PENYELIDIKAN PENDAHULUAN MANIFESTASI PANASBUMI NGEBEL PONOROGO, JAWA TIMUR
Intan Paramita Haty
1Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta Jl. SWK 104 Condong Catur Sleman Yogyakarta 55283
Email : intanparamitahaty@yahoo.co.id Abstrack
Penyelidikan pendahuluan panasbumi yang dilakukan di Daerah Ngebel, Propinsi Jawa Timur menemukan indikasi keberadaan potensi panasbumi dengan pemunculan manifestasi panasbumi berupa mataair panas yang muncul di batuan breksi.
Berdasarkan pengamatan lapangan diketahui suhu mataair panas di Kali Padosan sebesar 62°C, suhu udara sekitar 22°C, debit mataair panas <1L/s pada ketinggian 662m. Berdasarkan analisis senyawa kimia, ditunjukkan bahwa konsentrasi SiO2 hanya 262,44 mg/L, sedangkan konsentrasi Cl dan Na relatif lebih tinggi, Cl = 529,25 mg/L; Na = 461,60 mg/L, dengan pH 7,22 dan DHL 3810(umhos/cm). dan termasuk tipe air klorida (Cl-SO4-HCO3), terletak pada zona partial equilibrium (Na-K-Mg).
Data hasil analisa geokimia dapat digunakan untuk menentukan jenis fluida manifestasi dan menghitung geothermometer.
Kata kunci: panasbumi, manifestasi, mataairpanas, geothermometer.
Pendahuluan
Aktifitas magmatisme – volkanisme yang terjadi karena tumbukan konvergen antara lempeng samudra Indo-Australia yang bergerak menunjam ke utara di bagian bawah Lempeng Eurasia (Gambar 1) dan memanjang dari Laut Andaman menerus ke timur melalui Sumatra, Jawa, Bali sampai Pulau Flores mengakibatkan munculnya banyak gunungapi di sepanjang jalur subduksi tersebut. Munculnya gunungapi disepanjang jalur subduksi menyebabkan banyaknya cebakan panasbumi yang merupakan salah satu sumber energi terbarukan. Panasbumi di Indonesia ditemukan membujur dari daerah Sumatra, Jawa, Bali, Lombok, Flores, Sumbawa, Sulawesi, dan Halmahera.
Berdasarkan distribusi Wilayah Kerja Panasbumi di Indonesia yang dikeluarkan oleh Badan Geologi, Kementrian ESDM, 2011 (Gambar 2) terdapat pada 11 lokasi potensi panas bumi di Propinsi Jawa Timur yang bisa dioptimalkan, dan tersebar di Pacitan, Ponorogo, Madiun, Mojokerto, Probolinggo, Sumenep, Banyuwangi, Bondowoso, dan Situbondo. Salah satu daerah potensi panasbumi di kabupaten Ponorogo adalah Telaga Ngebel, Kecamatan Ngebel di lereng Gunung Wilis (Potensi Panasbumi Telaga Ngebel Ponorogo, Pembangkit Dan Managemen Energi Listrik, Ahmad Afif Fahmi) ditandai dengan munculnya mataair panas di Kali Padosan. Survai penyelidikan pendahuluan ini dilakukan untuk dapat mengetahui besarnya kandungan unsur
kimia mata air panas Ngebel sehingga dapat menentukan karakteristik geokimia tipe air panas dan perkiraan suhu perkiraan di bawah permukaan.
