Resume Paper Tugas Matakuliah Eksplorasi Geofisika Panas Bumi

Kelas: A

Program Sarjana Prodi Teknik Geologi

Fakultas Teknik Geologi

Universitas Padjadjaran

2015

i

Daftar Isi

BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................................... 1

A. Latar Belakang ................................................................................................................ 1

B. Tujuan ............................................................................................................................. 1

C. Rumusan Masalah ........................................................................................................... 2

BAB II. DASAR TEORI ........................................................................................................... 3

A. Geografi dan Kondisi Geologi ........................................................................................ 3

B. Geotermal ........................................................................................................................ 3

C. Metode Geologi .............................................................................................................. 5

D. Metode Geofisika ............................................................................................................ 5

E. Metode Geokimia.......................................................................................................... 10

BAB III. HASIL PENELITIAN .............................................................................................. 13

A. Geologi .......................................................................................................................... 13

B. Geofisika ....................................................................................................................... 16

C. Geokimia ....................................................................................................................... 23

BAB IV. KESIMPULAN ........................................................................................................ 26

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 28

1

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kebutuhan energi dimasa mendatang akan semakin meningkat, sedangkan

cadangan sumberdaya energi terutama minyak bumi semakin menipis. Oleh karena itu

pemerintah mengeluarkan kebijakan mengenai diversifikasi enrgi sebagai langkah

dalam mengantisipasi krisis energi dimasa mendatang.

Energi panas bumi merupakan salah satu sumberdaya energi yang dapat

dimanfaatkan sebagai energi alternatif, yang potensinya sangat besar dan tersebar

hampir di seluruh kepulauan Indonesia, serta mempunyai sifat yang ramah

lingkungan/sedikit polusi dibanding dengan sumberdaya energi lainnya.

Salah satu upaya mendukung kebijakan di atas, maka pada tahun anggaran

2003 Proyek Inventarisasi Potensi Panas Bumi melakukan penyelidikan terpadu yang

meliputi beberapa disiplin ilmu kebumian, seperti; geologi, geokimia, dan geofisika di

daerah panas bumi G. Talang, Kabupaten Solok, Propinsi Sumatera Barat yang

dilaksanakan oleh staf Subdit Panas Bumi, Direktorat Inventarisasi Sumber Daya

Mineral. Dasar pertimbangan pemilihan lokasi panas bumi G. Talang adalah adanya

pemunculan mata air panas, steaming ground, hidrothermal eruption, dan batuan

alterasi, serta hasil dari penyelidikan terdahulu yang menunjukkan keberadaan sistem

panas bumi di daerah tersebut.

Secara administratif, daerah panas bumi G.Talang termasuk kedalam wilayah

Kabupaten Solok, Propinsi Sumatera Barat, pada posisi geografis terletak antara

100°35′30″ - 100°44′30″ Bujur Timur dan 0°52′00″ - 0°59′05″ Lintang Selatan.

B. Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui bagaimana prospek panas bumi di Gunung Talang, Kabupaten

Solok, Sumatera Barat

2. Untuk mengetahui struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian.

3. Untuk dapat mengklasifikasikan tipe air panas yang berada di daerah penelitian

4. Menggunakan beberapa metode – metode penelitian panas bumi dalam berbagai

pengukuran yang akan dilakukan

2

Untuk dapat memperoleh segala informasi yang berhubungan dengan prospek

geothermal di daerah penelitian dari aspek geologi, geokimia, geofisika serta dapat

membuat model tentatif panas buminya.

C. Rumusan Masalah

Pada penelitian ini, dapat dirumuskan beberapa pertanyaan antara lain :

1. Bagaimana prospek panas bumi di Gunung Talang, Kabupaten Solok, Sumatera

Barat?

2. Apa saja struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian?

3. Bagaimana klasifikasi tipe air panas yang berada di daerah penelitian?

4. Metode apa saja yang dapat digunakan untuk melakukan penyelidikan

geothermal?

5. Bagaimana model tentatif panas bumi di daerah penelitian?

3

BAB II. DASAR TEORI

A. Geografi dan Kondisi Geologi

Daerah penyelidikan terpadu pada penelitian ini adalah area G. Talang,

Kabupaten Solok, Propinsi Sumatera Barat yang dilaksanakan oleh staf Subdit Panas

Bumi, Direktorat Inventarisasi Sumber Daya Mineral. Dasar pertimbangan pemilihan

lokasi panas bumi G. Talang adalah adanya pemunculan mata air panas, steaming

ground, hidrothermal eruption, dan batuan alterasi, serta hasil dari penyelidikan

terdahulu yang menunjukkan keberadaan sistem panas bumi di daerah tersebut.

Secara administratif, daerah panas bumi G.Talang termasuk kedalam

wilayah Kabupaten Solok, Propinsi Sumatera Barat, pada posisi geografis terletak

antara 100°35′30″ - 100°44′30″ Bujur Timur dan 0°52′00″ - 0°59′05″ Lintang Selatan.

Gunung Talang sendiri (nama lainnya Salasi atau Sulasi) merupakan

gunung berapi yang terletak terletak di kabupaten Solok, provinsi Sumatera Barat,

Indonesia. Secara administratif, daerah panas bumi G.Talang termasuk kedalam

wilayah Kabupaten Solok, Propinsi Sumatera Barat, dan secara geografis terletak

antara 100°35′30″ - 100°44′30″ BT dan 0°52′00″ - 0°59′05″ LS. Gunung Talang

berlokasi sekitar 9 km dari kota Arosuka ibukota kabupaten Solok, dan sekitar 40 km

sebelah timur kota Padang. Gunung ini bertipe stratovolcano dengan ketinggian 2.597

m, merupakan salah satu dari gunung api aktif di Sumatera Barat, dan salah satu

kawahnya menjadi sebuah danau yang disebut dengan Danau Talang. Gunung Talang

sudah pernah meletus sejak tahun 1833 sampai dengan tahun 2007.

