Penelitian ini dilaksanakan dengan studi kasus pada mata air termal di sistem panas bumi non volkanik di Pulau Sulawesi. Pendekatan dilakukan dengan teknik geokimia dan kajian mengenai keadaan geologi pada mata air termal. Dari penelitian ini diharapkan dapat diketahui karakteristik mata air termal dan keterkaitannya dengan kondisi geologi, serta merekomendasikan konsep pengembangan eksplorasi untuk sistem panas bumi non volkanik, khususnya di Pulau Sulawesi.
Data yang digunakan adalah hasil analisis geokimia air dari 42 sampel mata air termal dari 16 daerah panas bumi yang berbeda. Analisis statistik menunjukkan kondisi geologi lokal sangat dominan dalam mengontrol karakteristik kimia mata air termal. Kemudian dilakukan analisis geokimia per kelompok daerah yang meliputi estimasi asal fluida, pendugaan temperatur reservoar, penentuan tipe air, melihat distribusi pH, dan observasi karakteristik fisik dari mata air termal.
Karakteristik geokimia mata air termal pada daerah penelitian memiliki tipe air klorida, klorida-bikarbonat, dan bikarbonat dengan dominasi kation Na-K. Temperatur reservoar berkisar antara 110°-230°C dengan pH berkisar 6-10. Faktor pengontrol komposisi mata air adalah percampuran dan pelarutan oleh air meteorik, interaksi fluida-batuan dan pengaruh air laut.
Zona upflow dicirikan oleh tipe air klorida dengan kondisi fluida full/partial equilibrium, keterdapatan sinter silika, debit serta temperatur manifestasi yang tinggi, dimana hal ini pada umumnya berada tepat di zona sesar.
Semakin menjauh dari zona upflow, tipe air berubah menjadi klorida-bikarbonat atau bikarbonat dengan kondisi fluida partial equilibrium. Temperatur dan debit bervariasi namun umumnya agak tinggi dan terkadang dijumpai endapan sinter silika/travertin. Sedangkan pada zona outflow fluida akan memiliki tipe air klorida-bikarbonat atau bikarbonat dengan kondisi immature, temperatur serta debit yang rendah.
Mata air termal yang mendapat pengaruh dari air laut memiliki tipe air klorida, dengan kandungan klorida hingga mencapai 3000 mg/kg. Mata air yang keluar pada litologi gamping memiliki tipe air bikarbonat, yang diduga mendapat pengayaan unsur bikarbonat hingga mencapai 2000 mg/kg.
Konsep eksplorasi dalam menentukan zona upflow yang berguna sebagai target pemboran adalah dengan mencari daerah yang memiliki tipe air klorida dengan kondisi full/partial equlibrium dengan temperatur geotermometer >150°C, debit yang tinggi (setidaknya lebih dari 1 liter/detik), temperatur air termal tergolong panas >70°C dan mungkin akan ditemui endapan sinter silika.