KULIAH PANAS BUMI
TUGAS REVIEW PAPER: Geology and Thermal Area Features of the Sarulla
Contract Area, North Sumatrea, Indonesia
Aurum Datametriana
19/448659/ppa/05742
DEPARTEMENT FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS GADJAH MADA
SEPTEMBER 2019
1. Nama kontrak kerja area panas bumi adalah Sarulla Contract Area
2. Dalam area kerja terdapat Lapangan panas bumi Namora-I-Langit, Lapangan Silangkitang,
Lapangan Donotasik, dan Lapangan Sibualbuali.
3. Trend / kecenderungan NW-SE, dari taruntung ke Padangsidempuan Sumatra Utara
4. Secara tektonik area tersebut merupakan bagian strike-slip fault (sesar geser) Sumatra Fault
System. Strike-slip fault ini terbentuk akibat adanya subduksi antara oceanic India-Australian Plate
yang menunjam dibawah Southeast Asian Continental Plate di sebelah barat Pulau Sumatra.
5. Batuan basement dari area panas bumi Sarulla adalah Paleozoic metasedimentary rock yang
merupakan hasil dari metamorphosis quarzite, phyllite, dan limestone.
6. Volcanic yang berumur kuarter:

Namora-I-Langit (NIL) Dome Field mempunyai komposisi andesite

Hopong Caldera/Aek Nabara Domes mempunyai komposisi rhyodacidic hingga rhyolitic
intracaldera tuff.

