SURVEY GEOLISTRIK DAN HEAD-ON DI DAERAH PANAS BUMI BONJOL, KABUPATEN PASAMAN, SUMATERA BARAT
Bakrun1, Sri Widodo1, M. Kholid1
1
Kelompok Kerja Panas Bumi
SARI
Keberadaan daerah panas bumi Bonjol diindikasikan oleh adanya beberapa mata air panas dengan temperatur 49,7 - 87,9 ºC. Mata air panas Sungai Limau, Takis, dan Kambahan yang mempunyai temperatur tinggi, dan berada pada zona depresi yang pemunculannya dikontrol oleh sesar Takis, sedangkan air panas Padang Baru dikontrol sesar Padang Baru.
Tahanan jenis rendah < 15 Ohm-m dari hasil pengukuran geolistrik terdapat di sekitar air panas Padang Baru menyebar ke bagian tengah sampai di utara disekitar air panas S. Limau dan Kambahan yang diduga merupakan daerah prospek di daerah ini dengan luas sebesar 7.5 km².
Hasil pendugaan tahanan jenis memperlihatkan lapisan permukaan, mempunyai ketebalan lapisan antara 100 – 350 meter dengan tahanan jenis 20 – 125 Ohm-m, kemudian lapisan ke dua dengan tahanan jenis antara 3 – 25 Ohm-m merupakan batuan sedimen terdiri dari lempung dan pasir, lapisan ke tiga dengan tahanan jenis antara 50 – 200 Ohm-m diduga batuannya adalah lava tua, batuan sedimen dan aliran piroklastik. Lapisan batuan ini memperlihatkan kecenderungan semakin tebal ke arah tenggara.
Batuan penudung (clay cap) dengan tahanan jenis 10-15 Ohm-m berada pada kedalaman antara 500 – 800 meter, kedalaman reservoir diperkirakan > 1000 meter. Reservoir diduga merupakan batuan vulkanik tua (satuan lava tua dan satuan lava produk Bukit Malintang) yang bertahanan jenis > 50 Ohm-m, yang banyak rekahan atau yang bersifat permeabel dengan kedalaman tidak diketahui, diperkirakan > 1000 meter.
Struktur dari hasil pengukuran head-on diketahui mulai dipermukaan menerus sampai di kedalaman dan mengontrol pemunculan air panas Padang Baru dengan kemiringan hampir tegak lurus.
Kata Kunci : panas bumi, geolistrik, tahanan jenis, prospek.
PENDAHULUAN
Penyelidikan geolistrik di daerah panas bumi Bonjol menggunakan metode Schlumberger atau bentangan simetris yaitu untuk mengetahui penyebaran tahanan jenis secara lateral maupun vertikal. Penyelidikan ini dikonsentrasikan di sekitar manifestasi panas bumi Bonjol yang secara administratif termasuk dalam wilayah Kecamatan Bonjol, Kabupaten Pasaman, Propinsi Sumatera Barat. Luas daerah penyelidikan geolistrik kurang lebih 8 x 8 km2 yang merupakan bagian dari penyelidikan terpadu panas bumi di daerah ini, berada pada posisi geografis antara 100o8’51,72” - 100o16’27,48” BT dan
0-o
3’46,08”LU– 0o3’43,2”LS (Gambar 1).
GEOLOGI DAN GEOKIMIA
Morfologi daerah panas bumi Bonjol terdiri dari perbukitan berlereng sedang hingga terjal yang tersusun oleh bukit-bukit vulkanik tua maupun muda dan sedimen Formasi Sihapas yang menempati hampir ± 90% daerah panas bumi Bonjol, kecuali di bagian tengah yang merupakan zona depresi yang terisi oleh sedimendanau.
Geologi daerah Bonjol dapat dibagi menjadi 13 satuan batuan, yang terdiri dari 2 satuan batuan sedimen, 10 satuan batuan vulkanik, dan 1 satuan endapan permukaan (aluvium).
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Batuan sedimen lainnya merupakan endapan danau yang menempati bagian tengah yang mengisi zona depresi. Batuan vulkanik di daerah Bonjol sebagian diperkirakan berumur Tersier (Miosen) seperti produk Bukit Malintang dan satuan batuan lava tua, sedangkan batuan vulkanik muda menempati daerah bagian barat, utara, dan selatan yang diantaranya membentuk punggungan-punggungan vulkanik, kerucut Bukit Gajah, dan kerucut Bukit Binuang. Umur absolut batuan dengan metode jejak belah (fission track)
untuk lava Bukit Binuang di dapat kisaran umurnya 1.3 ± 0.1 juta tahun (Plistosen). Bukit Binuang ini merupakan kerucut vulkanik termuda yang membentuk kubah lava (lava dome) yang berjenis Andesit piroksen. Endapan aluvium merupakan satuan batuan termuda yang prosesnya masih terus berlangsung hingga sekarang.
