PANAS BUMIMengetahui jenis-jenis manifestasi panasbumi di permukaan serta masing masing karakteristiknya,

Mengetahui sistim panasbumi ditinjau dari kejadiannya, temperatur jenis dan karakteristik batuan dan reservoirnya. Juga mengenal jenis-jenis sistim panasbumi serta beberapa model sistim panasbumi yang ada di Indonesia.

MANIFESTASI PANASBUMI DI PERMUKAANBerbeda dengan sistim minyak-gas, adanya suatu sumber daya panasbumi di bawah permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanya manifestasi panasbumi di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mata air panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan manifestasi panasbumi lainnya, dimana beberapa diantaranya, yaitu mata air panas, kolam air panas sering dimanfaatkan oleh masyarakat setempat untuk mandi, berendam, mencuci, masak dll. Manifestasi panasbumi di permukaan diperkirakan terjadi karena adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau karena adanya rekahan-rekahan yang memungkinkan fluida panasbumi (uap dan air panas) mengalir ke permukaan.

Dari karakterisasi manifestasi panasbumi di permukaan serta kandungan kimia air kita dapat membuat berbagai perkiraan mengenai sistim panasbumi di bawah permukaan, misalnya mengenai jenis dan temperatur reservoir

Tanah Hangat (Warm Ground)Adanya sumber daya panasbumi di bawah permukaan dapat ditunjukkan antara lain dari adanya tanah yang mempunyai temperatur lebih tinggi dari temperatur tanah disekitarnya. Hal ini terjadi karena adanya perpindahan panas secara konduksi dari batuan bawah permukaan ke batuan permukaan.

Berdasarkan pada besarnya gradien temperatur, Armstead (1983) mengklasifikasikan area di bumi sebagai berikut:1. Area tidak panas (non-thermal area): Suatu area diklasifikasikan sebagai area tidak panas apabila gradien temperatur di area tersebut sekitar 10-40oC/km.2. Area panas (thermal area) ; Area panas dibedakan menjadi dua, yaitu: Area semi thermal, yaitu area yang mempunyai gradien temperatur sekitar 70-8OoC/km. Area hyperthermal, yaitu area yang mempunyai gradien temperatur sangat tinggi. Contohnya adalah di Lanzarote (Canary Island) besarnya gradien temperatur sangat tingigi sekali hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam 0C/km tetapi dalam oC/cm.

Permukaan Tanah Beruap (Steaming Ground)

Di beberapa daerah terdapat tempat-tempat di mana uap panas (steam) nampak keluar dari permukaan tanah. Jenis manifestasi panasbumi ini disebut steaming ground. Diperkirakan uap panas tersebut berasal dari suatu lapisan tipis dekat permukaan yang mengandung air panas yang mempunyai temperatur sama atau lebih besar dari titik didihnya (boiling point). Besarnya temperatur di permukaan sangat tergantung dari laju aliran uap (steam flux).

Elder (1966) mengelompokkan steaming ground berdasarkan pada besarnya laju aliran panas.Tabel Steaming Ground (Elder, 1966)

Tingkat Kekuatan Laju Aliran Panas (J/s.m2)Sangat Kuat 500-5000Kuat 50-500Lemah

Mata Air Panas Atau Hangat (Hot or Warm Spring)

Mata air panas/hangat juga merupakan salah satu petunjuk adanya sumber daya panasbumi di bawah permukaan. Mata air panas/hangat ini terbentuk karena adanya aliran air panas/hangat dari bawah permukaan melalui rekahan-rekahan batuan.Istilah hangat digunakan bila temperatur air lebih kecil dari 50oC Istilah panas digunakan bila temperatur air lebih besar dari 50oC.Sifat air permukaan seringkali digunakan untuk memperkirakan jenis reservoir di bawah permukaan

Mata air panas yang bersifat asam biasanya merupakan manifestasi permukaan dari suatu sistim panasbumi yang didominasi uap.Sedangkan mata air panas yang bersifat netral biasanya merupakan manifestasi permukaan dari suatu sistim panasbumi yang didominasi air. Mata air panas yang bersifat netral, yang merupakan manifestasi permukaan dari sistim dominasi air, umumnya jenuh dengan silika.Apabila laju aliran air panas tidak terlalu besar umumnya di sekitar mata air panas tersebut terbenntuk teras-teras silika yang berwarna keperakan (silica sinter terraces atau sinter platforms). Bila air panas banyak mengandung Carbonate maka akan terbentuk teras-teras travertine (travertine terrace).Namun di beberapa daerah, yaitu di kaki gunung, terdapat mata air panas yang bersifat netral yang merupakan manifestasi permukaan dari suatu sistim panasbumi dominasi uap.

Kolam Air Panas (Hot Pools)Adanya kolam air panas di alam juga merupakan salah satu petunjuk adanya sumberdaya panasbumi di bawah permukaan. Kolam air panas ini terbentuk karena adanya aliran air panas dari bawah permukaan melalui rekahan-rekahan batuan. Pada permukaan air terjadi penguapan yang disebabkan karena adanya perpindahan panas dari permukaan air ke atmosfir. Panas yang hilang ke atmosfir sebanding dengan luas area kolam, temperatur pada permukaan dan kecepatan angin.Kolam air panas dibedakan menjadi tiga, yaitu: kolam air panas yang tenang (calm pools) kolam air panas yang mendidih (boiling pools) kolam air panas yang bergolak (ebulient pools).

Temperatur pada calm pools umumnya di bawah temperatur titik didih (boiling point). Disini laju aliran air umumnya kecil sekali. Pada boiling pools temperatur adalah temperatur titik didihnya boiling pools seringkali disertai dengan semburan air panas, oleh karena itu boiling pools seringkali diklasifikasikan sebagai hot springs atau mata air panas. Pada ebulient pools yaitu kolam air panas yang bergolak, adanya letupan-letupan kuat yang muncul secara tidak beraturan disebabkan karena terlepasnya uap panas pada suatu kedalaman di bawah permukaan air. Letupan-letupan kecil dapat juga disebabkan karena adanya non-condensible gas seperti C02.

Telaga Air Panas (Hot Lakes)Telaga air panas pada dasamya juga kolam air panas, tetapi lebih tepat dikatakan telaga karena luasnya daerah permukaan air. Umumnya istilah telaga dipakai bila luas permukaannya lebih dari 100 m2. Telaga air panas sangat jarang terdapat di alam karena telaga air panas terjadi karena hydrothermal eruption yang sangat besar. Contohnya adalah danau Waimangu di New Zealand.Bila didalam telaga terjadi konveksi, temperatur pada umumnya tidak berubah terhadap kedalaman. Telaga air panas dapat terjadi di daerah dimana terdapat reservoar dominasi air ataupun didaerah dimana terdapat reservoar dominasi uap. Semua telaga air panas yang mempunyai temperatur didasar danau mendekati titik didih sangat berbahaya dan merupakan tempat yang sangat memungkinkan untuk tejadinya hidrothermal eruption.

Fumarole

Fumarole adalah lubang kecil yang memancarkan uap panas kering (dry steam) atau uap panas yang mengandung butiran-butiran air (wet steam).Apabila uap tersebut mengandung gas H2S maka manifestasi permukaan tersebut disebut solfatar. Fumarole yang memancarkan uap dengan kecepatan tinggi kadang-kadang juga dijumpai di daerah tempat terdapatnya sistim dominasi uap.Uap tersebut mungkin mengandung S02 yang hanya stabil pada temperatur yang sangat tinggi (>500 0C).Fumarole yang memancarkan uap dengan kandungan asam boric tinggi umumnya disebut soffioni.Hampir semua fumarole yang merupakan manifestasi permukaan dari sistim dominasi air memancarkan uap panas basah. Temperatur uap umumnya tidak lebih dari 100 oC. Fumarole jenis ini sering disebut fumarole basah (wet fumarole). Di daerah dimana terdapat sistim dominasi uap dapat dijumpai wet fumarole juga dry fumarole, yaitu fumarole yang memancarkan uap bertemperatur tinggi, yaitu sekitar 100-1500 C.

Geyser

Geyser definisikan sebagai mata air panas yang menyembur ke udara secara intermitent (pada selang waktu tak tentu) dengan ketinggian air sangat beraneka ragam, yaitu dari kurang dari satu meter hingga ratusan meter.Selang waktu penyemburan air (erupsi) juga beraneka ragam, yaitu dari beberapa detik hingga beberapa hari. Lamanya air menyembur ke pemukaan juga sangat beraneka ragam, yaitu dari beberapa detik hingga beberapa jam.Geyser merupakan manifestasi permukaan dari sistim dominasi air.

Kubangan Lumpur Panas (Mud Pools)

Kubangan lumpur panas juga merupakan salah satu manifestasi panasbumi di permukaan. Kubangan lumpur panas umumnya mengandung non-condensible gas (CO2) dengan sejumlah kecil uap panas. Lumpur terdapat dalam keadaan cair karena kondensasi nap panas. Sedangkan letupanletupan yang tejadi adalah karena pancaran C02.

Silika Sinter

Silika sinter adalah endapan silika di permukaan yangberwarna keperakan. Umumnya dijumpai disekitar mata air panas dan lubang geyser yang menyemburkan air yang besifat netral. Apabila laju aliran air panas tidak terlalu besar umumnya disekitar mata air panas tersebut terbentuk teras-teras silikayang berwarna keperakan (silica sinter teraces atau sinter platforms). Silika sinter merupakan manifestasi pernukaan dari sistim panasbumi yang didominasi air.

Batuan Yang Mengalami Alterasi

Alterasi hidrothermal merupakan proses yang terjadi akibat adanya reaksi antara batuan asal dengan fluida panasbumi. Batuan hasil alterasi hidrotermal tergantung pada beberapa faktor, tetapi yang utama adalah temperatur, tekanan, jenis batuan asal, komposisi fuida (hususnya pH) dan lamanya reaksi (Browne, 1984).Proses alterasi hidrotermal yang tejadi akibat adanya reaksi antara batuan dengan air jenis klorida yang berasal dari reservoir panasbumi yang terdapat jauh dibawah permukaan (deep chloride water) dapat menyebabkan teriadinya pengendapan (misalnya kwarsa) dan pertukaran elemen-elemen batuan dengan fluida, menghasilkan mineral-mineral seperti Chlorite, adularia, epidote. Air yang bersifat asam, yang terdapat pada kedalaman yang relatif dangkal dan elevasi yang relatif tinggi mengubah batuan asal menjadi mineral clay dan mineral-mineral lainnya terlepas. Mineral hidrothernal yang dihasilkan di zona permukaan biasanya adalah kaolin, alutlite, sulphur, residue silika dan gypsum.

Berdasarkan pada jenis fluida produksi dan jenis kandungan fluida utamanya, sistim hidrotermal dibedakan menjadi dua, yaitu sistim satu fasa atau sistim dua fasa.Pada sistim satu fasa, sistim umumnya berisi air yang mempunyai temperatur 90 - 1800C dan tidak terjadi pendidihan bahkan selama eksploitasi. Contoh dari sistim ini adalah lapangan panasbumi di Tianjin (Cina) dan Waiwera (Selandia Baru).

Ada dua jenis sistim dua fasa, yaitu:1. Sistim dominasi uap atau vapour dominated system, yaitu sistim panasbumi di mana sumur-sumurnya memproduksikan uap kering atau uap basah karena rongga-rongga batuan reservoirnya sebagian besar berisi uap panas. Dalam sistim dominasi uap, diperkirakan uap mengisi rongga-rongga, saluran terbuka atau rekahan-rekahan, sedangkan air mengisi pori-pori batuan. Karena jumlah air yang terkandung di dalam pori-pori relatif sedikit, maka saturasi air mungkin sama atau hanya sedikit lebih besar dari saturasi air konat (Swc) sehingga air terperangkap dalam pori-pori batuan dan tidak bergerak.Lapangan Kamojang dan Darajat termasuk kedalam kategori jenis ini, karena sumur-sumur umumnya menghasilkan uap kering. Di Lapangan Kamojang diperkirakan 35% dari batuan reservoirnya berisi air (Saturasi air = 35%), sedangkan rongga-rongga lainnya berisi uap. Demikian pula halnya di Lapangan Darajat, diperkirakan 33% dari batuan reservoirnya berisi air. Dalam sistim dominasi uap tekanan dan temperatur umumnya relatif tetap terhadap kedalaman.

2. Sistim dominasi air atau water dominated system yaitu sistim panasbumi dimana sumur-sumurnya menghasilkan fluida dua fasa berupa campuran uap air. Dalam sistim dominasi air, diperkirakan air mengisi rongga-rongga, saluran terbuka atau rekahan-rekaha. Lapangan Awibengkok termasuk kedalam jenis ini, karena sumur-sumur umumnya menghasilkan uap dan air.Pada sistim dominasi air, baik tekanan maupun temperatur tidak konstant terhadap kedalaman.

Dibandingkan dengan temperatur reservoir minyak, temperatur reservoir panasbumi relatif sangat tinggi, bisa mencapai 3500C. Berdasarkan pada besarnya temperatur, Hochstein (1990) membedakan sistim panasbumi menjadi tiga, yaitu:1. Sistim panasbumi bertemperatur rendah, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluida dengan temperatur lebih kecil dari 1250C.2. Sistim/reservoir bertemperatur sedang, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluida bertemperatur antara 1250C dan 2250C.3. Sistim/reservoir bertemperatur tinggi, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluida bertemperatur diatas 2250C.Sistim panasbumi seringkali juga diklasifikasikan berdasarkan entalpi fluida yaitu sistim entalpi rendah, sedang dan tinggi. Kriteria yang digunakan sebagai dasar klasifikasi pada kenyataannya tidak berdasarkan pada harga entalphi, akan tetapi berdasarkan pada temperatur mengingat entalphi adalah fungsi dari temperatur.

Magmatic water: Air yang timbul berasal dari sumber magmatik di bawah permukaan bumiConnate water: air yang terperangkap pada batuan sedimen saat terjadi pengendapan.Juvenile: suatu istilah yang dipakai untuk air dan gas yang dinyatakan secara tidak langsung (implying) baru/new. Contohnya air yg berasal dari sumber magmatik di bawah permukaan.Meteoric water: Suatu istilah yang dipakai untuk air yang masuk ke batuan yang berasal dari permukaan seperti air hujan, salju, sungai, dll.