PENYELIDIKAN TERPADU GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI BORA
KABUPATEN SIGI PROVINSI SULAWESI TENGAH
Andri Eko Ari Wibowo, Dudi Hermawan, Sri Widodo Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
SARI
Daerah panas bumi Bora secara administratif termasuk wilayah Kabupaten Sigi, Provinsi Sulawesi Tengah. Daerah panas bumi ini berada pada lingkungan geologi non-vulkanik yaitu pada lingkungan batuan metamorf, sedimen dan batuan terobosan granit. Daerah panas bumi Bora berada pada zona depresi yang akibatkan oleh aktivitas tektonik zona sesar Palu-Koro pada Kala Kuarter. Aktivitas ini juga menyebabkan terjadinya aktivitas plutonik (intrusi) dan diperkirakan berupa retas-retas (dike) yang tidak tersingkap ke permukaan. Sisa panas dari aktivitas plutonik ini diperkirakan sebagai sumber panas (heat source) yang membentuk sistem panas bumi daerah Bora.
Manifestasi panas bumi daerah Bora berupa pemunculan tanah panas, mata air panas, dengan temperatur antara 37 - 100 0C dan batuan ubahan yang dapat dikelompokkan ke dalam tipe ubahan argillic-advance argillic.
Fluida panas bumi di daerah Bora mempunyai tipe klorida, klorida-bikarbonat (mata air panas Lompio), dan bikarbonat (mata air panas Mantikole dan Sidera). Manifestasi panas bumi Bora diperkirakan merupakan upflow dari sistem panas bumi Bora, sedangkan kelompok manifestasi yang lain diperkirakan merupakan outflownya. Perkiraan temperatur bawah permukaan dari geotermometer gas adalah sebesar 220oC yang termasuk ke dalam temperatur sedang-tinggi. Hasil kompilasi data terpadu memperlihatkan daerah prospek panas bumi daerah Bora diperkirakan berada di sekitar manifestasi Bora dan Lompio dengan luas kurang lebih 10 km2.
Dengan asumsi tebal reservoar 1 km, temperatur reservoar 220°C dan temperatur cut off 150°C, potensi sumber daya hipotetik daerah Bora adalah sekitar 80 Mwe.
PENDAHULUAN
Pemanfaatan energi panas bumi secara langsung untuk tenaga listrik diharapkan dapat memenuhi kebutuhan tenaga listrik di Indonesia yang diperkirakan terus meningkat rata-rata sebesar 9,2% per tahun. Panas bumi sebagai salah satu energi alternatif yang ramah lingkungan untuk mengurangi kebergantungan akan energi fosil. Dalam hal ini pemerintah telah mengupayakan program percepatan pengembangan
panas bumi, dimana salah satunya adalah meningkatkan status penyelidikan panas bumi yang belum memiliki data yang lengkap hingga belum dapat diajukan menjadi wilayah kerja pertambangan (WKP) panas bumi.
Penyelidikan terpadu panas bumi Bora bertujuan untuk mengetahui indikasi batuan sumber panas, suhu fluida di kedalaman, konfigurasi batuan, struktur permukaan daerah panas bumi, luas daerah prospek dan model sistem panas bumi. Sehingga potensi sumber daya panas bumi hipotetik dapat diketahui.
Penyelidikan daerah panas bumi Bora menggunakan dua metode, pertama metode geologi dan metode geokimia, dilakukan dengan pengambilan contoh batuan dan tanah untuk diolah dan dianalisa sehingga menghasilkan peta-peta yang berhubungan dengan kepanasbumian.
GEOLOGI
secara umum geomorfologi daerah Panas Bumi Bora dapat dikelompokkan menjadi tiga satuan geomorfologi, yaitu: satuan perbukitan terjal, perbukitan bergelombang, dan satuan pedataran.
