Sipoholon Makalah Geokimia
PENYELIDIKAN GEOKIMIA PANAS BUMI DAERAH SIPOHOLON
KABUPATEN TAPANULI UTARA-SUMATERA UTARA
Oleh :
Nuryasin Ardiwinata, Setiawan, Asngari, Entik Supardjo, Sutisna Kurniawan
SUBDIT PANAS BUMI
SARI
Daerah panas bumi Sipoholon – Tarutung
secara administratif berada di wilayah
Kecamatan Sipoholon dan Tarutung,
Kabupaten Tapanuli Utara, Propinsi
Sumatera Utara, pada posisi geografis antara
98o 54’ 00’’ - 99o 01’ 30” BT dan 1o 56’ 30”
– 2o 06’ 00” LU. Luas daerah yang
dilakukan penyelidikan berkisar 16 x 16
km2, dengan posisi geografis antara 1o 56’
00” - 2o 06’ 00’’ lintang utara dan 98o 54’
00”– 99o 01’30” bujur timur atau 488.000
mT -504.000 mT dan 215.600 mU –
232.100 mU pada sistem UTM zone 47,
belahan bumi utara.
Manifestasi Panasbumi daerah SipoholonTarutung berupa pemunculan mata air panas
dengan temperatur antara 39.2 - 64.2 °C,
debit 0.05 ltr/detik sampai 25 ltr/detik dan
pH netral rata rata 6.43 , alterasi, sinter
karbonat dan hembusan gas dengan
komposisi H2S, CO2 dan CO. Mata air panas
daerah Sipoholon-Tarutung terbagi tiga
kelompok yaitu tipe Khlorida (air panas RiaRia dan Tapianauli), tipe karbonat (air panas
Simamora, Saitnihuta dan Sitompul), tipe
sulfat (air panas Hutabarat dan Panabungan).
Air panas Ria-Ria dan Penabungan,
menunjukkan indikasi telah terjadinya
interaksi fluida panas dengan batuan
sebelum muncul ke permukaan berupa mata
air panas. Sedangkan mata air panas
Tapianauli, Simamora, Lehu dan air dingin
Sidari terletak pada garis meteoric water
line, sebagai indikasi air permukaan.
Perkiraan temperatur bawah permukaan
dengan
menggunakan
persamaan
geotermometer diperoleh kisaran temperatur
antara 142 - 230° C. Hasil perhitungan
temperature berdasarkan Geotermometer gas
dengan rumus Nehring & D’Amore
diperoleh temperatur = 189 °C.
Kandungan Hg tinggi terdapat berupa
kantung-kantung di sekitar Sipoholon,
Hutatonga, Dolok Sitare, Ugan dan
Saitnihuta. pH tanah di daerah penyelidikan
sebagian besar normal dan sebagian kecil
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
bersifat basa dengan nilai berkisar antara 4.20 7.80. Kandungan CO2 tinggi terdapat berupa
kantung-kantung kecil di Hutabarat, Dolok
Sitare dan Sitompul. Dengan daerah prospek
seluas kurang lebih 12 km2.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penyelidikan
Panas bumi sebagai salah satu energi alternatif
yang memiliki banyak kelebihan untuk
dikembangkan. Selain cadangan yang sangat
besar di Indonesia panas bumi merupakan
energi yang ramah lingkungan dan relatif murah
untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik.
Apalagi bagi daerah yang memiliki keterbatasan
sarana dalam pemenuhan kebutuhan energi
listrik.
Daerah Tarutung dan Sipoholon berdasarkan
manifestasi panas buminya merupakan daerah
yang cukup kaya akan sumberdaya panas bumi.
Tetapi sampai saat ini energi tersebut belum
dimanfaatkan secara maksimal terbukti bahwa
potensi panas bumi daerah ini baru digunakan
untuk obyek wisata pemandian air panas.
Mengacu pada Instruksi Presiden tentang
penggunaan energi panas bumi untuk
pemenuhan kebutuhan listrik di Indonesia,
maka daerah ini dapat menjadi salah satu
pemasok energi yang cukup besar bila sudah
dieksploitasi dan dimanfaatkan.
1.2 Maksud dan Tujuan
Penyelidikan tahap rinci dengan metode
geokimia oleh Direktorat Inventarisasi Sumber
Daya Mineral di daerah panas bumi Sipaholon
merupakan realisasi dari program kerja Sub
Direktorat Panas Bumi, Direktorat Inventarisasi
Sumber Daya Mineral tahun anggaran 2005.
Tujuan kegiatan penyelidikan ini adalah untuk
mengetahui potensi panas bumi di daerah ini
dengan disiplin ilmu geokimia.
1.3 Ruang Lingkup
8-1
Metoda penyelidikan di lapangan meliputi
pengamatan langsung terhadap kondisi
kenampakan panas bumi seperti mata
airpanas, air rembesan, fumarola, tanah
panas serta mencatat/mengukur sifat fisik
diantaranya luas daerah manifestasi,
temperatur udara dan airpanas, pH, debit,
kondisi
geologi
sekitar
manifestasi,
dokumentasi foto serta memploting data ke
dalam peta dasar.
1.4 Letak/posisi Daerah Penyelidikan
Daerah penyelidikan geologi berlokasi di
wilayah desa Habinsaran, kecamatan
Sipoholon yang jaraknya ± 8 Km di sebelah
utara Kota Tarutung. Pada penyelidikan ini
lebih diarahkan pada daerah pemunculan
manifestasi panas bumi Ria-Ria, Hutabarat
dan Tapian Nauli. yang secara administratif
berada di dalam 2 wilayah kecamatan yaitu
Sipoholon dan
Tarutung, Kabupaten
Tapanuli Utara, Sumatera Utara. Luas
daerah yang dilakukan penyelidikan berkisar
16 x 16 km2, dengan posisi geografis antara
1o 56’ 00” - 2o 06’ 00’’ lintang utara dan 98o
54’ 00”– 99o 01’30” bujur timur atau
488.000 mT -504.000 mT dan 215.600 mU
– 232.100 mU pada sistem UTM zone 47.
1.5 Pencapaian Lokasi
Daerah penyelidikan dapat dicapai dari
Bandung dengan menggunakan pesawat
udara Jakarta-Medan atau melalui jalan darat
Bandung – Merak – Lampung - BukittinggiTarutung. Dari Tarutung ke lokasi kerja juga
dapat dicapai dengan menggunakan
kendaraan roda empat (4) melalui jalan raya
lintas Sumatera hingga di desa Habinsaran
Kecamatan Sipoholon.
II. HASIL PENYELIDIKAN
2.1 Pengambilan sampel air
Analisis kimia air lengkap dilakukan
terhadap sampel dari mata air panas Ria-Ria
(APSRI-1), mata air panas Tapianauli
(APTPN), mata air panas sumur bor
Simamora (APDSM), mata air panas
Hutabarat (APHBT), mata air panas sumur
bor Sait Nihuta (APSHT), mata air panas
Ugan (APUGN), mata air panas Suitompul
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
(APSTPL), mata air panas Penabungan
(APPBN) dan sampel air dingin sungai
Tapianauli (ADSTPN) (Tabel 3-1). Mata air
panas Ugan (APUGN), mata air panas Sitompul
(APSTPL) dan mata air panas Penabungan
(APPBN) diambil sebagai bahan penyelidikan
inventarisasi panas bumi. Ketiga air panas
tersebut berada di luar daerah penyelidikan.
2.2 Karakteristik kimia dan tipe air panas
Hasil analisis kimia air panas pada 8 lokasi
antara lain sebagai berikut:
Dalam diagram segitiga Cl - SO4 - HCO3
Giggenbach (1988), tampak bahwa mata air
panas Ria-Ria (APSRI-1) dan Tapianauli
(APSTPN), termasuk kedalam tipe air panas
khlorida, sedangkan mata air panas Simamora,
Sait Nihuta, Ugan dan Sitompul termasuk ke
dalam tipe air panas bikarbonat, mata air panas
Hutabarat dan Penabungan termasuk ke dalam
tipe air panas sulfat (Gambar 3-8).
Pada hasil ploting unsur kimia Na/1000 - K/100
- √Mg, terlihat bahwa semua mata air panas
yang tercantum di atas berada pada bidang
√Mg, yang termasuk pada immature water, hal
ini memberikan indikasi bahwa manifestasi
yang muncul ke permukaan didominasi oleh air
permukaan (Gambar 3-9).
Konsentrasi Isotop 18O dan 2H (D) dari lima
contoh air panas (Ap. TPN5, Ap. Siria, Ap.
Simamora, Ap. Lehu, dan Ap. Penabungan)
serta satu contoh air dingin (Ad. Sidari),
analisisnya menggunakan metode spektrometri
massa,
dilakukan di Laboratorium Kimia
Badan Tenaga Nuklir Nasional , Pusat
Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop
Dan Radiasi (PPPTIR), Jl. Cinere Pasar Jum’at ,
Jakarta.
Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa
konsentrasi 18O dan D dinyatakan dalam satuan
o/oo =per mil. Nilai δ18O berkisar –9,26 sampai
–8,19 o/oo sedangkan nilai δD berkisar –66,48
sampai –57,61 o/oo. Posisi contoh air panas
Siria dan Penabungan, terletak pada posisi
sebelah kanan dari garis meteoric water line
(18O shift), merupakan indikasi telah terjadinya
pengkayaan oksigen 18 dari contoh air panas
tersebut, akibat
8-2
Gambar 3-8. Segitiga Cl-SO4-HCO3
Gambar 3-9. Segitiga Na-K-Mg
Sedangkan mata air panas TPN5, Simamora,
Lehu dan air dingin Sidari terletak pada
garis meteoric water line, sebagai indikasi
air permukaan.
2.3 Pendugaan Suhu Bawah Permukaan
Geotermometer
tergantung
pada
keseimbangan antara mineral batuan dan
cairan yang dipengaruhi oleh suhu dan
lingkungan keberadaannya. Air panas tipe
klorida dengan pH netral merupakan tipe
yang paling cocok untuk metode
penghitungan geotermometri, dan perkiraan
suhu
bawah
permukaan
dihitung
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
berdasarkan unsur- unsur kimia
dalam air panas daerah tersebut.
terlarut
Hasil penghitungan dengan menggunakan
rumus-rumus geotermometri , pendugaan
temperatur bawah permukaan minimum
adalah geothermometer SiO2 (adiabatic
cooling) dan maximum Na/K Giggenbach,
1988 yang menunjukkan kisaran temperatur
antara 142° C – 230° C (lihat Table 3-2),
untuk air panas tipe Khlorida Ria-Ria
(APSRI-1).
2.4 Hasil Analisis Tanah dan Udara
Tanah
8-3
Sungai
Jalan
Kontur Elevasi
Gas
Air panas
Air dingin
Titik pengambilan sampel
Kontur Sebaran CO2 (%)
% CO2
4
3.2
1.6
200
A-1000
0.8
500000
492000
Geotermometer Gas mengacu kepada
Nehring dan D’Amore diaplikasikan
terhadap
fumarola
APSRI
yang
bertemperatur 65 °C dalam kondisi netral
dengan komposisi gas yang terdeteksi
diantaranya CO2, H2S, N2, O2 dan NH3.
Konsentrasi gas dari fumarola APSRI (Riaria) telah terdeteksi dengan cukup signifikan
dari senyawa CO2 (88,85 %), H2S (0,76 %),
N2 (8,68 %), (O2 + Ar) (1,91 %) dan NH3
(0,004 %).
Dengan
menggunakan
formula
geotermometer Gas dari Nehring dan D,
8-4
216000
218000
490000
Pancurbatu
220000
222000
224000
498000
496000
494000
partuahan
Perbuub 1
Tobak pandarian
226000
Gb.3-10 Peta sebaran CO2
2.5 Hasil Analisis Gas
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
Siandor - andor
D .sitonde
Lumban Dolok
Lumban Toruan
Purbatua
Panggugan
DK. MARTIMBANG
APUGN
Tapianuli
Janji Matogu
Parhombuan
pansur Napitu
Lumbna Baringin
Pansur Napitu
Tonga
Lumban
502000
0
Lamandang Lumban Rang
Lumban Jati
Hutarangit
Lumban olop-olopPeatolong
2
Peanahucus
Huta Bonsipaliari Aek Sipolas
Siualompu
Sinatnat
Lumban Tonga APHBT
Pardarian
Peanajaga
Haidupan
Simotung Sisanggu Partali Julu
DL. SITARE-TARE
Silangit
Parbaju Julu
Lumbas Rao
Sumber
Parbaju Huta
TongaSihombing
Aek Situmandi
BT. TUNJUL
Huta Baginda
TARUTUNG
Huta Soit
Simorangkir
APSHT
DK. SIBORBORON
DL. SI BORBORAN
Huta Uruk
Mesjid
Pancurnapitu
Sitaka
Sipurba
Sihobuk
APSDPBU
Lumban
Gotat
Panggabean
Lapogambiri
Hutagalung
Lumban Rihit
Lumban Batu
Hutagodang
Sangkaran
Tangga
Sitompul APSTPL
Batuboolun
Taga Hambing
Nagodang
Lumban Rau Lumban Ratus
APANS
APPBU
Pansur Godong
Tingka tingka
Simarlai-lai
Bona Bona
Batubara
Ugan
Janji Bilang
Perbubu 2
Siarangarang
GAYABARU TARUTUNG
Nagatimbul
Lumban Tolong
Lumban olop-olop
Aek Nasia
Lumban Gaol
Simanungkalit
Lumban Soit
Huta Uruk Perjulu
Situmeang 1
Sipoholon
Situmeang 2
Pintu bosi
Lumban Rang
APDSDR
SIBADAK
Hutatongga
APDTPN
APSRI 2
ADSTPN 6
Bianiate
APSRI 1
Gonting
Sipohongot
Gonting 2
Gonting 2
Aek Unsim
APPBN
0
250
Keterangan
500
U
750
2.4
1000 meter
PETA DISTRIBUSI CO2
DAERAH PANAS BUMI
SIPOHOLON,TARUTUNG
KAB. TAPANULI UTARA
SIPOHOLON
DK. PALANGKA GADING
228000
Kandungan unsur Hg tanah antara : 3 – 1121
ppb, dengan nilai back ground value 389
ppb, dan treshold value 598 ppb, sehingga
nilai yang berada diatas nilai background
dan threshold merupakan indikasi adanya
anomali didaerah prnyelidikan. Kandungan
Hg tinggi terdapat berupa paket-paket di
sekitar Sipoholon, Hutatonga, Dolok Sitare,
Ugan dan Sait Nihuta.
230000
Sampel tanah dan udara tanah daerah
penyelidikan yang diambil pada kedalaman
kurang lebih 1 meter memperlihatkan hasil
berikut ini. Kandungan CO2 dalam udara
tanah di daerah ini berkisar antara 0.07 –
4.05 %, berdasarkan nilai background 1.27
% dan nilai treshold 1.86 %.
Kandungan CO2 tinggi terdapat di sekitar
Hutabarat, Dolok Sitare dan Sitompul.
d. Sebaran Hg
bawah
T (°C) = 189 °C.
Silangkitang
DL. SILANGKITANG
c. Sebaran CO2
suhu
T (°C) = 194.3 + 56.44 log 0.78 +
1/6 log 88.85
Lumband Arung
b. Sebaran pH
Hasil pengukuran pH di daerah penyelidikan
panas bumi Sipoholon – Tarutung ini
memperlihatkan bahwa sebagian besar
lokasi mempunyai pH normal < 7.5.
Anomali pH > 7.5 lebih terkonsentrasi di
sekitar air panas Ria-Ria dan Hutatonga di
bagian utara serta Dolok Sitare dan Ugan di
bagian selatan daerah penyelidikan.
diperoleh
T (°C ) = 194.3 + 56.44 log H2S +
1/6 log CO2
Tadadata
Temperatur udara tanah yang diukur pada
kedalaman zona B berkisar antara 21 - 29°C
dengan temperatur >27°C terkonsentrasi di
sekitar mata air panas Ria-Ria dan mata air
panas Hutabarat. Lokasi lain dijumpai nilai
temperatur yang lebih rendah, hal ini diduga
berkaitan dengan zona lemah yang terdapat
pada kedua mata air tersebut lebih bersifat
permeabel. Lihat Gambar 3-10.
Amore, 1981
permukaan :
232000
a. Sebaran Temperatur Udara Tanah
Sungai
Jalan
Kontur Elevasi
Air dingin
Gas
Air panas
Hasil
perhitungan
temperature
berdasarkan
Geothermometri
gas
dengan rumus Nehring & D’Amore
diperoleh temperatur = 189 °C.
e.
Kandungan unsur Hg tanah antara : 3 –
1121 ppb, dengan nilai background 389
ppb, dan nilai treshold 598 ppb,
sehingga nilai ppb yang berada diatas
nilai background dan
threshold
merupakan indikasi adanya anomali di
daerah prnyelidikan. pH tanah di daerah
penyelidikan sebagian besar normal dan
sebagian kecil bersifat basa dengan nilai
berkisar antara 4.20 - 7.80.
f.
Kandungan CO2 dalam udara tanah
berkisar antara : 0.07- 4.05 (%), nilai
background 1.27%. treshold value
1.86%. Kandungan CO2 tinggi terdapat
berupa kantung-kantung kecil di
Hutabarat, Dolok Sitare dan Sitompul.
500000
RK-3
498000
Pansur Napitu
pansur Napitu
Lumban Toruan
Lumbna Baringin
Lumban Tonga
Lumban Dolok
Simarlai-lai
Bona Bona
Janji Bilang
Tingka tingka
Lumban Rau
Janji Matogu
Tangga
Ugan
Tapianuli
Hutagodang
Perbubu 2
APPBU
Perbuub 1
492000
Batubara
Batuboolun
DL. SI BORBORAN
BT. TUNJUL
DK. SIBORBORON
Pardarian
E-0
494000
APANS
RAPUGN
APUGN
496000
Lumban Batu
RK-7
Mesjid
Lumban Gotat
APSDPBU
Sihobuk
RAPSDPB
Sitaka
Lapogambiri
APSHT
Parhombuan
Pansur Godong
Taga Hambing
Lumban Ratus
Sitompul
Sangkaran
Lumban Rihit
Pancurnapitu
Sipurba
Panggabean
Hutagalung
Huta Uruk
Simorangkir
Huta Sihombing
Parbaju Julu
Lumbas Rao
Huta Soit
Parbaju Tonga
RK-5
Huta Baginda
RAPSHT
Sumber
Aek Situmandi
TARUTUNG
Silangit
Nagodang
APSTPL
0
APHBT
Sisanggu
Simotung
Lumban Tonga
Haidupan
Sinatnat
Peanajaga
Siualompu
Huta Bonsipaliari
G-1000
RK-1
G-5000
G-4050
Peanahucus G-3000
G-2000
DL. SITARE-TARE
Aek Sipolas
G-5900
Lumban
olop-olop 2
F-7000
F-5050
Lumban Tolong
Lumban Rang
Lumban Jati
Lamandang
F-4000
Nagatimbul
Lumban Soit
E-1000
Tobak pandarian
F-1950
F-2950
Lumban olop-olop
E-5000
E-4000
E-3050
D-500
E-2000
Simanungkalit
Lumban Gaol
D-1500
Hutarangit
GAYABARU TARUTUNG
F-6000
E-7000
Aek Nasia
E-6000
D-6500
D-5500
Huta Uruk Perjulu
Situmeang 2
Situmeang 1
Sipoholon
D-3500
D-2500
D-4500
3. PEMBAHASAN
Hasil pendugaan temperatur bawah permu
kaan (reservoir) dengan geothermomemeter
SiO2 adiabatic cooling dan maximum Na/K
Giggenbach, 1988 yang menunjukkan
kisaran temperatur antara 142 – 230 °C.
Berdasarkan analisis gas didapatkan nilai
temperatur sebesar 189 °C dari sampel gas
di manifestasi panas bumi Ria-ria.
4. SIMPULAN DAN SARAN
4.1 SIMPULAN
Hasil Penyelidikan Geokimia Panas Bumi di
daerah Sipoholon meliputi :
Mata air panas daerah SipoholonTarutung berupa pemunculan mata air
panas dengan temperatur antara 39.2 64.2 °C, debit 0.05 ltr/detik sampai 25
ltr/detik dan pH netral rata rata 6.43 ,
alterasi, sinter karbonat dan hembusan
gas dengan komposisi H2S, CO2 dan
CO.
b.
Mata air panas daerah SipoholonTarutung terbagi tiga kelompok yaitu
tipe Khlorida (air panas Ria-Ria dan
Tapianauli), tipe karbonat (air panas
Simamora, Saitnihuta dan Sitompul),
tipe sulfat (air panas Hutabarat dan
Panabungan).
c.
Perkiraan temperatur bawah permukaan
dengan
menggunakan
persamaan
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
217500
219500
221500
223500
225500
Lumban Rang
C-2000
C-1000
APDSDR
C-4000
Pintu bosiC-3000
B-1550
B-500
C-150
227500
C-5000
Gonting 2
B-2500
229500
Partali Julu
Siarangarang
Peatolong
APPBN
Aek Unsim
SIBADAK
C-7000
B-6500
Hutatongga
C-6000
B-5500
B-4500
APDTPN
Gonting Sipohongot
APSRI 2
APSRI 1
Bianiate
B-3700
B-3250
RAPLH
Gonting 2
Gb. 3-12 Peta sebaran Hg
a.
d.
A-1000
200
Kontur Sebaran Hg
Titik pengambilan sampel
150 300 450 600 750 900 1100
ppb
Keterangan :
0
250
500
U
750
1000 meter
PETA DISTRIBUSI Hg
DAERAH PANAS BUMI
SIPOHOLON ,TARUTUNG
KAB. TAPANULI UTARA
SIPOHOLON
A-6000
A-5000
A-4000
A-3000
DL. SILANGKITANG
Silangkitang
A-2000
Tadadata
231500
geotermometer Silika (minimum) dan
Giggenbach (TNa/K-G) (maksimum)
diperoleh kisaran temperatur antara 142
- 230°C.
4.2 SARAN
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam
pengembangan
panas
bumi
daerah
Sipoholon – Tarutung, Kabupaten Tapanuli
Utara.
a. Perlu dilanjutkan penyelidikan geokimia
dengan
memperluas
daerah
penyelidikan ke arah selatan, sehingga
di dapat data yang lebih lengkap,
b. Perlu dilanjutkan penyelidikan geokimia
dengan
memperluas
daerah
penyelidikan ke arah Sipahutar serta ke
arah
Siborong-borong,
untuk
mendapatkan data yang lebih lengkap di
bagian utara,
c. Daerah (Propinsi dan atau Kabupaten)
perlu proaktif untuk pengembangan
energi panas bumi ini agar secepatnya
tersedia pasokan energi alternatif selain
energi fosil (minyak tanah, solar).
DAFTAR PUSTAKA
1. Fournier, R.O., 1981. Application of
Water
Geochemistry
Geothermal
Exploration and Reser
Engineering,
“Geothermal System: Principles and Case
Histories”. John Willey & Sons, New York.
2. Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal
Solute Equilibria Derivation of Na – K - Mg
– Ca Equilibria
Derivation of Na – K - Mg – Ca Geoindicators,
Geochemica et Cosmochemica, Acta 52, 2749 –
2765.
