20. Survei Geofisika Terpadu Daerah Panas Bumi Limbong

SURVEI GEOFISIKA TERPADU

DAERAH PANAS BUMI LIMBONG KABUPATEN LUWU UTARA, PROVINSI

SULAWESI SELATAN

Wiwid Joni, Syuhada Arsadipoera, Ary Kristianto

Kelompok Penyelidikan Panas Bumi

SARI

Daerah prospek panas bumi Limbong yang berada dalam wilayah Kabupaten

Luwu Utara, Provinsi Sulawesi Selatan diindikasikan dengan adanya beberapa

manifestasi dengan temperatur berkisar 44.4 – 102.1

0

C yang terdiri dari; Komplek

manifestasi Kanan Dede berupa air panas dan fumarola, mata air panas Kanan

Sawah, Kanan Bulo, Komba, dan Tandung.

Daerah prospek didelineasi dari hasil terpadu gaya berat, geomagnet, dan

geolistrik, berada pada sekitar manifestasi Kanan Dede yang berupa kontur menutup

memanjang berarah baratdaya-timurlaut dengan luas sekitar 3 km

2

yang diduga

berkaitan dengan aktifitas tektonik di sekitar Kanan Dede. Sesar normal berarah

timurlaut-baratdaya merupakan sesar yang berperan dalam pemunculan manifestasi

Kanan Dede. Estimasi potensi energi panas bumi tentative berdasarkan gabungan

data geologi, geokimia dan geofisika adalah sekitar 35 MWe pada kelas cadangan

terduga.

Kata Kunci: prospek panas bumi, manifestasi, delineasi, potensi energi

PENDAHULUAN

Penyelidikan geofisika terpadu

meliputi metoda geolistrik, gaya berat,

dan geomagnet yang dilakukan di

daerah panas bumi Limbong, dimana

secara administratif daerah panas bumi

Limbong termasuk ke dalam wilayah

Kabupaten Luwu Utara, Provinsi

Sulawesi Selatan (Gambar 1). Luas

daerah survei terpadu adalah 12 x 22

km

2

pada posisi geografis antara

119

°

52'00" - 120

°

04'30" BT dan

02

°

30'00" - 02

°

37'00" LS, atau 151.500

– 174.500 mE dan 9.711.000 –

9.723.000 mN pada sistem koordinat

UTM, zona 51 belahan bumi selatan.

Penelitian terpadu panas bumi Limbong

bertujuan untuk mengetahui struktur

bawah permukaan, dan luas daerah

prospek panas bumi Limbong. Sehingga

potensi cadangan panas bumi terduga

dapat diketahui.

REVIEW GEOLOGI DAN GEOKIMIA

Piroklastik (Qap), Kubah Lava (Qkl), dan

Aluvium (Qal).

Berdasarkan hasil penyelidikan di

lapangan panas bumi Limbong, analisis

citra Landsat dengan enhance method,

analisis citra DEM (digital elevation

mode) dan peta topografi, serta terhadap

gejala-gejala struktur di permukaan

seperti pemunculan mata air panas,

kelurusan lembah dan punggungan,

kekar-kekar, bidang sesar, dan zona

hancuran batuan, maka di daerah

penyelidikan teramati 3 sesar utama,

yaitu ; 1) Sesar menganan berarah

baratlaut-tenggara, Sesar mengiri

berarah barat -timur, Sesar normal

berarah timurlaut baratdaya yang

merupakan sesar yang mengontrol

manifestasi Kanandede.

Berdasarkan hasil penyelidikan di

lapangan, analisis citra Landsat dengan

enhance method, analisis citra DEM

(digital elevation mode) dan peta

topografi, serta terhadap gejala-gejala

struktur di permukaan seperti

pemunculan mata air panas, kelurusan

lembah dan punggungan, kekar-kekar,

bidang sesar, dan zona hancuran

batuan, maka di daerah penyelidikan

teramati 3 sesar utama, yaitu ; 1) Sesar

menganan berarah baratlaut – tenggara ,

dengan sesar utamanya memanjang dari

Salu Punti hingga ke Salu Rongkong di

bagian selatan, bersifat regional dan

searah dengan trend sesar Palu-Koro

dan merupakan sesar mendatar

menganan, 2) Sesar mengiri berarah

barat – timur, dimana sesar ini

merupakan sesar geser mengiri

(sinistral). Sesar utamanya adalah sesar

Rongkong membentuk sungai Salu

Rongkong, 3) Sesar normal berarah

timurlaut baratdaya yang merupakan

sesar yang mengontrol manifestasi

Kanandede.

Berdasarkan hasil geokimia, air

panas daerah panas bumi

Limbong

termasuk ke dalam tipe air panas klorida

- bikarbonat. Dari arah manifestasi air

panas di komplek Kanan Dede yang

didominasi air klorida, air panas ini

semakin ke arah Barat dan tenggara,

kearah air panas Kanan Sawah, Kanan

Bulo dan Tandung semakin bersifat

bikarbonat.

Keberadaan mata air panas di

komplek Kanan Dede pada zona garis

perbatasan full equilibrium, memberikan

gambaran bahwa kondisi air panas

kemungkinan berasal langsung dari

kedalaman dengan temperatur cukup

tinggi serta menunjukkan bahwa kondisi

mata air panas di Komplek Kanan Dede

ini sedikit sekali mendapat pengaruh dari

air permukaan atau pengenceran air

meteorik. Sedangkan mata air panas di

luar komplek Kanan Dede berada pada

zona partial equilibrium dan perbatasan

partial equilibrium dan immature water

yang mengindikasikan pemunculan air

panas kemungkinan mendapat pengaruh

dari air permukaan atau pengenceran air

meteorik.

METODA PENELITIAN

titik-titik ukur sepanjang lintasan-lintasan

pengukuran. Sebaran lintasan-lintasan

pengukuran didesain sedemikian

sehingga dianggap dapat mencakup

keseluruhan prospek panas bumi daerah

survei. Hasil pengukuran geolistrik

berupa peta-peta tahanan jenis semu

untuk berbagai bentangan elektroda

arus, penampang-penampang tahanan

jenis semu, dan model tahanan jenis.

Metode gaya berat didasarkan pada

pengukuran perbedaan (anomali) gaya

berat dipermukaan bumi akibat adanya

variasi densitas (ketidakhomogenan

massa) batuan di bawah permukaan.

Dalam prospek panas bumi,

ketidakhomogenan massa batuan dapat

diakibatkan oleh adanya dua jenis

batuan yang berbeda di level tertentu

dan dalam jenis batuan yang sama

akibat dari perubahan densitas fluida

dalam batuan, derajat saturasi fluida,

dan perubahan porositas batuan akibat

deposisi mineral dalam pori-pori

dan/atau rekahan batuan. Anomali gaya

berat akibat ketidakhomogenan ini

kemudian dapat diinterpretasi kedalam

pola-pola anomali yang berkaitan

dengan struktur-struktur geologi tertentu.

Struktur geologi seperti sesar-sesar,

struktur depresi dan intrusi dan juga

struktur basement seringkali dapat

diperkirakan dari hasil survei gaya berat.

Dalam prospeksi panas bumi,

struktur-struktur geologi sangat berperan dalam

mengontrol terbentuknya sistem panas

bumi. Cara pengukuran gaya berat

mengikuti pola pengukuran tertutup,

dimana pengukuran berawal dari satu

titik ukur dilanjutkan ke titik-titik ukur

lainnya dan kembali lagi ke titik ukur

awal. Titik awal dan akhir dari siklus

pengukuran biasanya menggunakan titik

ukur yang sama untuk keseluruhan

survei (titik ini dikenal dengan Stasiun

Basis/BS), meskipun dalam prakteknya

dapat diturunkan titik BS turunan untuk

memudahkan pengukuran. Titik ini

kemudian diikatkan ke salah satu titik

gaya berat yang termasuk dalam

Jaringan Gaya Berat Nasional.

Metode geomagnetik didasarkan

pada pengukuran variasi medan magnet

batuan yang diakibatkan oleh induksi

medan magnet bumi. Hasil survei

geomagnet untuk prospek panas bumi

sering kali dikaitkan dengan mencari

keberadaan daerah kontras

demagnetisasi batuan (anomali

magnetik) akibat proses hidrotermal.

Proses yang dapat menyebabkan suatu

kontras magnetisasi yang signifikan

adalah interaksi antara fluida (air

mineral) panas bumi dan batuan-batuan

reservoir. Air panas yang mengandung

sejumlah sulfida yang signifikan dapat

mengubah/mengalterasi magnetit (besi

oksida ferimagnetit utama dalam

batuan-batuan vulkanik) menjadi pirit (sebuah

sulfida besi non-magnetis), dan

karenanya merusak magnetisasi

(demagnetisasi) batuan-batuan reservoir.

Demagnetisasi hidrotermal semacam itu

dapat terjadi jika reservoir berada dalam

batuan-batuan vulkanik. Karena itu,

survei magnetik dapat digunakan untuk

mendeteksi demagnetisasi hidrotermal

batuan reservoir semacam itu dalam

daerah yang berlingkungan vulkanik.

Pengukuran geomagnet seperti metode

gaya berat dilakukan di titik yang telah

ditentukan posisi geografisnya.

Pengukuran menggunakan dua alat

magnetometer, satu alat digunakan

untuk pengukuran di titik ukur

(lintasan/acak) dan lainnya untuk

pengukuran variasi harian intensitas

magnet di titik yang disebut Base Station

(BS).

HASIL PENELITIAN

GEOLISTRIK

lintasan yaitu lintasan A, B, D, E, F, G

dan H, dengan panjang lintasan 5000 –

16.500 m, jumlah titik ukur sebanyak 75

titik. Arah masing-masing lintasan

berarah baratlaut-tenggara,

baratdaya-timurlaut, dan barat-timur.

Nilai tahanan jenis semu hasil

pengukuran pada lintasan A, B, D, E, F,

G dan H diplot ke dalam peta tahanan

jenis semu untuk bentangan arus ( AB/2

) = 250 m, 500 m, 750 m dan 1000 m.

Harga tahanan jenis semu rendah

menempati bagian tengah daerah

penyelidikan yang membuka kearah

baratlaut pada bentangan AB/2 = 250 m.

Pada bentangan AB/2=500 m nilai

tahanan jenis rendah pada bagian

baratlaut daerah penyelidikan mengecil

dan membentuk pola kontur menutup.

Dengan bertambahnya bentangan

AB/2=800 m (Gambar 3), dan

AB/2=1000 m (Gambar 4) nilai tahanan

jenis rendah pada bagian baratlaut

penyelidikan semakin mengecil, namun

terfokus pada bagian tengah daerah

penyelidikan disekitar manifestasi Kanan

Dede dan hampir sepanjang lintasan F

berupa kontur tertutup memanjang

berarah baratdaya-timurlaut dan hal ini

patut dicurigai sebagai daerah prospek.

Penampang tahanan jenis semu

lintasan F (Gambar 5) berada pada

bagian tengah daerah penyelidikan

berarah baratdaya-timurlaut. Nilai

tahanan jenis semu sedang

mendominasi penampang ini dari

permukaan hingga bawah permukaan

terutama di bawah titik ukur F 3500 s/d F

5000 dengan pola kontur membuka ke

arah bawah permukaan dan terlihat

dengan jelas adanya kelurusan kontur di

bawah titik ukur F 4500 dan dapat

ditafsirkan sebagai ciri adanya struktur

sesar yang menjadi tempat kedudukan

munculnya mata air panas Kanandede.

Nilai tahanan jenis semu rendah muncul

dan menempati mulai titik ukur F 4500

dan F 5000 di ujung lintasan.

Penampang tahanan jenis

sebenarnya dari batuan pada

Penampang III (Gambar 6) adalah

merupakan hasil interpretasi sounding,

melalui titik ukur F 4000, F 5000 dan A

16500. Perlapisan batuan pada

penampang ini dapat ditafsirkan menjadi

4 lapisan, yaitu : lapisan pertama yang

merupakan lapisan penutup mempunyai

harga tahanan jenis bervariasi antara

>15-300 Ohm-m dengan ketebalan

lapisan 1 – 32 m, di bawah lapisan ini

terdapat tahanan jenis >100 – 300

Ohm-m dengan ketebalan 300- 600 Ohm-m,

kemudian lapisan ke tiga dengan

tahanan jenis < 300-1000 Ohm-m

dengan ketebalan antara 200 – 300 m

dibawah nya terdapat lapisan keempat

bertahanan jenis >1000 Ohm-m dengan

kedalaman antara > 950 m dari

permukaan dan tidak diketahui

ketebalannya.

GAYA BERAT

Pada peta anomali bouguer

(Gambar 7), nilai anomali bouguer

rendah terdapat di bagian tengah daerah

penyelidikan berupa spot yang

membuka kearah utara daerah

penyelidikan. Anomali bouguer sedang

membentuk pola kelurusan yang sama

terhadap anomali bouguer rendah yang

juga membuka kearah utara. Anomali

bouguer tinggi terdapat di belahan

baratlaut dan tenggara daerah

penyelidikan.

nilai anomali bouguer rendah yang

sebelumnya hanya terdapat di bagian

tengah daerah penyelidikan, makin

meluas kearah barat daerah

penyelidikan. Nilai anomali sedang

masih membatasi anomali bouguer

rendah dan masih membuka kearah

utara. Nilai anomali tinggi masih terdapat

di bagian tenggara daerah penyelidikan.

Pada peta anomali bouguer sisa

(Gambar 8), nilai anomali bouguer sisa

rendah terletak di bagian barat daerah

penyelidikan dengan pola lineasi yang

membuka kearah baratdaya

yang

diperkirakan sebagai respon produk

vulkanik berupa aliran lava dan aliran

piroklastik yang menyebar kearah barat.

Nilai anomali rendah di bagian utara

mata air panas kanandede dan mata air

panas salurongkong berupa pola

melurus dan membuka kearah utara,

yang ditafsirkan sebagai batuan granit

tua yang telah mengalami hancuran

serta pelakukan akibat keberadaan

struktur serta akibat ubahan kuat akibat

proses hidrotermal, sedangkan anomali

rendah bagian tenggara ditafsirkan

sebagai batuan vulkanik tua yang telah

mengalami tekanan dan hancuran akibat

keberadaan struktur disekitarnya. Nilai

anomali bouguer sisa sedang

mendominasi hampir semua daerah

penyelidikan yang meng-cover anomali

rendah dan anomali tinggi. Di bagian

barat daerah penyelidikan ditafsirkan

sebagai satu batuan vulkanik yang telah

mengalami proses magmatisme yang

berulang dengan komposisi andesitik

hingga dasitik, sedangkan dibagian

tengah dan selatan daerah penyelidikan

ditafsirkan sebagai akibat terobosan

batuan muda sehingga mengalami

tekanan dan pengangkatan disekitarnya

yang didukung oleh keberadaan struktur

yang ada. Nilai anomali tinggi yang

terletak di bagian utara dan di bagian

selatan daerah penyelidikan berupa pola

delineasi yang membuka ke arah utara

yang ditafsirkan sebagai satuan batuan

vulkanik yang masih segar dan masif.

