POTENSI PANAS BUMI BERDASARKAN METODA GEOKIMIA DAERAH KAMPALA, KABUPATEN SINJAI, PROVINSI SULAWESI SELATAN. Oleh Meirina Elvihani NIM:

Transkripsi

1 POTENSI PANAS BUMI BERDASARKAN METODA GEOKIMIA DAERAH KAMPALA, KABUPATEN SINJAI, PROVINSI SULAWESI SELATAN TUGAS AKHIR Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan studi Sarjana Strata Satu (S-1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Oleh Meirina Elvihani NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009

2 LEMBAR PENGESAHAN POTENSI PANAS BUMI BERDASARKAN METODA GEOKIMIA DAERAH KAMPALA, KABUPATEN SINJAI, PROVINSI SULAWESI SELATAN TUGAS AKHIR Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan studi Sarjana Strata Satu (S-1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Mengajukan, Penulis Meirina Elvihani NIM: Menyetujui, Pembimbing Ir. Niniek Rina Herdianita, M.Sc. NIP:

3 ABSTRAK Daerah panas bumi Kampala berada pada koordinat 5 06'52" '52" LS dan '37" '00" BT dengan luas sekitar 110 km 2 dan termasuk dalam Provinsi Sulawesi Selatan. Berdasarkan peta geologi (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 a), daerah penelitian terdiri dari 3 satuan batuan, yaitu Formasi Walanae (Miosen Akhir - Pliosen Awal), Intrusi Basal (Miosen Akhir - Pliosen Akhir), dan Aluvial Sungai (Holosen Resen). Menurut Yuwono et al. (1985), intrusi basal di daerah penelitian berumur Miosen Akhir dan Pleistosen. Pada daerah penelitian terdapat 4 sesar normal, yaitu Sesar Kalamisu berarah NW-SE, Sesar Kampala berarah NE-SW, Sesar Pangesoran berarah NE- SW, dan Sesar Panggo berarah NE-SW. Sesar-sesar tersebut mengontrol manifestasi permukaan yang ada. Berdasarkan survei geofisika (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) yang meliputi metoda gravitasi dan resistivitas, diduga keberadaan sumber panas berasal dari sisa magma pembentuk intrusi basal berumur Pleistosen. Batuan reservoir diduga berupa batupasir Formasi Walanae dan retas-retas basal yang tersesarkan. Batuan penudung berupa batulempung Formasi Walanae dan batuan ubahan (zona argilik) yang didominasi mineral lempung smektit, kaolinit, haloisit. Manifestasi panas bumi muncul di permukaan sebagai mata air panas Kampala, Pangesoran, dan Panggo. Semua mata air panas ini bertipe klorida. Mata air panas Pangesoran dan Panggo diduga merupakan upflow sedangkan mata air panas Kampala diduga merupakan outflow. Hilang panas alamiah pada daerah penelitian sekitar 167,4 kw. Temperatur reservoir daerah panas bumi Kampala berkisar C berdasarkan geotermometer K-Na (Giggenbach, 1988). Sistem panas bumi daerah Kampala tergolong sistem panas bumi bertemperatur rendah ( 125 C) yang berasosiasi dengan aktivitas volkanomagmatik. i

4 ABSTRACT Kampala geothermal area is located in latitude 5 06'52" '52" S and longitude '37" '00" E, i.e. about 110 km 2. The area is belong to South Sulawesi Province. Based on the geology map (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 a), the research area consists of 3 lithologies, i.e. Walanae Formation (Late Miocene - Early Pliocene), Basalt Intrusion (Late Miocene - Late Pliocene), and River Alluvial (Holocene Recent). According to Yuwono et al. (1985), basalt intrusion in this research area has Late Miocene and Pleistocene age. The research area has 4 normal faults, i.e. NW-SE trending Kalamisu Fault, NE-SW trending Kampala Fault, NE-SW trending Pangesoran Fault, and NE-SW trending Panggo Fault. These normal faults seem to control the existing of surface manifestations. Geophysics method (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) used in this study consists of gravity and resistivity methods. It indicates, that the heat source comes from magma remaining which form basalt intrusion, the reservoir rock is fractured sandstone of Walanae Formation and fractured basalt dykes, and the cap rock is claystone of Walanae Formation and argillic alteration rocks dominatedby clay minerals of smectite, kaolinite, halloysite. Surface manifestation of Kampala includes 3 hot springs appearing in Kampala, Pangesoran, and Panggo. These 3 hot fluids are chloride type. Pangesoran and Panggo hot springs seem to be uplow zone, whereas Kampala hot springs seem to be outflow zone. The natural heat loss in this research area is about 167,4 kw. The reservoir temperature of Kampala geothermal area is about C, calculated from K-Na geothermometer (Giggenbach, 1988). Geothermal system in Kampala is classified into low temperature system ( 125 C ) associated with volcanomagmatic activity. ii

5 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan ridho-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Tugas akhir yang berjudul Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala, Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan ini dilaksanakan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Untuk ibu..trimakasih telah membimbing dan mendidik penulis hingga lulus seperti sekarang ini. Untuk mbak Anis dan mbak Fifi..trimakasih telah menjadi kakak-kakak yang sayang terhadap adiknya dan menjadi contoh yang baik untuk adiknya. Untuk mas Yudha dan mas Yahya (kakak ipar dan calon kakak iparku) hehe trimakasih atas dukungan dan doanya yaaa.. 2. Ibu Ir. Niniek Rina Herdianita, M.Sc. atas bimbingan, diskusi, dan segala dukungan yang diberikan. Juga kepada seluruh dosen, karyawan, dan staf di lingkungan Program Studi Teknik Geologi ITB, baik yang secara langsung maupun tidak langsung telah mendidik penulis selama menempuh pendidikan di Program Studi Teknik Geologi. 3. Pak Andri Eko Ari Wibowo dan seluruh staf Pusat Sumber Daya Geologi atas bimbingan yang telah diberikan. 4. Fanny, sahabat sejak SMA sampe sekarang yang memberikan semangat dan doanya selama penulis mengerjakan TA. 5. Lia, sahabat yang setia mendengarkan keluh kesahku tentang apapun, thanx ya li waktu mw sidang udah ditenangin, makasih juga doanya. 6. Jaka, makasih atas dukungan, doa, dan tutorial cara pengerjaan petanya, walopun disertai dengan sedikit omelan..hehe piss 7. Rico, Fredy, dan Indah teman satu bimbingan..makasih atas diskusi dan bantuannya selama ini..thanx a lot yaa iii

6 8. Yudha R.S., Ridwan dan Dendy 03 makasih ya atas dukungannya ke penulis beberapa saat mau sidang. 9. Tiche dan Tuti temen SMA-ku,,makasih ya atas doanya..tetep keep in touch ya. 10. Ditha, makasih ya dit atas bantuannya tiap aku ke kosanmu. 11. Jembling, thanx yo mbling referensinya. 12. Lina 03..makasih ya atas semangatnya selama aku di geokim. 13. Vivi,,makasih yaaa atas tebengan printernya. 14. Yula,Tata, Dian, Dini, Ambar, Dea..makasih ya atas supportnya selama ini. 15. Teman-teman seangkatan di Teknik Geologi 2004, dan seluruh teman-teman di HMTG GEA ITB, terima kasih atas diskusi, masukan, dan dukungannya. 16. Ibu-ibu kantin bawah prodi teknik geologi,,makasih ya kopinya yang dibuat untuk penulis beberapa jam sebelum sidang. 17. Semua pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 18. Every man who ever crossed in my heart wkwkwkwk,,thanx atas segala cerita yang pernah dilewati walopun ada yang sangaaat menyebalkan tapi tak apalah,,semua itu bagian dari hidup. 19. The last but the most important..thanx dad 4 every your love which you gave to me..i really miss you..love you dad! Penulis menyadari bahwa dalam tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis terbuka terhadap segala kritik dan saran yang hendak disampaikan demi perbaikan di masa depan. Bandung, Juni 2009 Meirina Elvihani NIM: iv

7 DAFTAR ISI ABSTRAK...i ABSTRACT...ii KATA PENGANTAR...iii DAFTAR ISI...iv DAFTAR GAMBAR...vii DAFTAR TABEL...ix BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Metoda dan Tahapan Penelitian Metoda Geologi Metoda Geokimia Kimia Manifestasi Air Panas Sifat Kimia Tipe Fluida Reservoir Reservoir dan Asal Air Panas Temperatur Reservoir Kimia Tanah dan Udara Tanah Metoda Geofisika Gravitasi (Gaya Berat) Resistivitas (Tahanan Jenis)...7 BAB 2 TATANAN GEOLOGI Tatanan Tektonik Stratigrafi Struktur Geologi Manifestasi Permukaan Mata Air Panas Batuan Ubahan (alteration rock)...16 v

8 BAB 3 PENGOLAHAN DAN INTERPRETASI DATA Data Geokimia Kimia Air Panas Kesetimbangan Ion Sifat Kimia Tipe Fluida Reservoir Reservoir dan Asal Air Panas Temperatur Reservoir Kimia Tanah dan CO 2 Udara Tanah Sebaran Temperatur Tanah Sebaran ph Sebaran CO Sebaran Hg Data Geofisika Gravitasi (Gaya Berat) Resistivitas (Tahanan Jenis) Data Geologi...47 BAB 4 PENENTUAN POTENSI PANAS BUMI Hilang Panas Alamiah Fluida Reservoir Panas Bumi Pola Aliran Air Panas Sistem Panas Bumi Zona Reservoir Zona Penudung Sumber Panas...50 BAB 5 KESIMPULAN...53 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A - Perhitungan % Cl SO 4 HCO 3 -Perhitungan % Cl Li B LAMPIRAN B - Perhitungan % K Na Mg - Perhitungan Geotermometer K-Na vi

9 LAMPIRAN C - Perhitungan Geotermometer K-Mg - Perhitungan Geotermometer Na-K-Ca LAMPIRAN D - Perhitungan Geotermometer Kuarsa - Perhitungan Geotermometer Kalsedon LAMPIRAN E - Perhitungan Harga Ambang Menggunakan Metoda Statistik LAMPIRAN F - Perhitungan Harga Ambang Menggunakan Metoda Kurva S ( Sinclair, 1974 op.cit. Rose et al., 1979) LAMPIRAN G - Perhitungan Metoda Kurva S (% CO 2 ) LAMPIRAN H - Perhitungan Metoda Kurva S (ppb Hg) LAMPIRAN I - Kurva S (% CO 2 ) LAMPIRAN J - Kurva S (ppb Hg) vii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Diagram Penelitian... 2 Gambar 2.1 Lokasi Penelitian Potensi Panas Bumi Daerah Kampala... 8 Gambar 2.2 Tatanan Tektonik Sulawesi (Darman dan Sidi, 2000)... 9 Gambar 2.3 Peta Geologi Daerah Kampala Lembar Ujung Pandang, Benteng, dan Sinjai, Sulawesi (Sukamto dan Supriatna, 1982) Gambar 2.4 Peta Geologi Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 a) Gambar 2.5 Elemen Struktur Utama Sulawesi (Darman dan Sidi, 2000) Gambar 2.6 Peta Manifestasi Permukaan Kampala Gambar 3.1 Diagram Segitiga Cl, HCO 3,SO Gambar 3.2 Diagram Segitiga Cl/100-2Li-B/ Gambar 3.3 Geotermometer K-Na-Mg Gambar 3.4 Peta Sebaran Temperatur Tanah Daerah Kampala Gambar 3.5 Peta Sebaran ph Tanah Daerah Kampala Gambar 3.6 Peta Sebaran CO 2 Udara Tanah Daerah Kampala Gambar 3.7 Peta Sebaran Hg Tanah Daerah Kampala Gambar 3.8 Peta Anomali Gravitasi Sisa Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) Gambar 3.9 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 250 m Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) Gambar 3.10 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 500 m Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) Gambar 3.11 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 800 m Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) Gambar 3.12 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 1000 m Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) Gambar 3.13 Penampang Resistivitas Semu Daerah Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) viii

11 Gambar 4.1 Peta Kompilasi Daerah Panas Bumi Kampala Gambar 4.2 Model Tentatif Sistem Panas Bumi Kampala ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Data Kimia Air Panas (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 b) Tabel 3.2 Data Kation Air Panas dalam meq Tabel 3.3 Data Anion Air Panas dalam meq Tabel 3.4 Data Kesetimbangan Ion Tabel 3.5 Resume Perbandingan Unsur Tabel 3.6 Geotermometer K-Na, K-Mg, dan Na-K-Ca Tabel 3.7 Geotermometer Kuarsa Adiabatik, Kuarsa Konduktif, dan Kalsedon Tabel 4.1 Hilang Panas Alamiah x