Litologi penyusun daerah Bora terdiri dari batuan sedimen, beku intrusi dan metamorf berumur Pra-Tersier hingga Resen, terbagi menjadi tujuh satuan batuan. Susunan stratigrafi batuan dari mulai yang tertua hingga termuda terdiri dari adalah satuan Sekis (Trs), Granit Genes (Trg), Filit (Kf), Granit Salubi (Tgs), Granit Oloboju (Tgo), Sedimen (Qs), dan Aluvium (Qal). Batuan tertua yang ada di daerah penyelidikan adalah batuan malihan yang terdiri dari sekis dan granit genes berumur Trias-Jura yang telah mengalami pemalihan berkali-kali. Dua satuan ini tertindih tidak selaras oleh batuan malihan (filit) berumur Kapur Akhir. Pada Kala Miosen-Pliosen terjadi terobosan batuan beku yang membentuk satuan granit Salubi dan granit Oloboju. Satuan ini diperkirakan merupakan tubuh batolit besar yang menerobos satuan lain yang lebih tua. Dari hasil pentarikhan
umur (dating) menunjukkan bahwa umur satuan ini adalah 6,7 ± 0,2 juta tahun atau pada Kala Miosen Atas. Pada Kala Plistosen terjadi pengendapan batuan sedimen yang mengisi zona depresi di bagian tengah daerah penyelidikan. Batuan sedimen ini kemudian sebagian ditutupi oleh endapan permukaan berupa aluvium yang proses pengendapannya masih berlangsung hingga sekarang.
Pola umum tektonik yang terbentuk di daerah penyelidikan terdiri dari struktur sesar-sesar normal, sesar obliq dan sesar mendatar, yang umumnya berarah relatif utara-selatan dan barat-timur. Terdapat 4 struktur sesar yang berkembang di daerah penyelidikan yaitu Sesar Palu-Koro berarah utara-selatan, Sesar Sidera berarah barat-timur, Sesar Oloboju berarah barat-timur, dan Sesar Bora berarah baratlaut-tenggara. Struktur sesar Palu-Koro diperkirakan mengontrol pemunculan mata air panas Mantikole dan Lompio, sesar Sidera mengontrol pemunculan mata air panas Sidera dan Sesar Bora yang mengontrol pemunculan mata air panas Bora.
Batuan ubahan (alterasi) ditemukan di sekitar manifestasi tanah panas Bora. Hasil analisis dan interpretasi PIMA menunjukkan batuan telah mengalami ubahan hidrotermal menjadi kelompok alunit dan mineral lempung (montmorilonit) serta halloysit sehingga dapat dikelompokkan ke dalam tipe ubahan argillic-advance argillic. Diperkirakan bahwa batuan ubahan berada pada lingkungan dan dipengaruhi fluida bersifat asam dengan temperatur rendah sampai tinggi (50o C - > 300o C).
permukaan (run-off water area). Air hujan yang meresap ke dalam bumi melalui zona permeabilitas batuan, kemudian mengalami pemanasan oleh proses vulkanisme atau batuan penghantar panas secara konveksi, selanjutnya muncul ke permukaan berupa mata air panas.
Perhitungan kehilangan energi panas alamiah (natural heat loss) dilakukan terhadap manifestasi panas bumi berupa tanah panas dan 4 mata air panas. Total energi panas yang hilang di daerah Panas Bumi Bora adalah sekitar 834,86 kW.
GEOKIMIA
Manifestasi panas bumi di daerah Bora berupa mata air panas yang sedikitnya terdapat empat kelompok manifestasi air panas, yaitu: mata air panas Bora, Sidera, Mantikole 1 & 2 dan Lompio serta tanah panas dan batuan ubahan. Air panas Bora memiliki temperatur air panas terukur sebesar 90,1 °C, berbau H2S mempunyai pH
netral sebesar 7,22 dengan daya hantar listrik (DHL) yang cukup tinggi yaitu 3630 µS/cm dan debit sekitar 3 lt/detik. Air panas Sidera memiliki temperatur air panas terukur sebesar 37,8 °C, pH netral sebesar 7,61 dengan DHL yang sebesar 404 µS/cm dan debit sekitar 0,1 lt/detik. Air panas Mantikole memiliki temperatur air panas terukur sebesar 44.3°C, pH netral sebesar 8,70 dengan DHL sebesar 330 µS/cm dan debit sekitar 0,5 lt/detik. Air panas Lompio memiliki temperatur air panas terukur 58,1 °C, pH 7,71 serta DHL sebesar 272 µS/cm dan debit sekitar 0,5 lt/detik. Tanah panas Bora memiliki temperatur tanah panas sebesar 100,6 °C. Tanah panas ini berupa lapangan besar seluas 30 x 60 m, ada sedikit endapan belerang berwarna kuning, endapan garam
berwarna putih, dengan hembusan uap yang cukup lemah.
Mata air panas daerah Bora termasuk dalam tipe klorida. Hasil analisa kimia air panas Bora, dengan suhu pemunculan air panas dipermukaan cukup tinggi, pada umumnya menunjukkan konsentrasi kimia seperti Natrium (550 ppm) dan klorida (744 ppm) yang cukup tinggi. Air panas Lompio termasuk ke dalam tipe air klorida-bikarbonat dan air panas Mantikole serta Sidera termasuk dalam tipe bikarbonat, dimana ketiga air panas tersebut mempunyai konsentrasi karbonat yang cukup tinggi. Letak air panas Bora pada zona perbatasan antara partial equilibrium dan immature water, menggambarkan kondisi air panas kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dengan temperatur cukup tinggi. Sedangkan air panas Sidera dan Mantikole berada pada zona immature water. Lingkungan pemunculan air panas di daerah panas bumi Bora diperkirakan berada pada lingkungan sedimen namun ada pengaruh dari aktivitas magmatik.
Konsentrasi Isotop 18O dan 2H (D) dari empat sampel air panas didapatkan nilai δ18O berkisar –3,01 sampai –6,42 o/oo sedangkan nilai δD berkisar –42,3 sampai –44,4 o/oo. Posisi air panas pada umumnya cenderung menjauhi garis air meteorik (Meteoric Water Line) yang mengindikasikan telah terjadinya pengkayaan 18O akibat adanya interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman.
Kandungan gas di daerah manifestasi Bora sangat didominasi oleh kandungan gas CO2, H2S dan N2
dibandingkan gas-gas lainnya yang relatif sangat kecil.
Distribusi CO2 Udara tanah
1-1,5 % terdistribusi pada sebagian lokasi di bagian tengah kearah barat daerah penyelidikan, sedangkan nilai rendah (< 1,0 % ) terletak di sebagian besar daerah penyelidikan. Distribusi nilai Hg tanah memperlihatkan anomali tinggi > 75 ppb terkonsentrasi pada bagian tengah daerah penyelidikan yaitu sekitar pemunculan mata air panas Bora dan lompio. Kandungan Hg diatas nilai ambang batas dijumpai berada di sekitar daerah manifestasi panas bumi Bora dengan kisaran nilai Hg antara 108 – 11.965 ppb. Dibagian Utara dan sedikit di bagianTimur dan Selatan terdapat anomali Hg yang relatif tinggi ke sedang, hal ini muncul akibat adanya aktivitas penambangan emas rakyat di sekitar area tersebut.
Perkiraan temperatur bawah permukaan daerah Bora dengan menggunakan geotermometer SiO2
(conductive-cooling) rata-rata berkisar antara 94 – 161 °C dan termasuk kedalam entalphi sedang, sedangkan menggunakan geotermometer Na/K Giggenbach rata-rata berkisar antara 113 - 239 °C yang menunjukkan temperatur relatif cukup tinggi.
PEMBAHASAN
Pembentukan sistem panas bumi di daerah Bora diperkirakan berkaitan erat dengan aktivitas tektonik yang menyebabkan terbentuknya zona depresi Bora dan memicu terjadinya terobosan batuan beku (intrusi) muda berumur Kuarter yang masih menyimpan sisa panas dari dapur magma. Sisa panas tersebut berperan sebagai sumber panas yang memanasi air bawah permukaan yang kemudian naik melalui celah-celah/rekahan dan terperangkap dalam reservoir panas bumi.
Daerah Bora yang berada pada zona depresi dengan banyak struktur
geologi (kekar dan sesar) yang berkembang menjadikan daerah ini memiliki kemampuan untuk meloloskan air permukaan (meteoric water) ke bawah permukaan. Sebagian air meteorik tersebut kemudian berinteraksi dengan fluida magmatik dan gas-gas vulkanik yang berasal dari tubuh magma dan terjadi rambatan panas yang menghasilkan fluida panas. Fluida panas yang terbentuk kemudian terakumulasi dalam lapisan reservoir yang berdaya lulus tinggi (permeable).
