014 223 233 Penyelidikan Geokimia Panas Bumi Cubadak

Buku 1 : Bidang Energi

PENYELIDIKAN GEOKIMIA
DAERAH PANAS BUMI CUBADAK
KABUPATEN PASAMAN, SUMATERA BARAT
Bangbang Sulaeman, Andri Eko Ari. W
Kelompok Program Penelitian Panas Bumi

SARI
Penyelidikan geokimia sebagai bagian dari penyelidikan terpadu panas bumi, telah dilakukan di
daerah panas bumi Cubadak, Kabupaten Pasaman, Sumatera Barat. Lokasi penyelidikan
secara geografis terletak pada koordinat antara 99o 55’ 46,18 ” – 100o 03’ 23,77 ” BT dan 0o 15’
54,18 ” – 0o 22’ 37,89 ” LU atau 603432 mE – 617579 mE dan 29301 – 41697 mN.

Berdasarkan hasil penyelidikan, terdapat 2 kelompok manifestasi panas bumi permukaan yaitu
kelompok air panas Cubadak dan Sawah Mudik yang terletak di sebelah selatan air panas
Cubadak. Temperatur air panas di kelompok Cubadak antara 68,4 sampai 74,8 oC, pada
temperatur udara di lokasi 27,3 oC, dengan rasa tawar, mengalir dengan debit 2 l/detik, pH
netral, dengan sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik antara 2410 - 2460 μS/cm.
Sedangkan kelompok Sawah Mudik mempunyai temperatur air panas yang lebih rendah yaitu
sebesar 37,1 oC.


Berdasarkan analisis senyawa kimia, ditunjukkan bahwa konsentrasi HCO3 cukup tinggi antara
381.57 – 496.36 ppm. Begitu pula dengan konsentrasi Cl dan Na relatif tinggi, Cl antara 391.99
– 491.72

ppm; Na 355.29 – 431.35 ppm,

termasuk tipe air klorida bikarbonat

(diagram

segitiga Cl-SO4-HCO3), terletak pada zona garis perbatasan partial equilibrium dan immature
water (Na-K-Mg). Temperatur bawah permukaan berdasarkan geotermometer NaK diperkirakan
antara 218 - 250 °C, termasuk temperatur sedang-tinggi, didukung oleh adanya pengkayaan
oksigen 18 dari analisis isotop.

Tanah dan udara tanah pada kedalaman satu meter, memperlihatkan anomali Hg > 455.38 ppb
berada pada sekitar mata air panas Cubadak yang menyebar ke arah selatan, sedangkan
anomali CO2 > 2.16 % yang cenderung menyebar ke arah barat laut.


Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

223

Buku 1 : Bidang Energi

daerah panas bumi Cubadak. Penyelidikan

PENDAHULUAN

geokimia meliputi pemetaan Hg dan CO2,
Panas bumi adalah salah satu energi

estimasi temperatur fluida reservoir dengan

alternatif yang memiliki banyak kelebihan

geotermometer, dan

untuk


panas bumi. Pengambilan

dikembangkan.

Selain

cadangan

analisis kimia fluida

yang sangat besar di Indonesia, panas
bumi

merupakan

lingkungan

energi


untuk

yang

ramah

dimanfaatkan

untuk

sampel

geokimia

dilakukan

secara

sistematik sesuai lintasan pengukuran dan


pembangkit listrik (juga manfaat langsung),

secara

terutama

dengan data di luar daerah manifestasi.

bagi

daerah

yang

memiliki

random

untuk


membandingkan

keterbatasan sarana dalam pemenuhan
kebutuhan energi listrik.

Sejalan

dengan

tentang

energi

MANIFESTASI PANAS BUMI

kebijakan

pemerintah

Manifestasi panas bumi di daerah panas


dalam

bumi Cubadak terdiri dari mata air panas

mewujudkan target pemenuhan kebutuhan

yang tersebar di dua daerah, yaitu di

energi yang tertuang dalam roadmap panas

daerah Cubadak dan Sawah Mudik.

bumi, dimana energi panas bumi pada



tahun 2025 ditargetkan dapat memenuhi

Manifestasi panas bumi di daerah Cubadak


sekitar 5% kebutuhan energi nasional.

merupakan kompleks mata air panas yang

nasional

dan

Manifestasi Panas Bumi Cubadak

terdiri dari tiga mata air panas (Cubadak-1,
Untuk mendukung target di atas Pusat

Cubadak-2, dan Cubadak-3).

Sumber Daya Geologi, Badan Geologi,
melaksanakan

penyelidikan


geokimia

Mata Air Panas Cubadak-1

panas bumi yang merupakan bagian dari

Manifestasi panas bumi Cubadak-1 muncul

penyelidikan terpadu di daerah panas bumi

berupa mata air panas. Manifestasi ini

Cubadak, Kecamatan Duo Koto, Kabupaten

terdapat

Pasaman, Provinsi Sumatera Barat. Luas

Sosopan, terletak pada koordinat UTM X =


2

daerah penyelidikan adalah 14 x 12,5 km ,

pada

pinggir

Sungai

Dolok

610.239 mT dan Y = 35.534 mU.

o

berada pada posisi geografis antara 99 55’
46,18 ” – 100o 03’ 23,77 ” bujur timur dan
o


o

Mata air panas Cubadak-1 muncul dari

0 15’ 54,18 ” – 0 22’ 37,89 ” lintang utara

endapan aluvium yang terdapat di Sungai

atau 603432 mE – 617579 mE dan 29301 –

Dolok Sosopan. Hasil pengukuran di lokasi

41697 mN pada sistim koordinat UTM,

memperlihatkan temperatur air panasnya

zona 47 belahan bumi utara (Gambar 1).

adalah 74,8 0C dengan pH sebesar 6.35,
temperatur udara 27,3 0C dan debit 2.0

Maksud

penyelidikan

untuk

l/detik. Air panas jernih, tawar, terdapat

menginventarisir pemunculan manifestasi

bualan gas, di permukaannya terdapat uap,

panas

di sekitarnya terdapat beberapa bagian dari

bumi

mengidentifikasi

224

di

adalah

permukaan

karakteristik

dan

geokimia

material endapan (aluvium).

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku 1 : Bidang Energi

Mata Air Panas Cubadak-2

l/detik. Air panasnya jernih, tawar, tidak

Manifestasi panas bumi Cubadak-2 muncul

terdapat endapan air panas.

di

sungai

kecil

di

antara

pesawahan

berjarak sekitar 50 m sebelah barat mata

KARAKTERISTIK AIR PANAS

air panas Cubadak-1 dengan koordinat
UTM X = 610.164 mT dan Y = 35.563 mU.

Untuk mengetahui karakteristik dan tipe air

Pengukuran di lokasi menunjukkan bahwa

panas dari data komposisi dan konsentrasi

0

air panasnya bertemperatur 68,4 C, pH =
0

kimia sampel air panas yang diperoleh,

6.84, temperatur udara 27,3 C dan debit

dievaluasi melalui plotting komposisi kimia

sebesar 1.0 l/detik. Air panas jernih, tawar,

dari mata air panas tersebut pada diagram

beruap, tidak terdapat endapan air panas.

segi tiga Cl - SO4 -HCO3, Na-K-Mg, dan ClLi-B yang mengacu kepada Giggenbach

Mata Air Panas Cubadak-3

(1988), yang tujuannya untuk memperoleh

Manifestasi panas bumi Cubadak-3 adalah

tipe air panas, asal mula pemunculan

berupa mata air panas yang muncul pada

manifestasi, lingkungan pemunculan mata

sungai kecil di antara pesawahan berjarak

airpanas serta perkiraan temperatur bawah

20 m sebelah utara mata air panas

permukaan.

Cubadak-2 dengan koordinat
610.162

mT

dan

Y

=

UTM X =

35.609

mU.

Hasil analisa

kimia

Pengukuran di lokasi menunjukkan bahwa

Cubadak

air panasnya bertemperatur 72,7 oC, pH =

Cubadak-3) menunjukkan kandungan ion-

0

(Cubadak-1,

mata air panas
Cubadak-2

dan

6.47, temperatur udara 27,3 C dan debit

ion, seperti bikarbonat (HCO3), klorida (Cl)

sebesar 1.0 l/detik.

dan Natrium (Na) dengan konsentrasi

Air panasnya jernih,

antara 381.57 – 496.36 ppm, Cl

beruap, tawar, tidak terdapat endapan air

HCO3

panas.

antara 391.99 – 491.72 ppm dan Na antara
355.29 – 431.35 ppm. Kandungan silika



Manifestasi

Panas

Bumi

Sawah

Mudik

yang relatif tinggi (121.07 – 149.35 ppm)
pada manifestasi mata air panas Cubadak (

Manifestasi panas bumi Sawah Mudik

Cubadak-1, Cubadak-2 dan Cubadak-3)

terdapat di daerah Sawah Mudik yang

dibandingkan dengan kadar silika

berada di sebelah selatan manifestasi mata

mata air dingin berupa sumur air di

air panas Cubadak dengan koordinat UTM

Cubadak (25.7 ppm) dengan temperatur

X = 610.663 mT dan Y = 31.969 mU.

mata air panas di permukaan cukup tinggi

Manifestasi panas bumi Sawah Mudik

(68.4 -74.8 °C), hal ini diakibatkan oleh

berupa mata air panas yang muncul di

fluida panas bertemperatur tinggi yang

pesawahan. Hasil pengukuran di lokasi

berasosiasi dengan batuan di kedalaman

memperlihatkan temperatur air panasnya

dan mengalami suatu proses hidrotermal

adalah 37,1°C dengan pH sebesar 6.64,

sehingga terjadi pengkayaan silika dalam

temperatur udara 23,1 °C dan debit 0,5

larutan. Setelah diplot ke dalam diagram

pada

segitiga Cl-SO4-HCO3 (Gambar 2) didapati

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

225

Buku 1 : Bidang Energi

bahwa air panas di daerah panas bumi

(Meteoric Water Line) (gambar 5) yang

Cubadak ini termasuk ke dalam tipe air

mengindikasikan

panas klorida - bikarbonat.

telah

terjadinya

18

O karena adanya interaksi

pengkayaan

fluida panas dengan batuan di kedalaman,
Hasil pengeplotan dalam diagram segitiga

hal ini mencerminkan bahwa mata air

Na/1000-K/100-√Mg

panas

(Gambar

3)

Cubadak

kemungkinan

menunjukkan mata air panas Cubadak

langsung

(Cubadak-1, Cubadak-2 dan Cubadak-3)

kemungkinan

umumnya

meteorik adalah sangat kecil.

berada

perbatasan

pada

partial

zona

garis

equilibrium

dari

berasal

kedalaman

pengenceran

dan
oleh

air

dan

immature water hal ini menggambarkan

Kandungan gas di daerah manifestasi

kondisi air panas kemungkinan berasal

Cubadak

langsung

dengan

kandungan gas CO2, Cl, CH4 dan N2

temperatur cukup tinggi serta menunjukkan

dibandingkan gas-gas lainnya yang relatif

bahwa kondisi mata air panas Cubadak

sangat kecil. Kandungan CO2 yang sangat

relatif sedikit sekali oleh adanya pengaruh

dominan menandakan bahwa reaksi yang

air permukaan atau

pengenceran air

berlangsung di bawah permukaan akan

Sedangkan mata air panas

menghasilkan kandungan HCO3 yang tinggi

Sawah Mudik berada pada zona immature

dalam larutan air panas. Begitu pula

water

air

dengan kandungan gas HCl yang terdeteksi

atau

mengindikasikan kandungan ion Cl- yang

air

tinggi pula pada larutan air panas. Indikasi

dari

meteorik.

kedalaman

kemungkinan

permukaan

yang

terpengaruh

oleh

merupakan
terpanasi
pengenceran

sangat

didominasi

tersebut

umumnya

oleh

permukaan cukup dominan, sehingga data

gas-gas

air panas ini tidak dapat digunakan.

