20. Survei Geofisika Terpadu Daerah Panas Bumi Limbong
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
SURVEI GEOFISIKA TERPADU
DAERAH PANAS BUMI LIMBONG KABUPATEN LUWU UTARA, PROVINSI
SULAWESI SELATAN
Wiwid Joni, Syuhada Arsadipoera, Ary Kristianto
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
SARI
Daerah prospek panas bumi Limbong yang berada dalam wilayah Kabupaten
Luwu Utara, Provinsi Sulawesi Selatan diindikasikan dengan adanya beberapa
manifestasi dengan temperatur berkisar 44.4 – 102.10C yang terdiri dari; Komplek
manifestasi Kanan Dede berupa air panas dan fumarola, mata air panas Kanan
Sawah, Kanan Bulo, Komba, dan Tandung.
Daerah prospek didelineasi dari hasil terpadu gaya berat, geomagnet, dan
geolistrik, berada pada sekitar manifestasi Kanan Dede yang berupa kontur menutup
memanjang berarah baratdaya-timurlaut dengan luas sekitar 3 km2 yang diduga
berkaitan dengan aktifitas tektonik di sekitar Kanan Dede. Sesar normal berarah
timurlaut-baratdaya merupakan sesar yang berperan dalam pemunculan manifestasi
Kanan Dede. Estimasi potensi energi panas bumi tentative berdasarkan gabungan
data geologi, geokimia dan geofisika adalah sekitar 35 MWe pada kelas cadangan
terduga.
Kata Kunci: prospek panas bumi, manifestasi, delineasi, potensi energi
PENDAHULUAN
potensi cadangan panas bumi terduga
dapat diketahui.
Penyelidikan geofisika terpadu
meliputi metoda geolistrik, gaya berat,
dan geomagnet yang dilakukan di
daerah panas bumi Limbong, dimana
secara administratif daerah panas bumi
Limbong termasuk ke dalam wilayah
Kabupaten
Luwu
Utara,
Provinsi
Sulawesi Selatan (Gambar 1). Luas
daerah survei terpadu adalah 12 x 22
pada posisi geografis antara
km2
119°52'00" - 120°04'30" BT dan
02°30'00" - 02°37'00" LS, atau 151.500
– 174.500 mE dan 9.711.000 –
9.723.000 mN pada sistem koordinat
UTM, zona 51 belahan bumi selatan.
Penelitian terpadu panas bumi Limbong
bertujuan untuk mengetahui struktur
bawah permukaan, dan luas daerah
prospek panas bumi Limbong. Sehingga
REVIEW GEOLOGI DAN GEOKIMIA
Daerah penyelidikan panas bumi
Limbong disusun oleh batuan plutonik,
batuan vulkanik, batuan malihan dan
endapan
permukaan.
Dari
hasil
pengamatan megaskopis di daerah
panas bumi Limbong ini diperoleh 16
satuan batuan yang dari tua ke muda
(Gambar 2) terdiri dari; Batuan Malihan
(Km), Granit Tua (Togt), Granit Biotit
(Togb), Granodiorit Biotit (Tmgd), Granit
Porfir (Tmgp), Vulkanik Tak Terpisahkan
(Tplv), Sienit (Tps), Granodiorit (Tpgd),
Granit – Aplit (Tpga), Diorit (Qd), Aliran
Lava Andesitik (Qla), Jatuhan Piroklastik
(Qjp), Aliran Lava Dasitik (Qld), Aliran
Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
617
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Piroklastik (Qap), Kubah Lava (Qkl), dan
Aluvium (Qal).
Berdasarkan hasil penyelidikan di
lapangan panas bumi Limbong, analisis
citra Landsat dengan enhance method,
analisis citra DEM (digital elevation
mode) dan peta topografi, serta terhadap
gejala-gejala struktur di permukaan
seperti pemunculan mata air panas,
kelurusan lembah dan punggungan,
kekar-kekar, bidang sesar, dan zona
hancuran batuan, maka di daerah
penyelidikan teramati 3 sesar utama,
yaitu ; 1) Sesar menganan berarah
baratlaut-tenggara,
Sesar mengiri
berarah barat -timur, Sesar normal
berarah timurlaut baratdaya yang
merupakan sesar yang mengontrol
manifestasi Kanandede.
Berdasarkan hasil penyelidikan di
lapangan, analisis citra Landsat dengan
enhance method, analisis citra DEM
(digital elevation mode) dan peta
topografi, serta terhadap gejala-gejala
struktur
di
permukaan
seperti
pemunculan mata air panas, kelurusan
lembah dan punggungan, kekar-kekar,
bidang sesar, dan zona hancuran
batuan, maka di daerah penyelidikan
teramati 3 sesar utama, yaitu ; 1) Sesar
menganan berarah baratlaut – tenggara ,
dengan sesar utamanya memanjang dari
Salu Punti hingga ke Salu Rongkong di
bagian selatan, bersifat regional dan
searah dengan trend sesar Palu-Koro
dan
merupakan
sesar
mendatar
menganan, 2) Sesar mengiri berarah
barat – timur, dimana sesar ini
merupakan
sesar
geser
mengiri
(sinistral). Sesar utamanya adalah sesar
Rongkong
membentuk sungai Salu
Rongkong, 3) Sesar normal berarah
timurlaut baratdaya yang merupakan
sesar yang mengontrol manifestasi
Kanandede.
Berdasarkan hasil geokimia, air
panas daerah panas bumi Limbong
termasuk ke dalam tipe air panas klorida
- bikarbonat. Dari arah manifestasi air
panas di komplek Kanan Dede yang
didominasi air klorida, air panas ini
semakin ke arah Barat dan tenggara,
kearah air panas Kanan Sawah, Kanan
Bulo dan Tandung semakin bersifat
bikarbonat.
Keberadaan mata air panas di
komplek Kanan Dede pada zona garis
perbatasan full equilibrium, memberikan
gambaran bahwa kondisi air panas
kemungkinan berasal langsung dari
kedalaman dengan temperatur cukup
tinggi serta menunjukkan bahwa kondisi
mata air panas di Komplek Kanan Dede
ini sedikit sekali mendapat pengaruh dari
air permukaan atau pengenceran air
meteorik. Sedangkan mata air panas di
luar komplek Kanan Dede berada pada
zona partial equilibrium dan perbatasan
partial equilibrium dan immature water
yang mengindikasikan pemunculan air
panas kemungkinan mendapat pengaruh
dari air permukaan atau pengenceran air
meteorik.
METODA PENELITIAN
Penyelidikan geolistrik dilakukan
dengan menggunakan metode tahanan
jenis
dc
dengan
konfigurasi
Schlumberger
bentangan
simetris.
Penyelidikan geolistrik ini
dilakukan
dengan cara pemetaan tahanan jenis
(mapping/traversing)
dan
cara
pendugaan tahanan jenis (sounding).
Pengukuran mapping juga dilakukan
untuk melihat sebaran tahanan jenis
lateral, yang dapat dikaitkan dengan
garis besar sebaran keprospekan panas
bumi. Pengukuran sounding dilakukan
untuk melihat sebaran tahanan jenis
vertikal secara lebih rinci, yang dapat
dikaitkan dengan penaksiran kedalaman
prospek panas bumi daerah survei.
Pengukuran geolistrik dilakukan pada
618 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
titik-titik ukur sepanjang lintasan-lintasan
pengukuran. Sebaran lintasan-lintasan
pengukuran
didesain
sedemikian
sehingga dianggap dapat mencakup
keseluruhan prospek panas bumi daerah
survei. Hasil pengukuran geolistrik
berupa peta-peta tahanan jenis semu
untuk berbagai bentangan elektroda
arus, penampang-penampang tahanan
jenis semu, dan model tahanan jenis.
Metode gaya berat didasarkan pada
pengukuran perbedaan (anomali) gaya
berat dipermukaan bumi akibat adanya
variasi densitas (ketidakhomogenan
massa) batuan di bawah permukaan.
Dalam
prospek
panas
bumi,
ketidakhomogenan massa batuan dapat
diakibatkan oleh adanya dua jenis
batuan yang berbeda di level tertentu
dan dalam jenis batuan yang sama
akibat dari perubahan densitas fluida
dalam batuan, derajat saturasi fluida,
dan perubahan porositas batuan akibat
deposisi
mineral
dalam
pori-pori
dan/atau rekahan batuan. Anomali gaya
berat akibat ketidakhomogenan ini
kemudian dapat diinterpretasi kedalam
pola-pola anomali yang berkaitan
dengan struktur-struktur geologi tertentu.
Struktur geologi seperti sesar-sesar,
struktur depresi dan intrusi dan juga
struktur basement seringkali dapat
diperkirakan dari hasil survei gaya berat.
Dalam prospeksi panas bumi, strukturstruktur geologi sangat berperan dalam
mengontrol terbentuknya sistem panas
bumi. Cara pengukuran gaya berat
mengikuti pola pengukuran tertutup,
dimana pengukuran berawal dari satu
titik ukur dilanjutkan ke titik-titik ukur
lainnya dan kembali lagi ke titik ukur
awal. Titik awal dan akhir dari siklus
pengukuran biasanya menggunakan titik
ukur yang sama untuk keseluruhan
survei (titik ini dikenal dengan Stasiun
Basis/BS), meskipun dalam prakteknya
dapat diturunkan titik BS turunan untuk
memudahkan pengukuran. Titik ini
kemudian diikatkan ke salah satu titik
gaya berat yang termasuk dalam
Jaringan Gaya Berat Nasional.
Metode geomagnetik didasarkan
pada pengukuran variasi medan magnet
batuan yang diakibatkan oleh induksi
medan magnet bumi. Hasil survei
geomagnet untuk prospek panas bumi
sering kali dikaitkan dengan mencari
keberadaan
daerah
kontras
demagnetisasi
batuan
(anomali
magnetik) akibat proses hidrotermal.
Proses yang dapat menyebabkan suatu
kontras magnetisasi yang signifikan
adalah interaksi antara fluida (air
mineral) panas bumi dan batuan-batuan
reservoir. Air panas yang mengandung
sejumlah sulfida yang signifikan dapat
mengubah/mengalterasi magnetit (besi
oksida ferimagnetit utama dalam batuanbatuan vulkanik) menjadi pirit (sebuah
sulfida
besi
non-magnetis),
dan
karenanya
merusak
magnetisasi
(demagnetisasi) batuan-batuan reservoir.
Demagnetisasi hidrotermal semacam itu
dapat terjadi jika reservoir berada dalam
batuan-batuan vulkanik. Karena itu,
survei magnetik dapat digunakan untuk
mendeteksi demagnetisasi hidrotermal
batuan reservoir semacam itu dalam
daerah yang berlingkungan vulkanik.
Pengukuran geomagnet seperti metode
gaya berat dilakukan di titik yang telah
ditentukan
posisi
geografisnya.
Pengukuran menggunakan dua alat
magnetometer, satu alat digunakan
untuk
pengukuran
di
titik
ukur
(lintasan/acak)
dan
lainnya
untuk
pengukuran variasi harian intensitas
magnet di titik yang disebut Base Station
(BS).
HASIL PENELITIAN
GEOLISTRIK
Pengukuran geolistrik di daerah
panas bumi Limbong terdiri atas 7
Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
619
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
lintasan yaitu lintasan A, B, D, E, F, G
dan H, dengan panjang lintasan 5000 –
16.500 m, jumlah titik ukur sebanyak 75
titik. Arah masing-masing lintasan
berarah baratlaut-tenggara, baratdayatimurlaut, dan barat-timur.
Nilai tahanan jenis semu hasil
pengukuran pada lintasan A, B, D, E, F,
G dan H diplot ke dalam peta tahanan
jenis semu untuk bentangan arus ( AB/2
) = 250 m, 500 m, 750 m dan 1000 m.
Harga tahanan jenis semu rendah
menempati bagian tengah daerah
penyelidikan yang membuka kearah
baratlaut pada bentangan AB/2 = 250 m.
Pada bentangan AB/2=500 m nilai
tahanan jenis rendah pada bagian
baratlaut daerah penyelidikan mengecil
dan membentuk pola kontur menutup.
Dengan
bertambahnya
bentangan
AB/2=800
m
(Gambar
3),
dan
AB/2=1000 m (Gambar 4) nilai tahanan
jenis rendah pada bagian baratlaut
penyelidikan semakin mengecil, namun
terfokus pada bagian tengah daerah
penyelidikan disekitar manifestasi Kanan
Dede dan hampir sepanjang lintasan F
berupa kontur tertutup memanjang
berarah baratdaya-timurlaut dan hal ini
patut dicurigai sebagai daerah prospek.
Penampang tahanan jenis semu
lintasan F (Gambar 5) berada pada
bagian tengah daerah penyelidikan
berarah
baratdaya-timurlaut.
Nilai
tahanan
jenis
semu
sedang
mendominasi
penampang
ini
dari
permukaan hingga bawah permukaan
terutama di bawah titik ukur F 3500 s/d F
5000 dengan pola kontur membuka ke
arah bawah permukaan dan terlihat
dengan jelas adanya kelurusan kontur di
bawah titik ukur F 4500 dan dapat
ditafsirkan sebagai ciri adanya struktur
sesar yang menjadi tempat kedudukan
munculnya mata air panas Kanandede.
Nilai tahanan jenis semu rendah muncul
dan menempati mulai titik ukur F 4500
dan F 5000 di ujung lintasan.
Penampang
tahanan
jenis
sebenarnya
dari
batuan
pada
Penampang III (Gambar 6) adalah
merupakan hasil interpretasi sounding,
melalui titik ukur F 4000, F 5000 dan A
16500.
Perlapisan
batuan
pada
penampang ini dapat ditafsirkan menjadi
4 lapisan, yaitu : lapisan pertama yang
merupakan lapisan penutup mempunyai
harga tahanan jenis bervariasi antara
>15-300 Ohm-m dengan ketebalan
lapisan 1 – 32 m, di bawah lapisan ini
terdapat tahanan jenis >100 – 300 Ohmm dengan ketebalan 300- 600 m,
kemudian lapisan ke tiga dengan
tahanan jenis < 300-1000 Ohm-m
dengan ketebalan antara 200 – 300 m
dibawah nya terdapat lapisan keempat
bertahanan jenis >1000 Ohm-m dengan
kedalaman antara > 950 m dari
permukaan
dan
tidak
diketahui
ketebalannya.
GAYA BERAT
Pada peta anomali bouguer
(Gambar 7), nilai anomali bouguer
rendah terdapat di bagian tengah daerah
penyelidikan
berupa
spot
yang
membuka
kearah
utara
daerah
penyelidikan. Anomali bouguer sedang
membentuk pola kelurusan yang sama
terhadap anomali bouguer rendah yang
juga membuka kearah utara. Anomali
bouguer tinggi terdapat di belahan
baratlaut
dan
tenggara
daerah
penyelidikan.
Haail peta anomali bouguer
regional (Gambar 8), nilai anomali
regional rendah masih terdapat dibagian
tengah daerah penyelidikan yang berupa
pola lineasi serta membuka kearah utara
dengan pola lebih smooth. Jika
dibandingkan terhadap pola anomali
bouguer, pola anomali bouguer regional
agak menggeser ke arah baratlaut. Maka
620 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
nilai anomali bouguer rendah yang
sebelumnya hanya terdapat di bagian
tengah daerah penyelidikan, makin
meluas
kearah
barat
daerah
penyelidikan. Nilai anomali sedang
masih membatasi anomali bouguer
rendah dan masih membuka kearah
utara. Nilai anomali tinggi masih terdapat
di bagian tenggara daerah penyelidikan.
Pada peta anomali bouguer sisa
(Gambar 8), nilai anomali bouguer sisa
rendah terletak di bagian barat daerah
penyelidikan dengan pola lineasi yang
membuka kearah baratdaya yang
diperkirakan sebagai respon produk
vulkanik berupa aliran lava dan aliran
piroklastik yang menyebar kearah barat.
Nilai anomali rendah di bagian utara
mata air panas kanandede dan mata air
panas
salurongkong
berupa
pola
melurus dan membuka kearah utara,
yang ditafsirkan sebagai batuan granit
tua yang telah mengalami hancuran
serta pelakukan akibat keberadaan
struktur serta akibat ubahan kuat akibat
proses hidrotermal, sedangkan anomali
rendah bagian tenggara ditafsirkan
sebagai batuan vulkanik tua yang telah
mengalami tekanan dan hancuran akibat
keberadaan struktur disekitarnya. Nilai
anomali
bouguer
sisa
sedang
mendominasi hampir semua daerah
penyelidikan yang meng-cover anomali
rendah dan anomali tinggi. Di bagian
barat daerah penyelidikan ditafsirkan
sebagai satu batuan vulkanik yang telah
mengalami proses magmatisme yang
berulang dengan komposisi andesitik
hingga dasitik, sedangkan dibagian
tengah dan selatan daerah penyelidikan
ditafsirkan sebagai akibat terobosan
batuan muda sehingga mengalami
tekanan dan pengangkatan disekitarnya
yang didukung oleh keberadaan struktur
yang ada. Nilai anomali tinggi yang
terletak di bagian utara dan di bagian
selatan daerah penyelidikan berupa pola
delineasi yang membuka ke arah utara
yang ditafsirkan sebagai satuan batuan
vulkanik yang masih segar dan masif.
Zona anomali rendah berada disekitar
mata air panas Kanan dede yang
dikontrol oleh sesar yang hampir berarah
baratdaya-timurlaut yang diakibatkan
oleh adanya proses demagnetisasi
batuan akibat proses hidrotermal.
Hasil pemodelan dua dimensi
pada penampang A – B terdapat tubuh
dengan
densitas
2.94
gram/cm3
diperkirakan sebagai tubuh batuan
vulkanik yang sangat segar dan masif
dan tubuh batuan diatasnya dengan
densitas 2.54 gram/cm3, dan 2.64
gram/cm3 diperkirakan masih sebagai
satuan batuan yang sama namun telah
mengalami penurunan densitas akibat
keberadaan tekanan dan struktur yang
ada, serta mengalami ubahan akibat
keberadaan mata air panas Kanandede
GEOMAGNET
Jumlah
titik
pengukuran
geomagnet daerah panas bumi Limbong
yang berjumlah 273 titik. Sebaran titik
dengan interval antar titik 250 meter.
Harga inklinasi dan deklinasi yang
digunakan adalah harga dari titik Base
Station (BS) dengan harga inklinasi =22.24 dan deklinasinya = 1.34. Nilai ratarata intensitas magnet total (IGRF) di titik
BS adalah 42.137,0 nT.Koordinat BS
berada di BT= 120.0150 dan LS=
2.565980 dan ketinggian 638 meter
Untuk interpretasi anomali magnet di
daerah panas bumi Limbong digunakan
peta anomali magnet yang telah di-filter
dengan menggunakan metode upward
countinuation pada ketinggian 250 m
(Gambar 9). Anomali magnet rendah di
bagian baratlaut dan tenggara ditafsirkan
terkait dengan batuan bersifat non
magnetik yang diakibatkan adanya
proses ubahan, pelapukan. Pada titik titik
tertentu terdapat penurunan nilai anomali
Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
621
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
magnet yang juga disebabkan oleh
aktivitas fluida panas yang berasal dari
aktivitas panas bumi. Anomali magnet
tinggi berada di sebelah utara desa
Minanga dan desa Lassa (lintasan C),
desa Barongbua (lintasan E) dan di
sebelah
selatan
yaitu
desa
Uri/Pangkendekan
dan
Balanalu
(Lintasan B dan D) umumnya ditempati
oleh batuan yang relatif lebih masif
bersifat lebih magnetis dibandingkan
dengan batuan–batuan yang berada di
sekitarnya.
PEMBAHASAN
Pembentukan sistem panas bumi
di daerah Limbong tidak berkaitan
dengan sistem vulkanis, namun dikontrol
oleh aktivitas tektonisme yang terjadi
disekitar lokasi penyelidikan yang di
kontrol oleh struktur berarah baratdayatimurlaut dan barat-timur adapun struktur
struktur minor yang terdeteksi oleh gaya
berat
berarah
utara-selatan
dan
baratlaut-tenggara.
Berdasarkan survei gaya berat
dan geomagnet, terdapat pola kelurusan
kontur yang secara umum berarah
baratdaya-timur laut dan barat-timur.
Pola
kelurusan
ini
diperkirakan
merupakan struktur utama. Diantara
kelurusan-kelurusan
yang
diinterpretasikan sebagai sesar geologi
tersebut, sesar yang diduga sebagai
pengontrol munculnya manifestasi panas
bumi di tenggara adalah sesar yang
berarah baratdaya-timur laut.
Berdasarkan harga tahanan jenis
semu hasil mapping dari geolistrik yang
perlu mendapat perhatian adalah harga
tahanan jenis semu rendah yang
menempati bagian tengah lintasan F
pada daerah yang dipetakan dengan
pola kontur menutup, pola kontur ini
menampakkan diri mulai dari bentangan
mapping AB/2=500 m, AB/2=750 dan
AB/2=1000 m, dan di interpretasi
sebagai daerah prospek.
Potensi energi panas bumi
Limbong
diestimasi
berdasarkan
kompilasi hasil survei geologi, geokimia
dan
geofisika
menggunakan
luas
prospek sekitar 3 km2, temperatur
reservoir
sebesar
220°C
,
dan
temperatur cut-off 120°C (Gambar 10).
Dengan menggunakan metode
penghitungan
volumetrik,
melalui
beberapa asumsi yaitu tebal reservoir =
1 km, recovery factor = 50%, faktor
konversi = 10%, dan lifetime = 30 tahun,
maka potensi energi terduga panas bumi
dapat dihitung sebagai berikut:
Q = 0.11585 x 3 x (220°C – 120°C) = 35
MWe
Potensi energi pada tahap sumber daya
hipotetis dari reservoir panas bumi
daerah Limbong adalah sebesar 35
MWe.
KESIMPULAN
a. Dari hasil sebaran anomali bouguer,
bouguer regional, dan bouguer sisa
memperlihatkan
arah
umum
kelurusan
hampir
utara-selatan,
barat-timur dan baratlaut–tenggara.
b. Struktur
F13
yang
berarah
baratdaya-timurlaut merupakan sesar
yang
mengontrol
manifestasi
Kanandede.
c. Nilai anomali magnet rendah yang
muncul di bagian barat daerah survei
di sebabkan oleh batuan dasar yang
memiliki kemagnetan yang rendah
seperti tufa dan bukan berhubungan
dengan aktivitas fluida panas bumi,
sedangkan
nilai anomali magnet
rendah yang muncul di tenggara
mengindikasikan
adanya proses
demagnetisasi batuan akibat proses
hidrothermal, zona anomali magnet
rendah ini berada di sungai
Kanandede dan sekitarnya.
622 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
d. Dari hasil survei geolistrik daerah
prospek berada di sekitar kelompok
mataair panas Kanandede dengan
nilai tahanan jenis
SURVEI GEOFISIKA TERPADU
DAERAH PANAS BUMI LIMBONG KABUPATEN LUWU UTARA, PROVINSI
SULAWESI SELATAN
Wiwid Joni, Syuhada Arsadipoera, Ary Kristianto
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
SARI
Daerah prospek panas bumi Limbong yang berada dalam wilayah Kabupaten
Luwu Utara, Provinsi Sulawesi Selatan diindikasikan dengan adanya beberapa
manifestasi dengan temperatur berkisar 44.4 – 102.10C yang terdiri dari; Komplek
manifestasi Kanan Dede berupa air panas dan fumarola, mata air panas Kanan
Sawah, Kanan Bulo, Komba, dan Tandung.
Daerah prospek didelineasi dari hasil terpadu gaya berat, geomagnet, dan
geolistrik, berada pada sekitar manifestasi Kanan Dede yang berupa kontur menutup
memanjang berarah baratdaya-timurlaut dengan luas sekitar 3 km2 yang diduga
berkaitan dengan aktifitas tektonik di sekitar Kanan Dede. Sesar normal berarah
timurlaut-baratdaya merupakan sesar yang berperan dalam pemunculan manifestasi
Kanan Dede. Estimasi potensi energi panas bumi tentative berdasarkan gabungan
data geologi, geokimia dan geofisika adalah sekitar 35 MWe pada kelas cadangan
terduga.
Kata Kunci: prospek panas bumi, manifestasi, delineasi, potensi energi
PENDAHULUAN
potensi cadangan panas bumi terduga
dapat diketahui.
Penyelidikan geofisika terpadu
meliputi metoda geolistrik, gaya berat,
dan geomagnet yang dilakukan di
daerah panas bumi Limbong, dimana
secara administratif daerah panas bumi
Limbong termasuk ke dalam wilayah
Kabupaten
Luwu
Utara,
Provinsi
Sulawesi Selatan (Gambar 1). Luas
daerah survei terpadu adalah 12 x 22
pada posisi geografis antara
km2
119°52'00" - 120°04'30" BT dan
02°30'00" - 02°37'00" LS, atau 151.500
– 174.500 mE dan 9.711.000 –
9.723.000 mN pada sistem koordinat
UTM, zona 51 belahan bumi selatan.
Penelitian terpadu panas bumi Limbong
bertujuan untuk mengetahui struktur
bawah permukaan, dan luas daerah
prospek panas bumi Limbong. Sehingga
REVIEW GEOLOGI DAN GEOKIMIA
Daerah penyelidikan panas bumi
Limbong disusun oleh batuan plutonik,
batuan vulkanik, batuan malihan dan
endapan
permukaan.
Dari
hasil
pengamatan megaskopis di daerah
panas bumi Limbong ini diperoleh 16
satuan batuan yang dari tua ke muda
(Gambar 2) terdiri dari; Batuan Malihan
(Km), Granit Tua (Togt), Granit Biotit
(Togb), Granodiorit Biotit (Tmgd), Granit
Porfir (Tmgp), Vulkanik Tak Terpisahkan
(Tplv), Sienit (Tps), Granodiorit (Tpgd),
Granit – Aplit (Tpga), Diorit (Qd), Aliran
Lava Andesitik (Qla), Jatuhan Piroklastik
(Qjp), Aliran Lava Dasitik (Qld), Aliran
Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
617
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
Piroklastik (Qap), Kubah Lava (Qkl), dan
Aluvium (Qal).
Berdasarkan hasil penyelidikan di
lapangan panas bumi Limbong, analisis
citra Landsat dengan enhance method,
analisis citra DEM (digital elevation
mode) dan peta topografi, serta terhadap
gejala-gejala struktur di permukaan
seperti pemunculan mata air panas,
kelurusan lembah dan punggungan,
kekar-kekar, bidang sesar, dan zona
hancuran batuan, maka di daerah
penyelidikan teramati 3 sesar utama,
yaitu ; 1) Sesar menganan berarah
baratlaut-tenggara,
Sesar mengiri
berarah barat -timur, Sesar normal
berarah timurlaut baratdaya yang
merupakan sesar yang mengontrol
manifestasi Kanandede.
Berdasarkan hasil penyelidikan di
lapangan, analisis citra Landsat dengan
enhance method, analisis citra DEM
(digital elevation mode) dan peta
topografi, serta terhadap gejala-gejala
struktur
di
permukaan
seperti
pemunculan mata air panas, kelurusan
lembah dan punggungan, kekar-kekar,
bidang sesar, dan zona hancuran
batuan, maka di daerah penyelidikan
teramati 3 sesar utama, yaitu ; 1) Sesar
menganan berarah baratlaut – tenggara ,
dengan sesar utamanya memanjang dari
Salu Punti hingga ke Salu Rongkong di
bagian selatan, bersifat regional dan
searah dengan trend sesar Palu-Koro
dan
merupakan
sesar
mendatar
menganan, 2) Sesar mengiri berarah
barat – timur, dimana sesar ini
merupakan
sesar
geser
mengiri
(sinistral). Sesar utamanya adalah sesar
Rongkong
membentuk sungai Salu
Rongkong, 3) Sesar normal berarah
timurlaut baratdaya yang merupakan
sesar yang mengontrol manifestasi
Kanandede.
Berdasarkan hasil geokimia, air
panas daerah panas bumi Limbong
termasuk ke dalam tipe air panas klorida
- bikarbonat. Dari arah manifestasi air
panas di komplek Kanan Dede yang
didominasi air klorida, air panas ini
semakin ke arah Barat dan tenggara,
kearah air panas Kanan Sawah, Kanan
Bulo dan Tandung semakin bersifat
bikarbonat.
Keberadaan mata air panas di
komplek Kanan Dede pada zona garis
perbatasan full equilibrium, memberikan
gambaran bahwa kondisi air panas
kemungkinan berasal langsung dari
kedalaman dengan temperatur cukup
tinggi serta menunjukkan bahwa kondisi
mata air panas di Komplek Kanan Dede
ini sedikit sekali mendapat pengaruh dari
air permukaan atau pengenceran air
meteorik. Sedangkan mata air panas di
luar komplek Kanan Dede berada pada
zona partial equilibrium dan perbatasan
partial equilibrium dan immature water
yang mengindikasikan pemunculan air
panas kemungkinan mendapat pengaruh
dari air permukaan atau pengenceran air
meteorik.
METODA PENELITIAN
Penyelidikan geolistrik dilakukan
dengan menggunakan metode tahanan
jenis
dc
dengan
konfigurasi
Schlumberger
bentangan
simetris.
Penyelidikan geolistrik ini
dilakukan
dengan cara pemetaan tahanan jenis
(mapping/traversing)
dan
cara
pendugaan tahanan jenis (sounding).
Pengukuran mapping juga dilakukan
untuk melihat sebaran tahanan jenis
lateral, yang dapat dikaitkan dengan
garis besar sebaran keprospekan panas
bumi. Pengukuran sounding dilakukan
untuk melihat sebaran tahanan jenis
vertikal secara lebih rinci, yang dapat
dikaitkan dengan penaksiran kedalaman
prospek panas bumi daerah survei.
Pengukuran geolistrik dilakukan pada
618 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
titik-titik ukur sepanjang lintasan-lintasan
pengukuran. Sebaran lintasan-lintasan
pengukuran
didesain
sedemikian
sehingga dianggap dapat mencakup
keseluruhan prospek panas bumi daerah
survei. Hasil pengukuran geolistrik
berupa peta-peta tahanan jenis semu
untuk berbagai bentangan elektroda
arus, penampang-penampang tahanan
jenis semu, dan model tahanan jenis.
Metode gaya berat didasarkan pada
pengukuran perbedaan (anomali) gaya
berat dipermukaan bumi akibat adanya
variasi densitas (ketidakhomogenan
massa) batuan di bawah permukaan.
Dalam
prospek
panas
bumi,
ketidakhomogenan massa batuan dapat
diakibatkan oleh adanya dua jenis
batuan yang berbeda di level tertentu
dan dalam jenis batuan yang sama
akibat dari perubahan densitas fluida
dalam batuan, derajat saturasi fluida,
dan perubahan porositas batuan akibat
deposisi
mineral
dalam
pori-pori
dan/atau rekahan batuan. Anomali gaya
berat akibat ketidakhomogenan ini
kemudian dapat diinterpretasi kedalam
pola-pola anomali yang berkaitan
dengan struktur-struktur geologi tertentu.
Struktur geologi seperti sesar-sesar,
struktur depresi dan intrusi dan juga
struktur basement seringkali dapat
diperkirakan dari hasil survei gaya berat.
Dalam prospeksi panas bumi, strukturstruktur geologi sangat berperan dalam
mengontrol terbentuknya sistem panas
bumi. Cara pengukuran gaya berat
mengikuti pola pengukuran tertutup,
dimana pengukuran berawal dari satu
titik ukur dilanjutkan ke titik-titik ukur
lainnya dan kembali lagi ke titik ukur
awal. Titik awal dan akhir dari siklus
pengukuran biasanya menggunakan titik
ukur yang sama untuk keseluruhan
survei (titik ini dikenal dengan Stasiun
Basis/BS), meskipun dalam prakteknya
dapat diturunkan titik BS turunan untuk
memudahkan pengukuran. Titik ini
kemudian diikatkan ke salah satu titik
gaya berat yang termasuk dalam
Jaringan Gaya Berat Nasional.
Metode geomagnetik didasarkan
pada pengukuran variasi medan magnet
batuan yang diakibatkan oleh induksi
medan magnet bumi. Hasil survei
geomagnet untuk prospek panas bumi
sering kali dikaitkan dengan mencari
keberadaan
daerah
kontras
demagnetisasi
batuan
(anomali
magnetik) akibat proses hidrotermal.
Proses yang dapat menyebabkan suatu
kontras magnetisasi yang signifikan
adalah interaksi antara fluida (air
mineral) panas bumi dan batuan-batuan
reservoir. Air panas yang mengandung
sejumlah sulfida yang signifikan dapat
mengubah/mengalterasi magnetit (besi
oksida ferimagnetit utama dalam batuanbatuan vulkanik) menjadi pirit (sebuah
sulfida
besi
non-magnetis),
dan
karenanya
merusak
magnetisasi
(demagnetisasi) batuan-batuan reservoir.
Demagnetisasi hidrotermal semacam itu
dapat terjadi jika reservoir berada dalam
batuan-batuan vulkanik. Karena itu,
survei magnetik dapat digunakan untuk
mendeteksi demagnetisasi hidrotermal
batuan reservoir semacam itu dalam
daerah yang berlingkungan vulkanik.
Pengukuran geomagnet seperti metode
gaya berat dilakukan di titik yang telah
ditentukan
posisi
geografisnya.
Pengukuran menggunakan dua alat
magnetometer, satu alat digunakan
untuk
pengukuran
di
titik
ukur
(lintasan/acak)
dan
lainnya
untuk
pengukuran variasi harian intensitas
magnet di titik yang disebut Base Station
(BS).
HASIL PENELITIAN
GEOLISTRIK
Pengukuran geolistrik di daerah
panas bumi Limbong terdiri atas 7
Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
619
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
lintasan yaitu lintasan A, B, D, E, F, G
dan H, dengan panjang lintasan 5000 –
16.500 m, jumlah titik ukur sebanyak 75
titik. Arah masing-masing lintasan
berarah baratlaut-tenggara, baratdayatimurlaut, dan barat-timur.
Nilai tahanan jenis semu hasil
pengukuran pada lintasan A, B, D, E, F,
G dan H diplot ke dalam peta tahanan
jenis semu untuk bentangan arus ( AB/2
) = 250 m, 500 m, 750 m dan 1000 m.
Harga tahanan jenis semu rendah
menempati bagian tengah daerah
penyelidikan yang membuka kearah
baratlaut pada bentangan AB/2 = 250 m.
Pada bentangan AB/2=500 m nilai
tahanan jenis rendah pada bagian
baratlaut daerah penyelidikan mengecil
dan membentuk pola kontur menutup.
Dengan
bertambahnya
bentangan
AB/2=800
m
(Gambar
3),
dan
AB/2=1000 m (Gambar 4) nilai tahanan
jenis rendah pada bagian baratlaut
penyelidikan semakin mengecil, namun
terfokus pada bagian tengah daerah
penyelidikan disekitar manifestasi Kanan
Dede dan hampir sepanjang lintasan F
berupa kontur tertutup memanjang
berarah baratdaya-timurlaut dan hal ini
patut dicurigai sebagai daerah prospek.
Penampang tahanan jenis semu
lintasan F (Gambar 5) berada pada
bagian tengah daerah penyelidikan
berarah
baratdaya-timurlaut.
Nilai
tahanan
jenis
semu
sedang
mendominasi
penampang
ini
dari
permukaan hingga bawah permukaan
terutama di bawah titik ukur F 3500 s/d F
5000 dengan pola kontur membuka ke
arah bawah permukaan dan terlihat
dengan jelas adanya kelurusan kontur di
bawah titik ukur F 4500 dan dapat
ditafsirkan sebagai ciri adanya struktur
sesar yang menjadi tempat kedudukan
munculnya mata air panas Kanandede.
Nilai tahanan jenis semu rendah muncul
dan menempati mulai titik ukur F 4500
dan F 5000 di ujung lintasan.
Penampang
tahanan
jenis
sebenarnya
dari
batuan
pada
Penampang III (Gambar 6) adalah
merupakan hasil interpretasi sounding,
melalui titik ukur F 4000, F 5000 dan A
16500.
Perlapisan
batuan
pada
penampang ini dapat ditafsirkan menjadi
4 lapisan, yaitu : lapisan pertama yang
merupakan lapisan penutup mempunyai
harga tahanan jenis bervariasi antara
>15-300 Ohm-m dengan ketebalan
lapisan 1 – 32 m, di bawah lapisan ini
terdapat tahanan jenis >100 – 300 Ohmm dengan ketebalan 300- 600 m,
kemudian lapisan ke tiga dengan
tahanan jenis < 300-1000 Ohm-m
dengan ketebalan antara 200 – 300 m
dibawah nya terdapat lapisan keempat
bertahanan jenis >1000 Ohm-m dengan
kedalaman antara > 950 m dari
permukaan
dan
tidak
diketahui
ketebalannya.
GAYA BERAT
Pada peta anomali bouguer
(Gambar 7), nilai anomali bouguer
rendah terdapat di bagian tengah daerah
penyelidikan
berupa
spot
yang
membuka
kearah
utara
daerah
penyelidikan. Anomali bouguer sedang
membentuk pola kelurusan yang sama
terhadap anomali bouguer rendah yang
juga membuka kearah utara. Anomali
bouguer tinggi terdapat di belahan
baratlaut
dan
tenggara
daerah
penyelidikan.
Haail peta anomali bouguer
regional (Gambar 8), nilai anomali
regional rendah masih terdapat dibagian
tengah daerah penyelidikan yang berupa
pola lineasi serta membuka kearah utara
dengan pola lebih smooth. Jika
dibandingkan terhadap pola anomali
bouguer, pola anomali bouguer regional
agak menggeser ke arah baratlaut. Maka
620 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
nilai anomali bouguer rendah yang
sebelumnya hanya terdapat di bagian
tengah daerah penyelidikan, makin
meluas
kearah
barat
daerah
penyelidikan. Nilai anomali sedang
masih membatasi anomali bouguer
rendah dan masih membuka kearah
utara. Nilai anomali tinggi masih terdapat
di bagian tenggara daerah penyelidikan.
Pada peta anomali bouguer sisa
(Gambar 8), nilai anomali bouguer sisa
rendah terletak di bagian barat daerah
penyelidikan dengan pola lineasi yang
membuka kearah baratdaya yang
diperkirakan sebagai respon produk
vulkanik berupa aliran lava dan aliran
piroklastik yang menyebar kearah barat.
Nilai anomali rendah di bagian utara
mata air panas kanandede dan mata air
panas
salurongkong
berupa
pola
melurus dan membuka kearah utara,
yang ditafsirkan sebagai batuan granit
tua yang telah mengalami hancuran
serta pelakukan akibat keberadaan
struktur serta akibat ubahan kuat akibat
proses hidrotermal, sedangkan anomali
rendah bagian tenggara ditafsirkan
sebagai batuan vulkanik tua yang telah
mengalami tekanan dan hancuran akibat
keberadaan struktur disekitarnya. Nilai
anomali
bouguer
sisa
sedang
mendominasi hampir semua daerah
penyelidikan yang meng-cover anomali
rendah dan anomali tinggi. Di bagian
barat daerah penyelidikan ditafsirkan
sebagai satu batuan vulkanik yang telah
mengalami proses magmatisme yang
berulang dengan komposisi andesitik
hingga dasitik, sedangkan dibagian
tengah dan selatan daerah penyelidikan
ditafsirkan sebagai akibat terobosan
batuan muda sehingga mengalami
tekanan dan pengangkatan disekitarnya
yang didukung oleh keberadaan struktur
yang ada. Nilai anomali tinggi yang
terletak di bagian utara dan di bagian
selatan daerah penyelidikan berupa pola
delineasi yang membuka ke arah utara
yang ditafsirkan sebagai satuan batuan
vulkanik yang masih segar dan masif.
Zona anomali rendah berada disekitar
mata air panas Kanan dede yang
dikontrol oleh sesar yang hampir berarah
baratdaya-timurlaut yang diakibatkan
oleh adanya proses demagnetisasi
batuan akibat proses hidrotermal.
Hasil pemodelan dua dimensi
pada penampang A – B terdapat tubuh
dengan
densitas
2.94
gram/cm3
diperkirakan sebagai tubuh batuan
vulkanik yang sangat segar dan masif
dan tubuh batuan diatasnya dengan
densitas 2.54 gram/cm3, dan 2.64
gram/cm3 diperkirakan masih sebagai
satuan batuan yang sama namun telah
mengalami penurunan densitas akibat
keberadaan tekanan dan struktur yang
ada, serta mengalami ubahan akibat
keberadaan mata air panas Kanandede
GEOMAGNET
Jumlah
titik
pengukuran
geomagnet daerah panas bumi Limbong
yang berjumlah 273 titik. Sebaran titik
dengan interval antar titik 250 meter.
Harga inklinasi dan deklinasi yang
digunakan adalah harga dari titik Base
Station (BS) dengan harga inklinasi =22.24 dan deklinasinya = 1.34. Nilai ratarata intensitas magnet total (IGRF) di titik
BS adalah 42.137,0 nT.Koordinat BS
berada di BT= 120.0150 dan LS=
2.565980 dan ketinggian 638 meter
Untuk interpretasi anomali magnet di
daerah panas bumi Limbong digunakan
peta anomali magnet yang telah di-filter
dengan menggunakan metode upward
countinuation pada ketinggian 250 m
(Gambar 9). Anomali magnet rendah di
bagian baratlaut dan tenggara ditafsirkan
terkait dengan batuan bersifat non
magnetik yang diakibatkan adanya
proses ubahan, pelapukan. Pada titik titik
tertentu terdapat penurunan nilai anomali
Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
621
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
magnet yang juga disebabkan oleh
aktivitas fluida panas yang berasal dari
aktivitas panas bumi. Anomali magnet
tinggi berada di sebelah utara desa
Minanga dan desa Lassa (lintasan C),
desa Barongbua (lintasan E) dan di
sebelah
selatan
yaitu
desa
Uri/Pangkendekan
dan
Balanalu
(Lintasan B dan D) umumnya ditempati
oleh batuan yang relatif lebih masif
bersifat lebih magnetis dibandingkan
dengan batuan–batuan yang berada di
sekitarnya.
PEMBAHASAN
Pembentukan sistem panas bumi
di daerah Limbong tidak berkaitan
dengan sistem vulkanis, namun dikontrol
oleh aktivitas tektonisme yang terjadi
disekitar lokasi penyelidikan yang di
kontrol oleh struktur berarah baratdayatimurlaut dan barat-timur adapun struktur
struktur minor yang terdeteksi oleh gaya
berat
berarah
utara-selatan
dan
baratlaut-tenggara.
Berdasarkan survei gaya berat
dan geomagnet, terdapat pola kelurusan
kontur yang secara umum berarah
baratdaya-timur laut dan barat-timur.
Pola
kelurusan
ini
diperkirakan
merupakan struktur utama. Diantara
kelurusan-kelurusan
yang
diinterpretasikan sebagai sesar geologi
tersebut, sesar yang diduga sebagai
pengontrol munculnya manifestasi panas
bumi di tenggara adalah sesar yang
berarah baratdaya-timur laut.
Berdasarkan harga tahanan jenis
semu hasil mapping dari geolistrik yang
perlu mendapat perhatian adalah harga
tahanan jenis semu rendah yang
menempati bagian tengah lintasan F
pada daerah yang dipetakan dengan
pola kontur menutup, pola kontur ini
menampakkan diri mulai dari bentangan
mapping AB/2=500 m, AB/2=750 dan
AB/2=1000 m, dan di interpretasi
sebagai daerah prospek.
Potensi energi panas bumi
Limbong
diestimasi
berdasarkan
kompilasi hasil survei geologi, geokimia
dan
geofisika
menggunakan
luas
prospek sekitar 3 km2, temperatur
reservoir
sebesar
220°C
,
dan
temperatur cut-off 120°C (Gambar 10).
Dengan menggunakan metode
penghitungan
volumetrik,
melalui
beberapa asumsi yaitu tebal reservoir =
1 km, recovery factor = 50%, faktor
konversi = 10%, dan lifetime = 30 tahun,
maka potensi energi terduga panas bumi
dapat dihitung sebagai berikut:
Q = 0.11585 x 3 x (220°C – 120°C) = 35
MWe
Potensi energi pada tahap sumber daya
hipotetis dari reservoir panas bumi
daerah Limbong adalah sebesar 35
MWe.
KESIMPULAN
a. Dari hasil sebaran anomali bouguer,
bouguer regional, dan bouguer sisa
memperlihatkan
arah
umum
kelurusan
hampir
utara-selatan,
barat-timur dan baratlaut–tenggara.
b. Struktur
F13
yang
berarah
baratdaya-timurlaut merupakan sesar
yang
mengontrol
manifestasi
Kanandede.
c. Nilai anomali magnet rendah yang
muncul di bagian barat daerah survei
di sebabkan oleh batuan dasar yang
memiliki kemagnetan yang rendah
seperti tufa dan bukan berhubungan
dengan aktivitas fluida panas bumi,
sedangkan
nilai anomali magnet
rendah yang muncul di tenggara
mengindikasikan
adanya proses
demagnetisasi batuan akibat proses
hidrothermal, zona anomali magnet
rendah ini berada di sungai
Kanandede dan sekitarnya.
622 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi
BUKU 1 : BIDANG ENERGI
d. Dari hasil survei geolistrik daerah
prospek berada di sekitar kelompok
mataair panas Kanandede dengan
nilai tahanan jenis