1.4 Makalah Survei Aliran Panas Permis(2015)
SURVEI ALIRAN PANAS (HEAT FLOW)
DAERAH PANAS BUMI PERMIS
KABUPATEN BANGKA SELATAN, PROVINSI BANGKA BELITUNG
Edy Purwoto, Yuanno Rezky, Robertus S.L. Simarmata
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Daerah panas bumi Permis secara umum berada pada tatanan geologi yang
didominasi oleh batuan sedimen dan intrusi granit serta berada pada administrasi daerah
Permis, Kecamatan Simpang Rimba, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung.
Gejala panas bumi diperlihatkan oleh manifestasi panas bumi berupa 2 mata air panas
yang berdekatan dengan temperatur berkisar antara 49 – 57 °C yang berada di daerah
penyelidikan.
Temperatur dasar lubang berkisar antara 28,36 hingga 59,96 oC, dengan luas daerah
anomali mencapai ± 6,52 km2, sebaran nilai gradien temperatur permukaan berkisar antara
0,01 hingga 0,13 oC/m dengan total luas zona anomali adalah ± 2,57 km2 dan Sebaran nilai
aliran panas (heat flow) berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2 dengan total luas zona anomali
adalah ± 1,63 km2.
Hasil kompilasi dari beberapa zona anomali yaitu, anomali gradien termal, anomali
temperatur dasar lubang, anomali aliran panas serta hasil kompilasi dari penyelidikan
terdahulu, terdapat konsistensi di bagian utara daerah penyelidikan. Konsistensi ini
kemungkinan berkaitan erat dengan aktivitas sesar sesar yang ada serta adanya pelapukan
batuan granit yang menghasilkan endapan batupasir kuarsa dimana pada proses ini dapat
menghasilkan /membentuk unsur radiokatif.
Secara keseluruhan aliran panas di daerah ini masih sangat dikontrol oleh keberadaan
manifestasi panas bumi Permis yang secara geologi di susun oleh batuan granit sebagai
pembawa radioktif yang diperkirakan sebagai pembawa panas dan berada dalam daerah
prospek 3G daerah panas bumi Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka
Belitung.
PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Permis dipilih
sebagai salah satu daerah penyelidikan
setelah mengkaji data hasil Survei Terpadu
(Geologi, Geokimia dan Geofisika Daerah
Panas bumi Permis pada tahun 2014),
yang menunjukan adanya prospek panas
bumi di daerah tersebut. Manifestasi panas
bumi di daerah penyelidikan berupa
kemunculan kelompok mata air panas
Permis dengan temperatur berkisar antara
49 - 57°C.
Secara administratif daerah panas
bumi Permis termasuk ke dalam wilayah
Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi
Bangka Belitung (Gambar 1).
Daerah
penyelidikan
tersusun
Berdasarkan urutan stratigrafinya dari
batuan berumur tertua sampai ke paling
muda adalah Satuan Batupasir (TRp),
Satuan Granit Permisan (TJg), serta
endapan permukaan berupa Endapan
Rawa dan Pantai (Qs) dan Aluvium (Qa).
Batupasir tersingkap luas di daerah Permis,
hampir mencapai 50% dari luas daerah
panas bumi Permis. Jika disebandingkan
dengan Peta Geologi Bangka Selatan
(Margono, 1995), batupasir di daerah
Permis sebanding dengan batupasir
Formasi Tanjung Genting yang berumur
Trias. Satuan batuan granit tersingkap luas
di bagian tenggara dan selatan daerah
panas bumi Permis, serta setempatsetempat di bagian tengah dan baratlaut.
Granit di daerah ini sama dengan granit
Klabat yang secara umum terdapat di
Pulau Bangka. Jika disebandingkan
dengan Peta Geologi Bangka Selatan
(Margono,
1995),
granit
tersebut
merupakan bagian dari Granit Klabat yang
berumur Trias Akhir dan menerobos satuan
batupasir Formasi Tanjung Genting yang
berumur Trias. Endapan permukaan
terdapat di bagian utara dan tengah daerah
panas bumi Permis. Lokasi ini merupakan
lahan bekas tambang timah yang terisi oleh
endapan
permukaan
berupa
pasir,
lempung, dan kerikil. Satuan endapan
aluvium terdapat di sepanjang Sungai
Bangkakota yang mengalir ke arah pantai
barat, yaitu di daerah Tanjung Karak.
Aluviumnya tersusun oleh endapan pasir
kuarsa dan lumpur (Gambar 2).
Manifestasi panas bumi di daerah
panas bumi Permis berada di sekitar pasir
endapan permukaan di daerah bekas
tambang timah yang kemunculannya
dikontrol oleh sesar mendatar berarah
baratlaut-tenggara sampai utara-selatan.
Pembentukan sistem panas bumi di
Daerah Permis diperkirakan berasosiasi
dengan tubuh batuan plutonik dengan
dimensi yang besar, yaitu batolit Granit
Klabat yang berumur Trias Akhir – Jura
Awal. Dengan umur batuannya yang sudah
tua, maka diperkirakan sisa panas dari
magma yang dimilikinya pun sudah sangat
sedikit. Hal lain yang diperkirakan menjadi
sumber energi panas dari tubuh batolit
granit
adalah
kandungan
unsur
radioaktifnya.
Litologi pembentuk reservoir diduga
merupakan akibat dari proses aktivitas
tektonik yang berlangsung sejak Perem
yang membentuk struktur kekar yang
intensif dan memungkinkan batuan
malihan dan plutonik yang sudah terbentuk
sebelumnya memiliki permeabilitas yang
cukup baik untuk meloloskan fluida,
khususnya fluida hidrotermal di daerah
penyelidikan. Anomali panas tinggi di
sekitar tubuh granit selanjutnya memanasi
air meteorik yang masuk ke kedalaman,
dan selanjutnya secara konvektif air panas
tersebut menuju ke permukaan sebagai
fluida panas melalui jalur atau bidang
sesar.
Sistem
panas
bumi
Permis
diperkirakan
tidak
memiliki
lapisan
penudung dikarenakan tidak terjadinya
interaksi intensif antara fluida panas dan
batuan untuk membentuk lapisan lempung
ubahan melalui proses alterasi batuan
(Survei Geologi dan Geokimia, 2010).
Pasokan fluida sistem panas bumi
berasal dari air meteorik, yaitu air meteorik
yang mengalami penetrasi sangat dalam
melalui media kekar atau sesar yang
kemudian kembali menuju ke permukaan
sebagai air panas setelah berinteraksi
terlebih dahulu dengan sumber panas yang
berasal dari aktivitas unsur-unsur radioaktif
penyusun batuan granit. Kontak antara
fluida panas dengan batuan akan
mengubah sifat kimia dari fluida tersebut.
Kehadiran fluida magmatik sebagaimana
terindikasi dari kandungan SO4=, Cl- dan
hasil plotting isotop Oksigen 18 dan
Deuterium,
telah
mengakibatkan
terbentuknya karakteristik fluida yang baru.
Selain itu, dalam pemunculannya menuju
permukaan,
fluida
panas
tersebut
diperkirakan mengalami percampuran
dengan air permukaan, di antaranya
pengaruh penetrasi air laut yang banyak
terkandung dalam endapan pasir di daerah
sekitar mata air panas Permis. Hal itu dapat
dilihat dari hasil plotting pada diagram
segitiga SO4-Cl-HCO3 yang menunjukkan
bahwa air panas daerah Permis termasuk
tipe klorida dan airnya memiliki rasa asin.
Temperatur fluida panas di bawah
permukaan diperkirakan hanya sekitar 115
o
C, berdasarkan geotermometer silika
terhadap air panas Permis-1 dan Permis-2.
Sebaran area prospek panas bumi
dalam sistem panas bumi Permis
berdasarkan hasil survei metode geologi
dan geokimia terdapat di bagian tengah
daerah penyelidikan (Gambar 3), tepatnya
di sekitar lokasi mata air panas Permis dan
sedikit meluas ke bagian timur yang
dibatasi oleh sebaran anomali merkuri
(Hg).
Sistem panas bumi di daerah
Permis yang mempunyai luas wilayah
prospek sekitar 4 km2, temperatur bawah
permukaan diduga sebesar 115°C dan
temperatur cut-off sebesar 110° dengan
asumsi sistem pembangkit listriknya
menggunakan teknologi binary skala kecil.
Dengan
menggunakan
metode
penghitungan volumetrik, melalui beberapa
asumsi yaitu tebal reservoir 1 km, recovery
factor25%, faktor konversi 10%, dan
lifetime 30 tahun, maka hasil perhitungan
potensi sumber daya hipotetiknya adalah
sebesar 3 MWe.
METODOLOGI
Penyelidikan aliran panas
ini
dimaksudkan untuk memetakan aliran
panas secara vertikal dan horizontal pada
daerah anomali dan daerah prospek di
sekitar manifestasi panas bumi dengan
mengkaji morfologi, satuan batuan, pola
struktur,
serta
mempelajari
semua
parameter geologi yang berperan dalam
pembentukan sistem panas bumi di daerah
Permis, Kabupaten Bangka Selatan,
Propinsi Bangka Belitung.
Tahapan penyelidikan aliran panas
yang dilakukan, yaitu kajian literatur dan
hasil, penyelidikan terpadu lapangan dan
pengolahan
data
serta
analisis
laboratorium.
Penyelidikan lapangan terdiri dari
tahapan pengamatan lokasi, pengeboran 5
hingga 10 meter, pengukuran temperatur,
pengambilan sampel dan pengolahan data
serta penghitungan aliran panas (Heat
Flow).
HASIL PENYELIDIKAN
Dalam penyelidikan aliran panas ini
pengeboran menggunakan hand auger dan
mesin bor Hydriil Centura, dengan jumlah
lubang sebanyak 45 lubang bor yang
mempunyai kedalaman rata-rata antara 4 10 meter dengan diameter lubang
berukuran 2 ½”. Sebaran titik bor dapat
dilihat pada Gambar 4. Tidak tercapainya
kedalaman lubang sampai 10 meter
selama pengeboran, disebabkan oleh
formasi yang kurang kompak terutama di
kedalaman 3-4 m sehingga sering terjadi
runtuhan
yang
menyebabkan
pendangkalan lubang bor dan juga formasi
batuan yang keras menyulitkan untuk
ditembus.
Pengukuran
Konduktivitas
Panas
Sampel Batuan/Tanah
Pengambilan contoh batuan/tanah
diambil mulai di sekitar kedalaman 5 – 10
meter dari setiap lubang dan selanjutnya
sampel batuan/tanah diseleksi untuk
keperluan analisis laboratorium.
Dari
hasil
pengukuran
nilai
konduktivitas panas (k) menunjukkan
bahwa rata-rata nilai konduktivitas adalah
2,41,98 W/m.K dengan kisaran nilai antara
1,09 hingga 3,10 W/m.K. Pada umumnya
nilai konduktivitas batuan akan semakin
tinggi pada batuan yang masih segar
kondisinya. Selain itu batuan yang
mengandung mineral mafik tinggi (basa
dan ultrabasa) umumnya mempunyai nilai
k lebih tinggi dari pada batuan
berkomposisi asam, hal ini karena
terdapatnya kandungan mineral mafik yang
tersusun oleh unsur logam magnesium
(Mg) dan besi (Fe).
Secara umum setelah dilakukan
pengukuran hasil nilai konduktivitas panas
daerah panas bumi Permis ini tidak
memiliki perbedaan nilai yang tidak terlalu
besar
(menyolok)
dengan
nilai
batuan/tanah satu dengan yang lain
(Gambar 5). Oleh karena itu sebaran nilai
konduktivitas panas daerah Permis ini
terbagi menjadi 2 (dua) zona yaitu zona
yang mempunyai nilai konduktivitas panas
relatif tinggi dan zona yang mempunyai
nilai konduktivitas panas relatif rendah.
Daerah dengan nilai konduktivitas
panas relatif tinggi (warna merah hingga
kuning pada peta) mendominasi daerah
penyelidikan, tersebar dari sebelah barat
laut, selatan, dan sebagian tenggara dari
daerah penyelidikan, berasosiasi dengan
litologi berupa endapan rawa dan batuan
sedimen berupa batupasir dan granit.
Daerah dengan nilai konduktivitas
panas relatif rendah (warna hijau hingga
biru) tersebar di baratdaya dan timurlaut
daerah penyelidikan berasosiasi dengan
granit yang diperkirakan memiliki unsur
radioaktif, dan meta sedimen.
Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor
Dari hasil pengukuran diketahui
temperatur dasar lubang berkisar antara
28,36 hingga 59,96oC dengan nilai ratarata 30,06oC. Nilai 28,36oC merupakan nilai
minimal temperatur yang terukur di lubang
PMS-31 yang berada diperkebunan karet
desa Sebagin, sedangkan 59,96oC adalah
nilai maksimum yang didapat dari dasar
lubang PMS-1 yang berada di dekat
manifestasi permukaan berupa mata air
panas Permis dengan jarak ± 20 meter.
Distribusi temperatur dasar lubang
di daerah penyelidikan terlihat pada
Gambar 6, dari hasil perhitungan statistik
dengan menggunakan grafik probabilitas
diperoleh nilai ambang atau background
sebesar 30,06oC, sehingga temperatur
yang mempunyai nilai lebih tinggi dari
30,06oC adalah temperatur anomali (garis
putus-putus merah).
Pada Gambar 6 terlihat bahwa
penyebaran zona anomali temperatur lebih
dari 30,06oC berada pada lokasi di sekitar
manifestasi air panas Permis serta arah
barat, yang lingkungan geologinya adalah
batuan endapan rawa dan Alluvium yang
cukup luas. Luas areal daerah anomali
temperatur dasar lubang bor daerah
Permis ini mencapai 6,52 km2. Maka dari
semua hitungan dan dengan menggacu
stastik nilai yang mencolok dibanding
dengan nilai secara regional maka data
tersebut bisa kita dapatkan secara benar.
Sebaran
Gradien
Temperatur
Permukaan
Nilai gradien rata-rata di lapisan
kerak bumi baik itu tersusun oleh batuan
beku, sedimen atau metamorf adalah 3
o
C/100m atau 0,03 oC/m artinya setiap
terjadi penurunan kedalaman 100 m akan
terjadi kenaikan suhu 3 oC. Di beberapa
daerah terutama daerah jalur vulkanik aktif,
nilai gradien termal relatif lebih tinggi dari 3
o
C/100m, hal ini dikarenakan adanya
sumber panas, dalam hal ini magma yang
tersimpan
dalam
dapur
magma
memancarkan panas secara konduktif ke
segala
arah sehingga
memberikan
tambahan heat flux.
Pada Gambar 7 memperlihatkan
bahwa secara umum zona anomali
terdapat di bagian tengah daerah
penyelidikan yaitu berada di sekitar
manifestasi mata air panas Permis. Nilai
gradien termal yang terukur berkisar antara
0,01 hingga 0,13oC/m dengan rata – rata
0,06oC/m. Penyebaran zona anomali
gradien termal daerah penyelidikan
berasosiasi dengan lingkungan geologi
batuan
Sedimen
batupasir
dan
metasedimen, serta berasosiasi juga
dengan manifestasi panas bumi berupa
mata air panas Permis.
Luas zona anomali gradien termal
didaerah penyelidikan dengan mengambil
nilai latar 0,10oC/m dari hasil hitungan
serta didapat grafik probablitas maka
mencapai 2,57 km2 (garis merah putusputus pada Gambar 7).
Sebaran Aliran Panas Permukaan
Peta distribusi nilai aliran panas
(heat flow) di lokasi penyelidikan terlihat
pada Gambar 7. Dengan menggunakan
metode grafik probabilitas didapat nilai 0,24
W/m2 sebagai nilai latar (background)
maka daerah yang mempunyai nilai aliran
panas lebih dari 0,24 W/m2 termasuk
daerah anomali.
Nilai aliran panas (heat flow)
berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2,
dengan rata-rata 0,16 W/m2.
Gambar 8 memperlihatkan bahwa
zona anomali aliran panas permukaan
muncul di timur daerah penyelidikan yang
berada di sekitar manifestasi mata air
panas Permis. Zona ini berasosiasi
lingkungan geologi batuan Sedimen
berupa batupasir didominasi butiran
mineral kuarsa, feldspar, siderit, dan
mineral opak, serta meta sedimen berupa
batupasir yang sudah lapuk.
Total luas zona anomali aliran
panas (heat flow) didaerah penyelidikan
dengan mengambil nilai latar 0,24oW/m
maka mencapai 1,63 km2 (garis merah
putus-putus pada Gambar 8).
PEMBAHASAN
Sistem panas bumi dapat terbentuk
akibat terjadinya transfer panas dalam
bentuk konduktif dan konvektif melalui
suatu media padat untuk transfer konduktif
dan media fluida untuk transfer konvektif.
Pembentukan sistem panas bumi tidak
lepas dari kehadiran kedua media tersebut.
Besarnya panas yang merambat secara
konduktif
dapat
dihitung
dengan
pendekatan metode aliran panas.
Panas yang merambat melalui
media batuan secara konduktif dapat
merambat hingga ke permukaan dengan
asumsi media batuan tersebut seragam.
Laju aliran panas mengalir berbanding
lurus dengan ketebalan, perbedaan
temperatur, dan konduktivitas termal.
Semakin padat batuan yang berfungsi
sebagai media transfer aliran panas
biasanya transfer panas akan tertahan,
dicirikan dengan nilai konduktifitas pada
batuan yang tinggi.
Pola sebaran aliran panas di daerah
penyelidikan tersebar di wilayah sekitar
Permis dengan luas 12 x 12 km2. Distribusi
aliran panas menunjukkan nilai yang
dianggap anomali muncul disekitar air
panas. Pola anomali yang muncul
membentuk pola melingkar dan menutup
dengan nilai aliran panas > 0,36 W/m2. Nilai
tersebut sangat berbeda dengan anomali
aliran panas regional sehingga keduanya
tidak bisa dibandingkan.
Anomali yang muncul di bagian
tengah penyelidikan terkonsentrasi di
daerah air panas Permis. Manifestasi di
Permis muncul berupa air panas dengan
temperatur ±58,57°C berada di lingkungan
batuan sedimen berupa batupasir dan
endapan permukaan. Keadaan tersebut
diakibatkan oleh perbedaan kondisi
geologi, terutama litologi dan struktur
setempat yang mencolok antara batuan
meta sedimen di utara dan batuan granit
yang terkekarkan di selatan.
Hasil interpolasi peta sebaran nilai
landaian suhu di kedalaman 5 m
menunjukkan pola yang sangat mirip
dengan nilai aliran panas dan keduanya
berbanding lurus. Semakin tinggi nilai
landaian suhunya semakin besar aliran
panasnya.
Berdasarkan
kompilasi
peta
landaian suhu dan aliran panas, daerah
prospek berada di lokasi air panas dengan
total luas 1,63 km2 di sekitar Permis.
(Gambar 9) masih berada di dalam batas
area prospek dari survei terpadu Permis.
Kompilasi dari metode geofisika
dengan
hasil
penyelidikan
geologi,
geokimia menunjukkan adanya kumpulan
anomali yang berkorelasi dengan luas
prospek panas bumi yang mencakup
manifestasi panas bumi Permis dan
memiliki luas sekitar 3 km2 dan zona
anomali ini berkorelasi dengan hampir
semua zona anomali survei aliran panas
permukaan.
Hasil kompilasi dari beberapa zona
anomali yaitu, anomali gradien termal,
anomali temperatur dasar lubang, anomali
aliran panas serta hasil kompilasi dari
penyelidikan terdahulu terdapat konsistensi
di bagian utara daerah penyelidikan.
Konsistensi ini kemungkinan berkaitan erat
dengan aktivitas sesar sesar yang
ada serta adanya pelapukan batuan granit
yang menghasilkan endapan batupasir
kuarsa dimana pada proses ini dapat
menghasilkan
/membentuk
unsur
radiokatif.
Secara keseluruhan aliran panas di
daerah ini masih sangat dikontrol oleh
keberadaan manifestasi panas bumi
Permis yang secara geologi di susun oleh
batuan granit sebagai pembawa radioktif
yang diperkirakan sebagai pembawa
panas.
KESIMPULAN
Dari hasil survei aliran panas
permukaan
diperoleh
beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
• Dari hasil pengukuran diketahui bahwa
daerah Permis memiliki temperatur
dasar lubang yang berkisar antara 28,36
hingga 59,96oC. Nilai tertinggi didapat
dari dasar lubang PMS-01 berada di
dekat manifestasi air panas Permis
dengan luas daerah anomali mencapai
± 6,52 km2.
•
• Sebaran nilai gradien temperatur
permukaan di daerah Permis berkisar
antara 0,01 hingga 0,13oC/m dengan
total luas zona anomali adalah ± 2,57
km2.
• Sebaran nilai aliran panas (heat flow) di
daerah Permis berkisar antara 0,03
hingga 0,36 W/m2 dengan total luas
zona anomali ± 1,63 km2.
• Hasil kompilasi dari beberapa zona
anomali yaitu, anomali gradien termal,
anomali temperatur dasar lubang,
anomali aliran panas serta geosains di
daerah Permis terdapat konsistensi
anomali yaitu di sekitar pemunculan air
panas Permis.
•
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami ucapkan
kepada semua pihak yang membantu
dalam pembuatan tulisan ini, yang telah
memberi kemudahan dalam mengakses
data yang diperlukan.
DAFTAR PUSTAKA
Andi Mangga dan Djamal, 1994. Peta Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatera. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, 2012.Bangka Belitung dalam Angka. Badan Pusat
Statistik Bangka Belitung, Bangka.
Baharuddin dan Sidarto, 1995. Peta Geologi Lembar Belitung, Sumatera. Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi, Bandung
Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bangka Belitung, 2011. Potensi Panas Bumi
di Provinsi Bangka Belitung
Margono, Supandjono dan Partoyo, 1995. Peta Geologi Lembar Bangka Selatan, Sumatera,
Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Pusat Sumber Daya Geologi, 2012.Survei Pendahuluan Panas Bumi Pulau Bangka dan Pulau
Belitung.Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.
Pusat Sumber Daya Geologi, 2014.Survei Terpadu Geologi dan Geokimia Panas Bumi Pulau
Bangka Selatan.
Pusat Sumber Daya Geologi, 2014. Survei Geofisika AMT Panas Bumi Pulau Bangka
Selatan.
Standar Nasional SNI 13-6009-1999. Metode Estimasi Potensi Energi Panas Bumi. Badan
Standarisasi Nasional.
Gambar 1. Peta Lokasi Daerah Penyelidikan
Gambar 2. Peta Geologi Daerah Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka
Belitung
Gambar 3. Peta Prospek Daerah Panas Bumi Permis
Gambar 4. Peta Sebaran Titik Bor dan Pengambilan Sampel Daerah Permis
Gambar 5. Peta Sebaran Konduktivitas Panas Daerah Permis
Gambar 6. Peta Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor Daerah Permis
Gambar 7. Peta Sebaran Gradien Temperatur Permukaan Daerah Permis
Gambar 8. Peta Sebaran Aliran Panas Permukaan Daerah Permis
Gambar 9. Peta Kompilasi Geosains dan Aliran Panas Daerah Permis
DAERAH PANAS BUMI PERMIS
KABUPATEN BANGKA SELATAN, PROVINSI BANGKA BELITUNG
Edy Purwoto, Yuanno Rezky, Robertus S.L. Simarmata
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Daerah panas bumi Permis secara umum berada pada tatanan geologi yang
didominasi oleh batuan sedimen dan intrusi granit serta berada pada administrasi daerah
Permis, Kecamatan Simpang Rimba, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung.
Gejala panas bumi diperlihatkan oleh manifestasi panas bumi berupa 2 mata air panas
yang berdekatan dengan temperatur berkisar antara 49 – 57 °C yang berada di daerah
penyelidikan.
Temperatur dasar lubang berkisar antara 28,36 hingga 59,96 oC, dengan luas daerah
anomali mencapai ± 6,52 km2, sebaran nilai gradien temperatur permukaan berkisar antara
0,01 hingga 0,13 oC/m dengan total luas zona anomali adalah ± 2,57 km2 dan Sebaran nilai
aliran panas (heat flow) berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2 dengan total luas zona anomali
adalah ± 1,63 km2.
Hasil kompilasi dari beberapa zona anomali yaitu, anomali gradien termal, anomali
temperatur dasar lubang, anomali aliran panas serta hasil kompilasi dari penyelidikan
terdahulu, terdapat konsistensi di bagian utara daerah penyelidikan. Konsistensi ini
kemungkinan berkaitan erat dengan aktivitas sesar sesar yang ada serta adanya pelapukan
batuan granit yang menghasilkan endapan batupasir kuarsa dimana pada proses ini dapat
menghasilkan /membentuk unsur radiokatif.
Secara keseluruhan aliran panas di daerah ini masih sangat dikontrol oleh keberadaan
manifestasi panas bumi Permis yang secara geologi di susun oleh batuan granit sebagai
pembawa radioktif yang diperkirakan sebagai pembawa panas dan berada dalam daerah
prospek 3G daerah panas bumi Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka
Belitung.
PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Permis dipilih
sebagai salah satu daerah penyelidikan
setelah mengkaji data hasil Survei Terpadu
(Geologi, Geokimia dan Geofisika Daerah
Panas bumi Permis pada tahun 2014),
yang menunjukan adanya prospek panas
bumi di daerah tersebut. Manifestasi panas
bumi di daerah penyelidikan berupa
kemunculan kelompok mata air panas
Permis dengan temperatur berkisar antara
49 - 57°C.
Secara administratif daerah panas
bumi Permis termasuk ke dalam wilayah
Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi
Bangka Belitung (Gambar 1).
Daerah
penyelidikan
tersusun
Berdasarkan urutan stratigrafinya dari
batuan berumur tertua sampai ke paling
muda adalah Satuan Batupasir (TRp),
Satuan Granit Permisan (TJg), serta
endapan permukaan berupa Endapan
Rawa dan Pantai (Qs) dan Aluvium (Qa).
Batupasir tersingkap luas di daerah Permis,
hampir mencapai 50% dari luas daerah
panas bumi Permis. Jika disebandingkan
dengan Peta Geologi Bangka Selatan
(Margono, 1995), batupasir di daerah
Permis sebanding dengan batupasir
Formasi Tanjung Genting yang berumur
Trias. Satuan batuan granit tersingkap luas
di bagian tenggara dan selatan daerah
panas bumi Permis, serta setempatsetempat di bagian tengah dan baratlaut.
Granit di daerah ini sama dengan granit
Klabat yang secara umum terdapat di
Pulau Bangka. Jika disebandingkan
dengan Peta Geologi Bangka Selatan
(Margono,
1995),
granit
tersebut
merupakan bagian dari Granit Klabat yang
berumur Trias Akhir dan menerobos satuan
batupasir Formasi Tanjung Genting yang
berumur Trias. Endapan permukaan
terdapat di bagian utara dan tengah daerah
panas bumi Permis. Lokasi ini merupakan
lahan bekas tambang timah yang terisi oleh
endapan
permukaan
berupa
pasir,
lempung, dan kerikil. Satuan endapan
aluvium terdapat di sepanjang Sungai
Bangkakota yang mengalir ke arah pantai
barat, yaitu di daerah Tanjung Karak.
Aluviumnya tersusun oleh endapan pasir
kuarsa dan lumpur (Gambar 2).
Manifestasi panas bumi di daerah
panas bumi Permis berada di sekitar pasir
endapan permukaan di daerah bekas
tambang timah yang kemunculannya
dikontrol oleh sesar mendatar berarah
baratlaut-tenggara sampai utara-selatan.
Pembentukan sistem panas bumi di
Daerah Permis diperkirakan berasosiasi
dengan tubuh batuan plutonik dengan
dimensi yang besar, yaitu batolit Granit
Klabat yang berumur Trias Akhir – Jura
Awal. Dengan umur batuannya yang sudah
tua, maka diperkirakan sisa panas dari
magma yang dimilikinya pun sudah sangat
sedikit. Hal lain yang diperkirakan menjadi
sumber energi panas dari tubuh batolit
granit
adalah
kandungan
unsur
radioaktifnya.
Litologi pembentuk reservoir diduga
merupakan akibat dari proses aktivitas
tektonik yang berlangsung sejak Perem
yang membentuk struktur kekar yang
intensif dan memungkinkan batuan
malihan dan plutonik yang sudah terbentuk
sebelumnya memiliki permeabilitas yang
cukup baik untuk meloloskan fluida,
khususnya fluida hidrotermal di daerah
penyelidikan. Anomali panas tinggi di
sekitar tubuh granit selanjutnya memanasi
air meteorik yang masuk ke kedalaman,
dan selanjutnya secara konvektif air panas
tersebut menuju ke permukaan sebagai
fluida panas melalui jalur atau bidang
sesar.
Sistem
panas
bumi
Permis
diperkirakan
tidak
memiliki
lapisan
penudung dikarenakan tidak terjadinya
interaksi intensif antara fluida panas dan
batuan untuk membentuk lapisan lempung
ubahan melalui proses alterasi batuan
(Survei Geologi dan Geokimia, 2010).
Pasokan fluida sistem panas bumi
berasal dari air meteorik, yaitu air meteorik
yang mengalami penetrasi sangat dalam
melalui media kekar atau sesar yang
kemudian kembali menuju ke permukaan
sebagai air panas setelah berinteraksi
terlebih dahulu dengan sumber panas yang
berasal dari aktivitas unsur-unsur radioaktif
penyusun batuan granit. Kontak antara
fluida panas dengan batuan akan
mengubah sifat kimia dari fluida tersebut.
Kehadiran fluida magmatik sebagaimana
terindikasi dari kandungan SO4=, Cl- dan
hasil plotting isotop Oksigen 18 dan
Deuterium,
telah
mengakibatkan
terbentuknya karakteristik fluida yang baru.
Selain itu, dalam pemunculannya menuju
permukaan,
fluida
panas
tersebut
diperkirakan mengalami percampuran
dengan air permukaan, di antaranya
pengaruh penetrasi air laut yang banyak
terkandung dalam endapan pasir di daerah
sekitar mata air panas Permis. Hal itu dapat
dilihat dari hasil plotting pada diagram
segitiga SO4-Cl-HCO3 yang menunjukkan
bahwa air panas daerah Permis termasuk
tipe klorida dan airnya memiliki rasa asin.
Temperatur fluida panas di bawah
permukaan diperkirakan hanya sekitar 115
o
C, berdasarkan geotermometer silika
terhadap air panas Permis-1 dan Permis-2.
Sebaran area prospek panas bumi
dalam sistem panas bumi Permis
berdasarkan hasil survei metode geologi
dan geokimia terdapat di bagian tengah
daerah penyelidikan (Gambar 3), tepatnya
di sekitar lokasi mata air panas Permis dan
sedikit meluas ke bagian timur yang
dibatasi oleh sebaran anomali merkuri
(Hg).
Sistem panas bumi di daerah
Permis yang mempunyai luas wilayah
prospek sekitar 4 km2, temperatur bawah
permukaan diduga sebesar 115°C dan
temperatur cut-off sebesar 110° dengan
asumsi sistem pembangkit listriknya
menggunakan teknologi binary skala kecil.
Dengan
menggunakan
metode
penghitungan volumetrik, melalui beberapa
asumsi yaitu tebal reservoir 1 km, recovery
factor25%, faktor konversi 10%, dan
lifetime 30 tahun, maka hasil perhitungan
potensi sumber daya hipotetiknya adalah
sebesar 3 MWe.
METODOLOGI
Penyelidikan aliran panas
ini
dimaksudkan untuk memetakan aliran
panas secara vertikal dan horizontal pada
daerah anomali dan daerah prospek di
sekitar manifestasi panas bumi dengan
mengkaji morfologi, satuan batuan, pola
struktur,
serta
mempelajari
semua
parameter geologi yang berperan dalam
pembentukan sistem panas bumi di daerah
Permis, Kabupaten Bangka Selatan,
Propinsi Bangka Belitung.
Tahapan penyelidikan aliran panas
yang dilakukan, yaitu kajian literatur dan
hasil, penyelidikan terpadu lapangan dan
pengolahan
data
serta
analisis
laboratorium.
Penyelidikan lapangan terdiri dari
tahapan pengamatan lokasi, pengeboran 5
hingga 10 meter, pengukuran temperatur,
pengambilan sampel dan pengolahan data
serta penghitungan aliran panas (Heat
Flow).
HASIL PENYELIDIKAN
Dalam penyelidikan aliran panas ini
pengeboran menggunakan hand auger dan
mesin bor Hydriil Centura, dengan jumlah
lubang sebanyak 45 lubang bor yang
mempunyai kedalaman rata-rata antara 4 10 meter dengan diameter lubang
berukuran 2 ½”. Sebaran titik bor dapat
dilihat pada Gambar 4. Tidak tercapainya
kedalaman lubang sampai 10 meter
selama pengeboran, disebabkan oleh
formasi yang kurang kompak terutama di
kedalaman 3-4 m sehingga sering terjadi
runtuhan
yang
menyebabkan
pendangkalan lubang bor dan juga formasi
batuan yang keras menyulitkan untuk
ditembus.
Pengukuran
Konduktivitas
Panas
Sampel Batuan/Tanah
Pengambilan contoh batuan/tanah
diambil mulai di sekitar kedalaman 5 – 10
meter dari setiap lubang dan selanjutnya
sampel batuan/tanah diseleksi untuk
keperluan analisis laboratorium.
Dari
hasil
pengukuran
nilai
konduktivitas panas (k) menunjukkan
bahwa rata-rata nilai konduktivitas adalah
2,41,98 W/m.K dengan kisaran nilai antara
1,09 hingga 3,10 W/m.K. Pada umumnya
nilai konduktivitas batuan akan semakin
tinggi pada batuan yang masih segar
kondisinya. Selain itu batuan yang
mengandung mineral mafik tinggi (basa
dan ultrabasa) umumnya mempunyai nilai
k lebih tinggi dari pada batuan
berkomposisi asam, hal ini karena
terdapatnya kandungan mineral mafik yang
tersusun oleh unsur logam magnesium
(Mg) dan besi (Fe).
Secara umum setelah dilakukan
pengukuran hasil nilai konduktivitas panas
daerah panas bumi Permis ini tidak
memiliki perbedaan nilai yang tidak terlalu
besar
(menyolok)
dengan
nilai
batuan/tanah satu dengan yang lain
(Gambar 5). Oleh karena itu sebaran nilai
konduktivitas panas daerah Permis ini
terbagi menjadi 2 (dua) zona yaitu zona
yang mempunyai nilai konduktivitas panas
relatif tinggi dan zona yang mempunyai
nilai konduktivitas panas relatif rendah.
Daerah dengan nilai konduktivitas
panas relatif tinggi (warna merah hingga
kuning pada peta) mendominasi daerah
penyelidikan, tersebar dari sebelah barat
laut, selatan, dan sebagian tenggara dari
daerah penyelidikan, berasosiasi dengan
litologi berupa endapan rawa dan batuan
sedimen berupa batupasir dan granit.
Daerah dengan nilai konduktivitas
panas relatif rendah (warna hijau hingga
biru) tersebar di baratdaya dan timurlaut
daerah penyelidikan berasosiasi dengan
granit yang diperkirakan memiliki unsur
radioaktif, dan meta sedimen.
Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor
Dari hasil pengukuran diketahui
temperatur dasar lubang berkisar antara
28,36 hingga 59,96oC dengan nilai ratarata 30,06oC. Nilai 28,36oC merupakan nilai
minimal temperatur yang terukur di lubang
PMS-31 yang berada diperkebunan karet
desa Sebagin, sedangkan 59,96oC adalah
nilai maksimum yang didapat dari dasar
lubang PMS-1 yang berada di dekat
manifestasi permukaan berupa mata air
panas Permis dengan jarak ± 20 meter.
Distribusi temperatur dasar lubang
di daerah penyelidikan terlihat pada
Gambar 6, dari hasil perhitungan statistik
dengan menggunakan grafik probabilitas
diperoleh nilai ambang atau background
sebesar 30,06oC, sehingga temperatur
yang mempunyai nilai lebih tinggi dari
30,06oC adalah temperatur anomali (garis
putus-putus merah).
Pada Gambar 6 terlihat bahwa
penyebaran zona anomali temperatur lebih
dari 30,06oC berada pada lokasi di sekitar
manifestasi air panas Permis serta arah
barat, yang lingkungan geologinya adalah
batuan endapan rawa dan Alluvium yang
cukup luas. Luas areal daerah anomali
temperatur dasar lubang bor daerah
Permis ini mencapai 6,52 km2. Maka dari
semua hitungan dan dengan menggacu
stastik nilai yang mencolok dibanding
dengan nilai secara regional maka data
tersebut bisa kita dapatkan secara benar.
Sebaran
Gradien
Temperatur
Permukaan
Nilai gradien rata-rata di lapisan
kerak bumi baik itu tersusun oleh batuan
beku, sedimen atau metamorf adalah 3
o
C/100m atau 0,03 oC/m artinya setiap
terjadi penurunan kedalaman 100 m akan
terjadi kenaikan suhu 3 oC. Di beberapa
daerah terutama daerah jalur vulkanik aktif,
nilai gradien termal relatif lebih tinggi dari 3
o
C/100m, hal ini dikarenakan adanya
sumber panas, dalam hal ini magma yang
tersimpan
dalam
dapur
magma
memancarkan panas secara konduktif ke
segala
arah sehingga
memberikan
tambahan heat flux.
Pada Gambar 7 memperlihatkan
bahwa secara umum zona anomali
terdapat di bagian tengah daerah
penyelidikan yaitu berada di sekitar
manifestasi mata air panas Permis. Nilai
gradien termal yang terukur berkisar antara
0,01 hingga 0,13oC/m dengan rata – rata
0,06oC/m. Penyebaran zona anomali
gradien termal daerah penyelidikan
berasosiasi dengan lingkungan geologi
batuan
Sedimen
batupasir
dan
metasedimen, serta berasosiasi juga
dengan manifestasi panas bumi berupa
mata air panas Permis.
Luas zona anomali gradien termal
didaerah penyelidikan dengan mengambil
nilai latar 0,10oC/m dari hasil hitungan
serta didapat grafik probablitas maka
mencapai 2,57 km2 (garis merah putusputus pada Gambar 7).
Sebaran Aliran Panas Permukaan
Peta distribusi nilai aliran panas
(heat flow) di lokasi penyelidikan terlihat
pada Gambar 7. Dengan menggunakan
metode grafik probabilitas didapat nilai 0,24
W/m2 sebagai nilai latar (background)
maka daerah yang mempunyai nilai aliran
panas lebih dari 0,24 W/m2 termasuk
daerah anomali.
Nilai aliran panas (heat flow)
berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2,
dengan rata-rata 0,16 W/m2.
Gambar 8 memperlihatkan bahwa
zona anomali aliran panas permukaan
muncul di timur daerah penyelidikan yang
berada di sekitar manifestasi mata air
panas Permis. Zona ini berasosiasi
lingkungan geologi batuan Sedimen
berupa batupasir didominasi butiran
mineral kuarsa, feldspar, siderit, dan
mineral opak, serta meta sedimen berupa
batupasir yang sudah lapuk.
Total luas zona anomali aliran
panas (heat flow) didaerah penyelidikan
dengan mengambil nilai latar 0,24oW/m
maka mencapai 1,63 km2 (garis merah
putus-putus pada Gambar 8).
PEMBAHASAN
Sistem panas bumi dapat terbentuk
akibat terjadinya transfer panas dalam
bentuk konduktif dan konvektif melalui
suatu media padat untuk transfer konduktif
dan media fluida untuk transfer konvektif.
Pembentukan sistem panas bumi tidak
lepas dari kehadiran kedua media tersebut.
Besarnya panas yang merambat secara
konduktif
dapat
dihitung
dengan
pendekatan metode aliran panas.
Panas yang merambat melalui
media batuan secara konduktif dapat
merambat hingga ke permukaan dengan
asumsi media batuan tersebut seragam.
Laju aliran panas mengalir berbanding
lurus dengan ketebalan, perbedaan
temperatur, dan konduktivitas termal.
Semakin padat batuan yang berfungsi
sebagai media transfer aliran panas
biasanya transfer panas akan tertahan,
dicirikan dengan nilai konduktifitas pada
batuan yang tinggi.
Pola sebaran aliran panas di daerah
penyelidikan tersebar di wilayah sekitar
Permis dengan luas 12 x 12 km2. Distribusi
aliran panas menunjukkan nilai yang
dianggap anomali muncul disekitar air
panas. Pola anomali yang muncul
membentuk pola melingkar dan menutup
dengan nilai aliran panas > 0,36 W/m2. Nilai
tersebut sangat berbeda dengan anomali
aliran panas regional sehingga keduanya
tidak bisa dibandingkan.
Anomali yang muncul di bagian
tengah penyelidikan terkonsentrasi di
daerah air panas Permis. Manifestasi di
Permis muncul berupa air panas dengan
temperatur ±58,57°C berada di lingkungan
batuan sedimen berupa batupasir dan
endapan permukaan. Keadaan tersebut
diakibatkan oleh perbedaan kondisi
geologi, terutama litologi dan struktur
setempat yang mencolok antara batuan
meta sedimen di utara dan batuan granit
yang terkekarkan di selatan.
Hasil interpolasi peta sebaran nilai
landaian suhu di kedalaman 5 m
menunjukkan pola yang sangat mirip
dengan nilai aliran panas dan keduanya
berbanding lurus. Semakin tinggi nilai
landaian suhunya semakin besar aliran
panasnya.
Berdasarkan
kompilasi
peta
landaian suhu dan aliran panas, daerah
prospek berada di lokasi air panas dengan
total luas 1,63 km2 di sekitar Permis.
(Gambar 9) masih berada di dalam batas
area prospek dari survei terpadu Permis.
Kompilasi dari metode geofisika
dengan
hasil
penyelidikan
geologi,
geokimia menunjukkan adanya kumpulan
anomali yang berkorelasi dengan luas
prospek panas bumi yang mencakup
manifestasi panas bumi Permis dan
memiliki luas sekitar 3 km2 dan zona
anomali ini berkorelasi dengan hampir
semua zona anomali survei aliran panas
permukaan.
Hasil kompilasi dari beberapa zona
anomali yaitu, anomali gradien termal,
anomali temperatur dasar lubang, anomali
aliran panas serta hasil kompilasi dari
penyelidikan terdahulu terdapat konsistensi
di bagian utara daerah penyelidikan.
Konsistensi ini kemungkinan berkaitan erat
dengan aktivitas sesar sesar yang
ada serta adanya pelapukan batuan granit
yang menghasilkan endapan batupasir
kuarsa dimana pada proses ini dapat
menghasilkan
/membentuk
unsur
radiokatif.
Secara keseluruhan aliran panas di
daerah ini masih sangat dikontrol oleh
keberadaan manifestasi panas bumi
Permis yang secara geologi di susun oleh
batuan granit sebagai pembawa radioktif
yang diperkirakan sebagai pembawa
panas.
KESIMPULAN
Dari hasil survei aliran panas
permukaan
diperoleh
beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
• Dari hasil pengukuran diketahui bahwa
daerah Permis memiliki temperatur
dasar lubang yang berkisar antara 28,36
hingga 59,96oC. Nilai tertinggi didapat
dari dasar lubang PMS-01 berada di
dekat manifestasi air panas Permis
dengan luas daerah anomali mencapai
± 6,52 km2.
•
• Sebaran nilai gradien temperatur
permukaan di daerah Permis berkisar
antara 0,01 hingga 0,13oC/m dengan
total luas zona anomali adalah ± 2,57
km2.
• Sebaran nilai aliran panas (heat flow) di
daerah Permis berkisar antara 0,03
hingga 0,36 W/m2 dengan total luas
zona anomali ± 1,63 km2.
• Hasil kompilasi dari beberapa zona
anomali yaitu, anomali gradien termal,
anomali temperatur dasar lubang,
anomali aliran panas serta geosains di
daerah Permis terdapat konsistensi
anomali yaitu di sekitar pemunculan air
panas Permis.
•
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami ucapkan
kepada semua pihak yang membantu
dalam pembuatan tulisan ini, yang telah
memberi kemudahan dalam mengakses
data yang diperlukan.
DAFTAR PUSTAKA
Andi Mangga dan Djamal, 1994. Peta Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatera. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, 2012.Bangka Belitung dalam Angka. Badan Pusat
Statistik Bangka Belitung, Bangka.
Baharuddin dan Sidarto, 1995. Peta Geologi Lembar Belitung, Sumatera. Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi, Bandung
Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bangka Belitung, 2011. Potensi Panas Bumi
di Provinsi Bangka Belitung
Margono, Supandjono dan Partoyo, 1995. Peta Geologi Lembar Bangka Selatan, Sumatera,
Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung
Pusat Sumber Daya Geologi, 2012.Survei Pendahuluan Panas Bumi Pulau Bangka dan Pulau
Belitung.Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.
Pusat Sumber Daya Geologi, 2014.Survei Terpadu Geologi dan Geokimia Panas Bumi Pulau
Bangka Selatan.
Pusat Sumber Daya Geologi, 2014. Survei Geofisika AMT Panas Bumi Pulau Bangka
Selatan.
Standar Nasional SNI 13-6009-1999. Metode Estimasi Potensi Energi Panas Bumi. Badan
Standarisasi Nasional.
Gambar 1. Peta Lokasi Daerah Penyelidikan
Gambar 2. Peta Geologi Daerah Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka
Belitung
Gambar 3. Peta Prospek Daerah Panas Bumi Permis
Gambar 4. Peta Sebaran Titik Bor dan Pengambilan Sampel Daerah Permis
Gambar 5. Peta Sebaran Konduktivitas Panas Daerah Permis
Gambar 6. Peta Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor Daerah Permis
Gambar 7. Peta Sebaran Gradien Temperatur Permukaan Daerah Permis
Gambar 8. Peta Sebaran Aliran Panas Permukaan Daerah Permis
Gambar 9. Peta Kompilasi Geosains dan Aliran Panas Daerah Permis