SURVEI ALIRAN PANAS (HEAT FLOW)

DAERAH PANAS BUMI AMOHOLA

KABUPATEN KONAWE SELATAN, PROVINSI SULAWESI TENGGARA

Edy Purwoto, Yuanno Rezky, Dede Iim Setiawan

Kelompok Penyelidikan Panas Bumi, Pusat Sumber Daya Geologi

SARI

Daerah panas bumi Amohola secara umum berada pada tatanan geologi yang

didominasi oleh batuan Sedimen berumur Tersier dan Metamorf pra Tersier serta berada

pada administrasi daerah desa Selabangga, Kecamatan Moramo, Kabupaten Konawe

Selatan, Provinsi Sulawesi Tenggara.

Gejala panas bumi diperlihatkan oleh sejumlah manifestasi panas bumi berupa mata

air panas dengan temperatur maksimum 50oC di Amohola yang berada di tengah daerah

penyelidikan.

Temperatur dasar lubang berkisar antara 27,50 hingga 36,75 oC, dengan luas daerah

anomali mencapai ± 4,63 km2, sebaran nilai gradien temperatur permukaan berkisar antara

0,01 hingga 0,87 oC/m dengan total luas zona anomali adalah ± 5,41 km2 dan Sebaran nilai

aliran panas (heat flow) berkisar antara 0,01 hingga 0,90 W/m2 dengan total luas zona anomali

adalah ± 4,22 km2.

Hasil penghitungan aliran panas diharapkan sama dengan pola sebaran dari

temperatur dasar lubang bor dan gradien temperatur permukaan, daerah anomali berada di

sekitar manifestasi mata air panas Amohola yang diperkirakan berkaitan erat dengan aktivitas

plutonik yang masih menyimpan sisa panas dari dapur magma dan pemunculan manifestasi

ini dikontrol oleh aktivitas sesar-sesar yang berarah baratlaut-tenggara dan baratdaya-

timurlaut.

Hasil pengukuran temperatur dasar sumur pengamatan menunjukkan bahwa zona

anomali temperatur hanya terkonsentrasi di sekitar manifestasi mata air panas Amohola. Pola

anomali dari temperatur dasar lubang, gradien temperatur permukaan dan aliran panas

permukaan memperlihatkan adanya korelasi pada daerah di sekitar manifestasi air panas

Amohola dan berada dalam daerah prospek 3G daerah panas bumi Amohola , Kabupaten

Konawe Selatan, Provisi Sulawesi Tenggara.

PENDAHULUAN

Daerah panas bumi Amohola dipilih

sebagai salah satu daerah penyelidikan

setelah mengkaji data hasil Survei Terpadu

(Geologi, Geokimia dan Geofisika Daerah

Panas bumi Amohola pada tahun 2014),

yang menunjukan adanya prospek panas

bumi di daerah tersebut. Manifestasi panas

bumi di daerah penyelidikan berupa

pemunculan kelompok mata air panas

Amohola dengan temperatur berkisar

antara 35 - 50°C.

Secara administratif daerah panas

bumi Amohola termasuk ke dalam wilayah

Kabupaten Konawe Selatan, Provinsi

Sulawesi Tenggara (Gambar 1).

Daerah penyelidikan tersusun oleh

batuan metamorf yang berumur pra-Tersier

dan batuan sedimen Tersier dan

dikelompokkan menjadi 20 satuan batuan,

yaitu satuan batuan meta-batugamping,

satuan sekis dan sekis genesan, satuan

filit, satuan kuarsit, satuan filit dan

batusabak, satuan kalkarenit, satuan

batupasir fosilan, satuan batupasir

karbonatan, satuan batupasir-batulempung

karbonatan, satuan batugamping, satuan

konglomerat, satuan batupasir karbonatan

2, satuan konglomerat karbonatan, satuan

batupasir -konglomerat karbonatan, satuan

batupasir, satuan batupasir-batulempung,

satuan batupasir-konglomerat-breksi,

satuan batulempung, satuan batupasir-

konglomerat dan endapan aluvium.

(Gambar 2).

Penyebaran manifestasi panas

bumi di daerah penyelidikan berada di

sekitar batu sedimen dan metagamping

serta alluvium yang pemunculannya

dikontrol oleh sesar-sesar normal yang

berarah baratlaut-tenggara dan baratdaya-

timurlaut yang membentuk zona depresi di

bagian tengah daerah Amohola.

Sedangkan manifestasi panas bumi

di daerah panas bumi Amohola

pemunculannya pada batuan batu

gamping.

Pembentukan sistem panas bumi di

daerah Amohola, pendugaan sumber

panas hanya berdasarkan sejarah tektonik

yang berkembang. Pembentukan sistem

panas bumi diperkirakan dimulai pada Kala

Pliosen Akhir ketika rezim regangan akibat

gaya tarikan (tension) mulai berlangsung di

daerah penyelidikan. Proses tektonik ini

memungkinkan terangkatnya fluida magma

serta terbentuknya suatu zona permeabel

dari formasi batuan yang terkekarkan

sebagai tempat terakumulasinya magma

tersebut. Atau kemungkinan lain adalah

proses dari tektonik itu sendiri yang dapat

menimbulkan panas dan bekerja sebagai

sumber panas dalam sistem panas bumi di

daerah penyelidikan. Selanjutnya dengan

adanya struktur-struktur geologi di daerah

penyelidikan membentuk zona yang

bersifat permeabel dan merupakan

media/jalur untuk keluarnya air panas ke

permukaan.

Lapisan reservoir panas bumi

berdasarkan definisinya adalah wadah di

bawah permukaan yang bersifat sarang

dan berdaya lulus terhadap fluida, dapat

menyimpan fluida panas serta mempunyai

temperatur dan tekanan dari sistem panas

bumi. Litologi pembentuk reservoir diduga

merupakan batuan sedimen yang

termalihkan, yang kaya akan rekahan dan

bersifat permeabel. Sifat permeabel itu

sendiri diakibatkan oleh rekahan yang

terbentuk akibat aktifitas struktur sesar

yang ada. Batuan penudung diperkirakan

berupa zona batuan sedimen yang kaya

akan mineral lempung sehingga memiliki

sifat tidak lulus air atau kedap air

(impermeable). Fluida pada sistem panas

bumi daerah Amohola berasal dari air

meteorik yang meresap ke bawah

permukaan dari daerah resapan kemudian

mengalami kontak dengan batuan panas di

kedalaman. Kontak antara fluida dengan

batuan pada temperatur tinggi akan

merubah sifat kimia dari fluida tersebut.

Pasokan fluida terbesar dari sistem panas

bumi berasal dari air meteorik, namun

diperkirakan terdapat pula fluida yang

berasal dari magma (juvenile) dalam

proporsi yang kecil. Untuk menjaga

pasokan air meteorik tersebut perlu dijaga

daerah resapan (recharge area) yang ada.

Temperatur reservoir panas bumi

diperkirakan sekitar 150oC, berdasarkan

geotermometer Na-K-Ca. Nilai temperatur

tersebut diperkirakan mewakili temperatur

reservoir di daerah panas bumi Amohola.

Daerah keprospekan daerah panas

bumi Amohola diperoleh dari hasil

kompilasi geosain hasil survei geofisika

terpadu (metoda gaya berat dan AMT) dan

survei geologi dan geokimia (Yuanno dkk,

PSDG 2014). Hasil kompilasi geosain ini

dapat dilihat pada Gambar 3. Hasil

keprospekan daerah panas bumi Amohola

terletak disekitar manifestasi Amohola.

Daerah panas bumi Amohola

mempunyai luas wilayah prospek sekitar 14

km2. Temperatur reservoir berdasarkan

geotermometri diduga sebesar 150°C,

sehingga temperatur cut-off sebesar

120°C. Potensi energi pada panas bumi

daerah Amohola adalah sebesar 18 Mwe

yang termasuk kedalam sumber daya

cadangan terduga berdasarkan hasil

deliniasi data AMT, gaya berat, dan data

geologi-geokimia.

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

Amohola.

Tahapan penyelidikan aliran panas

yang dilakukan, yaitu kajian literatur, 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 portabel, dengan jumlah lubang

sebanyak 57 lubang bor yang mempunyai

kedalaman rata-rata antara 5 - 10 meter

dengan diameter lubang berukuran 2 ½”

(Gambar 4).

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 konduktivitas panas.

Dari hasil pengukuran nilai

konduktivitas panas (k) menunjukkan

bahwa rata-rata nilai konduktivitas adalah

1,98 W/m.K

dengan kisaran nilai antara 1,03 hingga

2,89 W/m.K. Nilai konduktifitas tertinggi

berada di Amh-47 di sekitar areal

persawahan dan pemukiman penduduk

Moramo, yaitu 2,89 W/mK pada daerah

batuan sedimen, namun setelah di cek

kembali kondisi sampelnya ternyata kurang

representatif sehingga nilai pada titik

tersebut diinterpolasi dengan pengukuran

konduktifitas panas di titik lain di sekitarnya.

Nilai terendah yaitu 1,03 W/mK yang

berada di sekitar Desa Selabangga pada

satuan batuan sedimen. Nilai rata – rata

konduktifitas batuan adalah 1,98 W/mK dan

nilai standar deviasi 0,46 W/mK. Sehingga

nilai anomali ditunjukkan oleh konduktifitas

panas diatas 2,91 W/mK. (Gambar 5).