Ada empat kecamatan yang warganya bermukim di sekitar kaki gunung

ini, yakni kecamatan Lembah Gumanti, Danau Kembar, Gunung Talang, dan

Lembang Jaya. Jumlah penduduk di empat kecamatan itu mencapai 160.000 jiwa,

atau sepertiga dari jumlah penduduk kabupaten Solok.

B. Geotermal

Energi panas bumi atau geothermal energy adalah salah satu sumber energi

terbarukanyang dipercaya ketersediannya melimpah dan sangat ramah lingkungan.

Kandungan panas bumi yang dipunyai Indonesia, diyakini mencapai 40 persen dari

total potensi panas bumi dunia. Jika potensi ini di manfaatkan tidak terbayang berapa

4

energi yang dapat di ‘panen’ Indonesia. Meskipun melimpah dan ramah lingkungan

bukan berartigeothermal energy luput dari kekurangan.

Energi geothermal sendiri merupakan energi panas yang dihasilkan dan

disimpan di dalam bumi. Energi dihasilkan dari aktivitas tektonik yang terjadi di

dalam bumi. Di samping itu dapat pula berasal dari panas matahari yang diserap oleh

permukaan bumi.

Berikut ini akan dibahas lebih lanjut mengenai kelebihan dan kekurangan

energi geothermal (panas bumi).

a. Kelebihan Energi Geothermal (Panas Bumi)

Pemanfaatan energi geothermal atau panas bumi sebagai salah satu sumber energi

alternatif diyakini mempunyai berbagai keuntungan dan kelebihan. Di antara

kelebihan dan keuntungan pemanfaatan energi geothermal tersebut adalah :

1. Panas bumi (geothermal energy) merupakan salah satu sumber energi paling

bersih. Jauh lebih bersih dari sumber energi fosil yang menimpulkan polusi

atau emisi gas rumah kaca.

2. Geothermal merupakan jenis energi terbarukan yang relatif tidak akan habis.

Sumber energi ini terus-menerus aktif akibat peluruhan radioaktif mineral.

3. Energi Geothermal ramah lingkungan yang tidak menyebabkan pencemaran

(baik pencemaran udara, pencemaran suara, serta tidak menghasilkan emisi

karbon dan tidak menghasilkan gas, cairan, maupun meterial beracun lainnya).

4. Panas bumi (geothermal energy), dibandingkan dengan energi alternatif

lainnya seperti tenaga surya dan angin, bersifat konstan sepanjang musim. Di

samping itu energi listrik yang dihasilkan dari geothermal tidak memerlukan

solusi penyimpanan energi (energy storage) karena dapat dihasilkan sepanjang

waktu.

5. Untuk memproduksi energi geothermal membutuhkan lahan dan air yang

minimal, tidak seperti misalnya pada energi surya yang membutuhkan area

yang luas dan banyak air untuk pendinginan. Pembangkit panas bumi hanya

memerlukan lahan seluas 3,5 kilometer persegi per gigawatt produksi listrik.

Air yang dibutuhkan hanya sebesar 20 liter air tawar per MW / jam.

b. Kekurangan Energi Geothermal (Panas Bumi)

5

Selain memiliki kelebihan, energi geothermal pun memiliki kekurangan.

Di antara kekurangan energi geothermal adalah :

1. Biaya modal yang tinggi. Pembangunan pembangkit listrik geothermal

memerlukan biaya yang besar terutama pada eksploitasi dan pengeboran.

2. Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di sekitar

lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas bumi tersedia

di dekat permukaan.

3. Pembangunan pembangkit listrik geothermal diduga dapat mempengaruhi

kestabilan tanah di area sekitarnya.

C. Metode Geologi

Dalam kaitannya metode yang digunakan dalam pengamatan geologi dari metode yang

digunakan dalam pengerjaan ini adalah metode pengamatan geologi permukaan (surface mapping),

yaitu melakukan pengamatan langsung di lapangan. Data yang diambil berupa data

morfologi, litologi dan struktur geologi serta penentuan titik manifestasi panas bumi

berupa sifat fisik mata air, dan tanah hangat, selain pengamatan juga dilakukan

pengambilan contoh batuan dan dokumentasi untuk keperluan pengamatan yang lebih detail

dengan beberapa tahapan, diantaranya :

Tahap persiapan,

Tahap pengamatan,

Tahap analisa (analisa morfologi, analisa statigrafi, analisa struktur, analisa

petrografi, analisa fosil, dan analisa kimia air panas),

Tahap pembuatan peta,

Tahap pembuatan laporan.

D. Metode Geofisika

1. Metode Gravity

Metode gaya berat (gravitasi) adalah salah satu metode geofisika yang

didasarkan pada pengukuran medan gravitasi. Dalam metode ini yang dipelajari

adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah

permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan

6

medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi lainnya.Prinsip

pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu

material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah

permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini

penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi panas bumi.

Pengukuran ini dapat dilakukan di permukaan bumi, di laut maupun di

udara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat

medan variasi rapat batuan di bawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaannya

yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi

terhadap titik observasi lainnya. Sehingga sumber yang merupakan suatu zona

massa dibawah permukaan bumi akan menyebabkan suatu gangguan pada medan

gravitasi. Gangguan medan gavitasi ini-lah yang disebut sebagai anomali gravity.

Seperti yang diketahui, gaya gravitasi adalah suatu gaya yang bekerja

antara dua benda, besarnya gaya akan berbanding lurus dengan massa kedua

benda dan berbanding terbalik secara kuadrat dengan jarak antara kedua benda

tersebut. Interaksi antara benda-benda yang ada di sekeliling area pengukuran

akan berpengaruh terhadap nilai pengukuran. Survey dengan menggunakan

metode gravity memanfaatkan nilai percepatan gravitasi di area survey tersebut.

Perubahan percepatan pada suatu titik dengan titik lain di sekitarnya dapat

menandakan adanya perbedaan kandungan yang ada di bawah permukaan

bumi. Namun perubahan yang terjadi relatif kecil sehingga dalam pengukuran

dengan menggunakan metode gravitasi memerlukan alat ukur yang memiliki

kepekaan yang sangat tinggi yang dinamakan gravimeter.

Secara prinsip, metode gravity digunakan karena kemampuannya dalam

membedakan densitas dari suatu sumber anomali terhadap densitas lingkungan

sekitarnya. Dari variasi densitas tersebut dapat diketahui bentuk struktur bawah

permukaan suatu daerah. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini

penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik minyak maupun

mineral lainnya.

7

Dasar teori yang digunakan dalam metode gavity adalah hukum Newton

tentang gravitasi bumi. Jika dua benda dengan massa m1 dan m2 dipisahkan oleh

jarak r, maka gaya tarik menarik (F) antara kedua benda tersebut adalah :

Dimana :

F = Besar gaya gravitasi antara dua titik massa yang ada (newton)

G = Konstanta gravitasi (6.67 x 10-11 m3kg-1s-2)

m1 = Massa benda pertama

m2 = Massa benda kedua

r = Jarak antara benda pertama dan benda kedua (m)

Akan tetapi pada kenyataannya, bumi lebih mendekati bentuk spheroid,

relief permukaannya tidak rata, berotasi, ber-revolusi dalam sistem matahari serta

tidak homogen, sehingga variasi gravity disetiap titik dipermukaan bumi

dipengaruhi oleh berbagai faktor :

1. Lintang

2. Ketinggian

3. Topografi

4. Pasang surut

5. Variasi densitas bawah permukaan

Dalam melakukan survei gravity diharapkan satu faktor saja yaitu variasi

densitas bawah permukaan. Sehingga pengaruh 4 faktor lainnya harus dikoreksi

atau dihilangkan dari harga pembacaan alat.

Variasi percepatan gravitasi di permukaan bumi pada suatu lokasi (titik)

pengukuran diakibatkan oleh beberapa hal antara lain:

Letak lintang lokasi titik pengukuran, diakibatkan oleh permukaan bumi

tidak bulat sempurna.

Elevasi lokasi pengukuran , semakin tinggi suatu tempat di permukaan

bumi maka percepatan gravitasi bumi semakin kecil.

8

Keadaan topografi di sekitar lokasi titik pengukuran, kelebihan atau

kekosongan massa akibat adanya bukit dan lembah berpengaruh terhadap

percepatan gravitasi bumi.

Efek tidal, adanya bulan dan matahari berpengaruh terhadap percepatan

gravitasi bumi. Besarnya kurang lebih 3 mgal denga periode kurang lebih 12

jam.

Variasi rapat massa di bawah lokasi titik pengukuran, variasi rapat massa

di daerah pengukuran berpengaruh terhadap percepatan gravitasi bumi di

daerah pengukuran. Hal ini merupakan relevansi jadi target diadakannya

penyelidikan metode gravitasi.

2. Metode Geolistrik

Metode geolistrik resistivitas adalah salah satu metode yang cukup

banyak digunakan dalam dunia eksplorasi khususnya eksplorasi air tanah karena

resistivitas dari batuan sangat sensitif terhadap kandungan airnya dimana bumi

dianggap sebagai sebuah resistor. Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis

adalah salah satu dari jenis metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari

keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam

batuan di bawah permukaan bumi. Metode resistivitas umumnya digunakan untuk

eksplorasi dangkal, sekitar 300 – 500 m. Prinsip dalam metode ini yaitu arus

listrik diinjeksikan ke alam bumi melalui dua elektroda arus, sedangkan beda

potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil

pengukuran arus dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi harga

resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur.

Semakin besar jarak antar elektroda menyebabkan semakin dalam tanah

yang dapat diukur. Ada beberapa konfigurasi untuk tahanan jenis dalam

melakukan akuisi data.

Metoda geolistrik terdiri dari beberapa konfigurasi, misalnya yang ke 4

buah elektrodanya terletak dalam satu garis lurus dengan posisi elektroda AB dan

MN yang simetris terhadap titik pusat pada kedua sisi yaitu konfigurasi Wenner

dan Schlumberger. Setiap konfigurasi mempunyai metoda perhitungan tersendiri

untuk mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis batuan di bawah permukaan.

9

Metoda geolistrik konfigurasi Schlumberger merupakan metoda favorit yang

banyak digunakan untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan bawah

permukaan dengan biaya survei yang relatif murah.

Umumnya lapisan batuan tidak mempunyai sifat homogen sempurna,

seperti yang dipersyaratkan pada pengukuran geolistrik. Untuk posisi lapisan

batuan yang terletak dekat dengan permukaan tanah akan sangat berpengaruh

terhadap hasil pengukuran tegangan dan ini akan membuat data geolistrik

menjadi menyimpang dari nilai sebenarnya. Yang dapat mempengaruhi

homogenitas lapisan batuan adalah fragmen batuan lain yang menyisip pada

lapisan, faktor ketidakseragaman dari pelapukan batuan induk, material yang

terkandung pada jalan, genangan air setempat, perpipaan dari bahan logam yang

bisa menghantar arus listrik, pagar kawat yang terhubung ke tanah dsbnya.

‘Spontaneous Potential’ yaitu tegangan listrik alami yang umumnya

terdapat pada lapisan batuan disebabkan oleh adanya larutan penghantar yang

secara kimiawi menimbulkan perbedaan tegangan pada mineral-mineral dari

lapisan batuan yang berbeda juga akan menyebabkan ketidak-homogenan lapisan

batuan. Perbedaan tegangan listrik ini umumnya relatif kecil, tetapi bila

digunakan konfigurasi Schlumberger dengan jarak elektroda AB yang panjang

dan jarak MN yang relatif pendek, maka ada kemungkinan tegangan listrik alami

tersebut ikut menyumbang pada hasil pengukuran tegangan listrik pada elektroda

MN, sehingga data yang terukur menjadi kurang benar.

Untuk mengatasi adanya tegangan listrik alami ini hendaknya sebelum

dilakukan pengaliran arus listrik, multimeter diset pada tegangan listrik alami

tersebut dan kedudukan awal dari multimeter dibuat menjadi nol. Dengan

demikian alat ukur multimeter akan menunjukkan tegangan listrik yang benar-

benar diakibatkan oleh pengiriman arus pada elektroda AB. Multimeter yang

mempunyai fasilitas seperti ini hanya terdapat pada multimeter dengan akurasi

tinggi.

10

3. Metode Geomagnet

Metode magnetik merupakan salahsatu metode geofisika tertua yang

mempelajari karakteristik medan magnet bumi. Sejak lebih dari tiga abad yang

lalu telah diketahui bahwa bumi merupakan magnet yang besar. Bentuk bumi

sendiri tidak benar-benar bulat dan material penyusunnyapun tidak homogen, hal

ini mengakibatkan perubahan-perubahan pada lintasan garis gaya magnet.

Penyimpangan inilah yang disebut anomali geomagnet. Metode magnetik

mendasari survei geofisika dalam pencarian jebakan mineral dan struktur bawah

permukaan bumi secara signifikan.

Bumi sebagai benda magnet telah di kenal sejak lama. Prinsip dasar dari

metode magnetik ini ialah Hukum tarikan Coulomb. Satuan kuat kutub ditentukan

oleh syarat bahwa gaya magnetik (F) = 1 dyne cgs. Bila mana dua kutub terpisah

1 cm tanpa media seperti udara (nilai permeabilitas udara = 1). Kutub medan

magnet (H) tersebut dinyatakan dengan 1 Oested atau Gaus.

E. Metode Geokimia

Geokimia panas bumi/ geothermal mempelajari komposisi kimia fluida

panas bumi (air dan uap) untuk mengetahui karakteristik fluida dan proses proses

yang mempengaruhi fluida tersebut, baik di reservoir maupun saat fluida tersebut naik

ke permukaan. Tujuan utama dari eksplorasi geokimia adalah untuk mendapatkan

komposisi cairan bawah permukaan dalam sistem panas bumi dan menggunakannya

untuk mendapatkan informasi mengenai suhu, asal, dan arah aliran yang membantu

menemukan reservoir bawah permukaan. Equilibrium spesiasi diperoleh dengan

menggunakan program khusus dan simulasi proses (seperti proses pendidihan dan

pendinginan) untuk mendapatkan informasi lebih lanjut untuk memprediksi potensi

dan korosi yang terjadi.

Dasar filosofi di balik menggunakan metode geokimia dalam eksplorasi

panas bumi adalah bahwa cairan di permukaan ( larutan berair atau campuran gas )

mencerminkan fisika-kimia dan kondisi termal di reservoir panas bumi di kedalaman.

(Iceland Geosurvey, 2009)

Adapun pada tahapan eksplorasi geokimia, beberapa aspek yang perlu

diamati adalah (Herdianta, 2012):

11

Analisa komposisi air panas :

o Manifestasi permukaan, kenampakan alamiah (mis. mata air panas, fumarola,

kolam panas)

o Sumur pemboran

Mengetahui distribusi berbagai jenis air

Mempelajari efek boiling dan mixing

Menafsirkan suhu dan pH reservoir

Menduga terbentuknya pengendapan dan korosi pada pipa alir

Memonitor perubahan reservoir terhadap waktu.

Data yang diperlukan akan diambil pada tahapan eksplorasi yang terbagi

menjadi dua (2) yaitu eksplorasi pendahuluan dan eksplorasi detil. Adapun eksplorasi

pendahuluan yang dilakukan adalah

Survei (Eksplorasi) pendahuluan:

Inventarisasi manifestasi permukaan:

o Lokasi (dan utilisasi)

o Deskripsi manifestasi (tipe, dimensi, jumlah keluaran, dll)

o Pengukuran karakteristik manifestasi (toC, pH, debit, dll)

o Deskripsi kondisi sekitar (tanah, udara, alterasi permukaan, dll)

Gambaran tentang sistem panas bumi

Potensi sumber daya (hilang panas alamiah)

Survei (Eksplorasi) Lanjutan:

Pengambilan sampel air:

o Pengambilan disarankan pada akhir musim kering

o Pengukuran pH

o Titik keluaran langsung (temperatur dan debit tertinggi)

o Dimasukkan dalam botol plastik (polietilen) dan gelas untuk analisa isotop

o Disaring dan bisa diasamkan

o Ukuran > 100 mL untuk analisa anion dan kation utama, ~20 mL untuk

analisa isotop stabil 18O dan D

o Deskripsi/informasi tentang sampel secara lengkap

o Analisa anion (Cl-, SO42-, HCO3

-) dan kation utama (Na+, K+, Mg2+),

isotop stabil, unsur jejak.

Pengambilan sampel gas:

12

o Dilakukan pengukuran suhu

o Titik keluaran langsung (temperatur dan debit tertinggi)

o Dimasukkan dalam botol Giggenbach yang telah diisi NaOH

o Deskripsi/informasi tentang sampel secara lengkap

o Analisa kandungan S, H2O, CO2, H2S, NH3, He, Ar, O2, N2 dan CH4, serta

HF, HCl, Ne, CO, gas hidrokarbon, oksidasi sulfur.

Pengambilan sampel air dingin (meteorik)

Pengambilan sampel tanah dan udara tanah:

o Manifestasi kurang tampak di permukaan

o Identifikasi zona permeabel (kemungkinan zona upflow)

o Grid pengambilan sampel: 1x1 km atau 1x2 km, 250x250 m atau 150x300

m, 100x100 m atau 50x25 m

o Sampel tanah diambil pada horison A, sedangkan sampel udara tanah

diambil pada kedalaman yang sama (umumnya 1 m)

o Survei tanah: Hg, As, Sb, B dan NH3, dan survei udara tanah: CO2, Hg,

S, He, Rn

o Diperlukan survei pra dan pasca pengambilan sampel.

13

BAB III. HASIL PENELITIAN

A. Geologi

Tatanan geologi di daerah penyelidikan didominasi oleh gejala-gejala tektonik

berupa busur magma dan sistem sesar Sumatera. Keduanya merupakan gejala tektonik

utama yang bersifat regional, membujur sepanjang 1650 Km dari Aceh sampai ke

teluk Semangko dan lebih di kenal sebagai sesar Semangko yang sampai saat ini

masih aktif.

Batuan tertua yang dianggap sebagai batuan dasar (basement rock) di daerah

penyelidikan dijumpai di bagian baratdaya (Bukit Putus) dan timurlaut (Bukit

Muncung), yang disusun oleh batuan metamorf yang berumur Pra-Tersier.

Selanjutnya secara tak selaras diendapkan batuan vulkanik tua yang terdiri dari aliran

piroklastika dan aliran lava yang tak terpisahkan, tersebar di bagian barat dan timur

daerah penyelidikan, berumur Quarter Bawah sampai Tersier Atas. Di bagian utara

terdapat dua bukit, yaitu Bukit Kili Kecil dan Kili Gadang, Bukit tersebut

diperkirakan sebagai intrusi yang pemunculannya di picu oleh keberadaan sesar

normal Batu Barjanjang. Di sekitar Bukit Kili Gadang dan Kili Kecil tersebut terdapat

pemunculan mata air panas bertemperatur 40 dan 49°C dengan pH = 7 (netral).

Batuan produk Bukit Bakar tersebar di bagian timur daerah penyelidikan yang

tersusun dari piroklastika dan lava andesitik, sebagian besar telah terlapukan sangat

kuat. Di bagian tengah daerah penyelidikan terdapat Danau Talang, yang di duga

sebagai bekas pusat erupsi masa lampau, hal ini diperkuat dengan dijumpainya batuan

berstruktur kerak roti (bread cracks) di sekitar tepi danau tersebut dan batuan

teralterasi. Pusat erupsi yang sekarang berupa danau kawah (crater lake) ini

diperkirakan dipicu oleh keberadaan struktur sesar normal Danau Talang yang berarah

baratlaut-tenggara. Kemudian muncul G. Batino yang diperkirakan sebagai bagian

dari Gunungapi Talang tua (2450 m dpl). Gunungapi strato ini disususun oleh

perselingan antara batuan piroklastika dan lava. Dijumpainya batuan piroklastika

dengan penyebaran yang cukup luas di bagian utara, di duga merupakan hasil erupsi

yang cukup kuat terjadi dalam sejarah letusanya, menyisakan dinding kaldera di

bagian timur dan selatan kawah Batino. Produk termuda batuan vulkanik berasal dari

G. Jantan yang merupakan kerucut termuda dari Gunungapi Talang (2600 m dpl).

Satuan batuan produk Gunung Jantan tersebar di bagian utara, yang disusun oleh lava

andesitik dan aliran piroklastika.

14

Berdasarkan hasil “Radiocarbon Dating” dari sampel “charcoal” di lokasi

sekitar Tabel (TL-27) pada satuan piroklastika ini memberikan umur absolut 4200 ±

100 B.P (Kuarter Atas). Di bagian puncak G. Jantan terdapat kawah-kawah yang tidak

aktif lagi. Aktivitas berupa hembusan fumarola/solfatara, steaming ground dan batuan

alterasi terdapat di bagian atas tubuh G. Jantan, yaitu di sekitar Gabuo Atas, Gabuo

Ilalang, dan Gabuo Bawah. Letusan freatik terakhir terjadi di Gabuo Atas pada

September 2001. Selanjutnya endapan permukaan terdapat di bagian utara daerah

penyelidikan yang umumnya berlereng relatif landai, dan sebagian di kaki baratlaut

Gunung Batino. Penyusun batuan ini terdiri dari material vulkanik tua yang

terombakan yang bersifat laharik. (Gambar 1)

Gambar 1. Peta geologi daerah penyelidikan panas bumi G. Talang, Kab. Solok,

Sumatera Barat

Manifestasi Panas Bumi

Mata Air Panas

15

Mata air panas ini muncul di Batu Barjanjang, Bk. Gadang, Padang Damar,

Garara, Sonsang, Buah Batuang serta di Bk. Kili Gadang dan Kili Kecil.

Umumnya ber-pH netral, T = 40 - 53°C, kecuali di Gabuo Atas T = 94°C dan

pH = 2, dengan debit antara 1 sampai 70 l/m.

Lapangan Fumarola/Solfatara

Manifestasi ini berada di Gabuo Bawah, Gabuo Ilalang, dan Gabuo Atas,

dengan ketinggian antara 1200 sampai 1900 m dpl., T = 80 hingga 96°C,

hembusan lemah-cukupkuat, dengan kadar uap air cukup tinggi, tercium bau

gas belerang. Di sekitarnya terdapat batuan ubahan hasil proses hidrotermal

tersebut.

Letusan Freatik

Letusan freatik ini terjadi pada 25 September 2001 di bagian atas tubuh

Gunung Jantan (Gabuo Atas, 1840 m dpl.). Menyisakan lubang/kawah

berukuran 1.5 x 1 m dengan kedalaman 0.5 m dan terdapat bualan air panas

dengan T = 94°C, dan pH = 2.

Batuan Ubahan Hidrotermal

Batuan ubahan tersebar di daerah Gabuao Atas, Gabuo Ilalang dan Gabuo

Bawah, dengan luas penyebaran sekitar 200 x 800 m dan di sekitar mata air

panas Padang Damar. Hasil analisis sebanyak 10 contoh batuan ubahan

dengan meggunakan PIMA disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1.: Geotermometer mineral batuan ubahan

16

Berdasarkan kondisi temperatur sekarang di daerah Gabuo Atas, yaitu: 96°C

maka kehadiran mineral illite diperkirakan merupakan sisa atau fosil yang

terbentuk pada masa lampau (T=220 - 300°C).

Mineral-mineral ubahan yang terdapat di Padang Damar terdiri atas

monmorillonite, kaolinite dan gypsum. Adanya mineral dari kelompok sulfate

yaitu gypsum (CaSO4.2H2O), dan juga hadirnya mineral kaolinite yang

pembentukannya berasal dari fluida hidrotermal yang berkomposisi asam

(pH=3-4) maka diperkirakan bahwa di lokasi tersebut pada masa lampau

pernah terjadi aktivitas hembusan steam/fumarola yang menghasilkan batuan

alterasi tersebut. Tipe ubahan di daerah penyelidikan adalah “argilic” sampai

“advance argilic”.

Sinter Karbonat

Sinter karbonat dijumpai hampir di semua lokasi mata air panas, kecuali mata

air panas Bukit Kili Gadang, Kili Kecil dan Gabuo Atas., dengan ketebalan

bervariasi dari beberapa mm sampai 2 meteran.

Panas yang Hilang/Heat loss

Pengukuran kehilangan panas/heat loss di lakukan di lokasi-lokasi

pemunculan gejala kenampakan panas bumi seperti: mata air panas, kolam air panas,

tanah panas. Hasil perhitungan “heat loss” di daerah penyelidikan sebesar 1.5 MW,

angka ini merupakan angka minimal karena belum semua manifestasi yang ada

dihitung.

B. Geofisika

Geomagnetik

Pada peta anomali magnet total (Gambar 3) menunjukan adanya beberapa kelurusan

anomali magnet dengan nilai rendah/tinggi yang berarah hampir baratlaut-tenggara

yang ditafsirkan sebagai cerminan dari struktur patahan yang mempunyai hubungan

erat dengan kenampakan manifestasi panas bumi. Hasil pengukuran magnet di daerah

ini dibagi dalam tiga kelompok, yaitu daerah dengan nilai besaran anomali magnet

tinggi dengan nilai > 50 gamma ditafsirkan sebagai batuan yang bersifat magnetik

sebagai batuan vulkanik terdiri dari bongkah andesit sampai lava. Daerah ini muncul

di bagian tengah, utara dan barat laut. Daerah anomali magnet rendah dengan nilai 50

17

s/d -250 gamma, ditafsirkan sebagai batuan bersifat nonmagnetik terdiri dari batuan

meta, piroklastika, menyebar di bagian barat dan baratlaut dan tenggara. Daerah

dengan anomali magnet < -250 gamma, ditafsirkan sebagai batuan yang nonmagnetik

ditafsirkan sebagai daerah ubahan kuat, terlihat di bagian selatan dan timurlaut daerah

penyelidikan.

Gambar 3. Peta anomali magnetik total, daerah panas bumi G. Talang, Kab. Solok,

Sumatera Barat

Gaya Berat

Dengan menggunakan densitas contoh batuan dan hasil estimasi Parasnis, maka

perhitungan anomali Bouguer menggunakan densitas 2,61 g/cm3.

a. Anomali Bouguer (densitas = 2,61 g/cm3)

Daerah penyelidikan umumnya didominasi oleh anomali gaya berat negatif , yaitu

mulai dari ujung barat daya sampai kearah timur laut, sedangkan anomali positif

hanya terdapat dibagian ujung timurlaut daerah penyelidikan (Gambar 4).

18

Gambar 4. Peta anomali Bouguer densitas 2,61 g/cm3, daerah panas bumi G. Talang,

Kab. Solok, Sumatera Barat

Anomali negatif tinggi yang mendominasi bagian tengah daerah penyelidikan

kompleks mata air panas (MAP) Cupak (Padang Damar - Songsang) sampai MAP

Batu Berjanjang diperkirakan berkaitan dengan struktur sesar dan zona hancuran, dan

berkaitan dengan daerah/zona ubahan.

Nilai anomali negatif sedang yang terdapat dibagian baratdaya dan agak ke timur laut

daerah penyelidikan diperkirakan berkaitan dengan zona sesar yang terdapat di daerah

tsb. Daerah anomali negatif rendah di baratdaya ditempati oleh batuan vulkanik tua

(andesit dan breksi tufa), lava andesit dari gunungapi Batino dan fragment breksi dari

endapan sekunder.

Anomali positif yang terdapat di bagian timur laut daerah penyelidikan didominasi

oleh batuan metamorfik (filit).

b. Struktur gaya berat

Pola lineasi dari ketiga anomali Bouguer, sisa dan regional memperlihatkan pola

liniasi berarah baratlaut-tenggara, yang disertai dengan pembelokan dan pengkutuban

anomali (posistif dan negatif), mencerminkan arah utama struktur sesar di daerah

penyelidikan berarah baratlaut – tenggara searah dengan sesar Sumatra. Diperkirakan

sistem sesar di daerah G. Talang/penyelidikan merupakan “segmen sistem sesar besar

19

Sumatra yang bergerak mendatar”. Sedangkan lekuk-lekuk terban (pembelokan

anomali) dan pengukutuban anomali diperkirakan disebabkan oleh sesar merencong

yang diremajakan kembali sekitar akhir tersier dengan arah timurlaut-baratdaya.

Geolistrik dan Head-on

a. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 500 m

Sebaran tahanan jenis semu secara umum masih memiliki pola dimana nilai tahanan

jenis relatif tinggi di selatan dan merendah ke utara (Gambar 5). Luas anomali Batu

Berjanjang masih relatif sama namun nilai tahanan jenis di B-2900 lebih rendah yaitu

15 Ωm. Yang terlihat menonjol adalah kemunculan anomali rendah lainnya di

tenggaranya dan memiliki luas yang lebih lebar serta konsetrik ke titik C-2000 di

sekitar Air Sirah - Kaladi. Nilai tahanan jenis terendah adalah 34 Ωm di C-2000.

Dengan mempertimbangkan bahwa kedua anomali rendah ini berkaitan dengan proses

hidrotermal yang sama dari G. Talang, maka kedua anomali ini dikelompokkan

menjadi anomali G. Talang. Namun demikian, anomali G. Talang ini masih belum

terlihat kecenderungan meluas ke arah barat, yakni ke arah kompleks manifestasi

panas bumi G. Talang (di Buah Batuang dan Gabuo). Anomali Cupak yang di utara,

nilai tahanan jenis terendah di titik A-10500 dan A-11000 masing-masing 18 Ωm dan

20 Ωm.

Gambar 5. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 500 m, daerah panas bumi G. Talang,

Kab. Solok, Sumatera Barat

20

b. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 1000 m

Pola umum sebaran tahanan jenisnya masih sama seperti pada peta AB/2 = 500m

(Gambar 6). Anomali G. Talang pada peta ini memiliki pola yang mirip dengan

anomali pada peta AB/2 = 500 m. Nilai tahanan jenis terendah adalah 15 Ωm di titik

B-2000. Pola anomali Cupak relatif sama, namun nilai tahanan jenis relatif mengecil

sehingga sebaran anomali relatif melebar terutama ke arah barat dan timur.

Gambar 6. Peta tahanan jenis semu AB/2 = 1000 m, daerah panas bumi G. Talang,

Kab. Solok, Sumatera Barat

c. Penampang Tahanan Jenis Sebenarnya

Pemodelan tahanan jenis pada lintasan B dibuat dengan menggunakan empat data

sounding di titik B-2000, B-2900, B-4500, dan B-6000 dan dibantu dengan data

mapping lainnya (Gambar 7). Secara umum, struktur tahanan jenis dibagi menjadi

dua kelompok: kelompok di dalam anomali G. Talang dan di luar anomali .

Kelompok anomali G. Talang secara umum menunjukkan tiga lapisan tahanan jenis:

lapisan pertama adalah lapisan resistif dengan nilai tahanan jenis > 1000 Ωm dan

ketebalan berkisar antara 50 – 200 m. Lapisan resistif ini diinterpretasikan berkorelasi

dengan batuan vulkanik (piroklastik dan bongkah lava) yang masih segar. Lapisan

kedua adalah lapisan konduktif dengan nilai tahanan jenis berdegradasi dari 12 s.d. 30

Ωm, berarah baratlaut dengan ketebalan berkisar antara 500 – 1000 m.

21

Gambar 7. Struktur tahanan jenis Lintasan B, daerah panas bumi G. Talang, Kab.

Solok, Sumatera Barat

d. Struktur head-on

Lapisan konduktif diinterpretasikan berkorelasi dengan batuan vulkanik terubah

argilik dan berfungsi sebagai batuan penudung bagi sistem panas G. Talang. Lapisan

ketiga adalah basemen tahanan jenis bernilai sekitar 60 Ωm dan diinterpretasikan

sebagai berkorelasi dengan batuan vulkanik yang terubah propilitik yang merupakan

batuan reservoar. Sementara kelompok kedua adalah kelompok di luar reservoar yang

secara umum memiliki struktur dua lapisan tahanan jenis resistif: lapisan resisitif

pertama bernilai >1000 Ωm dengan ketebalan sampai 250 m dan berkorelasi dengan

batuan piroklastik dan bongkah lava yang masih segar, dan lapisan resistif kedua

bernilai 150 – 200 Ωm yang berkorelasi dengan batuan piroklastik yang sedikit

terubah/ terpengaruh oleh fluida panas bumi.

Pengukuran head-on dilakukan pada Lintasan-X dengan panjang lintasan pengukuran

2000 m, jarak titik ukur 100 m, arah lintasan baratdaya – timurlaut. Hasilnya

(Gambar 8) menunjukkan sebaran titik-titik potong tidak jelas membentuk

kelurusan-kelurusan yang mengarah pada pola struktur tegas, namun cenderung

membatasi zona tahanan jenis semu rendah (< 30 Ωm) di sekitar mata air panas Batu

Berjanjang.

22

Gambar 8. Penampang tahanan jenis semu dan struktur Head-on, Lintasan X, daerah

panas bumi G. Talang, Kab. Solok, Sumatera Barat

Model Tentatif Panas Bumi

Berdasarkan hasil penyelidikan terpadu dapat dibuat suatu model tentatif sistem panas

bumi di daerah G. Talang tersebut (Gambar 9). Secara umum, model tentatif ini

memuat dua buah sistem panas bumi yaitu sistem panas bumi G. Talang dan sistem

panas bumi Bukit Kili - Cupak.

Gambar 9. Model tentatif panas bumi daerah G. Talang, Kab. Solok, Sumatera Barat

a. Potensi Energi

Berdasarkan perhitungan suhu geotermometri T silika (SiO2) = 160°C dan

geotermometri gas = 219°C, luas areal prospek (A) dari penyebaran anomali tahanan

23

jenis rendah kelompok G.Talang sekitar 4 km2 dan kelompok Cupak sekitar 9 km2,

dan dengan formula :

Q = 0.2317 x A x (Tag – Tcut-off),

maka estimasi potensi energi pada kelompok G.Talang berkisar antara 36

– 37 MWe, dan kelompok Cupak didapat potensi energi sebesar 81 – 83 Mwe yang

cukup besar bila dikembangkan sebagai energi pembangkit listrik, dan dapat

dimanfaatkan secara langsung (‘direct used’) guna sterilisasi lahan pertanian dan

pengeringan hasil pertanian/perkebunan.

C. Geokimia

Hasil Analisis Air dan Tipe Air Panas

Hasil analisis kimia dari 8 sampel air panas dan tiga sampel air dingin tertera pada

Tabel 2. Komposisi kimia dari mata air panas menurut diagram segi tiga Cl - SO4 -

HCO3 (Gambar 2) dan Na-K-Mg terletak pada posisi sulfat dan bikarbonat dan

termasuk “immature water”.

Konsentrasi sulfat tinggi pada air panas Gabuo Atas di sebabkan oleh tingginya

konsentrasi gas dalam uap pada temperatur tinggi (di permukaan 95 oC), kaya dengan

gas-gas G.Api aktif Talang diantaranya H2S, bercampur dengan air meteorik dan

terjadi reaksi oksidasi membentuk air terlarut sulfat yang bersifat asam (pH = 2.22).

Sedangkan tipe air sulfat netral (pH = 8.26) di Buah Batuang, dimungkinkan terjadi

karena masih adanya bocoran gas H2S ke lokasi tersebut, namun telah terjadi

netralisasi air panas disebabkan tingginya konsentrasi kation terlarut dan tingginya

debit air panas. Sedangkan tipe air bikarbonat Batu Berjanjang, Sungai Jernih, Padang

Damar, Sonsang, Garara dan air panas Bukit Kili Kecil diindikasikan oleh konsentrasi

bikarbonat yang lebih tinggi.

24

Gambar 2.: Diagram segi tiga kandungan relatif Na-K-Mg, daerah panas bumi G.

Talang

Tabel 2.: Hasil analisis air panas dan air dingin di daerah panas bumi G. Talang, Kab.

Solok

Hasil Analisis Tanah dan Udara Tanah

Konsentrasi Hg tanah, bervariasi antara 45 ppb (di A8500) s.d. 6332 ppb (pada batuan

teralterasi) pada nilai background adalah 1069 ppb. Nilai Hg yang cukup signifikan

diindikasikan dengan nilai > 2500 ppb dan nilai antara 400- 2500 ppb yang terletak di

sekitar Gabuo Atas, Gabuo Bawah, Buah Batuang sampai mendekati Batu Berjanjang.

25

Luas anomali tinggi Hg ini diperkirakan 1,5 km2. Sedangkan nilai terendah kurang

dari 150 ppb terletak di bagian tenggara daerah penyelidikan.

Konsentrasi CO2 tanah terendah 0,13 % (C9500) dan tertinggi 3 %. Nilai background

diperoleh 1,41%. Nilai CO2 yang cukup signifikan diindikasikan oleh nilai > 1,5 %

dan antara 1,0–1,5%, terletak di sekitar manifestasi Gabuo Atas, Gabuo Bawah, Buah

Batuang sampai mendekati Batu Berjanjang. Luas anomali sebaran CO2 bernilai tinggi

ini mencapai ± 3 km2.

Hasil Analisis Gas

Fumarola Gabuo Atas (T = 94,5oC) ditandai dengan adanya sublimasi belerang

sedangkan fumarola Gabuo Bawah (T = 69 oC) tidak dijumpai sublimasi belerang.

Komposisi gas yang terdeteksi pada Gabuo Atas ditunjukkan oleh konsentrasi CO2

(93,77%) dan H2S (2,66%) yang lebih tinggi daripada konsentrasi N2 (2,06%).

Sedangkan pada Gabuo Bawah konsentrasi N2 (42,91%) sangat tinggi dan lebih tinggi

daripada konsentrasi gas lainnya, seperti CO2(19,56%) dan H2S (0,44%). Ini

mengindikasikan bahwa gas dari Gabuo Bawah sudah terkontaminasi oleh udara luar.

Standart konsentrasi N2 dalam udara normal sekitar 78%.

Pendugaan Suhu Bawah Permukaan

Temperatur bawah permukaan di daerah penyelidikan G. Talang adalah

160oC (geotermometer SiO2) sebagai temperatur minimum dan 219oC

(geotermometer gas) sebagai temperatur maksimum, (Fournier, 1981 dan Giggenbach,

1988).

26

BAB IV. KESIMPULAN

Satuan stratigrafi daerah panas bumi Talang disusun oleh batuan vulkanik

kuarter, dan batuan pre-tersier.Batuan tertua yang dianggap sebagai batuan dasar

(basement rock) di daerah penyelidikan adalah batuan metamorf yang berumur

Pra-Tersier, yang di ditutupi secara tidak selaras oleh batuan produk Vulkanik

Tua. Selanjutnya dijumpai Satuan Batuan produk Bk. Kili (batuan intrusi), Bk.

Bakar, Batuan Vulkanik D. Talang, G. Batino, dan G. Jantan, yang merupakan

kerucut termuda (4200 ± 100 B.P or Upper Quartenary). Satuan endapan

permukaan berupa lahar merupakan satuan batuan termuda yang ada di daerah

penyelidikan.

Terdapat dua daerah prospek panas bumi, yaitu; daerah prospek panas bumi G.

Talang dan daerah prospek Bk. Kili.

Manifestasi panas bumi di daerah penyelidikan terdiri atas mata air panas,

lapangan fumarola/solfatara, steaming ground, batuan teralterasi, dan letusan

freatik. Klasifikasi tipe air panas terdiri dari tipe air panas sulfat asam, sulfat

netral dan bikarbonat. Berdasarkan perhitungan suhu geotermometri T silika

(SiO2) = 160°C dan geotermometri gas = 219°C.

Struktur yang berkembang di daerah penyelidikan umumnya berjenis sesar

normal yang berarah baratlaut tenggara yang merupakan bagian dalam sistem

sesar besar Sumatera (Semangko) dan struktur kawah sebagai pusat erupsi

Sesar normal Batu Berjanjang merupakan struktur yang mengontrol pemunculan

mata air panas, dengan temperatur 40 - 55°C dan pH netral yang diinterpretasikan

sebagai ‘out flow’.

Klasifikasi tipe air panas terdiri dari tipe air panas sulfat asam, sulfat netral dan

bikarbonat.

Pola lineasi gaya berat memperlihatkan pola struktur berarah baratlaut - tenggara

Hasil magnet menunjukkan adanya kelurusan anomali magnet yang berkorelasi

dengan pola aliran sungai dan anak sungai atau alur yang terdapat di daerah

penyelidikan yang diduga mencerminkan keberadaan sesar-sesar berarah

baratlaut-tenggara dan hampir utara-selatan. Anomali tahanan jenis semu

mengindikasikan adanya dua sistem panas bumi di daerah survei: sistem G.

Talang dan sistem Bt. Kili – Cupak

27

Luas prospek sistem G. Talang diperkirakan dari luas tahanan jenis rendah sekitar

4 km2, dan 8 km

2, untuk daerah Talang, dan Cupak dengan potensi berkisar

antara 36 – 37 MWe, dan 81 – 83 MWe.

28

DAFTAR PUSTAKA

Fournier, R.O. 1981. “Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and

reservoir Engineering, Geothermal System: Principles and Case Histories”. New

York: John Willey & Sons

Giggenbach, W.F. 1988. “Geothermal Solute Equilibria Deviation of Na-K-Mg-Ca, Geo-

Indicators. Geochemica Acta No. 52. pp.2749 – 2765

Nikmatul Akbar dkk. 1972. “Inventarisasi Kenampakan Gejala Panas Bumi di Gunung

Talang, Sumatera Barat”, Direktorat Vulkanologi

Silitonga dkk. 1995, “Peta Geologi Lembar Solok, Skala 1:250.000”, Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi, Bandung

Telford, W.D et. al. 1982. “Applied Geophysics.”, Cambridge: Cambridge Universty Press.