Semua air panas di daerah Bonjol termasuk tipe air klorida, terletak pada partial equilibrium, sebagai indikasi hot water dominated. Hasil analisis Isotop δD dan δ18O dari air panas di daerah Bonjol menunjukkan adanya indikasi pengkayaan oksigen18 dari air panas tersebut. Temperatur bawah permukaan yang berhubungan dengan reservoir panas bumi, diperkirakan sekitar 180oC, termasuk temperatur sedang, menggunakan persamaan geotermometer SiO2
(168 oC) dan NaK (188oC).
Distribusi anomali Hg > 240 ppb terletak di sekitar bukit Binuang dan lokasi air panas Takis, sedangkan CO2 >2% terletak di sekitar lokasi air
panas Padang Baru.
Sistem panas bumi di daerah Bonjol, kemungkinan up flow tipe vulkanik, sumber panas terletak di Bukit Binuang membentuk kantong sumber panas baru disekitar lokasi mata air panas Takis, dipengaruhi oleh batuan sedimen.
GEOLISTRIK DAN HEAD-ON
Sebaran tahanan jenis semu pada bentangan AB/2=250 m (gambar 2) memperlihatkan pola kontur tahanan jenis rendah < 15 Ohm-m yang hampir menutup di sekitar air panas S. Limau dan Takis dengan sebaran baratlaut-tenggara, akan
tetapi pada bentangan AB/2=500, AB/2=800, dan AB/2=1000 m tahanan jenis rendah tersebut sebarannya makin melebar, hal ini menandakan tahanan jenis tersebut berasosiasi dengan tahanan jenis rendah hasil dari alterasi hidrotermal atau berhubungan dengan batu lempung dari batuan sedimen yang menutupi sebagian daerah penyelidikan. Luas daerah prospek yaitu tahanan jenis rendah < 15 Ohm-m dihitung dari peta tahanan jenis pada bentangan AB/2=800 m (Gambar 3) dengan luas sekitar 7,5 Km². Potensi cadangan terduga dihitung berdasarkan rumus, dengan pendugaan temperatur bawah permukaan berdasarkan segitiga Na-K-Mg adalah 180 °C.
Perolehan peta tahanan jenis semu untuk masing-masing bentangan AB/2 dapat dikelompokkan sebagai berikut.
a.kelompok tahanan jenis > 250 Ohm-m b.kelompok tahanan jenis 100-250 Ohm-m c.kelompok tahanan jenis 15 - 100 Ohm-m d.kelompok tahanan jenis < 15 Ohm-m
Kelompok tahanan jenis tinggi >250 Ohm-m terdapat di bagian selatan dan barat yang terbagi menjadi dua kelompok, diduga tahanan jenis ini berkaitan dengan lava produk Gunungapi Kuarter Binuang dan lava G. Pasaman 1 dan 2.
Kelompok tahanan jenis antara 100-250 Ohm-m terdapat di sekitar tahanan jenis tinggi dan kemungkinan kelompok ini bersatu dengan kelompok tahanan jenis tinggi sebelumnya dan berasosiasi dengan produk Gunungapi Kuarter.
Kelompok tahanan jenis 15 – 100 Ohm-m diduga berasosiasi dengan lava tua dengan penyebaran cukup luas, tahanan jenis ini mengitari tahanan jenis yang lebih rendah dengan kontur membuka ke arah timurlaut.
di sebelah utara air panas Padang Baru pada titik amat E-5000 dan E-5500, H-6500 dan F-5200.
Penampang ini merupakan penampang yang mewakili titik amat sounding pada lintasan dari A sampai G (Gambar 5), terdiri dari empat lapisan yaitu lapisan permukaan dengan tahanan jenis antara 20 – 125 Ohm-m, batuan penyusun lapisan ini berupa campuran dari batuan sedimen, lava tua, dan lava kwarter. Lapisan ke dua dengan tahanan jenis antara 3 – 25 Ohm-m merupakan batuan sedimen yaitu lempung dan pasir, lapisan ke tiga dengan tahanan jenis antara 50 – 200 Ohm-m diduga terdiri dari lava tua, batuan sedimen dan aliran piroklastik. Penyebaran kedalaman dari penampang ini memperlihatkan ke arah tenggara makin dalam. (Gambar 5).
Pada profil head-on lintasan C terdapat tiga buah struktur pada bentangan AB/2=200 m dan 1 buah struktur pada bentangan AB/2=400 m, pada bentangan AB/2 lainnya tidak ditemukan struktur. Tahanan jenis pada penampang head-on, memperlihatkan dominasi tahanan jenis rendah < 15 Ohm-m dan tahanan jenis antara 15-35 Ohm-m. Di bagian timurlaut daerah penyelidikan, di dominasi oleh tahanan jenis > 100 ohm-m. Terlihat jelas adanya kontras tahanan jenis di bagian timurlaut kemungkinan menandakan adanya perbedaan litologi.
Profil head-on lintasan F (Gambar 6) memperlihatkan struktur yang menerus dari permukaan sampai di kedalaman. Pada bentangan AB/2=200 m terlihat adanya struktur pada titik amat F-5000 (Air panas Padang Baru) menerus ke bentangan AB/2=400 m, masih di sekitar titik amat F-5000, kemudian ditemukan lagi pada bentangan AB/2=500 m.Rekahan berkembang menjadi dua buah yaitu di sekitar titik amat F-5000 dan F-4500. Struktur ini menerus ke bawah sampai bentangan AB/2=800 m.
Berdasarkan hasil head-on tersebut terbukti bahwa struktur hanya ditemukan pada lintasan F, tidak menerus ke lintasan C (air panas Takis) seperti yang diduga pertama. Air panas Padang Baru keluar ke permukaan melalui sesar normal dengan kemiringan hampir tegak lurus. Air panas Takis dikontrol oleh struktur lain yaitu sesar normal Takis yang berarah timurlaut-baratdaya.
Di bagian baratdaya dan timurlaut terdapat kerapatan kontur antara kontur 15 - 100 Ohm-m yang menandakan adanya perbedaan litologi di daerah tersebut.
DISKUSI
Kelompok tahanan jenis rendah < 15 Ohm hasil pemetaan tahanan jenis kemungkinan terjadi oleh adanya pengaruh dari batuan yang teralterasi atau lempung dari batuan sedimen, akan tetapi tahanan jenis rendah tersebut secara konsisten berada pada setiap bentangan AB/2, kemungkinan tahanan jenis tersebut berasal dari adanya aktifitas panas di daerah tersebut sehingga batuan tersebut terubah.
Hasil pendugaan tahanan jenis, batuan yang diduga sebagai lapisan penudung (clay cap) di daerah penyelidikan terdapat di kedalaman sekitar 500 m sampai 800 m, dengan nilai tahanan jenisnya antara 10 - 15 ohm-meter, perbedaan kedalaman yang cukup besar ini disebabkan oleh lapisan penutupnya yang relatif makin tebal ke arah selatan.
Reservoir diduga merupakan batuan vulkanik tua (satuan lava tua dan satuan lava produk Bukit Malintang) yang kaya akan rekahan atau yang bersifat permeabel dengan kedalaman tidak diketahui, diperkirakan > 1000 meter.
Gabungan dari semua komponen sistem panas bumi di atas (sumber panas, reservoir, dan lapisan penudung) membentuk suatu sistem panas bumi di daerah Bonjol. Sistem panas bumi ini tersebar di sepanjang struktur graben/depresi yang merupakan bagian dari sistem sesar Sumatera.
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
dan Pusat Sumber Daya Geologi yang telah
memberikan ijin untuk menggunakan data
hasil penyelidikan dalam penulisan makalah
ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada seluruh tim penyelidikan geolistrik
daerah Bonjol.
DAFTAR PUSTAKA
1. Bemmelen R.W., 1949. The Geology of
Indonesia, Vol. 1 A, Goverment Printing Office,
The Hague .
2. Fournier, R.O., 1981. Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and Reservoir Engineering, “Geothermal System :
Principles and Case Histories”. John Willey &
Sons, New York.
3. Lawless, J., (1995) Guidebook An
Introduction to Geothermal System, Short
Course, Unocal Ltd., Jakarta.
4. Telford and Sheriff, 1990. Applied
Lokasi
Penyelidikan
Gambar 1. Peta Lokasi Daerah Penyelidikan
628000 630000 632000 634000 636000 638000 640000 9994000
BA. Musul Kasuh A. Paramancgak
B T . BI NUA NG
PA DAN GB ALIND UNG BT . RIM BO KU MA JA N
B T. BA TA SM URU K
BT . PA NIN JA UAN
B T. PO NJ ON G
Siku mb ang Ko tatan gah
Sug ung
Ban ca h kur u
Pina ng
Paritpa dang
Ban cabta wa s
Lub ukbe rd angu ng
T am bak Pa dan g
Simpa ng Su nga ilima uP ulaup ating Sun gailim au teng ah
Lu bukam baca ng
L ubu kt in gga yo B elim bing
Kam pu ngba tu P and an
Ga nggu D oggo k M ed anculik Mu dikt akis
Bonjol
Pada ngb aha ro Pam icikan
Sian ok D ur ia nbu ngku k
Batu kangku ng
Bu kitm alincang
T an ahto ban Sun gaitimb erak
Tin ngal
Lah armat i
S ung aila sih Lam pato Ka mp ungibu r
Pisang Su ngku r Du ku
H an gus Par akdala m Batassa rik
Ku bug ada ng Ka palob and ar
Kotoku nci Paga rg adan g
Pa nda gi Kalan g
Ko mpu lan Hat aba ru
Sung ailand ai
Cub ada k M uar o
Akab u Pad angla was
Pad ang kalo
A 1 000
PETA TAHANAN JENIS SEMU DAERAH PANAS BUMI BONJO L
KABUPATEN PASAMAN PROVINSI SUMATERA BARAT
AB/2 = 250 M
0 m 1 000 m 2 000 m 30 00 m
15 s/d 100 Ohm-m 100 s/d 250 Ohm-m > 250 Ohm-m
Sungai dan anak sungai
Jalan prov insi, jalan kabupaten dan jalan lokal Kontur tahanan jenis semu
T itik pengukuran geolistrik
Mata air panas
Kontur ketinggian selang 50 meter
K ETERA NGA N
A 5000
< 15 Ohm-m
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
628000 630000 632000 634000 636000 638000 640000 9994000
BA. Musul Kasuh A. Paramancgak
B T. BI NUAN G Kota tan gah
Sug ung
Banca h kur u
Pinan g
Paritpad ang
Ban ca bta was
Lub ukberda ngu ng
T amb ak Pa dan g
S im pan g Sun gailimauPu la upa ting Sung ailim au t eng ah
Lub ukam bacan g
Lu bukting gayo Be lim bing
Kam pun gba tu Pa nda n
G an ggu
Do ggo k M eda nculik Mud ikta kis
Bonjol
P ada ngb ahar o P amicikan
Siano k D uria nbun gkuk
Batuka ngkun g
Bukitm alin cang
T ana hto ban Sun gaitimb era k
Tinn gal
Lah arm ati
Su nga ilasih L amp ato Ka mpu ngibu r
Pisa ng Su ngkur Duku
H ang us P ara kdalam Ba tassarik
Ku buga dan g Kap aloba nda r
Ko tokun ciP agarga dan g
Pan dag i K alang
Ko mpu la n Pada nglaw as
Pad ang ka lo
PETA TAHAN AN JENIS SEMU DAERAH PANA S BU MI BONJOL
KABU PATEN PASA MAN PROVINSI SUMA TER A BAR AT
AB/2 = 800 M
0 m 1 000 m 20 00 m 300 0 m
15 s/d 100 O hm-m 100 s/d 250 O hm-m > 250 Ohm-m
Sungai dan anak s ungai
Jalan provins i, jalan kabupaten dan jalan lokal Kontur tahanan jenis semu
Titik pengukur an geolistr ik
Mata air panas Kontur k etinggian selang 50 meter
K ETERA NGA N
A 5000
< 15 Ohm-m
Gambar 3. Peta Tahanan Jenis Semu (AB/2=800 m)
1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 0
PENA MPANG TAHANAN JENIS SEMU LINTASAN A
-500
PENAMPANG TAHANAN JENIS SEMU LINTASAN B
Baratdaya Timurlaut
2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 -500
PENAMPANG TAHANAN JENIS SEMU LINTASAN C
0 10 15 100 250 500 1000 2000
Baratdaya Timurlaut
Gambar 4 Penampang Tahanan Jenis Semu Lintasan A, B, C
-450
PENAMPANG SONDING ABCDEFG DAERAH PANAS BUMI BONJOL
KABUPATEN PASAMAN,PROVINSI SUMATERA BARAT
Baratlaut
KETERANGAN :
20 - 125 Tanah Penutup
3 - 25 Ohm-m
1 :10.000
15
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 5800
-500 0 500
4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 5800
0
4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600
-20 0 20
4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600
-20 0 20
4600 4800 5000 5200 5400
0 20
4200 4400 4600 4800 5000 5200 5400 5600 5800 -200
0 200
F 4300F 4400 F 4500 F 4600 F 4700
F 4800 F 4900 F 5000 F 5100F 5200 F 5300 F 5400
F 5500 F 5600 F 5700
F 5800
1551
22 27
402
40 21 19
772
49 28 22
582
35 17 14
20 31
17 16 14
20 11
13 13 12
14 3
4 5 5
6 3
5 5 6
7 10
6 7 7
10 9
7 7 6
14 14
9 4 8
10 37
9 8 12
11 56
6 6 5
103
14 12 9
60
10 6
147
10
PENAMPANG TAHANAN JENIS SEMU HEAD ON LINTASAN F
0 15 25 50 100 250 500 1000 2000
AB/2 = 200 M
AB/2 = 400 M
AB/2 = 500 M
AB/2 = 600 M
AB/2 = 800 M
Ap. Padang Baru
Baratdaya Timurlaut
