PENYELIDIKAN GEOKIMIA - Pusat Sumber Daya Geologi

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIPENYELIDIKAN GEOKIMIADAERAH PANAS BUMI TAMBUKABUPATEN DONGGALA, SULAWESI TENGAHDedi Kusnadi 1 , Anna Y 11 Kelompok Program Penelitian Panas Bumi,Pusat Sumber Daya GeologiABSTRAKPenyelidikan geokimia sebagai bagian dari penyelidikan terpadu panas bumi, telah dilakukan di daerahpanas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah. Lokasi penyelidikan secara geografisterletak 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 panasseluas 7 x 5 m 2 di Desa Mapane Tambu pada koordinat 821242 mT dan 9996452 mS di ketinggian 3meter 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 9600 μS/cm.Berdasarkan analisis senyawa kimia, ditunjukkan bahwa konsentrasi SiO 2 hanya 61,46 mg/L, sedangkankonsentrasi Cl dan Na relatif tinggi, Cl = 3339,44 mg/L; Na = 1226 mg/L, termasuk tipe air klorida (Cl-SO 4 -HCO 3 ), terletak pada zona partial equilibrium (Na-K-Mg). Temperatur bawah permukaanberdasarkan geotermometer NaK diperkirakan sekitar 140 o C, termasuk temperatur sedang (medium),didukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18 dari analisis isotop, namun pengaruh air laut harusdipertimbangkan.Tanah dan udara tanah pada kedalaman satu meter, memperlihatkan anomali Hg > 56 ppb berada padasekitar mata air panas Tambu, sedangkan anomali CO 2 >5% yang cenderung menyebar ke arah baratlauttenggaradan mungkin berhubungan dengan sesar.PENDAHULUANPenyelidikan geokimia sebagai bagian daripenyelidikan terpadu dilakukan di daerah panasbumi Tambu, Kabupaten Donggala, SulawesiTengah. Lokasi penyelidikan secara geografisterletak 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 dan9.987.172 – 10.004.168 mS).Kabupaten Donggala yang berpenduduk 473.272jiwa selama ini memiliki kondisi kelistrikanyang kurang baik, sehingga aliran listrik seringterganggu. Kebutuhan energi listrik selama inidipasok dari Pembangkit Listrik Tenaga Diesel(PLTD) Silae, Palu milik PT. PLN yang sampaisaat ini belum mampu memenuhi kebutuhan(Badan Pusat Statistik Kabupaten Donggala,2005). Oleh karena itu, penyelidikan inidiharapkan dapat bermanfaat bagipengembangan daerah, terutama di sektorenergi.Maksud penyelidikan adalah untukmenginventarisir pemunculan manifestasi panasbumi di permukaan dan mengidentifikasikarakteristik geokimia daerah panas bumiTambu. Penyelidikan geokimia meliputipemetaan Hg dan CO 2 , estimasi temperaturfluida reservoir dengan geotermometer, dananalisis kimia fluida panas bumi. Pengambilan

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIsampel geokimia dilakukan secara sistematiksesuai lintasan pengukuran dan secara randomuntuk membandingkan dengan data di luardaerah manifestasi.MANIFESTASI PANAS BUMIManifestasi panas bumi permukaan daerahTambu berupa kolam air panas. Sebagai bahanperbandingan dan dalam rangka kegiataninventarisasi, dilakukan pula peninjauanterhadap 4 manifestasi panas bumi permukaan diluar daerah penyelidikan.• Manifestasi panas bumi Tambu, berupakolam air panas seluas 7 x 5 m 2 di DesaMapane Tambu pada koordinat 821242 mTdan 9996452 mS, elevasi 3 meter di ataspermukaaan air laut, dengan temperatur57,4 o C, pada temperatur udara 27,1 o C, airpanas berasa asin, mengalir dengan debit0,5 l/detik, pH netral (pH = 7,10), sedikitgelembung udara, dan daya hantar listrik9600 μS/cm.• Manifestasi air panas Roras, berada di DesaSibualong, Kecamatan Balaesang, dengantemperatur 39,7 o C, pada temperatur udara28 o C, air jernih, berasa asin, tidak berbau,mengalir dengan debit 3 l/detik, pH netral(pH = 6,68), sedikit gelembung udara, dandaya hantar listrik 2800 μS/cm.• Manifestasi air panas Budi Mukti, berada diDesa Budi Mukti, Kecamatan Damsol,dengan temperatur 34,2 o C, pada temperaturudara 30,5 o C, air jernih, berasa agak asin,tidak berbau, mengalir dengan debit 1l/detik, pH netral (pH = 7,56), dan dayahantar listrik 320 μS/cm.• Manifestasi air panas Ponggerang, berada diDesa Ponggerang, Kecamatan Damsol,dengan temperatur 45,2 o C, pada temperaturudara 30,5 o C, air jernih, berasa agak asin,tidak berbau, pH netral (pH = 7,04), dandaya hantar listrik 2000 μS/cm.• Manifestasi air panas Ranang, berada diDesa Ranang, Kecamatan Kasimbar,dengan temperatur 60 o C, pada temperaturudara 29 o C, air jernih, berasa agak asin,tidak berbau, pH = 9,48), dan daya hantarlistrik 430 μS/cm.KARAKTERISTIK AIR PANASKandungan kimia air panas berdasarkan hasilploting pada diagram segi tiga Cl - SO 4 -HCO 3panas di daerah penyelidikan, yaitu air panasTambu, serta air panas yang berada di luar lokasipenyelidikan, yaitu air panas Roras, dan airpanas Ponggerang terletak pada posisi klorida,sedangkan air panas Budi Mukti dan air panasRanang, terletak pada posisi bikarbonat (Gambar2).Berdasarkan diagram segi tiga Na-K-Mg, mataair panas Tambu terletak pada zona partialequilibrium, sebagai indikasi manifestasiyang muncul ke permukaan kemungkinandipengaruhi oleh interaksi antara fluidadengan batuan dalam keadaan panassebelum bercampur dengan air permukaan(meteoric water), kecuali air panas BudiMukti pada zona immature water (Gambar3).Berdasarkan diagram segitiga Cl, Li, B posisimata air panas terletak pada posisi pojok atasklorida (Gambar 4). Air panas yang terbentuk,dimungkinkan terkontaminasi air laut di daerahpenyelidikan, yang diindikasikan oleh rasanyaagak asin, nilai daya hantar listriknya relatiftinggi (2000-9600 µm/cm), Na relatif tinggi(337-1226 mg/l) dan Cl (594-3339 mg/l) sertasilika rendah (34-61 mg/l).Hasil analisis isotop dari satu sampel air panasTambu (APT) serta satu sampel air sumurTambu (AST) didapat nilai δ 18 O berkisar –7,83sampai –4,32 o /oo sedangkan nilai δD berkisar –51,0 sampai –32,9 o /oo (Gambar 5). Plotingisotop memperlihatkan posisi sampel air panasTambu, terletak pada posisi sebelah kanan garismeteoric water line ( 18 O shift) yang signifikan,menunjukkan adanya indikasi terjadipengkayaan oksigen 18 pada air panas, akibatreaksi substitusi oksigen 18 dari batuan denganoksigen 16 dari fluida panas saat terjadi interaksifluida panas dengan batuan, tetapi kontaminasiair laut perlu dipertimbangkan. Air sumur tambuterletak pada garis meteoric water line, yangmengindikasikan pengaruh air permukaan.

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIGEOTERMOMETERPenghitungan temperatur menggunakangeotermometer NaK yang mengacu kepadaGiggenbach, 1988. melalui persamaan: T o C =[1390/((log Na/K + 1.75]-273, sekitar 140 o C,yang termasuk tipe temperatur sedang. Hal inididukung oleh adanya pengkayaan oksigen 18dari analisis isotop. Kemungkinan pengaruh airlaut pada harus dipertimbangkan.SEBARAN MERKURI DAN CO 2Distribusi secara lateral pada kedalaman satumeter, tanah dan udara tanah memperlihatkananomali temperatur > 30 o C terletak di sekitar airpanas Tambu, anomali pH < 6,4 terletak dibagian utara dan timur daerah penyelidikan.Konsentrasi Hg pada umumnya rendah palingtinggi hanya 78 ppb, kecuali di dekat lokasi airpanas mencapai konsentrasi 3325 ppb, anomaliHg > 56 ppb berada pada sekitar mata air panasTambu (Gambar 6), sedangkan anomali CO 2>5% menyebar dengan arah baratlaut-tenggarayang mungkin berhubungan dengan sesar(Gambar 7).DISKUSIManifestasi panas bumi Tambu, berupa mata airpanas Tambu yang termasuk tipe air kloridadengan pH netral dan terletak pada zona partialequilibrium. Indikasi telah terjadi interaksi fluidapanas dengan batuan didukung oleh shiftingoksigen 18 dari sampel isotop.Pendugaan temperatur bawah permukaan yangberhubungan dengan reservoir panas bumihanya sekitar 140o C, termasuk temperatursedang (medium) berdasarkan geotermometerNaK, didukung oleh adanya pengkayaan oksigen18 dari analisis isotop, namun pengaruh air lautharus dipertimbangkan.Distribusi secara lateral pada kedalaman satumeter, tanah dan udara tanah memperlihatkananomali temperatur > 30 o C terletak di sekitar airpanas Tambu, sementara konsentrasi Hg palingtinggi di dekat lokasi air dengan anomali Hg >56 ppb, sedangkan anomali CO 2 >5%membentuk trend arah baratlaut-tenggara,mungkin berhubungan dengan sesar.KESIMPULANManifestasi panas bumi daerah penyelidikandiindikasikan oleh pemunculan mata air panas,yaitu mata air panas Tambu. Temperatur airpanas 57,4 o C, pada temperatur udara di lokasi27,1 o C, berasa asin, mengalir dengan debit 0,5l/detik, pH netral (pH = 7,10), sedikit gelembungudara, dan daya hantar listrik 9600 μS/cm,temasuk tipe korida.Anomali Hg berada di sekitar mata air panasTambu, sedangkan anomali CO 2 membentuktrend arah baratlaut-tenggara yang mungkinberhubungan dengan sesar.PUSTAKABakrun . 2004, Penyelidikan Terpadu Geologi,Geokimia dan Geofisika Daerah PanasBumi Marana-Marawa, KecamatanSindue, Kabupaten Donggala, SulawesiTengah.BPS (Badan Pusat Statistik KabupatenDonggala, 2005); Donggala dalamAngka 2005. Kerjasama BPS danBappeda Kabupaten Donggala.Fournier, R.O., 1981. Application of WaterGeochemistry Geothermal Explorationand Reservoir Engineering, “GeothermalSystem: Principles and Case Histories”.John Willey & Sons. New York.Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal SoluteEquilibria Deviation of Na-K-Mg-Ca Geo-Indicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749– 2765.Giggenbach, W.F., and Goguel, 1988, Methodsfor the collection and analysis ofgeothermal and volcanic water and gassamples, Petone New Zealand .Kooten , V., and Gerald, K., 1987, GeothermalExploration Using Surface MercuryGeochemistry, Journal of volcanology andGeothermal Research , 31, 269-280.Nicholson, K., 1993, Geothermal FluidsChemistry & Exploration TechniqueSpringer Verlag, Inc. Berlin.

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI0 o 120 o BT 121 o BTU1 o LSP tDhGambar 1 Peta lokasi daerah penyelidikanGambar 2. Diagram segitiga Cl - SO 4 –HCO 3Gambar 3. Diagram segitiga Na-K-MgGambar 4. Diagram segitiga Cl, Li, B

38105104151031061071201081092806182836541637011411511332108154837Binangga Towiya320702343290344453524591457335419370435453409442460351453300ø N2ø SPeta IndeksDonggalaLokasi PenyelidikanPaluPulau SulawesiPosoINDEKS120 ø E 122 ø E0 125kilometers250PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI0D = 818 O + 14-10MWLδD(o/oo)-20-30Keterangan:Ap. Tambu (APT)As. Tambu (AST)-40-50-8 -7 -6 -5 -4δ 18 D(o/oo)-3Gambar 5. Isotop air panas bumi Tambu, Kabupaten Donggala, Sulawesi Tengah10004000PETA DISTRIBUSI Hg TANAHDAERAH PANAS BUMI TAMBUKABUPATEN DONGGALA,PROVINSI SULWESI TENGAH10002000100000009998000999600099940009992000MeluiRT26RT38RT40RT25RT37A2900RT24A2000RT23A1000B4000A0B3000C6000B2000C5000B1000C4000D6000BOD5500C3000EasC2000 D4500BC1K1C400C1000 D3500E7000D2500E6000D1500F7000SilumbeaD0 D500 E5000 F6000E4000 F5000E3000G6500F4000TambuE2000G5500F3000TanahruntuhBaruE0 E500 E1000G4500F2000G3500F1000G2500G1500A 5000U0 2000 4000KETERANGAN> 56 ppb20 - 56 ppb< 20 ppbTitik Pengambilan SampelMata air panasKontur ketinggian interval 50 meterSungai dan anak sungai9990000Jalan provinsi, jalan kabupatenMeli9988000Abo99925009992000818000 820000 822000 824000 826000 82800099915009991000831000 831500 832000 832500 833000Gambar 6. Peta Distribusi Hg Tanah Daerah Panas Bumi Tambu Kabupaten Donggala,Sulawesi Tengah

0ø N2ø SPeta IndeksDonggalaLokasi PenyelidikanPaluPulau SulawesiPosoINDEKS0 125kilometers250PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2008, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI10004000PETA DISTRIBUSI CO2 TanahDAERAH PANAS BUMI TAMBUKABUPATEN DONGGALA,PROVINSI SULWESI TENGAH10002000100000009998000999600099940009992000107MeluiTanahruntuhE0 E500109108280283RT26RT38RT40RT25RT37A2900RT24A2000RT23A1000B4000A0B3000C6000B2000C5000B1000115C4000D600015BO344D5500114C20008C10003248C3000EasD4500343BC1K1D3500C400E7000113D250010E6000D1500F7000SilumbeaD0 D500 E5000 F6000E4000 F50006E3000G6500F40006TambuE2000G5500F3000E1000G4500F2000G3500BaruF1000G2500G15003737045743540933544245330460U0 2000 4000KETERANGAN> 5 %2.5 - 5 %< 2.5 %A 5000Titik Pengambilan SampelMata air panasKontur ketinggian interval 50 meterSungai dan anak sungai38106120320453351Jalan provinsi, jalan kabupaten2909990000105618Binangga Towiya524Meli10459199925009988000Abo1510354137070245341999920009991500120 ø E 122 ø E9991000818000 820000 822000 824000 826000 828000831000 831500 832000 832500 833000Gambar 7. Peta Distribusi CO 2 Udara Tanah Daerah Panas Bumi TambuKabupaten Donggala, Sulawesi Tengah