Sistem Panas Bumi Non-Vulkanik Di Sulawesi
September 5, 2018 | Author: Hendra Ardi Kurniawan | Category: N/A
Short Description
Diskripsi sistem panasbumi non-vulkanik di Sulawesi....
Description
ISBN: 978-602-7928-11-4
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL
BADAN GEOLOGI
PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
ISBN: 978-602-7928-11-4
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
DAFTAR PUSTAKA
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI Aspinal Clive, IIED, 2001, Small Scale Mining in Indonesia, Jakarta.
Annels, A.E., 1991. Mineral Deposit Evaluation, Chapman and Hall, Madras
KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL
BADAN GEOLOGI
PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Aziz,S, 1999, Aplikasi Geologi Kuarter untuk Explorasi Sumber Daya Mineral, Geologi Teknik dan Tata Lingkungan, Universitas Padjadjaran, Bandung.
Penasihat Gold Metallogenic and Exploration, Leicester Place, London. KepalaBlackie, Badan1991, Geologi
Bateman, A.M & Jensen.W.L, 1981, Economic Mineral Deposits, Third Edition, John
Pengarah Willey & Sons. Kepala Pusat Sumber Daya Geologi
Berkman, D.A., 1982, Field Geologists’ Manual, The Australian Institute of Mining and Metallurgy, Victoria
Penanggung Jawab Prima Boyle, Muharam R.W, Hilman 1987. Gold History and Genesis of Deposits, Society of Economic Geologist and Society of Economic Geologist Foudation, van Nostrand Reinhold
Company, New York, 676 pages. Editor Arif Munandar Carlile, J.C., Davey, G.R., Kadir, I., Langmead, R.P., & Rafferty, W.J, 1998. Discovery Rina Wahyuningsih and Exploration of the Gosowong epithermal gold deposit, Halmahera, Edi Suhanto Indonesia, Elsevier, Ontario Mochamad Nurhadi Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2000, Penanggulangan Masalah Sabtanto Joko Suprapto Pertambangan Tanpa Izin (PETI), Jakarta.
Redaktur Dinas Pertambangan DT.I Prop Irian Jaya dan Lembaga Penelitian ITB, 1998, Pemetaan Dwi Nugroho Sunuhadi Wilayah dan Pembinaan Pengembangan Rakyat di Kabupaten DATI II Herry Rodiana Manokwari Eddy dan Nabire, Bandung. Denni Widhiyatna Direktorat Inventarisasi Sumber Daya Mineral, 2005. Konsep Pedoman Teknis Metoda Desain Grafis Preparasi dan Analisis Mineral Butir, Bandung.
Dwi Asmoro Susanto Dit Pembinaan Pengusahaan Pertambangan dan LPM-ITB, 1997, Proyek Pengembangan Fotografer Candra
Pertambangan Sekala Kecil, Rencana Induk Pengembangan Pertambangan Skala Kecil.
Freeport McMoran COPPER & Gold Inc, 2006, Underlying Value, Annual Report.
Sekretariat Freeport McMoran COPPER & Gold Inc, 2006, Grasberg, Buku Panduan Tur, Annual Ella Dewi Laraswati Report. Raden Maria Ulfa
Gunradi, R., Aswan, I., Tain, Z, Said, A., dan Sukandar, M., 2002. Pemantauan dan Evaluasi Konservasi Bahan Galian di G. Pani, Kabupaten Boalemo, Provinsi Gorontalo, Direktorat Inventarisasi Sumber Daya Mineral, Bandung
Diterbitkan oleh: Pusat Sumber Daya Geologi - Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Jl. Soekarno Hatta No. 444 Bandung 40254 Website: http://esdm.go.id, http://psdg.geologi.esdm.go.id 218 ISBN 978-602-7928-11-4
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
TIM PENYUSUN Dikdik Risdianto Lano Adhitya Permana Andri Eko Ari Wibowo Asep Sugianto Dudi Hermawan
KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL
BADAN GEOLOGI
PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI 2015
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR Potensi panas bumi Indonesia, secara geologi, sebagian besar berada di wilayah yang memiliki aktivitas gunungapi atau vulkanik. Namun demikian, ternyata wilayah berpotensi panas bumi juga ditemukan di wilayah yang tidak terkait dengan aktivitas gunungapi, atau dikenal dengan istilah panas bumi non-vulkanik. Panas bumi non-vulkanik sebagian besar berada di Pulau Sulawesi bagian selatan dan tengah. Panas bumi ini juga ditemukan di Pulau Kalimantan, Pulau Bangka-Belitung, dan di wilayah lain di luar wilayah jalur vulkanik. Buku ini membahas panas bumi non-vulkanik mulai dari pengertian umum tentang sistemnya, hingga membahas secara khusus keberadaan sistem non-vulkanik Sulawesi dan tatanan geologi Pulau Sulawesi yang membentuknya. Telaah sistem-sistem panas bumi non-vulkanik di Sulawesi dirinci melalui beberapa hasil studi kasus, baik ditinjau dari sudut pandang geologi, geokimia, maupun geofisika. Hasil telaah ini kemudian dijadikan acuan untuk membagi pembentukan sistem panas bumi non-vulkanik Sulawesi berdasarkan lingkungan geologinya. Hingga sekarang, belum ada sistem panas bumi non-vulkanik di Indonesia yang dimanfaatkan secara sistematis, apalagi untuk dikembangkan sebagai pembangkit listrik, meskipun Pusat Sumber Daya Geologi-Badan Geologi telah mengindentifikasi beberapa daerah panas bumi potensial untuk pengembangan. Juga, tidak banyak kajian mengenai sistem semacam ini di Indonesia. Oleh karena itu, buku yang ditulis berdasarkan hasil-hasil studi dan pengalaman Pusat Sumber Daya Geologi ini semoga dapat menjadi sumber yang menarik, terutama dalam mengenal dan memahami sistem panas bumi non-vulkanik.tajam. Hal ini djua , telepon selular, mobil hibrid, magnet, lampu floresen, kabel fiber op Bandung, Desember 2015 Kepala Pusat Sumber Daya Geologi
Ir. Hedi Hidayat, M.Si
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ........................................................................... i DAFTAR ISI ...................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................ v DAFTAR GAMBAR .......................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................... 1 1.1 Fisiografi Pulau Sulawesi ................................................... 2 1.2 Potensi Panas Bumi Non-Vulkanik Pulau Sulawesi ........... 3 BAB II SISTEM PANAS BUMI .......................................................... 9 2.1 Vulkanik ............................................................................12 2.2 Non-Vulkanik ....................................................................12 2.2.1 Sistem Panas Bumi Geopressure ............................13 2.2.2 Sistem Panas Bumi Cekungan Sedimen .................14 2.2.3 Sistem Panas Bumi Hot Dry Rock ............................16 2.2.4 Sistem Panas Bumi Radiogenik ...............................17 BAB III GEOLOGI ............................................................................19 3.1 Tatanan Regional Pulau Sulawesi .......................................19 3.2 Geologi Panas Bumi .............................................................21 3.2.1 Vulkanik Tersier ........................................................22 3.2.2 Plutonik .....................................................................25 3.2.3 Metamorfik ................................................................27 3.3 Karakteristik Umum Batuan Pada Lingkungan Non-Vulkanik di Sulawesi ...........................................................................28 BAB IV GEOKIMIA ..........................................................................35 4.1 Data Geokimia Air ............................................................36 4.2 Lingkungan Vulkanik Tersier ............................................39 4.3 Lingkungan Plutonik .........................................................42 4.4 Lingkungan Metamorf .......................................................45 4.5 Temperatur Reservoir .......................................................48 4.6 Karakteristik Umum Fluida Panas Bumi Non-Vulkanik di Sulawesi ........................................................................52 BAB V GEOFISIKA ..........................................................................59 5.1 Karakteristik Fisika Batuan di Lingkungan Vulkanik Tersier ................................................................60 5.1.1 Suwawa ....................................................................61 5.1.2 Lili-Sepporaki ............................................................64
iii
5.2 Karakteristik Fisika Batuan di Lingkungan Plutonik .........68 5.2.1 Bora ..........................................................................68 5.2.2 Marana ......................................................................73 5.2.3 Kadidia-Kadidia Selatan ...........................................77 5.3 Karakteristik Fisika Batuan di Lingkungan Metamorf .......79 5.3.1 Maranda-Kawende ................................................... 80 5.3.2 Lainea .......................................................................84 5.4 Karakteristik Umum Fisika Batuan Daerah Panas Bumi Non-Vulkanik di Sulawesi ........................................88 BAB VI SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK SULAWESI ......91 6.1 Berasosiasi Dengan Vulkanik Tersier ..............................91 6.2 Berasosiasi Dengan Batuan Plutonik ...............................94 6.3 Berasosiasi Dengan Batuan Metamorf .............................96 BAB VII PENUTUP ........................................................................101
iv
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
DAFTAR TABEL
DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Daerah Prospek Panas Bumi di Pulau Sulawesi .............. 6 Tabel 4.1. Perhitungan Temperatur Reservoir Berdasarkan Data MT dan Sumur Landaian Suhu. ......................................49 Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Geotermometer Untuk Masing-masing Lingkungan ............................................51
v
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Pembagian Jalur Fisiografi Sulawesi ............................ 4 Gambar 1.2. Lokasi Potensi Panas Bumi Non-Vulkanik di Pulau Sulawesi .............................................................. 5 Gambar 2.1. Ilustrasi Sistem Panas Bumi........................................10 Gambar 2.2. Potensi Panas Bumi Pada Lingkungan Vulkanik dan Non-Vulkanik ...............................................................11 Gambar 2.3. Sistem Panas Bumi Geopressure ...............................14 Gambar 2.4. Sistem Panas Bumi Pada Cekungan Sedimen ...........15 Gambar 2.5. Ilustrasi Penggunaan Sistem Hot Dry Rock ................16 Gambar 2.6. Sistem Panas Bumi Radiogenik ..................................17 Gambar 2.7. Konseptual Model Sistem Heat Sweep Pada Jalur Pemekaran Lempeng Aktif ..........................................18 Gambar 3.1. Tatanan Tektonik Pulau Sulawesi ...............................20 Gambar 3.2. Litologi Pembentuk Sistem Panas Bumi di Sulawesi ..22 Gambar 3.3. Pengelompokkan Batuan Vulkanik di Sulawesi ..........24 Gambar 3.4. Peta Lokasi Potensi Panas Bumi di Lingkungan Vulkanik Tersier...........................................................25 Gambar 3.5. Peta Lokasi Potensi Panas Bumi di Lingkungan Plutonik ........................................................................26 Gambar 3.6. Peta Lokasi Potensi Panas Bumi di Lingkungan Metamorfik ...................................................................28 Gambar 4.1. Histogram Sebaran Temperatur Manifestasi ..............36 Gambar 4.2. Histogram Sebaran pH Manifestasi.............................37 Gambar 4.3. Histogram Sebaran Nilai Konduktivitas Listrik Manifestasi ..................................................................37 Gambar 4.4. Diagram Persentase Tipe Air ......................................38 Gambar 4.5. Peta Lokasi Panas Bumi Pada Lingkungan Vulkanik Tersier..........................................................................40 Gambar 4.6. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3 Pada Lingkungan Vulkanik Tersier ..........................................................41 Gambar 4.7. Diagram Segitiga Na-K-Mg Pada Lingkungan Vulkanik Tersier ..........................................................41 Gambar 4.8. Grafik Isotop Stabil Pada Lingkungan Vulkanik Tersier .........................................................................42 Gambar 4.9. Peta Lokasi Panas Bumi Pada Lingkungan Plutonik ..43 Gambar 4.10. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3 Pada Lingkungan Plutonik ......................................................................44 Gambar 4.11. Diagram Segitiga Na-K-Mg Pada Lingkungan Plutonik ......................................................................44 Gambar 4.12. Grafik Isotop Stabil Pada Lingkungan Plutonik .........45
vii
Gambar 4.13. Peta Lokasi Panas Bumi Pada Lingkungan Metamorf ...................................................................46 Gambar 4.14. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3 Pada Lingkungan Metamorf ...................................................................47 Gambar 4.15. Diagram Segitiga Na-K-Mg Pada Lingkungan Metamorf ...................................................................47 Gambar 4.16. Grafik Isotop Stabil Pada Lingkungan Metamorf.......48 Gambar 4.17. Grafik Data Temperatur Dari Geotermometer Air vs Temperatur Dari Data Sumur ....................................50 Gambar 4.18. Peta Sebaran Temperatur Reservoir di Pulau Sulawesi .....................................................................52 Gambar 5.1. Peta Lokasi Studi Kasus Untuk Karakterisasi Sifat Fisika Batuan...............................................................60 Gambar 5.2. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Suwawa 62 Gambar 5.3. Peta Tahanan Jenis Semu AB/2 1000m Daerah Panas Bumi Suwawa ..................................................63 Gambar 5.4. Sebaran Tahanan Jenis per Kedalaman Daerah Panas Bumi Suwawa...................................................65 Gambar 5.5. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Lili-Sepporaki ...............................................................66 Gambar 5.6. Peta Tahanan Jenis AB/2 1000m Daerah Panas Bumi Lili-Sepporaki......................................................67 Gambar 5.7. Peta Tahanan Jenis (MT) Daerah Panas Bumi Lili-Sepporaki...............................................................69 Gambar 5.8. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Bora ......70 Gambar 5.9. Peta Tahanan Jenis Semu AB/2 1000m Daerah Panas Bumi Bora.........................................................71 Gambar 5.10. Peta Tahanan Jenis MT Daerah Panas Bumi Bora ..72 Gambar 5.11. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Marana ......................................................................74 Gambar 5.12. Peta Tahanan Jenis Semu AB/2 1000m Daerah Panas Bumi Marana ..................................................75 Gambar 5.13. Peta Tahanan Jenis (MT) Pada Kedalaman 500m, 750m, 1000m, dan 1500m Daerah Panas Marana ...76 Gambar 5.14. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Kadidia-Kadidia Selatan ............................................78 Gambar 5.15. Peta Tahanan Jenis Semu AB/2 1000m Daerah Panas Bumi Kadidia ..................................................79 Gambar 5.16. Peta Tahanan Jenis MT Kedalaman 250m, 500m, 750m, dan 1000m daerah panas bumi Kadidia-Kadidia Selatan ............................................80 Gambar 5.17. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Maranda-Kawende ....................................................82
viii
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 5.18. Peta Tahanan Jenis Semu Daerah Panas Bumi Maranda-Kawende ....................................................83 Gambar 5.19. Peta Tahanan Jenis MT Daerah Panas Bumi Maranda-Kawende ....................................................84 Gambar 5.20. Peta Anomali Bouguer Daerah Panas Bumi Lainea .85 Gambar 5.21. Peta Tahanan Jenis Semu AB/2 1000m Daerah Panas Bumi Lainea ...................................................86 Gambar 5.22. Peta Tahanan Jenis MT Kedalaman 250m Hingga 1500m Daerah Panas Bumi Lainea ...........................87 Gambar 6.1. Distribusi Sistem Panas Bumi Yang Berasosiasi Dengan Batuan Vulkanik Tersier di Sulawesi………… 92 Gambar 6.2. Distribusi Sistem Panas Bumi Yang Berasosiasi Dengan Batuan Plutonik di Sulawesi ..........................95 Gambar 6.3. Distribusi Sistem Panas Bumi Yang Berasosiasi Dengan Batuan Metamorf di Sulawesi. .......................97
ix
BAB I PENDAHULUAN, POTENSI PANAS BUMI NON-VULKANIK PULAU SULAWESI
BAB I PENDAHULUAN POTENSI PANAS BUMI NON-VULKANIK PULAU SULAWESI Indonesia merupakan negara yang terletak pada pertemuan tiga lempeng besar, yaitu Lempeng Hindia Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng Pasifik. Interaksi ketiga lempeng tersebut dapat membentuk rangkaian gunungapi yang merupakan tempat sumber energi panas bumi. Panas bumi sebagai salah satu sumber energi alternatif yang bersifat terbarukan dan ramah lingkungan, memiliki peran penting dalam penyediaan kebutuhan energi domestik terutama di sebagian kawasan Indonesia bagian timur, salah satunya di wilayah Sulawesi. Hingga awal tahun 2015, telah teridentifikasi sebanyak 324 lokasi panas bumi dengan total energi sekitar 29 GWe (Badan Geologi, 2015). Sebagian besar penyebaran lokasi panas bumi berada di sepanjang jalur vulkanik yang membentang dari Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Kepulauan Banda hingga ke Sulawesi bagian utara. Dari semua lokasi yang telah teridentifikasi, sebanyak 35% diantaranya berasosiasi dengan lingkungan non-vulkanik yang utamanya tersebar di Sulawesi, selain beberapa lokasi di Kalimantan Barat, Bangka-Belitung dan Papua. Potensi panas bumi di Sulawesi merupakan ketiga terbesar setelah Pulau Jawa dan Pulau Sumatera, yaitu sekitar 3229 MWe yang tersebar di 76 lokasi (Badan Geologi, 2015). Sebagian besar potensi panas bumi di Pulau Sulawesi berasosiasi dengan lingkungan nonvulkanik. Karakteristik sistem panas bumi non-vulkanik memiliki perbedaan dengan sistem panas bumi vulkanik sehingga konsep eksplorasi yang dilakukan juga berbeda. Salah satu yang menjadi kendala utama tidak berkembangnya pengembangan panas bumi non-vulkanik di Sulawesi yaitu keterbatasan data geosain dan pemahaman tentang karakteristik dan pembentukan sistem panas bumi di wilayah Sulawesi. Oleh karena itu, buku ini hadir guna membahas secara komprehensif mengenai sistem panas bumi non-vulkanik di Pulau Sulawesi, sehingga diharapkan dapat memberikan manfaat bagi pengembangan potensi
1
panas bumi di Sulawesi khususnya, dan pengembangan panas bumi di Indonesia secara keseluruhan.
1.1 Fisiografi Pulau Sulawesi Sulawesi merupakan salah satu pulau dalam wilayah Indonesia yang terletak di antara Pulau Kalimantan dan Kepulauan Maluku. Dengan luas wilayah sebesar 174.600 km², Sulawesi merupakan pulau terbesar keempat di Indonesia setelah Papua, Kalimantan dan Sumatera. Bentuknya yang menyerupai huruf “K” menyebabkan pulau ini memiliki bentuk yang unik dibandingkan dengan pulau-pulau lain di Indonesia, hal tersebut mengindikasikan adanya kompleksitas geologi yang terdapat di Pulau Sulawesi sebagai akibat pertemuan tiga lempeng besar yaitu Lempeng Eurasia, Lempeng Pasifik, dan Lempeng Indo Australia. Karakter topografi Pulau Sulawesi yang terdiri dari pegunungan dengan lereng yang terjal dan adanya lembah serta dataran pantai, berpengaruh terhadap perkembangan iklim di pulau ini. Secara umum, Pulau Sulawesi termasuk dalam iklim tropis yang terdiri dari dua musim yaitu musim kemarau dan musim hujan. Beberapa pendapat ahli geologi seperti Sukamto (1975), Hamilton (1979) dan Smith (1983) menyebutkan, bahwa Pulau Sulawesi dapat dibagi menjadi tiga bagian fisiografi (Gambar 1.1), yaitu: a) Busur Vulkanik Neogen, merupakan jalur magmatik yang memanjang dari lengan utara hingga lengan selatan Pulau Sulawesi. Secara umum, batuan penyusun Busur Vulkanik Neogen terdiri dari kompleks basement pada masa Paleozoikum Akhir hingga Mesozoikum Awal, batuan volkanik-plutonik berumur Paleogen-Kuarter, batuan sedimen yang berumur Kapur Akhir hingga Eosen (Sukamto, 1975) dan batuan malihan. Busur Vulkanik Neogen sebagai busur magmatik dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu Sulawesi bagian barat dan utara. Sulawesi bagian barat, selama periode Pliosen hingga Kuarter Awal diendapkan pada lingkungan submarine sampai terestrial dan memiliki aktifitas vulkanik yang kuat dibandingkan dengan Sulawesi bagian utara yang tersusun atas litologi bersifat riodasitik sampai andesitik pada umur Miosen hingga Resen. b) Sekis dan Batuan Sedimen Terdeformasi (Central Schist Belt), tersusun atas fasies metamorfik sekis hijau dan sekis biru. Bagian
2
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB I PENDAHULUAN, POTENSI PANAS BUMI NON-VULKANIK PULAU SULAWESI
barat dari kelompok batuan ini merupakan tempat terpisahnya antara sekis, genes, dan batuan granitik (Silver, dkk., 1983). c) Kompleks Ofiolit (Ophiolite), merupakan jalur ofiolit, sedimen terimbrikasi dan molase yang tersebar di lengan timur dan tenggara Sulawesi. Bagian lengan tenggara Sulawesi didominasi oleh batuan ultramafik, sedangkan pada lengan timur Sulawesi merupakan segmen ofiolit lengkap berupa harzburgit, gabro, sekuen dike diabas dan basalt, yang merupakan hasil dari tumbukan antara platform Sula dan Sulawesi pada saat Miosen Tengah sampai Miosen Akhir (Hamilton, 1979 dan Smith, 1983).
1.2 Potensi Panas Bumi Non-Vulkanik Pulau Sulawesi Panas bumi non-vulkanik dapat didefinisikan sebagai suatu sistem panas bumi yang tidak berhubungan dengan aktivitas vulkanisme Kuarter, terdapat di lingkungan sedimen, plutonik, dan metamorf, berhubungan dengan proses tektonik, dan manifestasi didominasi/ dicirikan dengan kehadiran mata air panas (Anonim, 2010). Pulau Sulawesi merupakan salah satu pulau yang sebagian besar potensi panas buminya berasosiasi dengan lingkungan geologi nonvulkanik tercatat hingga tahun 2015, potensi panas bumi non-vulkanik di Pulau Sulawesi tersebar di 60 lokasi (Badan Geologi, 2015), seperti yang tersaji pada Tabel 1.1 dan Gambar 1.2. Keberadaan energi panas bumi diharapkan dapat memberikan manfaat yang berarti bagi kesejahteraan masyarakat. Selain digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP), energi panas bumi dapat dimanfaatkan secara langsung, seperti untuk keperluan berbagai proses industri, pertanian, perkebunan, peternakan, dan juga untuk pengembangan sektor parwisata. Khusus pengembangan sektor wisata, beberapa daerah di Sulawesi seperti di Bora, Kadidia, Suwawa, Sulili, dan Watansoppeng-Lejja terus berupaya untuk meningkatkan pelayanan di sektor wisata melalui pengembangan panas bumi, sehingga diharapkan dapat menjadi obyek wisata andalan yang dapat meningkatkan pendapatan asli daerah setempat.
3
4
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
Gambar 1.1. Pembagian Jalur Fisiografi Sulawesi (Smith, 1983)
BAB I PENDAHULUAN, POTENSI PANAS BUMI NON-VULKANIK PULAU SULAWESI
Gambar 1.2. Lokasi Potensi Panas Bumi Non-Vulkanik di Pulau Sulawesi (Badan Geologi, 2015)
5
Tabel 1.1. Daerah Prospek Panas Bumi di Pulau Sulawesi Potensi ( MWe )
No
Kabupaten
Sumber Daya (MWe) Spekulatif
Hipotetis
Cadangan (MWe) Terduga Mungkin
Terbukti
Tahapan Penyelidkan
Metode Survei
1
Suwawa
Bone Bolango
50
-
100
-
-
Rinci
GL,GK,GF
2
Petandio
Gorontalo
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
3
Diloniyohu
Gorontalo
15
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
4
Dulangeya
Boalemo
10
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
5
Pohuwatu
Pohuwatu
40
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
6
Tambu
Donggala
-
-
15
-
-
Rinci
GL,GK,GF
7
Ranang
Parigi Moutong
-
-
10
-
-
Rinci
GL,GK,GF
8
Lompio
Donggala
-
-
30
-
-
Rinci
GL,GK,GF
9
Marana
Donggala
-
-
70
-
-
Rinci
GL,GK,GF, MT,LS
10
Bora
Sigi
-
-
93
-
-
Rinci
GL,GK,GF, MT,LS
11
Pulu
Sigi
-
30
-
-
Rinci
GL,GK,GF
12
Maranda
Poso
30
-
50
Rinci
GL,GK,GF,MT
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
13
Pantangolemba
Poso
25
14
Kalemago-Wanga
Poso
15
Toare
Donggala
60 50
16
Kadidia
Sigi
-
Rinci
GL,GK,GF,MT
17
Doda
Mamuju Utara
5
60
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
18
Panusuan
Mamuju
5
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
19
Kona-Kaiyangan
Mamuju
10
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
20
Ampalas
Mamuju
40
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
21
Karema
Mamuju
10
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
22
Tempalang
Mamuju
30
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
23
Mamasa
Mamasa
2
24
Lilli
Polewali Mandar
25
Riso
Polewali Mandar
26
Pincara
27 28
-
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF
133 20
41
160
-
-
Rinci
GL,GK,GF
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF
Luwu Utara
-
12
-
-
Rinci
GL,GK,GF
Parara
Luwu Utara
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF, LS
Sanggala
Tanatoraja
25
30
-
12
-
-
Rinci
GL,GK,GF
29
Massepe
Sidrap
-
80
-
-
Rinci
GL,GK,GF
30
Sinjai
Sinjai
-
20
-
GL,GK,GF
Mangolo
Kolaka
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF
32
Laenia
Konawe Selatan
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF, MT,LS
33
Lengkapa
Poso
25
70
14
Rinci
31
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
34
Torire-Katu
Poso
54
26
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF,TDEM
35
Sedoa
Poso
15
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
36
Wuasa
Poso
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
37
Watuneso
Poso
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
38
Papanlulu
Poso
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
39
Mambosa
Mamuju
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
40
Somba
Majene
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
41
Alu
Polewali Mandar
25
Pendahuluan
GL,GK
Luwu Utara
13
-
Limbong
11
-
42
-
-
Rinci
GL,GK,GF,MT
43
Sulili
Pinrang
30
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
44
Malawa
Pangkajene
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
-
45
Barru
Baru
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
46
Watampone
Bone
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
47
Todong
Bone
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
48
Sengkang/Danau Tempe
Wajo
25
-
-
Pendahuluan
GL,GK
Lemosusu
Pinrang
10
12
-
49
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF,TDEM
50
Sewang
Bone
5
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
51
Parora
Konawe Utara
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
18
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF,AMT
12
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
52
Puriala
Konawe
25
53
Amohoa
Kendari
7
54
Loanti
Konawe Selatan
25
55
Sumbersari
Konawe Selatan
-
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF
56
Kualarawa
Sigi
26
-
-
-
Rinci
GL,GK,GF,MT
57
Uwedaka
Banggai
5
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
58
Pulodalagan
Banggai
5
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
Banggai Kepulauan
5
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
25
-
-
-
-
Pendahuluan
GL,GK
59
6
Nama Lapangan
Tatakalai
60 Watansoppeng Keterangan :
Soppeng
GL : Geologi
MT : Magnetotellurics
GK : Geokimia
TDEM : Time Domain Electromagnetics
GF : Geofisika AMT : Audiomagnetotellurics
LS : Pemboran Landaian Suhu
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB I PENDAHULUAN, POTENSI PANAS BUMI NON-VULKANIK PULAU SULAWESI
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2010. Kajian Panas Bumi Non-Vulkanik Daerah Sulawesi Bagian Tengah, Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung. ----------, 2015. Peta Potensi Panas Bumi Indonesia Status Maret 2015, Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Bandung. Hamilton, W., 1979, Tectonics of the Indonesian Region, United States Geological Survey Profesional Paper 1078. Sukamto, R., 1975. The structure of Sulawesi in the Light of Plate Tectonics. Paper presented in the Regional Conference of Geology and Mineral Resources, Southeast Asia, Jakarta. Smith, R.E, 1983. Sedimentology and tectonics of a Miocene collision complex and overlying Neogene orgenic clastic strata, Buton Island, Eastern Indonesia.Unpubl.
7
BAB II SISTEM PANAS BUMI
BAB II SISTEM PANAS BUMI Lano Adhitya Permana Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi Panas bumi atau Geothermal, berasal dari akar kata bahasa Yunani, tersusun atas kata “Geo” yang berarti bumi dan thermos yang berarti panas. Secara sederhana, panas bumi dapat diartikan sebagai sumber energi panas yang berasal dari dalam bumi. Beberapa definisi lain tentang panas bumi, diantaranya menurut Hochstein dan Browne (2000) yang mendeskripsikan panas bumi sebagai proses perpindahan panas dari suatu tempat tertentu dalam kerak bumi, dimana panas (heat) dipindahkan dari sumber panas (heat source) menuju ke suatu tempat pengeluaran panas di permukaan (heat sink), sedangkan bila mengacu pada UU Panas Bumi No 21 tahun 2014, panas bumi didefinisikan sebagai sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, serta batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi. Secara umum, pembentukan energi panas bumi berkaitan dengan kegiatan vulkanisme dan mekanisme pembentukan magma. Sistem panas bumi pada suhu tinggi, umumnya terletak di sepanjang zona vulkanik punggungan pemekaran benua, di atas zona subduksi dan anomali pelelehan di dalam lempeng. Batas-batas pertemuan lempeng merupakan pusat lokasi munculnya sistem hidrotermal. Perpindahan energi panas secara konduktif pada lingkungan tektonik lempeng, diperbesar oleh adanya gerakan magma dan sirkulasi hidrotermal. Persyaratan utama untuk pembentukan sistem panas bumi (hidrotermal) adalah sumber panas (heat source), reservoir untuk mengakumulasi panas, dan lapisan penudung (caprock) sebagai tempat terakumulasinya panas. Sumber panas dalam sistem panas bumi umumnya berasal dari magma. Pembentukan awal magma dapat terjadi sebagai hasil pelelehan mantel (partial melting) atau karena pelelehan sebagian kerak bumi pada proses penebalan lempeng benua, seperti yang terjadi pada tumbukan antar lempeng benua (collision).
9
Reservoir panas bumi yang produktif, umumnya memiliki suhu yang tinggi, geometri yang cukup besar, porositas dan permeabilitas yang baik serta kandungan fluida yang cukup. Porositas dan permeabilitas merupakan salah satu aspek yang diperhitungkan dalam penentuan daerah prospek panas bumi. Umumnya, permeabilitas memiliki keterkaitan unsur-unsur struktur seperti sesar, kekar dan rekahan. Keberadaan batuan penudung (caprock) yang bersifat impermeable sangat diperlukan untuk mencegah jalan keluar akumulasi fluida panas dalam reservoir. Proses pembentukan sistem panas bumi diibaratkan seperti memasak air dalam ceret di atas kompor. Aktivitas magma di dalam bumi diilustrasikan sebagai kompor yang berperan sebagai sumber panas. Sedangkan batuan dasar serta batuan penutup di atasnya yang memerangkap uap panas dimisalkan sebagai ceretnya. Seiring dengan meningkatnya tekanan dan temperatur dalam wadah tersebut maka air akan mengalami perubahan fasa membentuk uap air, seperti yang terlihat dalam Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Ilustrasi Sistem Panas Bumi Secara umum, potensi panas bumi yang terdapat di Indonesia terbagi menjadi dua lingkungan geologi, yaitu lingkungan vulkanik dan nonvulkanik, seperti yang tampak pada Gambar 2.2.
10
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
Gambar 2.2. Potensi Panas Bumi Pada Lingkungan Vulkanik dan Non-Vulkanik
BAB II SISTEM PANAS BUMI
11
2.1 Vulkanik Secara umum, lingkungan vulkanik memiliki sumber panas bumi yang terdistribusi di sepanjang jalur vulkanik dan biasanya memiliki kandungan panas yang tinggi, sehingga sudah banyak dikembangkan dan menghasilkan energi listrik yang dapat dimanfaatkan. Sebagian besar sumber panas bumi di Indonesia tergolong dalam kelompok vulkanik, seperti yang tersebar di Pulau Sumatera, Pulau Jawa, Pulau Bali, Kepulauan Nusa Tenggara, Sulawesi Bagian Utara hingga Maluku Bagian Utara. Kasbani (2009) menyebutkan bahwa pembentukan sistem panas bumi kelompok vulkanik biasanya tersusun oleh batuan vulkanik menengah (andesit - basaltis) hingga asam dan umumnya memiliki karakteristik reservoir pada kedalaman sekitar 1,5 km dengan temperatur tinggi berkisar 250°C s.d. 370°C. Pada daerah vulkanik aktif biasanya memiliki umur batuan yang relatif muda dengan kondisi temperatur yang sangat tinggi dan kandungan gas magmatik besar. Sedangkan untuk daerah vulkanik yang tidak aktif biasanya berumur relatif lebih tua dan telah mengalami aktivitas tektonik yang cukup kuat untuk membentuk permeabilitas batuan melalui rekahan dan celah yang intensif. Pada kondisi tersebut akan terbentuk temperatur menengah hingga tinggi dengan konsentrasi gas magmatik yang lebih sedikit dibandingkan dengan daerah vulkanik aktif. Sistem vulkanik dapat dikelompokkan menjadi beberapa tipe, seperti sistem tubuh gunungapi strato, sistem komplek gunungapi, sistem kaldera dan sistem vulkano-tektonik (Anonim, 2010).
2.2 Non-Vulkanik Lingkungan non-vulkanik di Indonesia bagian barat pada umumnya tersebar di bagian timur Paparan Sunda (Sundaland) karena pada daerah tersebut didominasi oleh batuan yang merupakan penyusun kerak benua Asia (batuan metamorf dan sedimen), contohnya seperti yang ada di wilayah Pulau Bangka. Sementara itu, di wilayah Indonesia bagian timur lingkungan non-vulkanik berada di daerah lengan dan kaki Sulawesi serta daerah Kepulauan Maluku hingga Papua yang didominasi oleh batuan granitik, metamorf dan sedimen laut. Tipe sistem panas bumi di lingkungan non-vulkanik dapat dijumpai juga di Pulau Kalimantan termasuk diantaranya di perbatasan Kalimantan Timur dengan Sabah (Malaysia).
12
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB II SISTEM PANAS BUMI
Sistem panas bumi pada lingkungan non-vulkanik pada umumnya membentuk temperatur reservoir atau entalpi rendah hingga sedang yaitu mencapai temperatur 200°C dengan kedalaman bervariasi. Potensi panas bumi pada lapangan non-vulkanik ini pada umumnya memiliki potensi ≤ 50 MW (Anonim, 2010).
Dalam buku ini akan difokuskan mengenai pembahasan sistem panas bumi non-vulkanik di Pulau Sulawesi. Adapun batasan sistem panas bumi non-vulkanik, diasumsikan sebagai berikut: a) Sistem panas buminya tidak berhubungan dengan vulkanisme Kuarter, b) Terdapat pada lingkungan sedimen, plutonik, dan metamorf, c) Berhubungan dengan proses tektonik, d) Manifestasi panas bumi umumnya hanya dicirikan oleh pemunculan mata air panas. Lund (2007) berpendapat bahwa tipe sistem panas bumi yang terkait dengan lingkungan non-vulkanik terbagi menjadi empat sistem, yaitu: Sistem Panas Bumi Geopressure Sistem Panas Bumi Sedimen Sistem Panas Bumi Hot Dry Rock Sistem Panas Bumi Radiogenik 2.2.1
Sistem Panas Bumi Geopressure
Pembentukan sistem geopressure berkaitan dengan bagian dalam cekungan sedimen, dalam hal ini terjadi proses sedimentasi berlangsung begitu cepat sehingga memungkinkan fluida-fluida yang ada ikut terperangkap oleh lapisan sedimen yang bersifat impermeable pada tekanan yang tinggi. Sistem panas bumi yang berhubungan dengan geopressure ataupun yang berada di lingkungan sedimentasi umumnya memiliki depresi yang sangat tebal, dengan kedalaman 3 km s.d. 4 km, pada suhu berkisar 90°C s.d. 120°C, seperti yang terdapat pada sistem panas bumi di Pantai Teluk Louisiana dan Texas, Amerika Serikat. Di Indonesia, sistem geopressure dapat dijumpai pada Lapangan Duri (Cekungan Sumatra Tengah), Kalimantan Timur (Cekungan Tarakan - Kutai Timur), Jawa Timur (Madura), Pulau Buru dan Papua (Manokwari).
13
COASTAL PLAIN
CONTINENTAL SHELF
QUAT SO & SH
TERTIARY SO & SH
TEXAS COASTAL AREA
SLOPE
LOW DENSITY HIGH-PRESSURE SHALE
HOUSTON
PRE-TERTIARY SECTION
GEOPRESSURED SANDS
Gambar 2.3. Sistem Panas Bumi Geopressure (Bebout, dkk.,1978 Dalam Lund, 2007) 2.2.2
Sistem Panas Bumi Cekungan Sedimen
Sistem panas bumi ini berkaitan dengan pembentukan cekungan sedimen yang terisi secara cepat oleh produk sedimentasi, sehingga fluida hidrotermal yang terbentuk mengalami tekanan tinggi. Akuifer yang terbentuk pada cekungan sedimen yang sebagian terisi oleh air laut, dalam hal ini sedimen marin dapat mengandung hingga 60% air laut yang dapat terperangkap saat proses kompaksi dan litifikasi (pembentukan batuan). Cekungan sedimentasi terkadang mengandung sekuen evaporit yang dapat menambah kandungan Cl dan SO4. Tidak banyak dari sistem ini yang telah dieksplorasi, sehingga pemahaman terhadap sistem ini masih sangat terbatas.
14
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
Gambar 2.4. Sistem Panas Bumi Pada Cekungan Sedimen (Anderson & Lund, 1979)
BAB II SISTEM PANAS BUMI
15
2.2.3
Sistem Panas Bumi Hot Dry Rock
Pada prinsipnya sistem panas bumi Hot Dry Rock menggunakan panas yang tersimpan dalam batuan impermeable, dimana untuk mengekstraksi energi panas, sistem dibuat menyerupai sistem konvektif dengan cara membuat rekahan artifisial pada batuan yang diikuti dengan injeksi air dingin pada lapisan batuan impermeable yang mengandung panas, sehingga air dingin tersebut terpanaskan dan digunakan untuk pembangkit tenaga listrik. Sistem panas bumi ini belum digunakan secara umum, hanya beberapa negara saja yang pernah melakukan dalam skala eksperimen, seperti Amerika Serikat (New Meksiko) dan Jepang.
Gambar 2.5. Ilustrasi Penggunaan Sistem Hot Dry Rock (Lund, 2007)
16
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB II SISTEM PANAS BUMI
2.2.4
Sistem Panas Bumi Radiogenik
Sistem panas bumi radiogenik berkaitan dengan peristiwa peluruhan unsur-unsur radioaktif seperti uranium, thorium, dan potasium yang dapat menghasilkan sumber panas. Umumnya sistem panas bumi radiogenik dapat ditemukan pada batuan plutonik (intrusi batuan granit). Lapangan panas bumi di Pulau Bangka diperkirakan merupakan hasil proses radiogenik.
Gambar 2.6. Sistem Panas Bumi Radiogenik (Anderson & Lund, 1979) Selain empat sistem panas bumi non-vulkanik yang telah disebutkan oleh Lund (2007), terdapat juga sistem panas bumi non-vulkanik heat sweep. Hochstein dan Browne (2000), menyebutkan bahwa sistem panas bumi heat sweep berkaitan dengan sistem zona rekahan pada kedalaman yang cukup dalam pada daerah yang memiliki heat flow yang tinggi. Sistem panas bumi heat sweep yang terjadi pada tumbukan antar lempeng (plate collision), sumber panasnya berupa kerak benua yang mengalami deformasi (shearing). Dalam hal ini, infiltrasi air hujan maupun air meteorik masuk melalui rekahan dan menyapu sumber panas, kemudian mengalir menuju ke permukaan kembali. Sistem ini banyak ditemukan di daerah Tibet, Yunan barat dan utara serta India. Sementara itu, sistem heat sweep pada jalur pemekaran lempeng aktif terletak di sepanjang kerak bumi, dimana sumber panasnya berasal dari batuan intrusi. Model sistem panas bumi heat sweep pada
17
jalur pemekaran lempeng aktif, dapat dijumpai di Tanzania Utara, Kenya dan Ethopia.
Gambar 2.7. Konseptual Model Sistem Heat Sweep Pada Jalur Pemekaran Lempeng Aktif (Hochstein dan Browne, 2000) DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2010. Potensi dan Pengembangan Sumberdaya Panas Bumi Indonesia, Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. Hochstein, M.P., Browne, P.R.L., 2000. Surface Manifestation of Geothermal Systems With Volcanic Heat Sources, Editors: Haraldur Sigurdsson, Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, pp. 835-855. Kasbani, 2009. Tipe Sistem Panas Bumi di Indonesia dan Estimasi Potensi Energinya. Bulletin Sumber Daya Geologi Vol 4,No.3,Pusat Sumber Daya Geologi, hal 19-26. Lund,J.W., 2007.Characteristic,Development and Utilization of Geothermal Resources, GHC-Bulletin. Undang-Undang Panas Bumi No.21 Tahun 2014 Tentang Panas Bumi.
18
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
BAB III GEOLOGI Dudi Hermawan Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi 3.1 Tatanan Regional Pulau Sulawesi Pulau Sulawesi terletak pada zona pertemuan tiga lempeng besar dunia, yaitu Lempeng Indo-Australia, Lempeng Pasifik, dan Lempeng Eurasia yang mengakibatkan proses tektonik di pulau ini sangat kompleks. Tatanan tektonik tersebut mengakibatkan Pulau Sulawesi terbagi dalam empat satuan litotektonik, yaitu Mandala Barat (West Sulawesi Plutonic- Volcanic Arc) sebagai jalur magmatik (Cenozoic Volcanics and Plutonic Rocks) yang merupakan bagian ujung timur dari Paparan Sunda, Mandala Tengah (Central Sulawesi Metamorphic Belt) berupa batuan malihan yang ditumpangi batuan bancuh sebagai bagian dari Blok Australia, Mandala Timur (East Sulawesi Ophiolite Belt) berupa ofiolit yang merupakan segmen dari kerak samudera berimbrikasi dan batuan sedimen berumur TriasMiosen, dan Fragmen Banggai-Sula dan Tukang Besi yang merupakan pecahan benua yang berpindah ke arah barat akibat sesar mendatar dari New Guinea (Hall dan Wilson, 2000). Asikin (2008) menyebutkan tatanan geologi lengan bagian barat dan timur, meskipun dalam jarak yang dekat, susunan geologinya sangat jauh berbeda. Bagian barat terdiri dari jalur magmatik Tersier (berumur Miosen hingga Pliosen Awal), berupa batuan vulkanik yang terdiri dari piroklastik, andesit, dan dasit yang berasal dari gunungapi Kuarter (Gunung Lompobatang, Gunung Barupu) dan Resen (Gunung Soputan, Gunung Lokon dan di Teluk Gorontalo Gunung Una-Una), batuan sedimen berumur Eosen hingga Miosen Awal yang terdiri dari batupasir, serpih dan karbonat (Asikin, 2008). Sedangkan bagian timur Sulawesi sebagian besar terdiri dari komplek batuan basa dan ultrabasa yang mengalami deformasi yang kuat (Asikin, 2008). Gejala deformasi yang kuat ini disebabkan oleh bertumbuknya kepingan kerak-benua (Kepulauan Banggai - Sula) yang berasal dari tepi utara Irian yang berinteraksi dengan Lempeng Pasifik yang bergerak ke barat (Asikin, 2008).
19
20
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
Gambar 3.1. Tatanan Tektonik Pulau Sulawesi (Hall dan Wilson, 2000)
BAB III GEOLOGI
Sulawesi bagian tengah (Mandala Tengah) yang terdapat sesar aktif Palu-Koro, terdiri atas batuan magmatik berusia Miosen Akhir yang terdapat di bagian kiri bentangan zona Sesar Palu-Koro, yang berkorelasi dengan subduksi mikro-kontinen Banggai-Sula dengan Pulau Sulawesi pada pertengahan Miosen (Asikin, 2008). Sifat pergerakan Lempeng Indo-Australia ke arah utara, Lempeng Eurasia ke arah selatan-tenggara, dan Lempeng Pasifik ke arah barat mengontrol pergerakan sistem sesar secara sinistral, seperti Sesar Palu-Koro dan sesar lainnya (Gambar 3.1). Terbentuknya zona lemah sekitar zona sesar, selain sebagai tempat terkonsentrasinya aktivitas magmatik (vulkanik dan plutonik), juga berperan dalam proses pembentukan zona permeabilitas yang berpotensi sebagai jalur menyusupnya larutan hidrotermal. 3.2 Geologi Panas Bumi Berdasarkan asosiasi litologi penyusunnya, geologi panas bumi Pulau Sulawesi dapat dibagi ke dalam 3 (tiga) lingkungan geologi, yaitu: lingkungan vulkanik Tersier, lingkungan plutonik, dan lingkungan metamorfik (Gambar 3.2).
21
Gambar 3.2. Litologi Pembentuk Sistem Panas Bumi di Sulawesi 3.2.1
Vulkanik Tersier
Penyebaran batuan vulkanik di Sulawesi berkaitan dengan aktivitas vulkanisme yang terbentuk di bagian kaki Sulawesi sekitar Gowa, Maros, Soppeng, Luwu, dan Toraja hingga ke bagian barat Sulawesi sekitar Polewali, Mamuju, dan Majene yang dibatasi oleh sesar besar Palu Koro yang masih aktif. Kemudian muncul kembali di Sulawesi
22
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
bagian utara terutama di sekitar Pohuwato, Boalemo, Gorontalo, dan Bolaang Mongondow hingga ke Sulawesi Utara. Munculnya batuan vulkanik yang berumur Tersier di Sulawesi berhubungan dengan aktifitas tumbukan yang diakibatkan oleh terdorongnya mikro kontinen Banggai Sula yang berasal dari Pasifik, bergerak ke barat dan kaki Sulawesi bagian tenggara akibat bergeraknya lempeng Australia ke utara. Batuan vulkanik yang terbentuk di atas batuan dasar terdiri dari beberapa jenis batuan dengan umur yang berbeda, yaitu sebagai hasil dari kegiatan vulkanisme sejak Paleosen sampai Pliosen. Batuan vulkanik tersebut umumnya berupa lava, breksi, tufa, konglomerat vulkanik, dan endapan piroklastik. Vulkanisme Paleosen menghasilkan batuan vulkanik berupa lava dan endapan piroklastik yang berkomposisi andesitik sampai traki-andesitik, yang setempat diinterkalasi oleh batugamping dan serpih ke arah atas sekuensnya. Vulkanisme Eosen-Miosen terdiri dari tufa, lava bantal dan lava masif, konglomerat vulkanik, dan breksi vulkanik. Vulkanik Pare-Pare merupakan sisa dari suatu strato-vulkanik yang tersusun oleh selangseling lava flows dan breksi piroklastik yang berumur Miosen Akhir. Lava tersebut berkomposisi intermediet, sampai asam. Pada masa ini terbentuk juga beberapa tubuh intrusi yang menunjukkan umur Miosen Awal. Tubuh-tubuh intrusi ini dihubungkan dengan vulkanik kalk-alkalin pada anggota bagian bawah Formasi Camba yang diperkirakan keduanya berasal dari subduksi pada Miosen Awal. Selain batuan vulkanik, di atas batuan dasar terendapkan beberapa batuan sedimen hasil sedimentasi sejak Kapur Akhir sampai Resen. Batuan sedimen berumur Kapur Akhir diantaranya menyusun bagian timur dan barat Sulawesi Selatan bagian barat yang terdiri dari selangseling batupasir dan batulanau-batulempung dengan sedikit konglomerat, pebble batupasir, serta breksi konglomerat. Formasi batugamping juga terbentuk, yaitu ketika proses sedimentasi pada kala Eosen sampai Miosen Tengah dan pada Miosen Atas sampai Pliosen. Pembentukan batugamping pada Mosen Atas sampai Pliosen bersamaan dan berhubungan menjemari dengan batuan sedimen Formasi Walanae. Struktur geologi daerah kajian cukup intensif, umumnya berupa sesar mendatar dan sesar normal berarah baratlaut-tenggara dan timurlaut-
23
baratdaya. Sesar normal berarah baratlaut-tenggara yang sejajar dengan Sesar Walanae umumnya merupakan struktur geologi yang mengontrol keberadaan manifestasi panas bumi yang muncul di permukaan. Kenampakan batuan vulkanik di Sulawesi dikelompokan menjadi empat grup yaitu Island Arc Tholeiitic, Calc-Alkaline, Potasic CalkAlkaline, dan High Potassium (Priadi, dkk., 1994). Perkiraan batuan vulkanik yang berumur lebih tua pada kisaran Eosen hingga Miosen Tengah adalah tipe Tholeitik atau Calc - Alkaline, kemudian High Potassium dan diakhiri oleh Potassic Calc - Alkaline. Ciri dari tholeitik umumnya didominasi batuan andesit dan basal, seperti yang muncul di sekitar Palopo. Daerah Sulawesi bagian Barat seperti di Polewali dan juga daerah Massepe sangat khas dengan tipe calc - alkalinya. Secara megaskopis batuan vulkanik dengan komposisi tersebut memiliki ukuran mineral feldspar yang relatif besar bisa mencapai 2 cm dan kecenderungannya bersifat menengah ke asam. Pada lingkungan geologi vulkanik Tersier ini terdapat lokasi-lokasi potensi panas bumi yang diindikasikan dengan pemunculan manifestasi panas bumi di permukaan. Lokasi-lokasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.4 di bawah ini.
Gambar 3.3. Pengelompokkan Batuan Vulkanik di Sulawesi (Modifikasi Dari Priadi, dkk., 1994)
24
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
Gambar 3.4. Peta Lokasi Potensi Panas Bumi di Lingkungan Vulkanik Tersier 3.2.2
Plutonik
Kegiatan magmatisme di wilayah Sulawesi dicirikan oleh batuan magmatik potassic calc-alkaline berumur Tersier. Sebaran produk magmatik ini berupa batuan granit terdapat di sepanjang jalur zona sesar Palu-Koro yang berkorelasi dengan subduksi micro-continent Banggai-Sula dan Pulau Sulawesi pada pertengahan Miosen. Batuan plutonik bisa di kelompokkan menjadi dua bagian, karena terdapat perbedaan jenis dan komposisi batuan terobosannya antara batuan plutonik di Sulawesi bagian barat, yang di dominasi oleh batuan beku asam berupa granit, granodiorit, dan diorit. Penyebarannya nampak di daerah Polewali, Mamasa hingga ke Palu. Sedangkan kelompok lainnya dengan jenis batuan beku basa seperti dunit, hazzburgit, dan piroksinit berada di Sulawesi bagian timur di
25
sekitar Banggai, Morowali, dan Luwuk Timur yang merupakan bagian dari mikrokontinen Banggai-Sula. Pada lingkungan plutonik terdapat lokasi-lokasi potensi panas bumi yang diindikasikan dengan pemunculan manifestasi panas bumi di permukaan. Lokasi-lokasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.5 di bawah ini. Penyebaran manifestasi panas bumi pada lingkungan plutonik di bagian tengah Sulawesi sangat dikontrol oleh aktivitas tektonik sesar Palu-Koro. Aktivitas sesar Palu-Koro yang masih aktif hingga saat ini membentuk zona rekahan yang intensif sehingga membentuk permeabilitas sekunder batuan yang tinggi yang bisa berfungsi sebagai reservoir panas bumi maupun sebagai media fluida panas muncul ke permukaan berupa manifestasi panas bumi.
Gambar 3.5. Peta Lokasi Potensi Panas Bumi di Lingkungan Plutonik
26
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
3.2.3
Metamorfik
Penelitian di Sulawesi Tengah yang didominasi oleh batuan metamorf menyebutkan bahwa pembentukan geologi daerah tersebut diakibatkan kolisi (tumbukan antar benua) antara fragmen Gondwana dengan Lempeng Asia pada Akhir Oligosen atau Awal Eosen (Villeneuve, 2001). Proses tersebut mengakibatkan uplifting di Sulawesi bagian tengah ke arah timur dan tenggara. Batuan metamorf ini menjadi basement yang umum di sekitar wilayah Sulawesi bagian tengah yang berasal dari formasi Latimojong dan di Sulawesi bagian timur dari mulai Poso memanjang hingga ke Kendari. Di bagian utara juga tersebar di sekitar daerah Toli - Toli. Metamorfik yang terbentuk di bagian timur Sulawesi dibagi lagi menjadi dua, yaitu metamorfik di sekitar Luwuk dan Kendari. Metamorf Luwuk memiliki kemiripan dengan Blok Banggai Sula dan metamorf Kendari mirip dengan Muna dan Buton atau biasa disebut Tukang Besi Blok (Simanjuntak 1986; Davies 1990; Villeneuve et al. 2000). Struktur geologi yang terbentuk didominasi oleh pola sesar berarah relatif baratlaut-tenggara yang merupakan pengaruh dari aktivitas Sesar Palu-Koro dan pertumbuhan jalur tektonik Palu-Mekongga yang berhubungan dengan pembentukan Pegunungan Verbeek dan Moliowo. Pola struktur ini diakibatkan oleh pergerakan mikro kontinen Banggai-Sula ke arah barat. Struktur-struktur besar di daerah kajian yang berhubungan dengan sesar Palu-Koro dan juga berjenis sesar mendatar mengiri diantaranya adalah Sesar Kolaka, Sesar Matano dan Sesar Lawanopo. Sesar-sesar ini setempat juga bersifat sesar normal yang membentuk zona-zona depresi yang memungkinkan terbentuknya zona-zona rekahan yang intensif dan membentuk permeabilitas sekunder di kedalaman. Zona permeabilitas inilah yang membentuk reservoir dalam sistem panas bumi daerah Sulawesi bagian tenggara. Manfestasi panas bumi yang muncul pada umumnya dikontrol oleh sesar-sesar berarah baratlaut-tenggara ini. Pada lingkungan metamorfik ini terdapat lokasi-lokasi potensi panas bumi yang diindikasikan dengan pemunculan manifestasi panas bumi di permukaan. Lokasi-lokasi tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.6 di bawah ini :
27
Gambar 3.6. Peta Lokasi Potensi Panas Bumi di Lingkungan Metamorfik 3.3 Karakteristik Umum Batuan Pada Lingkungan Non-Vulkanik Di Sulawesi Pengelompokan jenis batuan terhadap pembentukan suatu sistem panas bumi di daerah Sulawesi mempengaruhi masing masing kondisi manifestasi dan sistem panas buminya. Komposisi kimiawi dari batuan dan mineral yang terkandung berdampak terhadap besaran komposisi kimia air panas yang muncul di permukaan. Pada lingkungan batuan vulkanik tersier yang berada di Sulawesi bagian barat umumnya didominasi oleh jenis lava menengah seperti basal dan andesit, namun di beberapa lokasi seperti sekitar Riso, Polewali, Lilli dan Massepe muncul jenis lava lain yang berasosiasi dengan jenis calc alkali yang memiliki ciri plagioklas yang lebih besar. Di daerah vulkanik Tersier ini tidak nampak adanya manifestasi yang
28
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
memiliki temperatur tinggi hingga mencapai nilai titik didih. Bisa dikatakan daerah dengan komposisi lingkungan vulkanik tersier kurang menarik untuk dikembangkan dikarenakan tubuh vulkanik yang sudah lama sehingga tidak banyak menyimpan panas. Hanya daerah Lilli yang masih memiliki kemungkinan untuk dikembangan pada kondisi saat ini. Lingkungan batuan plutonik menempati bagian tengah sejajar dengan keberadaan struktur besar Palu-Koro yang membelah Pulau Sulawesi dari baratlaut ke tenggara. Sesar ini masih aktif dan umumnya memotong batuan plutonik. Keberadaan batuan plutonik dengan korelasi sesmik aktif sangat mempengaruhi kondisi manifestasi yang muncul di permukaan. Beberapa daerah yang memiliki nilai lebih untuk dikembangkan pada lingkungan ini seperti daerah Bora - Pulu, Kadidia dan Parara. Prospek di daerah tersebut kemungkinan berasosiasi akibat energi yang masih terus terbentuk akibat proses tektonik aktif yang melalui Sesar Palu Koro yang kemudian tertangkap, terperangkap dan tersimpan dalam mineral feldspar yang banyak ditemui pada batuan granitoid. Manifestasi di lingkungan ini banyak ditemukan memiliki temperatur yang tinggi hingga boiling, bahkan bisa muncul kandungan gas dengan tekanan yang tinggi. Sistem panas bumi di lingkungan batuan plutonik menjanjikan untuk pengembangan panas bumi selanjutnya. Manifestasi panas bumi yang terbentuk pada lingkungan metamorfik memiliki keunikan lain dibanding dua lingkungan geologi lainnya. Di sini batuan metamorf yang terbentuk umumnya berderajat rendah. Pada lingkungan ini batuan metamorfik yang dilewati oleh fluida panas biasanya mempengaruhi kondisi pH fluida menjadi basa, yang kemungkinan diakibatkan oleh proses leaching terhadap unsur kimia batuan yang umumnya terbentuk pada lempeng samudera. Urat dan rekahan yang terbentuk di daerah metamorfik walaupun sangat intensif, namun umumnya telah terisi oleh larutan hidrotermal seperti kuarsa dan kalsit dari sistem yang terbentuk, sehingga batuan metamorf memiliki kecenderungan kurang permeable terkecuali di sekitar sesar. Pada lingkungan ini kondisi manifestasi bisa mencapai temperatur tinggi, namun diperlukan sumber panas yang biasanya dapat dikenali setelah dilakukan survei bawah permukaan. Kondisi tersebut terjadi di daerah Lainea, dimana diperlukan peran dari tubuh intrusif yang mensuplai panas untuk membentuk sistem panas bumi disana. Pengembangan panas bumi di daerah ini berada pada posisi menengah dan biasanya hanya memiliki temperatur menengah.
29
DAFTAR PUSTAKA Anonim, (2001a) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Mamasa, Kabupaten Polewali Mamasa, Provinsi Sulawesi Barat, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2001b) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Mangolo, Kabupaten Kolaka, Provinsi Sulawesi Tenggara, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2002a) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Pararra, Kabupaten Luwu Utara, Provinsi Sulawesi Selatan, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2003a) : Penyelidikan Pendahuluan Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Pentadio, Kabupaten Gorontalo, Provinsi Gorontalo, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2003b) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Pulu, Kabupaten Donggala, Provinsi Sulawesi Tengah, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2004) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Marana, Kabupaten Donggala, Provinsi Sulawesi Tengah, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2005a) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Suwawa, Kabupaten Bone Bolango, Provinsi Gorontalo, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2005b) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Pincara, Kabupaten Luwu Utara, Provinsi Sulawesi Selatan, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2005c) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia, dan Geofisika Daerah Panas Bumi Lompio, Kabupaten Donggala, Provinsi Sulawesi Tengah, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung. ----------, (2005d) : Survey Landaian Suhu MM-1 Daerah Panas Bumi Laenia, Kabupaten Konawe Selatan, Sulawesi Tenggara, Direktorat Jenderal Geologi Dan Sumber Daya Mineral, Bandung.
30
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
----------, (2006a) : Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia Dan Geofisika Daerah Panas Bumi Sangalla-Makale, Kabupaten Tana Toraja, Sulawesi Selatan, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2006b) : Survey Landaian Suhu SWW-1 Daerah Panas Bumi Suwawa, Kabupaten Bone Bolango, Gorontalo, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2006c) : Survey Landaian Suhu SWW-2 Daerah Panas Bumi Suwawa, Kabupaten Bone Bolango, Gorontalo, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2008a) : Survey Terpadu Geologi, Geokimia Dan Geofisika Daerah Panas Bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2008b) : Survey Terpadu Geologi, Geokimia Dan Geofisika Daerah Panas Bumi Massepe, Kabupaten Siddenreng Rappang, Sulawesi Selatan, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2008c) : Survey Terpadu Geologi, Geokimia Dan Geofisika Daerah Panas Bumi Sinjai, Kabupaten Sinjai, Sulawesi Selatan, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2008d) : Survey Landaian Suhu Daerah Panas Bumi Pararra, Kabupaten Luwu Utara, Sulawesi Selatan, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2010a) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Bora, Kabupaten Sigi, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2010b) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Lilli, Kabupaten Polewali Mandar, Sulawesi Barat, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011a) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Ranang-Kasimbar, Kabupaten Parigi Moutong, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011b) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Maranda, Kabupaten Poso, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011c) : Survey Pendahuluan Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Kabupaten Poso, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011d) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Riso, Kabupaten Polewali Mandar, Sulawesi Barat, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011e) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Laenia, Kabupaten Konawe Selatan, Sulawesi Tenggara, Badan Geologi, Bandung.
31
----------, (2011f) : Survey Magnetotellurik (MT) Daerah Panas Bumi Lilli, Kabupaten Polewali mandar, Sulawesi Barat, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011g) : Survey Magnetotellurik (MT) Daerah Panas Bumi Bora, Kabupaten Sigi, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2011h) : Survey Magnetotellurik (MT) Daerah Panas Bumi Laenia, Kabupaten Konawe Selatan, Sulawesi Tenggara, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012a) : Survey Pendahuluan Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Kabupaten Gorontalo, Boalemo, dan Pohuwato, Provinsi Gorontalo, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012b) : Survey Terpadu Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Kadidia, Kabupaten Sigi, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012c) : Survey Pendahuluan Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi Kabupaten Mamuju dan Mamuju Utara, Provinsi Sulawesi Barat, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012d) : Survey Magnetotellurik (MT) Daerah Panas Bumi Maranda, Kabupaten Poso, Sulawesi tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012e) : Survey Landaian Suhu LNA-1 Daerah Panas Bumi Laenia, Kabupaten Konawe Selatan, Sulawesi Tenggara, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012f) : Survey Landaian Suhu LNA-2 Daerah Panas Bumi Laenia, Kabupaten Konawe Selatan, Sulawesi Tenggara, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012g) : Survey Magnetotellurik (MT) Daerah Panas Bumi Marana, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012h) : Survey Magnetotellurik (MT) Daerah Panas Bumi Suwawa, Kabupaten Bone Bolango, Gorontalo, Badan Geologi, Bandung. ----------, (2012i) : Survey Landaian Suhu Daerah Panas Bumi Bora, Kabupaten Sigi, Sulawesi Tengah, Badan Geologi, Bandung. Asikin, 2008., Diktat Geologi Struktur (Tektonik) Indonesia, Kelompok bidang Keahlian Geologi Dinamis, Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral. Badan Geologi, (2015) :Geothermal Area Distribution Map and Its Potential in Indonesia, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Bandung.
32
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB III GEOLOGI
Darman H, Sidi. H, 2000., An Outline of The Geology of Indonesia, Indonesian Association of Geologist, Ikatan Ahli Geologi Indonesia. Guritno, 1996, dalam Richard Netherwood, A Geological Overview of Indonesia oil and gas industries, Schlumberger. Hall and Wilson, 2000. Neogene Sutures in Eastern Indonesia, Journal of Asian Earth Sciences, 18 (2000) 781 - 808. Priadi, B., Polve, M., Maury, C., Bellon,H., Soerjaatmaja, R. 1994. Tertiary and Quaternary magmatism in Central Sulawesi : chronological and petrological constraints, Journal of Southeast Asian Earth Sciences, vol.9 No I/2, pp, 81 - 93. Simanjuntak 1986; Davies 1990; Villeneuve et al. 2000, Peta Geologi Regional Lembar Konawe, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Villeneuve, J, Gunawan, W and Vidal O., 2000.Geology of the central Sulawesi belt (eastern Indonesia): constraints for geodynamic models, Springer-Verlag Wibowo, dkk., (2015) : Penentuan Kesamaan Reservoir Sistem Panas Bumi Kadidia dan Kadidia Selatan Kab Sigi, Sulawesi Tengah,, Buletin Sumber Daya Geologi, Volume 10, Nomor 2, hal. 111127.
33
BAB IV GEOKIMIA
BAB IV GEOKIMIA Andri Eko Ari Wibowo Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi Suatu sistem panas bumi umumnya memiliki karakteristik tersendiri baik karakteristik geologi, kimia fluida, kimia batuan, maupun fisika batuan. Karakteristik fluida meliputi sifat fisika manifestasi dan sifat kimia fluida yang didapat dari data manifestasi permukaan. Sifat fisika manifestasi terdiri dari temperatur, pH, konduktivitas listrik, dan debit manifestasi. Sifat kimia fluida meliputi komposisi senyawa kimia terlarut dalam air atau uap, serta gas pada manifestasi yang ditemukan dapat merupakan produk hasil reaksi yang terjadi antara gas-gas tersebut dengan oksigen (reaksi oksidasi-reduksi) atau hasil interaksi antara fluida panas dengan mineral tertentu yang terkandung pada batuan (Giggenbach, 1988). Data air panas dapat digunakan untuk mengetahui karakteristik fluida panas bumi seperti tipe air, asal fluida, lingkungan pembentukan fluida, dan temperatur reservoir (Nicholson, 1993). Data isotop dapat memberikan indikasi terhadap sumber, umur, dan jumlah air meteorik yang berinteraksi dengan reservoir. Konsentrasi gas inert dapat memberikan informasi tentang temperatur awal dari air recharge dan apakah terjadi boiling di bawah permukaan sebelum fluida panas mencapai permukaan. Variasi dari komposisi gas tanah seperti Hg dan CO2 dapat memberikan informasi tentang daerah permeabilitas tinggi (Fournier, 1991) Pada buku ini akan dibahas mengenai karakteristik fisika dan kimia fluida panas bumi pada sistem panas bumi non-vulkanik di Sulawesi berdasarkan hasil survei geokimia yang telah dilakukan oleh Pusat Sumber Daya Geologi sampai dengan tahun 2015. Pembahasan karakteristik sifat kimia fluida tersebut akan mengacu pada kelompok sistem panas bumi non-vulkanik di Sulawesi yaitu lingkungan vulkanik Tersier, plutonik, dan metamorf yang telah dibahas pada Bab III.
35
4.1 Data Geokimia Air Data geokimia air yang digunakan berasal dari 39 sistem panas bumi di Pulau Sulawesi dengan jumlah 152 conto air panas dan 83 conto isotop stabil δ18O dan δD air panas. Hasil analisis air panas menunjukkan perhitungan kesetimbangan ion > 5% hanya sebesar 6% (10 conto). Hasil tersebut mengindikasikan bahwa data analisis air panas layak digunakan untuk interpretasi selanjutnya. Sebaran temperatur manifestasi menunjukkan manifestasi air panas (50°C s.d. 90°C) sebanyak 53%, dan manifestasi air hangat (31,4°C s.d. 50°C) sebanyak 40%, sedangkan manifestasi mendidih (boiling hot spring) sebanyak 7% (Gambar 4.1). Sebaran pH manifestasi didominasi oleh fluida pH netral (6 s.d. 8) sebanyak 61%, sedangkan sisanya didominasi oleh fluida dengan pH relatif basa (8 s.d. 10,4) (Gambar 4.2). Nilai konduktivitas listrik (EC) didominasi oleh fluida dengan nilai EC 150 µs/cm s.d. 1.000 µs/cm dan 1.000 µs/cm s.d. 10.000 µs/cm. Sisanya sebanyak 11 manifestasi mempunyai nilai EC 10.000 µs/cm s.d. 18.000 µs/cm (Gambar 4.3).
Gambar 4.1. Histogram Sebaran Temperatur Manifestasi
36
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
Gambar 4.2. Histogram Sebaran pH Manifestasi
Gambar 4.3. Histogram Sebaran Nilai Konduktivitas Listrik Manifestasi Untuk mempelajari karakteristik fluida panas bumi perlu dilakukan klasifikasi secara kimiawi terhadap masing-masing air panas yang ada. Klasifikasi ini penting untuk menentukan teknik geokimia yang tepat dalam menganalisis air panas tersebut (Marini, 2003). Klasifikasi yang digunakan adalah dengan diagram segitiga Cl-SO4-HCO3,dan Na-K-Mg.
37
Diagram segitiga Cl-SO4-HCO3 digunakan untuk mengetahui distribusi atau sebaran tipe fluida pada sistem non-vulkanik. Diagram segitiga ini juga dapat mengetahui mekanisme pembentukan manifestasi air panas di permukaan. Pengetahuan mengenai tipe dan mekanisme pembentukan manifestasi air panas di permukaan tersebut penting untuk mengetahui tingkat representasi kondisi air panas di permukaan terhadap kondisi fluida di reservoir. Penentuan asal-usul fluida berguna untuk membantu memperkirakan lingkungan pembentukan sistem panas bumi dan kesetimbangan yang terjadi pada fluida panas di dalam sistem panas bumi nonvulkanik. Diagram segitiga Na-K-Mg dapat digunakan untuk mengklasifikasikan apakah fluida panas bumi sepenuhnya berada dalam kesetimbangan dengan batuan pada suhu tertentu, kesetimbangan sebagian, ataukah immature (pelarutan batuan dengan sedikit atau tanpa kesetimbangan kimia). Diagram segitiga Na-K-Mg memberikan indikasi apakah conto air panas sesuai untuk digunakan sebagai sarana memperkirakan kondisi reservoir panas bumi (geoindikator) ataukah tidak. Berdasarkan hasil plot diagram segitiga Cl-SO4-HCO3, mata air panas di Sulawesi didominasi oleh air bikarbonat sebesar 54,6% (83 lokasi) dan air klorida sebesar 28,3% (43 lokasi). Tipe lainnya berupa air sulfat sebesar 3,3% (5 lokasi), klorida-bikarbonat 9,2% (14 lokasi), klorida-sulfat 2% (3 lokasi), dan bikarbonat-sulfat 2,6% (4 lokasi) (Gambar 4.4). 9.2% 3.3%
2.0%
2.6%
28.3% 54.6%
Air Klorida
Air Bikarbonat
Air Sulfat
Air Klorida-bikarbonat
Air Klorida-sulfat
Air Bikarbonat-sulfat
Gambar 4.4. Diagram Persentase Tipe Air
38
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
Komposisi isotop stabil air panas digunakan untuk mengetahui besarnya pengkayaan 18O dan D pada sistem panas bumi nonvulkanik akibat adanya interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman. Sedangkan komposisi isotop air dingin digunakan sebagai perbandingan. Temperatur reservoir diperkirakan dengan menggunakan geotermometer unsur terlarut antara lain Na-K, silika, K-Mg, Na-Li, dan Na-K-Ca. Perkiraan temperatur reservoir yang didapat kemudian dibuat peta sebaran temperatur reservoir untuk daerah panas bumi non-vulkanik di Pulau Sulawesi. Selanjutnya karakteristik fluida panas bumi dari air panas di Sulawesi akan dibahas pada masing-masing lingkungan. 4.2 Lingkungan Vulkanik Tersier Lingkungan ini terletak di Sulawesi bagian utara, memanjang ke bagian barat dan selatan yang terdapat 29 daerah panas bumi dengan geologi regional didominasi oleh batuan vulkanik Tersier. Dari 29 daerah tersebut, hanya 19 daerah panas bumi yang mempunyai data analisis air panas untuk interpretasi lebih lanjut (Gambar 4.5). Air panas pada lingkungan ini umumnya bertipe klorida, bikarbonat, dan sebagian kecil bertipe sulfat (Gambar 4.6). Air panas yang memiliki tipe klorida terletak pada zona kesetimbangan sebagian (partial equilibrium), yang menandakan air langsung dari reservoir (Gambar 4.7). Hal tersebut ditandai dengan kandungan Cl yang cukup tinggi (230 mg/L s.d. 3200 mg/L). Sedangkan air bikarbonat sebagian besar terletak pada zona immature water dan batas dengan zona partial equilibrium, yang mengindikasikan adanya pencampuran dengan air meteorik. Air sulfat pada lingkungan ini seperti Dulangeya, Massepe (bikarbonat-sulfat), dan Petandio (klorida-sulfat) terletak pada zona immature water dan batas dengan zona partial equilibrium. Pada tipe sulfat tidak dijumpai air panas dengan pH asam, dimana didominasi pH netral (7,2 s.d. 8,4). Hal ini diperkirakan bahwa sulfat berasal dari proses mineralisasi, dimana di daerah mineralisasi umumnya akan terbentuk mineral sulfida yang merupakan sumber kandungan sulfat pada air panas tersebut. Hal ini diperkuat dengan ditemukannya
39
mineral sulfida seperti anhidrit dan pirit pada conto pemboran sumur landaian suhu di Suwawa.
Gambar 4.5. Peta Lokasi Panas Bumi Pada Lingkungan Vulkanik Tersier Air panas bertipe sulfat ini hanya ditemukan di lingkungan vulkanik Tersier dan tidak ditemukan di lingkungan plutonik maupun metamorf. Hal ini disebabkan karena fluida reservoir mengalami interaksi dengan mineral sulfida pada saat aliran lateral ke permukaan sehingga menyebabkan adanya kandungan sulfat di dalam air panas tersebut. Hasil isotop stabil δD dan δ18O (Gambar 4.8) menunjukkan nilai isotop pada lingkungan Vulkanik Tersier umumnya mendekati garis meteorik global. Nilai isotop yang lebih positif dijumpai pada fluida yang mengandung sulfat tinggi seperti Petandio, Massepe, Diloniyohu, Pohuwato, dan Suwawa. Hal ini mungkin disebabkan ada
40
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
pertukaran isotop 18O dan 16O antara fluida panas dan batuan yang dilaluinya.
Gambar 4.6. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3 Pada Lingkungan Vulkanik Tersier
Gambar 4.7. Diagram Segitiga Na-K-Mg Pada Lingkungan Vulkanik Tersier
41
Gambar 4.8. Grafik Isotop Stabil Pada Lingkungan Vulkanik Tersier 4.3 Lingkungan Plutonik Lingkungan ini terletak di Sulawesi bagian tengah dengan geologi regional didominasi oleh batuan plutonik. Terdapat 18 daerah prospek panas bumi yang pembentukan sistem panas buminya diperkirakan dipengaruhi oleh aktifitas tektonisme dari sesar Palu Koro. Dari 18 daerah tersebut, 13 lokasi yang mempunyai data analisis air panas untuk interpretasi lebih lanjut (Gambar 4.9). Air panas pada lingkungan ini didominasi oleh air klorida dan bikarbonat (Gambar 4.10). Air klorida seperti Bora, Pulu, Marana, dan Koala Rawa mempunyai temperatur permukaan yang tinggi (>90°C) dan berada di zona partial equilibrium (Gambar 4.11). Daerah ini terletak dekat dengan zona sesar Palu-Koro sehingga diperkirakan pemunculan air panas ini dikontrol oleh aktivitas tektonik. Pada air panas lainnya yang bertemperatur lebih rendah mempunyai tipe bikarbonat dan umumnya berada di zona immature water.
42
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
Gambar 4.9. Peta Lokasi Panas Bumi Pada Lingkungan Plutonik Isotop stabil δD dan δ18O menunjukkan hampir semua fluida mengalami pengkayaan δD dan δ 18O (Gambar 4.12). Pada beberapa mata air panas yang mempunyai temperatur mendidih di permukaan seperti Bora, Pulu, Kadidia, dan Marana akan mengalami pengkayaan yang lebih tinggi dan mempunyai nilai δ18O dan δD yang lebih positif dibandingkan mata air panas dengan temperatur yang lebih rendah. Hal ini disebabkan proses interaksi air panas dengan batuan di kedalaman, yang juga menandakan temperatur reservoir yang tinggi ataupun umur sistem yang sudah tua (Nicholson, 1993).
43
Gambar 4.10. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3 Pada Lingkungan Plutonik
Gambar 4.11. Diagram Segitiga Na-K-Mg Pada Lingkungan Plutonik
44
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
Gambar 4.12. Grafik Isotop Stabil Pada Lingkungan Plutonik 4.4 Lingkungan Metamorf Lingkungan ini terletak di Sulawesi bagian tengah ke arah timur yang terdapat 8 daerah prospek panas bumi. Dari 8 daerah tersebut, 7 lokasi mempunyai data analisis air panas untuk interpretasi lebih lanjut (Gambar 4.13). Air panas pada lingkungan ini umumnya merupakan air klorida dan bikarbonat (Gambar 4.14). Air klorida berada pada daerah Maranda, yang mempunyai temperatur permukaan tinggi (>90°C), dan terletak pada zona partial equilibrium. Sedangkan air klorida lainnya (Amohola) berada ada zona immature water.
45
Gambar 4.13. Peta Lokasi Panas Bumi Pada Lingkungan Metamorf Pada air bikarbonat, semua air panas mempunyai kesetimbangan pada zona immature water (Gambar 4.15). Hal ini menunjukkan ada pencampuran fluida panas dengan air meteorik. Selain itu, lokasi pemunculan manifestasi yang umumnya berada pada batugamping dan kontak litologi antara batugamping dan metamorf, menyebabkan fluida di daerah ini kaya akan bikarbonat dan Ca. Fluida reservoir yang mengalir ke permukaan mengalami interaksi dengan batugamping yang membuat fluida menjadi air bikarbonat. Isotop stabil δD dan δ18O pada lingkungan ini umumnya terletak mendekati garis meteorik lokal, kecuali pada air panas Maranda dan Amohola yang sedikit mengalami pengkayaan (Gambar 4.16). Hal ini menandakan air panas yang muncul di permukaan, dipengaruhi oleh air meteorik. Terlihat juga dari diagram segitiga Na-K-Mg yang terletak pada zona immature water.
46
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
Gambar 4.14. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3 Pada Lingkungan Metamorf
Gambar 4.15. Diagram Segitiga Na-K-Mg Pada Lingkungan Metamorf 47
Gambar 4.16. Grafik Isotop Stabil Pada Lingkungan Metamorf 4.5 Temperatur Reservoir Perhitungan geotermometer air digunakan untuk memperkirakan suhu bawah permukaan yang didasarkan pada konsentrasi unsurunsur terlarut di dalam manifestasi. Hingga saat ini, belum ada kajian tentang metode geotermometer apa yang cocok digunakan untuk sistem non-vulkanik. Berdasarkan Wibowo (2013), dari statistik data geotermometer Sulawesi yang dibandingkan dengan data sumur landaian suhu untuk nilai gradien temperatur dan data MT untuk perkiraan puncak reservoir, maka semua geotermometer Na-K cocok di gunakan, dengan geotermometer Na-K yang dirumuskan oleh Fournier (1979) yang paling mendekati karena mempunyai nilai koefisien korelasi (R2) mendekati 1 (Tabel 4.1 dan Gambar 4.17). Nilai koefisien korelasi mendekati 1 ini menandakan adanya hubungan linear yang kuat antara perhitungan temperatur reservoir dari sumur landaian suhu dan dari geotermometer unsur terlarut. Tabel 4.2 menunjukkan hasil perhitungan geotermometer Na-K (Fournier, 1979) untuk semua lokasi air panas di Sulawesi, sedangkan Gambar 4.18 menunjukkan peta sebaran temperatur reservoir daerah panas bumi di Sulawesi.
48
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
700
750
750
1000
850
1000
Bora
Laenia
Marana
Suwawa
Pararra
Lilli
o
53.7 oC pada 100 m 270
53.19 pada 250 m
11,44 oC/100 m
Misal, gradien sama seperti Suwawa
53.3 oC pada 235 m
65.1 oC pada 225 m
8.8 C/100 m
o
14 oC/100 m
174
122
120
329 234 173
o
40 oC/100 m 103.8 oC pada 185 m Misal, gradien sama seperti Bora
o
185
63.18 oC pada 100 m
220
230
T reservoir dari sumur
21.21 C/100 m 47.21 C pada 100 m
32 oC/100 m
28.51 C/100 m 84.17 C pada 225 m
o
29.72 oC/100 m
Gradient Temp
170
110
150
160
140
160
170
120
170
230
250
210
190
140
190
240
260
220
160
110
160
210
240
190
170
110
160
180
200
190
219
140
150
250
250
270
180
50
120
110
100
120
SiO2(1) Na-K(2) Na-K(3) Na-K(4) Na-K-Ca(5) Na-Li(6) K-Mg(7)
T reservoir dari Geotermometer
Keterangan: (1)Fournier, 1981; (2)Fournier, 1979; (3)Gigenbach, 1988; (4)Arnorsson, 1998; (5)Fournier dan ..Truesdell, 1973; (6)Fouilac and Michard, 1981; (7)Gigenbach, 1988. Kotak berwarna orange menandakan nilai ..perhitungan geotermometer air yang mendekati nilai geotermometer dari data sumur.
Puncak Reservoir (m)
Lokasi
Tabel 4.1. Perhitungan Temperatur Reservoir Berdasarkan Data MT dan Sumur Landaian Suhu.
BAB IV GEOKIMIA
49
50
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
Gambar 4.17. Grafik Data Temperatur Dari Geotermometer Air Vs Temperatur Dari Data Sumur
Tabel 4.2. Hasil Perhitungan Geotermometer Untuk Masing-masing Lingkungan
BAB IV GEOKIMIA
51
Gambar 4.18. Peta Sebaran Temperatur Reservoir di Pulau Sulawesi 4.6 Karakteristik Umum Fluida Panas Bumi Non-vulkanik Di Sulawesi Karakteristik mata air di sistem panas bumi non-vulkanik di Sulawesi umumnya didominasi air bikarbonat dan klorida dengan temperatur 31,4°C s.d. 104,1°C. Di beberapa tempat ditemukan air sulfat dan kombinasi ketiganya. Air sulfat di sistem non-vulkanik Sulawesi mempunyai pH netral dan tidak ditemukan manifestasi dengan pH yang asam. Karakteristik kimia fluida manifestasi di sistem non-vulkanik di Sulawesi sangat dipengaruhi oleh litologi lokal hasil dari interaksi fluida panas dengan batuan. Air bikarbonat yang dominan di Sulawesi diperkirakan hasil pelarutan mineral karbonat oleh fluida panas. Sebagai contoh daerah Laenia dan Mangolo yang didominasi oleh batugamping dan metamorf, interaksi fluida panas dan batugamping 52
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB IV GEOKIMIA
menyebabkan fluida kaya akan kalsium dan bikarbonat. Fluida manifestasi yang muncul di permukaan juga banyak dipengaruhi oleh pencampuran dengan air meteorik yang mengandung bikarbonat cukup tinggi. Terutama pada aliran lateral dengan jarak yang cukup jauh dari reservoar. Hal ini juga terlihat, hampir semua air bikarbonat yang muncul berada pada zona immature water. Air klorida banyak dijumpai di sistem non-vulkanik Sulawesi pada air panas bertemperatur tinggi (> 90°C). Air klorida umumnya berada pada partial equilibrium, yang mengindikasikan fluida langsung dari reservoar dengan sedikit sekali pencampuran dengan air meteorik. Pada beberapa tempat seperti Bora, Marana, dan Koala Rawa, air klorida dicirikan oleh manifestasi temperatur tinggi, di beberapa tempat ditemukan sinter silika, tanah panas, dan konsentrasi Cl tinggi 500mg/L .s.d. 4000 mg/L. Air sulfat juga ditemukan di Sulawesi dengan ciri-ciri yang berbeda seperti di daerah vulkanik, dimana air sulfat ini bukan merupakan hasil kondensasi dari fluida magmatik. Air sulfat ini terbentuk akibat pelarutan mineral sulfida oleh fluida panas pada saat perjalanannya menuju ke permukaan. Mineral sulfida ini banyak dijumpai di lingkungan Vulkanik Tersier dimana proses mineralisasi terjadi. Pada beberapa daerah panas bumi di Sulawesi, dimana dijumpai daerahdaerah mineralisasi di permukaan akan mengandung sulfat tinggi pada fluida air panasnya. Kisaran konsentrasi sulfat di daerah ini antara 200mg/L s.d. 400 mg/L. Bahkan di beberapa daerah seperti Suwawa, Dulangeya, dan Pohuwato, konsentrasi sulfat bisa mencapai 800 mg/L. Air sulfat ini tidak ditemukan di lingkungan plutonik dan metamorf. Karakteristik fisik fluida seperti temperatur manifestasi dan reservoir banyak dipengaruhi oleh keberadaan struktur geologi. Di sini terlihat pada manifestasi dengan temperatur tinggi di permukaan, banyak dijumpai pada sistem panas bumi yang terletak pada zona sesar aktif Palu Koro. Begitu juga halnya dengan temperatur reservoir. Hasil perhitungan temperatur bawah permukaan di daerah Sulawesi, didominasi oleh kisaran temperatur 100°C .s.d. 200°C, yang termasuk pada entalpi rendah-sedang. Pada beberapa daerah panas bumi, dijumpai perkiraan temperatur reservoar 100 Ohm.m tersebar di sebelah utara, sedangkan nilai tahanan jenis semu sedang 50-100 Ohm.m tersebar di sebelah selatan mata air panas Libungo. Nilai tahanan jenis rendah 64 mGal di sebelah utara dan timurlaut yang diduga berasosiasi dengan batuan metamorf di timurlaut dan batuan granit di sebelah utara (Gambar 5.11). Di sebelah selatan terlihat adanya sebaran anomali rendah 90 Ohm.m) di sebelah timurlaut
74
SISTEM PANAS BUMI NON-VULKANIK DI SULAWESI
BAB V GEOFISIKA
(Gambar 5.12). Nilai tahanan jenis tinggi tersebut diinterpretasikan sebagai batuan metamorf, sedangkan nilai tahanan jenis sedang diinterpretasikan sebagai batuan granit Tersier. Tahanan jenis rendah (100 Ohm.m terletak di sebelah timurlaut yang diinterpretasikan sebagai respon dari batuan metamorf dan batuan granit Tersier. Nilai tahanan jenis rendah
View more...
Comments
