PENYELIDIKAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI TAMBU …psdg.geologi.esdm.go.id/kolokium...
6
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI PENYELIDIKAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, SULAWESI TENGAH Dedi Kusnadi 1 , Anna Y 1 1 Kelompok Program Penelitian Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi ABSTRAK Penyelidikan geokimia sebagai bagian dari penyelidikan terpadu panas bumi, telah dilakukan di daerah panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah. Lokasi penyelidikan secara geografis terletak pada koordinat antara 119º 50’ 46,06” – 119º 57’ 19,02” BT dan 0º 2’ 15,57” LU - 0º 6’ 57,29” LS atau 816.833 – 828.995 mT dan 9.987.172 – 10.004.168 mS. Berdasarkan hasil penyelidikan, terdapat manifestasi panas bumi permukaan berupa kolam air panas seluas 7 x 5 m 2 di Desa Mapane Tambu pada koordinat 821242 mT dan 9996452 mS di ketinggian 3 meter di atas permukaaan air laut. Temperatur air panas 57,4 o C, pada temperatur udara di lokasi 27,1 o C, berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, pH netral (pH = 7,10), dengan sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 9600 μS/cm. Berdasarkan analisis senyawa kimia, ditunjukkan bahwa konsentrasi SiO 2 hanya 61,46 mg/L, sedangkan konsentrasi Cl dan Na relatif tinggi, Cl = 3339,44 mg/L; Na = 1226 mg/L, termasuk tipe air klorida (Cl- SO 4 -HCO 3 ), terletak pada zona partial equilibrium (Na-K-Mg). Temperatur bawah permukaan berdasarkan geotermometer NaK diperkirakan sekitar 140 o C, termasuk temperatur sedang (medium), didukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18 dari analisis isotop, namun pengaruh air laut harus dipertimbangkan. Tanah dan udara tanah pada kedalaman satu meter, memperlihatkan anomali Hg > 56 ppb berada pada sekitar mata air panas Tambu, sedangkan anomali CO 2 >5% yang cenderung menyebar ke arah baratlaut- tenggara dan mungkin berhubungan dengan sesar. PENDAHULUAN Penyelidikan geokimia sebagai bagian dari penyelidikan terpadu dilakukan di daerah panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah. Lokasi penyelidikan secara geografis terletak pada koordinat antara 119º 50’ 46,06” – 119º 57’ 19,02” BT dan 0º 2’ 15,57” LU - 0º 6’ 57,29” LS atau 816.833 – 828.995 mT dan 9.987.172 – 10.004.168 mS). Kabupaten Donggala yang berpenduduk 473.272 jiwa selama ini memiliki kondisi kelistrikan yang kurang baik, sehingga aliran listrik sering terganggu. Kebutuhan energi listrik selama ini dipasok dari Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Silae, Palu milik PT. PLN yang sampai saat ini belum mampu memenuhi kebutuhan (Badan Pusat Statistik Kabupaten Donggala, 2005). Oleh karena itu, penyelidikan ini diharapkan dapat bermanfaat bagi pengembangan daerah, terutama di sektor energi. Maksud penyelidikan adalah untuk menginventarisir pemunculan manifestasi panas bumi di permukaan dan mengidentifikasi karakteristik geokimia daerah panas bumi Tambu. Penyelidikan geokimia meliputi pemetaan Hg dan CO 2 , estimasi temperatur fluida reservoir dengan geotermometer, dan analisis kimia fluida panas bumi. Pengambilan
Transcript of PENYELIDIKAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI TAMBU …psdg.geologi.esdm.go.id/kolokium...
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
PENYELIDIKAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI TAMBU
KABUPATEN DONGGALA, SULAWESI TENGAH
Dedi Kusnadi1, Anna Y1
1Kelompok Program Penelitian Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi
ABSTRAK Penyelidikan geokimia sebagai bagian dari penyelidikan terpadu panas bumi, telah dilakukan di daerah panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah. Lokasi penyelidikan secara geografis terletak pada koordinat antara 119º 50’ 46,06” – 119º 57’ 19,02” BT dan 0º 2’ 15,57” LU - 0º 6’ 57,29” LS atau 816.833 – 828.995 mT dan 9.987.172 – 10.004.168 mS. Berdasarkan hasil penyelidikan, terdapat manifestasi panas bumi permukaan berupa kolam air panas seluas 7 x 5 m2 di Desa Mapane Tambu pada koordinat 821242 mT dan 9996452 mS di ketinggian 3 meter di atas permukaaan air laut. Temperatur air panas 57,4 oC, pada temperatur udara di lokasi 27,1oC, berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, pH netral (pH = 7,10), dengan sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 9600 μS/cm. Berdasarkan analisis senyawa kimia, ditunjukkan bahwa konsentrasi SiO2 hanya 61,46 mg/L, sedangkan konsentrasi Cl dan Na relatif tinggi, Cl = 3339,44 mg/L; Na = 1226 mg/L, termasuk tipe air klorida (Cl-SO4-HCO3), terletak pada zona partial equilibrium (Na-K-Mg). Temperatur bawah permukaan berdasarkan geotermometer NaK diperkirakan sekitar 140 oC, termasuk temperatur sedang (medium), didukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18 dari analisis isotop, namun pengaruh air laut harus dipertimbangkan. Tanah dan udara tanah pada kedalaman satu meter, memperlihatkan anomali Hg > 56 ppb berada pada sekitar mata air panas Tambu, sedangkan anomali CO2 >5% yang cenderung menyebar ke arah baratlaut-tenggara dan mungkin berhubungan dengan sesar.
PENDAHULUAN Penyelidikan geokimia sebagai bagian dari penyelidikan terpadu dilakukan di daerah panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah. Lokasi penyelidikan secara geografis terletak pada koordinat antara 119º 50’ 46,06” – 119º 57’ 19,02” BT dan 0º 2’ 15,57” LU - 0º 6’ 57,29” LS atau 816.833 – 828.995 mT dan 9.987.172 – 10.004.168 mS). Kabupaten Donggala yang berpenduduk 473.272 jiwa selama ini memiliki kondisi kelistrikan yang kurang baik, sehingga aliran listrik sering terganggu. Kebutuhan energi listrik selama ini
dipasok dari Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) Silae, Palu milik PT. PLN yang sampai saat ini belum mampu memenuhi kebutuhan (Badan Pusat Statistik Kabupaten Donggala, 2005). Oleh karena itu, penyelidikan ini diharapkan dapat bermanfaat bagi pengembangan daerah, terutama di sektor energi. Maksud penyelidikan adalah untuk menginventarisir pemunculan manifestasi panas bumi di permukaan dan mengidentifikasi karakteristik geokimia daerah panas bumi Tambu. Penyelidikan geokimia meliputi pemetaan Hg dan CO2, estimasi temperatur fluida reservoir dengan geotermometer, dan analisis kimia fluida panas bumi. Pengambilan
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
sampel geokimia dilakukan secara sistematik sesuai lintasan pengukuran dan secara random untuk membandingkan dengan data di luar daerah manifestasi.
MANIFESTASI PANAS BUMI
Manifestasi panas bumi permukaan daerah Tambu berupa kolam air panas. Sebagai bahan perbandingan dan dalam rangka kegiatan inventarisasi, dilakukan pula peninjauan terhadap 4 manifestasi panas bumi permukaan di luar daerah penyelidikan. • Manifestasi panas bumi Tambu, berupa
kolam air panas seluas 7 x 5 m2 di Desa Mapane Tambu pada koordinat 821242 mT dan 9996452 mS, elevasi 3 meter di atas permukaaan air laut, dengan temperatur 57,4 oC, pada temperatur udara 27,1oC, air panas berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, pH netral (pH = 7,10), sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 9600 μS/cm.
• Manifestasi air panas Roras, berada di Desa Sibualong, Kecamatan Balaesang, dengan temperatur 39,7 oC, pada temperatur udara 28oC, air jernih, berasa asin, tidak berbau, mengalir dengan debit 3 l/detik, pH netral (pH = 6,68), sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 2800 μS/cm.
• Manifestasi air panas Budi Mukti, berada di Desa Budi Mukti, Kecamatan Damsol, dengan temperatur 34,2 oC, pada temperatur udara 30,5oC, air jernih, berasa agak asin, tidak berbau, mengalir dengan debit 1 l/detik, pH netral (pH = 7,56), dan daya hantar listrik 320 μS/cm.
• Manifestasi air panas Ponggerang, berada di Desa Ponggerang, Kecamatan Damsol, dengan temperatur 45,2 oC, pada temperatur udara 30,5oC, air jernih, berasa agak asin, tidak berbau, pH netral (pH = 7,04), dan daya hantar listrik 2000 μS/cm.
• Manifestasi air panas Ranang, berada di Desa Ranang, Kecamatan Kasimbar, dengan temperatur 60 oC, pada temperatur udara 29oC, air jernih, berasa agak asin, tidak berbau, pH = 9,48), dan daya hantar listrik 430 μS/cm.
KARAKTERISTIK AIR PANAS
Kandungan kimia air panas berdasarkan hasil ploting pada diagram segi tiga Cl - SO4 -HCO3 panas di daerah penyelidikan, yaitu air panas Tambu, serta air panas yang berada di luar lokasi penyelidikan, yaitu air panas Roras, dan air panas Ponggerang terletak pada posisi klorida, sedangkan air panas Budi Mukti dan air panas Ranang, terletak pada posisi bikarbonat (Gambar 2). Berdasarkan diagram segi tiga Na-K-Mg, mata air panas Tambu terletak pada zona partial equilibrium, sebagai indikasi manifestasi yang muncul ke permukaan kemungkinan dipengaruhi oleh interaksi antara fluida dengan batuan dalam keadaan panas sebelum bercampur dengan air permukaan (meteoric water), kecuali air panas Budi Mukti pada zona immature water (Gambar 3). Berdasarkan diagram segitiga Cl, Li, B posisi mata air panas terletak pada posisi pojok atas klorida (Gambar 4). Air panas yang terbentuk, dimungkinkan terkontaminasi air laut di daerah penyelidikan, yang diindikasikan oleh rasanya agak asin, nilai daya hantar listriknya relatif tinggi (2000-9600 µm/cm), Na relatif tinggi (337-1226 mg/l) dan Cl (594-3339 mg/l) serta silika rendah (34-61 mg/l). Hasil analisis isotop dari satu sampel air panas Tambu (APT) serta satu sampel air sumur Tambu (AST) didapat nilai δ18O berkisar –7,83 sampai –4,32 o/oo sedangkan nilai δD berkisar –51,0 sampai –32,9 o/oo (Gambar 5). Ploting isotop memperlihatkan posisi sampel air panas Tambu, terletak pada posisi sebelah kanan garis meteoric water line (18O shift) yang signifikan, menunjukkan adanya indikasi terjadi pengkayaan oksigen 18 pada air panas, akibat reaksi substitusi oksigen 18 dari batuan dengan oksigen 16 dari fluida panas saat terjadi interaksi fluida panas dengan batuan, tetapi kontaminasi air laut perlu dipertimbangkan. Air sumur tambu terletak pada garis meteoric water line, yang mengindikasikan pengaruh air permukaan.
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
GEOTERMOMETER
Penghitungan temperatur menggunakan geotermometer NaK yang mengacu kepada Giggenbach, 1988. melalui persamaan: ToC = [1390/((log Na/K + 1.75]-273, sekitar 140 oC, yang termasuk tipe temperatur sedang. Hal ini didukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18 dari analisis isotop. Kemungkinan pengaruh air laut pada harus dipertimbangkan.
SEBARAN MERKURI DAN CO2 Distribusi secara lateral pada kedalaman satu meter, tanah dan udara tanah memperlihatkan anomali temperatur > 30 oC terletak di sekitar air panas Tambu, anomali pH < 6,4 terletak di bagian utara dan timur daerah penyelidikan. Konsentrasi Hg pada umumnya rendah paling tinggi hanya 78 ppb, kecuali di dekat lokasi air panas mencapai konsentrasi 3325 ppb, anomali Hg > 56 ppb berada pada sekitar mata air panas Tambu (Gambar 6), sedangkan anomali CO2 >5% menyebar dengan arah baratlaut-tenggara yang mungkin berhubungan dengan sesar (Gambar 7).
DISKUSI
Manifestasi panas bumi Tambu, berupa mata air panas Tambu yang termasuk tipe air klorida dengan pH netral dan terletak pada zona partial equilibrium. Indikasi telah terjadi interaksi fluida panas dengan batuan didukung oleh shifting oksigen 18 dari sampel isotop. Pendugaan temperatur bawah permukaan yang berhubungan dengan reservoir panas bumi hanya sekitar 140 oC, termasuk temperatur sedang (medium) berdasarkan geotermometer NaK, didukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18 dari analisis isotop, namun pengaruh air laut harus dipertimbangkan. Distribusi secara lateral pada kedalaman satu meter, tanah dan udara tanah memperlihatkan anomali temperatur > 30 oC terletak di sekitar air panas Tambu, sementara konsentrasi Hg paling tinggi di dekat lokasi air dengan anomali Hg > 56 ppb, sedangkan anomali CO2 >5% membentuk trend arah baratlaut-tenggara, mungkin berhubungan dengan sesar.
KESIMPULAN Manifestasi panas bumi daerah penyelidikan diindikasikan oleh pemunculan mata air panas, yaitu mata air panas Tambu. Temperatur air panas 57,4 oC, pada temperatur udara di lokasi 27,1oC, berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, pH netral (pH = 7,10), sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 9600 μS/cm, temasuk tipe korida.
Anomali Hg berada di sekitar mata air panas Tambu, sedangkan anomali CO2 membentuk trend arah baratlaut-tenggara yang mungkin berhubungan dengan sesar.
PUSTAKA Bakrun . 2004, Penyelidikan Terpadu Geologi,
Geokimia dan Geofisika Daerah Panas Bumi Marana-Marawa, Kecamatan Sindue, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah.
BPS (Badan Pusat Statistik Kabupaten Donggala, 2005); Donggala dalam Angka 2005. Kerjasama BPS dan Bappeda Kabupaten Donggala.
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 Geo- Indicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749 – 2765.
Giggenbach, W.F., and Goguel, 1988, Methods for the collection and analysis of geothermal and volcanic water and gas samples, Petone New Zealand .
Kooten , V., and Gerald, K., 1987, Geothermal Exploration Using Surface Mercury Geochemistry, Journal of volcanology and Geothermal Research , 31, 269-280.
Nicholson, K., 1993, Geothermal Fluids Chemistry & Exploration Technique Springer Verlag, Inc. Berlin.
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
1o LS
0o
120o BT 121o BT
P t
U
D h
Gambar 1 Peta lokasi daerah penyelidikan
Gambar 2. Diagram segitiga Cl - SO4 –HCO3
Gambar 3. Diagram segitiga Na-K-Mg Gambar 4. Diagram segitiga Cl, Li, B
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
-20
-8 -7 -6 -5 -4
As. Tambu (AST)
Keterangan :
D = 8 18O + 14
Ap. Tambu (APT)
-10
-3
δD(o
/oo)
-30
-40
-50
0
δ18D(o/oo)
MWL
Gambar 5. Isotop air panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah
818000 820000 822000 824000 826000 828000
9988000
9990000
9992000
9994000
9996000
9998000
10000000
10002000
10004000
15
105
104
103
107
108
120
10638
109
280
618
541
370
6
283
32
113
10
6
115
15
8
114
37
320
290
48
343
344
524
453
702
591
457
370
435
409
335
453
442
419
460
330
351
45
Binangga Towiya
Abo
Meli
Melui
Tanahruntuh Baru
Tambu
Silumbea
Eas
A0A1000
A2000A2900
BOB1000
B2000B3000
B4000
C400C1000
C2000C3000
C4000C5000
C6000
D0D500
D1500D2500
D3500D4500
D5500D6000
E0E500
E1000E2000
E3000E4000
E5000E6000
E7000
F1000F2000
F3000F4000
F5000F6000
F7000
G1500G2500
G3500G4500
G5500G6500
K1BC1
RT23
RT24
RT25
RT26
RT37RT38RT40
0 125
kilometers
250
Lokasi Penyelidikan
Peta Indeks
0ø N
2ø S
120 ø E 122 ø E
Pulau Sulawesi
Palu
Donggala
Poso
INDEKS
831000 831500 832000 832500 833000
9991000
9991500
9992000
9992500
PETA DISTRIBUSI Hg TANAHDAERAH PANAS BUMI TAMBU
KABUPATEN DONGGALA, PROVINSI SULWESI TENGAH
U
Sungai dan anak sungai
Jalan provinsi, jalan kabupaten
Titik Pengambilan Sampel
Mata air panas
Kontur ketinggian interval 50 meter
A 5000
KETERANGAN
> 56 ppb
20 - 56 ppb
< 20 ppb
0 2000 4000
Gambar 6. Peta Distribusi Hg Tanah Daerah Panas Bumi Tambu Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
818000 820000 822000 824000 826000 828000
9988000
9990000
9992000
9994000
9996000
9998000
10000000
10002000
10004000
Abo
Meli
Melui
Tanahruntuh Baru
Tambu
Silumbea
Eas
Binangga Towiya
15
105
104
103
107
108
120
10638
109
280
618
541
370
6
283
32
113
10
6
115
15
8
114
37
320
290
48
343
344
524
453
702
591
457
370
435
409
335
453
442
419
460
330
351
45
A0A1000
A2000A2900
BOB1000
B2000B3000
B4000
C400C1000
C2000C3000
C4000C5000
C6000
D0D500
D1500D2500
D3500D4500
D5500D6000
E0E500
E1000E2000
E3000E4000
E5000E6000
E7000
F1000F2000
F3000F4000
F5000F6000
F7000
G1500G2500
G3500G4500
G5500G6500
K1BC1
RT23
RT24
RT25
RT26
RT37RT38RT40
0 125
kilometers
250
Lokasi Penyelidikan
Peta Indeks
0ø N
2ø S
120 ø E 122 ø E
Pulau Sulawesi
Palu
Donggala
Poso
INDEKS
831000 831500 832000 832500 833000
9991000
9991500
9992000
9992500
PETA DISTRIBUSI CO2 TanahDAERAH PANAS BUMI TAMBU
KABUPATEN DONGGALA, PROVINSI SULWESI TENGAH
U
Sungai dan anak sungai
Jalan provinsi, jalan kabupaten
Titik Pengambilan Sampel
Mata air panas
Kontur ketinggian interval 50 meter
A 5000
KETERANGAN
0 2000 4000
> 5 %
2.5 - 5 %
< 2.5 %
Gambar 7. Peta Distribusi CO2 Udara Tanah Daerah Panas Bumi Tambu Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah
