SURVEI ALIRAN PANAS (HEAT FLOW)

DAERAH PANAS BUMI PERMIS

KABUPATEN BANGKA SELATAN, PROVINSI BANGKA BELITUNG

Edy Purwoto, Yuanno Rezky, Robertus S.L. Simarmata

Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi

SARI

Daerah panas bumi Permis secara umum berada pada tatanan geologi yang

didominasi oleh batuan sedimen dan intrusi granit serta berada pada administrasi daerah

Permis, Kecamatan Simpang Rimba, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka Belitung.

Gejala panas bumi diperlihatkan oleh manifestasi panas bumi berupa 2 mata air panas

yang berdekatan dengan temperatur berkisar antara 49 – 57 °C yang berada di daerah

penyelidikan.

Temperatur dasar lubang berkisar antara 28,36 hingga 59,96 oC, dengan luas daerah

anomali mencapai ± 6,52 km2, sebaran nilai gradien temperatur permukaan berkisar antara

0,01 hingga 0,13 oC/m dengan total luas zona anomali adalah ± 2,57 km2 dan Sebaran nilai

aliran panas (heat flow) berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2 dengan total luas zona anomali

adalah ± 1,63 km2.

Hasil kompilasi dari beberapa zona anomali yaitu, anomali gradien termal, anomali

temperatur dasar lubang, anomali aliran panas serta hasil kompilasi dari penyelidikan

terdahulu, terdapat konsistensi di bagian utara daerah penyelidikan. Konsistensi ini

kemungkinan berkaitan erat dengan aktivitas sesar sesar yang ada serta adanya pelapukan

batuan granit yang menghasilkan endapan batupasir kuarsa dimana pada proses ini dapat

menghasilkan /membentuk unsur radiokatif.

Secara keseluruhan aliran panas di daerah ini masih sangat dikontrol oleh keberadaan

manifestasi panas bumi Permis yang secara geologi di susun oleh batuan granit sebagai

pembawa radioktif yang diperkirakan sebagai pembawa panas dan berada dalam daerah

prospek 3G daerah panas bumi Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka

Belitung.

PENDAHULUAN

Daerah panas bumi Permis dipilih

sebagai salah satu daerah penyelidikan

setelah mengkaji data hasil Survei Terpadu

(Geologi, Geokimia dan Geofisika Daerah

Panas bumi Permis pada tahun 2014),

yang menunjukan adanya prospek panas

bumi di daerah tersebut. Manifestasi panas

bumi di daerah penyelidikan berupa

kemunculan kelompok mata air panas

Permis dengan temperatur berkisar antara

49 - 57°C.

Secara administratif daerah panas

bumi Permis termasuk ke dalam wilayah

Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi

Bangka Belitung (Gambar 1).

Daerah penyelidikan tersusun

Berdasarkan urutan stratigrafinya dari

batuan berumur tertua sampai ke paling

muda adalah Satuan Batupasir (TRp),

Satuan Granit Permisan (TJg), serta

endapan permukaan berupa Endapan

Rawa dan Pantai (Qs) dan Aluvium (Qa).

Batupasir tersingkap luas di daerah Permis,

hampir mencapai 50% dari luas daerah

panas bumi Permis. Jika disebandingkan

dengan Peta Geologi Bangka Selatan

(Margono, 1995), batupasir di daerah

Permis sebanding dengan batupasir

Formasi Tanjung Genting yang berumur

Trias. Satuan batuan granit tersingkap luas

di bagian tenggara dan selatan daerah

panas bumi Permis, serta setempat-

setempat di bagian tengah dan baratlaut.

Granit di daerah ini sama dengan granit

Klabat yang secara umum terdapat di

Pulau Bangka. Jika disebandingkan

dengan Peta Geologi Bangka Selatan

(Margono, 1995), granit tersebut

merupakan bagian dari Granit Klabat yang

berumur Trias Akhir dan menerobos satuan

batupasir Formasi Tanjung Genting yang

berumur Trias. Endapan permukaan

terdapat di bagian utara dan tengah daerah

panas bumi Permis. Lokasi ini merupakan

lahan bekas tambang timah yang terisi oleh

endapan permukaan berupa pasir,

lempung, dan kerikil. Satuan endapan

aluvium terdapat di sepanjang Sungai

Bangkakota yang mengalir ke arah pantai

barat, yaitu di daerah Tanjung Karak.

