1.1 GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH PANAS BUMI BANDA NEIRA NEW 2

GEOLOGI DAN GEOKIMIA DAERAH BANDA NEIRA
DAN HUBUNGANNYA TERHADAP SISTEM PANAS BUMI KEPULAUAN BANDA
Lano Adhitya Permana, Andri Eko Ari Wibowo, Edy Purwoto
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Kemunculan manifestasi panas bumi berupa fumarol, batuan ubahan dan mata air
panas mengindikasikan adanya potensi panas bumi di wilayah Kepulauan Banda. Geologi
daerah penelitian tersusun oleh batuan vulkanik kuarter dengan struktur geologi berupa
kaldera, kawah dan sesar. Sisa panas dari tubuh-tubuh kerucut vulkanik muda Gunung Banda
Api yang berumur resen diduga merupakan sumber panas pada sistem panas bumi di
Kepulauan Banda. Mata air panas muncul pada dua lokasi berbeda dengan temperatur
berkisar 47,4°C – 52,4°C, sedangkan temparatur fumarol sekitar 93,4°C. Fluida panas yang
muncul pada mata air panas Banda merupakan air bertipe klorida, namun hasil pengukuran
daya hantar listrik (DHL) dan kandungan klorida yang tinggi dengan kecenderungan mendekati
komposisi air laut, mengindikasikan adanya pengaruh intrusi air laut pada fluida panas di
daerah penelitian. Pendugaan temperatur bawah permukaan pada sistem panas bumi di
Kepulauan Banda menunjukkan temperatur sekitar 2600C yang termasuk dalam entalpi tinggi.
PENDAHULUAN
Kepulauan Banda merupakan salah
satu kepulauan yang berada pada jalur
busur dalam vulkanik Banda (van
Bemmelen, 1949). Kepulauan tersebut
terdiri dari gugusan pulau-pulau, beberapa
diantaranya tergolong pulau-pulau besar,
seperti Pulau Lonthor, Neira dan Banda
Api. Matahelumual (1988) menyebutkan
bahwa secara geologi, Pulau Lonthor,
Neira dan Banda api saling terkait dalam
hal pembentukan Komplek Gunung Banda
Api. Kemunculan manifestasi panas bumi
di Komplek Gunung Banda Api mengindikasikan adanya potensi panas bumi di
wilayah tersebut. Untuk memperoleh
informasi mengenai aspek kepanasbumian
di wilayah Komplek Gunung Api Banda,
diperlukan data geosain seperti data
geologi dan geokimia.
Penyelidikan ini difokuskan pada
daerah
yang
terdapat
pemunculan
manifestasi panas bumi di wilayah Komplek
Gunung Banda Api, tepatnya di Pulau Neira
dan Pulau Banda Api (Gambar 1).
METODOLOGI
Penyelidikan ini menggunakan
metodologi yang meliputi studi literatur,
pengamatan di lapangan, pengambilan
conto dan analisis laboratorium serta
interpretasi data. Studi literatur dilakukan
terhadap hasil penyelidik terdahulu yang
memiliki relevansi dengan penyelidikan di
wilayah Komplek Gunung Banda Api.
Untuk mengetahui morfologi, sebaran
batuan, gejala struktur, dan karakteristik
fisik manifestasi panas bumi diperlukan
pengamatan
lapangan
yang
detil,
termasuk pengambilan conto yang berupa
conto batuan, air dan gas. Selanjutnya,
dilakukan analisis di laboratorium terhadap
conto batuan, air dan gas yang telah
diperoleh dari lapangan, berupa analisis
geokimia air dan gas serta petrografi.
Seluruh
hasil
analisis
laboratorium
diinterpretasi,
agar dapat
diketahui
pembentukan sistem panas bumi daerah
Banda Neira secara jelas.
HASIL PENYELIDIKAN
Pembentukan Komplek Gunung
Banda Api berkaitan erat dengan zona
penunjaman antara Lempeng Samudera
Hindia, Lempeng Kontinen Australia,
Lempeng Kontinen Eurasia dan Lempeng
Samudera Pasifik dengan lempeng yang
bersifat lokal seperti Lempeng Halmahera,
Sulawesi, dan Irian. Mengacu pada peta
geologi regional lembar Moa, Damar, dan
Bandanaira (Agustiyanto, dkk., 1994),
daerah penelitian terdiri dari batuan lava,
breksi gunungapi dan batugamping koral
yang berumur Tersier hingga Kuarter
(Gambar 2).
Berdasarkan sebaran manifestasi
panas bumi yang muncul di daerah
penelitian, maka pemetaan geologi hanya
dilakukan di dua daerah, yaitu di daerah
Pulau Banda Api dan Pulau Neira.
Evolusi Komplek Gunung Banda
Api dimulai dengan kemunculan Gunung
Lonthor ke permukaan yang diikuti oleh
letusan besar yang menghancurkan
seluruh puncak dan badan gunung. Akibat
dari letusan tersebut terbentuk sebuah
kaldera di dasar laut yang dikenal dengan
Kaldera Lonthor (Matahelumual, 1988).
Selanjutnya, muncul gunung api
baru yang disebut Gunung Neira.
Diperkirakan Gunung Neira mengalami
letusan yang menyebaban terbentuknya
kaldera kedua, dimana Gunung Papen dan
Gunung Tuju yang terdapat di Pulau Neira
merupakan bagian dari sisa kaldera.
Secara umum, Pulau Neira tersusun oleh
aliran lava, aliran piroklastik dan jatuhan
piroklastik serta alluvial (Gambar 3).
Secara megaskopis, aliran lava dicirikan
oleh warna abu-abu, afanitik, setempat
dijumpai struktur vesikuler, porfiritik
dengan fenokris terdiri dari plagioklas dan
piroksen yang tertanam dalam masa dasar
mikrokrostalin. Hasil analisa kimia batuan
pada conto NR-26 (Tabel 1), menunjukkan
bahwa lava tersebut berjenis andesitis
dengan kandungan SiO2 61,84 %. Hasil
analisis petrografi pada conto NR-32 (Foto
1) menunjukkan adanya struktur aliran
pada batuan yang dicirikan oleh orientasi
mineral-mineral plagioklas. Sementara itu,
jatuhan piroklastik dan aliran piroklastik di
Pulau Neira terdistribusi dibagian barat,
tengah hingga selatan yang merupakan
produk erupsi dari Gunung Papen dan
Gunung Banda Api.
Fasa selanjutnya yaitu terjadinya
letusan Gunung Papen dan Gunung Tuju,
kemudian diikuti oleh pembentukan
Gunung Banda Api yang terdapat di Pulau
Banda Api. Hasil pengamatan dilapangan
menunjukkan bahwa litologi daerah Pulau
Banda Api tersusun atas aliran lava,
endapan lahar, aliran piroklastik dan
jatuhan
piroklastik
yang
dapat
dikelompokkan menjadi 12 satuan batuan
(Gambar 4). Hasil analisis kimia batuan
(Tabel 1) dan petrografi (Foto 2) pada conto
BA-1, memperlihatkan bahwa aliran lava
tersebut
berjenis
andesitis
dengan
kandungan SiO2 61,01 % dan memiliki
tekstur pofiritik.
Struktur geologi yang yang terdapat
didaerah penyelidikan berupa kaldera,
kawah dan sesar. Struktur kaldera yang
ditemukan di Pulau Neira berupa
punggungan yang hampir melingkar
dengan
gawir
terjal,
diperkirakan
merupakan sisa dinding kaldera. Struktur
kawah dapat diijumpai didaerah puncak,
lereng dan kaki Gunung Banda Api.
Keberadaan sesar normal diperkirakan
melewati puncak dan beberapa pusat
erupsi di lereng utara dan selatan Gunung
Banda Api dengan arah relatif utaraselatan, sedangkan sesar yang terdapat di
sekitar Gunung Papen memiliki arah relatif
baratlaut-tenggara.
Kenampakan gejala panas bumi di
Kepulauan Banda ditandai dengan
hadirnya mata air panas, fumarol dan
batuan ubahan. Temperatur air panas di
daerah penelitian berkisar 47,4°C – 52,4°C,
sedangkan temperatur yang diperoleh dari
kawah puncak Gunung Banda Api sekitar
93,4°C. Secara lengkap karakteristik mata
air panas, air dingin dan air laut serta hasil
analisis kimia air dan gas yang terdapat di
daerah penelitian ditampilkan dalam tabel
2, 3 dan 4.
Untuk mengetahui karakteristik dan
tipe air panas berdasarkan data yang
diperoleh pada tabel 3, maka dilakukan
plotting komposisi kimia dari mata air panas
pada diagram segitiga Cl-SO4 - HCO3, NaK-Mg dan Cl-Li-B yang mengacu pada
Giggenbach (1988).
Berdasarkan diagram segitiga ClSO4-HCO3 (Gambar 5), menunjukkan
bahwa air panas Banda termasuk dalam
tipe klorida, namun hasil pengamatan di
lapangan memperlihatkan bahwa air panas
Banda memiliki daya hantar listrik dan
kandungan klorida yang tinggi dengan
kecenderungan mendekati komposisi air
laut. Hal ini mengindikasikan adanya
pengaruh intrusi air laut pada fluida panas
di daerah penelitian. Hasil plotting pada
diagram segitiga Na-K-Mg (Gambar 6),
menunjukkan bahwa air panas Banda
terletak di perbatasan zona partial
equilibrium dan immature water, hal
tersebut semakin memperkuat dugaan
adanya pengaruh intrusi air laut di daerah
penelitian. Berdasarkan diagram segitiga
Cl-Li-B (Gambar 7), air panas di daerah
penelitian memiliki konsentrasi Cl tinggi
yang mengindikasikan adanya pengaruh
aktivitas vulkanik.
Hasil analisis kimia gas (Tabel 4)
menunjukkan bahwa kandungan gas di
fumarol Banda sangat didominasi oleh
kandungan gas CO2, H2S, dan HCl.
Kandungan
gas-gas
tersebut
mengindikasikan adanya sumber panas
yang berasal dari aktivitas magmatik
(Nicholson, 1993). Kandungan H2S dan
HCl
yang
tinggi
sesuai
dengan
pembentukan sistem panas bumi Banda
yang terletak pada gunung api aktif.
Grafik isotop stabil deutrium dan
Oksigen
18
(Craig,1961
dalam
Nicholson,1993) seperti pada gambar 8,
memperlihatkan bahwa air panas di daerah
penelitian cenderung menjauhi garis air
meteorik (Meteoric Water Line) namun
terletak mendekati titik Standart Mean
Oceanic Water (SMOW) dan titik air laut.
Hal ini semakin menguatkan bahwa
terdapat pengaruh intrusi air laut pada
fluida panas bumi daerah Banda.
Untuk
mengetahui temperatur
bawah permukaan yang berkaitan dengan
temperatur reservoir dilakukan perhitungan
geotermometer. Berdasarkan karakteristik
kimia air panas Banda yang diduga
terdapat kontaminasi air laut, maka
penggunaan geotermometer Na-K, SIO2
dan NA-K-Ca tidak dapat digunakan. Oleh
karena itu, diperlukan penggunaan
geotermometer gas untuk mengetahui
temperatur bawah permukaan daerah
penelitian. Berdasarkan hasil perhitungan
geotermometer CO2 (Arnorsson, 1983
dalam
Nicholson,
1993)
dan
geotermometer H2S (Arnorsson dan
Gunnlaugsson,
1985
dalam
Nicholson,1993) yang dapat digunakan
untuk sistem panas bumi di daerah
vulkanik, maka perkiraan temperatur
reservoir yang terdapat pada sistem panas
bumi Banda Neira sekitar 260°C.
PEMBAHASAN
Pembentukan sistem panas bumi di
Kepulauan Banda diperkirakan terkait
dengan sistem vulkanik yang terdapat di
wilayah tersebut. Sumber panas yang
terdapat di daerah penyelidikan, diduga
berasal dari sisa panas tubuh-tubuh
kerucut vulkanik muda Gunung Banda Api
yang berumur resen. Hal tersebut didukung
oleh adanya kandungan gas pada fumarol
yang didominasi oleh kehadiran gas-gas
CO2, H2S dan HCl, dimana gas – gas
tersebut mengindikasikan adanya sumber
panas yang berasal dari aktivitas magmatik
(Nicholson, 1993). Daerah panas bumi
Pulau Banda Api berada pada topografi
tinggian yang kemungkinan berasosiasi
dengan sistem panas bumi berelief tinggi
(high terrain). Keberadaan struktur geologi
di daerah penyelidikan, terutama sesar
yang diperkirakan melewati puncak dan
beberapa pusat erupsi di lereng utara dan
selatan Gunung Banda Api dengan arah
relatif utara-selatan serta struktur sesar
yang terdapat di sekitar Gunung Papen
dengan arah relatif baratlaut-tenggara,
berperan sebagai media keluarnya fluida
panas menuju ke permukaan.
Fluida panas di Banda termasuk ke
dalam tipe klorida, namun keberadaannya
di pinggir laut disertai dengan kandungan
klorida dan daya hantar listrik yang tinggi,
mengindikasikan adanya pengaruh intrusi
air laut. Hal tersebut didukung dengan data
isotop yang berada di dekat Standart Mean
Oceanic Water (SMOW) dan titik air laut.
Sistem panas bumi di Banda diperkirakan
tergolong dalam sistem panas bumi
temperatur tinggi, hal ini terlihat dengan
terdapatnya manifestasi fumarol dengan
temperatur 93,4oC dan tatanan geologi
yang berada di daerah vulkanik aktif.
Indikasi
temperatur
tinggi
tersebut
didukung juga oleh komposisi gas yang
terdiri dari gas CO2, H2S, dan HCl. Adanya
kandungan H2 yang cukup tinggi semakin
memperkuat indikasi temperatur tinggi di
bawah permukaan.
Manifestasi fumarol di puncak
Gunung Api Banda merupakan upflow dari
sistem panas bumi Banda, sedangkan
aliran lateral outflow berada di sebelah
timurlaut daerah penyelidikan yaitu air
panas di Pulau Neira dan ke arah selatan
yaitu air panas di Pulau Banda Api. Hasil
perhitungan geotermometer gas, diperoleh
temperatur fluida panas bumi Banda Neira
sekitar 2600C yang termasuk dalam entalpi
tinggi.
Sebaran area prospek panas bumi
dalam sistem panas bumi Banda
berdasarkan hasil survei metode geologi
dan geokimia terdapat di sebelah timurlaut
lereng Gunung Api (Gambar 9). Dengan
asumsi bahwa luas prospek 2 km2,
temperatur reservoir diperkirakan sebesar
260 oC dan daya per satuan luas sebesar
15 MWe/km2, diperoleh potensi panas bumi
daerah Banda sebesar 30 MWe pada kelas
sumber daya spekulatif.
KESIMPULAN
Sistem panas bumi daerah Banda.
diperkirakan berasosiasi dengan kegiatan
vulkanisme Kuarter. Sumber panas pada
daerah penyelidikan diduga berasal dari
sisa panas tubuh-tubuh kerucut vulkanik
muda
Gunung
Banda
Api.
Hasil
perhitungan
geotermometer
gas
menunjukkan bahwa Temperatur bawah
permukaan pada sisitem panas bumi
Banda Neira diperkirakan sekitar 2600C
yang termasuk dalam entalpi tinggi.
Manifestasi fumarol di puncak Gunung Api
Banda merupakan upflow dari sistem
panas bumi Banda, sedangkan aliran
lateral outflow berada di sebelah timurlaut
daerah penyelidikan yaitu air panas di
Pulau Neira dan ke arah selatan yaitu air
panas di Pulau Banda Api. Untuk
mengkonfirmasi
reservoir,
batuan
penudung dan model hidrologi
yang
terdapat di daerah Banda Neira diperlukan
serangkaian penelitian yang lebih rinci.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih
kepada seluruh pihak yang telah
membantu
selama
kegiatan
survei
berlangsung dan turut serta dalam
membantu penyusunan makalah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Agustiyanto, D.A., Suparman,M., Partoyo, E dan Sukarna,D., (1994) : Peta Geologi Regional
Lembar Moa, Damar, dan Bandanaira Maluku, Pusat Penelitian dan Pengembangan
Geologi, Bandung.
Giggenbach, W.F.,1988. Geothermal Solute Equilibria. Derivation of Na-Mg-Ca Geoindicator.
Geochemica Acta, 52.
Matahelemual. J., 1988. G.Banda Api Berita Berkala Vulkanologi, No.115 Direktorat
Vulkanologi.
Nicholson, Keith, 1993. Geothermal Fluids, Chemistry and Exploration Techniques, Springer
Verlag Inc.