Zona anomali rendah berada disekitar

mata air panas Kanan dede yang

dikontrol oleh sesar yang hampir berarah

baratdaya-timurlaut yang diakibatkan

oleh adanya proses demagnetisasi

batuan akibat proses hidrotermal.

Hasil pemodelan dua dimensi

pada penampang A – B terdapat tubuh

dengan densitas 2.94 gram/cm

3

diperkirakan sebagai tubuh batuan

vulkanik yang sangat segar dan masif

dan tubuh batuan diatasnya dengan

densitas 2.54 gram/cm

3

, dan 2.64

gram/cm

3

diperkirakan masih sebagai

satuan batuan yang sama namun telah

mengalami penurunan densitas akibat

keberadaan tekanan dan struktur yang

ada, serta mengalami ubahan akibat

keberadaan mata air panas Kanandede

GEOMAGNET

Jumlah titik pengukuran

geomagnet daerah panas bumi Limbong

yang berjumlah 273 titik. Sebaran titik

dengan interval antar titik 250 meter.

Harga inklinasi dan deklinasi yang

digunakan adalah harga dari titik Base

Station (BS) dengan harga inklinasi

=-22.24 dan deklinasinya = 1.34. Nilai

rata-rata intensitas magnet total (IGRF) di titik

BS adalah 42.137,0 nT.Koordinat BS

berada di BT= 120.015

0

dan LS=

2.56598

0

dan ketinggian 638

meter

Untuk interpretasi anomali magnet di

daerah panas bumi Limbong digunakan

peta anomali magnet yang telah di-filter

dengan menggunakan metode upward

countinuation pada ketinggian 250 m

magnet yang juga disebabkan oleh

aktivitas fluida panas yang berasal dari

aktivitas panas bumi. Anomali magnet

tinggi berada di sebelah utara desa

Minanga dan desa Lassa (lintasan C),

desa Barongbua (lintasan E) dan di

sebelah selatan yaitu desa

Uri/Pangkendekan dan Balanalu

(Lintasan B dan D) umumnya ditempati

oleh batuan yang relatif lebih masif

bersifat lebih magnetis dibandingkan

dengan batuan–batuan yang berada di

sekitarnya.

PEMBAHASAN

Pembentukan sistem panas bumi

di daerah Limbong tidak berkaitan

dengan sistem vulkanis, namun dikontrol

oleh aktivitas tektonisme yang terjadi

disekitar lokasi penyelidikan yang di

kontrol oleh struktur berarah

baratdaya-timurlaut dan barat-timur adapun struktur

struktur minor yang terdeteksi oleh gaya

berat berarah utara-selatan dan

baratlaut-tenggara.

Berdasarkan survei gaya berat

dan geomagnet, terdapat pola kelurusan

kontur yang secara umum berarah

baratdaya-timur laut dan barat-timur.

Pola kelurusan ini diperkirakan

merupakan struktur utama. Diantara

kelurusan-kelurusan yang

diinterpretasikan sebagai sesar geologi

tersebut, sesar yang diduga sebagai

pengontrol munculnya manifestasi panas

bumi di tenggara adalah sesar yang

berarah baratdaya-timur laut.

Berdasarkan harga tahanan jenis

semu hasil mapping dari geolistrik yang

perlu mendapat perhatian adalah harga

tahanan jenis semu rendah yang

menempati bagian tengah lintasan F

pada daerah yang dipetakan dengan

pola kontur menutup, pola kontur ini

menampakkan diri mulai dari bentangan

mapping AB/2=500 m, AB/2=750 dan

AB/2=1000 m, dan di interpretasi

sebagai daerah prospek.

Potensi energi panas bumi

Limbong diestimasi berdasarkan

kompilasi hasil survei geologi, geokimia

dan geofisika menggunakan luas

prospek sekitar 3 km

2

, temperatur

reservoir sebesar 220°C , dan

temperatur cut-off 120°C (Gambar 10).

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 energi terduga panas bumi

dapat dihitung sebagai berikut:

Q = 0.11585 x 3 x (220°C – 120°C) = 35

MWe

Potensi energi pada tahap sumber daya

hipotetis dari reservoir panas bumi

daerah Limbong adalah sebesar 35

MWe.

KESIMPULAN

a. Dari hasil sebaran anomali bouguer,

bouguer regional, dan bouguer sisa

memperlihatkan arah umum

kelurusan hampir utara-selatan,

barat-timur dan baratlaut–tenggara.

b.

Struktur F13 yang berarah

baratdaya-timurlaut merupakan sesar

yang mengontrol manifestasi

Kanandede.

d. Dari hasil survei geolistrik daerah

prospek berada di sekitar kelompok

mataair panas Kanandede dengan

nilai tahanan jenis <100 ohm-m

adapun daerah dengan nilai tahanan

jenis rendah (<20 ohm-m) di bagian

barat daerah penyelidikan diduga

berkaitan dengan mineralisasi bukan

di sebabkan oleh aktivitas

hidrothermal.

e. Daerah prospek dapat didelineasi

dari hasil terpadu gaya berat,

geomagnet, dan geolistrik, berada di

tenggara daerah penyelidikan di

sekitar komplek mataair panas

Kanandede.

f. Luas prospek daerah panas bumi

Limbong sekitar 3 km

2

dengan besar

potensi energy 35 MWe pada kelas

cadangan terduga.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima

kasih kepada Kelompok Penyelidikan

Panas Bumi dan Pusat Sumber Daya

Geologi yang telah memberikan ijin

untuk menggunakan data hasil survei

geofisika terpadu dalam penulisan

makalah ini. Penulis juga mengucapkan

terima kasih

kepada seluruh anggota tim survei

geofisika terpadu daerah panas bumi

Limbong dan anggota tim geologi dan

geokimia tahun 2009 yang telah bersedia

untuk banyak berdiskusi dengan penulis,

khususnya Yuanno Rezky, dkk.

DAFTAR PUSTAKA

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, 2749 – 2765.

Mahon K., Ellis, A.J., (1977), Chemistry

and Geothermal system, Academic

Press, Inc. Orlando.

Ratman,N. dkk. (1993),Geologi lembar

Mamuju, Sulawesi. Pusat Penelitian

dan Pengembangan Geologi,

Bandung.

Simandjuntak, T.O., dkk. (1993), Geologi

lembar Mamuju, Sulawesi. Pusat

Penelitian dan Pengembangan

Geologi, Bandung.

Bachri, S., dan Alzwar,M., (1975):

Kegiatan Inventarisasi Kenampakan

Gejala Panas bumi di Daerah

Sulawesi Selatan, Dinas Vulkanologi,

Bandung, unpubl.

Tim Terpadu Panas Bumi (2002),

Penyelidikan Terpadu Daerah Panas

Bumi Parrara, Kabupaten Luwu

Utara, Sulawesi Selatan, Pusat

Sumber Daya Geologi unpubl.

Badan Pusat Statistik (2008), Luwu

Utara Dalam Angka, Badan Pusat

Statistk Kabupaten Luwu Utara,

Sulawesi Selatan.

Tim Terpadu Panas Bumi (2009),

Penyelidikan Terpadu (Geologi dan

Geokimia) Daerah Panas Bumi

Limbong, Kabupaten Luwu Utara,

Sulawesi Selatan, Pusat Sumber

Daya Geologi unpubl.

Gambar 1. Lokasi daerah survei

Gambar 3. Peta tahanan jenis semu AB/2=750 meter

Gambar 5. Penampang tahanan jenis semu lintasan F

Gambar 6. Peta anomali bouguer daerah panas bumi Limbong

Gambar 9. Model 2D pada penampang A-B