SURVEI GEOFISIKA TERPADU DENGAN METODA GEOMAGNET,
GAYA BERAT DAN GEOLISTRIK, DAERAH PANAS BUMI LAINEA, KABUPATEN
KONAWE SELATAN, PROVINSI SULAWESI TENGGARA
Eddy Sumardi
1, Syuhada Arsyadipoera
2, Ary Kristianto A.W.
3 1,2,3Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi Bandung
SARI
Daerah panas bumi Lainea adalah suatu sumberdaya panas bumi tipe entalpi
sedang, terletak di Kabupaten Konawe Selatan , Provinsi Sulawesi Tenggara. Survei
geofisika terpadu dengan metoda geomagnet, gaya berat dan geolistrik telah
dilaksanakan didaerah tersebut. Secara Objektif survei geofisika terpadu ini adalah
untuk mendeliniasi batas-batas reservoar dan struktur geologi yang mengontrol aliran
fluida panas bumi.
Dari peta anomali magnet total secara umum sebaran anomalinya
mempelihatkan pola yang cenderung rendah dibagian utara daerah penyelidikan dan
relatif tinggi dibagian selatan. Sedangkan dari analisis terhadap anomali magnet total
dengan beberapa beberapa jenis pengolahan data, antara lain dengan reduce to the
pole, upward continuation dan pseudo gravity didapat hasil yang berbeda. Dari
anomali magnet yang telah di reduce to the pole anomali magnet rendah cenderung
membentuk spot-spot dengan pola kontur yang tertutup disekitar mata airpanas.
Dengan pengolahan data secara upward continuation anomali rendah tersebar di
sekitar mata airpanas dan sedikit melebar kearah selatan. Dan dengan pengolahan
data secara pseudo gravity hasilnya hampir sama dengan pola anomali pada upward
continuation. Sedangkan pola kelurusannya (struktur geologi) agak tidak beraturan,
tetapi secara umum dari anomali magnet total trendnya berarah hampir
baratlaut-tenggara, yaitu batas antara anomali rendah dan tinggi mengikuti stuktur geologi
regional (sesar Kolono).
Peta anomali bouguer memperlihatkan 3 kelompok anomali yang cukup
mencolok, yaitu anomali rendah dibagian utara dan barat daerah penyelidikan, anomali
sedang menutupi hampir semua daerah dibagian utara, selatan dan timur, sedangkan
anomali tinggi menutupi bagian tengahnya. Perbedaan anomali yang mencolok antara
anomali sedang dan tinggi ini mungkin menunjukan adanya struktur patahan yang
mempunyi trend baratdaya-timurlaut yang mengapit kumpulan mata airpanas didaerah
ini, anomali ini juga hampir sama dengan pola anomali tinggi pada peta anomali
bouguer sisanya.
Hasil kompilasi dari ketiga metode geofisika dengan data geologi dan geokimia
menunjukan bahwa daerah prospek panas bumi Lainea terletak disekitar mata
airpanas Lainea dan meluas sedikit kearah utara dan selatan dengan luas area sekitar
15 km
2. Kedalaman puncak reservoar belum dapat ditentukan oleh metoda geolistrik.
Estimasi potensi energi
PENDAHULUAN
Kabupaten Sanggau dan Kapuas
Hulu terletak di bagian tengah sebelah
utara provinsi Kalimantan Barat. Dari
tataan geologi yang ada, wilayah di
kedua kabupaten tersebut tidak berada
di jalur gunung api yang merupakan
daerah potensial bagi keberadaan
potensi sumber daya panas bumi.
Daerah tersebut berada pada bagian
barat Pulau Kalimantan yang merupakan
jalur subduksi tua hasil dari tumbukan
lempeng samudera Laut Cina Selatan
dengan lempeng benua Eurasia. Namun
pada kenyataannya di kedua kabupaten
tersebut dijumpai indikasi keberadaan
sumber daya panas bumi berupa
pemunculan mata air panas, yaitu dua di
Kabupaten Sanggau, mata air panas
Sipatn Lotup 1 dan Sipatn Lotup 2, dan
satu di Kabupaten Kapuas Hulu, mata
air panas Nanga Dua.
Selama ini, belum ada informasi yang
menjelaskan mengenai adanya
penelitian kepanasbumian di kedua
daerah tersebut. Namun demikian
beberapa penelitian kegeologian tercatat
pernah dilakukan, antara lain oleh
Bemmelen (1939), JICA (1982),
Supriatna, dkk., (1993), dan Surono,
dkk., (1993). Penelitian geologi oleh
Supriatna, dkk. menunjukkan bahwa
aktivitas vulkanisme di daerah ini telah
berlangsung sejak Trias hingga Awal
Kapur, diinterpretasikan sebagai busur
magmatik. Kemudian aktivitas tersebut
masih berlanjut dari Kapur Atas sampai
Oligosen pada jalur Busur Magmatik
tepian Benua yang mencirikan adanya
tubuh terobosan dan erupsi vulkanik.
Pemunculan manifestasi air
panas pada daerah dengan tataan
geologi seperti tersebut di atas menarik
untuk dipelajari. Dalam rangka
inventarisasi potensi panas bumi dan
untuk mempelajari karakteristik sistem
panas bumi yang ada di Kabupaten
Sanggau dan Kapuas Hulu dilakukan
penyelidikan pendahuluan panas bumi
dengan menggunakan metode geologi
dan geokimia. Dari penyelidikan ini
didapatkan parameter-parameter
kepanasbumian yang akan menentukan
tindak lanjut penyelidikan
kepanasbumian di daerah ini.
METODOLOGI
Penyelidikan panas bumi di
Kabupaten Sanggau dan Kapuas Hulu
dilakukan dengan metode penyelidikan
geologi dan geokimia. Metode
penyelidikan geologi mempelajari
sebaran batuan dan manifestasi panas
bumi, serta beberapa parameter geologi
lain yang berperan terhadap pemunculan
manifestasi dan pembentukan sumber
daya panas bumi di kedua daerah
tersebut. Metode ini dilakukan melalui
pengamatan, pengukuran langsung
gejala-gejala geologi, pengambilan
contoh batuan, dan analisis laboratorium
(petrografi, PIMA, dan fission
track/K-Ar/X-Ray defraction).
sampel mata air panas dan mata air
dingin yang dijumpai di daerah
penyelidikan. Metode ini juga
mempelajari pola sebaran temperatur,
pH dan senyawa kimia tertentu dalam
tanah dan udara tanah sebagai upaya
memperkirakan luas dan lokasi daerah
prospek panas bumi (lokasi dan luas
reservoir panas bumi secara lateral).
Metode ini dilakukan melalui
pengamatan kenampakan gejala panas
bumi, pengukuran sifat fisika manifestasi
panas bumi, pengambilan contoh air
panas dan air dingin, pengambilan
contoh tanah dan udara tanah pada
kedalaman maksimal satu meter, dan
analisis laboratorium.
HASIL PENYELIDIKAN
Hasil penyelidikan menunjukkan
bahwa di Kabupaten Sanggau dijumpai
pemunculan dua mata air panas yaitu
mata air panas Sipatn Lotup 1 dan
Sipatn Lotup 2 dengan temperatur
55,6
oC dan 57
oC, pH 6,97 dan 7,19,
serta debit 4 dan 1 liter/detik. Sementara
di Kabupaten Kapuas Hulu dijumpai
sebuah mata air panas yaitu mata air
panas Nanga Dua dengan temperatur
28
oC, pH 7,63 dan debit 2 liter/detik.
Lokasi mata air panas Sipatn Lotup 1
dan Sipatn Lotup 2 di desa Sape,
Kecamatan Jangkang, Kabupaten
Sanggau, sementara mata air panas
Nanga Dua di desa Nanga Dua,
Kecamatan Bunut Hulu, Kabupaten
Kapuas Hulu. Berdasarkan sebaran
manifestasi panas bumi yang dijumpai di
kedua daerah tersebut, selanjutnya
daerah penyelidikan dikelompokan ke
dalam dua daerah yaitu daerah panas
bumi Sape dan Nanga Dua.
Daerah Panas Bumi Sape
Geologi
Berdasarkan bentuk bentang alam
dari ciri–ciri di permukaan dan
perhitungan analisis morfometri serta
morfografi, geomorfologi daerah Sape
dikelompokkan menjadi daerah
perbukitan bergelombang dan daerah
pedataran yang berbentuk zona depresi
yang dibentuk oleh aktivitas tektonik
yang berkembang di daerah daerah
tersebut.
Analisis petrografi terhadap sampel
batuan yang diambil di lapangan
menunjukkan bahwa stratigrafi batuan di
daerah panas bumi Sape terdiri dari tiga
satuan batuan, yaitu satuan batuan
malihan, berupa satuan meta
batugamping berumur Karbon, dan dua
satuan batuan sedimen yaitu batupasir
dan batulempung berumur Karbon-Perm.
Sementara struktur geologi yang
berkembang didominasi oleh sesar-sesar
normal berarah baratdaya-timurlaut yang
di bagian tengah daerah survei
membentuk suatu zona depresi sempit
dan juga mengontrol kemunculan
manifestasi mata air panas Sipatn Lotup.
Total energi panas yang hilang (heat
loss) pada manifestasi panas bumi
daerah Sape adalah sebesar 576 kW
th.
Geokimia
Manifestasi panas bumi yang
dijumpai di wilayah Kab. Sanggau hanya
berupa pemunculan mata air panas yaitu
mata air panas Sipatn Lotup 1 dan
Sipatn Lotup 2 dengan temperatur 55,6
oC dan 57
oC, pH 6,97 dan 7,19, serta
debit 4 liter/detik dan 1 liter/detik. Kedua
air panas tersebut dijumpai di kampung
Pruntan, Desa Sape, Kec. Jangkang .
bikarbonat, sementara plot pada diagram
segitiga Na-K-Mg menunjukkan bahwa
sampel air panas tersebut termasuk
immature water. Hasil analisis tersebut
mengindikasikan bahwa mata air panas
di Sape telah mengalami percampuran
dengan air permukaan dalam
perjalanannya menuju ke permukaan.
Hal ini diperkuat dengan hasil analisis
dengan grafik Schoeller yang
menunjukkan kemiripan pola antara
grafik logaritma konsentrasi anion dan
kation air panas dengan air dingin.
Plot pada grafik isotop Oksigen
18 dan Deuterium menunjukkan bahwa
terjadi pengayaan oksigen 18, namun
posisi sampel air panas yang berada
tidak begitu jauh dari garis air meteorik
mengindikasikan adanya percampuran
dengan air permukaan.
Pendugaan suhu reservoir dilakukan
dengan geothermometer ion/senyawa
terlarut dalam sample air panas.
Pendugaan suhu dengan metode
diagram silika entalpi diperkirakan
merupakan cara terbaik mengingat
kemungkinan adanya percampuran air
panas dengan air permukaan. Hasil
pendugaan menunjukkan suhu reservoir
daerah panas bumi Sape sekitar 135
oC.
Hasil analisis sampel tanah
menunjukkan konsentrasi Hg tanah
daerah panas bumi Sape bernilai antara
21,12 ppb sampai dengan 574,58 ppb.
Berdasarkan hasil penghitungan nilai
ambang (background value) Hg tanah
dengan metode distribusi dan populasi
dari semua titik amat, diperoleh
kesimpulan bahwa nilai anomali
konsentrasi Hg tinggi (diatas 200 ppb)
berada di sekitar pemunculan mata air
panas.
Daerah Panas Bumi Nanga Dua
Geologi
Daerah panas bumi Nanga Dua
memiliki geomorfologi yang didominasi
oleh perbukitan bergelombang dan
pedataran
Stratigrafi daerah Nanga Dua
disusun oleh 3 satuan batuan, yang
terdiri dari 1 satuan batuan sedimen
berupa perselingan batuan serpih,
batulempung, dan batupasir berumur
Kapur, serta 2 satuan batuan beku
berkomposisi granodiorit dan diorit
berumur Eosen.
Dari hasil pentarikhan jejak belah (fission
track)
pada satuan batuan diorit
menunjukkan umur 42 ± 2,5 juta tahun
atau Kala Eosen, satuan ini diperkirakan
sebagai produk terakhir aktivitas
magmatik di daerah ini.
Struktur geologi yang
berkembang di daerah penyelidikan
didominasi oleh sesar-sesar mendatar
berarah relatif barat-timur dan baratlaut
tenggara yang mengontrol pemunculan
manifestasi di daerah Nanga Dua, serta
sesar normal berarah baratlaut-tenggara.
Manifestasi panas bumi di daerah
penyelidikan berupa pemunculan mata
air panas Sipatn Api, dengan temperatur
38°C dan pH netral (7.63) . Total energi
panas yang hilang (heat loss) pada
manifestasi panas bumi daerah Nanga
Dua adalah sebesar 106,76 kW
th.
Geokimia
Manifestasi panas bumi yang
dijumpai di wilayah Kab. Kapuas Hulu
berupa mata air panas yaitu mata air
panas Sipatn Api dengan temperatur
28
oC, pH 7,63 dan debit 2 liter/detik. Air
panas tersebut dijumpai di Desa Nanga
Dua, Kec. Bunut Hulu.
mata air panas di daerah Sape, hasil
analisis tersebut juga mengindikasikan
bahwa mata air panas di Nanga Dua
telah mengalami percampuran dengan
air permukaan dalam perjalanannya
menuju ke permukaan. Hal ini diperkuat
dengan hasil analisis dengan grafik
Schoeller yang menunjukkan kemiripan
pola antara grafik logaritma konsentrasi
anion dan kation air panas dengan air
dingin.
Plot pada grafik isotop Oksigen
18 dan Deuterium menunjukkan bahwa
terjadi pengayaan oksigen 18, namun
posisi sampel air panas yang berada
tidak begitu jauh dari garis air meteorik
mengindikasikan adanya percampuran
dengan air permukaan.
Perkiraan suhu reservoir daerah
Nanga Dua juga dilakukan dengan
metode diagram silika entalpi dan
menunjukkan suhu reservoir daerah
panas bumi Nanga Dua sekitar 115
oC.
Hasil analisis sampel tanah
menunjukkan konsentrasi Hg tanah
daerah panas bumi Nanga Dua bernilai
antara 30,78 – 1113,68 ppb. Nilai
anomali konsentrasi Hg tinggi (diatas
500 ppb) berada di sekitar pemunculan
mata air panas.
DISKUSI DAN PEMBAHASAN
Sistem Panas Bumi
Pembentukan sistem panas bumi
di daerah Sape dan Nanga Dua
diperkirakan berkaitan dengan reservoir
batuan sedimen. Pada reservoir batuan
sedimen ini ada beberapa kemungkinan
proses terbentuknya sistem panas bumi.
Berdasarkan data geologi daerah survei
yang merupakan bagian dari kraton
Kalimantan yang batuan dasarnya atau
basementnya merupakan batuan granit
dan ditutupi oleh pengendapan batuan
sedimen yang sangat tebal yang
kemudian diterobos oleh batuan beku
Tersier, maka ada 2 kemungkinan sistem
panas bumi yang terbentuk, yaitu sistem
radiogenik dan sistem sirkulasi dalam
(extention-driven).
Sistem radiogenik terbentuk
ketika terjadi peluruhan alamiah unsur
radioaktif (thorium, potassium,uranium)
yang banyak ditemukan pada batuan
beku granitik dan kemudian memanasi
air meteorik yang masuk di kedalaman
(Anderson & Lund, 1979). Sistem
sirkulasi dalam (extention-driven)
merupakan hasil dari sirkulasi dalam air
meteorik sepanjang zona sesar atau
zona rekahan pada daerah yang memiliki
heat flow yang tinggi (Anderson & Lund,
1979). Pembentukan sistem ini
berasosiasi dengan aktivitas sesar pada
pola extensional dimana sumber panas
diperkirakan berhubungan dengan
peningkatan gradien thermal di
kedalaman.
Perkiraan Potensi Panas Bumi
Perhitungan potensi panas bumi
dilakukan dengan metode perbandingan
atau rapat daya yang didasarkan pada
data-data di lapangan lain yang telah
dikembangkan. Besaran potensi pada
metode akan ditentukan oleh dua
parameter yaitu luas daerah prospek dan
temperatur reservoir. Temperatur
reservoir digunakan untuk
mengasumsikan nilai rapat daya atau
daya per satuan luas (MWe/km
2),
didapatkan dari hasil pendugaan
temperatur reservoir dengan
geotermometer air. Luas daerah prospek
diperkirakan dari penyebaran manifestasi
permukaan, pelamparan struktur
geologinya secara global, dan dari data
geokimia berupa anomali Hg tanah dan
anomali CO
2udara tanah.
Dari hasil perhitungan, daerah
panas bumi Sape mempunyai suhu
reservoir sebesar 135°C yang termasuk
dalam entalpi sedang sehingga
digunakan rapat daya sebesar 10
MWe/km
2. Hasil kompilasi data geologi
dan geokimia menunjukkan luas daerah
prospek Sape sebesar 1,5 km
2,
sehingga didapatkan nilai potensi pada
kelas sumber daya spekulatif daerah
Sape sebesar 15 MWe. Adapun daerah
panas bumi Nanga Dua diperkirakan
mempunyai temperatur reservoir
sebesar 115°C yang termasuk dalam
entalpi rendah dengan rapat daya
sebesar 5 MWe/km
2. Dengan luas
daerah prospek sebesar 1 km
2, maka
didapatkan nilai potensi daerah panas
bumi Nanga Dua sebesar 5 MWe pada
kelas sumber daya spekulatif.
KESIMPULAN
Sistem panas bumi daerah Sape,
Kabupaten Sanggau diperkirakan
berkaitan dengan proses peluruhan
unsur radioaktif pada batuan dasar
(granit) yang mengakibatkan terjadinya
anomali panas sehingga memanasi air
meteorik yang masuk di kedalaman
(radiogenic system?), sedangkan sistem
panas bumi daerah Nanga Dua,
Kabupaten Kapuas Hulu kemungkinan
berkaitan dengan sistem sirkulasi dalam
(extention-driven).
Daerah panas bumi Sape,
Kabupaten Sanggau diperkirakan
memiliki potensi panas bumi sebesar 15
Mwe pada kelas sumber daya spekulatif,
sedangkan daerah panas bumi Nanga
Dua diperkirakan memiliki potensi panas
bumi sebesar 5 MWe pada kelas yang
sama.
SARAN
Perlu dilakukan penelitian yang
lebih mendalam untuk mengetahui
gambaran sistem panas bumi yang
berkembang di sana, studi geokimia
isotop (Helium) merupakan salah
satunya. Terkait dengan pengembangan
daerah panas bumi Sape dan Nanga
Dua, untuk saat ini kedua daerah
tersebut belum merupakan prioritas
untuk dikembangkan.
PUSTAKA
Anderson, D.N. and J.W. Lund (Editors),
1979.
Direct Utilization of
Geothermal Energy: A Technical
Handbook, SpecialReport No. 7,
Geothermal Resoureces Council,
Davis,CA, 250 p.
JICA, Januari 1982, Report on
Geological Survei of West
Kalimantan.
Nicholson, Keith, 2003, Geothermal
Fluids : Chemistry and Exploration
Technique, Springer Verlag, Inc,
Berlin
O’Brien, Jeremi Mark, 2010,
Hydrogechemical Characteristics
of the Magmatic Geothermal Field
and Comparison with the Orakei
Koraka Thermal Area, New
Zealand, University of Canterbury.
R.W. Van Bemmelen, 1939, De Geologie
van het Westelijke en Zuiddenlijk
deel van de Westerafdeling van
Borneo
Supriatna S. dkk, 1993, Geologi Lembar
Sanggau, Kalimantan. Publ.P3G,
Bandung
Gbr 1. Peta indeks lokasi survei
Gbr 2. Peta geologi daerah panas bumi
lainea,Sultra.
Gbr 4a. Peta anomali magnet total daerah panas bumi Lainea
Gbr. 4b. Perbandingan anomali magnet total,anomali magnet total hasil reduksi ke kutub dan anomali pseudo gravity dari data magnet
Gbr. 4c. Anomali magnet hasil reduksi ke kutub dan upward continuation
-25 0
Gbr. 5. Peta anomali Bouguer daerah panas bumi Lainea, Sultra
Gbr. 6. Peta anomali Sisa daerah panas bumi Lainea – Sultra
Gbr. 7a. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 250 m daerah panas bumi Lainea
Gbr. 7c. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 750 m daerah panas bumi Lainea
Gbr. 7d. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 750 m daerah panas bumi Lainea
Gbr. 8a. Penampang tahanan jenis semu lintasan A daerah panas bumi Lainea
Gbr. 8b. Penampang tahanan jenis semu lintasan B daerah panas bumi Lainea
25
50 50
75
75
100
100
200
B2000 B2500 B3000 B3500 B4000 B4500 B5000 B5500
-1000 -500 0 500
Gbr. 8c. Penampang tahanan jenis semu lintasan C daerah panas bumi Lainea
Gbr. 8d. Penampang tahanan jenis semu lintasan D daerah panas bumi Lainea
Gbr. 8e. Penampang tahanan jenis semu lintasan E daerah panas bumi Lainea
Gbr. 8f. Penampang tahanan jenis semu lintasan F daerah panas bumi Lainea
Gbr. 8g. Penampang tahanan jenis semu lintasan G daerah panas bumi Lainea
