Penyelidikan Geologi dan Geokimia daerah panas bumi Sembalun

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007
PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

PENYELIDIKAN GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI SEMBALUN,
KABUPATEN LOMBOK TIMUR – NUSA TENGGARA BARAT
Herry Sundhoro, Kasbani, Anna Yushantarti, Mochamad Nur Hadi
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi

SARI

Lokasi panas bumi Sembalun terletak di daerah Lombok Timur, NTB. Secara geologis, daerah panas
bumi Sembalun berada di dalam kaldera Sembalun, sebelah timur gunung Rinjani. Ada dua struktur sesar
utama yang mengkontrol sistem panas bumi Sembalun, yaitu sesar normal Tanakiabang (BD-TL) dan
sesar Orok (U-S). Produk termuda dari Sembalun adalah Lava Andesit Hornblend yang berumur 0,6 ±
0,2 Ma. Produk ini diduga sebagai sisa magma yang menjadi sumber panas sistem panas bumi
Sembalun.Manifestasi panas bumi berupa mata air panas Sebau dengan temperatur 36,5 ° C, mata air
hangat Orok dengan temperatur 23 °C, dan batuan teralterasi di Sembalun Lawang. Mata air panas
Sembalun bertipe klorida dan klorida-bikarbonat dan terletak di sudut Mg, pada segitiga Na-K-Mg.
Perkiraan temperatur bawah permukaan dengan menggunakan geotermometer geokimia diperoleh sekitar
165oC.


PENDAHULUAN
Wilayah Indonesia berada di jalur gunungapi
sehingga menjadikan Indonesia memiliki potensi
sumber daya energi panas bumi yang besar.
Jalur gunungapi berada di sepanjang pulau
Sumatera menerus ke daerah selatan pulau Jawa,
memanjang hingga ke pulau Bali, pulau Lombok
dan Nusa Tenggara, kemudian berbelok ke arah
utara ke pulau Sulawesi, Kepulauan Maluku dan
Kepulauan Filipina. Oleh karena itu sistem panas
bumi yang berada di jalur gunungapi ini
umumnya
berasosiasi
dengan
kegiatan
vulkanisme yang mana magma sisa berfungsi
sebagai sumber panasnya.
Daerah Sembalun, Kabupaten Lombok Timur Nusa Tenggara Barat yang terletak di jalur
gunungapi merupakan salah satu daerah yang
mengindikasikan adanya potensi panas bumi

dengan adanya beberapa gejala manifestasi di
permukaan. Sedangkan referensi terdahulu
menyatakan bahwa di daerah Sebau terdapat
indikasi potensi panas bumi berupa mata air
panas dan bualan gas bertemperatur 36,50 C dan
pH=8,4 .
Agar penentukan potensi panas bumi lebih
terukur dan agar upaya untuk memenuhi
kebutuhan tenaga listrik di P. Lombok terpenuhi,
maka Pemerintah Pusat melalui instansi Pusat
Sumber Daya Geologi telah melakukan survei

energi alternatif panas bumi di Sembalun,
Kecamatan Suela dan Aikmal, Kabupaten
Lomtim, Nusa Tenggara Barat pada koordinat
116º30’ 00” – 116º35’00” BT dan 8º20’30” 8º30’00” LS dengan metoda geologi dan
geokimia (Gambar 1).
Maksud pembahasan adalah untuk mengetahui
karasteristik geologi dan geokimia, berupa urutan
dan sebaran batuan, zona struktur geologi, tipe

air panas, suhu perkiraan di bawah permukaan,
dan distribusi anomali senyawa kimia secara
lateral seperti Hg tanah dan CO2 udara tanah.
GEOLOGI
Stratigrafi daerah disusun menurut karakteristik
batuan yang berdasarkan kepada data lapangan
dengan memperhatikan prinsip vulkanostratigrafi. yang dikelompokkan menjadi 10
satuan batuan dengan urutan dari tua ke muda
sebagai berikut: Satuan aliran lava Sembalun
(Qsal), Satuan aliran lava Rinjani (Qral), Satuan
aliran piroklastik Sembalun (Qsmap), Satuan
aliran lava Prigi (Qpal), Satuan aliran lava
mentar (Qmnal), Satuan aliran lava Monyet
(Qmjal), Satuan aliran lava Selong (Qslal),
Satuan aliran lava Talaga (Qtal), Satuan jatuhan
piroklastik Rinjani (Qrjp) dan Endapan aluvial
(Qal) (Gambar 2).

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT
SUMBER DAYA GEOLOGI


Struktur geologi diindikasikan oleh kelurusan
morfologi berdasarkan citra landsat, peta
topografi baik kelurusan sungai, punggungan dan
juga berdasarkan kepada pengamatan langsung
di lapangan dengan ditemukannya indikasi
cermin sesar, kekar, off-set litologi, gawir,
longsoran dan triangular facet.
Sesar-sesar tersebut dikelompokkan menjadi:
dinding kaldera Sembalun, kawah Propok, sesar
normal Pusuk, Bonduri, Seribu, Tanakiabang,
Lantih, sesar Lentih, Orok, Libajalin, Batujang,
Grenggengan dan Berenong.
GEOKIMIA
Konsentrasi kimia unsur air panas di dalam
diagram segitiga Cl-SO4-HCO3, menunjukkan
bahwa air panas Sebau termasuk ke dalam tipe
air panas klorida (Gambar 3). Artinya
menunjukkan bahwa mata air panas Sebau
berasal dari reservoar dalam yang telah

mengalami pengenceran di dekat permukaan,
sedangkan air hangat Orok termasuk ke dalam
tipe bikarbonat.
Hasil ploting dalam diagram segitiga Na/1000K/100-√Mg menunjukkan bahwa mata air panas
Sebau dan air hangat Orok berada di zona
immature waters (Gambar 4). Artinya
menggambarkan adanya pengaruh air permukaan
atau pengenceran oleh air meteorik cukup
dominan.
Hasil Isotop 18O dan Deuterium pada contoh
mata
air
panas
Sebau
kecenderungan
menunjukkan menjauhi ke sebelah kanan garis
meteorik water. Artinya ada indikasi telah
terjadinya pengkayaan 18O akibat interaksi fluida
panas dengan batuan di kedalaman dan
mencerminkan bahwa mata air panas Sebau

tersebut berkemungkinan berasal langsung dari
kedalaman. (Gambar 5).
Konsentrasi Hg tanah berkisar antara 2-111 ppb,
nilai background 67,35 ppb, nilai treshold 93,02
ppb dan nilai rata-rata sebesar 42 ppb. Anomali
Hg tanah tinggi >75 ppb terletak di timurlaut
mata air panas Sebau dan di sebelah baratlaut air
panas Sebau ke arah Propok, serta sedikit di
selatan air panas Sebau. Sedang nilai Hg antara

50-75 ppb menyebar di tengah daerah bahasan
dan di desa Sembalun (Gambar 6). Konsentrasi
CO2 tanah berkisar antara 0,37-4,07 % dengan
nilai background 1,46 %, nilai treshold 1,90%
dan nilai rata-rata sebesar 1,01%. Anomali CO2
tinggi > 1,25% menyebar arah utara-selatan.
Artinya ada indikasi fraktur berada di sepanjang
daerah Sembalun-daerah Sebau. Sedangkan nilai
CO2 0,75-1,25 % mendominasi daerah
bahasan.(Gambar 7).


DISKUSI
a) Kajian Geologi
Berdasarkan bentang alam, jenis batuan, struktur
geologi dan munculan mata air panas, maka
tatanan air tanah/ geohidrologi daerah bahasan
dibagi tiga wilayah, berupa: Resapan air,
Limpasan dan munculan air tanah, serta Aliran
permukaan (Gambar 8).
¶ Zona resapan (recharge area) mencakup ± 40
% luas daerah penelitian Air hujan yang
meresap melalui batuan berpermeabilitas tinggi
atau zona rekahan, kemudian disimpan pada
batuan yang berporositas tinggi menjadi air
tanah dalam (akifer dalam) dan air tanah
dangkal (akifer dangkal). Daerah aquifer
tersebut
selanjutnya
berfungsi
sebagai

penyuplai air reservoir.
¶ Zona munculan (discharge area) mencakup ±
40 % luas daerah penelitian terutama di sekitar
DAS S. Orok atau sekitar Desa Sembalun
Bumbung dan Sembalun Lawang.
¶ Zona aliran air permukaan (run-off water
area) mencakup ± 20 % luas daerah
penelitian. Aliran air permukaan merupakan
air hujan yang mengalir di permukaan tanah
dan membentuk sungai. Aliran sungai secara
gravitasi mengalir dari elevasi tinggi ke
rendah, seperti sungai Kokok Lentih, Kokok
Mati, Kokok Dapurbalik, Kokok Lembur
lantih, Kokok Dasan, Kokok Dangkal, Kokok
Jama, Kokok Grengengan, Kokok Berenong,
Kokok Limbajalin, Kokok Pesusah dan
Kokok Segerengan.
Manifestasi panas bumi berada di discharge
area. Air hujan yang meresap ke bumi


melalui permeabilitas batuan, selanjutnya
mengalami konveksi pemanasan dari sumber

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT
SUMBER DAYA GEOLOGI

panas dan secara konduksi kemudian muncul
ke permukaan berupa mata air panas.
b) Kajian Geokimia
Air panas Sebau bertipe klorida artinya
menunjukkan bahwa fluida panas mempunyai
indikasi berasal langsung dari suatu reservoar di
kedalaman (deep-water), sedangkan air hangat
Orok bertipe bikarbonat artinya bahwa fluida
panas dari deep-water terindikasi telah
terkontaminasi oleh air permukaan. Teramati
juga pada diagram Na/1000-K/100-√Mg bahwa
keduanya terletak di zona zimmature water.
Artinya menunjukkan bahwa air hangat Orok
cenderung telah terkontaminasi oleh air

permuaan (meteoric water) (Gbr 4). Sedang
dalam diagram isotop (Gambar 5) menunjukkan
bahwa air panas Sebau ternyata jauh dari wilayah
kontaminasi air permukaan (meteoric line water).
Estimasi geothermometer yang representatif
adalah Na/K Giggenbach dengan kalkulasi
temperatur bawah permukaan 165° C (berentalpi
sedang/medium enthalphy).
Anomali Hg tanah > 75 ppb dan CO2 tinggi >
1,25% berada di sekitar air panas Sebau dan
daerah Sembalun-Sebau (Gambar 6, 7), yang
mengindikasikan
bahwa
daerah
tersebut
berhubungan dengan fluida panas di kedalaman.
Anomali Hg tinggi menunjukkan berhubungan
dengan limpasan konveksi air panas (out-flow)
demikian juga dengan anomali CO2, walau faktor
kontaminasi humus atau kompos harus turut

dipertimbangkan juga.
Akumulasi fluida panas di dalam bumi
direfleksikan oleh adanya mata air panas Sebau
dan Orok,
indikasi fluida menunjukkan pH
normal. Fluida tersebut didominasi oleh air
(water dominated systems).
Konsentrasi tinggi dari volatile Hg tanah dan
CO2
udara
tanah
di
zona
patahan
mengindikasikan sebagai anomali panas bumi
dan sebagai cerminan dari konsentrasi unsur dan
gas-gas yang berasal dari fluida panas reservoar.
KESIMPULAN
Akumulasi fluida panas terindikasi oleh air panas
Sebau bertemperatur 36,50 C, pH 8,4, debit ± 2 l/

detik dan air hangat Orok bertemperatur 23o C,
pH 7,67. Indikasi menunjukkan bahwa fluida
bersifat netral, berentalpi sedang (geotermometer
fluida 165° C).
Berdasarkan
kepada
situs
Departemen
Kehutanan dan Perkebunan tahun 1998
(www.dephut.go.id), daerah Sebau berada di
Taman Nasional G. Rinjani dan air hangat Orok
berada di wilayah hutan produksi konversi.

UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih kami sampaikan kepada Institusi
Pusat Sumber Daya Geologi yang telah
memberikan ijin pemakaian data.
Penghargaan disampaikan juga bagi partisipasi
dan bantuan seluruh tim penelitian terpadu panas
bumi Sembalun, untuk semua aparat Dinas
Pertambangan
Provinsi
NTB,
Dinas
Pertambangan Kabupaten Lombok Timur dan
masyarakat setempat, sehingga pengambilan data
lapangan berjalan dengan lancar dan selanjutnya
bisa berbentuk makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to
Geothermal System. Short course. Unocal
Ltd. Jakarta.
S.Andi
Mangga,
S.Atmawinata,
B.Hermanto
&T.C.Amin, 1994. Geologi Regional
Lembar Lombok, Nusatenggara, skala 1:
250.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan
Geologi, Bandung, Indonesia.
S.Herry, Nasution A., Simanjuntak J. 2000. Sembalun
Bumbung geothermal area, Lombok Island,
West Nusatenggara, Indonesia ; An
Integrated Exploration. Proceeings world
geothermal congress. Kyushu, Japan.
Chiodini, G., and Cioni,R., 1989, Gas geobarometry
for hydrothermal systems and its application
to some Italian geothermal areas, Applied
geochemistry, Vol . 4, pp 465-472
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 GeoIndicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749 –
2765.

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT
SUMBER DAYA GEOLOGI
Giggenbach, W.F., and Goguel, 1988, Methods for
tthe collection and analysis of geothermal
and volcanic water and gas samples, Petone
New Zealand
Giggenbach, W., Gonfiantini, R., and Panichi, C.,
1983, Geothermal Systems. Guidebook on
Nuclear Techniques in Hydrology, Technical
Reports Series No. 91. International Atomic
Energy Agency, Vienna
Giggenbach, W.F., 1980, Geothermal gas equilibria,
Geochimica et cosmo-chimica Acta, Vol 44,
pp 2021-2032

Kooten, V., and Gerald, K., 1987, Geothermal
Exploration
Using
Surface
Mercury
Geochemistry, Journal of volcanology and
Geothermal Research, 31, 269-280.
Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and
Geothermal System. Academic Press Inc.
Orlando.
Telford, W.M. et al, 1982. Applied Geophysics.
Cambridge University Press. Cambridge.
Taran, Y.A., 1986, Gas Geothermometers for
hydrothermal
Systems,
Geo-chemistry
International Vol. 23 No.7, 111-126

Gambar 1. Lokasi Penyelidikan

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

Gambar 2. Peta Geologi Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

Gambar 4. Diagram Segitiga Kandungan Relatif Na, K, Mg
Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

Gambar 3. Diagram Segitiga Tipe Air Panas Daerah
Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB
-10

o
δ D( /oo)

Keterangan :

δD = 8 δ O +
18

-20
-30

AP Sebau (APS)
AH Orok (AHO)

-40

AD Sebau (ADS)
AD Lemor (ADL)

-50

AP Kalak (APK)
-60

meteoric water line

-70
-10

-8

-6

δ O ( / oo )
18

-4

-2

o

Gambar 5. Distribusi Isotop 18O dan Deuterium
Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB
PETA DISTRIBUSI NILAI CO2

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

PETA DISTRIBUSI CO2
DAERAH PANASBUMI SEMBALUN
LOMBOK TIMUR, NTB

PETA
DISTRIBUSI
NILAI
TANAH
PETA
DISTRIBUSI
HgHg
TANAH

9078000

U

DAERAH PANASBUMI SEMBALUN
LOMBOK TIMUR, NTB
I 3000

9078000

I 6000

I 4000
Lendangluar

I 7000

DESA SEMBULUNLAWANG

9076000

U

Mentagi
Desatengak Timuk

0

Sembalunlawang

Belik

Dasantengak Barat

I 3000

I 6000

I 4000

4000

6000

Lebak Lauk

KETERANGAN :

Lebak Daya

9076000

2000

RK-4
Beratdesa

I 7000

H 4000

R 38
G 3500

Telaga

Telaga

0

2000

4000

6000

9074000

DESA BELANTING

RK-4

H 5000
R 36
G 4500
Jorong

Lauqrurung Timur

R 38
G 3500

9074000

H 4000

SEMBALUNBUMBUNG

Bebonte

< 0,75%

Lauqrurung Baru
Dayanrurung Timur

KETERANGAN :

E 7000
G 5500
Dayanrurung Barat

H 5000
R 36
G 4500

9072000

9072000
E 6000

E 6000

< 25 ppb

E 7000
G 5500

DESA SEMBALUNBUMBUNG

2073

RK-1
G 7500

9070000

A 4500
E 4000
A 5000
B 6000

2194

> 75 ppb

B 4500
R 51
B 4000

C 2000

B2000

B 4500
R 51
E 2000 B 4000
RB49
3500
F 4000 C 3000R 48
F 5000
B 2500
C 7000
16
C R4000
F 6000

E 2000
RB49
3500
F 4000 C 3000R 48
F 5000
B 2500
C 7000
16
C R4000
F 6000

9068000
Tiitk Pengambilan Sampel Geokimia

Mata Air Panas

Mata Air Hangat

Mata Air Panas

Mata Air Hangat
Daerah Perkampungan

B 1500
RC
135000

9066000

B 1500

9066000

Tiitk Pengambilan Sampel Geokimia

C 2000

DESA SEMBULUNLAWANG

E 3000

B2000

E 3000

KECAMATAN AIKMEL

D 4500

9068000

> 1,25 %

D 4500

2073

9070000

A 4500
E 4000
A 5000
B 6000

2194

50 - 75 ppb

E 5000

1,0 - 1,25 %

E 5000

25 - 50 ppb

RK-2
G 6500

0,75 -1,0 %

RK-2
G 6500
RK-1
G 7500

Sungai
DESA SAPIT

RC
135000

Daerah Perkampungan

Kontur Ketinggian selang 25 m

C 6000
R 11
C 6000
R 11

Sungai

Jalan

9064000
9064000

R9

R9
R8

Kontur Ketinggian selang 25 m

R8

DESA KARANGBARU

RC 2

RC 2

Jalan

9062000

Dasaerot

9062000

Tumpangsari

Sapit
Gugukbaru

Lekongpulut

Pasugulan

DESA AIKMELUTARA

Batupandang

Montongkemong

Dasasuntanaga

Lelemer
Jurangkuak

DESA SUNTALANGU

Burne
Tanakbetian
Batucangku

446000

448000

450000

452000

454000

Gambar 6. Peta Distribusi Nilai Hg Daerah
Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

446000

448000

450000

452000

Mangketselak
Dasanpurda
Karangpauk

454000

Gambar 7. Peta Distribusi Nilai CO2 Daerah
Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB