Survei Pendahuluan Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi

PENYELIDIKAN PENDAHULUAN GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI

KABUPATEN KAMPAR DAN KUANTAN SINGINGI, PROVINSI RIAU

Anna Yushantarti, Lano Adhitya Permana, dan Dikdik Risdianto

Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi

ABSTRAK

Kegiatan penyelidikan pendahuluan panas bumi di Kabupaten Kampar dan Kabupaten

Kuantan Singingi dilakukan untuk mengetahui karakteristik panas bumi yang terdapat di

wilayah tersebut, dengan menggunakan pendekatan metode geologi dan geokimia yang

meliputi pengamatan dan pengambilan conto di lapangan, analisis laboratorium serta

interpretasi data.

Hasil penyelidikan menunjukkan bahwa geologi daerah penyelidikan terdiri dari batuan

sedimen dan endapan permukaan yang terbentuk mulai Pliosen hingga Resen. Secara umum,

struktur yang berkembang di daerah penyelidikan mengikuti pola struktur regional Pulau

Sumatera yang berarah baratlaut-tenggara. Kehadiran struktur geologi tersebut yang

mengontrol pemunculan manifestasi panas bumi di daerah penyelidikan.

Manifestasi panas bumi permukaan di berupa mata air panas yang tersebar di tiga

lokasi, yaitu Kepanasan, Gunung Sahilan, dan Sungai Pinang dengan temperatur manifestasi

sekitar 49,7 – 64,5 °C. Ketiga daerah tersebut memiliki tipe air bikarbonat. Sistem panas bumi

daerah Kepanasan, Gunung Sahilan, dan Sungai Pinang diperkirakan berkaitan dengan

cekungan sedimen dan radiogenik. Daerah Gunung Sahilan dan Sungai Pinang, masing-

masing mempunyai potensi panas bumi sebesar 5 MWe (sumber daya spekulatif) dengan

perkiraan temperature Gunung Sahilan 90°C dan Sungai Pinang 83°C, sedangkan daerah

Kepanasan memiliki potensi panas bumi sebesar 10 MWe (sumber daya spekulatif) dengan

perkiraan temperature 138°C.

PENDAHULUAN

Penyelidikan pendahuluan geologi

dan geokimia daerah panas bumi Kampar

dan Kuantan Singingi, Provinsi Riau telah

dilakukan pada Maret-April 2015. Secara

geografis Kabupaten Kampar terletak pada

posisi koordinat 100°28’30” – 101°14’30”

BT dan 1°00’40” LU - 0°27’00” LS dan

Kabupaten Kuantan Singingi, secara

geografis terletak pada 0⁰-1⁰ LS dan

101⁰02’-101⁰55’ BT (Gambar 1).

METODOLOGI

Metode geologi digunakan untuk

mengetahui sebaran batuan, mengenali

gejala tektonik, dan karakteristik fisik

manifestasi panas bumi. Pemetaan

morfologi, satuan batuan, struktur geologi

dan manifestasi panas bumi, dimaksudkan

untuk lebih mengetahui hubungan antara

semua parameter geologi yang berperan

dalam pembentukan sistem panas bumi di

daerah tersebut.

Metode geokimia dilakukan untuk

mengetahui karakteristik fluida dan

temperatur reservoir panas bumi.

Karakteristik beberapa parameter

diperoleh dari jenis manifestasi,

konsentrasi senyawa kimia dalam fluida

panas yang terkandung dalam sampel air,

dan anomali distribusi horisontal pada

tanah kedalaman satu meter sebagai

indikasi sumber daya panas bumi.

Parameter yang digunakan meliputi sifat

fisika dan kimia manifestasi, data hasil

analisis kimia air, serta Hg tanah.

MANIFESTASI PANAS BUMI

Ada 2 manifestasi air panas di

daerah Kampar (Air Panas Kepanasan dan

Gunung Sahilan) dan satu manifestasi di

Sungai Pinang (Air Panas Sungai Pinang).

a. Mata air panas Kepanasan

Lokasi air panas berada di Desa

Sinamanenek, Kecamatan Sinamanenek,

Kabupaten Kampar dan terletak pada

koordinat 695099 mE, 86575 mN pada

elevasi 45 m. Karakteristik fisik air panas

berupa air yang keluar dari celah batuan

dengan temperatur air sekitar 64,5 °C pada

temperatur udara 31,7 °C, pH netral 8,27,

debit 1 L/detik, daya hantar listrik 1127

μS/cm, tidak ditemukan adanya sinter dan

tidak berbau. Mata air panas muncul

melalui celah batuan dan ditampung ke

dalam kolam yang berukuran sekitar 3 X 8

m2.

b. Mata air panas Gunung Sahilan

Lokasi air panas berada di

Kecamatan Gunung Sahilan Kabupaten

Kampar yang terletak pada koordinat

762471 mE, 2964 mN pada elevasi 34 m.

