PENYELIDIKAN GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI SEMBALUN,
KABUPATEN LOMBOK TIMUR – NUSA TENGGARA BARAT
Herry Sundhoro, Kasbani, Anna Yushantarti, Mochamad Nur Hadi
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
SARI
Lokasi panas bumi Sembalun terletak di daerah Lombok Timur, NTB. Secara geologis, daerah panas bumi Sembalun berada di dalam kaldera Sembalun, sebelah timur gunung Rinjani. Ada dua struktur sesar utama yang mengkontrol sistem panas bumi Sembalun, yaitu sesar normal Tanakiabang (BD-TL) dan sesar Orok (U-S). Produk termuda dari Sembalun adalah Lava Andesit Hornblend yang berumur 0,6 ± 0,2 Ma. Produk ini diduga sebagai sisa magma yang menjadi sumber panas sistem panas bumi
Sembalun.Manifestasi panas bumi berupa mata air panas Sebau dengan temperatur 36,5 ° C, mata air
hangat Orok dengan temperatur 23 °C, dan batuan teralterasi di Sembalun Lawang. Mata air panas
Sembalun bertipe klorida dan klorida-bikarbonat dan terletak di sudut Mg, pada segitiga Na-K-Mg. Perkiraan temperatur bawah permukaan dengan menggunakan geotermometer geokimia diperoleh sekitar 165oC.
PENDAHULUAN
Wilayah Indonesia berada di jalur gunungapi sehingga menjadikan Indonesia memiliki potensi sumber daya energi panas bumi yang besar. Jalur gunungapi berada di sepanjang pulau Sumatera menerus ke daerah selatan pulau Jawa, memanjang hingga ke pulau Bali, pulau Lombok dan Nusa Tenggara, kemudian berbelok ke arah utara ke pulau Sulawesi, Kepulauan Maluku dan Kepulauan Filipina. Oleh karena itu sistem panas bumi yang berada di jalur gunungapi ini umumnya berasosiasi dengan kegiatan vulkanisme yang mana magma sisa berfungsi sebagai sumber panasnya.
Daerah Sembalun, Kabupaten Lombok Timur - Nusa Tenggara Barat yang terletak di jalur gunungapi merupakan salah satu daerah yang mengindikasikan adanya potensi panas bumi dengan adanya beberapa gejala manifestasi di permukaan. Sedangkan referensi terdahulu menyatakan bahwa di daerah Sebau terdapat indikasi potensi panas bumi berupa mata air
panas dan bualan gas bertemperatur 36,50 C dan
pH=8,4 .
Agar penentukan potensi panas bumi lebih terukur dan agar upaya untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik di P. Lombok terpenuhi, maka Pemerintah Pusat melalui instansi Pusat Sumber Daya Geologi telah melakukan survei
energi alternatif panas bumi di Sembalun, Kecamatan Suela dan Aikmal, Kabupaten Lomtim, Nusa Tenggara Barat pada koordinat 116º30’ 00” – 116º35’00” BT dan 8º20’30” - 8º30’00” LS dengan metoda geologi dan geokimia (Gambar 1).
Maksud pembahasan adalah untuk mengetahui karasteristik geologi dan geokimia, berupa urutan dan sebaran batuan, zona struktur geologi, tipe air panas, suhu perkiraan di bawah permukaan, dan distribusi anomali senyawa kimia secara
lateral seperti Hg tanah dan CO2 udara tanah.
GEOLOGI
Struktur geologi diindikasikan oleh kelurusan morfologi berdasarkan citra landsat, peta topografi baik kelurusan sungai, punggungan dan juga berdasarkan kepada pengamatan langsung di lapangan dengan ditemukannya indikasi cermin sesar, kekar, off-set litologi, gawir, longsoran dan triangular facet.
Sesar-sesar tersebut dikelompokkan menjadi: dinding kaldera Sembalun, kawah Propok, sesar normal Pusuk, Bonduri, Seribu, Tanakiabang, Lantih, sesar Lentih, Orok, Libajalin, Batujang, Grenggengan dan Berenong.
GEOKIMIA
Konsentrasi kimia unsur air panas di dalam
diagram segitiga Cl-SO4-HCO3, menunjukkan
bahwa air panas Sebau termasuk ke dalam tipe air panas klorida (Gambar 3). Artinya menunjukkan bahwa mata air panas Sebau berasal dari reservoar dalam yang telah mengalami pengenceran di dekat permukaan, sedangkan air hangat Orok termasuk ke dalam tipe bikarbonat.
Hasil ploting dalam diagram segitiga
Na/1000-K/100-√Mg menunjukkan bahwa mata air panas
Sebau dan air hangat Orok berada di zona
immature waters (Gambar 4). Artinya
menggambarkan adanya pengaruh air permukaan atau pengenceran oleh air meteorik cukup dominan.
Hasil Isotop 18O dan Deuterium pada contoh
mata air panas Sebau kecenderungan menunjukkan menjauhi ke sebelah kanan garis meteorik water. Artinya ada indikasi telah
terjadinya pengkayaan 18O akibat interaksi fluida
panas dengan batuan di kedalaman dan mencerminkan bahwa mata air panas Sebau tersebut berkemungkinan berasal langsung dari kedalaman. (Gambar 5).
Konsentrasi Hg tanah berkisar antara 2-111 ppb, nilai background 67,35 ppb, nilai treshold 93,02 ppb dan nilai rata-rata sebesar 42 ppb. Anomali Hg tanah tinggi >75 ppb terletak di timurlaut mata air panas Sebau dan di sebelah baratlaut air panas Sebau ke arah Propok, serta sedikit di selatan air panas Sebau. Sedang nilai Hg antara
50-75 ppb menyebar di tengah daerah bahasan dan di desa Sembalun (Gambar 6). Konsentrasi
CO2 tanah berkisar antara 0,37-4,07 % dengan
nilai background 1,46 %, nilai treshold 1,90%
dan nilai rata-rata sebesar 1,01%. Anomali CO2
tinggi > 1,25% menyebar arah utara-selatan. Artinya ada indikasi fraktur berada di sepanjang daerah Sembalun-daerah Sebau. Sedangkan nilai
CO2 0,75-1,25 % mendominasi daerah
bahasan.(Gambar 7).
DISKUSI
a) Kajian Geologi
Berdasarkan bentang alam, jenis batuan, struktur geologi dan munculan mata air panas, maka tatanan air tanah/ geohidrologi daerah bahasan dibagi tiga wilayah, berupa: Resapan air, Limpasan dan munculan air tanah, serta Aliran permukaan (Gambar 8).
¶Zona resapan (recharge area) mencakup ± 40
% luas daerah penelitian Air hujan yang meresap melalui batuan berpermeabilitas tinggi atau zona rekahan, kemudian disimpan pada batuan yang berporositas tinggi menjadi air tanah dalam (akifer dalam) dan air tanah dangkal (akifer dangkal). Daerah aquifer tersebut selanjutnya berfungsi sebagai penyuplai air reservoir.
¶Zona munculan (discharge area) mencakup ±
40 % luas daerah penelitian terutama di sekitar DAS S. Orok atau sekitar Desa Sembalun Bumbung dan Sembalun Lawang.
¶ Zona aliran air permukaan (run-off water
area) mencakup ± 20 % luas daerah
penelitian. Aliran air permukaan merupakan air hujan yang mengalir di permukaan tanah dan membentuk sungai. Aliran sungai secara gravitasi mengalir dari elevasi tinggi ke rendah, seperti sungai Kokok Lentih, Kokok Mati, Kokok Dapurbalik, Kokok Lembur lantih, Kokok Dasan, Kokok Dangkal, Kokok Jama, Kokok Grengengan, Kokok Berenong, Kokok Limbajalin, Kokok Pesusah dan Kokok Segerengan.
Manifestasi panas bumi berada di discharge
panas dan secara konduksi kemudian muncul
ke permukaan berupa mata air panas.
b) Kajian Geokimia
Air panas Sebau bertipe klorida artinya menunjukkan bahwa fluida panas mempunyai indikasi berasal langsung dari suatu reservoar di kedalaman (deep-water), sedangkan air hangat Orok bertipe bikarbonat artinya bahwa fluida panas dari deep-water terindikasi telah terkontaminasi oleh air permukaan. Teramati
juga pada diagram Na/1000-K/100-√Mg bahwa
keduanya terletak di zona zimmature water. Artinya menunjukkan bahwa air hangat Orok cenderung telah terkontaminasi oleh air permuaan (meteoric water) (Gbr 4). Sedang dalam diagram isotop (Gambar 5) menunjukkan bahwa air panas Sebau ternyata jauh dari wilayah kontaminasi air permukaan (meteoric line water).
Estimasi geothermometer yang representatif
adalah Na/K Giggenbach dengan kalkulasi
temperatur bawah permukaan 165° C (berentalpi sedang/medium enthalphy).
Anomali Hg tanah > 75 ppb dan CO2 tinggi >
1,25% berada di sekitar air panas Sebau dan daerah Sembalun-Sebau (Gambar 6, 7), yang mengindikasikan bahwa daerah tersebut berhubungan dengan fluida panas di kedalaman.
Anomali Hg tinggi menunjukkan berhubungan dengan limpasan konveksi air panas (out-flow)
demikian juga dengan anomali CO2, walau faktor
kontaminasi humus atau kompos harus turut dipertimbangkan juga.
Akumulasi fluida panas di dalam bumi direfleksikan oleh adanya mata air panas Sebau dan Orok, indikasi fluida menunjukkan pH normal. Fluida tersebut didominasi oleh air (water dominated systems).
Konsentrasi tinggi dari volatile Hg tanah dan
CO2 udara tanah di zona patahan
mengindikasikan sebagai anomali panas bumi dan sebagai cerminan dari konsentrasi unsur dan gas-gas yang berasal dari fluida panas reservoar.
KESIMPULAN
Akumulasi fluida panas terindikasi oleh air panas
Sebau bertemperatur 36,50 C, pH 8,4, debit ± 2 l/
detik dan air hangat Orok bertemperatur 23o C,
pH 7,67. Indikasi menunjukkan bahwa fluida bersifat netral, berentalpi sedang (geotermometer
fluida 165° C).
Berdasarkan kepada situs Departemen Kehutanan dan Perkebunan tahun 1998 (www.dephut.go.id), daerah Sebau berada di Taman Nasional G. Rinjani dan air hangat Orok berada di wilayah hutan produksi konversi.
UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih kami sampaikan kepada Institusi Pusat Sumber Daya Geologi yang telah memberikan ijin pemakaian data.
Penghargaan disampaikan juga bagi partisipasi dan bantuan seluruh tim penelitian terpadu panas bumi Sembalun, untuk semua aparat Dinas Pertambangan Provinsi NTB, Dinas Pertambangan Kabupaten Lombok Timur dan masyarakat setempat, sehingga pengambilan data lapangan berjalan dengan lancar dan selanjutnya bisa berbentuk makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to
Geothermal System. Short course. Unocal
Ltd. Jakarta.
S.Andi Mangga, S.Atmawinata, B.Hermanto &T.C.Amin, 1994. Geologi Regional Lembar Lombok, Nusatenggara, skala 1: 250.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung, Indonesia.
S.Herry, Nasution A., Simanjuntak J. 2000. Sembalun
Bumbung geothermal area, Lombok Island, West Nusatenggara, Indonesia ; An Integrated Exploration. Proceeings world
geothermal congress. Kyushu, Japan.
Chiodini, G., and Cioni,R., 1989, Gas geobarometry
for hydrothermal systems and its application to some Italian geothermal areas, Applied
geochemistry, Vol . 4, pp 465-472
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 –
Giggenbach, W.F., and Goguel, 1988, Methods for
tthe collection and analysis of geothermal and volcanic water and gas samples, Petone
New Zealand
Giggenbach, W., Gonfiantini, R., and Panichi, C., 1983, Geothermal Systems. Guidebook on
Nuclear Techniques in Hydrology, Technical
Reports Series No. 91. International Atomic Energy Agency, Vienna
Giggenbach, W.F., 1980, Geothermal gas equilibria, Geochimica et cosmo-chimica Acta, Vol 44, pp 2021-2032
Kooten, V., and Gerald, K., 1987, Geothermal
Exploration Using Surface Mercury Geochemistry, Journal of volcanology and
Geothermal Research, 31, 269-280.
Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and Geothermal System. Academic Press Inc. Orlando.
Telford, W.M. et al, 1982. Applied Geophysics. Cambridge University Press. Cambridge. Taran, Y.A., 1986, Gas Geothermometers for
hydrothermal Systems, Geo-chemistry
International Vol. 23 No.7, 111-126
Gambar 4. Diagram Segitiga Kandungan Relatif Na, K, Mg Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB
Gambar 3. Diagram Segitiga Tipe Air Panas Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB
-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10
-10 -8 -6 -4 -2
δ18O (o /oo)
δ
D(
o/
oo
) AP Sebau (APS)
AH Orok (AHO)
AD Sebau (ADS)
AD Lemor (ADL)
AP Kalak (APK)
meteoric water line Keterangan :
δ18O +
δD = 8
Gambar 5. Distribusi Isotop 18O dan Deuterium
Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB
446000 448000 450000 452000 454000 PETA DISTRIBUSI Hg TANAH
DAERAH PANASBUMI SEMBALUN LOMBOK TIMUR, NTB
KETERANGAN :
Tiitk Pengambilan Sampel Geokimia
Mata Air Panas
Daerah Perkampungan
Sungai
Kontur Ketinggian selang 25 m
Jalan
Mata Air Hangat
0 2000 4000 6000
446000 448000 450000 452000 454000 9062000 Lauqrurung B aru Dayanrurung Barat
DESA SUNTALANGU DESA SEMBALUNBUMBUNG
DESA AIKMELUTARA
DESA SAPIT
DESA KARANGBA RU Dasantengak Barat PETA DISTRIBUSI CO2
DAERAH PANASBUMI SEMBALUN LOMBOK TIMUR, NTB
KETERANGAN :
Tiitk Pengambilan Sampel Geokimia
Mata Air Panas
Daerah Perkampungan
Sungai
Kontur Ketinggian selang 25 m
Jalan
B2000
< 0,75%
0,75 -1,0 %
1,0 - 1,25 %
Mata Air Hangat
0 2000 4000 6000
> 1,25 % PETA DISTRIBUSI NILAI Hg TANAH
Gambar 7. Peta Distribusi Nilai CO2 Daerah
Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB Gambar 6. Peta Distribusi Nilai Hg Daerah
