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 meng-

indikasikan 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 utara-

selatan, 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, Na-

K-Mg dan Cl-Li-B yang mengacu pada

Giggenbach (1988).

Berdasarkan diagram segitiga Cl-

SO4-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

Gambar 1. Peta Sebaran Manifestasi Wilayah Kepulauan Banda, Maluku

Gambar 2. Peta Geologi Regional Wilayah Kepulauan Banda, Maluku (Modifikasi dari

Agustyanto,dkk.,1994)

Peta

Batuan

Gambar 3. Peta Geologi Tinjau Daerah Panas Bumi Pulau Neira

Gambar 4. Peta Geologi Tinjau Daerah Panas Bumi Pulau Banda Api

Peta

Peta

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)

Gambar 9. Peta Areal Prospek Daerah Panas Bumi Banda Neira

Foto 1. Analisa Petrografi Pada Conto NR-32 Yang Menunjukkan Adanya Struktur Aliran

// nikol X nikol

Peta Indeks

Tabel 1. Hasil Analisis X-Ray Flourescence

Tabel 2. Karakteristik Manifestasi Permukaan Daerah Panas Bumi Banda Neira, Maluku

NO

MANIFES

TASI

PANAS

BUMI

KOORDINAT

(UTM) ELEVASI

SUHU

UDARA

SUHU

AIR DEBIT

pH

DHL

KETERANGAN

(mT) (mU) (mdpl) (°C) (°C) (lt/dtk) (µS/cm)

1 Air Panas

Banda 1 599405 9501244 11 30,2 52,4 - - -

Terletak di Pulau

Neira, berada di

pinggir laut tertutup

air laut. Conto air

panas tidak dapat

di ambil.

2 Air Panas

Banda 2 596974 9498928 25 31,1 47,4 0,01 5,89 <20.000

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.

3 Fumarola 597777 9500004 607 24,3 93,4 - - -

Terletak di kawah

puncak Gunung

Api Banda,

hembusan lemah,

tidak berbau dan

tidak ada endapan

belerang.

METODE ASTM C-25-2006

KODE SIO2 AI2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O TIO2 MnO P2O5 SO3 HD H2O

CONTO % % % % % % % % % % % % %

1 BA-1 61.01 14.5 8.28 7.68 2.71 3.77 0.78 1.04 0.22 0.2 0 0.28 0.04

2 NR-26 61.84 18.93 2.82 3.65 7.03 2.82 0.18 1.17 0.21 0.24 0.08 1.04 0.45

NO

SNI 7574-2010SNI 7574-2010

Foto 2. Analisa Petrografi Pada Conto BA-1 Yang Menunjukkan Adanya

Tekstur Porfiritik

Tabel 3. Hasil Analisis Kimia Air Daerah Panas Bumi Banda Neira, Maluku

KODE

CONTO

pH

DHL SiO2 B Al3+ Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Li+ NH4+ F- Cl- SO4

2- HCO3 ion

balance

(µS/cm) ( mg/L) (%)

AP

BANDA

2

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

AD

BANDA 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

AL

BANDA 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) PB-14 (%mol) PB-6 (%mol)

water

base dry base

water

base dry base

water

base

dry

base

He 2.95E-08 2.01E-05 1.06E-08 5.71E-06 tt tt

H2 3.52E-04 0.24 4.49E-04 0.24 tt tt

O2 tt tt tt tt tt tt

Ar 6.68E-06 4.54E-03 3.30E-06 1.77E-03 9.96E-06 0.01

N2 9.68E-04 0.66 1.68E-04 0.09 2.01E-03 1.07

CH4 tt tt tt tt tt tt

CO tt tt tt tt tt tt

CO2 0.14 95.59 0.13 71.96 0.14 76.20

SO2 na na na na na na

H2S tt tt 0.04 24.04 0.04 19.50

HCl 0.01 3.45 0.01 3.64 0.01 3.17

NH3 0.00 0.05 5.31E-05 0.03 1.06E-04 0.06

H2O 99.85 99.81 99.81

Total: 100 100 100 100 100 100