Tugas ResumeGeologi GeothermalHubungan Antara Tektonik, Magmatik, Dan Vulkanisme dalam Geothermal

Oleh:Syafrima Wahyu1406581950

Program Studi Ilmu FisikaEksplorasi GeothermalFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Indonesia2014

Panas Bumi Adalah sumber energi panas yang terdapat dan terbentuk didalam kerak bumi yang dapat berupa air panas, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semua tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.Pada dasarnya terbentuknya sistem Panas Bumi (Geothermal) sangat berkaitan dengan teori tektonik lempeng yaitu teori yang menjelaskan mengenai fenomena-fenomena alam yang terjadi seperti gempa bumi, terbentuknya pegunungan, lipatan, palung, dan juga proses vulkanisme yaitu proses yang berkaitan langsung dengan geothermal. Teori lempeng tektoknik adalahteori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosferbumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikanTeori Pergeseran Benuayang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsepseafloor spreadingyang dikembangkan pada tahun 1960-an.Tektonismeadalah proses yang terjadi akibat pergerakan, pengangkatan, lipatan, dan patahan pada strukturtanahdi suatu daerah. Yang dimaksud lipatan adalah bentukmuka bumihasil gerakan tekanan secara horizontal maupun vertikal yang menyebabkan lapisan permukaan bumi menjadi berkerut dan melipat. Patahan adalah permukaan bumi hasil dari gerakan tekanan horizontal dan tekanan vertikal yang menyebabkan lapisan bumi menjadi retak dan patah.Ada dua jenis tektonisme, yaitu Epirogenesa dan Orogenesa. Epirogenesa adalah proses perubahan bentuk daratan yang disebabkan oleh tenaga lambat dari dalam bumi dengan arah vertikal, baik ke atas maupun ke bawah melewati daerah yang sangat luas. Ada dua Epirogenesa: Epirogenesa positif, yaitu gerakan yang mengakibatkan turunnya lapisan kulit bumi, sehingga permukaan air laut terlihat naik dan daratan menurun. Epirogenesa negatif, yaitu gerakan yang mengakibatkan naiknya lapisan kulit bumi, sehingga permukaan air laut terlihat turun dan daratan menaik.Orogenesa adalah pergerakan lempeng tektonis yang sangat cepat dan meliputi wilayah yang sempit. Tektonik Orogenesa biasanya disertai proses pelengkungan (warping) dan lipatan (folding) yang terjadi akibat adanya tekanan pada arah mendatar pada lapisan batuan yang lentur. Lipatan terbentuk dari 2 bentuk dasar yaitu sinklinal dan antiklinal. Macam-macam lipatan antara lain Normal, asimetris, dan tumpang tindih,Patahan (faulting) terjadi karena pengaruh tekanan horizontal dan vertikal yang sangat kuat. Ada 2 jenis patahan yaituhorstdangraben(slenk), dan retakan (jointing). Salah satu contoh hasil Orogenesa adalah deretanLekukan Mediterania.Normal Fault

Reverse FaultStrike-slip FaultLapisan litosfer(Kerak Bumi) dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng,baikdivergen(menjauh),konvergen(bertumbukan),ataupuntransform(menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukangunung, dan pembentukanpalung samuderasemuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a.Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:1. Batas transform (transform boundaries)terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalahSesar San AndreasdiCalifornia.2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries)terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain.Mid-oceanic ridgedan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries)terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentukzona subduksijika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifathidrat(mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat diPegunungan AndesdiAmerika Selatandanbusur pulauJepang(Japanese island arc).

Pergerakan lempeng ini diiringi atau didahului oleh pergerakan magma didalam bumi. Semua gejala di dalam bumi sebagai akibat adanya aktivitas magma disebut vulkanisme. Gerakan magma itu terjadi karena magma mengandung gas yang merupakan sumber tenaga magma untuk menekan batuan yang ada di sekitarnya. Jika aktivitas magma mencapai ke permukaan bumi, maka gerakan ini dinamakan ekstrusi magma. Ekstrusi magma inilah yang menyebabkan terjadinya gunung api. Ekstrusi magma tidak hanya terjadi di daratan tetapi juga bisa terjadi di lautan. Oleh karena itu gunung berapi bisa terjadi di dasar lautan. Jenis gunung berapi antara lain:

Terjadinya sumber energi panas bumi di Indonesia serta karakteristiknya dijelaskan oleh Budihardi (1998) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di Indonesia, yaitu lempeng Pasifik, lempeng IndiaAustralia dan lempeng Eurasia. Tumbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebut telah memberikan peranan yang sangat penting bagi terbentuknya sumber energi panas bumi di Indonesia. Tumbukan antara lempeng IndiaAustralia di sebelah selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utara mengasilkan zona penunjaman (subduksi) di kedalaman 160 210 km di bawah Pulau Jawa Nusatenggara dan di kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera. Hal ini menyebabkan proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal dibandingkan dengan di bawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan terhampar luas. Oleh karena itu, reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnya lebih dalam dan menempati batuan volkanik, sedangkan reservoir panas bumi di Sumatera terdapat di dalam batuan sedimen dan ditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal.

Sistim panas bumi di Pulau Sumatera umumnya berkaitan dengan kegiatan gunung api andesitis riolitis yang disebabkan oleh sumber magma yang bersifat lebih asam dan lebih kental, sedangkan di Pulau Jawa, Nusatenggara dan Sulawesi umumnya berasosiasi dengan kegiatan vulkanik bersifat andesitisbasaltis dengan sumber magma yang lebih cair. Karakteristik geologi untuk daerah panas bumi di ujung utara Pulau Sulawesi memperlihatkan kesamaan karakteristik dengan di Pulau Jawa.Akibat dari sistim penunjaman yang berbeda, tekanan atau kompresi yang dihasilkan oleh tumbukan miring (oblique) antara lempeng IndiaAustralia dan lempeng Eurasia menghasilkan sesar regional yang memanjang sepanjang Pulau Sumatera yang merupakan sarana bagi kemunculan sumber sumber panas bumi yang berkaitan dengan gununggunung api muda. Lebih lanjut dapat disimpulkan bahwa sistim panas bumi di Pulau Sumatera umumnya lebih dikontrol oleh sistim patahan regional yang terkait dengan sistim sesar Sumatera, sedangkan di Jawa sampai Sulawesi, sistim panas buminya lebih dikontrol oleh sistim pensesaran yang bersifat lokal dan oleh sistim depresi kaldera yang terbentuk karena pemindahan masa batuan bawah permukaan pada saat letusan gunung api yang intensif dan ekstensif. Reservoir panas bumi di Sumatera umumnya menempati batuan sedimen yang telah mengalami beberapa kali deformasi tektonik atau pensesaran setidaktidaknya sejak Tersier sampai Resen. Hal ini menyebabkan terbentuknya porositas atau permeabilitas sekunder pada batuan sedimen yang dominan yang pada akhirnya menghasilkan permeabilitas reservoir panas bumi yang besar, lebih besar dibandingkan dengan permeabilitas reservoir pada lapanganlapangan panas bumi di Pulau Jawa ataupun di Sulawesi.