SURVEI TERPADU DAERAH PANAS BUMI KEPAHIANG KABUPATEN KEPAHIANG, BENGKULU
Oleh:
Asep Sugianto dan Mochamad Nur Hadi Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
SARI
Daerah panas bumi Kepahiang secara tektonik berada pada busur magmatik yang terletak di sebelah barat Pulau Sumatera. Indikasi panas bumi di daerah ini dicirikan dengan munculnya mata air panas dengan temperatur antara 36-94oC dan solfatara, fumarol, dan batuan alterasi dengan temperatur 94-360oC. Pada tahun 2010, di daerah ini telah dilakukan penyelidikan terpadu meliputi geologi, geokimia, dan geofisika (gaya berat, magnetik, dan tahanan jenis DC) dan survei magnetotellurik pada tahun 2011.
Secara umum, batuan di daerah ini didominasi oleh batuan vulkanik produk dari Bukit Itam dan Bukit Kaba. Produk termuda berupa lava basalt Gunung Kaba Muda yang diperkirakan berumur 500.000 tahun yang lalu. Pembentukan komplek Gunung Kaba sangat dipengaruhi oleh aktivitas tektonik yang umumnya berarah baratlaut-tenggara dan berkaitan dengan sesar Sumatera. Fluida panas bumi sangat dipengaruhi oleh air permukaan dengan zona upflow di sekitar Air Sempiang dan mengalir ke sekitar Babakan Bogor. Temperatur reservoir berdasarkan pengukuran geotermometer gas pada fumarol Air Sempiang sekitar 250oC dan menunjukkan entalpi tinggi.
Data gaya berat dan geomagnet memperlihatkan adanya sebaran anomali rendah di sekitar mata air panas Air Sempiang yang diperkirakan berasosiasi dengan zona demagnetisasi batuan (batuan ubahan). Data tahanan jenis DC dan MT juga memperlihatkan adanya sebaran nilai tahanan jenis rendah di sekitar mata air panas Air Sempiang yang melebar ke arah baratdaya (mata air panas Babakan Bogor) yang mengindikasikan adanya zona ubahan. Dari pemodelan MT terlihat bahwa tahanan jenis rendah yang diinterpretasikan sebagai batuan penudung (berupa batuan ubahan argilik-argilik lanjut) tersebar dari mulai dekat permukaan tanah hingga kedalaman sekitar 2500 meter dengan ketebalan antara 1500 meter hingga 2000 meter. Reservoir panas bumi diperkirakan berada dibawahnya, dimana puncaknya terletak di sebelah baratdaya mata air panas Sempiang dengan kedalaman sekitar 1750 meter.
Berdasarkan hasil kompilasi data geologi, geokimia, dan geofisika daerah prospek panas bumi diperkirakan berada di sekitar Air Sempiang dan melebar ke arah Babakan Bogor dengan luas sekitar 32 km2. Estimasi potensi energi panas bumi di daerah ini sekitar 180 MWe dan termasuk pada kelas cadangan terduga.
PENDAHULUAN
Pulau Sumatera merupakan salah satu pulau di Indonesia yang memiliki banyak lokasi panas bumi yakni sekitar 86 lokasi (Sumber: Peta Sebaran Daerah Panas Bumi, 2010). Salah satu diantaranya adalah daerah panas bumi Kepahiang yang secara administratif berada di Kabupaten Kepahiang, Provinsi Bengkulu (Gambar 1). Daerah panas bumi ini dapat ditempuh dari Bengkulu menggunakan roda empat dengan waktu tempuh sekitar 3 jam.
Untuk mengetahui potensi panas bumi yang terkandung di daerah ini, maka Badan Geologi melalui Pusat Sumber Daya Geologi telah melakukan survei terpadu panas bumi meliputi geologi, geokimia, dan geofisika (gaya berat, magnetik, tahanan jenis DC, dan magnetotellurik) pada tahun 2010 dan awal tahun 2011. Hasil dari survei ini memberikan gambaran mengenai sistem panas bumi di daerah Kepahiang yang meliputi lokasi daerah prospek dan estimasi potensi energi panas bumi yang terkandung didalamnya.
GEOLOGI
Lokasi Gunung Kaba berada pada busur magmatik jalur Sumatera sejajar dengan arah sesar Sumatera. Berdasarkan data regional daerah penyelidikan diapit oleh dua cekungan, yaitu cekungan Sumatera Selatan dan cekungan Bengkulu yang didominasi oleh batuan sedimen berumur Tersier. Mengacu pada data tersebut maka diperkirakan batuan dasar di daerah penyelidikan merupakan batuan sedimen.
Secara garis besar Komplek Gunungapi Kaba terbagi menjadi 2 bagian, yaitu produk erupsi Kaba Tua dan produk erupsi Kaba Muda yang dikelilingi oleh produk gunung api lain, seperti Bukit Lumut di barat laut, Taba Penanjung di barat daya dan Bukit Malintang di tenggaranya. Catatan sejarah menyatakan bahwa umur dari masing – masing produk vulkanik adalah Kuarter Awal, sampai saat ini Gunung Kaba masih menunjukkan aktivitas vulkanik dan kegempaan (Gambar 2).
Gunung Kaba memiliki ketinggian hingga 1952 mdpl dengan bentuk kerucut terpancung dengan struktur stratovulkano yang ditandai oleh perselingan antara lava dan piroklastik yang cukup tebal. Status saat
ini diklasifikasikan sebagai gunungapi aktif tipe A.
Sejarah pembentukan Gunung Kaba diawali pada Kuarter Awal, berupa erupsi yang bersifat eksplosif yang menghasilkan produk lava Kaba Tua I hingga III dan produk piroklastik aliran maupun jatuhan. Seiring dengan aktivitas tektonik yang berkembang di daerah Sumatera pada Kala tersebut, di daerah Gunung Kaba mengalami letusan hebat yang membentuk rim kaldera seperti yang ditunjukkan pada peta di bagian barat dan timur Komplek Kaba. Data tersebut didukung dengan ditemukannya pumis dan skorea berukuran bom hingga lapili di daerah Kampung Bogor dan sekitarnya. Pelamparan skoria dalam jumlah yang luas juga mendukung akan terbentuknya letusan kuat dengan volume piroklastik yang cukup besar.
Setelah terjadi letusan besar yang membentuk pola rim kaldera terjadi kekosongan dan rekahan yang cukup intensif. Sesar – sesar yang berarah barat laut – tenggara seperti sesar Kaba dan sesar Sempiang memfasilitasi terjadinya erupsi magmatik berikutnya dari mulai produk Bukit Itam, Bukit 1960, Biring, Salojuang dan Gunung Kaba yang berarah hampir barat – timur (63°) sesuai dengan arah sesar Itam. Masing masing produk tersebut berada di dalam rim kaldera Komplek Kaba sedangkan sesar Bandung Baru yang berkembang pada tubuh Kaba bagian selatan memfasilitasi munculnya kerucut – kerucut sinder seperti yang dijumpai di daerah Kepahiang Indah.
Catatan erupsi terakhir yang diperoleh dari data Direktorat Vulkanologi menyatakan bahwa pada tahun 1951 terjadi letusan yang menghasilkan kawah Volgesang di sisi timur Komplek Kaba. Tahun 2002 terjadi letusan abu dan hidrotermal erupsi di Kawah Kaba Besar. Sampai saat ini tidak ditemukan adanya pembentukan lava baru sebagai ciri dari aktivitas magmatik, tapi masih terjadi letusan – letusan hidrotermal kecil di Kawah Kaba Besar. Hal tersebut mencerminkan telah terbentuknya sistem hidrotermal di kawasan tersebut.
MANIFESTASI PANAS BUMI
tempat diantaranya: mata air panas Air Sempiang berada di sekitar Bukit Itam dengan temparatur 94,1oC, kelompok mata air panas Babakan Bogor berada di kaki sebelah baratdaya Gunung Kaba dengan temperatur antara 30,1-41,3oC, dan mata air panas Suban dan Mata air panas Tegal Rejo yang berada di baratlaut kaki Gunung Kaba dengan temperatur antara 47,5-51,8oC. Fumarol dan solfara ditemukan di sekitar puncak Gunung Kaba (temperatur 96-360oC) dan Air Sempiang dengan temperatur 96,1oC (Gambar 3). Hal tersebut mengindikasikan tingginya pengaruh air permukaan pada pembentukan mata air panas tersebut. Berdasarkan diagram segitiga Cl, Li, B (gambar 4.c) posisi semua mata air panas cenderung ke arah Cl-B, sedangkan air panas Babakan Bogor-1 dan Babakan Bogor-2 ada kecenderungn kearah zona tengah diagram ada indikasi air panas berinteraksi dengan sistem vulkanik sebelum mencapai permukaan.
Konsentrasi Isotop 18O dan 2H (D) lima sampel air (air panas Sempiang, air panas Babakan Bogor-1, air panas Suban, air panas Bayung, dan air dingin Babakan Bogor) mempunyai nilai δ18O antara –8,78 o/oo hingga –7,73 o/oo dan nilai δD antara – 57,2 o/oo sampai –53,5 o/oo. Grafik δD terhadap δ18O, dengan garis air meteorik δD = 8δ18O +14 (Gambar 4.d) memperlihatkan bahwa semua mata air panas dan mata air dingin berada pada posisi di sebelah kanan yang menjauhi garis air meteoric. Hal ini memperlihatkan terdeteksinya kandungan
gas (dalam satuan % mol) CO2 (4,1267), SO2 (0,1302), H2S(0,1771), H2(0,0300), Ar (0,0021), N2(0,1024), dan NH3(0,1922) dan H2O (94,2149). Sedangkan data gas dari fumarol Kawah Kaba menunjukkan tidak terdeteksinya gas H2S. Hal ini kemungkinan terjadi karena tingginya temperatur fumarol Kawah Kaba, sehingga gas H2S teroksidasi menjadi gas SO2. Konsentrasi CH4 yang rendah pada fumarol Kawah Kaba mengindikasikan daerah Kepahiang berada pada lingkungan vulkanik dengan temperatur tinggi.
Perkiraan geotermometer dilakukan dengan menggunakan grid CO2/Ar-H2/Ar (Giggenbach, 1987 dan Arnorsson, 1985). oleh nilai konsentrasi H2O-, bervariasi dari 5 ppb hingga 2915 ppb. Variasi Hg tanah memberikan nilai background 147 ppb, nilai
treshold 208 ppb, dan nilai rata-rata 86 ppb. Peta distribusi nilai Hg tanah (gambar 6) memperlihatkan anomali relatif tinggi lebih dari 200 ppb terletak di sekitar fumarol/solfatara Kawah G. Kaba, Fumarol Sempiang, dan daerah Babakan Bogor. Anomali Hg tinggi ini membentuk kelurusan berarah baratdaya-timurlaut. Anomali Hg rendah kurang dari 200 ppb tersebar mendominasi daerah survei.
GAYA BERAT
sebagai respon dari batuan dasit yang masih kompak dan masif. Di bagian utara sekitar air panas Air Sempiang didominasi oleh anomali residual dengan nilai antara -1 mGal sampai dengan 8 mGal yang diduga merupakan respon dari batuan andesit dan aliran piroklastik yang telah mengalami pelapukan.
Secara umum lineasi anomali residual didominasi oleh kelurusan-kelurusan berarah Sesar Besar Sumatera. Sedangkan mata air panas Babakan Bogor diperkirakan dikontrol oleh sesar Besar Sumatera.
MAGNETIK
Nilai magnet di daerah panas bumi Kepahiang berkisar sekitar -500 nT sampai dengan 800 nT. Secara umum nilai magnet semakin tinggi ke arah selatan dan baratdaya dan semakin rendah ke arah utara dan timurlaut (Gambar 9).
Anomali magnet tinggi di bagian selatan dan baratdaya diperkirakan merupakan respon batuan andesit-basaltis yang berumur lebih tua (Miosen) dan lava telah mengalami pelapukan dan/atau terubahkan.
Pada peta ini terlihat ada beberapa lineasi kontur magnet yang mengindikasikan struktur geologi berupa sesar. Lineasi pertama berada di sebalah utara yang menggambarkan seperti adanya struktur kadera Gunung Kaba. Lineasi berikutnya berarah baratdaya-timurlaut, utara-selatan dan baratlaut-tenggara. semu tinggi ini cenderung hanya terlihat di dekat permukaan (bentangan AB/2 250 meter). Semakin kedalam, tahanan jenis semu ini terlihat semakin merendah,
terutama di sekitar mata air panas Air Sempiang. Tahanan jenis semu rendah yang berada di sekitar mata air panas ini diinterpretasikan sebagai respon dari batuan ubahan yang diperkirakan merupakan bagian dari batuan penudung pada sistem panas bumi di daerah ini. Tahanan jenis semu rendah yang berada di sebelah setalan diinterpretasikan batuan dengan tahanan jenis rendah produk Gunung Malintang dan diperkirakan berasosiasi dengan zona mineralisasi (Gambar 10).
Hasil pemodelan tahanan jenis DC 1-D yang dibuat penampang berarah utara-selatan memperlihatkan adanya tiga lapisan batuan. Lapisan pertama memiliki nilai tahanan jenis lebih dari 300 Ohm-m dengan ketebalan antara 1 meter hingga 25 meter. Lapisan ini ditafsirkan sebagai lapisan penutup yang tersusun dari lapukan batuan dan tanah penutup. Lapisan kedua berada di bawah lapisan pertama dengan nilai tahanan jenis antara 100 Ohm-m hingga 300 Ohm-m dan memiliki tebal antara 25 meter hingga 400 meter. Lapisan kedua ini ditafsirkan sebagai batuan piroklastik. Lapisan ketiga berada di bagian paling bawah dengan nilai tahanan jenis kurang dari 100 Ohm-m dan ditafsirkan sebagai lava yang teralterasi kuat dan/atau batuan sedimen tua (Gambar 11).
MAGNETOTELLURIK
Peta tahanan jenis hasil survei MT diperlihatkan oleh Gambar. Sebaran tahanan jenis cenderung memperlihatkan pola kelurusan berarah baratdaya-timurlaut, dimana di bagian tengah didominasi oleh tahanan jenis rendah (<10 Ohm-m), sedangkan di bagian baratlaut dan tenggara didominasi oleh tahanan jenis sedang hingga tinggi. Semakin ke dalam (kedalaman 2000 meter dan 2500 meter), tahanan jenis rendah ini membentuk pola anomali tertutup dan terdapat nilai tahanan jenis sedang di bagian tengahnya. Pola sebaran tahanan jenis seperti ini, memperlihatkan pola sebaran tahanan jenis pada sistem panas bumi di lingkungan vulkanik (Johnston, J.M.,
reservoir panas bumi (Gambar 12 dan Gambar 13).
Hasil pemodelan tahanan jenis 2D (Gambar ) dari data MT memperlihatkan bahwa tahanan jenis rendah tersebar di antara mata air panas Babakan Bogor dan mata air panas Air Sempiang dari mulai dekat permukaan tanah hingga kedalaman sekitar 2500 meter dengan ketebalan antara 1500 meter hingga 2000 meter. Tahanan jenis rendah ini diinterpretasikan sebagai batuan penudung (smectite). Di bagian bawahnya terlihat adanya sebaran tahanan jenis sedang yang diinterpretasikan sebagai dekat permukaan dan tahanan jenis sedang hingga tinggi di bagian bawahnya. Tahanan jenis rendah ini juga diinterpretasikan panas bumi di daerah ini.
PEMBAHASAN
Pembentukan sistem panas bumi di Kepahiang khususnya di daerah Kaba dalam kerangka tektonik lempeng erat kaitannya dengan jalur magmatic arc. Model sistem panas bumi Kepahiang sangat mirip dengan model yang dikemukakan oleh Nicholson yaitu model panas bumi pada sistem vulkanik, dimana suplai fluida berasal dari daerah resapan yang berasal dari lereng Gunung Kaba dan juga dari daerah luar komplek Kaba yang meresap jauh ke bawah permukaan membentuk sistem akifer dalam dan kemudian mengalami transfer panas dalam bentuk konveksi, hingga muncul di daerah limpasan melalui zona sesar/rekahan ke permukaan dalam bentuk mata air panas. Kontak fluida panas dengan batuan di sekitarnya mengakibatkan perubahan sifat kimia dan fisika yang kemudian mengubah batuan tersebut menjadi mineral baru yang dikenal sebagai batuan alterasi/ubahan. Dengan melihat manifestasi berupa air panas, fumarol dan alterasi (asam) yang ada di daerah air panas Sempiang, maka daerah ini diperkirakan sebagai upflow dari sistem
panas bumi Gunung Kaba. Sedangkan air panas Babakan Bogor, Suban, Tempel Rejo, Sindang Jati yang berada di lereng bagian bawah Gunung Kaba diperkirakan merupakan zona outflow dari sistem panas bumi Gunung Kaba (Gambar 15). Volkgesang (Direktorat Vulkanologi, 1990) dan pada tahun 2004 terjadi erupsi lempung jenis montmorilonit dan kaolinit yang cukup tinggi. Di permukaan batuan alterasi ini terlihat di sekitar mata air panas Sempiang dan termasuk ke dalam batuan
Reservoir panas bumi diperkirakan berada di bagian bawah batuan penudung ini, dicirikan dengan sebaran nilai tahanan jenis sedang (30-100 Ohm-m). Puncak dari resevoir ini berada pada kedalaman sekitar 1750 m. Secara geologi batuan reservoir ini diperkirakan berupa batuan produk Vulkanik Kaba Tua baik lava maupun piroklastik.
Fluida yang muncul ke permukaan pada sistem panas bumi di daerah ini diperkirakan telah banyak mengalami pengenceran. Hal ini ditandai dengan keberadaan semua mata air panas pada zona immature water. Temperatur reservoir diperkirakan sekitar 250 oC dan termasuk ke dalam entalpi tinggi.
luas sekitar 32 km2. Daerah prospek ini dibatasi oleh kontras nilai tahanan jenis dan struktur geologi (Gambar 16).
Estimasi potensi energi panas bumi ditentukan dengan menggunakan metode volumetrik (Lump Parameter) dengan menggunakan asumsi tebal reservoir 1 km,
recovery factor 25%, faktor konversi 10%, dan lifetime 30 tahun. Dengan luas daerah prospek terduga 32 km2, temperatur bawah permukaan 250oC, dan temperatur cut-off yang digunakan 180oC, maka potensi energi panas bumi di daerah Kepahiang sekitar 180 MWe. Kaba Baru. Daerah prospek panas bumi ini berada di sekitar mata air panas Sempiang dan melebar ke arah mata air panas Babakan Bogor dengan luas sekitar 32 km2. Batuan penudung berupa batuan alterasi tipe argilik dan argilik lanjut yang tersebar dari dekat permukaan hingga kedalaman 2500 meter dengan ketebalan antara 1000 meter hingga 2000 meter. Di bawah batuan penudung ini terdapat reservoir panas bumi dengan kedalaman sekitar 1750 meter di tim survei terpadu yang telah banyak terlibat didalam pelaksanaan survei ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebanyak-banyaknya kepada kelompok penyelidikan panas bumi yang telah memberikan ijin
Bemmelen, van R.W., 1949. The Geology of Indonesia Vol. I A, The Hague. Netherlands.
BPPT & Dinas ESDM Kab.Kepahiang, 2007. Program Pengembangan Sumber Daya Alam Riset Panas Bumi.
Geothermal Departement, Basic Concept of Magnetotelluric Survey in Geothermal Fields., West Japan Engineerring Consultants, Inc.
Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal Solute Equilibria Deviation of Na-K-Mg – Ca Geo- Indicators. Geochemica Acta 52. Henley, R.W dan Ellis, A.J, 1983.
Geothermal Systems, Ancient and Modern. Earth Science Reviews. Hochstein, M.P., dan Browne, P.R.L., 2000.
Surface Manifestations of Geothermal
Kusumadinata,K.,1979, Data Dasar Gunungapi Indonesia, Direktorat Vulkanologi.
Nicholson, K., 1993, Geothermal Fluids Chemistry and Exploration Technique Springer Verlag, Inc. Berlin.
Sujanto, 1990. Berita Berkala Vulkanologi G.Kaba, Direktorat Vulkanologi.
Sumintadireja P., 2005. Vulkanologi dan Geotermal, Teknik Geologi, Institut Teknologi Bandung.
Thompson A.J.B dan Thompson J.F.H, 1996. Atlas of Alteration, Mineral Deposit Division, Geological Association of Canada.
Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Indonesia. (Unpubl. Report) Tim Survei Magnetotellurik. 2011. Laporan
Survei Magnetotellurik Daerah Panas Bumi Kepahiang, Kabupaten Kepahiang, Provinsi Bengkulu. Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Indonesia. (Unpubl. Report) Tim Survei Terpadu, 2010, ‘Laporan Survei
Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Kepahiang, Kabupaten Kepahiang, Provinsi Bengkulu.’ Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi,
Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral Indonesia. (Unpubl. Report).
Gambar 4.a Diagram segitiga Cl-SO4-HCO3 ; b. Diagram segitiga Na-K-Mg; c. Diagram segitiga Cl-Li-B dan d. Grafik data isotop
Gambar 6. Peta distribusi Hg daerah panas bumi Kepahiang
Gambar 8. Peta anomali Sisa daerah panas bumi Kepahiang
Gambar 10. Peta tahanan jenis daerah panas bumi Kepahiang
Gambar 14. Penampang model tahanan jenis 2D arah baratdaya-timurlaut
