SURVEI GEOLOGI DAN GEOKIMIA PANAS BUMI DAERAH

SURVEI GEOLOGI DAN GEOKIMIA PANAS BUMI DAERAH WAESANO,
KABUPATEN MANGGARAI BARAT, PROVINSI NUSA TENGGARA TIMUR
Mochamad Nur Hadi, Dedi Kusnadi, Robertus S.L. Simarmata
Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi
SARI
Daerah penyelidikan terletak di sekitar Danau Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai
Barat, Nusa Tenggara Timur. Terletak pada busur vulkanik Banda Bagian Dalam di sebelah
barat Pulau Flores. Survei ini dilakukan dengan metode geologi dan geokimia melalui
pendekatan prinsip vulkanostratigrafi dengan pengamatan di lapangan dan didukung oleh
analisis laboratorium alterasi, batuan, kimia air, isotop, dan gas.
Daerah Sano Nggoang didominasi oleh batuan vulkanik dengan komposisi batuan
beku asam yang membentuk morfologi perbukitan curam hingga pedataran. Proses erupsi
besar di bagian utara membentuk Kaldera Mbeliling yang membuka kearah Danau dan
tersusun oleh endapan piroklastik terelaskan (ignimbrite) yang sangat tebal. Di bagian selatan
terbentuk produk vulkanik Poco Dedeng dan Sano Nggoang yang membentuk kawah luas
dengan diameter mencapai 2 km.
Struktur dalam berarah NW-SE memfasilitasi terbentuknya kaldera yang sejajar
dengan kelurusan pusat erupsi dan munculnya manifestasi panas bumi di sekitar Danau.
Temperatur air panas tertinggi mencapai 89 °C dengan pH netral dan juga disekelilingnya
tersebar endapan sulfur dengan bau yang menyengat. Alterasi batuan dengan mineral ubahan
kaolin, alunit, dan ilit dijumpai di bagian selatan Danau. Perhitungan panas yang hilang
mencapai 1.36 Kwth. Air panas yang terbentuk bertipe klorida pada posisi partial equilibrium.
Diagram Cl-Li-B berperan dalam menentukan lingkungan terbentuknya sistem panas bumi di
Wae Sano yang terletak di lingkungan vulkanik – sedimen.
Sistem panas bumi daerah Waesano dipengaruhi oleh aktivitas vulkanik Produk Sano
Nggoang dengan batuan penudung berasal dari ubahan hidrotermal. Permeabilitas yang
terbentuk dibagian selatan Danau memberikan peluang pengembangan dan daerah prospek
di sekitar Desa Waesano untuk pembangkitan tenaga listrik dengan luas areal prospek 5 km2.
Potensi sumber daya hipotetis sekitar 32 MWe.
PENDAHULUAN
Pengembangan panas bumi di
Indonesia saat ini sudah mulai menggeliat.
Terbitnya Undang undang panas bumi
yang baru (UU No.21 tahun 2014) menjadi
harapan akan terealisasinya target
pemerintahan
sekarang.
Beberapa
hambatan
mulai
dipangkas
seperti
masalah tumpang tindih dengan kehutanan
dan juga mengenai harga pembelian listrik
yang menarik. Pengembangan panas bumi
di Indonesia bagian barat memang lebih
maju dibanding di bagian timur. Oleh
karena itu dalam rangka mengejar
ketertinggalannya dilakukanlah survei –
survei lanjutan maupun survei awal di
kawasan Indonesia bagian timur, salah
satunya berada di Pulau Flores. Daerah
Manggarai
Barat
dengan
hadirnya
manifestasi di sekitar Danau Sano
Nggoang merupakan areal yang menjadi
prioritas pada survei kali ini.
Metode yang digunakan dalam
Survei ini adalah pemetaan geologi dengan
menggunakan prinsip vulkanistratigrafi.
Beberapa objek yang di teliti seperti
pemerian batuan, penentuan pusat erupsi
beserta produk – produknya, pengamatan
morfologi, sifat fisik dan kimia pada masing
masing manifestasi dan analisis struktur
melalui analisis rekahan dan kelurusan
pada peta citra landsat, SRTM, dan
topografi. Analisis laboratorium meliputi
studi petrografi dan alterasi batuan hingga
pentarikhan umur absolut batuan dengan
metode jejak belah. Metode Geokimia
dilakukan untuk mengetahui karakteristik
fluida yang terbentuk pada sistem panas
bumi di daerah Waesano dengan
pendekatan analisis air, gas, tanah, dan
pengukuran sifat fisik dan kimia manifestasi
panas bumi di sekitar daerah survei.
HASIL PENYELIDIKAN
GEOLOGI
Satuan geomorfologi di daerah
Wae
Sano
disusun
berdasarkan
morfogenesa dan morfometri dengan
mempertimbangkan aspek geologi dan
lingkungan. Kondisi bentang alam daerah
Wae Sano dikelompokkan menjadi delapan
satuan geomorfologi, yaitu geomorfologi
tubuh Mbeliling Curam, Tubuh Watuwanga
Curam, Tubuh Golo Leleng Curam, Puncak
Poco Dedeng Terjal, Tubuh Poco Dedeng
Bergelombang, Kaki Poco Dedeng Landai,
Tubuh Sano Nggoang Curam dan Kaki
Ranaka Landai.
Stratigrafi
Hasil pemetaan geologi di daerah
penyelidikan membagi masing – masing
satuan
batuan
dengan
prinsip
vulkanostratigrafi dan litostratigrafi tidak
resmi.
Penentuan
satuan
batuan
didasarkan atas umur batuan tertua hingga
produk erupsinya (Gambar 3).
Satuan
batupasir,
merupakan
satuan tertua yang juga diduga sebagai
basement dari daerah Survei. Singkapan
batupasir berlapis baik berada di bagian
timur laut dengan tebal mencapai 50 m.
Karbonatan, keras padu dan terkekarkan.
Merupakan sedimen laut berumur Miosen
Tengah.
Satuan
vulkanik
Mbeliling,
didominasi oleh batuan vulkanik dengan
jenis ignimbrite, aliran piroklastik dan lava
riolit. Ignimbrite berwarna kelabu keputihputihan dan keras, membentuk dinding
terjal dan berpotensi terhadap longsoran.
Tersusun oleh komponen lava dasit – riolit
berwarna putih ke abuan, dengan matrik
tufa keras, di beberapa tempat tersusun
oleh lapisan tufa tebal, massif dan keras.
Satuan Vulkanik Ranaka, tersebar
di bagian tenggara membentuk morfologi
kaki Ranaka dengan relief halus dan
landau. Tersusun oleh litologi berupa
laharik dan aliran piroklastik halus dengan
ukuran komponen lapilli berupa lava
andesit.
Satuan vulkanik Poco Dedeng,
menempati
bagian
selatan
daerah
penyelidikan dan terbagi menjadi tiga
satuan batuan, yaitu lava poco dedeng,
aliran piroklastik poco dedeng 1 dan 2.
Morfologi yang terbentuk berupa tubuh
vulkanik dengan puncak yang terpancung
dan ditempati oleh produk lava dasit
berwarna abu –abu terang keputih-putihan,
porfiritik, vesicular dan beberapa tempat
menunjukkan struktur berlembar / sheeting
joint. Lava dasit keras dan tebal mencapai
3 – 4 m dijumpai di bagian selatan danau
Sano Nggoang. Hasil pentarikhan umur
batuan
pada
lava
ini,
dengan
menggunakan metode K-Ar diperoleh umur
sekitar 0,3 ± 0,2 juta tahun yang lalu, yang
berarti terbentuknya erupsi Poco dedeng
pada Masa Pleistosen (Kuarter). Aliran
piroklastik terbentuk di lereng bagian timur
tubuh ini, melampar hingga daerah Lembor
dan terisi oleh batuan vulkanik jenis aliran
piroklastik berwarna abu – abu kecoklatan
dengan komponen dasit berukuran lapilli
hingga bongkah. Matrik berupa abu
vulkanik kasar hingga halus beberapa
masih nampak pumice. Satuan aliran
piroklastik poco dedeng 1 ini ditindih oleh
alian piroklastik poco dedeng dua yang
penyebarannya tidak mencapai Lembor,
namun dijumpai di sekitar Desa Pandang
dan Tere.
Satuan Vulkanik Golo Tantong,
menempati bagian timur laut daerah
penyelidikan dengan morfologi yang curam
hingga bergelombang. Tersusun oleh
batuan vulkanik dengan jenis lava basal
serta di beberapa tempat ditemukan aliran
piroklastik.
Satuan vulkanik Golo Leleng,
menempati bagian tenggara dari Danau
Sano Nggoang, membentuk morfologi
curam dengan depresi Waemunting yang
membuka ke bagian selatan. Terdiri dari
batuan vulkanik dengan jenis lava andesit.
Satuan Lava Golo Kempo, tersebar
di bagian selatan dari Golo Tantong
membentuk morfologi curam dengan
depresi Golo Leleng yang membuka ke
arah timur. Tersusun oleh batuan vulkanik
dengan jenis lava basal berwarna
kehitaman dengan tekstur columnar joint,
tersingkap di jalan menuju Lembor dari
arah Bambor.
Satuan Lava Golo Tanadeng,
tersingkap di bagian tenggara dari Sano
Nggoang, membentuk morfologi curam
dengan batuan penyusun berupa lava dan
aliran piroklastik. Lava berwarna abu-abu
kemerahan tersilisifikasi, masif dan
teroksidasi. Aliran piroklastik berwarna
kecoklatan tersebar mengisi depresi ke
bagian timur dan tertahan di sekitar
Lengkongkayu.
Satuan Vulkanik Sano Nggoang,
berada di bagian selatan daerah survei
dengan membentuk morflogi perbukitan
curam hingga bergelombang. Produk
vulkanik Sano Nggoang melampar dari
danau sebagai pusat erupsi ke bagian
utara pada umumnya, karena di bagian
selatannya tertahan oleh produk Poco
Dedeng yang umurnya lebih tua. Produk
Sano Nggoang ini kemudian di bagi
menjadi erupsi pusat dalam bentuk lava
dasit 1 – 3 dan aliran piroklastik 1 – 6. Lava
sanonggoang 1 berada di bagian utara
danau, membentuk tebing yang terjal
hingga hampir 90°, tersusun oleh jenis lava
dasit dengan komposisi plagioklas, kuarsa,
dan piroksen. Pembentukan lava ini
setelah terjadi erupsi pertama yang
memuntahkan
aliran
piroklastik
Sanonggoang 1 dan 2 ke arah barat daya.
Komposisi komponen berupa lava dasit
dengan ukutan lapilli sampai bom. Lava
Sano Nggoang ke 2 berada di bagian
selatan danau, komposisinya sama dengan
lava pertama. Erupsi besar kedua
menghasilkan aliran piroklastik 3 – 5 yang
mengalir ke bagian barat laut dan ke timut
laut. Dan pembentukan lava terakhir
berada di bagian timur laut danau dengan
komposisi
dasit.
Hasil
pentarikhan
umurnya adalah 0,2 ± 0,2 juta tahun yang
lalu. Produk erupsinya berupa aliran
piroklastik 6 dan 7 yang menutupi aliran
piroklastik 3,4, dan 5. Erupsi terakhir
menghasilkan aliran piroklastik pada
periode sebelumnya menjadi terelaskan/
welded, seperti yang nampak di pinggir
jalan kearah danau di sekitar Kampung
Taal.
Struktur Geologi
Analisis struktur geologi dilakukan
sesuai dengan hasil pengamatan lapangan
dan didukung oleh data penarikan
kelurusan pada citra landsat dan peta
Digital Elevation Mode (Gambar 4). Data di
lapangan ditunjukkan oleh gawir – gawir
tegak dan munculnya longsoran dan zona
hancuran di beberapa lokasi pengamatan
geologi. Pembagian struktur geologi
dikelompokan menjadi sesar sebagai
akibat dari proses vulkanisme seperti
terbentuknya kaldera dan kawah serta arah
kelurusan sesar.
Struktur Vulkanik, nampak di
bagian depresi vulkanik Mbeliling, pada
pembentukan kawah Sano Nggoang yang
berbentuk ellipsoid dan di sekitar Golo
Leleng yang membentuk setengah
lingkaran, diduga merupakan produk
ekpslosif dari letusan yang bersifat asam,
seperti Kaldera Mbeliling, Depresi Golo
Leleng, Depresi Waemunting, Kawah Sano
Nggoang terbentuk di sekitar Sano
Nggoang dan berupa danau yang terisi
oleh air dengan pH asam. Kenampakan di
lapangan berupa dinding kawah yang terjal
dan juga berbentuk radial. Kawah ini
merupakan hasil erupsi dari produk Sano
Nggoang dan terdapat sedikitnya tiga kali
proses letusan besar serta menghasilkan
endapan sulfur dan mata air panas di
bagian tenggara danau. Kawah ini
menghasilkan produk letusan berupa aliran
piroklastik yang tersebar ke bagian utara
danau hingga ke baratdaya danau,
sedangkan di bagian selatannya terhalang
oleh produk yang lebih tua yang berasal
dari Poco Dedeng.
Struktur berarah Baratlaut – Tenggara
Sesar ini terbentuk oleh tektonik
regional yang bisa mencapai hingga
basemen dari pembentukan geologi di
daerah Survei. Salah satu sesar yang
berarah baratlaut – tenggara yang
kemungkinan memfasilitasi munculnya
erupsi Danau Sano Nggoang dan Poco
Dedeng adalah Sesar Poco Dedeng, sesar
ini Nampak dari kelurusan topografi dan
kelurusan pusat erupsi produk Sano
Nggoang dan Poco Dedeng didukung
munculnya manifestasi airpanas dan silica
residu. Sesar besar lainnya adalah sesar
Tantong
dan
Watuwangka
yang
membatasi batuan sedimen dan produk
vulkanik Golo Tantong. Bagian yang turun
adalah bagian selatannya. Disini juga
ditunjukan oleh munculnya manifestasi
airpanas dan sinter karbonat dalam jumlah
yang besar dan luas seperti di daerah Golo
Lara. Sesar lainnya adalah sesar Ndaring
yang ditunjukan oleh objek wisata air terjun
Cunca Rami dengan ketinggian mencapai
50 m. Sesar lain yang berarah Baratlaut
adalah sesar Werang yang ditarik
berdasarkan kelurusan topografi dan
munculnya air dingin Wae Bobok dengan
temperatur 36°C.
Struktur berarah Baratdaya - Timurlaut
Kelurusan sesar yang berarah
baratdaya – timurlaut ini merupakan
pasangan sesar yang berarah sebaliknya
atau biasa disebut antitetik. Ditunjukkan
oleh Sesar Taal, Lempe, dan Nampar.
Sesar Lempe dan Nampar diduga
merupakan jalur lemah yang memfasilitasi
munculnya air panas Nampar Making dan
endapan traventin dalam jumlah yang luas,
sedangkan Sesar Taal berhubungan
dengan terbentuknya depresi Waemunting
dan G.Leleng.
Analisis Fracture Density/ Kerapatan
Rekahan
Struktur geologi yang berkembang
di daerah penyelidikan didominasi oleh
arah tegasan barat laut – tenggara sebagai
sesar utama yang dalam, sedangkan
berdasarkan analisis kelurusan rekahan
yang ditarik dari citra landsat +457
mengindikasikan beberapa lokasi yang
memiliki intensitas tinggi. Penarikan
intensitas kerapatan rekahan berdasarkan
frekuensi/ banyaknya rekahan, anomali
nampak pada bagian utara dari danau
Sano Nggoang sekitar Taal dan sedikit di
bagian barat laut. Anomali juga Nampak di
bagian tenggara danau tepat di sekitar
munculnya air panas, dan alterasi yang
kuat di dekat desa Waisano. Sedangkan
penarikan kerapatan rekahan berdasarkan
panjang rekahan anomali nampak di
bagian barat daya, di mana terdapat
alterasi di sana dan juga di bagian timur
laut pada batuan sedimen dan terdapat
traventin yang sangat luas.
Hasil
penggabungan
antara
intensitas dan panjangnya rekahan
ditunjukkan oleh peta selanjutnya dimana
terdapat anomali yang terpisah antara tiga
lokasi, yaitu sekitar tenggara danau pada
pemunculan airpanas Waisano, bagian
barat laut pada alterasi dan di bagian
tengah sekitar Waemunting. Ketiga spot
tersebut diduga berkaitan dengan daerah
permeabel yang mengakomodir naiknya
fluida panas kepermukaan.
Manifestasi
Kenampakan gejala panas bumi di daerah
panas bumi Wae Sano dan sekitarnya
berupa batuan terubah, sinter, mata air
panas, air hangat, dan air dingin asam
(danau), yang lokasinya terdistribusi di
sekitar Danau Sano Nggoang, Kecamatan
Sano Nggoang, dan Kecamatan Mbeliling.
Air panas Wae Sano 1 Mata air
panas berlokasi 20 meter sebelah tenggara
di pinggir Danau Sano Nggoang, Desa
Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang,
Kabupaten Manggarai Barat, berada pada
koordinat 120⁰ 00' 11" BT dan 8⁰ 43' 02" LS
dengan elevasi 647 mdpl. Temperatur air
panas 81,57 oC pada temperatur udara
24,91 oC, debit 0,1 liter/detik, pH 5,79 dan
daya hantar listrik 53.200 µS/cm. Mata air
panas muncul pada batuan terubah,
terdapat sinter silika, air panasnya jernih,
berbau H2S sangat kuat, berasa sangat
asin, dan air panas mengalir ke Danau
Sano Nggoang.
Air panas Wae Sano 2 Mata air
panas berlokasi 2 meter sebelah tenggara
di pinggir Danau Sano Nggoang, Desa
Wae Sano, Kecamatan Sano Nggoang,
Kabupaten Manggarai Barat, sebelah
selatan dari lokasi APWS1 berada pada
koordinat 120⁰ 00' 04" BT dan 8⁰ 43' 07" LS
dengan elevasi 646 mdpl. Temperatur air
panas 71,13 oC pada temperatur udara
24,91 oC, debit 0,1 liter/detik, pH 6,21 dan
daya hantar listrik 36.000 µS/cm. Mata air
panas muncul pada sinter silika, air
panasnya jernih, berbau H2S sangat kuat,
berasa sangat asin, dan air panas mengalir
ke Danau Sano Nggoang.
Air panas Wae Sano 3 Mata air
panas berlokasi 300 meter sebelah
tenggara dari pinggir Danau Sano
Nggoang, Desa Wae Sano, Kecamatan
Sano Nggoang, Kabupaten Manggarai
Barat, sebelah timur dari lokasi APWS1
berada pada koordinat 120⁰ 00' 15" BT dan
8⁰ 43' 09" LS dengan elevasi 680 mdpl.
Temperatur air panas 36,8 oC pada
temperatur udara 24,30 oC, debit 0,5
liter/detik, pH 3,67 dan daya hantar listrik
627 µS/cm. Mata air panas muncul pada
aluvial dan batuan terubah, air panasnya
jernih, berbau H2S sangat kuat, dan tidak
berasa.
Air panas Wae Sano 4 Mata air
panas berlokasi 2 meter sebelah timur dari
pinggir Danau Sano Nggoang, Desa Wae
Sano,
Kecamatan Sano Nggoang,
Kabupaten Manggarai Barat, sebelah utara
dari lokasi APWS1 berada pada koordinat
119⁰ 59' 52" BT dan 8⁰ 42' 37" LS dengan
elevasi 646 mdpl. Temperatur air panas
53,90 oC pada temperatur udara 25,00 oC,
debit 0,1 liter/detik, pH 5,98 dan daya
hantar listrik 11.200 µS/cm. Di sekitar mata
air panas muncul sinter silika, air panasnya
jernih, berbau H2S, dan tidak berasa.
Air hangat
Nampar Macing,
Merupakan mata air hangat, Desa Nampar
Macing, Kecamatan Sano Nggoang,
Kabupaten Manggarai Barat, berada pada
koordinat 120⁰ 06' 05" BT dan 8⁰ 39' 23" LS
dengan elevasi 159 mdpl. Temperatur
36,00 oC pada temperatur udara 32,03 oC,
debit 0,1 liter/detik, pH 6,75 dan daya
hantar listrik 16.950 µS/cm, air hangat
jernih, tidak berbau, agak asin, dan
terdapat sinter karbonat.
Air hangat Golo Lara merupakan
mata air hangat, Desa Kaca, Kecamatan
Beliling, Kabupaten Manggarai Barat,
berada pada koordinat 120⁰ 06' 38" BT dan
8⁰ 38' 18" LS dengan elevasi 111 mdpl.
Temperatur 36,00 oC pada temperatur
udara 32,03 oC, debit 0,1 liter/detik, pH
6,75 dan daya hantar listrik 17.990 µS/cm,
air hangat jernih, tidak berbau, agak asin,
dan terdapat sinter travertin. Air Danau
Sano Nggoang 1, Merupakan sampel air
danau, yang diambil di tepi Danau Sano
Nggoang sebelah tenggara, Desa Wae
Sano,
Kecamatan
Sano
Nggoang,
Kabupaten Manggarai Barat, berada pada
koordinat 120⁰ 00' 09" BT dan 8⁰ 43' 00" LS
dengan elevasi 646 mdpl. Temperatur air
30,27 oC pada temperatur udara 24,91 oC,
pH 2,52 dan daya hantar listrik 3.930
µS/cm, Air Danau jernih, tidak berbau, tidak
berasa.
Alterasi
Daerah Wae Sano dan sekitarnya
banyak tersebar batuan ubahan baik yang
masih berupa batuan keras maupun sudah
menjadi tanah / soil. Terdapat 11 sampel
alterasi yang kemudian di pecah kembali
dalam analisisnya sehingga total analisa
batuan ubahannya menjadi 21 sampel.
Kehadiran batuan ubahan ini mencirikan
bahwa daerah tersebut telah mengalami
proses hidrotermal yang berhubungan
dengan fluida panas berpH netral maupun
asam. Sesuai dengan klasifikasi yang
dikeluarkan oleh Corbett and Leach, 1995
maka beberapa jenis alterasi dikelompokan
berdasarakan
temperatur
pembentukannya dan juga jenis fluida
panas yang mempengaruhinya.
Berdasarkan hasil analisis spectra
diperoleh 14 jenis alterasi seperti Haloysite,
kalsit, montmorilonite, kaolinite, pyrophilite,
illite, paragonite, dickite, K _ Na Alunite,
paligorskite, gypsum, diaspore, dan jarosite
yang
terbentuk
selama
periode
pembentukan sistem hidrotermal di sekitar
Wae Sano. Oleh karena itu kemudian
mineral tersebut dikelompokan menjadi
mineral ubahan yang berasosiasi sebagai
batuan penudung (caprock) dengan
temperatur rendah dan pH netral seperti
munculnya
mineral
montmorilonite,
haloysite dimana kisaran temperaturnya
mencapai < 150 °C dengan pH netral dan
berada pada zona argilik. Munculnya
mineral piropilit, illite, kaolinite, dicklite dan
alunite
mencerminkan
temperatur
pembentukan yang cukup tinggi <200 °C
dengan pengeruh pH asam. Adapun
kehadiran mineral gypsum sebagai indikasi
mineral tersebut mencirikan pengaruh gas
sulfur yang bereaksi dengan kalsit dan
dicirikan oleh munculnya endapan sulfur di
permukaan.
Kehilangan Panas (Heat Loss)
Untuk daerah panas bumi Wae
Sano, nilai kehilangan panas tertinggi
ditunjukkan oleh air panas Wae Sano 3
yang memiliki debit air yang paling tinggi.
Total kehilangan panas dari hasil
perhitungan adalah sekitar 1,36 kwth.
GEOKIMIA
Data hasil pengamatan dan
pengukuran di lapangan dari mata air
panas, air hangat, dan air dingin, daerah
panas bumi Wae Sano dan sekitarnya
dilakukan pengambilan sampel dan
diperoleh 13 sampel air (untuk analisis
anion, dan kation), serta 15 sampel isotop,
yang terdiri dari 3 sampel air panas, 3
sampel air hangat, dan 9 sampel air dingin.
Kimia Air
Pada diagram segi tiga Cl -SO4HCO3 (gambar 6.) air panas dan air danau
bertipe klorida dan klorida-sulfat, sebagai
indikasi kemungkinan deep water dan
vulkanik sangat kuat, namun faktor batuan
sedimen harus dipertimbangkan, oleh rasa
air yang asin, daya hantar listrik tinggi >
52.000 µmhos/cm dari air panas netral
APWS1, serta dari air dingin air danau
Sano Nggoang pH asam.
Pada diagram segitiga Na-K-Mg
(gambar 7) air panas Waesano 1,
Waesano 2, Air hangat Golo Lara, dan air
hangat Nampar Macing, terletak pada
zona
partial
equilibrium,
terjadi
keseimbangan sebagian, namun faktor
kontaminasi dengan batuan sedimen harus
dipertimbangkan, sedangkan sampel air
lainnya terletak pada zona immature water,
mengindikasikan tingginya pengaruh air
permukaan pada pembentukan mata air
panas tersebut.
Berdasarkan diagram segi tiga Cl,
Li, B (gambar 8) posisi semua mata air
panas dan air hangat cenderung ke arah
Cl-B, ada indikasi air panas berinteraksi
dengan sistem vulkanik sebelum mencapai
permukaan, namun pengaruh sedimen
harus dipertimbangkan.
Plotting data isotop pada grafik δD
terhadap δ18O (gambar 9), mencerminkan
beberapa indikasi, yaitu untuk air dingin pH
netral (air dingin Sapo, air dingin Bobo, air
dingin Lolos 1, dan air dingin Lolos 2),
terletak pada garis Meteoric Water Line
(MWL), sesuai dengan karakteristik air
meteorik atau air permukaan yang umum
detemukan. Sementara air dingin pH asam,
air hangat, dan air panas lainnya tersebar
menjauh ke sebelah kanan dari garis
meteoric water, terutama air panas
Waesano 1, dan Waesano 2, sebagai
indikasi bahwa pembentukan mata air
panas berhubungan dengan terjadinya
interaksi antara fluida panas pada sistem
panas bumi dengan batuan yang
menyebabkan terjadinya pengkayaan 18O,
terjadi karena reaksi substitusi oksigen 18
dari batuan dengan oksigen 16 dari fluida
panas pada saat terjadi interaksi fluida
panas dengan batuan sebelum muncul ke
permukaan, yang berarti kemungkinan air
panas Waesano 1 dan Waesano 2, berasal
langsung dari kedalaman (deep water) dan
pengenceran oleh air meteoriknya sangat
kecil, Namun pengaruh batuan sedimen
harus dipertimbangkan, yang ditunjukkan
daya hantar listrik, kadar Na, dan Cl yang
cukup tinggi, serta rasa air yang asin.
Di daerah panas bumi Waesano
diperkirakan terdapat fumarol, terletak di
sekitar Danau Sano Nggoang terendam air
Danau, diindikasikan oleh air Danau ber pH
asam (sampel air Danau, serta air buangan
Danau yang debitnya >100 L/detik pH nya
masih asam), walaupun temperatur yang
terukur berupa air dingin. Pada pinggir
Danau Sano Nggoang sebelah tenggara
terdapat air panas pH netral, bertemperatur
81oC, disertai batuan ubahan, bau gas H2S
cukup menyengat, dan suara berdesis, dan
bubble gas. Komposisi gas CO2, dan N2
lebih dominan dari pada gas lainnya,
sementara CO serta CH4 tidak terdeteksi,
mencerminkan
bubble
gas
pada
manifestasi air panas pH netral, tidak
merefleksikan bisa gas-gas magmatik di
daerah penyelidikan Waesano, sehingga
temperatur hasil plotting hanya diperoleh
150 oC yang terlalu rendah.
Geotermometer
Manifestasi Panas Bumi di Wae
Sano berupa air danau dingin pH asam,
dan air panas pH netral, merupakan
campuran vulkanik dan batuan sedimen,
telah menyebabkan variasi temperatur dan
karakteristik kimianya. Komposisi gas yang
diperoleh dari bubble gas air panas Wae
Sano 1, tidak mencerminkan kandungan
gas
dari
fumarol,
sehingga
dari
geotermometer gas hanya menghasilkan
temperatur 150oC. Air panas Waesano 2
yang memungkinkan digunakan untuk
memperkirakan
temperatur
bawah
permukaan, dari Geotermometer
SiO2
o
menunjukkan
temperatur
150
C
(temperatur terlalu rendah), dan dari Na/K
diperoleh 237 oC (temperatur terlalu tinggi),
sedangkan dengan geotermometer Na/Li,
diperoleh 193 oC, maka temperatur
reservoir panas bumi daerah Wae Sano
adalah 200 oC.
Sebaran Hg dan CO2
Konsentrasi Hg tanah setelah
dikoreksi oleh nilai konsentrasi H2O-,
sangat bervariasi dari paling terendah 9
ppb (TF 25), sampai paling tertinggi 17420
ppb (TN2). Variasi Hg tanah, memberikan
nilai background 2235 ppb, nilai treshold
4073 ppb, dan nilai rata-rata 398 ppb. Peta
distribusi nilai Hg tanah (gambar 6),
memperlihatkan anomali relatif sangat
tinggi > 2000 ppb terletak di sebelah
tenggara dan sebelah barat dari lokasi
Danau Sano Nggoang, sedangkan Hg
400-2000 ppb hanya sebagian kecil daerah
penyelidikan yang terletak di sebelah timur
dan sebelah utara dari lokasi Danau Sano
Nggoang, sementara Hg <400 ppb
menempati luas paling dominan di daerah
penyelidikan. (Gambar 10)
Konsentrasi CO2 tanah sangat
bervariasi dari terendah 0.57 % (TF 1)
sampai dengan konsentrasi tertinggi 19,21
% (BW 1). Variasi CO2 Udara tanah,
memberikan nilai background 5,10 %, nilai
treshold 7,62 %, dan nilai rata-rata 2,59 %.
Peta distribusi nilai CO2 Udara tanah
(gambar 7), memperlihatkan anomali tinggi
> 5 % berada di sebelah tenggara, utara
dan timur laut dari lokasi Danau Sano
Nggoang. Konsentrasi CO2 antara 2,5-5
%, terdistribusi di sebelah selatan, utara
dan timur laut dari danau Sano Nggoang,
sedangkan nilai < 2,5 % tersebar merata
hampir mendominasi daerah penyelidikan.
(Gambar 11)
DISKUSI
Geologi Sejarah
Sejarah
pembentukan
daerah
Waisano berawal pada Zaman Tersier
pada Kala Miosen – Pliosen, dimana
secara geologi terbentuk cekungan yang
menghasilkan deposit sedimen dengan
jenis batupasir di bagian barat laut sekitar
Labuan Bajo dan dijumpai pula di bagian
timur
laut
daerah
Survei
sekitar
Watuwangka.
Kegiatan
tektonik
menghasilkan sesar – sesar mendatar
berarah
baratlaut
tenggara
yang
merupakan struktur basement di daerah
survei
yang
juga
memfasilitasi
pembentukan batuan vulkanik dengan jenis
riolit - dasit (Produk vulkanik Mbeliling).
Diduga erupsi besar terbentuk pada Kala
Pliosen sehingga menghasilkan Kaldera
Mbeliling yang membuka kearah selatan
sebagai hasil amblasnya bagian selatan
akibat kekosongan massa. Produk erupsi
banyak di jumpai berupa ignimbrit di sekitar
Bambor hingga ke Werang dan juga air
terjun
Cunca
Rami.
Pembentukan
vulkanisme berlanjut di bagian barat sekitar
Kempo, Golo Tantong, Golo Leleng, dan
Golo Tanadereng yang berkomposisi basal
serta sebagian telah tersilisifikasi. Proses
vulkanisme masih terus berlangsung
hingga saat ini. Sejak Pliosen terbentuk
vulkanisme Poco Dedeng di bagian selatan
daerah Survei yang menghasilkan lava
dengan komposisi dasit dengan aliran
piroklastik tersebar di bagian tubuhnya ke
arah Lembor. Lava Poco Dedeng
diidentifikasi berumur 300.000 tahun yang
lalu. Tubuh Poco Dedeng kemudian
tertutup
bagian
utaranya
akibat
pembentukan vulkanisme Sano Nggoang
yang hingga saat ini berbentuk danau
kawah dengan pH airnya yang asam.
Produk Sano Nggoang berkomposisi yang
sama dengan Poco Dedeng dan hasil
erupsi eksplosifnya menghasilkan endapan
piroklastik bersifat asam dengan dijumpai
pumice yang terdapat di daerah Taal.
Umumnya terendapkan ke lereng bagian
utara ke sekitar Werang dan terhenti pada
tinggian kaldera Mbeliling.
Sistem Panas Bumi
Sistem panas bumi di daerah
Waisano berhubungan dengan sistem
vulkanik kuarter yang diduga masih
memiliki potensi dari aktivitas gunungapi
yang terpendam di dalam Kawah Sano
Nggoang (Gambar 12). Elevasi dari kawah
itu sendiri berada pada ketinggian 700
mdpl sehingga bisa dikaitkan dengan
sistem vulkanik high terrain atau sistem
panas bumi pada daerah tinggian. Aktivitas
vulkanisme yang masih aktif hingga saat ini
bisa dilihat dengan nilai pH air danau yang
asam serta di permukaan di sekitar danau
bagian selatan ditemukan manifestasi
berupa air panas dengan temperatur
mencapai 89°C, bau belerang yang
menyengat dan munculnya endapan sulfur
serta terdapatnya leaching / pencucian
batuan sekitarnya oleh fluida asam.
Secara
umum,
fluida
yang
terbentuk dalam bentuk cairan maupun gas
dengan konten H2S, CO2 naik ke
permukaan akibat efek Buoyansi dan
terikat dengan H2O dalam bentuk senyawa
kimia sehingga pH air menjadi asam,
permukaan danau yang permeabel
menahan air untuk lolos di permukaan
sehingga memiliki kolom air yang cukup
tinggi. Air meteoric dari luar masuk
menginfiltrasi permukaan Lereng Poco
Dedeng, Sano Nggoang dan Mbeliling
masuk kedalam tanah membentuk akuifer
dalam dan kemudian terperangkap dalam
suatu reservoir yang diduga berada pada
batuan sedimen sebagai basement di
sekitar Sano Nggoang, hal tersebut di
ketahui berdasarkan munculnya batuan
sedimen dengan jenis batupasir di sekitar
Waemunting yang berada pada elevasi 350
mdpl. Fluida tersebut bercampur dengan
fluida magmatik yang berasal dari aktifitas
vulkanik
Sano
Nggoang
sehingga
berdasarkan hasil isotope terjadi shifting
yang mengarah ke kanan dari meteoric
water line (MWL). Terperangkapnya fluida
dengan jenis klorida dalam reservoir
diakibatkan oleh batuan di atasnya yang
bersifat permeabel karena di dominasi oleh
mineral
lempung
dengan
jenis
montmorilonite hingga kaoline, alunite, illite
yang merupakan tipe alterasi argilik –
argilik lanjut yang muncul di bagian
tenggara danau Sano Nggoang.
Sumber
Panas,
merupakan
komponen terpenting dalam pembentukan
sistem panas bumi. Di daerah survei yang
merupakan daerah gunungapi aktif dan
masih di pantau kandungan gasnya diduga
masih memiliki dapur magma sebagai
pusat erupsi di bawah permukaan Danau
Sano Nggoang. Di samping itu hasil
penentuan umur batuan dengan metode
Fission
Track/
Jejak
belah
oleh
laboratorium Pusat Survei Geologi, Badan
Geologi diperoleh batuan termuda produk
Lava Sano Nggoang berumur 0,2 ± 0,1 juta
tahun lalu yang berarti masih dalam
periode Holosen. Berdasarkan data kimia
yang menyatakan nilai kandungan gas
SO2 di sekitar manifestasi pada sisi
tenggara Danau masih memiliki nilai yang
cukup tinggi, sehingga diinterpretasikan
bahwa sumber panas berasal dari aktivitas
vulkanisme aktif di sekitar Danau Sano
Nggoang.
Reservoir,
merupakan
batuan
sarang yang memiliki permeabilitas tinggi
yang
berfungsi
sebagai
tempat
terperangkapnya
fluida
di
bawah
permukaan. Berdasarkan data geologi,
dengan ditemukannya batuan sedimen
pada ketinggian 350 mdpl dan komposisi
air yang memiliki nilai DHL yang tinggi,
maka batuan reservoir pada sistem ini
diduga berada pada batuan sedimen
dengan jenis batupasir karbonat pada
kedalaman yang masih belum dapat
ditentukan.
Batuan Penudung, merupakan
shield / tameng yang membatasi naiknya
fluida ke permukaan. Batuan penudung
bisa berupa batuan sedimen dengan jenis
lempung ataupun akibat proses hidrotermal
yang mengubah batuan dasar menjadi
batuan alterasi yang didominasi oleh
mineral lempung seperti montmorilonit
ataupun kaolinit. Berdasarkan data analisis
mineral ubahan yang dilakukan dengan
menggunakan metode spektra infra merah,
diperoleh jenis mineral ubahan seperti
montmorilonit, haloysit yang merupakan
penciri zona alterasi argilik dan juga
mineral alunit, kaolinit dan illit yang
merupakan penciri zona alterasi argilik
lanjut. Sedangkan batuan sedimen yang
ada berupa batupasir. Sehingga diduga
batuan penudung yang terbentuk pada
sistem ini adalah batuan ubahan. Alterasi
yang terbentuk akibat proses pemanasan
secara hidrotermal dengan jenis argilik –
argilik lanjut.
Areal Prospek
Sebaran area prospek panas bumi
berdasarkan hasil penelitian metode
geologi, dan geokimia terdapat di sisi timur
dari Danau Sano Nggoang, sekitar air
panas dan alterasi di Wae Sano. Area
prospek ini didukung oleh hasil kompilasi
geologi struktur, anomali geokimia CO2 dan
Hg. Dari hasil kompilasi metode tersebut
didapat luas area prospek panas bumi ini
sekitar 4 km2 (gambar 13) untuk kelas
sumber daya hipotetis. Ketebalan reservoir
berdasarkan data geofisika (Kholid, dkk,
2015) sekitar 1500m.
KESIMPULAN
Pengembangan potensi panas
bumi di daerah Wae Sano memiliki
tantangan tersendiri. Posisinya yang
berada pada jalur vulkanik merupakan
areal ideal dengan didukung data umur
batuan yang masih relatif muda. Aktivitas
tersebut membawa panas yang baik dalam
sistem panas bumi Wae Sano. Temperatur
air panas yang tinggi dan munculnya
alterasi luas di sekitar Danau menunjukkan
terbentuknya proses hidrotermal disana.
Data struktur rekahan yang menunjukkan
daerah permeabel dan berpotensi sebagai
reservoir mendukung keterdapatan areal
prospek yang diduga berada di sekitar
bagian tenggara Danau Sano Nggoang.
Luas daerah prospek panas bumi
Waesano sekitar 4 km2 dengan potensi
sekitar 26 MWe.
Daftar Pustaka
Badrudin dkk (1994), Penyelidikan Geokimia Panas Bumi Werang, Manggarai, Flores NTT,
VSI Unpubl.
Bakrun (1996), Penyelidikan Gaya Berat Daerah Panas Bumi Waisano, Manggarai, NTT, VSI,
Unpubl.
Fournier, R.O., 1981. Application of Water Geochemistry Geothermal Exploration and
Reservoir Engineering, Geothermal System: Principles and Case Histories. John Willey
& Sons. New York.
Fredy Nanlohi dkk, 2003 : Laporan Survei Landaian Suhu Sumur WW-1 dan WW-2, Lapangan
Panas Bumi Waisano Werang, Manggarai Barat.
Giggenbach, W.F., 1988. Geothermal Solute Equilibria Deviation of Na-K-Mg-Ca GeoIndicators. Geochemica Acta 52. pp. 2749 – 2765.
Kastiman S dkk (1996), Geologi Panas Bumi Daerah Werang, Manggarai, Flores, NTT, VSI,
Unpubl. Acmad Andan (1996), Penyelidikan Geolistrik Daerah Panas Bumi Waisano,
Manggarai, NTT, VSI, Unpubl.
Koesomadinata,dkk. (1994) dalam peta geologi regional skala 1 : 250.000 lembar Ruteng,
Nusa Tenggara Timur. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Lawless, J., 1995. Guidebook: An Introduction to Geothermal System. Short course. Unocal
Ltd. Jakarta.
Mahon K., Ellis, A.J., 1977. Chemistry and Geothermal System. Academic Press Inc. Orlando.
M.Chazin M dkk (1996), Struktur Geologi dan Penyelidikan Banyak Kehilangan Panas (Heat
Loss) Daerah Kenampakanan Panas Bumi Werang, Flores NTT, VSI, Unpubl.
Simandjuntak, 1992. An Outline of Tectonics of the Indonesian Region. Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi, Bandung.
Suparman, (1990), Geologi Panas Bumi Daerah Werang, NTT , VSI Unpubl..
Villeneuve, 2001. Geology of The Central Sulawesi Belt (Eastern Indonesia): Constrain of
Geodynamic Models. International Journal Earth Science. Springer-Verlag.
Wohletz, K. and Heiken, G., 1992. Volcanology and Geothermal Energy. University of
California Press, Berkeley
…., 2000. Peta Bentang Alam Mbeliling, Kabupaten Manggarai Barat, NTT, Kementerian
Kehutanan.
Gambar 1. Peta lokasi Daerah Survei Waesano
Gambar 2. Peta Geomorfologi Wae Sano
Gambar 3. Peta Geologi Rinci daerah Wae Sano
Gambar 4. Analisis Densitas Rekahan di Daerah Wae Sano
Gambar 5. Distribusi Manifestasi Daerah Wae Sano
Gambar 6. Diagram Segitiga Tipe Air
Gambar 7. Diagram Segitiga Na-K-Mg
Gambar 8. Diagram Segitiga Cl-Li-B
Gambar 9. Analisis Isotop
Gambar 10. Sebaran Hg Tanah
Gambar 11. Sebaran CO2 Tanah
Gambar 12. Model Tentatif Sistem Panas Bumi Wae Sano
Gambar 13. Peta Kompilasi Geologi dan Geokimia
Tabel 1. Perhitungan Potensi Pada Sistem Panas Bumi Wae Sano sekitar 26 MWe
(Sumber daya Hipotetis).
PENGHITUNGAN VOLUMETRI (STORED HEAT)
SNI 13-6171-1999
BADAN GEOLOGI
PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI
Parameter
Nilai
Area (km2) =
Thickness (m) =
Rock Dens. (kg/m3) =
Rock Heat Cap. (kJ/(kg.oC)) =
Steam density Init. (kg/m 3 )
Steam Enthalpy Init. (kJ/kg)
4
1500
2500
1
7.87
2791.3
Ket.
Energi Initial batuan =
Energi initial Uap
=
Energi initial Air
=
2.700E+15
1.318E+12
3.984E+14
kJ
kJ
kJ
Energy Total Initial
=
3.100E+15
kJ
valid 0.01<T< 370 o C
Energi Final batuan
=
2.025E+15
kJ
valid 5 <T< 372 o C
Energi Final Uap
=
2.914E+12
kJ
Energi Final Air
=
1.040E+14
kJ
Energy Total Final
=
2.132E+15
kJ
Energy Total Max
=
9.678E+14
kJ
Energy Recoverable
=
2.419E+14
kJ
valid 0.01<T< 371 o C
valid 0.01<T< 359 o C
Water density Init. (kg/m 3 )
864.89
Water Enthalpy Init. (kg/m 3 )
853.0
Steam density Final (kg/m 3 )
2.53
valid 0.01<T< 371 o C
Steam Enthalpy Final (kg/m 3 )
2746.4
valid 0.01<T< 359 o C
Water density Final (kg/m 3 )
916.20
valid 0.01<T< 370 o C
Water Enthalpy Final (kg/m 3 )
Rock Porosity (fract, %) =
Temperatur INITIAL (oC) =
630.8
10.0%
Temperatur FINAL (oC) =
Water Sat. Init. (fract) =
Water Sat. Fina. (fract) =
RF (fract) =
Elect. Eff. (fract) =
Life Time (years) =
valid 5 <T< 372 o C
200
150
90%
30%
25%
10%
30
POTENSI :
26
MWe