Aluviumnya tersusun oleh endapan pasir

kuarsa dan lumpur (Gambar 2).

Manifestasi panas bumi di daerah

panas bumi Permis berada di sekitar pasir

endapan permukaan di daerah bekas

tambang timah yang kemunculannya

dikontrol oleh sesar mendatar berarah

baratlaut-tenggara sampai utara-selatan.

Pembentukan sistem panas bumi di

Daerah Permis diperkirakan berasosiasi

dengan tubuh batuan plutonik dengan

dimensi yang besar, yaitu batolit Granit

Klabat yang berumur Trias Akhir – Jura

Awal. Dengan umur batuannya yang sudah

tua, maka diperkirakan sisa panas dari

magma yang dimilikinya pun sudah sangat

sedikit. Hal lain yang diperkirakan menjadi

sumber energi panas dari tubuh batolit

granit adalah kandungan unsur

radioaktifnya.

Litologi pembentuk reservoir diduga

merupakan akibat dari proses aktivitas

tektonik yang berlangsung sejak Perem

yang membentuk struktur kekar yang

intensif dan memungkinkan batuan

malihan dan plutonik yang sudah terbentuk

sebelumnya memiliki permeabilitas yang

cukup baik untuk meloloskan fluida,

khususnya fluida hidrotermal di daerah

penyelidikan. Anomali panas tinggi di

sekitar tubuh granit selanjutnya memanasi

air meteorik yang masuk ke kedalaman,

dan selanjutnya secara konvektif air panas

tersebut menuju ke permukaan sebagai

fluida panas melalui jalur atau bidang

sesar.

Sistem panas bumi Permis

diperkirakan tidak memiliki lapisan

penudung dikarenakan tidak terjadinya

interaksi intensif antara fluida panas dan

batuan untuk membentuk lapisan lempung

ubahan melalui proses alterasi batuan

(Survei Geologi dan Geokimia, 2010).

Pasokan fluida sistem panas bumi

berasal dari air meteorik, yaitu air meteorik

yang mengalami penetrasi sangat dalam

melalui media kekar atau sesar yang

kemudian kembali menuju ke permukaan

sebagai air panas setelah berinteraksi

terlebih dahulu dengan sumber panas yang

berasal dari aktivitas unsur-unsur radioaktif

penyusun batuan granit. Kontak antara

fluida panas dengan batuan akan

mengubah sifat kimia dari fluida tersebut.

Kehadiran fluida magmatik sebagaimana

terindikasi dari kandungan SO4=, Cl- dan

hasil plotting isotop Oksigen 18 dan

Deuterium, telah mengakibatkan

terbentuknya karakteristik fluida yang baru.

Selain itu, dalam pemunculannya menuju

permukaan, fluida panas tersebut

diperkirakan mengalami percampuran

dengan air permukaan, di antaranya

pengaruh penetrasi air laut yang banyak

terkandung dalam endapan pasir di daerah

sekitar mata air panas Permis. Hal itu dapat

dilihat dari hasil plotting pada diagram

segitiga SO4-Cl-HCO3 yang menunjukkan

bahwa air panas daerah Permis termasuk

tipe klorida dan airnya memiliki rasa asin.

Temperatur fluida panas di bawah

permukaan diperkirakan hanya sekitar 115 oC, berdasarkan geotermometer silika

terhadap air panas Permis-1 dan Permis-2.

Sebaran area prospek panas bumi

dalam sistem panas bumi Permis

berdasarkan hasil survei metode geologi

dan geokimia terdapat di bagian tengah

daerah penyelidikan (Gambar 3), tepatnya

di sekitar lokasi mata air panas Permis dan

sedikit meluas ke bagian timur yang

dibatasi oleh sebaran anomali merkuri

(Hg).

Sistem panas bumi di daerah

Permis yang mempunyai luas wilayah

prospek sekitar 4 km2, temperatur bawah

permukaan diduga sebesar 115°C dan

temperatur cut-off sebesar 110° dengan

asumsi sistem pembangkit listriknya

menggunakan teknologi binary skala kecil.

Dengan menggunakan metode

penghitungan volumetrik, melalui beberapa

asumsi yaitu tebal reservoir 1 km, recovery

factor25%, faktor konversi 10%, dan

lifetime 30 tahun, maka hasil perhitungan

potensi sumber daya hipotetiknya adalah

sebesar 3 MWe.

METODOLOGI

Penyelidikan aliran panas ini

dimaksudkan untuk memetakan aliran

panas secara vertikal dan horizontal pada

daerah anomali dan daerah prospek di

sekitar manifestasi panas bumi dengan

mengkaji morfologi, satuan batuan, pola

struktur, serta mempelajari semua

parameter geologi yang berperan dalam

pembentukan sistem panas bumi di daerah

Permis, Kabupaten Bangka Selatan,

Propinsi Bangka Belitung.

Tahapan penyelidikan aliran panas

yang dilakukan, yaitu kajian literatur dan

hasil, penyelidikan terpadu lapangan dan

pengolahan data serta analisis

laboratorium.

Penyelidikan lapangan terdiri dari

tahapan pengamatan lokasi, pengeboran 5

hingga 10 meter, pengukuran temperatur,

pengambilan sampel dan pengolahan data

serta penghitungan aliran panas (Heat

Flow).

HASIL PENYELIDIKAN

Dalam penyelidikan aliran panas ini

pengeboran menggunakan hand auger dan

mesin bor Hydriil Centura, dengan jumlah

lubang sebanyak 45 lubang bor yang

mempunyai kedalaman rata-rata antara 4 -

10 meter dengan diameter lubang

berukuran 2 ½”. Sebaran titik bor dapat

dilihat pada Gambar 4. Tidak tercapainya

kedalaman lubang sampai 10 meter

selama pengeboran, disebabkan oleh

formasi yang kurang kompak terutama di

kedalaman 3-4 m sehingga sering terjadi

runtuhan yang menyebabkan

pendangkalan lubang bor dan juga formasi

batuan yang keras menyulitkan untuk

ditembus.

Pengukuran Konduktivitas Panas

Sampel Batuan/Tanah

Pengambilan contoh batuan/tanah

diambil mulai di sekitar kedalaman 5 – 10

meter dari setiap lubang dan selanjutnya

sampel batuan/tanah diseleksi untuk

keperluan analisis laboratorium.

Dari hasil pengukuran nilai

konduktivitas panas (k) menunjukkan

bahwa rata-rata nilai konduktivitas adalah

2,41,98 W/m.K dengan kisaran nilai antara

1,09 hingga 3,10 W/m.K. Pada umumnya

nilai konduktivitas batuan akan semakin

tinggi pada batuan yang masih segar

kondisinya. Selain itu batuan yang

mengandung mineral mafik tinggi (basa

dan ultrabasa) umumnya mempunyai nilai

k lebih tinggi dari pada batuan

berkomposisi asam, hal ini karena

terdapatnya kandungan mineral mafik yang

tersusun oleh unsur logam magnesium

(Mg) dan besi (Fe).

Secara umum setelah dilakukan

pengukuran hasil nilai konduktivitas panas

daerah panas bumi Permis ini tidak

memiliki perbedaan nilai yang tidak terlalu

besar (menyolok) dengan nilai

batuan/tanah satu dengan yang lain

(Gambar 5). Oleh karena itu sebaran nilai

konduktivitas panas daerah Permis ini

terbagi menjadi 2 (dua) zona yaitu zona

yang mempunyai nilai konduktivitas panas

relatif tinggi dan zona yang mempunyai

nilai konduktivitas panas relatif rendah.

Daerah dengan nilai konduktivitas

panas relatif tinggi (warna merah hingga

kuning pada peta) mendominasi daerah

penyelidikan, tersebar dari sebelah barat

laut, selatan, dan sebagian tenggara dari

daerah penyelidikan, berasosiasi dengan

litologi berupa endapan rawa dan batuan

sedimen berupa batupasir dan granit.

Daerah dengan nilai konduktivitas

panas relatif rendah (warna hijau hingga

biru) tersebar di baratdaya dan timurlaut

daerah penyelidikan berasosiasi dengan

granit yang diperkirakan memiliki unsur

radioaktif, dan meta sedimen.

Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor

Dari hasil pengukuran diketahui

temperatur dasar lubang berkisar antara

28,36 hingga 59,96oC dengan nilai rata-

rata 30,06oC. Nilai 28,36oC merupakan nilai

minimal temperatur yang terukur di lubang

PMS-31 yang berada diperkebunan karet

desa Sebagin, sedangkan 59,96oC adalah

nilai maksimum yang didapat dari dasar

lubang PMS-1 yang berada di dekat

manifestasi permukaan berupa mata air

panas Permis dengan jarak ± 20 meter.

Distribusi temperatur dasar lubang

di daerah penyelidikan terlihat pada

Gambar 6, dari hasil perhitungan statistik

dengan menggunakan grafik probabilitas

diperoleh nilai ambang atau background

sebesar 30,06oC, sehingga temperatur

yang mempunyai nilai lebih tinggi dari

30,06oC adalah temperatur anomali (garis

putus-putus merah).

Pada Gambar 6 terlihat bahwa

penyebaran zona anomali temperatur lebih

dari 30,06oC berada pada lokasi di sekitar

manifestasi air panas Permis serta arah

barat, yang lingkungan geologinya adalah

batuan endapan rawa dan Alluvium yang

cukup luas. Luas areal daerah anomali

temperatur dasar lubang bor daerah

Permis ini mencapai 6,52 km2. Maka dari

semua hitungan dan dengan menggacu

stastik nilai yang mencolok dibanding

dengan nilai secara regional maka data

tersebut bisa kita dapatkan secara benar.

Sebaran Gradien Temperatur

Permukaan

Nilai gradien rata-rata di lapisan

kerak bumi baik itu tersusun oleh batuan

beku, sedimen atau metamorf adalah 3 oC/100m atau 0,03 oC/m artinya setiap

terjadi penurunan kedalaman 100 m akan

terjadi kenaikan suhu 3 oC. Di beberapa

daerah terutama daerah jalur vulkanik aktif,

nilai gradien termal relatif lebih tinggi dari 3 oC/100m, hal ini dikarenakan adanya

sumber panas, dalam hal ini magma yang

tersimpan dalam dapur magma

memancarkan panas secara konduktif ke

segala arah sehingga memberikan

tambahan heat flux.

Pada Gambar 7 memperlihatkan

bahwa secara umum zona anomali

terdapat di bagian tengah daerah

penyelidikan yaitu berada di sekitar

manifestasi mata air panas Permis. Nilai

gradien termal yang terukur berkisar antara

0,01 hingga 0,13oC/m dengan rata – rata

0,06oC/m. Penyebaran zona anomali

gradien termal daerah penyelidikan

berasosiasi dengan lingkungan geologi

batuan Sedimen batupasir dan

metasedimen, serta berasosiasi juga

dengan manifestasi panas bumi berupa

mata air panas Permis.

Luas zona anomali gradien termal

didaerah penyelidikan dengan mengambil

nilai latar 0,10oC/m dari hasil hitungan

serta didapat grafik probablitas maka

mencapai 2,57 km2 (garis merah putus-

putus pada Gambar 7).

Sebaran Aliran Panas Permukaan

Peta distribusi nilai aliran panas

(heat flow) di lokasi penyelidikan terlihat

pada Gambar 7. Dengan menggunakan

metode grafik probabilitas didapat nilai 0,24

W/m2 sebagai nilai latar (background)

maka daerah yang mempunyai nilai aliran

panas lebih dari 0,24 W/m2 termasuk

daerah anomali.

Nilai aliran panas (heat flow)

berkisar antara 0,03 hingga 0,36 W/m2,

dengan rata-rata 0,16 W/m2.

Gambar 8 memperlihatkan bahwa

zona anomali aliran panas permukaan

muncul di timur daerah penyelidikan yang

berada di sekitar manifestasi mata air

panas Permis. Zona ini berasosiasi

lingkungan geologi batuan Sedimen

berupa batupasir didominasi butiran

mineral kuarsa, feldspar, siderit, dan

mineral opak, serta meta sedimen berupa

batupasir yang sudah lapuk.

Total luas zona anomali aliran

panas (heat flow) didaerah penyelidikan

dengan mengambil nilai latar 0,24oW/m

maka mencapai 1,63 km2 (garis merah

putus-putus pada Gambar 8).

PEMBAHASAN

Sistem panas bumi dapat terbentuk

akibat terjadinya transfer panas dalam

bentuk konduktif dan konvektif melalui

suatu media padat untuk transfer konduktif

dan media fluida untuk transfer konvektif.

Pembentukan sistem panas bumi tidak

lepas dari kehadiran kedua media tersebut.

Besarnya panas yang merambat secara

konduktif dapat dihitung dengan

pendekatan metode aliran panas.

Panas yang merambat melalui

media batuan secara konduktif dapat

merambat hingga ke permukaan dengan

asumsi media batuan tersebut seragam.

Laju aliran panas mengalir berbanding

lurus dengan ketebalan, perbedaan

temperatur, dan konduktivitas termal.

Semakin padat batuan yang berfungsi

sebagai media transfer aliran panas

biasanya transfer panas akan tertahan,

dicirikan dengan nilai konduktifitas pada

batuan yang tinggi.

Pola sebaran aliran panas di daerah

penyelidikan tersebar di wilayah sekitar

Permis dengan luas 12 x 12 km2. Distribusi

aliran panas menunjukkan nilai yang

dianggap anomali muncul disekitar air

panas. Pola anomali yang muncul

membentuk pola melingkar dan menutup

dengan nilai aliran panas > 0,36 W/m2. Nilai

tersebut sangat berbeda dengan anomali

aliran panas regional sehingga keduanya

tidak bisa dibandingkan.

Anomali yang muncul di bagian

tengah penyelidikan terkonsentrasi di

daerah air panas Permis. Manifestasi di

Permis muncul berupa air panas dengan

temperatur ±58,57°C berada di lingkungan

batuan sedimen berupa batupasir dan

endapan permukaan. Keadaan tersebut

diakibatkan oleh perbedaan kondisi

geologi, terutama litologi dan struktur

setempat yang mencolok antara batuan

meta sedimen di utara dan batuan granit

yang terkekarkan di selatan.

Hasil interpolasi peta sebaran nilai

landaian suhu di kedalaman 5 m

menunjukkan pola yang sangat mirip

dengan nilai aliran panas dan keduanya

berbanding lurus. Semakin tinggi nilai

landaian suhunya semakin besar aliran

panasnya.

Berdasarkan kompilasi peta

landaian suhu dan aliran panas, daerah

prospek berada di lokasi air panas dengan

total luas 1,63 km2 di sekitar Permis.

(Gambar 9) masih berada di dalam batas

area prospek dari survei terpadu Permis.

Kompilasi dari metode geofisika

dengan hasil penyelidikan geologi,

geokimia menunjukkan adanya kumpulan

anomali yang berkorelasi dengan luas

prospek panas bumi yang mencakup

manifestasi panas bumi Permis dan

memiliki luas sekitar 3 km2 dan zona

anomali ini berkorelasi dengan hampir

semua zona anomali survei aliran panas

permukaan.

Hasil kompilasi dari beberapa zona

anomali yaitu, anomali gradien termal,

anomali temperatur dasar lubang, anomali

aliran panas serta hasil kompilasi dari

penyelidikan terdahulu terdapat konsistensi

di bagian utara daerah penyelidikan.

Konsistensi ini kemungkinan berkaitan erat

dengan aktivitas sesar sesar yang

ada serta adanya pelapukan batuan granit

yang menghasilkan endapan batupasir

kuarsa dimana pada proses ini dapat

menghasilkan /membentuk unsur

radiokatif.

Secara keseluruhan aliran panas di

daerah ini masih sangat dikontrol oleh

keberadaan manifestasi panas bumi

Permis yang secara geologi di susun oleh

batuan granit sebagai pembawa radioktif

yang diperkirakan sebagai pembawa

panas.

KESIMPULAN

Dari hasil survei aliran panas

permukaan diperoleh beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

• Dari hasil pengukuran diketahui bahwa

daerah Permis memiliki temperatur

dasar lubang yang berkisar antara 28,36

hingga 59,96oC. Nilai tertinggi didapat

dari dasar lubang PMS-01 berada di

dekat manifestasi air panas Permis

dengan luas daerah anomali mencapai

± 6,52 km2.

•

• Sebaran nilai gradien temperatur

permukaan di daerah Permis berkisar

antara 0,01 hingga 0,13oC/m dengan

total luas zona anomali adalah ± 2,57

km2.

• Sebaran nilai aliran panas (heat flow) di

daerah Permis berkisar antara 0,03

hingga 0,36 W/m2 dengan total luas

zona anomali ± 1,63 km2.

• Hasil kompilasi dari beberapa zona

anomali yaitu, anomali gradien termal,

anomali temperatur dasar lubang,

anomali aliran panas serta geosains di

daerah Permis terdapat konsistensi

anomali yaitu di sekitar pemunculan air

panas Permis.

•

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami ucapkan

kepada semua pihak yang membantu

dalam pembuatan tulisan ini, yang telah

memberi kemudahan dalam mengakses

data yang diperlukan.

DAFTAR PUSTAKA

Andi Mangga dan Djamal, 1994. Peta Geologi Lembar Bangka Utara, Sumatera. Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Badan Pusat Statistik Bangka Belitung, 2012.Bangka Belitung dalam Angka. Badan Pusat

Statistik Bangka Belitung, Bangka.

Baharuddin dan Sidarto, 1995. Peta Geologi Lembar Belitung, Sumatera. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi, Bandung

Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Bangka Belitung, 2011. Potensi Panas Bumi

di Provinsi Bangka Belitung

Margono, Supandjono dan Partoyo, 1995. Peta Geologi Lembar Bangka Selatan, Sumatera,

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung

Pusat Sumber Daya Geologi, 2012.Survei Pendahuluan Panas Bumi Pulau Bangka dan Pulau

Belitung.Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung.

Pusat Sumber Daya Geologi, 2014.Survei Terpadu Geologi dan Geokimia Panas Bumi Pulau

Bangka Selatan.

Pusat Sumber Daya Geologi, 2014. Survei Geofisika AMT Panas Bumi Pulau Bangka

Selatan.

Standar Nasional SNI 13-6009-1999. Metode Estimasi Potensi Energi Panas Bumi. Badan

Standarisasi Nasional.

Gambar 1. Peta Lokasi Daerah Penyelidikan

Gambar 2. Peta Geologi Daerah Permis, Kabupaten Bangka Selatan, Provinsi Bangka

Belitung

Gambar 3. Peta Prospek Daerah Panas Bumi Permis

Gambar 4. Peta Sebaran Titik Bor dan Pengambilan Sampel Daerah Permis

Gambar 5. Peta Sebaran Konduktivitas Panas Daerah Permis

Gambar 6. Peta Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor Daerah Permis

Gambar 7. Peta Sebaran Gradien Temperatur Permukaan Daerah Permis

Gambar 8. Peta Sebaran Aliran Panas Permukaan Daerah Permis

Gambar 9. Peta Kompilasi Geosains dan Aliran Panas Daerah Permis