Sumber panas diperkirakan berasal dari sisa panas dari dapur magma yang berasosiasi dengan aktivitas plutonik muda berumur Kuarter yang di daerah penyelidikan tidak tersingkap ke permukaan. Batuan plutonik ini diperkirakan satu generasi dengan aktivitas magmatik berupa retas-retas batuan beku di daerah lain seperti di daerah panas bumi Limbong dan Lompio yang berumur Plistosen. Lapisan reservoir di daerah panas bumi Bora diduga terdapat pada satuan sekis yang kaya akan rekahan dan bersifat permeabel. Sifat permeabel itu sendiri diakibatkan oleh rekahan yang terbentuk akibat aktifitas struktur sesar yang ada. Batuan penudung diperkirakan terdapat pada batuan sedimen dan batuan malihan (filit) yang diduga telah mengalami ubahan.
water yang mengindikasikan pemunculan air panas kemungkinan telah mengalami kontaminasi oleh air permukaan atau pengaruh pengenceran air permukaannya cukup dominan. Manifestasi panas bumi Bora diperkirakan upflow dari sistem panas bumi Bora karena mempunyai tipe klorida dan berada zona partial equilibrium, sedangkan kelompok manifestasi Lompio, Sidera dan Mantikole diperkirakan merupakan outflownya.
Sebaran area prospek panas bumi Bora berdasarkan hasil penelitian metode geologi dan geokimia terdapat di bagian tengah daerah penyelidikan yaitu di sekitar manifestasi mata air panas Bora dan Lompio. Dari hasil ini didapat luas area prospek panas bumi Bora sekitar 10 km2.
Estimasi potensi panas bumi Bora ini dihitung dengan asumsi tebal reservoir = 1 km, recovery factor = 50%, faktor konversi = 10%, dan lifetime = 30 tahun, temperatur geotermometer 220°C dan temperatur cut-off 150°C, sebesar: Q = 0.11585 x 10 x (220 – 150) = 80 Mwe
KESIMPULAN
Pembentukan sistem panas bumi di daerah Bora diperkirakan berkaitan erat dengan aktivitas tektonik yang menyebabkan terbentuknya zona depresi Bora yang memanjang berarah utara-selatan dibawah pengaruh sesar obliq berarah relatif utara-selatan dan barat-timur yang mengontrol kemunculan manifestasi panas bumi. Proses alterasi yang terakhir adalah kondisi saat ini dengan pembentukan alterasi argillic-advance argillic dengan jenis batuan dalam kelompok alunit dan mineral lempung (montmorilonit) serta halloysit dengan suhu 50o C - > 300 oC. Fluida
panas bumi bertipe klorida dengan temperatur bawah permukaan 220 °C termasuk entalpi sedang-tinggi dengan sumber panas diperkirakan berupa sisa panas dari dapur magma yang berasosiasi dengan aktivitas plutonik muda berumur Kuarter. Area prospek panas bumi di daerah Bora tersebar di bagian tengah daerah penyelidikan yaitu di sekitar manifestasi mata air panas Bora dan Lompio dengan luas kurang lebih 10 km2. Penentuan nilai potensi panas bumi daerah Bora sebesar 80 MW.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh tim penyelidikan geologi dan geokimia Panas Bumi Bora, Kelopmpok Program Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi serta seluruh instansi terkait yang telah banyak membantu dalam proses penyelidikan Panas Bumi daerah Bora hingga terselesaikannya tulisan ini.
DAFTAR PUSTAKA
Bemmelen, van R.W., 1949. The Geology of Indonesia. Vol. I A. The Hague. Netherlands.
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. Geochemical Acta 52. pp. 2749 – 2765.
volcanic water and gas samples, Petone New Zealand .
Hamilton,W.,1979. Tectonic of
Indonesia Region, Geol.Surv. Prof. Papers, U.S.Govt.Print Off., Washington.
Hutchinson,C.S.,1989. Geological Evolution of South-East Asia, Oxford Mono. Geol. Geoph., 13, Clarendon Press, Oxford
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., Arif dkk, 2009, Laporan Uji Petik dalam rangka Joint Study on Non Volcanic Hosted Geothermal System in Central Part of Sulawesi, Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.
Simanjuntak, T. O., Surono dan Supandjono, J. B., 1997, Peta Geologi Lembar Poso, Sulawesi, Skala 1:250.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. Bandung.
Sukido, Sukarna, D. dan Sutisna, K.,
1993, Peta Geologi Lembar Pasangkayu, Sulawesi Skala 1:250.000, Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi. Bandung.
Sumadirdja,H., Suptandar, T., Hardjoprawiro, S. dan Sudana, D.,
Gamb
Gambar 1.
bar 2. Peta s
Peta Geolo
sebaran Hg
ogi daerah pa
tanah di dae
anas bumi B
erah panas b Bora
a.
d.
Gambbar 3. a. Segitiga Cl-SO4-HCO33 ; b. Segitiga Naa-K-Mg; c. Segi
b.
c.
Gambar 4. Peta Kompilasi daerah panas bumi Bora
