PENYELIDIKAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, SULAWESI TENGAH Dedi Kusnadi 1, Anna Y 1 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 4,0 119º 57 19,02 BT dan 0º 2,57 LU - 0º 57,29 LS atau 81.833 828.995 mt dan 9.987.172 10.004.18 ms. Berdasarkan hasil penyelidikan, terdapat manifestasi panas bumi permukaan berupa kolam air panas seluas 7 x 5 m 2 di Desa Mapane Tambu pada koordinat 821242 mt dan 999452 ms di ketinggian 3 meter di atas permukaaan air laut. Temperatur air panas 57,4 o C, pada temperatur udara di lokasi 27,1 o C, berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, ph netral (ph = 7,10), dengan sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 900 μs/cm. Berdasarkan analisis senyawa kimia, ditunjukkan bahwa konsentrasi SiO 2 hanya 1,4 mg/l, sedangkan konsentrasi Cl dan Na relatif tinggi, Cl = 3339,44 mg/l; Na = 122 mg/l, termasuk tipe air klorida (Cl- SO 4 -HCO 3 ), terletak pada zona partial equilibrium (Na-K-Mg). Temperatur bawah permukaan berdasarkan geotermometer NaK diperkirakan sekitar 140 o C, 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 > 5 ppb berada pada sekitar mata air panas Tambu, sedangkan anomali CO 2 >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 4,0 119º 57 19,02 BT dan 0º 2,57 LU - 0º 57,29 LS atau 81.833 828.995 mt dan 9.987.172 10.004.18 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 CO 2, estimasi temperatur fluida reservoir dengan geotermometer, dan analisis kimia fluida panas bumi. Pengambilan
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 m 2 di Desa Mapane Tambu pada koordinat 821242 mt dan 999452 ms, elevasi 3 meter di atas permukaaan air laut, dengan temperatur 57,4 o C, pada temperatur udara 27,1 o C, air panas berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, ph netral (ph = 7,10), sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 900 μs/cm. Manifestasi air panas Roras, berada di Desa Sibualong, Kecamatan Balaesang, dengan temperatur 39,7 o C, pada temperatur udara 28 o C, air jernih, berasa asin, tidak berbau, mengalir dengan debit 3 l/detik, ph netral (ph =,8), 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 o C, pada temperatur udara 30,5 o C, air jernih, berasa agak asin, tidak berbau, mengalir dengan debit 1 l/detik, ph netral (ph = 7,5), dan daya hantar listrik 320 μs/cm. Manifestasi air panas Ponggerang, berada di Desa Ponggerang, Kecamatan Damsol, dengan temperatur 45,2 o C, pada temperatur udara 30,5 o C, 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 0 o C, pada temperatur udara 29 o C, 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 - SO 4 -HCO 3 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 (2000-900 µm/cm), Na relatif tinggi (337-122 mg/l) dan Cl (594-3339 mg/l) serta silika rendah (34-1 mg/l). Hasil analisis isotop dari satu sampel air panas Tambu (APT) serta satu sampel air sumur Tambu (AST) didapat nilai δ 18 O 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 ( 18 O shift) yang signifikan, menunjukkan adanya indikasi terjadi pengkayaan oksigen 18 pada air panas, akibat reaksi substitusi oksigen 18 dari batuan dengan oksigen 1 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.
GEOTERMOMETER Penghitungan temperatur menggunakan geotermometer NaK yang mengacu kepada Giggenbach, 1988. melalui persamaan: T o C = [1390/((log Na/K + 1.75]-273, sekitar 140 o C, yang termasuk tipe temperatur sedang. Hal ini didukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18 dari analisis isotop. Kemungkinan pengaruh air laut pada harus dipertimbangkan. SEBARAN MERKURI DAN CO 2 Distribusi secara lateral pada kedalaman satu meter, tanah dan udara tanah memperlihatkan anomali temperatur > 30 o C terletak di sekitar air panas Tambu, anomali ph <,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 > 5 ppb berada pada sekitar mata air panas Tambu (Gambar ), sedangkan anomali CO 2 >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 o C, 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 o C terletak di sekitar air panas Tambu, sementara konsentrasi Hg paling tinggi di dekat lokasi air dengan anomali Hg > 5 ppb, sedangkan anomali CO 2 >5% membentuk trend arah baratlaut-tenggara, mungkin berhubungan dengan sesar. KESIMPULAN Manifestasi panas bumi daerah penyelidikan diindikasikan oleh pemunculan mata air panas, yaitu mata air panas Tambu. Temperatur air panas 57,4 o C, pada temperatur udara di lokasi 27,1 o C, berasa asin, mengalir dengan debit 0,5 l/detik, ph netral (ph = 7,10), sedikit gelembung udara, dan daya hantar listrik 900 μs/cm, temasuk tipe korida. Anomali Hg berada di sekitar mata air panas Tambu, sedangkan anomali CO 2 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 Geo- Indicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749 275. 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, 29-280. Nicholson, K., 1993, Geothermal Fluids Chemistry & Exploration Technique Springer Verlag, Inc. Berlin.
120 o BT 121 o BT U 0 o 1 o LS P t D h Gambar 1 Peta lokasi daerah penyelidikan Gambar 2. Diagram segitiga Cl - SO 4 HCO 3 Gambar 3. Diagram segitiga Na-K-Mg Gambar 4. Diagram segitiga Cl, Li, B
38 105 104 103 10 107 120 108 109 280 18 283 541 114 1 113 32 10 8 48 37 Binangga Towiya 320 702 343 290 344 524 591 457 335 419 435 409 442 40 351 45 330 0ø N 2ø S Peta Indeks Donggala Lokasi Penyelidikan Palu Pulau Sulawesi Poso INDEKS 120 ø E 122 ø E 0 125 kilometers 250 PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN 0 D = 8 18 O + 14-10 MWL δd(o/oo) -20-30 Keterangan : Ap. Tambu (APT) As. Tambu (AST) -40-50 -8-7 - -5-4 δ 18 D(o/oo) -3 Gambar 5. Isotop air panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah 10004000 PETA DISTRIBUSI Hg TANAH DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, PROVINSI SULWESI TENGAH 10002000 10000000 9998000 999000 9994000 Melui RT2 RT38RT40 RT25RT37 A2900 RT24 A2000 RT23 A1000 B4000 A0 B3000 C000 B2000 C5000 B1000 C4000 D000 BO D5500 C3000 Eas Silumbea C2000 D4500 BC1 K1 C400 D3500 E7000 D2500 E000 D00 F7000 D0 D500 E5000 F000 E4000 F5000 E3000 F4000 G500 Tambu E2000 G5500 F3000 Tanahruntuh Baru E0 E500 E1000 G4500 F2000 G3500 F1000 G2500 G00 A 5000 U 0 2000 4000 KETERANGAN > 5 ppb 20-5 ppb < 20 ppb Titik Pengambilan Sampel Mata air panas Kontur ketinggian interval 50 meter Sungai dan anak sungai 9990000 Jalan provinsi, jalan kabupaten Meli 9988000 Abo 9992500 818000 820000 822000 824000 82000 828000 99900 9991000 831000 8300 832000 832500 833000 Gambar. Peta Distribusi Hg Tanah Daerah Panas Bumi Tambu Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah
0ø N 2ø S Peta Indeks Donggala Lokasi Penyelidikan Palu Pulau Sulawesi Poso INDEKS 0 125 kilometers 250 PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN 10004000 PETA DISTRIBUSI CO2 Tanah DAERAH PANAS BUMI TAMBU KABUPATEN DONGGALA, PROVINSI SULWESI TENGAH 10002000 10000000 9998000 999000 9994000 107 Melui Tanahruntuh E0 E500 109 108 280 283 RT2 RT38RT40 RT25RT37 A2900 RT24 A2000 RT23 A1000 B4000 A0 B3000 C000 B2000 C5000 B1000 1 C4000 D000 BO 344 D5500 114 C2000 8 C1000 32 48 C3000 Eas D4500 343 BC1 K1 D3500 C400 E7000 113 D2500 10 E000 D00 F7000 Silumbea D0 D500 E5000 F000 E4000 F5000 E3000 G500 F4000 Tambu E2000 G5500 F3000 E1000 G4500 F2000 G3500 Baru F1000 G2500 G00 37 457 435 409 335 442 45 330 40 U 0 2000 4000 KETERANGAN > 5 % 2.5-5 % < 2.5 % A 5000 Titik Pengambilan Sampel Mata air panas Kontur ketinggian interval 50 meter Sungai dan anak sungai 38 10 120 320 351 Jalan provinsi, jalan kabupaten 290 9990000 105 18 Binangga Towiya 524 Meli 104 591 9992500 9988000 Abo 103 541 702 419 99900 120 ø E 122 ø E 9991000 818000 820000 822000 824000 82000 828000 831000 8300 832000 832500 833000 Gambar 7. Peta Distribusi CO 2 Udara Tanah Daerah Panas Bumi Tambu Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah