Prosiding Sibayak Final
PENELITIAN MINERAL IKUTAN PADA LAPANGAN
PANAS BUMI SIBAYAK, KABUPATEN KARO,
PROVINSI SUMATERA UTARA
Yuman Pertamana, R. Hutamadi
Kelompok Penyelidikan Konservasi dan Unsur Tanah Jarang
SARI
Penelitian mineral ikutan pada lapangan panas bumi Sibayak, Kabupaten Karo, Provinsi
Sumatera Utara bertujuan untuk mengumpulkan data dan informasi tentang potensi bahan
galian/mineral ikutan pada lapangan panas bumi serta peluang pemanfaatannya.
Manifestasi panas bumi yang terdapat di daerah penelitian adalah solfatara, fumarol, mata
air panas dan lumpur panas.
Air panas bumi Sibayak dikelompokkan menjadi 3 yaitu tipe air klorida, tipe air sulfat dan
tipe air karbonat. Tipe air klorida berasal dari sumur produksi PT Pertamina Geothermal Energy
(PGE) Area Sibayak, tipe air sulfat berasal dari kawah Gunung Sibayak dan tipe karbonat
berasal dari mata air panas.
Total produksi uap sumur produksi PT PGE Area Sibayak sebesar 158,23 ton/jam. Fluida
sumur produksi ini termasuk tipe fluida dominan air (80% air) sehingga total brine yang
dihasilkan sebesar 126,58 ton/jam yang setara dengan 91.137,6 ton/bulan.
Kandungan unsur-unsur yang relatif tinggi pada brine sumur produksi PT PGE Area
Sibayak adalah SiO2, Ca, Na, K, dan Cl. Mineral-mineral utama yang diperkirakan terbentuk
pada presipitasi brine ini adalah mineral klorida sederhana : NaCl (halite), KCl (sylvite) dan
CaCl2 (hydrophilite). Sedangkan kandungan logamnya (logam dasar, logam mulia, logam tanah
jarang) bernilai kecil atau hanya sebagai unsur jejak.
Potensi beberapa unsur / senyawa pada brine PT PGE Area Sibayak antara lain sebagai
berikut : SiO2 (25.685,31 kg/bulan), B (967,58 kg/bulan), Ca (16.577,93 kg/bulan), Na
(46.974,14 kg/bulan), K (21.086,2 kg/bulan), Cl (115.040,3 kg/bulan).
Potensi unsur yang relatif tinggi pada scaling bekas pipa sumur produksi PT PGE Area
Sibayak adalah : Au (3,4 - 12,7 ppm), Ag (4 – 9 ppm) , La (24.974 - 31.724 ppm) dan Ce
(24.011 - 30.461 ppm). Walaupun kadar unsur-unsur tersebut tinggi, namun karena scaling
terbentuk sangat lama dan tidak bisa diambil secara langsung pada proses produksi panas bumi
maka ekstraksi unsur-unsur tersebut menjadi tidak ekonomis.
Bahan galian lain yang terdapat pada lapangan panas bumi Sibayak adalah belerang yang
telah diolah dan dijual oleh pedagang souvenir, digunakan untuk obat dan kosmetik kulit,
umumnya dikemas dalam bungkusan plastik kecil, dijual Rp 1000/bungkus.
PENDAHULUAN
Energi panas bumi digunakan manusia
sejak sekitar 2000 tahun SM berupa sumber
air panas untuk pengobatan yang sampai
saat ini masih banyak dilakukan, terutama
sumber air panas yang banyak mengandung
garam dan belerang, sedangkan energi panas
bumi digunakan sebagai pembangkit tenaga
listrik baru dimulai di Italia pada tahun 1918
(tim WePe, 1996).
Penggunaan panas bumi sebagai salah
satu sumber tenaga listrik memiliki banyak
keuntungan di sektor lingkungan maupun
ekonomi, karena pengembangan energi
panas bumi dapat meminimalkan pemakaian
bahan bakar yang berasal dari fosil (minyak
bumi dan batubara).
Lapangan panas bumi merupakan
sistem
hidrothermal,
mineral-mineral
ubahan yang umumnya terbentuk adalah :
mineral lempung, kalsit/karbonat, klorit,
pirit, oksida besi, kuarsa sekunder, anhidrit,
gypsum, ilit, zeolit dan epidot. Selain
mineral ubahan tersebut mineral yang umum
ditemukan pada panas bumi adalah : silika,
seng, strotium, rubidium, lithium, potasium,
magnesium, timah hitam, mangan, tembaga,
boron, perak, tungsten, emas, cesium, dan
barium (J. Michael Canty dan Leland, 2006).
Daerah Kabupaten Karo merupakan
salah satu daerah di Indonesia yang
memiliki lapangan panas bumi yang dikenal
dengan nama Lapangan Panas Bumi
Sibayak, potensi panas bumi di daerah ini
telah diusahakan oleh PT Pertamina
Geothermal Energy bekerja sama dengan PT
Dizamatra Powerindo untuk pembangkit
tenaga listrik, selain itu terdapat manisfestasi
panas bumi berupa : mata air panas, fumarol,
solfatar, lumpur panas, dan batuan
teralterasi.
Undang-Undang No. 27 tahun 2003
Tentang Panas bumi, pasal 15, bahwa :
“Pemanfaatan
mineral
ikutan
yang
terkandung dalam panas bumi dapat
dilakukan secara komersial oleh pemegang
IUP atau pihak lain sesuai dengan ketentuan
peraturan
perundang-undangan
yang
berlaku”.
Mengacu undang-undang tersebut
maka kegiatan penelitian mineral ikutan
pada lapangan panas bumi Sibayak
dilaksanakan, karena daerah tersebut
merupakan salah satu daerah pengembangan
panas bumi yang potensial.
Penelitian ini dibiayai dari dana Daftar
Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) - Pusat
Sumber Daya Geologi Tahun Anggaran
2010.
Lokasi
penelitian
terletak
di
lapangan panas bumi Gunung Sibayak, di
sebelah barat daya Kota Medan yang secara
geografis terletak pada 2°50’00” LU 3°19’00”
LU dan 97°55’00” BT 98°38’00” BT, dan secara administratif
termasuk ke dalam wilayah Kabupaten
Karo, dan sebagian masuk wilayah
Kabupaten Deli Serdang, Provinsi Sumatera
Utara (Gambar 1).
Geologi
Berdasarkan Peta Geologi Lembar
Medan, Sumatera, skala 1 : 250.000 (Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi,
N.R.Cameron, dkk., 1982), daerah penelitian
disusun oleh berbagai macam formasi
batuan yang dipengaruhi oleh struktur
geologi yang di beberapa tempat tertentu,
disertai dengan kegiatan intrusi (Gambar 2).
Formasi-formasi batuan yang terdapat
di daerah penelitian adalah sebagai berikut :
Endapan permukaan
(Qh) yang
sebagian besar menempati daerah aliran
Sungai Alas di bagian barat Kabupaten
Karo, terdiri atas kerikil, kerakal dan
lempung; berumur Holosen.
Tufa Toba (Qvt) merupakan bagian
dari Pusat Toba, menempati bagian timur
Kabupaten Karo, terdiri atas tufa riodasit,
sebagian terlaskan (ignimbrit); berumur
Plistosen.
Formasi Kutacane (Qpk), terdiri atas
kerikil, pasir dan lempung; berumur
Plistosen.
Satuan
Takur-Takur
(QTvk),
merupakan bagian dari Pusat Takur-Takur
yang terdiri atas andesit, dasit dan
piroklastik; berumur Plio-Plistosen.
Satuan Mentar (QTvm), terdiri atas
piroklastika batu apung bersusunan andesit
sampai dasit; berumur Plio-Plistosen.
Satuan Sibayak (Qvbs), terdiri atas
andesit, dasit, piroklastika, mikrodiorit dan
tufa; merupakan satuan dimana ditemukan
manifestasi panas bumi berumur Plistosen.
Satuan Batuan Volkanik Sinabun
(Qvsn) ,
terdiri
dari
piroklastika
berkomposisi andesitik-dasitik, merupakan
hasil erupsi Gunung Sinabun, berumur
Kuarter.
Formasi Butar (Tlbu), terdiri atas
batupasir dan serpih berlapis selang-seling,
serpih minyak dan batulumpur; berumur
Oligo-Miosen.
Formasi Alas (Ppal), terutama terdiri
dari pualam, sekis-kalk, genes, lapisan
batugamping pejal dan batugamping
kristalin,
termasuk
Tapanuli
Group,
bersentuhan sesar dengan formasi batuan di
sekitarnya yang diduga berumur Karbon
Akhir hingga Perem Awal.
Formasi Kluet (Puk), terdiri atas arenit
metakuarsa, metawake, serpih dan filit;
berumur Permo-Karbon.
Granit Keteran (Mpikt), merupakan
granit pegmatitik, turmalin berbutir kasar;
berumur perem.
PEMBAHASAN
Penelitian mineral ikutan pada
lapangan panas bumi Sibayak dilaksanakan
dengan melakukan
pengamatan dan
permercontohan berupa brine, scaling, air,
batuan, lumpur, lempung dan kalsit. Contoconto tersebut dianalisis di laboratorium,
kemudian
hasilnya dapat
diketahui
kemungkinan
potensi
dan
peluang
pemanfaatan bahan galian/mineral ikutan di
lapangan panas bumi.
Air panas bumi yang dikenal secara
internasional dengan istilah geothermal
brine
merupakan
larutan
saline
(mengandung
garam)
terkonsentrasi,
bersuhu tinggi yang tersirkulasi melalui
batuan kulit bumi pada suatu wilayah
beranomali panas dan menjadi terkayakan
oleh unsur tertentu akibat pelarutan batuan
tersebut (seperti klorida dari Na, K dan Ca);
material tersebut sering mengandung logamlogam terlarut dimana pada kondisi tertentu
dapat menjadi perantara terbentuknya
cebakan bijih (Encyclopedia.com).
Untuk mengetahui komposisi air panas
bumi biasa digunakan diagram segitiga Cl SO4 - HCO3 sebagaimana ditunjukkan
Gambar 4.1. Berdasarkan diagram tersebut,
air panas bumi Sibayak dikelompokkan
menjadi 3 tipe yaitu tipe klorida, tipe sulfat
dan tipe bikarbonat.
Tipe air klorida (Cl) yaitu contoh
SBK.01/A, SBK.02/A dan SBK.03/A
merupakan air yang berasal dari sumur
produksi PT Pertamina Geothermal Energy
(PT PGE) Area Sibayak. Tipe air klorida
mengindikasikan bahwa air panas bumi
tersebut berhubungan dengan deep water
yang sangat ditunjang oleh temperatur
tinggi. Pada kondisi temperatur tinggi unsurunsur kimia akan larut dan kelarutannya
akan berkurang apabila temperatur menurun.
Air tipe klorida memiliki pH sekitar netral
(pH 6,56 – 6,68).
Tipe air sulfat (SO4) untuk contoh
SBK.04/A,
SBK.09/A,
SBK.10/A,
SBK.14/A,
SBK.21/A,
SBK.22/A,
SBK.24/A,
SBK.27/A,
SBK.28/A,
SBK.33/A,
SBK.34/A,
SBK.39/A,
SBK.40/A, SBK.41/A, SBK.42/A dan
SBK.43/A. Tipe air ini mengindikasikan
bahwa air panas bumi tersebut berhubungan
dengan steam heated water (air permukaan
yang terpanasi) atau dapat juga berhubungan
dengan volcanic water yang ditunjang
dengan temperatur tinggi. Air tipe sulfat
memiliki pH asam sampai netral (pH 3,34 –
7, 83).
Tipe air sulfat (SO4) dengan keasaman tinggi
berada di kawah Gunung Sibayak (Contoh
SBK.33/A dan SBK.34/A) dengan pH 1,8
hal ini disebabkan kandungan sulfat (SO 4)
yang tinggi rata-rata sebesar 1618,9 mg/L.
Tipe air karbonat (HCO3) untuk contoh
SBK.44/A,
SBK.45/A,
SBK.46/A,
SBK.49/A dan SBK.50/A. Tipe air ini
mengindikasikan bahwa air tersebut
berhubungan dengan air permukaan.
Hasil analisis brine sumur produksi PT
PGE Area Sibayak (Tabel 1) menunjukkan
kandungan unsur-unsur yang relatif tinggi
adalah SiO2, Ca, Na, K, dan Cl. Mineralmineral utama yang diperkirakan terbentuk
pada presipitasi brine ini adalah mineral
klorida sederhana : NaCl (halite), KCl
(sylvite) dan CaCl2 (hydrophilite).
Tabel 1. Kandungan unsur / senyawa
Brine Sumur PT PGE, dalam mg/L ion
Terlarut
Senyawa Sumu
/ Unsur
r8
SiO2
B
Al
Fe
Ca
Mg
Na
K
Li
As
NH4
F
Cl
SO4
HCO3
463,6
1
7,10
0,10
0,04
142,6
0
1,26
361,5
6
149,0
0
1,48
2,00
3,74
841,7
2
14,81
14,78
Sumu
r5
Sumu
r3
200,80
181,08
12,36
0,07
0,01
193,50
12,39
209,60
1,57
572,51
6,00
612,19
270,10
275,00
2,17
4,00
3,00
1,00
1425,5
5
2,00
5,70
2,15
4,00
2,00
1519,5
4
12,00
4,93
Ratarata
281,83
10,62
0,08
0,02
181,9
2,94
515,42
231,37
1,93
3,33
3,37
1,50
1262,27
9,60
8,47
Data PT PGE Area Sibayak
menunjukkan jumlah uap yang dihasilkan
sebagai berikut : Sumur 3 (22,92 ton/jam),
Sumur 4 (21,93 ton/jam), Sumur 5 (35
ton/jam), Sumur 6 (39,48 ton/jam), Sumur 7
(10 ton/jam) dan Sumur 8 (28,9 ton/jam)
sehingga total produksi uap sebesar 158,23
ton/jam. Fluida sumur produksi PT PGE
Area Sibayak termasuk tipe fluida dominan
air (80% air) sehingga total brine yang
dihasilkan sebesar 80% x 158,23 ton/jam =
126,58 ton/jam atau 91.137,6 ton/bulan yang
sebanding dengan 91.137.600 L/bulan.
Dari data-data di atas dapat ditentukan
sumber daya hipotetik masing-masing
unsur/senyawa dalam 1 bulan sebagaimana
dijelaskan Tabel 2.
Tabel 2. Potensi unsur/senyawa pada
Brine PT PGE Area Sibayak
Senyawa / Unsur
SiO2
B
Al
Fe
Ca
Mg
Na
K
Li
As
NH4
F
Cl
SO4
HCO3
Sumber Daya
(kg/bulan)
25.685,31
967,58
7,75
2,28
16.577,93
268,25
46.974,14
21.086,2
176,20
303,79
307,13
136,71
115.040,3
875,22
771,93
Hasil analisis air panas bumi baik yang
berasal dari sumur produksi PT PGE Area
Sibayak, mata air panas, maupun kawah
Gunung Sibayak menunjukkan kandungan
logam (logam dasar, logam mulia dan logam
tanah jarang) yang kecil atau hanya berupa
unsur jejak saja.
Scaling (kerak) adalah lapisan yang
terbentuk pada bagian dalam pipa sumur
produksi akibat penumpukan material
padatan yang berasal dari fluida panas bumi.
Terjadinya pengendapan padatan ini antara
lain disebabkan terlewatinya titik kritis
kelarutan unsur-unsur tersebut sehingga
unsur-unsur atau senyawa mulai tidak larut
dalam fluida dan mengendap pada dinding
pipa.
Fenomena ini disamping dipengaruhi
oleh komposisi fluida, juga erat kaitannya
dengan temperatur fluida panas bumi. Pada
umumnya ketika temperatur menurun maka
kelarutan fluida akan menurun dan scaling
yang terbentuk akan semakin banyak.
Scaling merupakan masalah dalam kegiatan
produksi sumur panas bumi karena dapat
menurunkan
kapasitas
produksi
dan
menyebabkan korosi (Gambar 4).
Hasil analisis scaling sumur produksi
PT PGE Area Sibayak menunjukkan
kandungan
unsur-unsur
sebagaimana
ditunjukkan Tabel .3.
Tabel 3. Kandungan Unsur-unsur pada Scaling Bekas Pipa
Sumur Produksi PT PGE Area Sibayak
Unsur
Cu
Pb
Zn
Ag
Au
As
Sb
La
Ce
Sm
1)
SBK.15/
S
(ppm)
34
20
18
4
8,6
116
300
31.724
30.461
12,5
SBK.16/
S
(ppm)
47
31
24
6
12,7
122
200
24.974
24.011
33,3
SBK.17/
S (ppm)
66
39
34
9
3,4
10
8
25.724
24.961
60,8
SBK.18/
S
(ppm)
54
34
24
8
3,7
52
PANAS BUMI SIBAYAK, KABUPATEN KARO,
PROVINSI SUMATERA UTARA
Yuman Pertamana, R. Hutamadi
Kelompok Penyelidikan Konservasi dan Unsur Tanah Jarang
SARI
Penelitian mineral ikutan pada lapangan panas bumi Sibayak, Kabupaten Karo, Provinsi
Sumatera Utara bertujuan untuk mengumpulkan data dan informasi tentang potensi bahan
galian/mineral ikutan pada lapangan panas bumi serta peluang pemanfaatannya.
Manifestasi panas bumi yang terdapat di daerah penelitian adalah solfatara, fumarol, mata
air panas dan lumpur panas.
Air panas bumi Sibayak dikelompokkan menjadi 3 yaitu tipe air klorida, tipe air sulfat dan
tipe air karbonat. Tipe air klorida berasal dari sumur produksi PT Pertamina Geothermal Energy
(PGE) Area Sibayak, tipe air sulfat berasal dari kawah Gunung Sibayak dan tipe karbonat
berasal dari mata air panas.
Total produksi uap sumur produksi PT PGE Area Sibayak sebesar 158,23 ton/jam. Fluida
sumur produksi ini termasuk tipe fluida dominan air (80% air) sehingga total brine yang
dihasilkan sebesar 126,58 ton/jam yang setara dengan 91.137,6 ton/bulan.
Kandungan unsur-unsur yang relatif tinggi pada brine sumur produksi PT PGE Area
Sibayak adalah SiO2, Ca, Na, K, dan Cl. Mineral-mineral utama yang diperkirakan terbentuk
pada presipitasi brine ini adalah mineral klorida sederhana : NaCl (halite), KCl (sylvite) dan
CaCl2 (hydrophilite). Sedangkan kandungan logamnya (logam dasar, logam mulia, logam tanah
jarang) bernilai kecil atau hanya sebagai unsur jejak.
Potensi beberapa unsur / senyawa pada brine PT PGE Area Sibayak antara lain sebagai
berikut : SiO2 (25.685,31 kg/bulan), B (967,58 kg/bulan), Ca (16.577,93 kg/bulan), Na
(46.974,14 kg/bulan), K (21.086,2 kg/bulan), Cl (115.040,3 kg/bulan).
Potensi unsur yang relatif tinggi pada scaling bekas pipa sumur produksi PT PGE Area
Sibayak adalah : Au (3,4 - 12,7 ppm), Ag (4 – 9 ppm) , La (24.974 - 31.724 ppm) dan Ce
(24.011 - 30.461 ppm). Walaupun kadar unsur-unsur tersebut tinggi, namun karena scaling
terbentuk sangat lama dan tidak bisa diambil secara langsung pada proses produksi panas bumi
maka ekstraksi unsur-unsur tersebut menjadi tidak ekonomis.
Bahan galian lain yang terdapat pada lapangan panas bumi Sibayak adalah belerang yang
telah diolah dan dijual oleh pedagang souvenir, digunakan untuk obat dan kosmetik kulit,
umumnya dikemas dalam bungkusan plastik kecil, dijual Rp 1000/bungkus.
PENDAHULUAN
Energi panas bumi digunakan manusia
sejak sekitar 2000 tahun SM berupa sumber
air panas untuk pengobatan yang sampai
saat ini masih banyak dilakukan, terutama
sumber air panas yang banyak mengandung
garam dan belerang, sedangkan energi panas
bumi digunakan sebagai pembangkit tenaga
listrik baru dimulai di Italia pada tahun 1918
(tim WePe, 1996).
Penggunaan panas bumi sebagai salah
satu sumber tenaga listrik memiliki banyak
keuntungan di sektor lingkungan maupun
ekonomi, karena pengembangan energi
panas bumi dapat meminimalkan pemakaian
bahan bakar yang berasal dari fosil (minyak
bumi dan batubara).
Lapangan panas bumi merupakan
sistem
hidrothermal,
mineral-mineral
ubahan yang umumnya terbentuk adalah :
mineral lempung, kalsit/karbonat, klorit,
pirit, oksida besi, kuarsa sekunder, anhidrit,
gypsum, ilit, zeolit dan epidot. Selain
mineral ubahan tersebut mineral yang umum
ditemukan pada panas bumi adalah : silika,
seng, strotium, rubidium, lithium, potasium,
magnesium, timah hitam, mangan, tembaga,
boron, perak, tungsten, emas, cesium, dan
barium (J. Michael Canty dan Leland, 2006).
Daerah Kabupaten Karo merupakan
salah satu daerah di Indonesia yang
memiliki lapangan panas bumi yang dikenal
dengan nama Lapangan Panas Bumi
Sibayak, potensi panas bumi di daerah ini
telah diusahakan oleh PT Pertamina
Geothermal Energy bekerja sama dengan PT
Dizamatra Powerindo untuk pembangkit
tenaga listrik, selain itu terdapat manisfestasi
panas bumi berupa : mata air panas, fumarol,
solfatar, lumpur panas, dan batuan
teralterasi.
Undang-Undang No. 27 tahun 2003
Tentang Panas bumi, pasal 15, bahwa :
“Pemanfaatan
mineral
ikutan
yang
terkandung dalam panas bumi dapat
dilakukan secara komersial oleh pemegang
IUP atau pihak lain sesuai dengan ketentuan
peraturan
perundang-undangan
yang
berlaku”.
Mengacu undang-undang tersebut
maka kegiatan penelitian mineral ikutan
pada lapangan panas bumi Sibayak
dilaksanakan, karena daerah tersebut
merupakan salah satu daerah pengembangan
panas bumi yang potensial.
Penelitian ini dibiayai dari dana Daftar
Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) - Pusat
Sumber Daya Geologi Tahun Anggaran
2010.
Lokasi
penelitian
terletak
di
lapangan panas bumi Gunung Sibayak, di
sebelah barat daya Kota Medan yang secara
geografis terletak pada 2°50’00” LU 3°19’00”
LU dan 97°55’00” BT 98°38’00” BT, dan secara administratif
termasuk ke dalam wilayah Kabupaten
Karo, dan sebagian masuk wilayah
Kabupaten Deli Serdang, Provinsi Sumatera
Utara (Gambar 1).
Geologi
Berdasarkan Peta Geologi Lembar
Medan, Sumatera, skala 1 : 250.000 (Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi,
N.R.Cameron, dkk., 1982), daerah penelitian
disusun oleh berbagai macam formasi
batuan yang dipengaruhi oleh struktur
geologi yang di beberapa tempat tertentu,
disertai dengan kegiatan intrusi (Gambar 2).
Formasi-formasi batuan yang terdapat
di daerah penelitian adalah sebagai berikut :
Endapan permukaan
(Qh) yang
sebagian besar menempati daerah aliran
Sungai Alas di bagian barat Kabupaten
Karo, terdiri atas kerikil, kerakal dan
lempung; berumur Holosen.
Tufa Toba (Qvt) merupakan bagian
dari Pusat Toba, menempati bagian timur
Kabupaten Karo, terdiri atas tufa riodasit,
sebagian terlaskan (ignimbrit); berumur
Plistosen.
Formasi Kutacane (Qpk), terdiri atas
kerikil, pasir dan lempung; berumur
Plistosen.
Satuan
Takur-Takur
(QTvk),
merupakan bagian dari Pusat Takur-Takur
yang terdiri atas andesit, dasit dan
piroklastik; berumur Plio-Plistosen.
Satuan Mentar (QTvm), terdiri atas
piroklastika batu apung bersusunan andesit
sampai dasit; berumur Plio-Plistosen.
Satuan Sibayak (Qvbs), terdiri atas
andesit, dasit, piroklastika, mikrodiorit dan
tufa; merupakan satuan dimana ditemukan
manifestasi panas bumi berumur Plistosen.
Satuan Batuan Volkanik Sinabun
(Qvsn) ,
terdiri
dari
piroklastika
berkomposisi andesitik-dasitik, merupakan
hasil erupsi Gunung Sinabun, berumur
Kuarter.
Formasi Butar (Tlbu), terdiri atas
batupasir dan serpih berlapis selang-seling,
serpih minyak dan batulumpur; berumur
Oligo-Miosen.
Formasi Alas (Ppal), terutama terdiri
dari pualam, sekis-kalk, genes, lapisan
batugamping pejal dan batugamping
kristalin,
termasuk
Tapanuli
Group,
bersentuhan sesar dengan formasi batuan di
sekitarnya yang diduga berumur Karbon
Akhir hingga Perem Awal.
Formasi Kluet (Puk), terdiri atas arenit
metakuarsa, metawake, serpih dan filit;
berumur Permo-Karbon.
Granit Keteran (Mpikt), merupakan
granit pegmatitik, turmalin berbutir kasar;
berumur perem.
PEMBAHASAN
Penelitian mineral ikutan pada
lapangan panas bumi Sibayak dilaksanakan
dengan melakukan
pengamatan dan
permercontohan berupa brine, scaling, air,
batuan, lumpur, lempung dan kalsit. Contoconto tersebut dianalisis di laboratorium,
kemudian
hasilnya dapat
diketahui
kemungkinan
potensi
dan
peluang
pemanfaatan bahan galian/mineral ikutan di
lapangan panas bumi.
Air panas bumi yang dikenal secara
internasional dengan istilah geothermal
brine
merupakan
larutan
saline
(mengandung
garam)
terkonsentrasi,
bersuhu tinggi yang tersirkulasi melalui
batuan kulit bumi pada suatu wilayah
beranomali panas dan menjadi terkayakan
oleh unsur tertentu akibat pelarutan batuan
tersebut (seperti klorida dari Na, K dan Ca);
material tersebut sering mengandung logamlogam terlarut dimana pada kondisi tertentu
dapat menjadi perantara terbentuknya
cebakan bijih (Encyclopedia.com).
Untuk mengetahui komposisi air panas
bumi biasa digunakan diagram segitiga Cl SO4 - HCO3 sebagaimana ditunjukkan
Gambar 4.1. Berdasarkan diagram tersebut,
air panas bumi Sibayak dikelompokkan
menjadi 3 tipe yaitu tipe klorida, tipe sulfat
dan tipe bikarbonat.
Tipe air klorida (Cl) yaitu contoh
SBK.01/A, SBK.02/A dan SBK.03/A
merupakan air yang berasal dari sumur
produksi PT Pertamina Geothermal Energy
(PT PGE) Area Sibayak. Tipe air klorida
mengindikasikan bahwa air panas bumi
tersebut berhubungan dengan deep water
yang sangat ditunjang oleh temperatur
tinggi. Pada kondisi temperatur tinggi unsurunsur kimia akan larut dan kelarutannya
akan berkurang apabila temperatur menurun.
Air tipe klorida memiliki pH sekitar netral
(pH 6,56 – 6,68).
Tipe air sulfat (SO4) untuk contoh
SBK.04/A,
SBK.09/A,
SBK.10/A,
SBK.14/A,
SBK.21/A,
SBK.22/A,
SBK.24/A,
SBK.27/A,
SBK.28/A,
SBK.33/A,
SBK.34/A,
SBK.39/A,
SBK.40/A, SBK.41/A, SBK.42/A dan
SBK.43/A. Tipe air ini mengindikasikan
bahwa air panas bumi tersebut berhubungan
dengan steam heated water (air permukaan
yang terpanasi) atau dapat juga berhubungan
dengan volcanic water yang ditunjang
dengan temperatur tinggi. Air tipe sulfat
memiliki pH asam sampai netral (pH 3,34 –
7, 83).
Tipe air sulfat (SO4) dengan keasaman tinggi
berada di kawah Gunung Sibayak (Contoh
SBK.33/A dan SBK.34/A) dengan pH 1,8
hal ini disebabkan kandungan sulfat (SO 4)
yang tinggi rata-rata sebesar 1618,9 mg/L.
Tipe air karbonat (HCO3) untuk contoh
SBK.44/A,
SBK.45/A,
SBK.46/A,
SBK.49/A dan SBK.50/A. Tipe air ini
mengindikasikan bahwa air tersebut
berhubungan dengan air permukaan.
Hasil analisis brine sumur produksi PT
PGE Area Sibayak (Tabel 1) menunjukkan
kandungan unsur-unsur yang relatif tinggi
adalah SiO2, Ca, Na, K, dan Cl. Mineralmineral utama yang diperkirakan terbentuk
pada presipitasi brine ini adalah mineral
klorida sederhana : NaCl (halite), KCl
(sylvite) dan CaCl2 (hydrophilite).
Tabel 1. Kandungan unsur / senyawa
Brine Sumur PT PGE, dalam mg/L ion
Terlarut
Senyawa Sumu
/ Unsur
r8
SiO2
B
Al
Fe
Ca
Mg
Na
K
Li
As
NH4
F
Cl
SO4
HCO3
463,6
1
7,10
0,10
0,04
142,6
0
1,26
361,5
6
149,0
0
1,48
2,00
3,74
841,7
2
14,81
14,78
Sumu
r5
Sumu
r3
200,80
181,08
12,36
0,07
0,01
193,50
12,39
209,60
1,57
572,51
6,00
612,19
270,10
275,00
2,17
4,00
3,00
1,00
1425,5
5
2,00
5,70
2,15
4,00
2,00
1519,5
4
12,00
4,93
Ratarata
281,83
10,62
0,08
0,02
181,9
2,94
515,42
231,37
1,93
3,33
3,37
1,50
1262,27
9,60
8,47
Data PT PGE Area Sibayak
menunjukkan jumlah uap yang dihasilkan
sebagai berikut : Sumur 3 (22,92 ton/jam),
Sumur 4 (21,93 ton/jam), Sumur 5 (35
ton/jam), Sumur 6 (39,48 ton/jam), Sumur 7
(10 ton/jam) dan Sumur 8 (28,9 ton/jam)
sehingga total produksi uap sebesar 158,23
ton/jam. Fluida sumur produksi PT PGE
Area Sibayak termasuk tipe fluida dominan
air (80% air) sehingga total brine yang
dihasilkan sebesar 80% x 158,23 ton/jam =
126,58 ton/jam atau 91.137,6 ton/bulan yang
sebanding dengan 91.137.600 L/bulan.
Dari data-data di atas dapat ditentukan
sumber daya hipotetik masing-masing
unsur/senyawa dalam 1 bulan sebagaimana
dijelaskan Tabel 2.
Tabel 2. Potensi unsur/senyawa pada
Brine PT PGE Area Sibayak
Senyawa / Unsur
SiO2
B
Al
Fe
Ca
Mg
Na
K
Li
As
NH4
F
Cl
SO4
HCO3
Sumber Daya
(kg/bulan)
25.685,31
967,58
7,75
2,28
16.577,93
268,25
46.974,14
21.086,2
176,20
303,79
307,13
136,71
115.040,3
875,22
771,93
Hasil analisis air panas bumi baik yang
berasal dari sumur produksi PT PGE Area
Sibayak, mata air panas, maupun kawah
Gunung Sibayak menunjukkan kandungan
logam (logam dasar, logam mulia dan logam
tanah jarang) yang kecil atau hanya berupa
unsur jejak saja.
Scaling (kerak) adalah lapisan yang
terbentuk pada bagian dalam pipa sumur
produksi akibat penumpukan material
padatan yang berasal dari fluida panas bumi.
Terjadinya pengendapan padatan ini antara
lain disebabkan terlewatinya titik kritis
kelarutan unsur-unsur tersebut sehingga
unsur-unsur atau senyawa mulai tidak larut
dalam fluida dan mengendap pada dinding
pipa.
Fenomena ini disamping dipengaruhi
oleh komposisi fluida, juga erat kaitannya
dengan temperatur fluida panas bumi. Pada
umumnya ketika temperatur menurun maka
kelarutan fluida akan menurun dan scaling
yang terbentuk akan semakin banyak.
Scaling merupakan masalah dalam kegiatan
produksi sumur panas bumi karena dapat
menurunkan
kapasitas
produksi
dan
menyebabkan korosi (Gambar 4).
Hasil analisis scaling sumur produksi
PT PGE Area Sibayak menunjukkan
kandungan
unsur-unsur
sebagaimana
ditunjukkan Tabel .3.
Tabel 3. Kandungan Unsur-unsur pada Scaling Bekas Pipa
Sumur Produksi PT PGE Area Sibayak
Unsur
Cu
Pb
Zn
Ag
Au
As
Sb
La
Ce
Sm
1)
SBK.15/
S
(ppm)
34
20
18
4
8,6
116
300
31.724
30.461
12,5
SBK.16/
S
(ppm)
47
31
24
6
12,7
122
200
24.974
24.011
33,3
SBK.17/
S (ppm)
66
39
34
9
3,4
10
8
25.724
24.961
60,8
SBK.18/
S
(ppm)
54
34
24
8
3,7
52