Karakteristik fisik air panas berupa air yang

keluar dari celah batuan muncul berupa

kolam dengan temperatur air sekitar 50 °C

pada temperatur udara 30,5 °C, pH netral

8,02, debit 0.5 L/detik, daya hantar listrik

743 μS/cm, serta memiliki luas kolam

sekitar 4X5 m2. Mata air panas muncul

melalui celah batuan. Lokasi mata air

panas ini berada di kawasan taman

nasional dan berdekatan dengan kawasan

PT Riau Pulp.

c. Mata air panas Sungai Pinang

Lokasi air panas berada di daerah

Kecamatan Sungai Pinang, Kabupaten

Kuantan Singingi dan terletak pada

koordinat 768875 mE, 9935138 mS pada

elevasi 85 m. Karakteristik fisik air panas

berupa air yang keluar dari celah batuan

yang berada dipinggir sungai kecil dengan

temperatur air sekitar 49,7 °C pada

temperatur udara 28,3 °C , pH netral 7,22,

debit 0.5 L/detik, daya hantar listrik 474

μS/cm, serta luas kolam sekitar 2 X 3 m2.

Total energi panas yang hilang

secara alamiah dari mata air panas/ hangat

yang terdapat di Kepanasan adalah

sebesar 260 kWth, Gunung Sahilan adalah

sebesar 40,5 kWth, dan Sungai Pinang

adalah sebesar 80 kWth.

GEOLOGI

Sistem panas bumi yang terdapat di

Kabupaten Kampar dan Kabupaten

Kuantan Singingi dicirikan oleh

pemunculan tiga lokasi manifestasi panas

bumi berupa mata air panas, yang terdapat

di daerah Kepanasan, Gunung Sahilan dan

Sungai Pinang. Secara umum, karakteristik

morfologi yang terdapat di daerah

penyelidikan berupa perbukitan

bergelombang lemah dan pedataran,

sedangkan litologinya tersusun atas batuan

sedimen dan endapan permukaan.

Secara geologi regional, daerah

penyelidikan termasuk dalam bagian

Cekungan Sumatera Tengah dan

merupakan cekungan belakang busur.

Pada Kala Miosen, Cekungan Sumatera

Tengah mengalami penurunan

(subsidence). Pada saat tersebut, di

daerah penyelidikan (Gunung Sahilan dan

Kepanasan) mulai diendapkan satuan

batupasir yang merupakan bagian dari

Formasi Petani yang berumur Miosen

Tengah hingga pliosen dan diperkirakan

proses pengendapanya mulai dari

lingkungan laut dangkal, pantai hingga

lingkungan delta. Sementara itu, di daerah

Sungai Pinang pada umur Miosen Akhir

diendapkan satuan batulempung yang

merupakan bagian dari Anggota Bawah

Formasi Palembang dan diduga

diendapkan mulai dari lingkungan neritik

hingga berubah secara berangsur menjadi

laut dangkal. Adanya aktivitas tektonik Kala

Plio-Plistosen di Cekungan Sumatera

Tengah, menye-babkan terjadinya

pengangkatan

sekaligus menghasilkan deformasi pada

satuan batuan di daerah penyelidikan yang

berupa struktur sesar. Pada umur Holosen-

Resen telah terjadi ekspos batuan ke

permukaan yang mengakibatkan proses

erosi dan pengendapan endapan aluvial.

Berdasarkan hasil analisis peta

digital elevation model (DEM) dan

pengamatan di lapangan, menunjukkan

bahwa struktur geologi yang berkembang

di daerah Kepanasan berupa struktur yang

berarah baratlaut-tenggara. Pola struktur

sesar berarah baratlaut-tenggara yang

memotong satuan batupasir diperkirakan

sebagai pengontrol munculnya manifestasi

mata air panas Gunung Sahilan. Struktur

yang berkembang di Sungai Pinang berupa

struktur berarah baratlaut-tenggara dan

timurlaut-baratdaya.

GEOKIMIA

Kimia Air

Fluida panas bumi naik ke

permukaan sebagai air panas bisa

mengalami proses pendinginan karena

proses konduksi panas ke batuan

sekitarnya, proses pendidihan, proses

pencampuran dengan air dingin, atau

karena kombinasi ketiga proses tersebut.

Berdasarkan pada hasil analisis air

panas dan air dingin, Fluida panas yang

muncul pada mata air panas Kepanasan,

Gunung Sahilan dan Sungai Pinang

termasuk dalam tipe air bikarbonat dan

terletak pada zona immature waters

(Sungai Pinang) serta partial equilibrium

(Kepanasan dan Gunung Sahilan) yang

mengindikasikan adanya pengaruh air

meteorik atau air permukaan yang cukup

dominan. Hal ini terlihat dari konsentrasi

SiO2 dan Cl yang kecil.

Isotop

Data isotop diplot dengan

persamaan meteoric water line : δD = 8

δ18O + 14. Conto isotop air dingin di

kabupaten Kampar dan Kuantan Singingi

menghasilkan persamaan meteoric water

line, yaitu δD = 5,37 δ18O - 9,5. Hasil

analisis konsentrasi Isotop 18O dari

sampelair hangat Kepanasan dan Gunung

Sahilan, cenderung cukup signifikan

menjauhi meteoric water line, hal ini

mencerminkan bahwa mata air panas

tersebut berasal dari kedalaman (deep

water). Sementara itu, untuk Sungai

Pinang cenderung mendekati garis

meteorik lokal Kampar-Kuansing.

Kimia Tanah

Pada daerah Kepanasan,

konsentrasi Hg tanah pada umumnya

rendah, bervariasi mulai dari konsentrasi

29 ppb sampai dengan konsentrasi 390

ppb. Konsentrasi tertinggi berada di

sebelah timur dan utara mata air hangat

Kepanasan. Peta distribusi nilai Hg tanah

memperlihatkan anomali relatif tinggi >250

ppb yang terletak di sebelah timur dan

utara daerah penyelidikan. Nilai Hg <200

ppb tersebar merata di seluruh daerah

penyelidikan.

Pada daerah Gunung Sahilan,





sebelah barat mata air hangat Gunung

Sahilan, Peta distribusi nilai Hg tanah


ppb yang terletak di sebelah barat mata air

hangat Gunung Sahilan. Nilai Hg <130 ppb

tersebar merata diseluruh daerah

penyelidikan.

Pada daerah Sungai Pinang,





sebelah timur laut mata air hangat Sungai

Pinang.

Peta distribusi nilai Hg tanah


ppb yang terletak di sebelah timurlaut mata

air hangat Sungai Pinang. Nilai Hg <190

ppb tersebar merata di seluruh daerah

penyelidikan.

Perkiraan Temperatur Reservoir

Pendugaan temperatur reservoir

menggunakan geotermometer Na-K untuk

sistem panas bumi Kepanasan (138 oC)

dan Gunung Sahilan (90 oC), sementara

untuk sistem panas bumi Sungai Pinang

menggunakan Na-K-Ca (83 oC). Ketiga

daerah tersebut tergolong dalam low –

middle entalphy.

.

POTENSI ENERGI

Dengan asumsi temperatur

reservoir sebesar 138 oC, luas daerah

prospek 1 km2, dan daya per satuan luas

sebesar 10 MWe/km2, maka potensi panas

bumi daerah Kepanasan sebesar 10 MWe

pada kelas sumber daya spekulatif.

Sedangkan daerah panas bumi Gunung

Sahilan, dengan menggunakan asumsi

temperature reservoir sebesar 90 oC, luas

daerah prospek 1 km2 dan daya per satuan

luas sebesar 5 MWe/km2, diperkirakan

memiliki potensi panas bumi sebesar 5

MWe pada kelas sumber daya spekulatif.

Sementara itu, daerah panas bumi

Sungai Pinang dengan asumsi

temperaturreservoir sebesar 83 oC, luas

daerahprospek 1 km2 dan daya per satuan

luas sebesar 5 MWe/km2, potensi panas

buminya diperkirakan sekitar 5 MWe pada

kelas sumber daya spekulatif.

DISKUSI

Daerah penyelidikan merupakan

bagian dari Cekungan Sumatera Tengah,

di mana cekungan tersebut memiliki batuan

dasar yang mengandung batuan granit dan

ditutupi oleh pengendapan batuan sedimen

yang sangat tebal, sehingga diperkirakan

terdapat dua kemungkinan sistem panas

bumi yang terbentuk di daerah

penyelidikan, yaitu sistem radiogenik dan

sistem sirkulasi dalam (extention-driven).

Anderson dan Lund, 1979 menyebutkan

bahwa pembentukan sistem panas bumi

melalui mekanisme radiogenik terjadi

akibat adanya proses peluruhan alamiah

unsur radioaktif (thorium, potassium,

uranium) yang banyak ditemukan pada

batuan beku granitic untuk kemudian

memanaskan air meteoric yang masuk di

kedalaman.

Sedangkan pembentukan sistem

panas bumi sirkulasi dalam (extention-

driven), merupakan hasil dari sirkulasi

dalam air meteorik di sepanjang zona sesar

atau zona rekahan pada daerah yang

memiliki heat flow yang tinggi (Anderson &

Lund,1979). Pembentukan sistem ini

berasosiasi dengan aktivitas sesar di mana

panas yang ditimbulkan diperkirakan

berhubungan dengan peningkatan gradien

termal di kedalaman.

Berdasarkan pola common source

reservoir Cl/B dan jarak kelompok

manifestasi, daerah penyelidikan di

Kabupaten Kampar dan Kabupaten

Kuantan Singingi dapat dibagi menjadi tiga

sistem panas bumi, yaitu Kepanasan,

Gunung Sahilan, dan Sungai Pinang.

Ketiga daerah tersebut berada di

lingkungan back arc basin dan didominasi

oleh sedimen tersier.

Ketika pemunculannya menuju

permukaan, diperkirakan fluida panas

mengalami percampuran dengan air

permukaan yang cukup dominan. Hal itu

dapat dilihat dari hasil plot pada diagram

segitiga SO4-Cl-HCO3 yang menunjukkan

bahwa air hangat Kepanasan

bertemperatur paling tinggi (64,5oC),

bertipe air bikarbonat, berada pada zona

partial equilibrium pada diagram Na-K-Mg,

serta berada di zona Cl-B pada diagram Cl-

Li-B dengan konsentrasi SiO2 sangat

rendah (15 mg/L) dan konsentrasil Cl

cukup kecil sekitar 115 mg/L (namun

konsentrasi Cl tersebut paling tinggi

dibanding fluida sistem Gunung Sahilan

dan Sungai Pinang). Sementara itu, air

hangat Gunung Sahilan dan Sungai Pinang

bertipe bikarbonat, berada pada zona

partial equilibrium (Gunung Sahilan) dan

immature waters (Sungai Pinang) pada

diagram Na-K-Mg, konsentrasi SiO2 dan Cl

sangat rendah (konsentrasinya lebih kecil

daripada air panas Kepanasan).

Air panas Kepanasan menunjukkan

adanya pengkayaan isotop oksigen-18

(δ18O shifting) dengan pola yang lebih

signifikan yaitu relatif menjauhi garis

meteoric hasil plotting isotop Oksigen 18

dan Deuterium. Hal tersebut

mengindikasikan bahwa fluida Kepanasan

kemungkinan berasal dari deep water.

Berdasarkan pola isotop, daerah

Kepanasan kemungkinan telah terjadi

percampuran dengan fluida magmatik,

sebagaimana terindikasi dari kandungan F-

, Cl (meskipun sangat kecil), namun hal

tersebut tidak didukung oleh data geologi,

di mana daerah Kepanasan berada pada

back arc basin dan lingkungan sedimen

tersier serta tidak ditemukan jejak

magmatisme di sekitar penyelidikan.

Pendugaan temperatur reservoir

menggunakan geotermometer Na-K untuk

sistem panas bumi Kepanasan (138 oC)

dan Gunung Sahilan (90 oC), sementara

untuk sistem panas bumi Sungai Pinang

menggunakan Na-K-Ca (83 oC). Ketiga

lokasi manifestasi tersebut merupakan

upflow/batas margin upflow dengan

mempertimbangkan daerah low terrain,

tipe bikarbonat, dan host sedimented

system yang memungkinkan air meteorik

menyapu panas di kedalaman (heatsweep)

dan bersirkulasi dalam di sekitar struktur

yang mempunyai anomali heatflow.

KESIMPULAN

Sistem panas bumi daerah

Kepanasan, Gunung Sahilan dan Sungai

Pinang diperkirakan berkaitan dengan

pembentukan cekungan sedimen yang

berasosiasi dengan litologi sedimen dan

radiogenik (peluruhan unsur radioaktif).

Ketiga daerah tersebut tergolong dalam

low –middle entalphy. Daerah Gunung

Sahilan dan Sungai Pinang, masing-

masing mempunyai potensi panas bumi

sebesar 5 Mwe, sedangkan daerah

Kepanasan memiliki potensi panas bumi

sebesar 10 Mwe. Ketiga daerah tersebut

termasuk dalam klasifikasi sumber daya

spekulatif. Kemungkinan pemanfaatan

potensi panas bumi di ketiga daerah

tersebut, cukup baik untuk dikembangkan

secara langsung (direct use).

DAFTAR PUSTAKA

Anderson, Lund, 1979. Direct Utilization of Geothermal Energy : A Layman’s Guide.

Geothermal Resources Council. Special Report.

Badan Pusat Statistik Kabupaten Kampar, 2014. Kabupaten Kampar Dalam Angka. Badan

Pusat Statistik Kabupaten Kampar, Riau.

Badan Pusat Statistik Kabupaten Kuantan Singingi, 2013. Kabupaten Kuantan Singingi Dalam

Angka. Badan Pusat Statistik Kabupaten Kuantan Singingi, Riau.

Clarke, M.C.G, Kartawa,W., Djunuddin, A.,Suganda, E., Bagdja, M., 1983. Geologi Lembar

Pakanbaru, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Daly, M.C., Hooper, B.G.D., dan Smith,D.G, 1987. Tertiary Plate Tectonics and Basin

Evolution in Indonesia. Proceedings of the Indonesian Petroleum Association, vol. 16,

hal. 399-428.

De Coster, G. L., 1974, The Geology of the Central and South Sumatra Basin, Proceedings

3rd Annual Convention IPA, Jakarta.

Eubank, R.T., Makki, A.C., 1981, Structural Geology of the Central Sumatra Back-arc Basin,

Indonesia, Proceedings of the Indonesian Petroleum Association, 10th Annual

Convention Proceeding.

Giggenbach, W.F., 1991. Chemical Techniques in Geothermal Exploration. In: D’Amore, F.

(coordinator), Application of geochemistry in geothermal reservoir development,

UNITAR/UNDP, Rome, 119-142.

Heidrick, T.L. dan Aulia, K. 1996. Regional Structural Geology: Chapter II. Petroleum Geology

of the Central Sumatera Basin. BKKA–Pertamina.

Kementerian Kehutanan, 2008, Peta Tata Guna Lahan, Jakarta.

Nicholson, Keith, 1993. Geothermal Fluids, Chemistry and Exploration Techniques, Springer

Verlag Inc. Rock,N.M.S, Aldiss, D.T, Aspden, J.A.,

Clarke,M.C.G, Kartawa,W., Djunuddin,A, Miswar, Thompson,S.J., Whandoyo, R., 1983.

Geologi Lembar Lubuksikaping, Pusat Penelitian dan Pengembangan

Geologi,Bandung.

Silitonga, P.H. dan Kastowo, 1995, Geologi Lembar Solok, Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi,Bandung.

Standar Nasional SNI 13-6482-2000. Metode Estimasi Potensi Energi Panas Bumi. Badan

Standarisasi Nasional.

Sukhyar, R., Danar, A., 2010. Energi panas bumi di Indonesia: kebijakan pengembangan dan

keputusan investasi, Badan Geologi, Bandung.

Wohletz, K. and Heiken, G, 1992.Volcanology and Geothermal Energy: Berkeley, University

of California Press.

Van Zuidam, R. A.., 1985. Aerial Photo – Interpretation in Terrain Analysis and

Geomorphologic Mapping. Smith Publisher, The Hague, ITC.

Yarmanto, Aulia,1988. Seismic Expression of Wrench Tectonics in the Central Sumatra Basin,

Proceedings 17th IAGI Annual Convention, Jakarta.

Gambar 1. Lokasi Daerah Penyelidikan

Gambar 2. Peta Geologi Panas Bumi Daerah Kepanasan, Kabupaten Kampar, Provinsi Riau

Gambar 3. Peta Geologi Panas Bumi Daerah Gunung Sahilan, Kabupaten Kampar,

Provinsi Riau

Gambar 4. Peta Geologi Panas Bumi Daerah Sungai Pinang, Kabupaten Kuantan Singingi,

Provinsi Riau

Gambar 5. Diagram Segi Tiga Cl-SO4-HCO3

Gambar 6. Diagram Segi Tiga Na-K-Mg

Gambar 7.Grafik Isotop δ18O Terhadap δ2H (Deuterium)

Documents

Survei Pendahuluan Geologi dan Geokimia Daerah Panas Bumi