sebagai gas vulkanik yang berasal dari
kedalaman hal ini

dijumpai

dicerminkan oleh

Hasil pengeplotan dalam diagram segitiga

komposisi kimiawi

Cl-Li-B

panas

daerah Cubadak yang sangat didominasi

Cubadak (Cubadak-1, Cubadak -2 dan

oleh kandungan ion karbonat dan klorida

Cubadak -3) seluruhnya berada ditengah-

dimana termasuk kedalam tipe air klorida-

tengah dan cenderung kearah Cl-B yang

bikarbonat dengan derajat keasaman yang

menunjukkan lingkungan pemunculan mata

relatif netral. Hal ini memperlihatkan oleh

air panas pada umumnya berada diantara

adanya uap yang naik dari kedalaman

batuan sedimen dan vulkanik.

sebagai

(Gambar

4)

mata

air

air

mata air panas

bawah

permukaan

di

yang

bertemperatur tinggi (umumnya daerah
Hasil analisis isotop

18

O dan Deuterium

vulkanik) dan mengalami tingkat proses

yang diperoleh dari sampel mata air panas

pendinginan

daerah Cubadak setelah diplot kedalam

temperatur

diagram hubungan antara Oksigen-18 dan

klorida yang tersisa di dalam uap yang naik

Deuterium

melalui batuan membentuk ion karbonat

dimana

pada

umumnya

dikarenakan

penurunan

dengan gas CO2 dan gas

dan klorida.

cenderung menjauhi garis

air meteorik

226

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku 1 : Bidang Energi

anomali

GEOTERMOMETER

temperatur

di

sekitar

area

pemunculan manifestasi air panas dan
Perkiraan temperatur bawah permukaan

memyebar ke arah barat laut daerah

daerah Cubadak dengan menggunakan

penyelidikan.

geotermometer SiO2 (conductive-cooling)
rata-rata berkisar antara 148-161°C dan

Peta sebaran pH tidak memperlihatkan

termasuk

sedang,

adanya anomali pH di daerah penyelidikan

sedangkan menggunakan geotermometer

Cubadak dimana didapatkan harga pH

Na/K Giggenbach rata-rata berkisar antara

tanah relatif normal dengan nilai relatif

218

sama.

-

kedalam

250

°C

entalphi

yang

menunjukkan

temperatur relatif cukup tinggi.
DISKUSI
SEBARAN MERKURI DAN CO2
Air panas daerah panas bumi Cubadak ini
Distribusi secara lateral pada kedalaman

termasuk ke dalam tipe air panas klorida -

satu

tanah

bikarbonat. Dari arah manifestasi air panas

memperlihatkan nilai derajat keasaman

Cubadak yang didominasi air klorida, air

atau pH tanah adalah berkisar antara 4.96

panas ini semakin ke arah selatan Sawah

– 7.11 dan temperatur udara tanah pada

Mudik semakin bersifat bikarbonat.

meter,

tanah

dan

udara

kedalaman 1 meter berkisar antara 21.6 –
26.7 °C. Sedangkan anomali konsentrasi

Keberadaan mata air panas Cubadak

Hg tinggi diatas 455.38 ppb dan diatas 2.16

(Cubadak-1, Cubadak-2 dan Cubadak-3)

% (v/v) untuk kandungan CO2.

pada

zona

equilibrium”
Secara

umum

pola

penyebaran

garis

perbatasan

“partial

dan

“immature

water”,

Hg

memberikan gambaran bahwa kondisi air

terkonsentrasi pada bagian tengah daerah

panas kemungkinan berasal langsung dari

penyelidikan yaitu sekitar pemunculan mata

kedalaman dengan temperatur cukup tinggi

air panas Cubadak yang menyebar ke arah

serta menunjukkan bahwa kondisi mata air

selatan ke arah mata air panas Sawah

panas Cubadak ini sedikit sekali mendapat

Mudik (Desa Betung).

pengaruh

dari

air

permukaan

atau

pengenceran air meteorik. Sedangkan mata
Sedangkan pola penyebaran CO2 anomali

air panas Sawah Mudik berada pada zona

relatif tinggi berada di daerah Cubadak dan

immature water kemungkinan merupakan

sekitarnya kemudian menyebar ke arah

air permukaan yang terpanaskan oleh fluida

barat laut, yang merupakan lokasi-lokasi

panas, atau dengan kata lain pengaruh

munculnya mata air panas di daerah

pengenceran oleh air permukaan cukup

penyelidikan.

dominan.

Peta kontur sebaran temperatur udara

Temperatur

tanah

diperkirakan berhubungan dengan reservoir

memperlihatkan

adanya

zona

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

bawah

permukaan

yang

227

Buku 1 : Bidang Energi
o

panas bumi diperoleh sebesar 235
berdasarkan

perhitungan

C,

Geochemica Acta 52. pp. 2749

dengan

– 2765.

geotermometri Na-K dan termasuk ke
dalam entalpi tinggi (high enthalpy).

Lawless,

J.,

1995.

Guidebook:

Introduction

to

An

Geothermal

Sebaran anomali Hg dan CO2 daerah

System. Short course. Unocal

Cubadak umumnya dijumpai di sekitar Mata

Ltd. Jakarta.

air

panas

Cubadak

dengan

pola

penyebaran Hg ke arah selatan sedangkan

Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and

CO2 ke arah barat laut. Diperkirakan daerah

Geothermal System. Academic

tersebut

Press Inc. Orlando.

merupakan

zona-zona

lemah

akibat adanya pola struktur yang muncul di
daerah tersebut berupa sesar Cubadak.

Rock, N.M.S., dkk. 1983, Peta Geologi
Regional
Lubuk

PUSTAKA

Skala
Akbar.,

N.,

1972,

Inventarisasi

penyelidikan

dan

pendahuluan

Bersistem
Sikaping,
1:250.000,

Lembar
Sumatera,
Pusat

Penelitian dan Pengembangan
Geologi. Bandung.

gejala panasbumi di daerah
Sumatera Barat, bagian proyek

Tim Survei Terpadu, 2007, Survey Terpadu

survey energi geothermal, Dinas

Daerah Panas Bumi Bonjol,

vulkanologi, Direktorat Geologi,

Kabupaten Pasaman, Provinsi

Bandung.

Sumatera Barat, Pusat Sumber
Daya Geologi, Badan Geologi.

Bemmelen, van R.W., 1949. The Geology
of Indonesia. Vol. I A. The
Hague. Netherlands.

Fournier, R.O., 1981. Application of Water
Geochemistry
Exploration

Geothermal
and

Engineering,

Reservoir
“Geothermal

System: Principles and Case
Histories”. John Willey & Sons.
New York.

Giggenbach,

W.F.,

1988.

Geothermal

Solute Equilibria Deviation of
Na-K-Mg-Ca

228

Geo-Indicators.

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku 1 : Bidang Energi

Lokasi
Penyelidikan

Gambar 1 Peta lokasi daerah penyelidikan

Gambar 2. Diagram segitiga Cl - SO4 –HCO3

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

229

Buku 1 : Bidang Energi

Gambar 3. Diagram segitiga Na-K-Mg

Gambar 4. Diagram segitiga Cl, Li, B

230

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku
u 1 : Bidang Energi
E

p
bumi Cubadak,
C
Kabupaten Passaman, Sumatera Barat
Gambar 5. Isotop air panas

Prrosiding Hasil Kegiatan
K
Lapang
gan Pusat Sumb
ber Daya Geologi Tahun 2009

231

Buku 1 : Bidang Energi

Gambar 6. Peta Distribusi Hg Tanah Daerah panas bumi Cubadak, Kabupaten Pasaman,
Sumatera Barat

232

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku 1 : Bidang Energi

Gambar 7. Peta Distribusi CO2 Udara Tanah Daerah panas bumi Cubadak, Kabupaten
Pasaman, Sumatera Barat

Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

233