PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

PENYELIDIKAN GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI SEMBALUN, KABUPATEN LOMBOK TIMUR – NUSA TENGGARA BARAT

Herry Sundhoro, Kasbani, Anna Yushantarti, Mochamad Nur Hadi

Kelompok Program Penelitian Panas Bumi

SARI

Lokasi panas bumi Sembalun terletak di daerah Lombok Timur, NTB. Secara geologis, daerah panas bumi Sembalun berada di dalam kaldera Sembalun, sebelah timur gunung Rinjani. Ada dua struktur sesar utama yang mengkontrol sistem panas bumi Sembalun, yaitu sesar normal Tanakiabang (BD-TL) dan sesar Orok (U-S). Produk termuda dari Sembalun adalah Lava Andesit Hornblend yang berumur 0,6 ± 0,2 Ma. Produk ini diduga sebagai sisa magma yang menjadi sumber panas sistem panas bumi Sembalun.Manifestasi panas bumi berupa mata air panas Sebau dengan temperatur 36,5 ° C, mata air hangat Orok dengan temperatur 23 °C, dan batuan teralterasi di Sembalun Lawang. Mata air panas Sembalun bertipe klorida dan klorida-bikarbonat dan terletak di sudut Mg, pada segitiga Na-K-Mg. Perkiraan temperatur bawah permukaan dengan menggunakan geotermometer geokimia diperoleh sekitar 165oC.

PENDAHULUAN

Wilayah Indonesia berada di jalur gunungapi sehingga menjadikan Indonesia memiliki potensi sumber daya energi panas bumi yang besar. Jalur gunungapi berada di sepanjang pulau Sumatera menerus ke daerah selatan pulau Jawa, memanjang hingga ke pulau Bali, pulau Lombok dan Nusa Tenggara, kemudian berbelok ke arah utara ke pulau Sulawesi, Kepulauan Maluku dan Kepulauan Filipina. Oleh karena itu sistem panas bumi yang berada di jalur gunungapi ini umumnya berasosiasi dengan kegiatan vulkanisme yang mana magma sisa berfungsi sebagai sumber panasnya.

Daerah Sembalun, Kabupaten Lombok Timur - Nusa Tenggara Barat yang terletak di jalur gunungapi merupakan salah satu daerah yang mengindikasikan adanya potensi panas bumi dengan adanya beberapa gejala manifestasi di permukaan. Sedangkan referensi terdahulu menyatakan bahwa di daerah Sebau terdapat indikasi potensi panas bumi berupa mata air panas dan bualan gas bertemperatur 36,50 C dan pH=8,4 . Agar penentukan potensi panas bumi lebih terukur dan agar upaya untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik di P. Lombok terpenuhi, maka Pemerintah Pusat melalui instansi Pusat Sumber Daya Geologi telah melakukan survei

energi alternatif panas bumi di Sembalun, Kecamatan Suela dan Aikmal, Kabupaten Lomtim, Nusa Tenggara Barat pada koordinat 116º30’ 00” – 116º35’00” BT dan 8º20’30” - 8º30’00” LS dengan metoda geologi dan geokimia (Gambar 1). Maksud pembahasan adalah untuk mengetahui karasteristik geologi dan geokimia, berupa urutan dan sebaran batuan, zona struktur geologi, tipe air panas, suhu perkiraan di bawah permukaan, dan distribusi anomali senyawa kimia secara lateral seperti Hg tanah dan CO2 udara tanah.

GEOLOGI Stratigrafi daerah disusun menurut karakteristik batuan yang berdasarkan kepada data lapangan dengan memperhatikan prinsip vulkano-stratigrafi. yang dikelompokkan menjadi 10 satuan batuan dengan urutan dari tua ke muda sebagai berikut: Satuan aliran lava Sembalun (Qsal), Satuan aliran lava Rinjani (Qral), Satuan aliran piroklastik Sembalun (Qsmap), Satuan aliran lava Prigi (Qpal), Satuan aliran lava mentar (Qmnal), Satuan aliran lava Monyet (Qmjal), Satuan aliran lava Selong (Qslal), Satuan aliran lava Talaga (Qtal), Satuan jatuhan piroklastik Rinjani (Qrjp) dan Endapan aluvial (Qal) (Gambar 2).

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

Struktur geologi diindikasikan oleh kelurusan morfologi berdasarkan citra landsat, peta topografi baik kelurusan sungai, punggungan dan juga berdasarkan kepada pengamatan langsung di lapangan dengan ditemukannya indikasi cermin sesar, kekar, off-set litologi, gawir, longsoran dan triangular facet. Sesar-sesar tersebut dikelompokkan menjadi: dinding kaldera Sembalun, kawah Propok, sesar normal Pusuk, Bonduri, Seribu, Tanakiabang, Lantih, sesar Lentih, Orok, Libajalin, Batujang, Grenggengan dan Berenong.

GEOKIMIA

Konsentrasi kimia unsur air panas di dalam diagram segitiga Cl-SO4-HCO3, menunjukkan bahwa air panas Sebau termasuk ke dalam tipe air panas klorida (Gambar 3). Artinya menunjukkan bahwa mata air panas Sebau berasal dari reservoar dalam yang telah mengalami pengenceran di dekat permukaan, sedangkan air hangat Orok termasuk ke dalam tipe bikarbonat. Hasil ploting dalam diagram segitiga Na/1000-K/100-√Mg menunjukkan bahwa mata air panas Sebau dan air hangat Orok berada di zona immature waters (Gambar 4). Artinya menggambarkan adanya pengaruh air permukaan atau pengenceran oleh air meteorik cukup dominan. Hasil Isotop 18O dan Deuterium pada contoh mata air panas Sebau kecenderungan menunjukkan menjauhi ke sebelah kanan garis meteorik water. Artinya ada indikasi telah terjadinya pengkayaan 18O akibat interaksi fluida panas dengan batuan di kedalaman dan mencerminkan bahwa mata air panas Sebau tersebut berkemungkinan berasal langsung dari kedalaman. (Gambar 5). Konsentrasi Hg tanah berkisar antara 2-111 ppb, nilai background 67,35 ppb, nilai treshold 93,02 ppb dan nilai rata-rata sebesar 42 ppb. Anomali Hg tanah tinggi >75 ppb terletak di timurlaut mata air panas Sebau dan di sebelah baratlaut air panas Sebau ke arah Propok, serta sedikit di selatan air panas Sebau. Sedang nilai Hg antara

50-75 ppb menyebar di tengah daerah bahasan dan di desa Sembalun (Gambar 6). Konsentrasi CO2 tanah berkisar antara 0,37-4,07 % dengan nilai background 1,46 %, nilai treshold 1,90% dan nilai rata-rata sebesar 1,01%. Anomali CO2 tinggi > 1,25% menyebar arah utara-selatan. Artinya ada indikasi fraktur berada di sepanjang daerah Sembalun-daerah Sebau. Sedangkan nilai CO2 0,75-1,25 % mendominasi daerah bahasan.(Gambar 7).

DISKUSI a) Kajian Geologi Berdasarkan bentang alam, jenis batuan, struktur geologi dan munculan mata air panas, maka tatanan air tanah/ geohidrologi daerah bahasan dibagi tiga wilayah, berupa: Resapan air, Limpasan dan munculan air tanah, serta Aliran permukaan (Gambar 8).

Zona resapan (recharge area) mencakup ± 40 % luas daerah penelitian Air hujan yang meresap melalui batuan berpermeabilitas tinggi atau zona rekahan, kemudian disimpan pada batuan yang berporositas tinggi menjadi air tanah dalam (akifer dalam) dan air tanah dangkal (akifer dangkal). Daerah aquifer tersebut selanjutnya berfungsi sebagai penyuplai air reservoir. Zona munculan (discharge area) mencakup ± 40 % luas daerah penelitian terutama di sekitar DAS S. Orok atau sekitar Desa Sembalun Bumbung dan Sembalun Lawang. Zona aliran air permukaan (run-off water

area) mencakup ± 20 % luas daerah penelitian. Aliran air permukaan merupakan air hujan yang mengalir di permukaan tanah dan membentuk sungai. Aliran sungai secara gravitasi mengalir dari elevasi tinggi ke rendah, seperti sungai Kokok Lentih, Kokok Mati, Kokok Dapurbalik, Kokok Lembur lantih, Kokok Dasan, Kokok Dangkal, Kokok Jama, Kokok Grengengan, Kokok Berenong, Kokok Limbajalin, Kokok Pesusah dan Kokok Segerengan.

Manifestasi panas bumi berada di discharge area. Air hujan yang meresap ke bumi melalui permeabilitas batuan, selanjutnya mengalami konveksi pemanasan dari sumber

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

panas dan secara konduksi kemudian muncul ke permukaan berupa mata air panas. b) Kajian Geokimia Air panas Sebau bertipe klorida artinya menunjukkan bahwa fluida panas mempunyai indikasi berasal langsung dari suatu reservoar di kedalaman (deep-water), sedangkan air hangat Orok bertipe bikarbonat artinya bahwa fluida panas dari deep-water terindikasi telah terkontaminasi oleh air permukaan. Teramati juga pada diagram Na/1000-K/100-√Mg bahwa keduanya terletak di zona zimmature water. Artinya menunjukkan bahwa air hangat Orok cenderung telah terkontaminasi oleh air permuaan (meteoric water) (Gbr 4). Sedang dalam diagram isotop (Gambar 5) menunjukkan bahwa air panas Sebau ternyata jauh dari wilayah kontaminasi air permukaan (meteoric line water). Estimasi geothermometer yang representatif adalah Na/K Giggenbach dengan kalkulasi temperatur bawah permukaan 165° C (berentalpi sedang/medium enthalphy). Anomali Hg tanah > 75 ppb dan CO2 tinggi > 1,25% berada di sekitar air panas Sebau dan daerah Sembalun-Sebau (Gambar 6, 7), yang mengindikasikan bahwa daerah tersebut berhubungan dengan fluida panas di kedalaman. Anomali Hg tinggi menunjukkan berhubungan dengan limpasan konveksi air panas (out-flow) demikian juga dengan anomali CO2, walau faktor kontaminasi humus atau kompos harus turut dipertimbangkan juga.

Akumulasi fluida panas di dalam bumi direfleksikan oleh adanya mata air panas Sebau dan Orok, indikasi fluida menunjukkan pH normal. Fluida tersebut didominasi oleh air (water dominated systems). Konsentrasi tinggi dari volatile Hg tanah dan CO2 udara tanah di zona patahan mengindikasikan sebagai anomali panas bumi dan sebagai cerminan dari konsentrasi unsur dan gas-gas yang berasal dari fluida panas reservoar. KESIMPULAN

Akumulasi fluida panas terindikasi oleh air panas Sebau bertemperatur 36,50 C, pH 8,4, debit ± 2 l/

detik dan air hangat Orok bertemperatur 23o C, pH 7,67. Indikasi menunjukkan bahwa fluida bersifat netral, berentalpi sedang (geotermometer fluida 165° C). Berdasarkan kepada situs Departemen Kehutanan dan Perkebunan tahun 1998 (www.dephut.go.id), daerah Sebau berada di Taman Nasional G. Rinjani dan air hangat Orok berada di wilayah hutan produksi konversi.

UCAPAN TERIMAKASIH

Terimakasih kami sampaikan kepada Institusi Pusat Sumber Daya Geologi yang telah memberikan ijin pemakaian data. Penghargaan disampaikan juga bagi partisipasi dan bantuan seluruh tim penelitian terpadu panas bumi Sembalun, untuk semua aparat Dinas Pertambangan Provinsi NTB, Dinas Pertambangan Kabupaten Lombok Timur dan masyarakat setempat, sehingga pengambilan data lapangan berjalan dengan lancar dan selanjutnya bisa berbentuk makalah ini. DAFTAR PUSTAKA

Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to

Geothermal System. Short course. Unocal Ltd. Jakarta.

S.Andi Mangga, S.Atmawinata, B.Hermanto &T.C.Amin, 1994. Geologi Regional Lembar Lombok, Nusatenggara, skala 1: 250.000. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung, Indonesia.

S.Herry, Nasution A., Simanjuntak J. 2000. Sembalun Bumbung geothermal area, Lombok Island, West Nusatenggara, Indonesia ; An Integrated Exploration. Proceeings world geothermal congress. Kyushu, Japan.

Chiodini, G., and Cioni,R., 1989, Gas geobarometry for hydrothermal systems and its application to some Italian geothermal areas, Applied geochemistry, Vol . 4, pp 465-472

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 – 2765.

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

Giggenbach, W.F., and Goguel, 1988, Methods for tthe collection and analysis of geothermal and volcanic water and gas samples, Petone New Zealand

Giggenbach, W., Gonfiantini, R., and Panichi, C., 1983, Geothermal Systems. Guidebook on Nuclear Techniques in Hydrology, Technical Reports Series No. 91. International Atomic Energy Agency, Vienna

Giggenbach, W.F., 1980, Geothermal gas equilibria, Geochimica et cosmo-chimica Acta, Vol 44, pp 2021-2032

Kooten, V., and Gerald, K., 1987, Geothermal Exploration Using Surface Mercury Geochemistry, Journal of volcanology and Geothermal Research, 31, 269-280.

Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and Geothermal System. Academic Press Inc. Orlando.

Telford, W.M. et al, 1982. Applied Geophysics. Cambridge University Press. Cambridge.

Taran, Y.A., 1986, Gas Geothermometers for hydrothermal Systems, Geo-chemistry International Vol. 23 No.7, 111-126

Gambar 1. Lokasi Penyelidikan

Gambar 2. Peta Geologi Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

Gambar 4. Diagram Segitiga Kandungan Relatif Na, K, Mg Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

Gambar 3. Diagram Segitiga Tipe Air Panas Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

-10 -8 -6 -4 -2

δ18O (o/oo)

δ D

(o / oo)

AP Sebau (APS)AH Orok (AHO)AD Sebau (ADS)AD Lemor (ADL)AP Kalak (APK)meteoric water line

Keterangan :

δ18O + δD = 8

Gambar 5. Distribusi Isotop 18O dan Deuterium Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

PETA DISTRIBUSI NILAI CO2

PROCEEDING PEMAPARAN HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGAN TAHUN 2007 PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI

446000 448000 450000 452000 454000

9062000

9064000

9066000

9068000

9070000

9072000

9074000

9076000

9078000

2194

2073 A 4500

A 5000

B 1500

B 2500

B 3500

B 4000B 4500

B 6000

C 2000

C 3000

C 4000

C 5000

C 6000

C 7000

D 4500

E 2000

E 3000

E 4000

E 5000

E 6000

E 7000

F 4000F 5000

F 6000

G 3500

G 4500

G 5500

G 6500

G 7500

H 4000

H 5000

I 3000 I 4000 I 6000 I 7000

R 8

R 9

R 11

R 13

R 16

R 36

R 38

R 48R 49

R 51

RC 2

RK-1

RK-2

RK-4

U

PETA DISTRIBUSI Hg TANAH

DAERAH PANASBUMI SEMBALUNLOMBOK TIMUR, NTB

KETERANGAN :

Tiitk Pengambilan Sampel Geokimia

Mata Air Panas

Daerah Perkampungan

Sungai

Kontur Ketinggian selang 25 m

Jalan

B2000

25 - 50 ppb

50 - 75 ppb

> 75 ppb

< 25 ppb

Mata Air Hangat

0 2000 4000 6000

446000 448000 450000 452000 454000

9062000

9064000

9066000

9068000

9070000

9072000

9074000

9076000

9078000

2194

2073

Karangpauk

Tumpangsari

Mangketselak

Lekongpulut

Dasasuntanaga

Lauqrurung Timur

SEMBALUNBUMBUNG

Dayanrurung Timur

Sapit

Montongkemong Batupandang

Batucangku

Jorong

Bebonte

Lauqrurung Baru

Dayanrurung Barat

Telaga

Lebak Daya

Lebak Lauk

Telaga

Gugukbaru

Lelemer

Pasugulan

Jurangkuak

TanakbetianBurne

Dasaerot

Sembalunlawang

Lendangluar

Mentagi

Beratdesa

Belik

KECAMATAN AIKMEL

Dasanpurda

DESA SUNTALANGU

DESA SEMBALUNBUMBUNG

DESA AIKMELUTARA

DESA SAPIT

DESA KARANGBARU

Dasantengak Barat

Desatengak Timuk

DESA SEMBULUNLAWANG

DESA BELANTING

DESA SEMBULUNLAWANG

A 4500

A 5000

B 1500

B 2500

B 3500

B 4000B 4500

B 6000

C 2000

C 3000

C 4000

C 5000

C 6000

C 7000

D 4500

E 2000

E 3000

E 4000

E 5000

E 6000

E 7000

F 4000F 5000

F 6000

G 3500

G 4500

G 5500

G 6500

G 7500

H 4000

H 5000

I 3000 I 4000 I 6000 I 7000

R 8

R 9

R 11

R 13

R 16

R 36

R 38

R 48R 49

R 51

RC 2

RK-1

RK-2

RK-4

U

PETA DISTRIBUSI CO2

DAERAH PANASBUMI SEMBALUNLOMBOK TIMUR, NTB

KETERANGAN :

Tiitk Pengambilan Sampel Geokimia

Mata Air Panas

Daerah Perkampungan

Sungai

Kontur Ketinggian selang 25 m

Jalan

B2000

< 0,75%

0,75 -1,0 %

1,0 - 1,25 %

Mata Air Hangat

0 2000 4000 6000

> 1,25 %

PETA DISTRIBUSI NILAI Hg TANAH

Gambar 7. Peta Distribusi Nilai CO2 Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB

Gambar 6. Peta Distribusi Nilai Hg Daerah Panas Bumi Sembalun, Lombok Timur, NTB