Metodologi
Tahapan yang digunakan dipergunakan untuk melakukan penelitian ini yaitu kajian pustaka, persiapan lapangan, penelitian lapangan, dan pemrosesan data. Penelitian lapangan ini dilakukan untuk memperoleh data lapangan terhadap gejala-gelaja geologi dan kimia yang difokuskan di daerah sekitar manifestasi. Tahap ini dibagi menjadi dua tahapan, yaitu pengambilan data lapangan (struktur geologi, litologi, jenis manifestasi, temperatur manifestasi, temperatur udara di sekitar manifestasi, dan pengambilan sampel manifestasi) dan pengamatan lapangan (manifestasi, morfologi, jenis batuan dan penyebaran, serta struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian). Pengambilan sampel manifestasi dilakukan pada mata air panas untuk dianalisa kandungan unsur kimianya. Pengukuran parameter pada pengambilan sampel mata air panas di lapangan meliputi : temperatur manifestasi dan udara di sekitarnya, pH air, serta koordinat dan ketinggian lokasi pengambilan sampel. Peralatan yang digunakan untuk mengambil sampel mata air panas yaitu botol polyethylene bervolume 500 ml (tahan terhadap asam, panas, korosif), kertas filter porositas 0,45 μm, syringe, GPS, altimeter, Stop Wacth, pH meter digital, kamera, peta kerja. Analisis sampel geokimia air menggunakan metode titrasi, dan pengolahan data kimia tersebut berupa pembuatan diagram segi tiga: klasifikasi air panas Cl - SO4 – HCO3, diagram Na/1000- K/100- √Mg , dan Cl-Li-B.
Geologi Regional
Daerah penyelidikan berada di bagian barat geologi lembar Madiun, Jawa skala 1 : 100.000 tersusun oleh batuan gunungapi yang berumur Plistosen Awal. Batuan gunungapi tersebut terdiri dari Morfoset Jeding-Patukbanteng tersusun oleh lava andesit piroksen, breksi gunung api, serta sisipan tuf dan batuapung; Morfonit Tanjungsari dengan litologi tuf lapili batuapung bersisipan tuf kasar; dan Morfonit Ngebel yang tersusun oleh breksi gunungapi berkeping andesit piroksen, andesit hornblende dan diorite, tuf dan konglomerat gunungapi (U. Hartono, Baharuddin dan K. Brata, 1992).
Cekungan Jawa Timur terbentuk karena proses pengangkatan dan ketidakselarasan serta proses-proses lain, seperti penurunan muka air laut dan pergerakan lempeng tektonik. Tahap awal pembentukan cekungan tersebut ditandai dengan adanya half graben yang dipengaruhi oleh struktur yang terbentuk sebelumnya. Tatanan tektonik yang paling muda dipengaruhi oleh pergerakan Lempeng Australia dan Sunda. Secara regional perbedaan bentuk struktural sejalan dengan perubahan waktu. Aktifitas tektonik utama yang berlangsung pada umur Plio Pleistosen, menyebabkan terjadinya pengangkatan daerah regional Cekungan Jawa Timur dan menghasilkan bentuk morfologi seperti sekarang ini. Struktur geologi daerah Cekungan Jawa Timur umumnya berupa sesar naik, sesar turun, sesar geser, dan pelipatan yang mengarah Barat-Timur akibat pengaruh gaya kompresi dari arah Utara-Selatan. Tatanan geologi Pulau Jawa secara umum dibagi berdasarkan posisi tektoniknya. Secara struktural Blok Tuban dikontrol oleh half graben yang berumur Pre–Tersier. Peta Top struktur daerah telitian dapat dilihat pada Perkembangan tektonik pulau Jawa dapat dipelajari dari pola-pola struktur geologi dari waktu ke waktu. Struktur geologi yang ada di pulau
Jawa memiliki pola-pola yang teratur. Secara geologi pulau Jawa merupakan suatu komplek sejarah penurunan basin, pensesaran, perlipatan dan vulkanisme di bawah pengaruh stress regime yang berbeda-beda dari waktu ke waktu. Secara umum, ada tiga arah pola umum struktur yaitu arah Timur Laut –Barat Daya (NE-SW) yang disebut pola Meratus, arah Utara – Selatan (N-S) atau pola Sunda dan arah Timur – Barat (E-W). Perubahan jalur penunjaman berumur kapur yang berarah Timur Laut - Barat Daya (NE-SW) menjadi relatif Timur - Barat (E-W) sejak kala Oligosen sampai sekarang telah menghasilkan tatanan geologi Tersier di Pulau Jawa yang sangat rumit disamping mengundang pertanyaan bagaimanakah mekanisme perubahan tersebut. Kerumitan tersebut dapat terlihat pada unsur struktur Pulau Jawa dan daerah sekitarnya. (http://aditgeoholic.blogspot.com/2011/06/ cekungan-geologi-paparan-sunda.html). Secara regional, struktur geologi daerah penelitian termasuk ke dalam pola Meratus (timur laut – barat daya)
Hasil Analisis dan Pembahasan
Keberadaan sistem panasbumi dapat ditandai dengan keberadaan manifestasi panasbumi yang merupakan ekspresi sistem panasbumi di permukaan yang dapat diamati secara langsung. Berdasarkan pengamatan dilapangan dijumpai mataair panas berada di sepanjang Kali Padosan dengan litologi batuan breksi. Mataair panas tersebut memiliki suhu 62°C, debit mataair panas <1L/s pada ketinggian 662m.
Sampel mataair panas diambil untuk analisa laboratorium geokimia air. Tujuan eksplorasi geokimia ini adalah untuk mengkaji kemungkinan pengembangan sumberdaya panasbumi. Parameter-perameter penting yang diperhitungkan
pada penyelidikan geokimia untuk kemudian digunakan dalam penentuan keberlanjutan eksplorasi panasbumi, antara lain (Sumintadireja A, P., 2005) :
Perkiraan besarnya sumberdaya Prediksi temperature reservoar Permeabilitas formasi reservoar Jenis fluida di dalam reservoar Tingkat keasaman fluida Jumlah kandungan gas Potensi pergerakan
Prediksi dampak pengembangan sumberdaya panasbumi bagi lingkungan sekitarnya
Hasil analisa laboratorium, diketahui kandungan unsur kimia dalam manifestasi mata airpanas Ngebel adalah SiO2= 262,44 mg/L, B = 14,06 mg/L, Fe3+ = 1,37 mg/L, Ca2+ = 16,83 mg/L, Mg2+ = 15,56 mg/L, Na2+ = 461,60 mg/L, K+ = 32,8 mg/L, Li+ = 1,14 mg/L, As3+ = 1,00 mg/L, NH4+ = 1,39 mg/L, Cl-= 529,25 mg/L, SO42- = 18.00 mg/L, HCO3- =385,01 mg/L, Al3+ = 0.00 mg/L, F- = 0.00 mg/L, dan CO3- = 0.00 mg/L.
Dalam penelitian pendahuluan ini, analisa geokimia digunakan untuk menentukan jenis fluida manifestasi dan memprediksi temperature reservoar panasbumi.
Penentuan jenis fluida panasbumi menggunakan diagram segitiga Cl - SO4 – HCO3 (Giggenbach, 1991). Mataair panas Ngebel termasuk ke dalam tipe Klorida (Gambar 7), ditunjukkan dengan jumlah kandungan ion klorida yang cukup tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa airpanas tersebut kemungkinan berasal dari tempat yang dalam.
Analisa kimia lainnya menggunakan diagram segitiga Na-K-Mg, yang digunakan untuk menentukan apakah fluida panasbumi tersebut berada dalam kesetimbangan dengan batuan pada temperatur tertentu, kesetimbangan sebagian, atau immature water (Geomag,
2014). Hasil pengeplotan data unsur geokimia mataair panas Ngebel dalam segitiga Na-K-Mg menunjukkan mata air panas tersebut berada di zona immature water (Gambar 8). Hal ini menandakan unsur kimia dari sampel mata air panas Ngebel bukan merupakan hasil reaksi kesetimbangan batuan reservoar dengan fluida.
Penentuan asal air panas berdasarkananalisis geokimia mataair panas daerah penelitian menggunakan klasifikasi diagram Trilinier Cl-Li-B (Giggenbach, 1991) yang digunakan untuk membedakan sumber yang berbeda dari fluida dengan mengungkapkan asosiasi fraksi fluida tersebut baik dari zona boiling, mixing maupun dari berbagai sumber high temperature steam (Fathan. Q, 2013). Berdasarkan hasil plot data pada diagram terniary Cl, Li, dan B menunjukkan bahwa kandungan persentase cenderung mendekati Cl. Hal ini mengindikasikan bahwa fluida berasal dari reservoir.