van Bemmelen, R. W., 1949. The Geology of Indonesia, Vol. IA: General Geology of Indonesia
and Adjacent Archipelagoes, The Hague, Martinus Nijhoff, vol. 1A, Netherlands
Batuan
Gambar 1. Peta Sebaran Manifestasi Wilayah Kepulauan Banda, Maluku
Peta
Gambar 2. Peta Geologi Regional Wilayah Kepulauan Banda, Maluku (Modifikasi dari
Agustyanto,dkk.,1994)
Peta
Gambar 3. Peta Geologi Tinjau Daerah Panas Bumi Pulau Neira
Peta
Gambar 4. Peta Geologi Tinjau Daerah Panas Bumi Pulau Banda Api
Gambar 5. Diagram Segitiga Cl-SO4-HCO3
Gambar 6. Diagram Segitiga Na-K-Mg
Gambar 7. Diagram Segitiga Cl-Li-B
Gambar 8. Grafik Isotop δ18O Terhadap δ2H (Deuterium)
Peta Indeks
Gambar 9. Peta Areal Prospek Daerah Panas Bumi Banda Neira
// nikol
X nikol
Foto 1. Analisa Petrografi Pada Conto NR-32 Yang Menunjukkan Adanya Struktur Aliran
Foto 2. Analisa Petrografi Pada Conto BA-1 Yang Menunjukkan Adanya
Tekstur Porfiritik
Tabel 1. Hasil Analisis X-Ray Flourescence
NO
1
2
METODE
KODE
SIO2
CONTO
%
BA-1 61.01
NR-26 61.84
AI2O3
%
14.5
18.93
Fe2O3
%
8.28
2.82
CaO
%
7.68
3.65
SNI 7574-2010
MgO Na2O
%
%
2.71
3.77
7.03
2.82
K2O
%
0.78
0.18
TIO2
%
1.04
1.17
MnO
%
0.22
0.21
ASTM C-25-2006
P2O5
SO3
%
%
0.2
0
0.24
0.08
SNI 7574-2010
HD
H2O
%
%
0.28
0.04
1.04
0.45
Tabel 2. Karakteristik Manifestasi Permukaan Daerah Panas Bumi Banda Neira, Maluku
NO
MANIFES
TASI
PANAS
BUMI
KOORDINAT
(UTM)
(mT)
(mU)
ELEVASI
(mdpl)
SUHU
UDARA
SUHU
AIR
DEBIT
(°C)
(°C)
(lt/dtk)
DHL
pH
KETERANGAN
(µS/cm)
1
Air Panas
Banda 1
599405
9501244
11
30,2
52,4
-
-
-
2
Air Panas
Banda 2
596974
9498928
25
31,1
47,4
0,01
5,89
<20.000
3
Fumarola
597777
9500004
607
24,3
93,4
-
-
-
Terletak di Pulau
Neira, berada di
pinggir laut tertutup
air laut. Conto air
panas tidak dapat
di ambil.
Terletak di Pulau
Bandaapi, berada
di pinggir laut
tertutup air laut.
Conto air panas
dapat di ambil
apabila air surut,
warna keruh dan
berasa asin.
Terletak di kawah
puncak Gunung
Api Banda,
hembusan lemah,
tidak berbau dan
tidak ada endapan
belerang.
Tabel 3. Hasil Analisis Kimia Air Daerah Panas Bumi Banda Neira, Maluku
KODE
CONTO
AP
BANDA
2
AD
BANDA
AL
BANDA
pH
DHL
SiO2
B
Al3+
Fe3+
Ca2+
Mg2+
Na+
(µS/cm)
K+
Li+
NH4+
F-
Cl-
SO42-
HCO3
( mg/L)
ion
balance
(%)
6.80
36000
82.07
4.47
0.04
0.12
384.27
837.28
7483
325.50
0.33
0.50
0.00
13086.97
313.03
138.63
5.50
7.45
347
44.54
0.28
0.01
0.02
36.29
4.53
22.99
3.70
0.02
1.90
0.12
25.90
25.56
145.53
-3.69
6.92
45700
23.50
4.25
0.05
0.19
365.50
1058
10230
405.10
0.16
2.80
0.00
17089.90
1620.91
121.70
3.98
Tabel 4. Hasil Analisis Kimia Gas Daerah Panas Bumi Banda Neira, Maluku
PB-15 (%mol)
He
H2
O2
Ar
N2
CH4
CO
CO2
SO2
H2S
HCl
NH3
H2O
Total:
water
base
2.95E-08
3.52E-04
tt
6.68E-06
9.68E-04
tt
tt
0.14
na
tt
0.01
0.00
99.85
100
dry base
2.01E-05
0.24
tt
4.54E-03
0.66
tt
tt
95.59
na
tt
3.45
0.05
100
PB-14 (%mol)
water
base
1.06E-08
4.49E-04
tt
3.30E-06
1.68E-04
tt
tt
0.13
na
0.04
0.01
5.31E-05
99.81
100
dry base
5.71E-06
0.24
tt
1.77E-03
0.09
tt
tt
71.96
na
24.04
3.64
0.03
100
PB-6 (%mol)
water
base
tt
tt
tt
9.96E-06
2.01E-03
tt
tt
0.14
na
0.04
0.01
1.06E-04
99.81
100
dry
base
tt
tt
tt
0.01
1.07
tt
tt
76.20
na
19.50
3.17
0.06
100