potensi panas bumi berdasarkan metoda geokimia dan geofisika

POTENSI PANAS BUMI
BERDASARKAN METODA GEOKIMIA DAN
GEOFISIKA
DAERAH DANAU RANAU, LAMPUNG – SUMATERA
SELATAN
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan sarjana S1
Program Studi Teknik Geologi,
Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian
Institut Teknologi Bandung
Oleh :
RICO NOUEL
NIM : 12004033
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2009
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
POTENSI PANAS BUMI
BERDASARKAN METODA GEOKIMIA DAN GEOFISIKA
DAERAH DANAU RANAU, LAMPUNG - SUMATERA SELATAN
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan sarjana S1
Program Studi Teknik Geologi
Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian
Institut Teknologi Bandung
Mahasiswa Pengusul,
Rico Nouel
NIM : 12004033
Mengetahui,
Dosen Pembimbing,
Ir. Niniek Rina Herdianita, MSc.
NIP: 131990813
ii
ABSTRAK
Daerah panas bumi Danau Ranau berada pada koordinat 4o52’00’’ LS - 4o58’30’’
LS dan 103o55’00” - 104o01’30” BT, dengan luas daratan sekitar 144 km2 dan
termasuk ke dalam dua provinsi, yaitu Provinsi Lampung dan Provinsi Sumatera
Selatan.
Berdasarkan peta geologi (Pusat Sumber Daya Geologi, 2004 a), daerah penelitian
terdiri dari 13 satuan batuan dengan urutan dari tua ke muda yaitu Formasi Kikim,
Satuan Batuan Aliran Lava Vulkanik Tua, Aliran Piroklastik Ranau, Aliran Lava
Kukusan, Breksi Vulkanik Kukusan, Breksi Laharik Kukusan, Aliran Lava Seminung
1, Breksi Laharik Seminung, Jatuhan Piroklastik Seminung, Aliran Lava Seminung 2,
Aliran Lava Seminung 3, Endapan Longsoran Seminung, dan Satuan Aluvium. Selain
itu, pada daerah penelitian terdapat 7 sesar normal yang pada umumnya mengontrol
manifestasi permukaan yang ada.
Berdasarkan survei geofisika (Pusat Sumber Daya Geologi, 2004 b) yang meliputi
metoda geomagnet, gravitasi dan resistivitas didapatkan keberadaan sumber panas
berasal dari sisa magma pembentuk Gunung Seminung dan batuan penutup yang
berupa zona argilik.
Sistim panas bumi daerah Danau Ranau bertipe topografi tinggian dan
bertemperatur tinggi (>225 oC). Tipe air panas didominasi oleh air bikarbonat, yang
berasal dari volatil CO2 yang naik ke permukaan melalui rekahan-rekahan batuan dan
berinteraksi dengan air meteorik. Temperatur reservoar diperkirakan sekitar 250 °C
dan termasuk ke dalam entalpi tinggi.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur terhaturkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena hanya atas
anugerah-Nya maka tugas akhir ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya sebagai
syarat untuk menyelesaikan studi sarjana strata satu di Program Studi Teknik Geologi,
Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung.
Tugas akhir ini berjudul Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia
Dan Geofisika daerah Danau Ranau Lampung – Sumatera Selatan, yang
membahas potensi panas bumi daerah Danau Ranau berdasarkan metoda geokimia
yang didukung oleh data geologi dan geofisika sebagai data pendukung.
Dalam pengerjaan tugas akhir ini penulis banyak dibantu oleh banyak pihak, baik
dukungan nyata berupa data, bimbingan, fasilitas ataupun dukungan lain berupa moral
dan spiritual. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Ayah, Mama, Theodora dan keluarga atas semua dukungannya dalam segala
aspek sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya.
2. Ibu Ir. Niniek Rina Herdianita, M.Sc. (ITB) dan Ibu Ir. Anna Yushantarti
(Pusat Sumber Daya Geologi) selaku pembimbing atas bantuan data,
bimbingan, kritik dan saran yang amat sangat membangun dalam
penyempurnaan tugas akhir ini.
3. Segenap pihak Program Studi Teknik Geologi ITB yang membantu dalam
proses administrasi dan perijinan, peminjaman buku, dan sebagainya.
4. Segenap pihak Pusat Sumber Daya Geologi yang membantu dalam proses
administrasi dan perijinan dalam penggunaan data.
5. Segenap teman-teman “GEA” ITB atas dukungan dan bantuan yang telah
diberikan.
6. Segenap teman-teman lainnya untuk diskusi, tanya jawab dan lain sebagainya.
iv
Penulis juga menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, hal ini
dikarenakan masih terbatasnya pengetahuan dan wawasan penulis. Dan seperti
peribahasa tiada gading yang tak retak, maka selayaknya sebagai manusia yang tidak
mungkin luput dari kesalahan, penulis mengharapkan saran dan kritik terhadap isi
tulisan ini nantinya. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang
membacanya.
Bandung, Januari 2009
Rico Nouel
v
DAFTAR ISI
Lembar Judul
i
Lembar Pengesahan
ii
Abstrak
iii
Kata Pengantar
iv
Daftar Isi
vi
Daftar Gambar
viii
Daftar Tabel
ix
BAB I PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
1
I.2
Maksud dan Tujuan Penelitian
1
I.3
Metoda dan Tahapan Penelitian
1
I.4
Metoda Geologi
2
I.5
Metoda Geokimia
3
I.6
Metoda Geofisika
7
BAB II TATANAN GEOLOGI
II.1
Fisiografi
10
II.2
Kerangka Tektonik
11
II.3
Stratigrafi
13
II.4
Struktur Geologi
16
II.5
Manifestasi Air Panas
18
BAB III PENGOLAHAN DAN INTERPRETASI DATA
III.1
Data Geokimia
20
III.2
Data Geofisika
44
III.3
Data Geologi
53
BAB IV PENENTUAN POTENSI PANASBUMI
IV.1
Kehilangan Panas Alamiah
54
IV.2
Fluida Reservoar Panas Bumi
55
IV.3
Sistem Panas Bumi
55
vi
BAB V KESIMPULAN
59
Daftar Pustaka
60
Lampiran
62
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram Penelitan
2
Gambar 2.1 Lokasi penelitian potensi panas bumi daerah Danau Ranau
9
Gambar 2.2 Fisiografi Sumatera
10
Gambar 2.3 Skema Kerangka Tektonik
12
Gambar 2.4 Peta Geologi Danau Ranau Lembar Baturaja
13
Gambar 2.5 Peta Geologi Danau Ranau
14
Gambar 2.6 Peta Manifestasi Permukaan Danau Ranau
19
Gambar 3.1 Schoeller plot Unsur Kimia Air Panas
23
Gambar 3.2 Diagram segitiga Cl-SO4-HCO3
31
Gambar 3.3 Geotermometer K-Na-Mg
33
Gambar 3.4 Diagram segitiga Cl/100-2Li-B/5
37
Gambar 3.5 Peta Distribusi Temperatur Udara Tanah daerah Danau Ranau
40
Gambar 3.6 Peta Distribusi pH daerah Danau Ranau
41
Gambar 3.7 Peta Distribusi CO2 daerah Danau Ranau
42
Gambar 3.8 Peta Distribusi Hg daerah Danau Ranau
43
Gambar 3.9 Peta Magnet Total daerah Danau Ranau
46
Gambar 3.10 Peta Anomali Gaya Berat Sisa daerah Danau Ranau
47
Gambar 3.11 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 250 m daerah Danau Ranau
48
Gambar 3.12 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 500 m daerah Danau Ranau
49
Gambar 3.13 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 750 m daerah Danau Ranau
50
Gambar 3.14 Peta Resistivitas Semu AB/2 = 1000 m daerah Danau Ranau
51
Gambar 3.15 Penampang Resistivitas Sebenarnya daerah Danau Ranau
52
Gambar 4.1 Peta Kompilasi Danau Ranau
56
Gambar 4.2 Model Tentatif Panas Bumi daerah Danau Ranau
57
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Data Kimia Air Panas
21
Tabel 3.2 Data Analisis Kimia Kation Air Panas
22
Tabel 3.3 Data Analisis Kimia Anion Air Panas
22
Tabel 3.4 Data Kesetimbangan Ion
22
Tabel 3.5 Data Rasio Atomik Cl / B
24
Tabel 3.6 Data Rasio Atomik Na / K
25
Tabel 3.7 Data Rasio Atomik B / Li
26
Tabel 3.8 Data Rasio Atomik Na / Ca
27
Tabel 3.9 Data Rasio Atomik Cl / Mg, Mg / Ca, Na / Mg
27
Tabel 3.10 Data Rasio Molekular HCO3 / SO4
29
Tabel 3.11 Tabel Persentase Cl-SO4-HCO3
30
Tabel 3.12 Tabel Persentase Na/400-K/10-√Mg
32
Tabel 3.13 Tabel Geotermometer Na-K
34
Tabel 3.14 Tabel Geotermometer K-Mg
34
Tabel 3.15 Tabel Geotermometer Na-K-Ca
35
Tabel 3.16 Tabel Geotermometer Kuarsa
35
Tabel 3.17 Tabel Perhitungan Geotermometer
36
Tabel 3.18 Tabel Persentase Cl-Li-B
37
Tabel 4.1 Kehilangan Panas Alamiah
55
ix