8-5
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
8-6
KABUPATEN TAPANULI UTARA-SUMATERA UTARA
Oleh :
Nuryasin Ardiwinata, Setiawan, Asngari, Entik Supardjo, Sutisna Kurniawan
SUBDIT PANAS BUMI
SARI
Daerah panas bumi Sipoholon – Tarutung
secara administratif berada di wilayah
Kecamatan Sipoholon dan Tarutung,
Kabupaten Tapanuli Utara, Propinsi
Sumatera Utara, pada posisi geografis antara
98o 54’ 00’’ - 99o 01’ 30” BT dan 1o 56’ 30”
– 2o 06’ 00” LU. Luas daerah yang
dilakukan penyelidikan berkisar 16 x 16
km2, dengan posisi geografis antara 1o 56’
00” - 2o 06’ 00’’ lintang utara dan 98o 54’
00”– 99o 01’30” bujur timur atau 488.000
mT -504.000 mT dan 215.600 mU –
232.100 mU pada sistem UTM zone 47,
belahan bumi utara.
Manifestasi Panasbumi daerah SipoholonTarutung berupa pemunculan mata air panas
dengan temperatur antara 39.2 - 64.2 °C,
debit 0.05 ltr/detik sampai 25 ltr/detik dan
pH netral rata rata 6.43 , alterasi, sinter
karbonat dan hembusan gas dengan
komposisi H2S, CO2 dan CO. Mata air panas
daerah Sipoholon-Tarutung terbagi tiga
kelompok yaitu tipe Khlorida (air panas RiaRia dan Tapianauli), tipe karbonat (air panas
Simamora, Saitnihuta dan Sitompul), tipe
sulfat (air panas Hutabarat dan Panabungan).
Air panas Ria-Ria dan Penabungan,
menunjukkan indikasi telah terjadinya
interaksi fluida panas dengan batuan
sebelum muncul ke permukaan berupa mata
air panas. Sedangkan mata air panas
Tapianauli, Simamora, Lehu dan air dingin
Sidari terletak pada garis meteoric water
line, sebagai indikasi air permukaan.
Perkiraan temperatur bawah permukaan
dengan
menggunakan
persamaan
geotermometer diperoleh kisaran temperatur
antara 142 - 230° C. Hasil perhitungan
temperature berdasarkan Geotermometer gas
dengan rumus Nehring & D’Amore
diperoleh temperatur = 189 °C.
Kandungan Hg tinggi terdapat berupa
kantung-kantung di sekitar Sipoholon,
Hutatonga, Dolok Sitare, Ugan dan
Saitnihuta. pH tanah di daerah penyelidikan
sebagian besar normal dan sebagian kecil
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
bersifat basa dengan nilai berkisar antara 4.20 7.80. Kandungan CO2 tinggi terdapat berupa
kantung-kantung kecil di Hutabarat, Dolok
Sitare dan Sitompul. Dengan daerah prospek
seluas kurang lebih 12 km2.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penyelidikan
Panas bumi sebagai salah satu energi alternatif
yang memiliki banyak kelebihan untuk
dikembangkan. Selain cadangan yang sangat
besar di Indonesia panas bumi merupakan
energi yang ramah lingkungan dan relatif murah
untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik.
Apalagi bagi daerah yang memiliki keterbatasan
sarana dalam pemenuhan kebutuhan energi
listrik.
Daerah Tarutung dan Sipoholon berdasarkan
manifestasi panas buminya merupakan daerah
yang cukup kaya akan sumberdaya panas bumi.
Tetapi sampai saat ini energi tersebut belum
dimanfaatkan secara maksimal terbukti bahwa
potensi panas bumi daerah ini baru digunakan
untuk obyek wisata pemandian air panas.
Mengacu pada Instruksi Presiden tentang
penggunaan energi panas bumi untuk
pemenuhan kebutuhan listrik di Indonesia,
maka daerah ini dapat menjadi salah satu
pemasok energi yang cukup besar bila sudah
dieksploitasi dan dimanfaatkan.
1.2 Maksud dan Tujuan
Penyelidikan tahap rinci dengan metode
geokimia oleh Direktorat Inventarisasi Sumber
Daya Mineral di daerah panas bumi Sipaholon
merupakan realisasi dari program kerja Sub
Direktorat Panas Bumi, Direktorat Inventarisasi
Sumber Daya Mineral tahun anggaran 2005.
Tujuan kegiatan penyelidikan ini adalah untuk
mengetahui potensi panas bumi di daerah ini
dengan disiplin ilmu geokimia.
1.3 Ruang Lingkup
8-1
Metoda penyelidikan di lapangan meliputi
pengamatan langsung terhadap kondisi
kenampakan panas bumi seperti mata
airpanas, air rembesan, fumarola, tanah
panas serta mencatat/mengukur sifat fisik
diantaranya luas daerah manifestasi,
temperatur udara dan airpanas, pH, debit,
kondisi
geologi
sekitar
manifestasi,
dokumentasi foto serta memploting data ke
dalam peta dasar.
1.4 Letak/posisi Daerah Penyelidikan
Daerah penyelidikan geologi berlokasi di
wilayah desa Habinsaran, kecamatan
Sipoholon yang jaraknya ± 8 Km di sebelah
utara Kota Tarutung. Pada penyelidikan ini
lebih diarahkan pada daerah pemunculan
manifestasi panas bumi Ria-Ria, Hutabarat
dan Tapian Nauli. yang secara administratif
berada di dalam 2 wilayah kecamatan yaitu
Sipoholon dan
Tarutung, Kabupaten
Tapanuli Utara, Sumatera Utara. Luas
daerah yang dilakukan penyelidikan berkisar
16 x 16 km2, dengan posisi geografis antara
1o 56’ 00” - 2o 06’ 00’’ lintang utara dan 98o
54’ 00”– 99o 01’30” bujur timur atau
488.000 mT -504.000 mT dan 215.600 mU
– 232.100 mU pada sistem UTM zone 47.
1.5 Pencapaian Lokasi
Daerah penyelidikan dapat dicapai dari
Bandung dengan menggunakan pesawat
udara Jakarta-Medan atau melalui jalan darat
Bandung – Merak – Lampung - BukittinggiTarutung. Dari Tarutung ke lokasi kerja juga
dapat dicapai dengan menggunakan
kendaraan roda empat (4) melalui jalan raya
lintas Sumatera hingga di desa Habinsaran
Kecamatan Sipoholon.
II. HASIL PENYELIDIKAN
2.1 Pengambilan sampel air
Analisis kimia air lengkap dilakukan
terhadap sampel dari mata air panas Ria-Ria
(APSRI-1), mata air panas Tapianauli
(APTPN), mata air panas sumur bor
Simamora (APDSM), mata air panas
Hutabarat (APHBT), mata air panas sumur
bor Sait Nihuta (APSHT), mata air panas
Ugan (APUGN), mata air panas Suitompul
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
(APSTPL), mata air panas Penabungan
(APPBN) dan sampel air dingin sungai
Tapianauli (ADSTPN) (Tabel 3-1). Mata air
panas Ugan (APUGN), mata air panas Sitompul
(APSTPL) dan mata air panas Penabungan
(APPBN) diambil sebagai bahan penyelidikan
inventarisasi panas bumi. Ketiga air panas
tersebut berada di luar daerah penyelidikan.
2.2 Karakteristik kimia dan tipe air panas
Hasil analisis kimia air panas pada 8 lokasi
antara lain sebagai berikut:
Dalam diagram segitiga Cl - SO4 - HCO3
Giggenbach (1988), tampak bahwa mata air
panas Ria-Ria (APSRI-1) dan Tapianauli
(APSTPN), termasuk kedalam tipe air panas
khlorida, sedangkan mata air panas Simamora,
Sait Nihuta, Ugan dan Sitompul termasuk ke
dalam tipe air panas bikarbonat, mata air panas
Hutabarat dan Penabungan termasuk ke dalam
tipe air panas sulfat (Gambar 3-8).
Pada hasil ploting unsur kimia Na/1000 - K/100
- √Mg, terlihat bahwa semua mata air panas
yang tercantum di atas berada pada bidang
√Mg, yang termasuk pada immature water, hal
ini memberikan indikasi bahwa manifestasi
yang muncul ke permukaan didominasi oleh air
permukaan (Gambar 3-9).
Konsentrasi Isotop 18O dan 2H (D) dari lima
contoh air panas (Ap. TPN5, Ap. Siria, Ap.
Simamora, Ap. Lehu, dan Ap. Penabungan)
serta satu contoh air dingin (Ad. Sidari),
analisisnya menggunakan metode spektrometri
massa,
dilakukan di Laboratorium Kimia
Badan Tenaga Nuklir Nasional , Pusat
Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop
Dan Radiasi (PPPTIR), Jl. Cinere Pasar Jum’at ,
Jakarta.
Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa
konsentrasi 18O dan D dinyatakan dalam satuan
o/oo =per mil. Nilai δ18O berkisar –9,26 sampai
–8,19 o/oo sedangkan nilai δD berkisar –66,48
sampai –57,61 o/oo. Posisi contoh air panas
Siria dan Penabungan, terletak pada posisi
sebelah kanan dari garis meteoric water line
(18O shift), merupakan indikasi telah terjadinya
pengkayaan oksigen 18 dari contoh air panas
tersebut, akibat
8-2
Gambar 3-8. Segitiga Cl-SO4-HCO3
Gambar 3-9. Segitiga Na-K-Mg
Sedangkan mata air panas TPN5, Simamora,
Lehu dan air dingin Sidari terletak pada
garis meteoric water line, sebagai indikasi
air permukaan.
2.3 Pendugaan Suhu Bawah Permukaan
Geotermometer
tergantung
pada
keseimbangan antara mineral batuan dan
cairan yang dipengaruhi oleh suhu dan
lingkungan keberadaannya. Air panas tipe
klorida dengan pH netral merupakan tipe
yang paling cocok untuk metode
penghitungan geotermometri, dan perkiraan
suhu
bawah
permukaan
dihitung
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
berdasarkan unsur- unsur kimia
dalam air panas daerah tersebut.
terlarut
Hasil penghitungan dengan menggunakan
rumus-rumus geotermometri , pendugaan
temperatur bawah permukaan minimum
adalah geothermometer SiO2 (adiabatic
cooling) dan maximum Na/K Giggenbach,
1988 yang menunjukkan kisaran temperatur
antara 142° C – 230° C (lihat Table 3-2),
untuk air panas tipe Khlorida Ria-Ria
(APSRI-1).
2.4 Hasil Analisis Tanah dan Udara
Tanah
8-3
Sungai
Jalan
Kontur Elevasi
Gas
Air panas
Air dingin
Titik pengambilan sampel
Kontur Sebaran CO2 (%)
% CO2
4
3.2
1.6
200
A-1000
0.8
500000
492000
Geotermometer Gas mengacu kepada
Nehring dan D’Amore diaplikasikan
terhadap
fumarola
APSRI
yang
bertemperatur 65 °C dalam kondisi netral
dengan komposisi gas yang terdeteksi
diantaranya CO2, H2S, N2, O2 dan NH3.
Konsentrasi gas dari fumarola APSRI (Riaria) telah terdeteksi dengan cukup signifikan
dari senyawa CO2 (88,85 %), H2S (0,76 %),
N2 (8,68 %), (O2 + Ar) (1,91 %) dan NH3
(0,004 %).
Dengan
menggunakan
formula
geotermometer Gas dari Nehring dan D,
8-4
216000
218000
490000
Pancurbatu
220000
222000
224000
498000
496000
494000
partuahan
Perbuub 1
Tobak pandarian
226000
Gb.3-10 Peta sebaran CO2
2.5 Hasil Analisis Gas
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
Siandor - andor
D .sitonde
Lumban Dolok
Lumban Toruan
Purbatua
Panggugan
DK. MARTIMBANG
APUGN
Tapianuli
Janji Matogu
Parhombuan
pansur Napitu
Lumbna Baringin
Pansur Napitu
Tonga
Lumban
502000
0
Lamandang Lumban Rang
Lumban Jati
Hutarangit
Lumban olop-olopPeatolong
2
Peanahucus
Huta Bonsipaliari Aek Sipolas
Siualompu
Sinatnat
Lumban Tonga APHBT
Pardarian
Peanajaga
Haidupan
Simotung Sisanggu Partali Julu
DL. SITARE-TARE
Silangit
Parbaju Julu
Lumbas Rao
Sumber
Parbaju Huta
TongaSihombing
Aek Situmandi
BT. TUNJUL
Huta Baginda
TARUTUNG
Huta Soit
Simorangkir
APSHT
DK. SIBORBORON
DL. SI BORBORAN
Huta Uruk
Mesjid
Pancurnapitu
Sitaka
Sipurba
Sihobuk
APSDPBU
Lumban
Gotat
Panggabean
Lapogambiri
Hutagalung
Lumban Rihit
Lumban Batu
Hutagodang
Sangkaran
Tangga
Sitompul APSTPL
Batuboolun
Taga Hambing
Nagodang
Lumban Rau Lumban Ratus
APANS
APPBU
Pansur Godong
Tingka tingka
Simarlai-lai
Bona Bona
Batubara
Ugan
Janji Bilang
Perbubu 2
Siarangarang
GAYABARU TARUTUNG
Nagatimbul
Lumban Tolong
Lumban olop-olop
Aek Nasia
Lumban Gaol
Simanungkalit
Lumban Soit
Huta Uruk Perjulu
Situmeang 1
Sipoholon
Situmeang 2
Pintu bosi
Lumban Rang
APDSDR
SIBADAK
Hutatongga
APDTPN
APSRI 2
ADSTPN 6
Bianiate
APSRI 1
Gonting
Sipohongot
Gonting 2
Gonting 2
Aek Unsim
APPBN
0
250
Keterangan
500
U
750
2.4
1000 meter
PETA DISTRIBUSI CO2
DAERAH PANAS BUMI
SIPOHOLON,TARUTUNG
KAB. TAPANULI UTARA
SIPOHOLON
DK. PALANGKA GADING
228000
Kandungan unsur Hg tanah antara : 3 – 1121
ppb, dengan nilai back ground value 389
ppb, dan treshold value 598 ppb, sehingga
nilai yang berada diatas nilai background
dan threshold merupakan indikasi adanya
anomali didaerah prnyelidikan. Kandungan
Hg tinggi terdapat berupa paket-paket di
sekitar Sipoholon, Hutatonga, Dolok Sitare,
Ugan dan Sait Nihuta.
230000
Sampel tanah dan udara tanah daerah
penyelidikan yang diambil pada kedalaman
kurang lebih 1 meter memperlihatkan hasil
berikut ini. Kandungan CO2 dalam udara
tanah di daerah ini berkisar antara 0.07 –
4.05 %, berdasarkan nilai background 1.27
% dan nilai treshold 1.86 %.
Kandungan CO2 tinggi terdapat di sekitar
Hutabarat, Dolok Sitare dan Sitompul.
d. Sebaran Hg
bawah
T (°C) = 189 °C.
Silangkitang
DL. SILANGKITANG
c. Sebaran CO2
suhu
T (°C) = 194.3 + 56.44 log 0.78 +
1/6 log 88.85
Lumband Arung
b. Sebaran pH
Hasil pengukuran pH di daerah penyelidikan
panas bumi Sipoholon – Tarutung ini
memperlihatkan bahwa sebagian besar
lokasi mempunyai pH normal < 7.5.
Anomali pH > 7.5 lebih terkonsentrasi di
sekitar air panas Ria-Ria dan Hutatonga di
bagian utara serta Dolok Sitare dan Ugan di
bagian selatan daerah penyelidikan.
diperoleh
T (°C ) = 194.3 + 56.44 log H2S +
1/6 log CO2
Tadadata
Temperatur udara tanah yang diukur pada
kedalaman zona B berkisar antara 21 - 29°C
dengan temperatur >27°C terkonsentrasi di
sekitar mata air panas Ria-Ria dan mata air
panas Hutabarat. Lokasi lain dijumpai nilai
temperatur yang lebih rendah, hal ini diduga
berkaitan dengan zona lemah yang terdapat
pada kedua mata air tersebut lebih bersifat
permeabel. Lihat Gambar 3-10.
Amore, 1981
permukaan :
232000
a. Sebaran Temperatur Udara Tanah
Sungai
Jalan
Kontur Elevasi
Air dingin
Gas
Air panas
Hasil
perhitungan
temperature
berdasarkan
Geothermometri
gas
dengan rumus Nehring & D’Amore
diperoleh temperatur = 189 °C.
e.
Kandungan unsur Hg tanah antara : 3 –
1121 ppb, dengan nilai background 389
ppb, dan nilai treshold 598 ppb,
sehingga nilai ppb yang berada diatas
nilai background dan
threshold
merupakan indikasi adanya anomali di
daerah prnyelidikan. pH tanah di daerah
penyelidikan sebagian besar normal dan
sebagian kecil bersifat basa dengan nilai
berkisar antara 4.20 - 7.80.
f.
Kandungan CO2 dalam udara tanah
berkisar antara : 0.07- 4.05 (%), nilai
background 1.27%. treshold value
1.86%. Kandungan CO2 tinggi terdapat
berupa kantung-kantung kecil di
Hutabarat, Dolok Sitare dan Sitompul.
500000
RK-3
498000
Pansur Napitu
pansur Napitu
Lumban Toruan
Lumbna Baringin
Lumban Tonga
Lumban Dolok
Simarlai-lai
Bona Bona
Janji Bilang
Tingka tingka
Lumban Rau
Janji Matogu
Tangga
Ugan
Tapianuli
Hutagodang
Perbubu 2
APPBU
Perbuub 1
492000
Batubara
Batuboolun
DL. SI BORBORAN
BT. TUNJUL
DK. SIBORBORON
Pardarian
E-0
494000
APANS
RAPUGN
APUGN
496000
Lumban Batu
RK-7
Mesjid
Lumban Gotat
APSDPBU
Sihobuk
RAPSDPB
Sitaka
Lapogambiri
APSHT
Parhombuan
Pansur Godong
Taga Hambing
Lumban Ratus
Sitompul
Sangkaran
Lumban Rihit
Pancurnapitu
Sipurba
Panggabean
Hutagalung
Huta Uruk
Simorangkir
Huta Sihombing
Parbaju Julu
Lumbas Rao
Huta Soit
Parbaju Tonga
RK-5
Huta Baginda
RAPSHT
Sumber
Aek Situmandi
TARUTUNG
Silangit
Nagodang
APSTPL
0
APHBT
Sisanggu
Simotung
Lumban Tonga
Haidupan
Sinatnat
Peanajaga
Siualompu
Huta Bonsipaliari
G-1000
RK-1
G-5000
G-4050
Peanahucus G-3000
G-2000
DL. SITARE-TARE
Aek Sipolas
G-5900
Lumban
olop-olop 2
F-7000
F-5050
Lumban Tolong
Lumban Rang
Lumban Jati
Lamandang
F-4000
Nagatimbul
Lumban Soit
E-1000
Tobak pandarian
F-1950
F-2950
Lumban olop-olop
E-5000
E-4000
E-3050
D-500
E-2000
Simanungkalit
Lumban Gaol
D-1500
Hutarangit
GAYABARU TARUTUNG
F-6000
E-7000
Aek Nasia
E-6000
D-6500
D-5500
Huta Uruk Perjulu
Situmeang 2
Situmeang 1
Sipoholon
D-3500
D-2500
D-4500
3. PEMBAHASAN
Hasil pendugaan temperatur bawah permu
kaan (reservoir) dengan geothermomemeter
SiO2 adiabatic cooling dan maximum Na/K
Giggenbach, 1988 yang menunjukkan
kisaran temperatur antara 142 – 230 °C.
Berdasarkan analisis gas didapatkan nilai
temperatur sebesar 189 °C dari sampel gas
di manifestasi panas bumi Ria-ria.
4. SIMPULAN DAN SARAN
4.1 SIMPULAN
Hasil Penyelidikan Geokimia Panas Bumi di
daerah Sipoholon meliputi :
Mata air panas daerah SipoholonTarutung berupa pemunculan mata air
panas dengan temperatur antara 39.2 64.2 °C, debit 0.05 ltr/detik sampai 25
ltr/detik dan pH netral rata rata 6.43 ,
alterasi, sinter karbonat dan hembusan
gas dengan komposisi H2S, CO2 dan
CO.
b.
Mata air panas daerah SipoholonTarutung terbagi tiga kelompok yaitu
tipe Khlorida (air panas Ria-Ria dan
Tapianauli), tipe karbonat (air panas
Simamora, Saitnihuta dan Sitompul),
tipe sulfat (air panas Hutabarat dan
Panabungan).
c.
Perkiraan temperatur bawah permukaan
dengan
menggunakan
persamaan
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
217500
219500
221500
223500
225500
Lumban Rang
C-2000
C-1000
APDSDR
C-4000
Pintu bosiC-3000
B-1550
B-500
C-150
227500
C-5000
Gonting 2
B-2500
229500
Partali Julu
Siarangarang
Peatolong
APPBN
Aek Unsim
SIBADAK
C-7000
B-6500
Hutatongga
C-6000
B-5500
B-4500
APDTPN
Gonting Sipohongot
APSRI 2
APSRI 1
Bianiate
B-3700
B-3250
RAPLH
Gonting 2
Gb. 3-12 Peta sebaran Hg
a.
d.
A-1000
200
Kontur Sebaran Hg
Titik pengambilan sampel
150 300 450 600 750 900 1100
ppb
Keterangan :
0
250
500
U
750
1000 meter
PETA DISTRIBUSI Hg
DAERAH PANAS BUMI
SIPOHOLON ,TARUTUNG
KAB. TAPANULI UTARA
SIPOHOLON
A-6000
A-5000
A-4000
A-3000
DL. SILANGKITANG
Silangkitang
A-2000
Tadadata
231500
geotermometer Silika (minimum) dan
Giggenbach (TNa/K-G) (maksimum)
diperoleh kisaran temperatur antara 142
- 230°C.
4.2 SARAN
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam
pengembangan
panas
bumi
daerah
Sipoholon – Tarutung, Kabupaten Tapanuli
Utara.
a. Perlu dilanjutkan penyelidikan geokimia
dengan
memperluas
daerah
penyelidikan ke arah selatan, sehingga
di dapat data yang lebih lengkap,
b. Perlu dilanjutkan penyelidikan geokimia
dengan
memperluas
daerah
penyelidikan ke arah Sipahutar serta ke
arah
Siborong-borong,
untuk
mendapatkan data yang lebih lengkap di
bagian utara,
c. Daerah (Propinsi dan atau Kabupaten)
perlu proaktif untuk pengembangan
energi panas bumi ini agar secepatnya
tersedia pasokan energi alternatif selain
energi fosil (minyak tanah, solar).
DAFTAR PUSTAKA
1. Fournier, R.O., 1981. Application of
Water
Geochemistry
Geothermal
Exploration and Reser
Engineering,
“Geothermal System: Principles and Case
Histories”. John Willey & Sons, New York.
2. Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal
Solute Equilibria Derivation of Na – K - Mg
– Ca Equilibria
Derivation of Na – K - Mg – Ca Geoindicators,
Geochemica et Cosmochemica, Acta 52, 2749 –
2765.
8-5
Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Subdit Panas Bumi 2005
8-6