rendah), dan dari Na/K diperoleh 237 o_{C (temperatur terlalu tinggi),}

sedangkan dengan geotermometer Na/Li, diperoleh 193 o_{C, maka temperatur}

reservoir panas bumi daerah Wae Sano adalah 200 o_C.

Sebaran Hg dan CO2

Konsentrasi Hg tanah setelah dikoreksi oleh nilai konsentrasi H2O-,

sangat bervariasi dari paling terendah 9 ppb (TF 25), sampai paling tertinggi 17420 ppb (TN2). Variasi Hg tanah, memberikan nilai background 2235 ppb, nilai treshold 4073 ppb, dan nilai rata-rata 398 ppb. Peta distribusi nilai Hg tanah (gambar 6), memperlihatkan anomali relatif sangat tinggi > 2000 ppb terletak di sebelah tenggara dan sebelah barat dari lokasi Danau Sano Nggoang, sedangkan Hg 400-2000 ppb hanya sebagian kecil daerah penyelidikan yang terletak di sebelah timur dan sebelah utara dari lokasi Danau Sano Nggoang, sementara Hg <400 ppb menempati luas paling dominan di daerah penyelidikan. (Gambar 10)

Konsentrasi CO2 tanah sangat

bervariasi dari terendah 0.57 % (TF 1) sampai dengan konsentrasi tertinggi 19,21 % (BW 1). Variasi CO2 Udara tanah,

memberikan nilai background 5,10 %, nilai treshold 7,62 %, dan nilai rata-rata 2,59 %.

Peta distribusi nilai CO2 Udara tanah

(gambar 7), memperlihatkan anomali tinggi > 5 % berada di sebelah tenggara, utara dan timur laut dari lokasi Danau Sano Nggoang. Konsentrasi CO2 antara 2,5-5

%, terdistribusi di sebelah selatan, utara dan timur laut dari danau Sano Nggoang, sedangkan nilai < 2,5 % tersebar merata hampir mendominasi daerah penyelidikan. (Gambar 11)

DISKUSI

Geologi Sejarah

Sejarah pembentukan daerah Waisano berawal pada Zaman Tersier pada Kala Miosen – Pliosen, dimana secara geologi terbentuk cekungan yang menghasilkan deposit sedimen dengan jenis batupasir di bagian barat laut sekitar Labuan Bajo dan dijumpai pula di bagian timur laut daerah Survei sekitar Watuwangka. Kegiatan tektonik menghasilkan sesar – sesar mendatar berarah baratlaut tenggara yang merupakan struktur basement di daerah survei yang juga memfasilitasi pembentukan batuan vulkanik dengan jenis riolit - dasit (Produk vulkanik Mbeliling). Diduga erupsi besar terbentuk pada Kala Pliosen sehingga menghasilkan Kaldera Mbeliling yang membuka kearah selatan sebagai hasil amblasnya bagian selatan akibat kekosongan massa. Produk erupsi banyak di jumpai berupa ignimbrit di sekitar Bambor hingga ke Werang dan juga air terjun Cunca Rami. Pembentukan vulkanisme berlanjut di bagian barat sekitar Kempo, Golo Tantong, Golo Leleng, dan Golo Tanadereng yang berkomposisi basal serta sebagian telah tersilisifikasi. Proses vulkanisme masih terus berlangsung hingga saat ini. Sejak Pliosen terbentuk vulkanisme Poco Dedeng di bagian selatan daerah Survei yang menghasilkan lava dengan komposisi dasit dengan aliran piroklastik tersebar di bagian tubuhnya ke arah Lembor. Lava Poco Dedeng diidentifikasi berumur 300.000 tahun yang

lalu. Tubuh Poco Dedeng kemudian tertutup bagian utaranya akibat pembentukan vulkanisme Sano Nggoang yang hingga saat ini berbentuk danau kawah dengan pH airnya yang asam. Produk Sano Nggoang berkomposisi yang sama dengan Poco Dedeng dan hasil erupsi eksplosifnya menghasilkan endapan piroklastik bersifat asam dengan dijumpai pumice yang terdapat di daerah Taal. Umumnya terendapkan ke lereng bagian utara ke sekitar Werang dan terhenti pada tinggian kaldera Mbeliling.

Sistem Panas Bumi

Sistem panas bumi di daerah Waisano berhubungan dengan sistem vulkanik kuarter yang diduga masih memiliki potensi dari aktivitas gunungapi yang terpendam di dalam Kawah Sano Nggoang (Gambar 12). Elevasi dari kawah itu sendiri berada pada ketinggian 700 mdpl sehingga bisa dikaitkan dengan sistem vulkanik high terrain atau sistem panas bumi pada daerah tinggian. Aktivitas vulkanisme yang masih aktif hingga saat ini bisa dilihat dengan nilai pH air danau yang asam serta di permukaan di sekitar danau bagian selatan ditemukan manifestasi berupa air panas dengan temperatur mencapai 89°C, bau belerang yang menyengat dan munculnya endapan sulfur serta terdapatnya leaching / pencucian batuan sekitarnya oleh fluida asam.

Secara umum, fluida yang terbentuk dalam bentuk cairan maupun gas dengan konten H2S, CO2 naik ke

permukaan akibat efek Buoyansi dan terikat dengan H2O dalam bentuk senyawa

kimia sehingga pH air menjadi asam, permukaan danau yang permeabel menahan air untuk lolos di permukaan sehingga memiliki kolom air yang cukup tinggi. Air meteoric dari luar masuk menginfiltrasi permukaan Lereng Poco Dedeng, Sano Nggoang dan Mbeliling masuk kedalam tanah membentuk akuifer dalam dan kemudian terperangkap dalam

suatu reservoir yang diduga berada pada batuan sedimen sebagai basement di sekitar Sano Nggoang, hal tersebut di ketahui berdasarkan munculnya batuan sedimen dengan jenis batupasir di sekitar Waemunting yang berada pada elevasi 350 mdpl. Fluida tersebut bercampur dengan fluida magmatik yang berasal dari aktifitas vulkanik Sano Nggoang sehingga berdasarkan hasil isotope terjadi shifting yang mengarah ke kanan dari meteoric water line (MWL). Terperangkapnya fluida dengan jenis klorida dalam reservoir diakibatkan oleh batuan di atasnya yang bersifat permeabel karena di dominasi oleh mineral lempung dengan jenis montmorilonite hingga kaoline, alunite, illite yang merupakan tipe alterasi argilik – argilik lanjut yang muncul di bagian tenggara danau Sano Nggoang.

Sumber Panas, merupakan komponen terpenting dalam pembentukan sistem panas bumi. Di daerah survei yang merupakan daerah gunungapi aktif dan masih di pantau kandungan gasnya diduga masih memiliki dapur magma sebagai pusat erupsi di bawah permukaan Danau Sano Nggoang. Di samping itu hasil penentuan umur batuan dengan metode Fission Track/ Jejak belah oleh laboratorium Pusat Survei Geologi, Badan Geologi diperoleh batuan termuda produk Lava Sano Nggoang berumur 0,2 ± 0,1 juta tahun lalu yang berarti masih dalam periode Holosen. Berdasarkan data kimia yang menyatakan nilai kandungan gas SO2 di sekitar manifestasi pada sisi tenggara Danau masih memiliki nilai yang cukup tinggi, sehingga diinterpretasikan bahwa sumber panas berasal dari aktivitas vulkanisme aktif di sekitar Danau Sano Nggoang.

Reservoir, merupakan batuan sarang yang memiliki permeabilitas tinggi yang berfungsi sebagai tempat terperangkapnya fluida di bawah permukaan. Berdasarkan data geologi,

dengan ditemukannya batuan sedimen pada ketinggian 350 mdpl dan komposisi air yang memiliki nilai DHL yang tinggi, maka batuan reservoir pada sistem ini diduga berada pada batuan sedimen dengan jenis batupasir karbonat pada kedalaman yang masih belum dapat ditentukan.

Batuan Penudung, merupakan shield / tameng yang membatasi naiknya fluida ke permukaan. Batuan penudung bisa berupa batuan sedimen dengan jenis lempung ataupun akibat proses hidrotermal yang mengubah batuan dasar menjadi batuan alterasi yang didominasi oleh mineral lempung seperti montmorilonit ataupun kaolinit. Berdasarkan data analisis mineral ubahan yang dilakukan dengan menggunakan metode spektra infra merah, diperoleh jenis mineral ubahan seperti montmorilonit, haloysit yang merupakan penciri zona alterasi argilik dan juga mineral alunit, kaolinit dan illit yang merupakan penciri zona alterasi argilik lanjut. Sedangkan batuan sedimen yang ada berupa batupasir. Sehingga diduga batuan penudung yang terbentuk pada sistem ini adalah batuan ubahan. Alterasi yang terbentuk akibat proses pemanasan secara hidrotermal dengan jenis argilik – argilik lanjut.

Areal Prospek

Sebaran area prospek panas bumi berdasarkan hasil penelitian metode geologi, dan geokimia terdapat di sisi timur dari Danau Sano Nggoang, sekitar air panas dan alterasi di Wae Sano. Area prospek ini didukung oleh hasil kompilasi geologi struktur, anomali geokimia CO2 dan

Hg. Dari hasil kompilasi metode tersebut didapat luas area prospek panas bumi ini sekitar 4 km2 _{(gambar 13) untuk kelas}

sumber daya hipotetis. Ketebalan reservoir berdasarkan data geofisika (Kholid, dkk, 2015) sekitar 1500m.

KESIMPULAN

Pengembangan potensi panas bumi di daerah Wae Sano memiliki tantangan tersendiri. Posisinya yang berada pada jalur vulkanik merupakan areal ideal dengan didukung data umur batuan yang masih relatif muda. Aktivitas tersebut membawa panas yang baik dalam sistem panas bumi Wae Sano. Temperatur air panas yang tinggi dan munculnya

alterasi luas di sekitar Danau menunjukkan terbentuknya proses hidrotermal disana. Data struktur rekahan yang menunjukkan daerah permeabel dan berpotensi sebagai reservoir mendukung keterdapatan areal prospek yang diduga berada di sekitar bagian tenggara Danau Sano Nggoang. Luas daerah prospek panas bumi Waesano sekitar 4 km2 _{dengan potensi}

sekitar 26 MWe. Daftar Pustaka

Badrudin dkk (1994), Penyelidikan Geokimia Panas Bumi Werang, Manggarai, Flores NTT, VSI Unpubl.

Bakrun (1996), Penyelidikan Gaya Berat Daerah Panas Bumi Waisano, Manggarai, NTT, VSI, Unpubl.

Fournier, R.O., 1981. Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and Reservoir Engineering, Geothermal System: Principles and Case Histories. John Willey & Sons. New York.

Fredy Nanlohi dkk, 2003 : Laporan Survei Landaian Suhu Sumur WW-1 dan WW-2, Lapangan Panas Bumi Waisano Werang, Manggarai Barat.

Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal Solute Equilibria Deviation of Na-K-Mg-Ca Geo- Indicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749 – 2765.

Kastiman S dkk (1996), Geologi Panas Bumi Daerah Werang, Manggarai, Flores, NTT, VSI, Unpubl. Acmad Andan (1996), Penyelidikan Geolistrik Daerah Panas Bumi Waisano, Manggarai, NTT, VSI, Unpubl.

Koesomadinata,dkk. (1994) dalam peta geologi regional skala 1 : 250.000 lembar Ruteng, Nusa Tenggara Timur. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. 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. M.Chazin M dkk (1996), Struktur Geologi dan Penyelidikan Banyak Kehilangan Panas (Heat

Loss) Daerah Kenampakanan Panas Bumi Werang, Flores NTT, VSI, Unpubl.

Simandjuntak, 1992. An Outline of Tectonics of the Indonesian Region. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Suparman, (1990), Geologi Panas Bumi Daerah Werang, NTT , VSI Unpubl..

Villeneuve, 2001. Geology of The Central Sulawesi Belt (Eastern Indonesia): Constrain of Geodynamic Models. International Journal Earth Science. Springer-Verlag.

Wohletz, K. and Heiken, G., 1992. Volcanology and Geothermal Energy. University of California Press, Berkeley

…., 2000. Peta Bentang Alam Mbeliling, Kabupaten Manggarai Barat, NTT, Kementerian Kehutanan.

Gambar 1. Peta lokasi Daerah Survei Waesano

Gambar 3. Peta Geologi Rinci daerah Wae Sano

Gambar 5. Distribusi Manifestasi Daerah Wae Sano

Gambar 7. Diagram Segitiga Na-K-Mg

Gambar 9. Analisis Isotop

Gambar 11. Sebaran CO2 Tanah

Gambar 13. Peta Kompilasi Geologi dan Geokimia

Tabel 1. Perhitungan Potensi Pada Sistem Panas Bumi Wae Sano sekitar 26 MWe (Sumber daya Hipotetis).

PENGHITUNGAN VOLUMETRI (STORED HEAT)

SNI 13-6171-1999

Parameter Nilai Ket.

Area (km2) = 4 Energi Initial batuan = 2.700E+15 kJ

Thickness (m) = 1500 Energi initial Uap = 1.318E+12 kJ

Rock Dens. (kg/m3) = 2500 Energi initial Air = 3.984E+14 kJ

Rock Heat Cap. (kJ/(kg.o_{C)) = 1}

Steam density Init. (kg/m3) 7.87valid 0.01<T< 371o_{C Energy Total Initial = 3.100E+15 kJ}

Steam Enthalpy Init. (kJ/kg) 2791.3valid 0.01<T< 359o_C

Water density Init. (kg/m3_{) 864.89valid 0.01<T< 370}o_{C Energi Final batuan = 2.025E+15 kJ}

Water Enthalpy Init. (kg/m3_{) 853.0valid 5 <T< 372}o_{C Energi Final Uap = 2.914E+12 kJ}

Steam density Final (kg/m3_{) 2.53valid 0.01<T< 371}o_{C Energi Final Air = 1.040E+14 kJ}

Steam Enthalpy Final (kg/m3_{) 2746.4valid 0.01<T< 359}o_C

Water density Final (kg/m3_{) 916.20valid 0.01<T< 370}o_{C Energy Total Final = 2.132E+15 kJ}

Water Enthalpy Final (kg/m3_{) 630.8valid 5 <T< 372}o_C

Rock Porosity (fract, %) = 10.0% Energy Total Max = 9.678E+14 kJ

Temperatur INITIAL (oC) = 200

Temperatur FINAL (oC) = 150 Energy Recoverable = 2.419E+14 kJ

Water Sat. Init. (fract) = 90%

Water Sat. Fina. (fract) = 30%

RF (fract) = 25%

Elect. Eff. (fract) = 10%

Life Time (years) = 30

POTENSI : 26 MW_e

BADAN GEOLOGI PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI