02.GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI WAI SELABUNG
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI WAI SELABUNG
KABUPATEN OKU SELATAN, SUMATERA SELATAN
Dedi Kusnadi, Dikdik Risdianto, Arif Munandar, Dahlan
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
SARI
“Posisi daerah panas bumi Wai Selabung dalam tatanan tektoniknya berada pada busur magmatik, tepat
pada salah satu segmen sesar Sumatera bagian selatan. Batuan penyusun didominasi oleh batuan vulkanik
dan batuan sedimen klastik yang berumur Tersier hingga Kuarter. Stratigrai batuan terdiri dari Satuan
Lava Akar Jangkang, Batupasir, Lava Asadimana, Lava Pematang Gong, Breksi Tua, Aliran Piroklastik
Ranau, Aliran Piroklastik Sapatuhu, Jatuhan Piroklastik Ranau, Lava Laai, Lava Bengkok, Lava Pandan,
Lava Gedang, Lava Perean, Lava Tebat Gayat, dan endapan Aluvium.
Daerah Wai Selabung memiliki area resapan cukup luas, yang berfungsi sebagai suplai air meteorik ke
dalam akifer dalam, dimana akan terjadi proses pencampuran dengan air reservoir. Fluida panas yang
berasal dari deep water secara konveksi mengalir naik menuju kepermukaan melalui permeabilitas batuan/rekahan batuan dan zona patahan, yang muncul sebagai mata air panas bertemperatur relatif tinggi
(92,5oC), pH air netral pada elevasi relatif sama (360-467 mdpl.).
Air panas yang bersifat netral bertipe klorida, pada lokasi mata air panas Wai Selabung. Temperatur
bawah permukaan yang berkaitan dengan reservoir menurut formula geotermometer air (Giggenbach,
1988), diperkirakan bahwa temperatur reservoir adalah sekitar 176 oC, termasuk dalam tipe sistem panas
bumi bertemperatur sedang.
Kata Kunci: Wai selabung, panas bumi, reservoir, temperatur sedang.
’’
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
PENDAHULUAN
Pemanfaatan energi panas bumi secara tidak
langsung untuk tenaga listrik diharapkan dapat
memenuhi kebutuhan tenaga listrik di Indonesia yang diperkirakan terus meningkat. Panas
bumi sebagai salah satu energi alternatif yang
ramah lingkungan untuk mengurangi kebergantungan akan energi fosil. Dalam hal ini
pemerintah telah mengupayakan program percepatan pengembangan panas bumi, dimana
salah satunya adalah meningkatkan status
penyelidikan panas bumi yang belum memiliki
data yang lengkap hingga belum dapat diajukan
menjadi wilayah kerja panas bumi (WKP).
Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi
pada tahun anggaran 2011 telah melaksanakan
penyelidikan/pemetaan geologi dan geokimia
daerah panas bumi Wai Selabung.
Hasil survei disajikan dalam bentuk data
geologi dan geokimia panas bumi digunakan
untuk memberikan masukan kepada para
pengambil keputusan, dan para pengembang
maupun sebagai bahan pertimbangan pada
tahap penyelidikan lebih detail. Wai Selabung
dipilih sebagai salah satu daerah survei terpadu
dengan pertimbangan latar belakang proses
geologi (tektonik dan vulkanisme) yang menunjukkan adanya indikasi manifestasi panas
bumi berupa mata air panas. Daerah ini berada
pada jalur zona Sesar Sumatera yang banyak
dijumpai lokasi–lokasi panas bumi bertemperatur tinggi.
Survei Terpadu panas bumi ini ditekankan
pada daerah manifestasi panas bumi di sekitar
Daerah Wai Selabung yang secara adminis-
I.2
tratif termasuk ke dalam wilayah Kecamatan
Mekakau Ilir, Kabupaten Ogan Komering
Ulu (OKU) Selatan, Provinsi Sumatera Selatan. Luas daerah survei sekitar (25 x 26) km2
untuk metode Geologi pada posisi geografis
antara 103° 42’.49,8” - 103° 56’.1,2” BT dan 4°
48’.26,57” - 4° 35’.4,2” LS pada sistem koordinat
UTM, zona 48 belahan bumi selatan (gambar 1)
adalah peta indeks daerah penyelidikan.
Maksud penyelidikan ini adalah untuk
melokalisir pemunculan manifestasi panas
di permukaan dan mengidentifikasi kondisi
geologi serta karakteristik geokimia daerah
panas bumi Wai Selabung, dengan tujuan untuk
mengetahui indikasi batuan perangkap panas
dan temperatur luida di kedalaman (reservoir).
GEOLOGI
Geomorfologi di daerah penyelidikan Wai
Selabung terbagi menjadi 4 satuan, yaitu satuan
geomorfologi perbukitan curam, perbukitan
bergelombang sedang, perbukitan bergelombang lemah, dan pedataran (gambar 2).
Stratigrafi posisi lapangan panas bumi Wai
Selabung secara tatanan tektoniknya berada
pada busur magmatik dan tepat pada salah
satu segmen sesar Sumatera bagian selatan. Pengelompokan satuan batuan dilakukan
berdasarkan hasil pengamatan dan analisis
di lapangan maupun di laboratorium. Secara
umum batuan penyusun di daerah penyelidikan
di dominasi oleh batuan vulkanik dan batuan
sedimen klastik yang berumur Tersier hingga
Kuarter.
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Stratigrafi batuan di daerah Wai Selabung
dikelompokkan berdasarkan jenis dan komposisi batuan penyusun, karakteristik isik dan
umur batuan, serta dilakukan pembandingan
dengan geologi regional daerah setempat, maka
diperoleh satuan batuan dengan urutan dari
tua ke muda sebagai berikut: Satuan Lava Akar
Jangkang, Batupasir, Lava Asadimana, Lava
Pematang Gong, Breksi Tua, Aliran Piroklastik
Ranau, Aliran Piroklastik Sapatuhu, Jatuhan
Piroklastik Ranau, Lava Laai, Lava Bengkok,
Lava Pandan, Lava Gedang, Lava Perean, tuan
Lava Tebat Gayat, dan endapan Aluvium.
Pola struktur geologi didominasi oleh arah
barat laut – tenggara yang terpotong oleh sesar
dengan arah barat daya – timur laut dan arah
utara – selatan. Manifestasi muncul dipermukaan sebagai pengaruh dari pertemuan antara
sesar sumatera dengan antitetiknya, sehingga
menghasilkan zona permeabel yang sangat
baik untuk meloloskan luida ke permukaan.
Sesar di daerah Wai Selabung dikelompokkan menjadi tiga pola arah utama yaitu
baratlaut-tenggara, utara-selatan, dan baratdaya-timurlaut. Disamping pola tersebut dapat
dikenali adanya bentukan struktur kawah yang
muncul pada batuan vulkanik.
Pola sesar baratlaut – tenggara, ditunjukkan oleh sesar Asadimana, sesar Kayumanis,
sesar Telukagung, sesar Kotadalam, dan sesar
Wai Selabung yang mengisi bagian tengah dari
depresi Selabung, kemungkinan sesar ini berumur Pra-Tersier dan masih terus aktif hingga
saat ini. Sesar ini dipotong oleh sesar lain yang
berpola utara-selatan dan baratdaya-timurlaut
yang diperkirakan berumur lebih muda.
Sesar Wai Selabung dan sesar Kotadalam
diperkirakan mengontrol munculnya air panas
Selabung Dumping yang muncul di dinding sungai Wai Selabung.
Pola sesar utara – selatan, diwakili oleh sesar
Pematangbuluh, sesar Perean, sesar Sinarmarga, dan sesar Akarjangkang. Sesar tersebut
mengikuti pola Sunda yang terbentuk pada
Eosen dan diperkirakan merupakan sesar
tua, ditunjukkan dengan perubahan kelurusan aliran sungai dan juga topograi. Beberapa
sesar memotong depresi yang terbentuk akibat
sesar Sumatera yang berarah baratlaut-tenggara di sekitar Sinarmarga dan Talanan. Sesar
akarjangkang diperkirakan merupakan salah
satu sesar yang mengontrol munculnya air
panas Wai Selabung 1-2 dan kemungkinan
sebagai pembentuk zona permeabel untuk daerah reservoir Wai Selabung.
Pola sesar baratdaya – timurlaut, berlawanan
dengan arah sesar Sumatera dan diperkirakan
merupakan antitetiknya. Beberapa sesar yang
memiliki pola ini adalah sesar Pematanggong
dan sesar Gistong. Sesar Gistong diperkirakan
sebagai kontrol struktur yang memfasilitasi
munculnya air panas Lubuk Suban yang berada
pada batuan lava andesit tua Akarjangkang.
MANIFESTASI
Manifestasi panas bumi terdiri dari mata
air panas di pinggir Sungai Wai Selabung (2
kelompok), di anak sungai Wai Selabung (2
kelompok), dan lainnya berupa alterasi yang
muncul di dekat air panas Suban (pinggir sun-
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
gai Wai Selabung). Selain manifestasi yang di
lokasi survei, juga dilakukan pengukuran dan
pengambilan sampel sebagai pembanding
manifestasi air panas lain di Aromantai dan
Kotabatu.
Air panas Wai Selabung 1, terletak pada kordinat (369107 mT dan 9479937 mU), pada
ketinggian 453 mdpl. temperatur air panas 92,5
0
C, pada temperatur udara 25,43 0C dengan pH
9,43 daya hantar listrik 2700 µmhos/cm.
Air panas Wai Selabung 2, terletak pada kordinat (369171 mT dan 9479959 mU), pada ke
tinggian 457 mdpl, temperatur air panas 89,3
0
C, pada temperatur udara 29,9 0C dengan pH
9,47, daya hantar listrik 2130 µmhos/cm.
Air panas Wai Selabung 3, terletak pada kordinat (369256 mT dan 9480060 mU), pada ke
tinggian 467 mdpl, temperatur air panas 40,2
0
C, dan temperatur udara 30,1 0C dengan pH
8,38, daya hantar listrik 686 µmhos/cm.
Air panas Lubuk Suban, terletak pada kordinat
(369055 mT dan 9481615 mU), pada ketinggian
360 mdpl, temperatur air panas 68,1 0C, pada
temperatur udara 27,0 0C dengan pH 8,92, daya
hantar listrik 1196 µmhos/cm.
Air panas Selabung Damping, terletak pada
kordinat (367959 mT dan 9479453 mU), pada
ketinggian 403 mdpl, temperatur air panas 44,4
o
C, temperatur udara 25,1 oC pH 8,19, daya hantar listrik 715 µmhos/cm .
Air dingin Pematang 3, terletak pada kordinat
(368889 mT dan 9481401 mU), pada ketinggian
422 mdpl, temperatur air 23,1 0C, dan tempera-
I.2
tur udara 23,3 0C, pH 7,80, daya hantar listrik
272 µmhos/.
Air panas Kota Batu, terletak di luar lokasi
penyelidikan Wai Selabung, pada kordinat (
387079 mT dan 9460803 mU), pada ketinggian 567 mdpl, temperatur air panas 59,3 0C,
temperatur udara 30,0 0C, pH 7,83, daya hantar
listrik 1400 µmhos.
Air panas Arumantai, terletak di luar lokasi
penyelidikan Wai Selabung, pada kordinat
(348405 mT dan Y = 9507986 mU), pada ketinggian 1082 mdpl, temperatur air panas 56,2 0C,
temperatur udara 21,9 0C, pH 8,30, daya hantar
listrik 1800 µmhos/cm.
Alterasi Lubuk Suban, pada kordinat (369.036
mT, 9.481.651 mU). Kenampakan isik alterasi
berupa mineral lempung dengan warna abuabu kebiruan sampai keputih-putihan yang
dikelilingi endapan oksida besi kemerahan.
Secara megaskopis diperkirakan mineral lempung yang terbentuk berupa montmorilonit dan
kaolinit. Dimensinya tidak terlalu luas, hanya
berupa spot – spot kecil dengan luas sekitar
0,5 x 0,5 m2. Selain berupa mineral lempung,
alterasi pada batuan induk (lava basalt) juga
terbentuk, penyebaran mineral klorit mengisi
masa dasarnya dan beberapa mengubah mineral olivin dan piroksen.
Hasil analisis PIMA (Portable Infra Red Mineral
Analyzer) untuk 3 (tiga) sampel alterasi batuan menunjukkan beberapa mineral seperti
haloysit, montmorilonit, piropilit, klorite dan
paligorskit.
Berdasarkan analisis kehadiran mineral
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
haloysit, montmorilonit, dan paligorskit menunjukkan bahwa pembentukan mineral alterasi
berada dalam kondisi temperatur yang relatif
tidak terlalu tinggi atau kemungkinan dibawah
150°C dengan pH luida yang netral, umumnya
terbentuk pada zona argilik sedangkan mineral klorit menunjukkan pembentukan mineral
dengan suhu yang cukup tinggi (250°C) pada
pH netral, biasanya terbentuk pada zona phillik. Kehadiran mineral pirophilit menunjukan
pembentukan mineral alterasi pada temperatur
cukup tinggi (200°C) dengan pH asam, biasanya
terbentuk pada zona argilik lanjut.
PERHITUNGAN KEHILANGAN PANAS
Fluida panas yang naik ke permukaan
mengalami transfer panas melalui batuan sekitarnya. Hal tersebut yang mengakibatkan air
panas yang muncul di permukaan mengalami
pendinginan. Panas yang hilang ditransfer ke
permukaan secara konduktif atau secara konvektif ke udara.
Hasil perhitungan menunjukkan panas yang
hilang adalah sekitar 2,22 kWth.
HIDROGEOLOGI
Suatu sistem panas bumi harus memiliki luida yang mensuplai ke dalam reservoir. Fluida
tersebut dapat berasal dari permukaan ataupun
dari fluida yang terperangkap dalam batuan,
namun dalam kuantitas yang tidak lebih banyak
dari fluida permukaan. Fluida tersebut ber-
fungsi sebagai media dalam perpindahan energi
panas secara konvektif. Secara singkat sirkulasi air/luida ini berasal dari proses recharge
atau imbuhan di areal tangkapan (catchment
area) kemudian mengalami penetrasi secara
vertikal dan akhirnya memasuki sistem panas
bumi hingga terjadi proses discharge di permukaan. Dengan demikian dalam sistem panas
bumi melibatkan juga sistem hidrogeologi.
Pola hidrologi sangat dipengaruhi oleh besarnya
iniltrasi air meteorik yang masuk kedalam reservoir dan hal tersebut didukung oleh curah
hujan daerah sekitar manifestasi adalah sekitar
59 - 1.630 mm per tahun. Daerah penyelidikan
secara hidrologi berada di sekitar DAS Wai
Selabung dan Danau Ranau.
Secara umum daerah penyelidikan dibagi menjadi dua zona yaitu daerah resapan (recharge)
dan daerah lepasan (discharge). Daerah resapan meliputi sekitar 45 % dari luas total wilayah
penyelidikan, meliputi tinggian sekitar perbukitan Gedang, Pandan dan pegunungan Bengkok
di barat daya serta Pegunungan Pematang
Gong, Peraduan Gistong dan Pematang Buluh
di timur laut daerah penyelidikan yang memiliki
elevasi > 500 m dpl. Daerah lepasan meliputi
bagian tengah pada morfologi pedataran dan
perbukitan bergelombang landai yang menempati graben Kepayang. Memiliki luas areal
sekitar 54 % daerah penyelidikan pada elevasi <
500 m dpl. Daeral limpasan sungai merupakan
bagian dari daerah lepasan dimana merupakan
akumulasi aliran run off dari air permukaan
yang tidak teresap di daerah resapan dan mengalir mengisi lembah – lembah membentuk
aliran sungai.
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
GEOKIMIA
Kimia air panas dan air dingin panas bumi
Wai Selabung dari 6 sampel air(air panas Wai
Selabung 1, Wai Selabung 2, Wai Selabung 3,
Lubuk Suban, Selabung Damping, dan air dingin Pematang Tiga), serta air panas di luar peta
lokasi penyelidikan (air panas Arumantai dan
aiar pananas Kota Batu).
Konsentrasi silika menunjukkan kurang dari 90
mg/l kecuali mata air panas Selabung Damping,
Arumantai dan Kota Batu, yang lebih tinggi yaitu
167, 204 dan 126 mg/l. Konsentrasi Ca dan Mg
yang cukup tinggi, pada air panas Wai Selabung
3, Selabung Damping, Kota Batu, dan Arumantai, mengindikasikan tingginya pencampuran
dengan air permukaan.
Pada diagram segitiga Cl-SO4-HCO3 (gambar 4)
air panas daerah Wai Selabung pada umumnya
bertipe klorida bikarbonat atau klorida sulfat
dan juga tipe bikarbonat. Mata air panas dengan temperatur relatif rendah (air panas Wai
Selabung 3, Selabung Damping dan Arumantai)
termasuk ke dalam tipe bikarbonat, sementara
mata air panas bertemperatur tinggi (air panas
Wai Selabung 1 dan Wai Selabung 2) bertipe
klorida sulfat dan klorida bikarbonat.
Pada diagram segitiga Na-K-Mg (gambar 5) air
panas Wai Selabung 1 dan Wai Selabung 2 berada
pada zona partial equilibrium mengindikasikan
reaksi fluida dengan batuan reservoir telah
mencapai kesetimbangan sebagian, sementara
untuk sampel air panas yang lain berada pada
zona immature water, mengindikasikan bahwa
air panas tersebut telah tercampur dengan
air dingin di permukaan dengan proporsi yang
I.2
tinggi.
Pada diagram segi tiga Cl-Li-B (gambar 6),
air panas daerah Wai Selabung menunjukkan bahwa air panas tersebut terbentuk pada
lingkungan vulkanik. Untuk air panas Wai
Selabung 2 diperkirakan selama perjalanannya mengalami kontak dengan batuan sedimen
sehingga cenderung mendekati sudut B.
Plotting analisis isotop pada graik δD terhadap
δ18O (gambar 7), memperlihatkan bahwa air
panas Wai Selabung 2 dan Wai Selabung 3 terletak sangat dekat Meteoric Water Line (MWL),
indikasi besarnya pengaruh meteorik atau air
permukaan. Sementara air panas yang lain,
yaitu air panas Wai Selabung 1, Lubuk Suban,
Selabung Damping, Arumatai, dan Kota Batu
menunjukkan adanya pengkayaan oksigen
berkisar antara 1,14 – 1,84‰ sehingga posisi
pada graik berada di sebelah kanan dari garis
MWL, indikasi pembentukan mata air panas
berhubungan dengan interaksi antara fluida
panas pada sistem panas bumi dengan batuan
yang menyebabkan terjadinya pengkayaan 18O.
Perhitungan geotermometer silika conductive
cooling maupun adiabatic cooling diperoleh temperatur sekitar 159-168oC. Dari geotermometer
NaK yang mengacu kepada Giggenbach, 1988,
diperoleh temperatur 176oC, yang berhubungan dengan temperatur reservoir termasuk tipe
temperatur sedang (medium entalphy).
Sampel Hg tanah dan CO2 udara tanah daerah
panas bumi Wai Selabung dari 135 sampel,
menunjukkan pH tanah yang berkisar 4,4 –
7,1, suhu udara tanah pada kedalaman 1 meter
berkisar 23,2–47,8°C, dengan konsentrasi Hg
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
8–312 ppb dan CO2 berkisar 0,28 – 3,86%.
Hg tanah setelah dikoreksi oleh nilai konsentrasi H2O-, terdistribusi seperti pada gambar 8,
memperlihatkan anomali relatif tinggi >150ppb
terletak di sebelah selatan dari lokasi aiar
panas, yaitu di sekitar Tal Pelekat, yang berasosiasi dengan lava Tebat Gayat.
Peta distribusi CO2 Udara tanah (gambar 9),
memperlihatkan anomali tinggi >2% terletak di
disekitar mata air panas Selabung Damping, di
sisi timur daerah penyelidikan yaitu sekitar Tal
Tengah dan di barat laut daerah penyelidikan
atau sekitar Sinar Marga.
DISKUSI
Sistem panas bumi yang terbentuk di wilayah
Sumatera sangat berkaitan erat dengan sistem
tektonik dan vulkanik. Sebagaimana kondisi
saat ini, diwilayah tersebut, terutama wilayah
Sumatera bagian Selatan yang merupakan jalur
magmatik yang dibatasi oleh pembentukan
depresi akibat sesar besar Sumatera.
Sistem panas bumi di daerah penyelidikan
berada pada kedua tatanan geologi tersebut,
dimana di bagian baratnya didominasi oleh batuan vulkanik (andesit-basalt) yang membentuk
tubuh strato dengan pembentukan kaldera dan
kawah serta di bagian tengahnya terbentuk
jalur depresi Kepayang yang diakibatkan oleh
pola merencongnya sesar Sumatera.
Pembentukan sistem panas bumi di daerah
Wai Selabung berhubungan dengan munculnya
tubuh basalt yang berumur Kuarter dengan
permeabilitas yang terbentuk akibat perpotongan sesar Wai Selabung, Kotadalam dan
Akarjangkang dalam suatu pola hidrogeologi di
daerah lepasan (discharge).
Manifestasi panas bumi di daerah Wai Selabung
berupa pemunculan mata air panas dengan temperatur antara 40 - 92°C, dan batuan
alterasi dengan tipe argilik-argilik lanjut yang
terkonsentrasi di sekitar sungai Wai Selabung.
Munculnya air panas dan alterasi Lubuk Suban
dikontrol oleh sesar Wai Selabung yang berarah baratdaya-timurlaut yang menjadikan
daerah tersebut sebagai zona permeabel yang
meloloskan aliran air panas dari kedalaman.
Sedangkan untuk air panas Wai Selabung
lebih dikarenakan dikontrol oleh sesar Akarjangkang yang berarah utara-selatan dan air
panas Selabung Blimbing oleh kontrol sesar
Kotadalam.
Sumber panas untuk daerah Sumatera dan
Jawa sangat erat kaitannya dengan tubuh
gunungapi yang masih aktif atau tubuh intrusi
batuan. Di daerah penyelidikan terdapat tubuh
vulkanik berupa kubah lava basalt yang berumur 0,4 ± 0,2 juta tahun yang lalu. Disamping
itu di bagian baratnya terdapat tubuh vulkanik
lainnya yang diperkirakan masih berumur Kuarter. Berdasarkan data analisis laboratorium
tersebut maka sumber panas untuk sistem
panas bumi Wai Selabung diperkirakan berasal
dari vulkanik dome Tebatgayat.
Batuan penudung merupakan lapisan yang
berfungsi untuk menahan aliran luida panas
ke permukaan yang berasal dari reservoir.
Lapisan ini merupakan lapisan kedap air yang
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
diindikasikan dengan daerah alterasi atau batuan beku yang belum mengalami deformasi
dan terekahkan. Di daerah penyelidikan batuan
penudung diperkirakan berupa lapisan batuan
vulkanik yang telah teralterasi (argilik-argilik lanjut) yang berada di sekitar pemunculan
manifestasi panas bumi.
Batuan reservoir merupakan batuan yang
memiliki sifat permeabel dan dapat menampung luida dari kedalaman. Batuan vulkanik
dalam bentuk lava dengan struktur kekar
berlembar atau meniang sangat baik dalam
menampung fluida di kedalaman, selain itu
pada batuan piroklastik yang terbentuk celah
berupa rekahan dan hubungan antar butir yang
kurang baik juga dapat menjadi batuan reservoir.
Di lokasi penyelidikan kenampakan di lapangan
yang dapat diinterpretasikan sebagai batuan
sarang dan permeabel diperkirakan pada batuan lava tua produk Akarjangkang atau bisa
pada lapisan batuan sedimen yang telah terdeformasi kuat.
Fluida pada sistem panas bumi daerah Wai
Selabung berasal dari air meteorik yang
meresap ke bawah permukaan dari daerah
resapan kemudian mengalami kontak dengan
batuan panas di kedalaman. Kontak antara
luida dengan batuan pada temperatur tinggi
akan merubah sifat kimia dari luida tersebut.
Adanya luida luida magmatik, sebagaimana
terindikasi dari kandungan F- dan hasil plotting
isotop 18Oksigen dan Deuterium, diperkirakan
turut merubah sifat luida. Karena energi panas
yang dikandungnya, luida tersebut mengalami
efek buoyancy, dimana luida dengan densitas
I.2
lebih rendah akan cenderung bergerak ke atas
dan naik ke permukaan melalui rekahan batuan dan zona patahan, muncul sebagai mata
air panas dengan pH netral. Dalam pemunculannya menuju permukaan diperkirakan luida
panas tersebut mengalami percampuran dengan air permukaan. Hal itu dapat dilihat dari
hasil plot pada diagram segitiga SO4-Cl-HCO3
yang menunjukkan bahwa air panas daerah Wai
Selabung termasuk tipe klorida bikarbonat dan
bikarbonat.
Pasokan luida terbesar dari sistem panas bumi
berasal dari air meteorik, namun diperkirakan
terdapat pula luida yang berasal dari magma
(juvenile) dalam proporsi yang kecil. Untuk
menjaga pasokan air meteorik tersebut perlu
dijaga daerah resapan (recharge area) yang ada.
Temperatur reservoir diperkirakan sekitar
176oC berdasarkan geotermometer Na-K dari
manifestasi air panas Wai Selabung 2. Nilai
temperatur tersebut diperkirakan mewakili
temperatur reservoir di daerah Wai Selabung.
Berdasarkan nilai temperatur reservoir dan
penampakan manifestasi di permukaan
diperkirakan reservoir daerah Wai Selabung
merupakan reservoir air panas (compressed
liquid).
Deliniasi daerah potensi panas bumi Wai
Selabung dilakukan dengan menggabungkan
hasil analisis dari metode geologi dan geokimia
yang kemudian dituangkan dalam bentuk peta
kompilasi (gambar 10 ). Penentuan daerah
prospek diambil dengan pertimbangan nilai
anomali Hg tinggi (>150 ppb), CO2 (> 2%) dan
data kerapatan rekahan (FFD), lokasi air panas
dan alterasi serta batas struktur geologi, maka
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
diperoleh luas daerah prospek panas bumi Wai
Selabung sekitar 15 km2 berada di sekitar Teluk
Agung - Selabung Blimbing. Lokasi daerah
prospek meliputi air panas Wai Selabung.
Perhitungan potensi kelas sumber daya
hipotetis dilakukan dengan metode lump
parameter dengan mengacu pada luas total
daerah prospek (15 km2), pendugaan temperatur geotermometer Na-K (176 °C) t cut-off 120°C,
asumsi ketebalan reservoir 1,5 km (asumsi
daerah Sumatera), maka diperoleh total potensi
kelas sumber daya hipotetis adalah 105 Mwe.
KESIMPULAN
Fluida panas bumi termasuk tipe klorida bikarbonat dengan temperatur reservoir sekitar
176oC (geotermometer Na-K).
Sumber panas diperkirakan berhubungan dengan aktivitas vulkanik lava basalt Tebat gayat
yang berumur Kuarter.
Batuan penudung diperkirakan berasal dari
proses silisiikasi dan alterasi mineral lempung
yang tersebar di sekitar air panas pada lava tua
Akarjangkang.
Permeabilitas batuan sebagai reservoir dalam
sistem panas bumi Wai Selabung diperkirakan
pada batuan produk Vulkanik Akarjangkang dan
batupasir yang telah terkekarkan kuat.
Luas daerah prospek (15 km2), total potensi
sumber daya hipotetis sekitar 105 MWe.
UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada Para
pejabat Pusat Sumber Daya Geologi (PSDG)
dan semua pihak yang mendukung proses
penulisan ini, atas akses data yang diperlukan
serta saran-saran dan koreksinya.
PUSTAKA
Fournier, R.O., (1981), Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and Reservoir
Engineering, “Geothermal System : Principles and
Case Histories”. John Willey & Sons, New York.
Giggenbach, W.F., (1988), Geothermal Solute
Equilibria Deviation of Na – K - Mg – Ca Geo Indicators, Geochemica Acta 52, 2749 – 2765.
Mahon K., Ellis, A.J., (1977), Chemistry and Geothermal system, Academic Press, Inc. Orlando.
Gafur .S dkk 1993; Geologi Regional Bersistem Lembar Baturaja, Skala 1 : 250.000 (Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi).
Hassan R, dkk (1999); Penyelidikan Potensi
Panas bumi di Kabupaten Ogan Komering Ulu
(OKU) Sumatera Selatan.
Hochstein, M.P., dan Browne, P.R.L., 2000. Surface Manifestations of Geothermal System with
Vulcanic Heat Source, dalam Encyclopedia of Volcanoes, Geothermal Institute, Auckland.
Katili, J.A. 1998. Geotectonics of Indonesia: A
Modern View, The Directorate General of Mines,
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Jakarta.
mal, Teknik Geologi, Institut Teknologi Bandung.
Kusumadinata,K.,1979, Data Dasar Gunungapi
Indonesia, Direktorat Vulkanologi.
Standar Nasional SNI 13-6171-1999, Metode
Estimasi Potensi Energi Panas Bumi, Badan
Standarisasi Nasional.
Nicholson, K., 1993, Geothermal Fluids Chemistry and Exploration Technique Springer Verlag,
Inc. Berlin.
Thompson A.J.B dan Thompson J.F.H, 1996.
Atlas of Alteration, Mineral Deposit Division, Geological Association of Canada.
Sumintadireja P., 2005. Vulkanologi dan Geoter-
I.2
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Gambar 1 Peta lokasi daerah Wai Selabung
Gambar 2 Peta geomorfologi daerah Wai Selabung
Gambar 3 Peta geologi daerahWai Selabung
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Cl
Ma
KETERANGAN:
Ap. Way Selabung 1 (APW 1)
Ap. Way Selabung 2 (APW 2)
Ap. Way Selabung 3 (APW 3)
Ap. Lubuk Suban (APL)
Ap. Selabung D am ping (APS)
Ap. Kota Batu (APKB)
Ap. Arum antai (APAR )
tu
re
80
wa
te
rs
nic
wa
te
rs
60
er
Vo
Ph
lca
40
i ph
er
al
20
wa
te
rs
S team heat ed wat ers
SO4
20
40
60
80
HCO3
Gambar 4 Plotting pada diagram segi tiga Cl-SO4-HCO3
Na/1000
KETERANGAN:
A p . W a y S e la b u n g 1 (A P W 1 )
A p . W a y S e la b u n g 2 (A P W 2 )
A p . W a y S e la b u n g 3 (A P W 3 )
A p . L u b u k S u b a n (A P L )
A p . S e la b u n g D a m p in g (A P S )
A p . K o ta B a tu (A P K B )
A p . A ru m a n ta i (A PA R )
80
% Na K
60
Full equilibrium
160°
T Kn
T Km
220
10
0°
°
w
ei
r
bo
x
40
Partial equilibrium
20
Immature waters
ROCK
K/100
20
40
60
% Mg
80
Mg
Gambar 5 Plotting pada diagram segi tiga Na-K-Mg
KETERANGAN:
Ap. Way Selabung 1 (APW 1)
Ap. Way Selabung 2 (APW 2)
Ap. Way Selabung 3 (APW 3)
Ap. Lubuk Suban (APL)
Ap. Selabung Damping (APS)
Ap. Kota Batu (APKB)
Ap. Arumantai (APAR)
Gambar 6 Plotting pada diagram segi tiga Cl, Li, dan B
I.2
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
0
-15
-10
-5
0
5
10
-10
-20
δD=8δ18O+14
Andesitic
Water
APL
APS
-30
APAR
APKB
-40
APW-1
-50
-60
Magmatic
Water
APW-2
APW-3
x
-70
-80
Gambar 7 Ploting isotop δDvs δ18O
Gambar 7 Ploting isotop δDvs δ18O
Gambar 9 Peta distribusi Hg tanah
Gambar 9 Peta distribusi CO2 udara tanah
Gambar 8 Peta distribusi Hg tanah
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Gambar 10 Peta Kompilasi geologi dan geokimia daerah Wai Selabung
I.2
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI WAI SELABUNG
KABUPATEN OKU SELATAN, SUMATERA SELATAN
Dedi Kusnadi, Dikdik Risdianto, Arif Munandar, Dahlan
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi
SARI
“Posisi daerah panas bumi Wai Selabung dalam tatanan tektoniknya berada pada busur magmatik, tepat
pada salah satu segmen sesar Sumatera bagian selatan. Batuan penyusun didominasi oleh batuan vulkanik
dan batuan sedimen klastik yang berumur Tersier hingga Kuarter. Stratigrai batuan terdiri dari Satuan
Lava Akar Jangkang, Batupasir, Lava Asadimana, Lava Pematang Gong, Breksi Tua, Aliran Piroklastik
Ranau, Aliran Piroklastik Sapatuhu, Jatuhan Piroklastik Ranau, Lava Laai, Lava Bengkok, Lava Pandan,
Lava Gedang, Lava Perean, Lava Tebat Gayat, dan endapan Aluvium.
Daerah Wai Selabung memiliki area resapan cukup luas, yang berfungsi sebagai suplai air meteorik ke
dalam akifer dalam, dimana akan terjadi proses pencampuran dengan air reservoir. Fluida panas yang
berasal dari deep water secara konveksi mengalir naik menuju kepermukaan melalui permeabilitas batuan/rekahan batuan dan zona patahan, yang muncul sebagai mata air panas bertemperatur relatif tinggi
(92,5oC), pH air netral pada elevasi relatif sama (360-467 mdpl.).
Air panas yang bersifat netral bertipe klorida, pada lokasi mata air panas Wai Selabung. Temperatur
bawah permukaan yang berkaitan dengan reservoir menurut formula geotermometer air (Giggenbach,
1988), diperkirakan bahwa temperatur reservoir adalah sekitar 176 oC, termasuk dalam tipe sistem panas
bumi bertemperatur sedang.
Kata Kunci: Wai selabung, panas bumi, reservoir, temperatur sedang.
’’
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
PENDAHULUAN
Pemanfaatan energi panas bumi secara tidak
langsung untuk tenaga listrik diharapkan dapat
memenuhi kebutuhan tenaga listrik di Indonesia yang diperkirakan terus meningkat. Panas
bumi sebagai salah satu energi alternatif yang
ramah lingkungan untuk mengurangi kebergantungan akan energi fosil. Dalam hal ini
pemerintah telah mengupayakan program percepatan pengembangan panas bumi, dimana
salah satunya adalah meningkatkan status
penyelidikan panas bumi yang belum memiliki
data yang lengkap hingga belum dapat diajukan
menjadi wilayah kerja panas bumi (WKP).
Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi
pada tahun anggaran 2011 telah melaksanakan
penyelidikan/pemetaan geologi dan geokimia
daerah panas bumi Wai Selabung.
Hasil survei disajikan dalam bentuk data
geologi dan geokimia panas bumi digunakan
untuk memberikan masukan kepada para
pengambil keputusan, dan para pengembang
maupun sebagai bahan pertimbangan pada
tahap penyelidikan lebih detail. Wai Selabung
dipilih sebagai salah satu daerah survei terpadu
dengan pertimbangan latar belakang proses
geologi (tektonik dan vulkanisme) yang menunjukkan adanya indikasi manifestasi panas
bumi berupa mata air panas. Daerah ini berada
pada jalur zona Sesar Sumatera yang banyak
dijumpai lokasi–lokasi panas bumi bertemperatur tinggi.
Survei Terpadu panas bumi ini ditekankan
pada daerah manifestasi panas bumi di sekitar
Daerah Wai Selabung yang secara adminis-
I.2
tratif termasuk ke dalam wilayah Kecamatan
Mekakau Ilir, Kabupaten Ogan Komering
Ulu (OKU) Selatan, Provinsi Sumatera Selatan. Luas daerah survei sekitar (25 x 26) km2
untuk metode Geologi pada posisi geografis
antara 103° 42’.49,8” - 103° 56’.1,2” BT dan 4°
48’.26,57” - 4° 35’.4,2” LS pada sistem koordinat
UTM, zona 48 belahan bumi selatan (gambar 1)
adalah peta indeks daerah penyelidikan.
Maksud penyelidikan ini adalah untuk
melokalisir pemunculan manifestasi panas
di permukaan dan mengidentifikasi kondisi
geologi serta karakteristik geokimia daerah
panas bumi Wai Selabung, dengan tujuan untuk
mengetahui indikasi batuan perangkap panas
dan temperatur luida di kedalaman (reservoir).
GEOLOGI
Geomorfologi di daerah penyelidikan Wai
Selabung terbagi menjadi 4 satuan, yaitu satuan
geomorfologi perbukitan curam, perbukitan
bergelombang sedang, perbukitan bergelombang lemah, dan pedataran (gambar 2).
Stratigrafi posisi lapangan panas bumi Wai
Selabung secara tatanan tektoniknya berada
pada busur magmatik dan tepat pada salah
satu segmen sesar Sumatera bagian selatan. Pengelompokan satuan batuan dilakukan
berdasarkan hasil pengamatan dan analisis
di lapangan maupun di laboratorium. Secara
umum batuan penyusun di daerah penyelidikan
di dominasi oleh batuan vulkanik dan batuan
sedimen klastik yang berumur Tersier hingga
Kuarter.
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Stratigrafi batuan di daerah Wai Selabung
dikelompokkan berdasarkan jenis dan komposisi batuan penyusun, karakteristik isik dan
umur batuan, serta dilakukan pembandingan
dengan geologi regional daerah setempat, maka
diperoleh satuan batuan dengan urutan dari
tua ke muda sebagai berikut: Satuan Lava Akar
Jangkang, Batupasir, Lava Asadimana, Lava
Pematang Gong, Breksi Tua, Aliran Piroklastik
Ranau, Aliran Piroklastik Sapatuhu, Jatuhan
Piroklastik Ranau, Lava Laai, Lava Bengkok,
Lava Pandan, Lava Gedang, Lava Perean, tuan
Lava Tebat Gayat, dan endapan Aluvium.
Pola struktur geologi didominasi oleh arah
barat laut – tenggara yang terpotong oleh sesar
dengan arah barat daya – timur laut dan arah
utara – selatan. Manifestasi muncul dipermukaan sebagai pengaruh dari pertemuan antara
sesar sumatera dengan antitetiknya, sehingga
menghasilkan zona permeabel yang sangat
baik untuk meloloskan luida ke permukaan.
Sesar di daerah Wai Selabung dikelompokkan menjadi tiga pola arah utama yaitu
baratlaut-tenggara, utara-selatan, dan baratdaya-timurlaut. Disamping pola tersebut dapat
dikenali adanya bentukan struktur kawah yang
muncul pada batuan vulkanik.
Pola sesar baratlaut – tenggara, ditunjukkan oleh sesar Asadimana, sesar Kayumanis,
sesar Telukagung, sesar Kotadalam, dan sesar
Wai Selabung yang mengisi bagian tengah dari
depresi Selabung, kemungkinan sesar ini berumur Pra-Tersier dan masih terus aktif hingga
saat ini. Sesar ini dipotong oleh sesar lain yang
berpola utara-selatan dan baratdaya-timurlaut
yang diperkirakan berumur lebih muda.
Sesar Wai Selabung dan sesar Kotadalam
diperkirakan mengontrol munculnya air panas
Selabung Dumping yang muncul di dinding sungai Wai Selabung.
Pola sesar utara – selatan, diwakili oleh sesar
Pematangbuluh, sesar Perean, sesar Sinarmarga, dan sesar Akarjangkang. Sesar tersebut
mengikuti pola Sunda yang terbentuk pada
Eosen dan diperkirakan merupakan sesar
tua, ditunjukkan dengan perubahan kelurusan aliran sungai dan juga topograi. Beberapa
sesar memotong depresi yang terbentuk akibat
sesar Sumatera yang berarah baratlaut-tenggara di sekitar Sinarmarga dan Talanan. Sesar
akarjangkang diperkirakan merupakan salah
satu sesar yang mengontrol munculnya air
panas Wai Selabung 1-2 dan kemungkinan
sebagai pembentuk zona permeabel untuk daerah reservoir Wai Selabung.
Pola sesar baratdaya – timurlaut, berlawanan
dengan arah sesar Sumatera dan diperkirakan
merupakan antitetiknya. Beberapa sesar yang
memiliki pola ini adalah sesar Pematanggong
dan sesar Gistong. Sesar Gistong diperkirakan
sebagai kontrol struktur yang memfasilitasi
munculnya air panas Lubuk Suban yang berada
pada batuan lava andesit tua Akarjangkang.
MANIFESTASI
Manifestasi panas bumi terdiri dari mata
air panas di pinggir Sungai Wai Selabung (2
kelompok), di anak sungai Wai Selabung (2
kelompok), dan lainnya berupa alterasi yang
muncul di dekat air panas Suban (pinggir sun-
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
gai Wai Selabung). Selain manifestasi yang di
lokasi survei, juga dilakukan pengukuran dan
pengambilan sampel sebagai pembanding
manifestasi air panas lain di Aromantai dan
Kotabatu.
Air panas Wai Selabung 1, terletak pada kordinat (369107 mT dan 9479937 mU), pada
ketinggian 453 mdpl. temperatur air panas 92,5
0
C, pada temperatur udara 25,43 0C dengan pH
9,43 daya hantar listrik 2700 µmhos/cm.
Air panas Wai Selabung 2, terletak pada kordinat (369171 mT dan 9479959 mU), pada ke
tinggian 457 mdpl, temperatur air panas 89,3
0
C, pada temperatur udara 29,9 0C dengan pH
9,47, daya hantar listrik 2130 µmhos/cm.
Air panas Wai Selabung 3, terletak pada kordinat (369256 mT dan 9480060 mU), pada ke
tinggian 467 mdpl, temperatur air panas 40,2
0
C, dan temperatur udara 30,1 0C dengan pH
8,38, daya hantar listrik 686 µmhos/cm.
Air panas Lubuk Suban, terletak pada kordinat
(369055 mT dan 9481615 mU), pada ketinggian
360 mdpl, temperatur air panas 68,1 0C, pada
temperatur udara 27,0 0C dengan pH 8,92, daya
hantar listrik 1196 µmhos/cm.
Air panas Selabung Damping, terletak pada
kordinat (367959 mT dan 9479453 mU), pada
ketinggian 403 mdpl, temperatur air panas 44,4
o
C, temperatur udara 25,1 oC pH 8,19, daya hantar listrik 715 µmhos/cm .
Air dingin Pematang 3, terletak pada kordinat
(368889 mT dan 9481401 mU), pada ketinggian
422 mdpl, temperatur air 23,1 0C, dan tempera-
I.2
tur udara 23,3 0C, pH 7,80, daya hantar listrik
272 µmhos/.
Air panas Kota Batu, terletak di luar lokasi
penyelidikan Wai Selabung, pada kordinat (
387079 mT dan 9460803 mU), pada ketinggian 567 mdpl, temperatur air panas 59,3 0C,
temperatur udara 30,0 0C, pH 7,83, daya hantar
listrik 1400 µmhos.
Air panas Arumantai, terletak di luar lokasi
penyelidikan Wai Selabung, pada kordinat
(348405 mT dan Y = 9507986 mU), pada ketinggian 1082 mdpl, temperatur air panas 56,2 0C,
temperatur udara 21,9 0C, pH 8,30, daya hantar
listrik 1800 µmhos/cm.
Alterasi Lubuk Suban, pada kordinat (369.036
mT, 9.481.651 mU). Kenampakan isik alterasi
berupa mineral lempung dengan warna abuabu kebiruan sampai keputih-putihan yang
dikelilingi endapan oksida besi kemerahan.
Secara megaskopis diperkirakan mineral lempung yang terbentuk berupa montmorilonit dan
kaolinit. Dimensinya tidak terlalu luas, hanya
berupa spot – spot kecil dengan luas sekitar
0,5 x 0,5 m2. Selain berupa mineral lempung,
alterasi pada batuan induk (lava basalt) juga
terbentuk, penyebaran mineral klorit mengisi
masa dasarnya dan beberapa mengubah mineral olivin dan piroksen.
Hasil analisis PIMA (Portable Infra Red Mineral
Analyzer) untuk 3 (tiga) sampel alterasi batuan menunjukkan beberapa mineral seperti
haloysit, montmorilonit, piropilit, klorite dan
paligorskit.
Berdasarkan analisis kehadiran mineral
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
haloysit, montmorilonit, dan paligorskit menunjukkan bahwa pembentukan mineral alterasi
berada dalam kondisi temperatur yang relatif
tidak terlalu tinggi atau kemungkinan dibawah
150°C dengan pH luida yang netral, umumnya
terbentuk pada zona argilik sedangkan mineral klorit menunjukkan pembentukan mineral
dengan suhu yang cukup tinggi (250°C) pada
pH netral, biasanya terbentuk pada zona phillik. Kehadiran mineral pirophilit menunjukan
pembentukan mineral alterasi pada temperatur
cukup tinggi (200°C) dengan pH asam, biasanya
terbentuk pada zona argilik lanjut.
PERHITUNGAN KEHILANGAN PANAS
Fluida panas yang naik ke permukaan
mengalami transfer panas melalui batuan sekitarnya. Hal tersebut yang mengakibatkan air
panas yang muncul di permukaan mengalami
pendinginan. Panas yang hilang ditransfer ke
permukaan secara konduktif atau secara konvektif ke udara.
Hasil perhitungan menunjukkan panas yang
hilang adalah sekitar 2,22 kWth.
HIDROGEOLOGI
Suatu sistem panas bumi harus memiliki luida yang mensuplai ke dalam reservoir. Fluida
tersebut dapat berasal dari permukaan ataupun
dari fluida yang terperangkap dalam batuan,
namun dalam kuantitas yang tidak lebih banyak
dari fluida permukaan. Fluida tersebut ber-
fungsi sebagai media dalam perpindahan energi
panas secara konvektif. Secara singkat sirkulasi air/luida ini berasal dari proses recharge
atau imbuhan di areal tangkapan (catchment
area) kemudian mengalami penetrasi secara
vertikal dan akhirnya memasuki sistem panas
bumi hingga terjadi proses discharge di permukaan. Dengan demikian dalam sistem panas
bumi melibatkan juga sistem hidrogeologi.
Pola hidrologi sangat dipengaruhi oleh besarnya
iniltrasi air meteorik yang masuk kedalam reservoir dan hal tersebut didukung oleh curah
hujan daerah sekitar manifestasi adalah sekitar
59 - 1.630 mm per tahun. Daerah penyelidikan
secara hidrologi berada di sekitar DAS Wai
Selabung dan Danau Ranau.
Secara umum daerah penyelidikan dibagi menjadi dua zona yaitu daerah resapan (recharge)
dan daerah lepasan (discharge). Daerah resapan meliputi sekitar 45 % dari luas total wilayah
penyelidikan, meliputi tinggian sekitar perbukitan Gedang, Pandan dan pegunungan Bengkok
di barat daya serta Pegunungan Pematang
Gong, Peraduan Gistong dan Pematang Buluh
di timur laut daerah penyelidikan yang memiliki
elevasi > 500 m dpl. Daerah lepasan meliputi
bagian tengah pada morfologi pedataran dan
perbukitan bergelombang landai yang menempati graben Kepayang. Memiliki luas areal
sekitar 54 % daerah penyelidikan pada elevasi <
500 m dpl. Daeral limpasan sungai merupakan
bagian dari daerah lepasan dimana merupakan
akumulasi aliran run off dari air permukaan
yang tidak teresap di daerah resapan dan mengalir mengisi lembah – lembah membentuk
aliran sungai.
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
GEOKIMIA
Kimia air panas dan air dingin panas bumi
Wai Selabung dari 6 sampel air(air panas Wai
Selabung 1, Wai Selabung 2, Wai Selabung 3,
Lubuk Suban, Selabung Damping, dan air dingin Pematang Tiga), serta air panas di luar peta
lokasi penyelidikan (air panas Arumantai dan
aiar pananas Kota Batu).
Konsentrasi silika menunjukkan kurang dari 90
mg/l kecuali mata air panas Selabung Damping,
Arumantai dan Kota Batu, yang lebih tinggi yaitu
167, 204 dan 126 mg/l. Konsentrasi Ca dan Mg
yang cukup tinggi, pada air panas Wai Selabung
3, Selabung Damping, Kota Batu, dan Arumantai, mengindikasikan tingginya pencampuran
dengan air permukaan.
Pada diagram segitiga Cl-SO4-HCO3 (gambar 4)
air panas daerah Wai Selabung pada umumnya
bertipe klorida bikarbonat atau klorida sulfat
dan juga tipe bikarbonat. Mata air panas dengan temperatur relatif rendah (air panas Wai
Selabung 3, Selabung Damping dan Arumantai)
termasuk ke dalam tipe bikarbonat, sementara
mata air panas bertemperatur tinggi (air panas
Wai Selabung 1 dan Wai Selabung 2) bertipe
klorida sulfat dan klorida bikarbonat.
Pada diagram segitiga Na-K-Mg (gambar 5) air
panas Wai Selabung 1 dan Wai Selabung 2 berada
pada zona partial equilibrium mengindikasikan
reaksi fluida dengan batuan reservoir telah
mencapai kesetimbangan sebagian, sementara
untuk sampel air panas yang lain berada pada
zona immature water, mengindikasikan bahwa
air panas tersebut telah tercampur dengan
air dingin di permukaan dengan proporsi yang
I.2
tinggi.
Pada diagram segi tiga Cl-Li-B (gambar 6),
air panas daerah Wai Selabung menunjukkan bahwa air panas tersebut terbentuk pada
lingkungan vulkanik. Untuk air panas Wai
Selabung 2 diperkirakan selama perjalanannya mengalami kontak dengan batuan sedimen
sehingga cenderung mendekati sudut B.
Plotting analisis isotop pada graik δD terhadap
δ18O (gambar 7), memperlihatkan bahwa air
panas Wai Selabung 2 dan Wai Selabung 3 terletak sangat dekat Meteoric Water Line (MWL),
indikasi besarnya pengaruh meteorik atau air
permukaan. Sementara air panas yang lain,
yaitu air panas Wai Selabung 1, Lubuk Suban,
Selabung Damping, Arumatai, dan Kota Batu
menunjukkan adanya pengkayaan oksigen
berkisar antara 1,14 – 1,84‰ sehingga posisi
pada graik berada di sebelah kanan dari garis
MWL, indikasi pembentukan mata air panas
berhubungan dengan interaksi antara fluida
panas pada sistem panas bumi dengan batuan
yang menyebabkan terjadinya pengkayaan 18O.
Perhitungan geotermometer silika conductive
cooling maupun adiabatic cooling diperoleh temperatur sekitar 159-168oC. Dari geotermometer
NaK yang mengacu kepada Giggenbach, 1988,
diperoleh temperatur 176oC, yang berhubungan dengan temperatur reservoir termasuk tipe
temperatur sedang (medium entalphy).
Sampel Hg tanah dan CO2 udara tanah daerah
panas bumi Wai Selabung dari 135 sampel,
menunjukkan pH tanah yang berkisar 4,4 –
7,1, suhu udara tanah pada kedalaman 1 meter
berkisar 23,2–47,8°C, dengan konsentrasi Hg
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
8–312 ppb dan CO2 berkisar 0,28 – 3,86%.
Hg tanah setelah dikoreksi oleh nilai konsentrasi H2O-, terdistribusi seperti pada gambar 8,
memperlihatkan anomali relatif tinggi >150ppb
terletak di sebelah selatan dari lokasi aiar
panas, yaitu di sekitar Tal Pelekat, yang berasosiasi dengan lava Tebat Gayat.
Peta distribusi CO2 Udara tanah (gambar 9),
memperlihatkan anomali tinggi >2% terletak di
disekitar mata air panas Selabung Damping, di
sisi timur daerah penyelidikan yaitu sekitar Tal
Tengah dan di barat laut daerah penyelidikan
atau sekitar Sinar Marga.
DISKUSI
Sistem panas bumi yang terbentuk di wilayah
Sumatera sangat berkaitan erat dengan sistem
tektonik dan vulkanik. Sebagaimana kondisi
saat ini, diwilayah tersebut, terutama wilayah
Sumatera bagian Selatan yang merupakan jalur
magmatik yang dibatasi oleh pembentukan
depresi akibat sesar besar Sumatera.
Sistem panas bumi di daerah penyelidikan
berada pada kedua tatanan geologi tersebut,
dimana di bagian baratnya didominasi oleh batuan vulkanik (andesit-basalt) yang membentuk
tubuh strato dengan pembentukan kaldera dan
kawah serta di bagian tengahnya terbentuk
jalur depresi Kepayang yang diakibatkan oleh
pola merencongnya sesar Sumatera.
Pembentukan sistem panas bumi di daerah
Wai Selabung berhubungan dengan munculnya
tubuh basalt yang berumur Kuarter dengan
permeabilitas yang terbentuk akibat perpotongan sesar Wai Selabung, Kotadalam dan
Akarjangkang dalam suatu pola hidrogeologi di
daerah lepasan (discharge).
Manifestasi panas bumi di daerah Wai Selabung
berupa pemunculan mata air panas dengan temperatur antara 40 - 92°C, dan batuan
alterasi dengan tipe argilik-argilik lanjut yang
terkonsentrasi di sekitar sungai Wai Selabung.
Munculnya air panas dan alterasi Lubuk Suban
dikontrol oleh sesar Wai Selabung yang berarah baratdaya-timurlaut yang menjadikan
daerah tersebut sebagai zona permeabel yang
meloloskan aliran air panas dari kedalaman.
Sedangkan untuk air panas Wai Selabung
lebih dikarenakan dikontrol oleh sesar Akarjangkang yang berarah utara-selatan dan air
panas Selabung Blimbing oleh kontrol sesar
Kotadalam.
Sumber panas untuk daerah Sumatera dan
Jawa sangat erat kaitannya dengan tubuh
gunungapi yang masih aktif atau tubuh intrusi
batuan. Di daerah penyelidikan terdapat tubuh
vulkanik berupa kubah lava basalt yang berumur 0,4 ± 0,2 juta tahun yang lalu. Disamping
itu di bagian baratnya terdapat tubuh vulkanik
lainnya yang diperkirakan masih berumur Kuarter. Berdasarkan data analisis laboratorium
tersebut maka sumber panas untuk sistem
panas bumi Wai Selabung diperkirakan berasal
dari vulkanik dome Tebatgayat.
Batuan penudung merupakan lapisan yang
berfungsi untuk menahan aliran luida panas
ke permukaan yang berasal dari reservoir.
Lapisan ini merupakan lapisan kedap air yang
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
diindikasikan dengan daerah alterasi atau batuan beku yang belum mengalami deformasi
dan terekahkan. Di daerah penyelidikan batuan
penudung diperkirakan berupa lapisan batuan
vulkanik yang telah teralterasi (argilik-argilik lanjut) yang berada di sekitar pemunculan
manifestasi panas bumi.
Batuan reservoir merupakan batuan yang
memiliki sifat permeabel dan dapat menampung luida dari kedalaman. Batuan vulkanik
dalam bentuk lava dengan struktur kekar
berlembar atau meniang sangat baik dalam
menampung fluida di kedalaman, selain itu
pada batuan piroklastik yang terbentuk celah
berupa rekahan dan hubungan antar butir yang
kurang baik juga dapat menjadi batuan reservoir.
Di lokasi penyelidikan kenampakan di lapangan
yang dapat diinterpretasikan sebagai batuan
sarang dan permeabel diperkirakan pada batuan lava tua produk Akarjangkang atau bisa
pada lapisan batuan sedimen yang telah terdeformasi kuat.
Fluida pada sistem panas bumi daerah Wai
Selabung berasal dari air meteorik yang
meresap ke bawah permukaan dari daerah
resapan kemudian mengalami kontak dengan
batuan panas di kedalaman. Kontak antara
luida dengan batuan pada temperatur tinggi
akan merubah sifat kimia dari luida tersebut.
Adanya luida luida magmatik, sebagaimana
terindikasi dari kandungan F- dan hasil plotting
isotop 18Oksigen dan Deuterium, diperkirakan
turut merubah sifat luida. Karena energi panas
yang dikandungnya, luida tersebut mengalami
efek buoyancy, dimana luida dengan densitas
I.2
lebih rendah akan cenderung bergerak ke atas
dan naik ke permukaan melalui rekahan batuan dan zona patahan, muncul sebagai mata
air panas dengan pH netral. Dalam pemunculannya menuju permukaan diperkirakan luida
panas tersebut mengalami percampuran dengan air permukaan. Hal itu dapat dilihat dari
hasil plot pada diagram segitiga SO4-Cl-HCO3
yang menunjukkan bahwa air panas daerah Wai
Selabung termasuk tipe klorida bikarbonat dan
bikarbonat.
Pasokan luida terbesar dari sistem panas bumi
berasal dari air meteorik, namun diperkirakan
terdapat pula luida yang berasal dari magma
(juvenile) dalam proporsi yang kecil. Untuk
menjaga pasokan air meteorik tersebut perlu
dijaga daerah resapan (recharge area) yang ada.
Temperatur reservoir diperkirakan sekitar
176oC berdasarkan geotermometer Na-K dari
manifestasi air panas Wai Selabung 2. Nilai
temperatur tersebut diperkirakan mewakili
temperatur reservoir di daerah Wai Selabung.
Berdasarkan nilai temperatur reservoir dan
penampakan manifestasi di permukaan
diperkirakan reservoir daerah Wai Selabung
merupakan reservoir air panas (compressed
liquid).
Deliniasi daerah potensi panas bumi Wai
Selabung dilakukan dengan menggabungkan
hasil analisis dari metode geologi dan geokimia
yang kemudian dituangkan dalam bentuk peta
kompilasi (gambar 10 ). Penentuan daerah
prospek diambil dengan pertimbangan nilai
anomali Hg tinggi (>150 ppb), CO2 (> 2%) dan
data kerapatan rekahan (FFD), lokasi air panas
dan alterasi serta batas struktur geologi, maka
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
diperoleh luas daerah prospek panas bumi Wai
Selabung sekitar 15 km2 berada di sekitar Teluk
Agung - Selabung Blimbing. Lokasi daerah
prospek meliputi air panas Wai Selabung.
Perhitungan potensi kelas sumber daya
hipotetis dilakukan dengan metode lump
parameter dengan mengacu pada luas total
daerah prospek (15 km2), pendugaan temperatur geotermometer Na-K (176 °C) t cut-off 120°C,
asumsi ketebalan reservoir 1,5 km (asumsi
daerah Sumatera), maka diperoleh total potensi
kelas sumber daya hipotetis adalah 105 Mwe.
KESIMPULAN
Fluida panas bumi termasuk tipe klorida bikarbonat dengan temperatur reservoir sekitar
176oC (geotermometer Na-K).
Sumber panas diperkirakan berhubungan dengan aktivitas vulkanik lava basalt Tebat gayat
yang berumur Kuarter.
Batuan penudung diperkirakan berasal dari
proses silisiikasi dan alterasi mineral lempung
yang tersebar di sekitar air panas pada lava tua
Akarjangkang.
Permeabilitas batuan sebagai reservoir dalam
sistem panas bumi Wai Selabung diperkirakan
pada batuan produk Vulkanik Akarjangkang dan
batupasir yang telah terkekarkan kuat.
Luas daerah prospek (15 km2), total potensi
sumber daya hipotetis sekitar 105 MWe.
UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada Para
pejabat Pusat Sumber Daya Geologi (PSDG)
dan semua pihak yang mendukung proses
penulisan ini, atas akses data yang diperlukan
serta saran-saran dan koreksinya.
PUSTAKA
Fournier, R.O., (1981), Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and Reservoir
Engineering, “Geothermal System : Principles and
Case Histories”. John Willey & Sons, New York.
Giggenbach, W.F., (1988), Geothermal Solute
Equilibria Deviation of Na – K - Mg – Ca Geo Indicators, Geochemica Acta 52, 2749 – 2765.
Mahon K., Ellis, A.J., (1977), Chemistry and Geothermal system, Academic Press, Inc. Orlando.
Gafur .S dkk 1993; Geologi Regional Bersistem Lembar Baturaja, Skala 1 : 250.000 (Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi).
Hassan R, dkk (1999); Penyelidikan Potensi
Panas bumi di Kabupaten Ogan Komering Ulu
(OKU) Sumatera Selatan.
Hochstein, M.P., dan Browne, P.R.L., 2000. Surface Manifestations of Geothermal System with
Vulcanic Heat Source, dalam Encyclopedia of Volcanoes, Geothermal Institute, Auckland.
Katili, J.A. 1998. Geotectonics of Indonesia: A
Modern View, The Directorate General of Mines,
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Jakarta.
mal, Teknik Geologi, Institut Teknologi Bandung.
Kusumadinata,K.,1979, Data Dasar Gunungapi
Indonesia, Direktorat Vulkanologi.
Standar Nasional SNI 13-6171-1999, Metode
Estimasi Potensi Energi Panas Bumi, Badan
Standarisasi Nasional.
Nicholson, K., 1993, Geothermal Fluids Chemistry and Exploration Technique Springer Verlag,
Inc. Berlin.
Thompson A.J.B dan Thompson J.F.H, 1996.
Atlas of Alteration, Mineral Deposit Division, Geological Association of Canada.
Sumintadireja P., 2005. Vulkanologi dan Geoter-
I.2
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Gambar 1 Peta lokasi daerah Wai Selabung
Gambar 2 Peta geomorfologi daerah Wai Selabung
Gambar 3 Peta geologi daerahWai Selabung
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Cl
Ma
KETERANGAN:
Ap. Way Selabung 1 (APW 1)
Ap. Way Selabung 2 (APW 2)
Ap. Way Selabung 3 (APW 3)
Ap. Lubuk Suban (APL)
Ap. Selabung D am ping (APS)
Ap. Kota Batu (APKB)
Ap. Arum antai (APAR )
tu
re
80
wa
te
rs
nic
wa
te
rs
60
er
Vo
Ph
lca
40
i ph
er
al
20
wa
te
rs
S team heat ed wat ers
SO4
20
40
60
80
HCO3
Gambar 4 Plotting pada diagram segi tiga Cl-SO4-HCO3
Na/1000
KETERANGAN:
A p . W a y S e la b u n g 1 (A P W 1 )
A p . W a y S e la b u n g 2 (A P W 2 )
A p . W a y S e la b u n g 3 (A P W 3 )
A p . L u b u k S u b a n (A P L )
A p . S e la b u n g D a m p in g (A P S )
A p . K o ta B a tu (A P K B )
A p . A ru m a n ta i (A PA R )
80
% Na K
60
Full equilibrium
160°
T Kn
T Km
220
10
0°
°
w
ei
r
bo
x
40
Partial equilibrium
20
Immature waters
ROCK
K/100
20
40
60
% Mg
80
Mg
Gambar 5 Plotting pada diagram segi tiga Na-K-Mg
KETERANGAN:
Ap. Way Selabung 1 (APW 1)
Ap. Way Selabung 2 (APW 2)
Ap. Way Selabung 3 (APW 3)
Ap. Lubuk Suban (APL)
Ap. Selabung Damping (APS)
Ap. Kota Batu (APKB)
Ap. Arumantai (APAR)
Gambar 6 Plotting pada diagram segi tiga Cl, Li, dan B
I.2
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
0
-15
-10
-5
0
5
10
-10
-20
δD=8δ18O+14
Andesitic
Water
APL
APS
-30
APAR
APKB
-40
APW-1
-50
-60
Magmatic
Water
APW-2
APW-3
x
-70
-80
Gambar 7 Ploting isotop δDvs δ18O
Gambar 7 Ploting isotop δDvs δ18O
Gambar 9 Peta distribusi Hg tanah
Gambar 9 Peta distribusi CO2 udara tanah
Gambar 8 Peta distribusi Hg tanah
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011
I.2
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Gambar 10 Peta Kompilasi geologi dan geokimia daerah Wai Selabung
I.2
PROSIDING HASIL KEGIATAN PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI TAHUN 2011