sari - psdg.geologi.esdm.go.idpsdg.geologi.esdm.go.id/kolokium/2015/pabum/7.pdf · memiliki batuan...
TRANSCRIPT
SURVEI ALIRAN PANAS
DAERAH PANAS BUMI AMPALLAS
KABUPATEN MAMUJU, PROVINSI SULAWESI BARAT
Oleh :
Edy Purwoto, Arif Munandar
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi
Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Secara administratif daerah panas bumi Ampallas termasuk dalam wilayah Kabupaten
Mamuju, Provinsi Sulawesi Barat.
Manifestasi panas bumi di daerah penyelidikan berupa pemunculan kelompok mata air
panas yang tersebar di dua kelompok manifestasi panas bumi yaitu Ampallas dan Batupane
bertemperatur 35 – 66,6 oC dan pH6,84 - 7,22, relatif netral.
Temperatur dasar lubang berkisar antara 26,78 hingga 54,66 oC dengan luas daerah
anomali mencapai ± 0,225 km2, sebaran nilai gradien temperatur permukaan berkisar
antara 0,01 hingga 8,57 oC/m dengan total luas zona anomali adalah ± 0,285 km2 dan
sebaran nilai aliran panas (heat flow) berkisar antara 0,01 hingga 10,16 W/m2 dengan
total luas zona anomali adalah ± 0,348 km2.
Hasil kompilasi dari beberapa zona anomali yaitu, anomali gradien termal, anomali
temperatur dasar lubang, anomali aliran panas serta hasil kompilasi geosains, terdapat
korelasi di bagian tengah, di sekitar pemunculan mata air panas Ampallas sedangkan air
panas Batupane tidak terdapat anomali. Korelasi ini kemungkinan berkaitan erat dengan
batuan vulkanik (lava, breksi dan piroklastik) dan dikontrol struktur sesar yang berarah
Baratlaut – Tenggara.
Kata Kunci : Ampallas, panas bumi, aliran panas, temperatur
PENDAHULUAN
Daerah panas bumi Ampallas dipilih
sebagai salah satu daerah penyelidikan
setelah mengkaji data hasil Survei
Terpadu (Geologi, Geokimia dan Geofisika
Daerah Panas bumi Ampallas, pada tahun
2013) dan hasil survei TDEM daerah
panas bumi Ampallas pada tahun 2013
Manifestasi panas bumi di daerah
penyelidikan berupa pemunculan
kelompok mata air panas yang tersebar di
dua kelompok manifestasi panas bumi
yaitu Ampallas dan Batupane
bertemperatur 35 – 66,6 oC.
Secara administratif daerah panas bumi
Ampallas termasuk dalam wilayah
Kecamatan Kaluku, Kabupaten Mamuju,
Provinsi Sulawesi Barat (Gambar 1).
Penyebaran manifestasi panas bumi di
daerah penyelidikan berada di sekitar
Aluvium di Sungai Ampallas yang
pemunculannya dikontrol oleh sesar-sesar
normal yang berarah baratlaut-tenggara
dan baratdaya-timurlaut yang membentuk
zona depresi di bagian tengah daerah
Ampallas.
Sedangkan manifestasi panas bumi di
daerah panas bumi Batupane
pemunculannya pada batuan Breksi.
Dari analisis geologi, daerah panas bumi
Ampallas cukup menarik, terutama di
bagian tengah daerah penyelidikan
terutama G. Manututu. Hal ini
memungkinkan daerah penyelidikan
memiliki batuan beku muda yang
mengandung sisa panas yang cukup
untuk memanaskan fluida, sehingga
terbentuk sistem hidrotermal atau panas
bumi. Aktivitas vulkanik diwakili oleh
hadirnya batuan vulkanik muda dari
Gunung Manututu yang menghasilkan
leleran lava andesit sampai kubah dasit
yang berumur sangat muda, yaitu 300 ribu
tahun yang lalu. Dengan umurnya yang
sangat muda, generasi magma yang
berperan sebagai sumber panas (heat
sources) dalam sistem panas bumi
Ampallas ini diharapkan memiliki sisa
panas yang banyak dan diharapkan
memiliki volume yang besar pula.
(Gambar 2).
Pembentukan sistem panas bumi
Ampallas didasari dengan Kehadiran
tektonik ini mengakibatkan batuan
vulkanik tua memiliki sistem rekahan dan
kekar yang intensif, berpeluang untuk
menjadi batuan yang memiliki
permeabilitas yang baik dan berperan
sebagai reservoir panasbumi. Aktivitas
tektonik Plio-Plistosen ini juga
mengakibatkan hadirnya magmatisme
yang secara regional juga terjadi di
Mandala Geologi Sulawesi Barat. Hal ini
memungkinkan daerah penyelidikan
memiliki batuan beku muda yang
mengandung sisa panas yang cukup
untuk memanaskan fluida, sehingga
terbentuk sistem hidrotermal atau panas
bumi. Keterdapatan batuan ubahan di
lereng utara Gunung Manututu, sekitar 1,5
km arah utara mata air panas
Ampallas,diduga sebagai akibat proses
alterasi tipe argilik antara fluida
hidrotermal yang netral dengan batuan
pada temperatur fluida di bawah 200°C,
paling tidak dapat diduga bahwa batuan
ubahan tersebut merupakan bagian dari
lapisan penudung dari sistem panasbumi
Ampallas. Oleh karena itu, lapisan
penudung sistem panas bumi Ampallas
diperkirakan berada pada kedalaman di
sekitar lokasi manifestasi batuan ubahan
dan diperkirakan memanjang secara
lateral ke arah mata air panas Ampallas.
Dugaan ini masih memerlukan konfirmasi
tambahan data bawah permukaan dari
survei geofisika, misalnya metode
magnetotelurik.
Berdasarkan analisis beberapa
karakteristik fluida panasnya, air panas
Ampallas bisa diindikasikan berada pada
zona outflow dari sistem panas bumi
Ampallas, meskipun keberadaannya
diperkirakan tidak jauh dari reservoir
sistem panas buminya. Hal ini didukung
dari keberadaan manifestasi alterasi yang
tidak jauh dengan mata air panas
meskipun terlihat adanya indikasi
pencampuran oleh air permukaan dengan
derajat pencampuran (mixing) yang
sangat rendah. Adapun fluida panas yang
muncul sebagai mata air hangat
Batupane diperkirakan sebagai outflow.
Data geologi, geokimia digabungkan
dalam peta Prospek dan model panas
bumi (Gambar 3).
Perkiraan area prospek ini cukup
mengalami kesulitan, karena hanya
mengandalkan data permukaan saja. Oleh
karena itu, untuk mengkorelasikan antara
yang diperkirakan sebagai zona upflow
dengan zona outflow di mata air panas
Ampallas dan Batupane, diperlukan
penyelidikan geofisika tambahan untuk
mengidentifikasi sebaran lapisan im
permeabel di bawah permukaan.
Berdasarkan perkiraan metode geologi
dan geokima, diperoleh luas area prospek
panas bumi Ampallas seluas 3 km2.
METODOLOGI
Penyelidikan aliran panas ini
dimaksudkan untuk memetakan aliran
panas secara vertikal dan horizontal pada
daerah anomali dan daerah prospek di
sekitar manifestasi panas bumi dengan
mengkaji morfologi, satuan batuan, pola
struktur, serta mempelajari semua
parameter geologi yang berperan dalam
pembentukan sistem panas bumi di
daerah Ampallas.
Tahapan penyelidikan aliran panas yang
dilakukan, yaitu kajian literatur dan hasil,
penyelidikan terpadu lapangan dan
pengolahan data serta analisis
laboratorium.
Penyelidikan lapangan terdiri dari tahapan
pengamatan lokasi, pengeboran 5 hingga
10 meter, pengukuran temperatur,
pengambilan sampel dan pengolahan
data serta penghitungan aliran panas
(Heat Flow).
HASIL PENYELIDIKAN
Dalam penyelidikan aliran panas ini
pengeboran menggunakan hand auger
dan mesin bor portabel, dengan jumlah
lubang sebanyak 49 lubang bor yang
mempunyai kedalaman rata-rata antara 5 -
10 meter dengan diameter lubang
berukuran 2 ½” (Gambar 4).
Pengukuran Konduktivitas Panas
Sampel Batuan/Tanah
Pengambilan contoh batuan/tanah diambil
mulai di sekitar kedalaman 5 – 10 meter
dari setiap lubang dan selanjutnya sampel
batuan/tanah diseleksi untuk keperluan
analisis konduktivitas panas.
Sebaran nilai konduktivitas panas daerah
Ampallas ini terbagi menjadi 2 (dua) zona
yaitu zona yang mempunyai nilai
konduktivitas panas relatif tinggi dan
relatif rendah (Gambar 5). Daerah dengan
nilai konduktivitas panas relatif tinggi
(warna merah hingga kuning pada peta)
hanya berada di sebelah barat, tengah
dan Timur dari lokasi titik bor yang
mendominasi di daerah penyelidikan,
berasosiasi dengan batuan segar berupa
batuan vulkanik berjenis lava basaltik dan
andesitik. Daerah dengan nilai
konduktifitas panas relatif rendah (warna
hijau hingga biru) menyebar di sebelah
utara daerah penyelidikan berasosiasi
dengan batuan sedimen berupa endapan
laut dan batuan Breksi berjenis piroklastik
yang pada umumnya sudah mengalami
ubahan.
Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor
Temperatur dasar lubang berkisar antara
26,78 hingga 54,66 oC dengan rata-rata
30,12 oC dan sebaran temperatur dasar
lubang di daerah penyelidikan terlihat
pada Gambar 6, dimana penyebaran
zona anomali temperatur hanya meliputi
lokasi di sekitar kelompok manifestasi air
panas Ampallas sedangkan disekitar mata
air panas Batupane tidak terlihat adanya
anomali panas. Zona anomali ini berada
pada lingkungan geologi batuan sedimen
(endapan Sungai) dan batuan vulkanik
(lava dan piroklstik).
Luas areal daerah anomali temperatur
dasar lubang bor daerah penyelidikan
mencapai ± 0,225 km2 (garis merah putus-
putus).
Sebaran Gradien Temperatur
Permukaan
Nilai gradien temperatur permukaan yang
terukur berkisar antara 0,01 hingga 8,57
oC/m dengan rata – rata 0,68 oC/m.
Sebaran nilai gradien temperatur
permukaan di daerah penyelidikan
(Gambar 7) memperlihatkan bahwa zona
anomali dari gradien temperatur
permukaan tersebar di 1 (stu) lokasi yaitu
Bagian tengah, disekitar pemunculan mata
air panas Ampallas berasosiasi lingkungan
geologi satuan Aluvium (endapan sungai)
satuan batuan ini merupakan endapan
sekunder terdiri dari material lempung,
pasir, bongkah-bongkah lava, Breksi,
konglomerat yang bersifat lepas-lepas
dengan tingkat kebundaran membundar-
membundar tanggung. Batuannya
tersebar di sepanjang tepi-tepi sungai dan
dasar sungai. Satuan aluvial ini berumur
Holosen hingga sekarang (Resen). Total
luas zona anomali gradien temperatur
permukaan di daerah penyelidikan
mencapai ± 0,285 km2 (garis merah
putus-putus).
Sebaran Aliran Panas Permukaan
Nilai aliran panas (heat flow) permukaan
daerah penyelidikan berkisar antara 0,01
hingga 10,16 W/m2, dengan rata-rata 0,59
W/m2 dan sebaran nilai aliran panas (heat
flow) permukaan di lokasi penyelidikan
terlihat pada Gambar 8.
Secara umum zona anomali aliran panas
permukaan daerah penyelidikan
mempunyai sebaran yang sama dengan
sebaran gradien temperatur permukaan
dimana terdapat 1 (satu) lokasi anomali
yaitu ditengah tengah, sekitar pemunculan
mata air panas Ampallas zona anomali ini
berasosiasi dengan lingkungan geologi
batuan sedimen (endapan sungai) dan
batuan vulkanik (lava , Breksi dan
piroklastik).
Total luas zona anomali aliran panas di
daerah penyelidikan mencapai ± 0,348
km2 (garis merah putus-putus).
PEMBAHASAN
Dengan berakhirnya penunjaman landai
Mandala Geologi Sulawesi Timur ke arah
barat terhadap Mandala Geologi Sulawesi
Barat, sampai kemudian kedua mandala
geologi tersebut bersatu pada Miosen
Tengah menjadi penanda aktivitas tektonik
di daerah penyelidikan. Paska
penunjaman tersebut di daerah
penyelidikan berlangsung aktivitas
vulkanik yang menghasilkan berbagai
macam batuan vulkanik tua, seperti lava,
breksi vulkanik, dan tuf. Bagian barat dari
daerah penyelidikan yang berbatasan
dengan lautan Selat Makassar pada waktu
yang hampir bersamaan terendapkan
batuan sedimen berkomposisikan material
laut seperti batu gamping, napal, dan
batupasir yang beberapa di antaranya
berkomposisikan material vulkanik hasil
erupsi seperti batu gamping sisipan tufa
dan tuf sisipan napal dan batugamping.
Sementara di bagian daratnya terbentuk
endapan konglomerat yang bersusunan
fragmen batuan tua sebelumnya,
menjemari dengan batugamping kearah
laut dangkalnya.
Kondisi tersebut bertahan sampai
terjadinya kembali aktivitas tektonik Plio-
Plistosen yang mengakibatkan
terbentuknya sesar-sesar berarah
baratlaut-tenggara dan timurlaut-barat
daya pada batuan vulkanik tua. Kehadiran
tektonik ini mengakibatkan batuan
vulkanik tua memiliki sistem rekahan dan
kekar yang intensif, berpeluang untuk
menjadi batuan yang memiliki
permeabilitas yang baik dan berperan
sebagai reservoir panasbumi. Aktivitas
tektonik Plio-Plistosen ini juga
mengakibatkan hadirnya magmatisme
yang secara regional juga terjadi di
Mandala Geologi Sulawesi Barat. Hal ini
memungkinkan daerah penyelidikan
memiliki batuan beku muda yang
mengandung sisa panas yang cukup
untuk memanaskan fluida, sehingga
terbentuk sistem hidrotermal atau panas
bumi. Aktivitas vulkanik diwakili oleh
hadirnya batuan vulkanik muda dari
Gunung Manututu yang menghasilkan
leleran lava andesit sampai kubah dasit
yang berumur sangat muda, yaitu 300 ribu
tahun yang lalu.
Pembentukan sistem panas bumi di
daerah Ampallas diperkirakan berkaitan
dengan aktivitas vulkanik erupsi celah
(fissure eruption) yang masih menyimpan
sisa panas dari dapur magma. Sisa panas
tersebut berperan sebagai sumber panas
yang memanasi air bawah permukaan
yang kemudian naik melalui celah-
celah/rekahan dan terperangkap dalam
reservoir panas bumi. Daerah Cubadak
yang berada pada zona depresi dengan
banyak struktur geologi (kekar dan sesar)
yang berkembang menjadikan daerah ini
memiliki kemampuan untuk meloloskan air
permukaan (meteoric water) ke bawah
permukaan. Sebagian air meteorik
tersebut kemudian berinteraksi dengan
fluida magmatik dan gas-gas vulkanik
yang berasal dari tubuh magma dan
terjadi rambatan panas yang
menghasilkan fluida panas. Fluida panas
yang terbentuk kemudian terakumulasi
dalam lapisan reservoir, yang berdaya
lulus tinggi (permeable). Sifat permeabel
itu sendiri diakibatkan oleh rekahan yang
terbentuk akibat aktifitas struktur sesar
yang ada.
Dari hasil penghitungan aliran panas,
sama dengan pola sebaran dari
temperatur dasar lubang bor dan gradien
temperatur permukaan, daerah anomali
berada di di sekitar manifestasi mata air
panas Ampallas yang diperkirakan
berkaitan erat dengan aktivitas vulkanik
Kubah G.Manututu yang masih
menyimpan sisa panas dari dapur magma
dan pemunculan manifestasi ini dikontrol
oleh aktivitas sesar-sesar yang berarah
baratlaut-tenggara dan timurlaut-barat
daya.
Tidak munculnya anomali disekitar
airpanas Batupane disebabkan oleh tidak
ditemukannya lokasi bor pada batuan
lunak yaitu pada litologi Breksi Vulkanik
serta lava Basalt sehingga pengeboran
dilakukan agak jauh dari airpanas
Ampallas oleh karena itu temperatur
lubang dengan temperatur permukaan
perbedaannya tidak terlalu signifikan.
Kompilasi dari hasil penyelidikan aliran
panas Ampallas dengan hasil penyelidikan
geologi, geokimia, berdasarkan perkiraan
diperoleh luas area prospek panas bumi
Ampallas seluas 3 km2 menunjukkan
bahwa anomali yang berkorelasi dengan
anomali yang berada di sekitar mata air
panas Ampallas dan zona anomali ini
berkorelasi dengan semua zona anomali
survei aliran panas hanya perlu data
tambahan geofisika yaitu Magnitoleroik
(MT) guna melengkapi data (Gambar 9).
KESIMPULAN
Dari hasil survei aliran panas permukaan
diperoleh beberapa kesimpulan sebagai
berikut :
Dari hasil pengukuran diketahui untuk
daerah Ampallas temperatur dasar
lubang berkisar antara 26,78 hingga
54,66 oC, dengan temperatur tertinggi
adalah 54,66 oC yang didapat dari
dasar lubang APL-1 yang berada di
dekat manifestasi permukaan berupa
mata air panas Ampallas dengan luas
daerah anomali mencapai ± 0,225 km2.
Sebaran nilai gradien temperatur
permukaan di daerah Ampallas berkisar
antara 0,01 hingga 8,57 oC/m dengan
total luas zona anomali adalah ± 0,285
km2.
Sebaran nilai aliran panas (heat flow) di
daerah Ampallas berkisar antara 0,01
hingga 10,16 W/m2 dengan total luas
zona anomali adalah ± 0,348 km2.
Hasil kompilasi dari beberapa zona
anomali yaitu, anomali gradien termal,
anomali temperatur dasar lubang,
anomali aliran panas serta hasil
kompilasi geosains, terdapat
konsistensi di bagian tengah, disekitar
pemunculan mata air panas Ampallas.
Konsistensi ini kemungkinan berkaitan
erat dengan batuan Aluvium dan
vulkanik (lava, Breksi serta piroklastik)
dan dikontrol struktur sesar yang
berarah Baratlaut - Tenggara
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami ucapkan
kepada semua pihak yang membantu
dalam pembuatan tulisan ini, yang telah
memberi kemudahan dalam mengakses
data yang diperlukan.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik Kabupaten Mamuju, 2009, Sulawesi Barat dalam Angka 2009.
Bemmelen, R.W. Van (1949), The Geology of Indonesia.
Browne, P.R.L., 1989, Investigation at The Rotokawa Geothermal Field Taupo Volcanic Zone, Journal of Geothermal Research Society, New Zealand.
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.
Lawless, J., 1995. Guidebook : An Introduction to Geothermal System. Short Course. Unocal Ltd. Jakarta.
Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and Geothermal System. Academic Press Inc. Orlando.
N. Ratman dan Atmawinata,. (1993) Geologi Lembar Mamuju, skala 1 : 250.000
Soengkono, S., 1999, Analysis of Digital Topographic Data for Exploration and Assesment of Geothermal System, Unpublished Report, Geothermal Institute, the University of Auckland, New Zealand.)
Tim Survei Aliran Panas, 2010, Survei Aliran Panas Daerah Panas Bumi Limbong, Kabupaten Luwu Utara,
Sulawesi Selatan, Pusat Sumber Daya Geologi.
Tim Survei Pendahuluan, 2009, Survei Pendahuluan Panas Bumi, Kabupaten Mamuju Provinsi Sulawesi Barat, PSDG
Tim Survei Terpadu, 2013, Survei Terpadu Geologi, Geokimia dan Geofisika Daerah Panas Bumi Ampallas, Kabupaten Mamuju, Provinsi Sulawesi Barat, PSDG
Gambar 1 Peta Lokasi Daerah Penyelidikan
Gambar 2 Peta Geologi Daerah Ampallas, Mamuju, Sulawesi Barat
Lokasi Penyelidikan
Gambar 3 Peta Prospek Daerah Panas Bumi Ampallas
Gambar 4 Peta sebaran titik bor dan pengambilan sampel daerah Ampallas
Lokasi Penyelidikan
Lokasi Penyelidikan
Gambar 5 Peta sebaran konduktivitas panas daerah Ampallas
Gambar 6 Peta sebaran temperatur dasar lubang bor daerah Ampallas
Lokasi Penyelidikan
Lokasi Penyelidikan
Gambar 7 Peta sebaran gradien temperatur permukaan daerah Ampallas
Gambar 8 Peta sebaran aliran panas permukaan daerah Ampallas
Lokasi Penyelidikan
Gambar 9 Peta kompilasi geosains dan aliran panas daerah Ampallas