Sibualbuali Volcano didominasi oleh batuan dengan komposisi andesitic
7. Manifestasi di Namora-I-Langit berupa fumaroles, acid sulfate springs, several neutral Cl-sulfate
bicarbonate hot springs, gas seeps, warm bicabornate springs.
Lokasi
Suhu (°C)
pH
W. NIL Acid
Matinde
Aek Parijanan
Aek Alaan
Spring
Spring
Spring
Spring
97
75
80
96
3.09
8.05
7.79
7.8
8. Manifestasi di Silangkintang berupa Boiling Cl Spring
Lokasi
Opuja-mara
Pangaloan SW
96
95
8.65
8.66
Suhu (°C)
pH
9. Manifestasi di Donotasik berupa Boling Cl Spring, gas seeps, dan fumarole.
Lokasi
Sialang Jae
Donotasik
Donotasik Geyser Pool
Rihitbidang
Suhu (°C)
82
101
92
101
8.36
7.98
9.31
7.8
pH
10. Manifestasi di sibualbuali berupa fumaroles, cold alteration, spring, gass seeps.
Lokasi
Suhu (°C)
pH
Somarsik
L. Aek Nabara
68
72
7.91
7.5
11. Area kontrak kerja panas bumi Sarulla
12. Karakteristik Fluida dan Zona panas bumi
Lokasi
Lapangan
pengambilan
Cl
SO4
HCO3
total
Tippe Fluida
Zona
Sample
Somarsik
sibualbuali
L. Aek Nabara
Sialang Jae
Donotasik
Donotasik
Donotasik
Geyser Pool
Rihitbidang
W. NIL Acid
Spring
Matinde
Namora-ILangit
Aek Parijanan
Aek Alaan
Opuja-mara
Silankitang
Pangaloan SW
41
2.71%
288
39.18%
1084
58.69%
1294
14
1456
1511 Bicarbonate Water
0.93% 96.36% 100.00% Periperal Water
57
390
735 Bicarbonate Water
7.76% 53.06% 100.00% Periperal Water
125
638
1847 Cloride Water
6.77% 34.54% 100.00% Mature Water
348
578
2220 Cloride Water
58.29% 15.68% 26.04% 100.00% Mature Water
1310
332
485
2127 Cloride Water
61.59% 15.61% 22.80% 100.00% Mature Water
560
142
457
1159 Cloride Water
48.32% 12.25% 39.43% 100.00% Mature Water
710
256
73.50% 26.50%
48
2.53%
599
24
0
966 Cloride Water
0.00% 100.00% Mature Water
1828
1900 Bicarbonate Water
1.26% 96.21% 100.00% Periperal Water
519
312
1430 Cloride Water
41.89% 36.29% 21.82% 100.00% Mature Water
580
393
463
1436 Cloride Water
40.39% 27.37% 32.24% 100.00% Mature Water
947
82.20%
980
82.77%
79
126
1152 Cloride Water
6.86% 10.94% 100.00% Mature Water
68
136
1184 Cloride Water
5.74% 11.49% 100.00% Mature Water
Outflow
Outflow
upflow
upflow
upflow
upflow
upflow
Outflow
upflow
upflow
upflow
upflow
Dari karakteristik fluida diperoleh bahwa Lapangan Donotasik, Silangkitang dan Namora I Langit
(kecuali lokasi pengambilan sample Matinde) merupakan Cloride Water/Mature Water. Dengan
kandungan Cl yang lebih dominan, maka pengambilan Sample pada lapangan ini berada pada zona
upflow. Pada lokasi pengambilan sample W. NIL Acid Spring diambil di dekat kawah atau pusat dari
panas bumi sistem tersebut.
Sedangkan Lapangan sibualbiali (pengambilan sampel Somarsik dan L. Aek Nabara) dan Namora I
langit dengan pengambilan sample di Matinde merupakan bicarbonate water/peripheral water.
Dengan kandungan HCO3 yange lebih dominan maka pengambilan sample pada daerah ini dilakukan
di area pinggir dari sistem panas bumi ini.
13. Suhu reservoir pada masing-masing lapangan yang diperkirakan dari geothermometer Na-K
Lapangan
Namora I Langit
Suhu Reservoar
230°C
Silangkitang
260-270°C
Donotasik
200-230°C
Sibualbuali
200°C
Cara perhitungan suhu reservoar berdasar geothermometer Na-K
Metoda geotermometer dapat dipakai untuk perhitungan suhu reservoir dengan melihat respon
perbandingan kandungan Na terhadap K menurun seiring dengan meningkatnya temperature
fluida. Hal ini berdasar pada reaksi pertukaran kation yang sangat bergantung pada suhu, yaitu:
K++Na Felspar
Na++K Felspar
T>>>
T<<<
Diagram Cl-SO4-HCO3 dapat digunakan untuk menentukan sample air yang paling sesuai untuk
digunakan pada perhitungan geothermometer. Sample air yang paling cocok digunakan untuk
perhitungan geothermometer adalah sample dengan prosentase Cl paling tinggi (mendekati
puncak Cl) untuk tiap-tiap lapangan.
Suhu reservoir (T) dengan metode geothermometer Na-K diperoleh dengan menggunakan
persamaan geothermometer Na-K oleh Giggenbach (1988), sebagai berikut:
𝑇°𝐶 =
1390
− 273.15
𝑁𝑎
[log ( 𝐾 ) + 1.750]
Adapun beberapa rumus geothermometi Na-K lain, namun yang paling sering digunakan adalah
rumus dari Giggenbach(1988). Berikut beberapa rumus geothermometer yang lain
persamaan
855.6
− 273.15
𝑁𝑎
[log ( 𝐾 ) + 0.857]
883
𝑇°𝐶 =
− 273.15
𝑁𝑎
[log ( 𝐾 ) + 0.780]
1319
𝑇°𝐶 =
− 273.15
𝑁𝑎
[log ( 𝐾 ) + 11.699]
𝑇°𝐶 =
Referensi
Truesdell (1976)
Tonani (1980)
Arnorsson et al. (1983)
Untuk suhu 250°C - 350°C
𝑇°𝐶 =
1217
− 273.15
𝑁𝑎
[log ( 𝐾 ) + 1.483]
Fournier (1979)
𝑇°𝐶 =
1178
− 273.15
𝑁𝑎
[log ( 𝐾 ) + 1.470]
Berikut merupakan perhitungan
Nieva dan Nieva (1987)
suhu reservoar pada Area Panas Bumi Sarulla dengan
persamaan geothermometer Na-K milik Giggenbach.
Lapangan
Sampel
sibualbuali
Somarsik
L. Aek Nabara
Donotasik Sialang Jae
Donotasik
Donotasik Geyser Pool
Rihitbidang
Namora-I- W. NIL Acid Spring
Langit
Matinde
Aek Parijanan
Aek Alaan
Silangkitang Opuja-mara
Pangaloan SW
Na
K
Na/K
log Na/K
450.7
227
890.1
1145
1150
546.5
27.96
694.6
661.7
694.9
680.4
673.6
51.99
16.5
68.45
75.96
90.39
33.25
34.72
78.88
57.78
68.25
114
125.3
8.669
13.758
13.004
15.074
12.723
16.436
0.805
8.806
11.452
10.182
5.968
5.376
suhu reservoir (°C)
0.938
1.139
1.114
1.178
1.105
1.216
-0.094
0.945
1.059
1.008
0.776
0.730
244.119
208.212
212.324
201.691
213.937
195.676
566.394
242.814
221.859
231.021
277.308
287.382
Dari perhitungan table, diperoleh pengambilan sample W. NIL Acid Spring memiliki suhu reservoir
paling tinggi. Hal ini dapat diperkirakan bahwa suhu tersebut bukan merupakan kontak langsung fluida
dengan sumber panas bumi.
Dari perhitungan geothermometer Na-K, dan dilihat dari diagram Giggenbach, maka
Lapangan
Sample
Sibualbuali L Aek Nabara
Donotasik Donotasik Geyser pool
Suhu Reservoar (°C)
208.212
213.937
Namora I langit Aek Parijanan
221.859
Silangkitang Pangaloan SW
287.328