PENYELIDIKAN TERPADU GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI G. KAPUR KABUPATEN KERINCI PROVINSI JAMBI

BUKU 1 : BIDANG ENERGI

PENYELIDIKAN TERPADU GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI G. KAPUR KABUPATEN KERINCI PROVINSI JAMBI Yuanno Rezky, Andri Eko Ari. W, Anna Y. Kelompok Program Peneylidikan Panas Bumi SARI Daerah panas bumi Gunung Kapur merupakan bagian dari pegunungan Bukit Barisan yang memanjang pada sisi barat pulau Sumatera. Pembentukan pegunungan tersebut berhubungan erat dengan proses orogenesa yang berlangsung tiga fasa dimulai dari awal Mesozoikum hingga Neogen akhir (Bemmelen, 1949). Secara administratif daerah G. Kapur termasuk wilayah Kabupaten Kerinci, Provinsi Jambi. Daerah panas bumi ini berada pada lingkungan geologi vulkanik aktif berumur Kuarter, dari hasil pentarikhan umur pada batuan erupsi samping menunjukkan umur 1,4 ± 0,2 juta tahun atau pada Kala Plistosen Awal. Panas dari aktivitas vulkanik ini diperkirakan sebagai sumber panas (heat source) yang membentuk sistem panas bumi daerah Gunung Kapur. Daerah panas bumi Gunung Kapur berada pada zona depresi yang diakibatkan oleh aktivitas tektonik zona sesar Sumatera pada Kala Kuarter. Namun, keberadaan struktur geologi di daerah ini belum menjadi media untuk mengalirkan fluida terpanaskan ke permukaan, sehingga manifestasi panas bumi yang representatif belum terbentuk di daerah ini. Manifestasi panas bumi daerah Gunung Kapur berupa pemunculan batuan ubahan yang dijumpai di daerah Welirang Mati yang dapat dikelompokkan ke dalam tipe ubahan argillic-advance argillic. Fluida panas bumi di daerah Gunung Kapur diperkirakan mempunyai tipe klorida, yang pemunculannya langsung dari kedalaman dengan temperatur yang cukup tinggi serta muncul pada lingkungan vulkanik Perkiraan temperatur bawah permukaan dari geotermometer NaK adalah sebesar 200oC yang termasuk ke dalam temperatur sedang. Hasil kompilasi data terpadu memperlihatkan daerah prospek panas bumi daerah Gunung Kapur diperkirakan berada di sekitar manifestasi Gunung Kapur dengan luas kurang lebih 2 km2. Dengan asumsi tebal reservoar 1 km, temperatur reservoar 200°C dan temperatur cut off 150°C, potensi sumber daya hipotetik daerah Gunung Kapur adalah sekitar 10 Mwe. Kata kunci : G. Kapur, panas bumi, geologi, geokimia.

PENDAHULUAN Kebutuhan tenaga listrik di beberapa kabupaten di daerah Jambi masih disuplai oleh PLTD milik PT. PLN (Persero). Pemanfaatan energi panas

bumi secara langsung untuk tenaga listrik diharapkan dapat memenuhi kebutuhan tenaga listrik di Indonesia yang diperkirakan terus meningkat ratarata sebesar 9,2% per tahun. Salah satu potensi Panas bumi yang dimiliki

Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi

445


Kabupaten Kerinci adalah panas bumi G. Kapur yang berada pada posisi geografis antara 101° 9' 28.7" - 101° 18' 39.4" BT dan 1° 42' 25.1" - 1° 53' 45" LS, dan secara administratif termasuk wilayah Kabupaten Kerinci, Provinsi Jambi (Gambar 1). Untuk memanfaatkan energi panas bumi menjadi listrik, dilakukan penyelidikan di daerah ini melalui disiplin ilmu kebumian geologi dan geokimia dalam penyelidikan terpadu. Penyelidikan ini bertujuan untuk mengetahui indikasi batuan sumber panas, suhu fluida di kedalaman, konfigurasi batuan, struktur permukaan daerah panas bumi, luas daerah prospek dan model sistem panas bumi. Sehingga potensi sumber daya panas bumi hipotetik dapat diketahui. Penyelidikan daerah panas bumi G. Kapur menggunakan dua metode, yaitu metode geologi dan metode geokimia, dilakukan dengan pengambilan contoh batuan dan tanah untuk diolah dan dianalisis sehingga menghasilkan peta-peta yang berhubungan dengan kepanasbumian. GEOLOGI Menurut Bemmelen (1949) daerah G. Kapur merupakan bagian dari pegunungan Bukit Barisan yang memanjang pada sisi barat pulau Sumatera. Pembentukan pegunungan tersebut berhubungan erat dengan proses orogenesa yang berlangsung tiga fasa dimulai dari awal Mesozoikum hingga Neogen akhir (Bemmelen, 1949). Dari hasil penyelidikan, secara umum satuan geomorfologi daerah panas bumi G. Kapur terbagi menjadi tujuh satuan geomorfologi, yaitu: morfologi kubah intrusi, morfologi vulkanik Tak Terpisahkan, morfologi vulkanik Gunung Kapur, morfologi vulkanik Gunung

Terembun, morfologi vulkanik Bukit Batuhampar, morfologi vulkanik Gunung Kerinci dan satuan morfologi pedataran. Stratigrafi batuan yang ditemukan disusun oleh batuan vulkanik, batuan plutonik, batuan metavulkanik dan endapan permukaan. Dari hasil pengamatan megaskopis di lapangan diperoleh 15 satuan batuan yang dari tua ke muda terdiri dari; Satuan Metavulkanik (Tm), Granit (Tgr), Granodiorit (Tgd), yang berumur Tersier, kemudian Vulkanik Tak Terpisahkan (Qlv), Lava G. Hulusunggedang (Qlh), Lava G. Kapur (Qlkp), Lava Batuhampar (Qlb), Lava G. Terembun (Qlt), Erupsi samping (Qls), Lava Kerinci 1 (Qlk1), Lava Kerinci 2 (Qlk2), Jatuhan piroklastik Kerinci (Qjp), Aliran piroklastik Kerinci (Qap), Endapan Lahar (Qldan Aluvium (Qal) yang berumur Kuarter. Penyebaran satuan batuan ini dapat dilihat pada gambar 2. Satuan vulkanik yang paling muda aliran piroklastik yang tersebar cukup luas yang menutupi satuan batuan yang lebih tua. Vulkanik G. Kerinci diperkirakan berasosiasi dengan batuan di bawah permukaan yang masih menyimpan panas. Berdasarkan hasil pentarikhan dengan metode jejak belah (fission track) menunjukkan bahwa satuan erupsi samping berumur 1.4 ± 0.2 juta tahun atau Pleistosen Awal. Pola umum tektonik yang terbentuk di daerah survei berdasarkan pemetaan geologi detail (Pertamina, 1992) dan peta geologi lembar Painan Rasidi dkk., (1996) yang telah dimodifikasi, diperkirakan struktur geologi yang terdapat di daerah G. Kapur terdiri dari 3 jenis sesar, yaitu Sesar mendatar yang umumnya berarah baratlaut – tenggara mengikuti pola struktur sesar besar Sumatera dengan jenis sesar berupa sesar menganan (dextral) dengan tipe utama 'transcurrent

446 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi


fault system’. Kemudian sesar normal yang berarah barat laut tenggara, diperkirakan mengontrol satuan plutonik granit dan granodiorit, serta yang berarah hampir barat-timur yang diperkirakan masih berhubungan atau sebagai ekstensi dari gaya yang menghasilkan Sesar Sumatera. Dan selanjutnya struktur vulkanik yang terdapat di Gunung Kerinci yang dicirikan oleh sisa gawir yang membatasi depresi vulkanik/sisa kawah yang terbentuk melengkung hingga radial. Batuan ubahan ditemukan di sekitar Welirang Mati dicirikan dengan kehadiran mineral ubahan yang didominasi oleh mineral berupa illit, pirofilit, nontronit, opal, dan dibagian luarnya dijumpai montmorilonit dan kaolinit dengan intensitas kuat, disamping itu terdapat pula endapan lumpur belerang. Berdasarkan kehadirannya dapat diinterpretasikan bahwa di daerah tersebut telah terbentuk alterasi hidrotermal yang dipengaruhi oleh fluida asam dan berkaitan dengan kegiatan vulkanik Kerinci dengan temperatur pembentukan < 200°C. Zona ubahan termasuk kedalam Argilik lanjut (Advance Argillic). Alterasi lainnya berada di sekitar Sungai Lintang. Karakteristik dicirikan oleh batuan breksi lahar dan aliran piroklastik berwarna kecoklatan. Batuan telah mengalami alterasi dengan tingkatan lemah – sedang. Hasil PIMA menunjukkan bahwa mineral alterasi yang terbentuk adalah nontronit dan montmorilonit. Data tersebut menunjukkan bahwa alterasi yang ada diakibatkan oleh pengaruh fluida panas dengan pH netral dan kisaran temperatur pembentukan < 150 °C. Zona ubahan termasuk ke dalam zona argilik.

GEOKIMIA Manifestasi panas bumi di daerah Gunung Kapur berupa batuan ubahan di daerah Welirang Mati, sedangkan mata air panas tidak ditemukan. Untuk perbandingan diambil manifestasi yang lokasinya berdekatan dengan daerah panas bumi Gunung Kapur. Dalam penentuan karakteristik kimia dari sistem Gunung Kapur digunakan sistem panas bumi di daerah Semurup yang diwakili oleh air panas Semurup dan Liki Pinangawan yang diwakili oleh air panas Sapan Melolong dan Idung Mancung. Mata air panas daerah Semurup dan Sapan Melolong yang diambil sebagai pembanding untuk daerah panas bumi G. Kapur termasuk dalam tipe klorida, dan air panas Idung Mancung termasuk dalam tipe sulfat, sementara air dingin Lintang dan air dingin Kerinci termasuk tipe bikarbonat (Gambar 3). Mata air panas Semurup berada pada zona partial equilibrium, sedangkan mata air panas daerah Sapan Melolong berada pada zona full equilibrium (Gambar 4). Hasil pengeplotan dalam diagram segitiga Cl-Li-B, mata air panas Semurup berada di tengah-tengah diagram menunjukkan bahwa lingkungan pemunculan mata air panas Semurup pada umumnya berada di batuan sedimen namun ada pengaruh dari aktivitas magmatik. Mata air panas Sapan Melolong dan Idung Mancung berada diarea Cl yang mengindikasikan lingkungan pemunculan air panas tersebut berada di lingkungan vulkanik (Gambar 5). Pe rkiraan temperatur bawah permukaan daerah Gunung Kapur dengan menggunakan geotermometer SiO2 (conductive-cooling) yang diambil dari data air panas pembanding, rata-rata berkisar


447


antara 123 – 240 °C dan termasuk kedalam entalphi sedang, sedangkan menggunakan geotermometer Na/K Giggenbach rata-rata berkisar antara 117 251 °C yang menunjukkan temperatur relatif cukup tinggi. Dari data isotop 18O dan Deuterium setelah diplot kedalam diagram hubungan antara Oksigen-18 dan Deuterium, pada umumnya cenderung menjauhi garis air meteorik (Meteoric Water Line) yang mengindikasikan telah terjadinya pengkayaan 18O akibat adanya interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman. Hal ini mencerminkan bahwa mata air panas di sekitar Gunung Kapur kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dengan kemungkinan kecil dipengaruhi oleh pengenceran air meteorik (Gambar 6). Secara umum pola penyebaran Hg terkonsentrasi pada bagian utara daerah penyelidikan yaitu sekitar pemunculan manifestasi Gunung Kapur. Sedangkan di bagian selatan daerah penyelidikan anomali Hg relatif tinggi yang diperkirakan muncul karena adanya mineralisasi di sekitar area tersebut (Gambar 7). Pada pola penyebaran CO2 cukup merata, hanya muncul anomali yg cukup tinggi di sisi timur laut daerah penyelidikan (Gambar 8). Konsentrasi CO2 tinggi ini muncul karena di daerah tersebut merupakan zona erupsi celah, sehingga gas CO2 yang kemungkinan berasal dari sistem panas bumi dapat bermigrasi kepermukaan. Dari data tersebut dapat ditunjukkan bahwa daerah prospek panas bumi Gunung Kapur melalui sebaran anomali Hg pada umumnya hanya terletak di sekitar manifestasi Gunung Kapur.

PEMBAHASAN Mekanisme Pembentukan Sistem Panas Bumi berkaitan dengan aktivitas vulkanik Kerinci yang terjadi di zaman Kuarter yaitu pada kala Pleistosen Awal. Sistem panas bumi diinterpretasikan berdasarkan kondisi geologi, hidrologi dan karakter transfer panasnya didukung dengan perbandingan sistem panas bumi di daerah panas bumi yang berdekatan dengan daerah penyelidikan. Dengan asumsi diatas maka suplai fluida berasal dari daerah resapan yang berasal dari tubuh Gunung Kerinci yang meresap ke bawah permukaan membentuk sistem akifer dalam dan kemudian mengalami transfer panas dalam bentuk konveksi, namun tidak dapat muncul dalam bentuk mata air panas di daerah limpasan walaupun melalui zona sesar / rekahan ke permukaan. Akan tetapi, fluida asam mengalami kontak dengan batuan di sekitar alterasi Welirang Mati sehingga mengalami perubahan sifat kimia dan fisika yang kemudian mengubah batuan tersebut menjadi mineral baru yang kemudian berupa alterasi batuan. Dengan melihat manifestasi berupa alterasi tersebut kemungkinan manifestasi tersebut berkaitan dengan hasil kegiatan vulkanisme Gunung Kerinci dan belum membentuk suatu sistem panas bumi. Penampang model panas bumi (Gambar 9) menggambarkan model tentatif sistem panas bumi G. Kapur. Sumber panas memanaskan batuan dasar, kemudian memanaskan air meteorik yang masuk ke bawah permukaan melalui zona-zona resapan sehingga fluida yang terpanaskan dan naik ke atas dan terjebak dalam reservoir panas bumi yang ditutupi oleh batuan penudung (cap rock).



Adanya batuan yang memiliki sifat impermeable dengan kandungan mineral lempung tipe argilik hingga argilik lanjut yang cukup tinggi pada daerah alterasi Welirang Mati diperkirakan sebagai batuan penudung selain lava muda produk Kerinci yang masif dan belum terekahkan secara kuat yang juga berpotensi sebagai batuan penudung. Batuan penudung ini diperkirakan berada pada zona struktur graben yang dibatasi oleh sesar berarah baratlaut-tenggara. Litologi pembentuk reservoir diduga sebagai batuan produk Vulkanik Tak Terpisahkan baik berupa lava ataupun piroklastik dan batuan metavulkanik yang berumur Tersier. Batuan tersebut dianggap cukup baik kerena telah mengalami proses deformasi pada periode Plistosen Akhir sehingga memungkinkan membentuk pola rekahan yang intensif dan bersifat permeabel. Gunung Kerinci yang secara sejarah erupsi berumur Kuarter dan pada tahun 2008 terjadi erupsi freatik di puncak Gunung Kerinci maka diambil kesimpulan bahwa sumber panas pada sistem ini berasal dari kegiatan vulkanisme produk Gunung Kerinci. Hasil pentarikhan umur batuan pada lava erupsi samping adalah ±1.400.000 tahun yang lalu (Lab.PSG, 2010). Namun jika dilihat dari bentukan depresi Landeh Panjang yang mengarah ke utara, kemungkinan sistem panas bumi masih berhubungan dengan sistem panas bumi yang sumber panasnya adalah Gunung Patah Sembilan. Air panas di sekitar daerah Gunung Kapur pada umumnya termasuk ke dalam tipe air panas klorida dimana keberadaan mata air panas ini yang berada pada zona partial dan full equilibrium memberikan gambaran bahwa kondisi air panas kemungkinan berasal langsung dari kedalaman dengan temperatur cukup tinggi serta

menunjukkan bahwa kondisi mata air panas ini sedikit sekali mendapat pengaruh dari air permukaan atau pengenceran air meteorik. Pemunculan mata air panas di sekitar daerah Gunung Kapur juga pada umumnya muncul di lingkungan vulkanik. Dari karakteristik diatas dapat disimpulkan bahwa kemungkinan tipe fluida panas bumi di Gunung Kapur mempunyai kemiripan dengan tipe fluida dari sistem panas bumi di sekitar daerah Gunung Kapur, yaitu mempunyai tipe klorida, yang pemunculannya langsung dari kedalaman dengan temperatur yang cukup tinggi serta muncul pada lingkungan vulkanik. Mempertimbangkan karakteristik manifestasi panas bumi di daerah Gunung Kapur dan sekitarnya dengan suhu yang cukup tinggi, (tipe air klorida), dan didukung dengan pengkayaan oksigen 18 dari isotop, maka temperatur bawah permukaan yang berhubungan dengan reservoir panas bumi diperkirakan sekitar 200 oC. Sebaran area prospek panas bumi Gunung Kapur berdasarkan hasil penelitian metode geologi dan geokimia terdapat di bagian utara daerah penyelidikan yaitu di sekitar manifestasi belerang mati. Area prospek ini didukung oleh hasil metode geokimia (anomali Hg tinggi) dan geologi seperti munculnya manifestasi panas bumi dan pola struktur geologi. Dari hasil kompilasi metode tersebut didapat luas area prospek panas bumi Gunung Kapur sekitar 2 km2 (Gambar 10). Estimasi potensi panas bumi G. Kapur ini dihitung dengan asumsi tebal reservoir = 1 km, recovery factor = 50%, faktor konversi = 10%, dan lifetime = 30 tahun, temperatur geotermometer 200°C dan temperatur cut-off 150°C, sebesar:


449


Q = 0.11585 x 8.0 x (220 – 150) = 11,585 MWe atau bisa dibulatkan menjadi 10 MWe. KESIMPULAN Manifestasi panas bumi berupa air panas maupun tanah panas seperti yang disebutkan oleh penyelidik terdahulu tidak dijumpai setelah dilakukan pengecekan lokasi sesuai dengan koordinat yang tertera pada peta yang dibuat oleh para penyelidik terdahulu. Batuan ubahan dengan tingkat ubahan sedang hingga kuat dijumpai di daerah Welirang mati dan Sungai Lintang dengan mineral ubahan bertipe argilik hingga argilik lanjut (advance argilic). Sistem panas bumi di daerah panas bumi Gunung Kapur dapat dikatakan belum terbentuk dengan tidak ditemukannya manifestasi yang representatif yang menunjukkan sistem panas bumi-nya walaupun masih ada kemungkinan terbentuk panas bumi di daerah Landeh Panjang kearah utara yang kemungkinan masih satu sistem dengan sistem panas bumi MuaralabohLiki Pinangawan-Idung Mancung. Sumber panas berasal dari sisa panas dari dapur magma yang berasosiasi dengan aktivitas vulkanik muda berumur Kuarter. Temperatur bawah permukaan diperkirakan sekitar 200 oC yang berhubungan dengan reservoir panas bumi di daerah Gunung Kapur yang termasuk temperatur sedang - tinggi. Konsentrasi Hg tanah relatif tinggi lebih dari 200 ppb terkonsentrasi di sekitar manifestasi belerang mati Gunung Kapur, sedangkan konsentrasi CO2 udara tanah terkonsentrasi di daerah erupsi celah. Area prospek panas bumi di daerah Gunung Kapur tersebar di bagian

yaitu di sekitar manifestasi Welirang Mati dengan luas 2 km2. Dengan temperatur air panas bawah permukaan sekitar 200oC, potensi energi panas bumi di daerah Gunung Kapur sebesar 10 MWe, masih memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai pemanfatan langsung, dengan mempertimbangkan peluang dan hambatan pengembangan di daerah tersebut. Ucapan Terima Kasih Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh tim penyelidikan geologi dan geokimia Panas Bumi G. Kapur, Program Penelitian Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi serta seluruh instansi terkait yang telah banyak membantu dalam proses penyelidikan Panas Bumi daerah G. Kapur hingga terselesaikannya tulisan ini. DAFTAR PUSTAKA 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, 2749 – 2765. Mahon K., Ellis, A.J., (1977), Chemistry and Geothermal system, Academic Press, Inc. Orlando. Nikmatul Akbar (1972), Inventarisasi Kenampakan gejala2 panasbumi daerah Sumatera Barat.



Pertamina, PT. (1992), Peta Geologi Daerah Muaralabuh, Sumatera Barat Rosidi, H.M.D., Tjokrosaputro, S. & Pendowo, B., 1996. Peta geologi, lembar Painan dan bagian timur laut Muarasiberut, Sumatra. 1:250,000. Pusat Penyelidikan dan Pengembangan Geologi, Bandung. Santoso M.S dkk, VSI files, 1989. Geologi daerah Gunung Kerinci. Tim Kajian Evaluasi Keprospekan Panas Bumi (2007), Laporan Kajian Evaluasi Keprospekan Panas Bumi Daerah Muaralabuh – Liki Pinangawan, Pusat Sumber Daya Geologi unpubl


451


Lokasi Daerah G. Kapur

Gambar 1 Peta Lokasi Penyelidikan Terpadu Daerah Panas Bumi G. Kapur, Kabupaten Kerinci, Jambi


BUK KU 1 : BIDANG EN NERGI

Gambar 2 Peta Geologi daerrah panas bumi G. Kapur, Kabupaaten Kerinci, Jam mbi Prosiding Hasil K Kegiatan Pusat Sumber Daya Geolog gi

453

B BUKU 1 : BIDANG G ENERGI

Gambar 3 Diagram segitiiga Cl-SO4-HCO3

Gambar 5 Diagram seegitiga Cl-Li-B

4 454 Prosiding Haasil Kegiatan Pusatt Sumber Daya Geoologi

G Gambar 4 Diagrram segitiga Na-K K-Mg

Gamb bar 6 Grafik isottop δ18O terhadapp δ2H (Deuterium))


Gambar 7 Peta Anomali Hg daerah panas bumi G. Kapur, Kabupaten Kerinci, Jambi Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi

455


Gambar 8 Peta Anomali CO2 daerah panas bumi G. Kapur, Kabupaten Kerinci, Jambi 456 Prosiding Hasil Kegiatan Pusat Sumber Daya Geologi

BUK KU 1 : BIDANG EN NERGI

Gambar 9 Model Sistem daeerah panas bumi G. Kapur, Kabupaaten Kerinci, Jam mbi

Prosiding Hasil K Kegiatan Pusat Sumber Daya Geolog gi

457

B BUKU 1 : BIDANG G ENERGI

Gambar 10 Peta Kompilasi daerah panas bumi G. Kapur, Kabupaten Keri

4 458 Prosiding Haasil Kegiatan Pusatt Sumber Daya Geoologi

PENYELIDIKAN TERPADU GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI G. KAPUR KABUPATEN KERINCI PROVINSI JAMBI

Recommend Documents