PENYELIDIKAN PENDAHULUAN GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI KABUPATEN KAMPAR DAN KUANTAN SINGINGI, PROVINSI RIAU

Transkripsi

1 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, masingmasing 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 Secara geografis Kabupaten Kampar terletak pada posisi koordinat BT dan LU 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).

2 a. Mata air panas Kepanasan Lokasi air panas berada di Desa Sinamanenek, Kecamatan Sinamanenek, Kabupaten Kampar dan terletak pada koordinat me, 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 m 2. b. Mata air panas Gunung Sahilan Lokasi air panas berada di Kecamatan Gunung Sahilan Kabupaten Kampar yang terletak pada koordinat 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 m 2. 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 me, 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 m 2. Total energi panas yang hilang secara alamiah dari mata air panas/ hangat yang terdapat di Kepanasan adalah sebesar 260 kw th, Gunung Sahilan adalah sebesar 40,5 kw th, dan Sungai Pinang adalah sebesar 80 kw th. 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

3 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 SiO 2 dan Cl yang kecil. Isotop Data isotop diplot dengan persamaan meteoric water line : δd = 8 δ 18 O Conto isotop air dingin di kabupaten Kampar dan Kuantan Singingi menghasilkan persamaan meteoric water line, yaitu δd = 5,37 δ 18 O - 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, konsentrasi Hg tanah pada umumnya rendah, bervariasi mulai dari konsentrasi 34 ppb sampai dengan konsentrasi 173 ppb. Konsentrasi tertinggi berada di sebelah barat mata air hangat Gunung Sahilan, Peta distribusi nilai Hg tanah memperlihatkan anomali relatif tinggi >130 ppb yang terletak di sebelah barat mata air hangat Gunung Sahilan. Nilai Hg <130 ppb tersebar merata diseluruh daerah penyelidikan. Pada daerah Sungai Pinang, konsentrasi Hg tanah pada umumnya rendah, bervariasi mulai dari konsentrasi 47 ppb sampai dengan konsentrasi 285 ppb. Konsentrasi tertinggi berada di sebelah timur laut mata air hangat Sungai Pinang. Peta distribusi nilai Hg tanah memperlihatkan anomali relatif tinggi >190 ppb yang terletak di sebelah timurlaut mata air hangat Sungai Pinang. Nilai Hg <190 ppb tersebar merata di seluruh daerah penyelidikan.

4 Perkiraan Temperatur Reservoir Pendugaan temperatur reservoir menggunakan geotermometer Na-K untuk sistem panas bumi Kepanasan (138 o C) dan Gunung Sahilan (90 o C), sementara untuk sistem panas bumi Sungai Pinang menggunakan Na-K-Ca (83 o C). Ketiga daerah tersebut tergolong dalam low middle entalphy.. POTENSI ENERGI Dengan asumsi temperatur reservoir sebesar 138 o C, luas daerah prospek 1 km 2, dan daya per satuan luas sebesar 10 MWe/km 2, 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 o C, luas daerah prospek 1 km 2 dan daya per satuan luas sebesar 5 MWe/km 2, 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 o C, luas daerahprospek 1 km 2 dan daya per satuan luas sebesar 5 MWe/km 2, 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 (extentiondriven), 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 SO 4-Cl-HCO 3 yang menunjukkan bahwa air hangat Kepanasan bertemperatur paling tinggi (64,5 o C), 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 SiO 2 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 SiO 2 dan Cl

5 sangat rendah (konsentrasinya lebih kecil daripada air panas Kepanasan). Air panas Kepanasan menunjukkan adanya pengkayaan isotop oksigen-18 (δ 18 O 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 o C) dan Gunung Sahilan (90 o C), sementara untuk sistem panas bumi Sungai Pinang menggunakan Na-K-Ca (83 o C). 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, masingmasing 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, Direct Utilization of Geothermal Energy : A Layman s Guide. Geothermal Resources Council. Special Report. Badan Pusat Statistik Kabupaten Kampar, Kabupaten Kampar Dalam Angka. Badan Pusat Statistik Kabupaten Kampar, Riau. Badan Pusat Statistik Kabupaten Kuantan Singingi, Kabupaten Kuantan Singingi Dalam Angka. Badan Pusat Statistik Kabupaten Kuantan Singingi, Riau. Clarke, M.C.G, Kartawa,W., Djunuddin, A.,Suganda, E., Bagdja, M., Geologi Lembar Pakanbaru, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Daly, M.C., Hooper, B.G.D., dan Smith,D.G, Tertiary Plate Tectonics and Basin Evolution in Indonesia. Proceedings of the Indonesian Petroleum Association, vol. 16, hal 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.

6 Giggenbach, W.F., Chemical Techniques in Geothermal Exploration. In: D Amore, F. (coordinator), Application of geochemistry in geothermal reservoir development, UNITAR/UNDP, Rome, Heidrick, T.L. dan Aulia, K Regional Structural Geology: Chapter II. Petroleum Geology of the Central Sumatera Basin. BKKA Pertamina. Kementerian Kehutanan, 2008, Peta Tata Guna Lahan, Jakarta. Nicholson, Keith, 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., 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 Metode Estimasi Potensi Energi Panas Bumi. Badan Standarisasi Nasional. Sukhyar, R., Danar, A., 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.., 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.

7 Gambar 1. Lokasi Daerah Penyelidikan

8 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

9 Gambar 4. Peta Geologi Panas Bumi Daerah Sungai Pinang, Kabupaten Kuantan Singingi, Provinsi Riau Gambar 5. Diagram Segi Tiga Cl-SO4-HCO3

10 Gambar 6. Diagram Segi Tiga Na-K-Mg Gambar 7.Grafik Isotop δ18o Terhadap δ2h (Deuterium)