KLAS SISTEM PABUM.doc

download KLAS  SISTEM PABUM.doc

of 15

  • date post

    16-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    291
  • download

    13

Embed Size (px)

Transcript of KLAS SISTEM PABUM.doc

I. Klasipikasi dan Model konseptual Sistem PanasbumiBerdasarkan temperatur reservoarnya (Hochstein dan Browne, 2000), Sistem Panasbumi di klasifikasikan menjadi:

a) Temperatur tinggi ( >2250C).b) Temperatur sedang ( 1250C - 2250C).c) Temperatur rendah ( 10 milidarcy (1 milidarcy = 10X10-15 m2).Pada sistem panasbumi temperatur tinggi, umumnya panas yang mencapai permukaan adalah panas yang di bawa oleh sirkulasi air meteorik dalam yang menyapu sumber panas di bawah permukaan, biasanya berupa batuan plutonik yang membeku. Kemudian air meteorik yang membawa air panas ini naik ke permukaan dengan cara konveksi. Berdasarkan karakteristik batuan reservoar dan batuan sekitarnya serta infiltrasi meteorik ke dalam sistem, sistem panasbumi temperatur tinggi yang berasosiasi dengan pusat vulkanisme pada elevasi tinggi ini di bagi menjadi 3 tipe, yaitu:1. Liquid dominated system, k reservoar tinggi, tetapi k dalam recharge area sedang.Saturasi air dalam reservoar adalah 0,7 < (SI) < 1.2. Natural 2-phase system (sistem dominasi dua pasa; uap dan air), jika k reservoar adalah k recharge area sedang. Saturasi air dalam reservoar adalah 0,4 < (SI) < 0,7.

3. Vapour dominated system (sisem dominasi uap), jika k reservoar tinggi dan k recharge area kecil (sedikit sekali infiltrasi air meteorik) Saturasi air (SI) dalam reservoar adalah 0.4 < (SI) < 0.

c) Sistem panasbumi temperatur tinggi yang berada pada elevasi sedang (moderate terrain).Sumber panas pada sistem ini adalah batuan kerak bumi yang panas dan luas. Energi panas di hasilkan dari:1. Partial melting bagian atas kerak bumi (contoh: New Zeland)

2. Intrusi dyke pada daerah pemekaran lempeng berada dalam batuan basalt (contoh: Iceland) atau sedimen (contoh: Calipornia)

3. Batuan plutonik yang mendingin yang berada sangat dalam di bawah permukaan bumi (bekas jalur subduksi tua yang telah mati).Pada model ke tiga di atas, dapat juga ditemukan liquid dominated geothermal system, vapour dominated geothermal system, ataupun 2-phase geothermal system.Berdasarkan sumber panasnya, sistem geotermal temperatur tinggi yang berada dalam elevansi sedang (moderate terrain) dapat di bagi lagi menjadi:1) Sistem panasbumi bertemperatur tinggi pada elevasi sedang dengan heat source berasal dari batuan kerak bumi yang sangat panas dan sangat luas penyebarannya. Morfologi yang mengelilingi sistim ini tidak curam dan vulkanisme berbentuk krucut berumur muda yang berada di piggir reservoar geotermal.(Gambar 6.9).

2) Siste panasbumi bertemperatur tinggi pada jalur pemekaran lempeng. Sistem panasbumi ini berada pada batuan basaltik muda pada jalur pemekaran lempeng seperti di Iceland. Sumber panasnya berasal dari dyke-dyke atau sill-sill.3) Sistem panasbumi bertemperatur tinggi dengan reservoar berupa batuan sedimen. Sistem ini terbentuk di batuan sedimen sampai metamorf derajat rendah dengan sumber panas berasal dari batuan beku dalam yang mendingin (deep coling pluton) yang kemungkinan adalah hasil subduksi yang lebih tua dari pada subduksi sat ini. Umumnya berada agak jauh dari zona subduksi saat ini.4) Sistem panasbumi temperatur tinggi dengan sumber panas berupa batuan kerak bumi yang panas pada lingkugan tumbukan lempeng (plate collision). Sumber panas sistem ini berasal dari batuan granit berumur muda yang kemungkinan dihasilkan dari proses shear-heating dari tabrakan lempeng.d). Sistem temperatur sedang dan rendah (Intermediate and low temperature system).Sistem ini terbentuk di berbagai tatanan geologi dan hidrologi, baik di sepanjang batas lempeng aktif maupun di luar batas lempeng aktif . Semua sistem bertemperatur sedang adalah reservoar liquid dominated (hochstein dan Browne, 2000).Umumnya sistem ini menghasilkan energi dari air meteorik yang masuk sangat dalam ke bawah permukaan melalui rekahan-rekahan.Berdasarkan geologi dan hidrologi model sistem ini dapat dikelompokan lagi menjadi :1. Sistem geothermal temperatur rendah-sedang berada di atas jalur vulkanisme.Umumnya panasbumi sistem dijalur vulkanisme adalah sistem bertemperatur tinggi, tetapi beberapa di antaranya bertemperatur sedang sampai rendah. Temperatur sedang sampai sendah ini mungkin berasal dari sumber panas yang awalnya bertemperatur tinggi namun dalam perjalanannya mengalami pendinginan. Selain itu juga, sistem ini juga ditemui pada daerah busur vulkanik yang telah mati yang batuan kerak dibawahnya telah mendingin, contohnya di Te Aroha, New Zealand.

2. Sistem Heat Sweep

Reservoar sistem ini dapat berupa batuan vulkanik atau batuan sedimen. Sistem ini tidak banyak di deskripsi secara detil tetapi beberapa sistem telah di eksplorasi sampai tingkat lanjut. Sistem ini dapat dikelompokan lagi menjadi :a. Sistem heat sweep pada jalur pemekaran lempeng aktif. Contoh yang sangat baik untuk sistem ini adalah East Africant Rift. Daerah ini berada disepanjang kerak bumi yang panas, sumber panas berupa batuan intrusi. Contoh skematik sistem ini dapat dilihat pada Gambar 6.10. berikut.

b. Sistem heat sweep pada daerah tumbukan lempeng (plate collision). Sumber panasnya berupa kerak benua yang mengalami deformasi (shearing). Infiltrasi air hujan maupun air meteorik yang berasal dari lelehan air salju, masuk dan menyapu sumber panas ini, kemudian mengalir ke permukaan kembali. Sistem ini banyak ditemuka di daerah Tibet, Yunan Barat, dan India utara.c. Sistem Heat Sweep pada zona rekahan. Sistem ini dapat terbentuk di daerah dengan topografi agak datar, jika fluida mengalir menuju permukaan bumi melalui zona rekahan dikedalaman yang cukup dalam pada batuan yang memiliki permeabilitas sangat tingi (>100 milidarcy). Batuan tersebut memiliki heat flux yang tinggi (>70mW/m2). Heat flux yang tinggi dapat terbentuk pada batuan granit yang element-element radioaktifnya menghasilkan panas dari peluruhan radioaktif. Zona rekahan dapat berukuran sempit (200 m). Gambar 6.11.

3. Sistem temperatur rendah

Sistem ini memiliki suhu kurang dari 1250C. Sistem umumnya bersifat konvektif dengan sistem heat sweep yang dikontrol oleh struktur geologi. Reservoarnya berupa fracture network. Sistem ini jarang terdapat di jalur gunung api tetapi banyak terdapat di lingkungan geologi yang kerangka tektonik dan keadaan topografinya memungkinkan terjadi sistem heat sweep.

II. Manifestasi Permukaan Magmatik Hidrothermal System.

Pada sistem panas bumi konvektif yang memiliki sistem sirkulasi fluida dari daerah recharge masuk kedalam reservoar kemudian keluar menuju permukaan melalui daerah upflow dan outflow, fluida dengan temperatur yang umumnya tinggi tersebut akan beraksi dengan batuan sekitar dan kemudian keluar melalui rekahan-rekahan dalam batuan. Interaksi fluida dengan batuan sekitarnya menghasilkan mineral-mineral ubahan (mineral alterasi) yang dapat diamati dipermukaan bumi, misalnya mineral-mineral lempung illite, montmorilonit dan sebagainya. Selain itu juga karena perubahan keadaan kesetimbangan (P, pH, T) fluida di dalam bumi dengan di permukaan bumi maka beberapa mineral terdeposisi di permukaan bumi atau dalam bentuk vein-vein. Air panas yang keluar melalui rekahan-rekahan keluar sebagai mata air panas apabila laju alirnya sangat cepat dan jumlah massa yang di transfer besar. Air panas ini mungkin akan mendingin dan keluar sebagai mata air hangat. Fluida berupa gas juga dapat keluar melalui rekahan-rekahan dalam batuan. Segala bentuk gejala sebagai hasil proses sistem panasbumi tersebut disebut manifestasi permukaan (surface manisfetation). Pengamatan manifestasi permukaan merupakan salah satu cara mengenali sistem panasbumi.Manifestasi permukaan bervariasi pada luas kenampakannya, dan sering mencerminkan kondisi reservoar di bawahnya. Parameter lain yang mengontrol manifestasi permukaan adalah temperatur reservoar, tipe fluida, jenis batuan reservoar, dan keadaan sumber panasnya. Keadaan sumber panas (heat source) sangat penting dalam mengontrol terbentuknya manifestasi tersebut. Sumber panas ini dapat dibagi menjadi :1) Magma dalam kerak bumi (lokal maupun regional)

2) Intracrustal nonmagmatic

3) Konduktif heat flow.Secara umum, manifestasi permukaan akan banyak ditemukan apabila temperatur sistem panasbuminya tinggi. Sistem panasbumi temperatur sedang sampai rendah sedikit sekali menunjukan manifestasi permukaan, bahkan beberapa diantaranya tidak memiliki manifestasi permukaan. Tidak semua manifestasi permukaan dapat diamati secara langsung. Namun kondisi vegetasi disekitar daerah thermal mungkin akan menunjukkan kelainan atau yang disebut dengan stressed vegetation sehingga dapat dijadikan petunjuk adanya anomali panas. Stressed vegetation memperlihatkan kondisi vegetasi yang tidak lagi berwarna hijau tetapi kemerahan atau coklat.Beberapa contoh manifestasi permukaan antara lain:1. Acid Crater Lake ( Danau Kawah Asam )

Merupakan danau didalam kawah gunung api, memiliki suhu yag tinggi dan pH air yang rendah (Acid). Air dalam kawah berasal dari air meteorik yang bercampur dengan air hasil kondensasi uap dan gas magmatik dari dalam gunung api. Contohnya, danau yang dijumpai di kawah Ijen, Jawa Timur.2. Fumarol

Fumarol adalah uap panas (vapour) yang keluar melalui celah-celah dalam batuan dan kemudian berubah menjadi uap air (steam). Pada mulanya istilah ini digunakan untuk mendeskripsi manifestasi yang mengeluarkan gas vulkanik. Fumarol yang berasosiasi dengan sistem hidrothermal vulkanik dapat mengeluarkan uap air dengan kecepatan >150 m/s, dan umumnya mengandung gas magmatik yang sangat agresif seperti HF, HCl, dan SO2. Apabila kandungan SO2 dominan maka suhu uap air dapat mencapai >1300C.

3. Solfatara

Istilah ini diambil dari nama sistem hidrothermal vulkanik aktif di Italia, yaitu Phlegrean Fields. Solfatara adalah rekahan dalam batuan yang menyemburkan dalam uap air (steam) yang bercampur dengan SO2 dan H2S (kadang-kadang SO2). Di sekitar