Nilai konduktifitas panas di daerah

penyelidikan berasosiasi dengan kondisi

dan lingkungan geologi disekitarnya,

semakin ke daerah tenggara selatan nilai

konduktifitas batuan semakin besar

dikarenakan jenis batuan lebih keras

(batupasir gampingan) bila dibandingkan

dengan bagian tengah daerah penyelidikan

yang didominasi oleh batuan sedimen dan

endapan permukaan.

Sebaran nilai konduktivitas panas

daerah Amohola terbagi menjadi 2 (dua)

zona yaitu zona yang mempunyai nilai

konduktivitas panas relatif tinggi dan relatif

rendah.

Daerah dengan nilai konduktivitas

panas relatif tinggi (warna merah hingga

kuning pada peta) mendominasi daerah

penyelidikan, tersebar dari sebelah barat,

selatan dan sebagian Tenggara dari

daerah penyelidikan, berasosiasi dengan

litologi berupa batuan sedimen yakni

batupasir dan Konglomerat, Breksi

sedimen dan aluvial. Daerah dengan nilai

konduktifitas panas relatif rendah (warna

hijau hingga biru) tersebar di utara dan

barat daya daerah penyelidikan

berasosiasi dengan batugamping dan

meta-batugamping.

Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor

Temperatur dasar lubang berkisar

antara 27,50 hingga 36,75oC dengan rata-

rata 29,39oC. Nilai 27,50oC merupakan nilai

minimal temperatur yang terukur di lubang

AMH-32 yang berada didalam daerah

prospek, sedangkan 36,75oC adalah nilai

maksimum yang didapat dari dasar lubang

AMH-1 yang berada di dekat manifestasi

permukaan berupa mata air panas

Amohola.

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 30,98oC, sehingga temperatur

yang mempunyai nilai lebih tinggi dari

30,98oC adalah temperatur anomali yang

lingkungan geologinya adalah batuan

meta-batugamping dan endapan Aluvium

yang cukup luas. Luas areal daerah

anomali temperatur dasar lubang bor

daerah Amohola ini mencapai ± 4,63 km2

(garis merah putus-putus).

Sebaran Gradien Temperatur Per-

mukaan

Hasil landaian suhu di sekitar

daerah penyelidikan nilai tertinggi adalah

0,87 oC/m yang berada di sekitar air panas

Amohola, nilai terendah adalah 0,01 oC/m

yang berada di sekitar areal persawahan

dan pemukiman. Gradien termal rata – rata

adalah 0,06 oC/m dengan nilai background

0,19 oC/m. (Gambar 7).

Anomali gradien ditunjukkan oleh

nilai diatas background, terkonsentrasi di

sekitar air panas Amohola dengan luas

sekitar 5,41 km2 berasosiasi dengan

batuan meta batugamping di bagian utara

dan batuan sedimen dan endapan danau

bagian selatan daerah penyelidikan,

ditandai dengan (garis merah putus-putus).

Secara umum zona anomali

terdapat di bagian tengah daerah

penyelidikan yaitu di sekitar manifestasi

mataair panas Amohola termal daerah

penyelidikan menunjukan korelasi dengan

lingkungan geologi yaitu batuan sedimen

batugamping dan meta-batugamping

Tersier berupa skeletal (platy coral),

fragmen batugamping serta berasosiasi

juga dengan manifestasi panas bumi

berupa mata air panas Amohola.

Sebaran Aliran Panas Permukaan

Nilai aliran panas (heat flow)

permukaan daerah penyelidikan berkisar

antara 0,01 hingga 0,90 W/m2, dengan

rata-rata 0,10 W/m2 dengan nilai

background 0,26W/m2 dan sebaran nilai

aliran panas (heat flow) permukaan di

lokasi penyelidikan.

Pola aliran panas yang dibentuk

sebagai hasil interpolasi data sangat mirip

dengan pola distribusi gradien termal,

sehingga pola tersebut juga diasosiasikan

dengan litologi setempat dimana semakin

dekat ke arah air panas, nilai aliran panas

memiliki nilai yang lebih tinggi.

Pembagian nilai anomali aliran

panas terkonsentrasi di dua tempat yang

berasosiasi dengan munculnya

manifestasi. Di bagian utara sekitar air

panas Amohola luas daerah anomali

sekitar 4,22 km2. zona ini berasosiasi

lingkungan geologi batuan Sedimen

berupa meta-batugamping dan

Batugamping, (garis merah putus-putus

dapat terlihat pada Gambar 8.

Survei aliran panas yang

dilaksanakan hanya dilakukan di

permukaan saja, maka nilai aliran panas

yang dihasilkan hanya merepresentasikan

nilai aliran panas permukaan dan tidak

menggambarkan aliran panas di bawah

permukaan.

PEMBAHASAN

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.

Anomali yang muncul di bagian

tengah penyelidikan terkonsentrasi di

daerah air panas Amohola. Manifestasi di

Amohola muncul berupa air panas dengan

temperatur ± 50 °C berada di lingkungan

batuan meta batugamping, dan endapan

permukaan. Keadaan tersebut diakibatkan

oleh perbedaan kondisi geologi, terutama

litologi dan struktur setempat yang

mencolok antara batuan meta

batugamping di utara dan batuan sedimen

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

potensi berada di lokasi air panas dengan

total luas 4,22 km2 di sekitar Amohola,

masih berada di dalam batas potensi dari

survei terpadu Amohola.

Kompilasi dari metode geofisika

dengan hasil penyelidikan geologi,

geokimia dan geofisika menunjukkan

adanya kumpulan anomali yang

berkorelasi dengan luas prospek panas

bumi yang mencakup manifestasi panas

bumi Amohola dan memiliki luas sekitar 14

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, dan

anomali aliran panas serta hasil kompilasi

dari penyelidikan terdahulu (Gambar.9),

terdapat konsistensi di bagian utara daerah

penyelidikan. Konsistensi ini kemungkinan

berkaitan erat dengan aktivitas sesar-sesar

yang ada serta adanya batuan intrusif.

Secara keseluruhan hasil survei

aliran panas ini masih sangat dikontrol oleh

keberadaan manifestasi panas bumi

Amohola.

KESIMPULAN

Dari hasil survei aliran panas

permukaan diperoleh beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

Dari hasil pengukuran diketahui bahwa

daerah Amohola memiliki temperatur

dasar lubang yang berkisar antara 27,50

hingga 36,75oC, dengan temperatur

tertinggi adalah 36,75oC. Nilai tertinggi

didapat dari dasar lubang AMH-01

berada di dekat manifestasi air panas

Amohola dengan luas daerah anomali

mencapai ± 4,63 km2.

Sebaran nilai gradien temperatur

permukaan di daerah Amohola berkisar

antara 0,01 hingga 0,87oC/m dengan

total luas zona anomali adalah ± 5,41

km2.

Sebaran nilai aliran panas (heat flow) di

daerah Amohola berkisar antara

0,01hingga 0,90 W/m2 dengan total luas

zona anomali ± 4,22 km2.

Hasil kompilasi dari beberapa zona

anomali yaitu, anomali gradien termal,

anomali temperatur dasar lubang,

anomali aliran panas serta geosains di

daerah Amohola terdapat konsistensi

anomali yaitu di sekitar pemunculan air

panas Amohola.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kami ucapkan

kepada semua pihak yang telah membantu

dalam pembuatan tulisan ini.

DAFTAR PUSTAKA

Brouwer, H.A., 1947, Geological Exploration in nthe island of Celebes. Amsterdam, Nirth

Holand Pub. Co. Overseas Technical Cooperation Agency, 1973. Report on Geological

Survey of Central Sulawesi, Indonesia (unpubl).

Cooper, G.R.J., 2002, GeoModel Method, School of Geosciences, the Witwatersrand

Johanesburg, South Africa.

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, 2749 – 2765.

Hamilton W., 1979. “Tectonic of Indonesia Region”, Geol.Surv.Prof.Papers,U.S.Govt.Print

Off.,Washington.

Hutchinson,C.S.,1989. “Geological Evolution of South-East Asia”, Oxford Mono. Geol.

Geoph., 13, Clarendon Press, Oxford

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.

Pusat Sumber Daya Geologi, 2011, Kajian Panas Bumi Non Vulkanik Daerah Sulawesi

Tenggara, Bandung

Ratman,N. dkk. (1993),Geologi lembar Mamuju, Sulawesi. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Geologi, Bandung.

Simandjuntak, dkk, 1993, Peta Geologi Lembar Kolaka, Sulawesi .Skala 1:250.000. Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi. Bandung.

Van Bemmelen (1949) Geology of Indonesia

Tim Survei Terpadu geologi dan geokimia, 2014, Survei Terpadu Geologi dan Geokimia,

Geofisik Daerah Panas Bumi Amohola, Kabupaten Konawe, Provinsi Sulawesi

Tenggara, Badan Geologi, Pusat Sumber Daya Geologi.

Gambar 1. Peta Lokasi Daerah Penyelidikan

Gambar 2. Peta Geologi Daerah Amohola, Konawe Selatan, Sulawesi Tenggara

Gambar 3. Peta Prospek Daerah Panas Bumi Amohola

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

Gambar 5. Peta Sebaran Konduktivitas Panas Daerah Amohola

Gambar 6 Peta Sebaran Temperatur Dasar Lubang Bor Daerah Amohola

Gambar 7. Peta Sebaran Gradien Temperatur Permukaan Daerah Amohola

Gambar 8. Peta Sebaran Aliran Panas Permukaan Daerah Amohola

Gambar 9. Peta Kompilasi Geosains dan Aliran Panas Daerah Amohola