Perkiraan geothermometer berdasarkan data geokimia manifestasi panas bumi dari suatu daerah penyelidikan mempertimbangkan beberapa faktor, diantaranya adalah: manifestasi panas bumi temperatur air panas relatif tinggi, pH air netral dan tipe air panas termasuk air klorida. Pada kondisi demikian diasumsikan bahwa konsentrasi senyawa kimia terlarut secara kualitatif dan kuantitatif dalam air panas merupakan produk akhir dari proses yang alami. (http://psdg.bgl.esdm.go.id/kolokium%202 005/panas%20bumi/Sabang%20Makalah% 20Geokimia.pdf)
Untuk memperkirakan temperatur bawah permukaan berdasarkan geotermometer NaK yang mengacu pada Fournier 1981 dan Giggenbach, 1988, maka diperoleh nilai temperatur sebesar 189°C dan 206°C.
Kesimpulan
Manifestasi panasbumi di daerah Kali Padosan, Ngebel berupa pemunculan mataair panas dengan suhu 62°C yang termasuk ke dalam jenis fluida Cl.
Perhitungan geothermometer dari hasil analisa geokimia menunjukkan suhu reservoar berkisar 206°C yang termasuk dalam klasifikasi system panasbumi entalphi sedang (T 125-225oC).
Ucapan Terimakasih
Terimakasih kami sampaikan kepada Badan Penanggulangan Lumpur Sidoarjo yang telah memberikan ijin pemakaian data. Penghargaan juga disampaikan atas partisipasi dan bantuan seluruh tim peneliti sehingga pengambilan data
penyelidikan pendahuluan geokimia
panasbumi daerah Gunung Pandan dan Ngebel, Gunung Wilis Propinsi Jawa Timur berjalan dengan lancar dan selanjutnya bisa berbentuk tulisan ini.
Daftar Pustaka
Browne, P. R. L.,and Freeston, D.H., 1994, Teaching The Teachers : Geotyhermal Technology, Geothermal Institute University of Auckland.
Fahmi, A.A., Potensi Panasbumi Telaga Ngebel Ponorogo : Pembangkit dan Managemen Energi Listrik, Institut Teknologi Sepuluh November (ITS), Surabaya.
Fatan, Q., 2013, Studi Potensi Panasbumi
Daerah Hululais Kabupaten Lebong Provinsi Bengkulu, Sumatera, Teknik Geologi Universitas Hasanuddin Fournier, R.O., 1979, A revised equation
for the Na/K geothermometer, Geothermal resources council, 221-224p.
Giggenbach, W. F., 1988, Geothermal solute equilibria. Derivation of
Na-K-Mg-Ca geoindicator. Geochim. Cosmochim. Acta, 52, 2749-2765 Kusnadi, D., Supeno, dan Edi Purwoto.,
2005, Penyelidikan Geokimia Panas Bumi Daerah Jaboi Kota Sabang, Nangroe Aceh Darussalam, Badan Geologi Subdit Panasbumi.
Sukyar, R., 2010, Potensi Dan Pengembangan Sumber Daya Panasbumi Indonesia, Pusat Sumber Daya Geologi Badan Geologi Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral, Bandung.
Sumintadireja A, P., 2005, Vulkanologi dan Geothermal, Departemen Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung, Bandung.
U. Hartono, Baharuddin dan K. Brata, 1992, Peta Geologi Lembar Madiun, Jawa, Lembar 1508-2, Departemen Pertambangan dan Energi, Direktorat Jenderal Geologi dan Sumber Daya Mineral, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. http://pbindonesia.blogspot.com/2008/08/d ieng-geothermal-field.html http://isticlyne.blogspot.com/2013/06/wkp-panas-bumi-indonesia.html http://aditgeoholic.blogspot.com/2011/06/c ekungan-geologi-paparan-sunda.html http://psdg.bgl.esdm.go.id/kolokium%202 005/panas%20bumi/Sabang%20Makalah% 20Geokimia.pdf
Gambar 1. Jalur tumbukan konvergen Indonesia
Gambar 2. Peta Wilayah Kerja Panasbumi Indonesia
http://isticlyne.blogspot.com/2013/06/wkp-panas-bumi-indonesia.html
Gambar 4. Geologi regional daerah penelitian (U. Hartono, Baharuddin dan K. Brata, 1992)
Gambar 6. Pengambilan data suhu matairpanas Ngebel
Gambar 8. Diagram Na-K-Mg mata airpanas Ngebel
