PENYELIDIKAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, SULAWESI TENGAH

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 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 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 (ClSO4-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 baratlauttenggara 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

KESIMPULAN

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.

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.

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.

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 GeoIndicators. 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

120o BT

121o BT

U

0o

P t

1o LS

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

0 18

D=8

O + 14

-10

MWL

Keterangan Ap. Tambu: (APT)

δD(o/oo)

-20

As. Tambu (AST)

-30

-40

-50

-7

-8

-6

-5

-3

-4 δ18D(o/oo)

Gambar 5. Isotop air panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah

PETA DISTRIBUSI Hg TANAH DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, PROVINSI SULWESI TENGAH

10004000

U

10002000

RT26 RT38RT40 RT25RT37 A2900 RT24 A2000 RT23 A1000 B4000 A0 B3000

10000000

B2000

9998000

115

B1000

BO

15

C6000

2000

4000

KETERANGAN

C5000 C4000

48

C3000 Eas

114

0

C2000

D6000 D5500

> 56 ppb

344

D4500

8

370

457

343

BC1 D3500 K1 C1000 E7000 C400 D2500 E6000 F7000 D1500 E5000 F6000 D500 D0 E4000 F5000 G6500 E3000 F4000 Tambu G5500 E2000 F3000 G4500 E1000 F2000 E500 G3500 E0 F1000 G2500

20 - 56 ppb

45

113

9996000

435

10

< 20 ppb

Silumbea

409

6

A 5000

6

9994000

109

G1500

32

442

460

Kontur ketinggian interval 50 meter

Melui 280 107

453

120 38

Mata air panas

37 283

9992000

330

Baru

Tanahruntuh

108

Titik Pengambilan Sampel

335

351

106

Sungai dan anak sungai

320 290 Binangga Towiya

9990000

Jalan provinsi, jalan kabupaten

524 105 618

Meli 104 INDEKS

591 Peta Indeks

Abo

541

9992500

453

9988000

0ø N

15 103

Donggala

9992000 370

Palu

702

Poso

419

9991500 2ø S Pulau Sulawesi 120 ø E

818000 820000 822000 824000 826000 828000

9991000

122 ø E

Lokasi Penyelidikan 0

125

250

kilometers

831000

831500

832000

832500

833000

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

PETA DISTRIBUSI CO2 Tanah DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, PROVINSI SULWESI TENGAH

10004000

U 10002000 RT26 RT38RT40 RT25 RT37 A2900 RT24 A2000 RT23 A1000 B4000 A0 B3000

10000000

C6000 C5000

B2000 115

9998000

0

C4000 D6000 D5500 C3000 C2000 D4500 15

48

344

Eas

114

370

>5%

457

343

8

BC1 D3500 K1 C1000 E7000 C400 D2500 E6000 F7000 D1500 E5000 F6000 D500 D0 E4000 F5000 G6500 E3000 F4000 Tambu G5500 E2000 F3000 G4500 E1000 F2000 E500 G3500 E0 F1000 G2500

45

2.5 - 5 %

113

9996000

4000

KETERANGAN

B1000

BO

2000

435

10

< 2.5 %

Silumbea

409

A 5000

6

Titik Pengambilan Sampel

6

9994000

109

335

Mata air panas

330

Baru

Tanahruntuh

108

Kontur ketinggian interval 50 meter

37

G1500

283

32

460

442

Melui

9992000

280

Sungai dan anak sungai

107

351

453

120 106

38

Jalan provinsi, jalan kabupaten

320 290 Binangga Towiya

9990000

524 105 618 INDEKS Peta Indeks

Meli 104

9992500 0ø N

591 541

Abo

Donggala

9992000

453

9988000

Palu

15 103

Poso

9991500 2ø S

370

Pulau Sulawesi

702 419

120 ø E

9991000

122 ø E

Lokasi Penyelidikan 0

125

250

kilometers

818000

820000

822000

824000

826000

828000

831000

831500

832000

832500

833000

Gambar 7. Peta Distribusi CO2 Udara Tanah Daerah Panas Bumi Tambu Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah