SISTEM PANAS BUMI

DINA GUNARSIH

1104107010022

A. Hydrothermal System

• Sistem hidrotermal, merupakan proses transfer panas dari sumber panas ke permukaan secara konveksi, yg melibatkan fluida meteorik dengan atau tanpa jejak dari fluida magmatik.

• Daerah rembesan berfasa cair dilengkapi air meteorik yang berasal dari daerah resapan.

Hochstein (2000)

• Sistem hidrotermal didefinisikan sebagai sirkulasi fluida panas ( 50° – >500°C ), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang bervariasi di bawah permukaan bumi. Sistem ini mengandung dua komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida.

Pirajno (1992)

• Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil dan cenderung menyesuaikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral yang sesuai dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi ( ubahan ) hidrotermal.

•Endapan mineral hidrotermal dapat terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang melindi ( leaching ), mentranspor, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai respon terhadap perubahan fisik maupun kimiawi

Hydrothermal System

http://www.slideshare.net/SugengWidodo/geothermal-system-7688546

Di Indonesia, umumnya merupakan sistem hidrotermal bertemperatur tinggi (>225 C), hanya beberapa diantaranya yang mempunyai temperatur sedang (150-225 C)

Sistem panas bumi jenis hidrothermal terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi.

• Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan.

• Perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas.

Perpindahan panas secara konveksi terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak kebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.

Hydrothermal System

Berdasarkan kandungan fluida

Sistem dominasi uap : kandungan fasa uap lebih dominan dibandingkan fasa airSistem dominasi air : kandungan fasa air lebih tinggi

Berdasarkan temperatur reservoir minyak

•Temperatur rendah (<125 C)•Temperatur sedang ( 125 – 225 C)•Temperatur tinggi ( > 225 C)(Hochstein, 1990)

Berdasarkan pola aliran

•Sistem tersimpan (tertutup)•Sistem terputar (terbuka)

B. Komponen – komponen Hydrothermal System

Menurut DiPippo (2008), ada 5 hal yang sangat penting dimiliki oleh sistem hidrotermal yaitu memiliki sumber panas yang besar, memiliki permeabilitas yang besar, berisi air dari permukaan, ditutup oleh lapisan yang impermeable, dan memungkinkan terjadinya recharge.

http://ibnudwibandono.wordpress.com/category/geology-time/

Komponen – komponen hydrothermal system

Sumber Panas

•Sepanjang waktu panas dari dalam bumi ditransfer menuju permukaan, dan seluruh muka bumi menjadi tempat penampungan panas (heat sink)

1

Namun, di beberapa tempat energi panas dapat terkonsentrasi dalam jumlah besar. Gunung api merupakan contoh panas terkonsentrasi dalam jumlah besar

Pada gunung api, konsentrasi panas bersifat intermittent, artinya sewaktu – waktu dapat dilepaskan dalam bentuk letusan gunung api

Pada sistem panas bumi, konsentrasi panas bersifat kontinuUmumnya di Indonesia sistem panas

buminya adalah sistem hidrotermal yang berasosiasi dengan pusat vulkanisme. Gunung api sebagai penyuplai panas dari sistem panas bumi di dekatnya

Daerah lain yang berpotensi menjadi sumber panas adalah :

• Daerah dengan tekanan litostatik yang besar dari normal (misal pada geopressured system)

• Daerah yang memiliki kapasitas panas tinggi akibat peluruhan radioaktif yang terkandung dalam batuan

• Daerah yang memiliki magmatisme dangkal di bawah basement

Namun pada kasus di atas intensitas panasnya tidak

sebesar panas dari gunung api

Daerah Resapan (Recharge)

Merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di daerah resapan bergerak menuju ke bawah permukaan bumi

Berfungsi untuk menangkap air meteorikDaerah resapan berada pada

elevasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan elevasi dari daerah dimana sumur – sumur produksi berada

2

ReservoirReservoir panas bumi adalah formasi batuan di bawah permukaan yang mampu menyimpan dan mengalirkan fluida termal (uap dan atau air panas)

Batuannya memiliki porositas dan permeabilitas yang baik

Porositas adalah kemampuan batuan dalam menyimpan fluida termal

Permeabilitas adalah kemampuan batuan dalam mengalirkan fluida

termal

3

Lapisan Penutup (Cap rock)

Merupakan lapisan batuan yang memiliki permeabilitas sangat kecil

(impermeable)Umumnya terdiri dari mineral – mineral lempung yang mampu

mengikat air namun sulit meloloskannya (swelling)

Mineral lempung ini mengandung ikatan – ikatan hidroksil dan ion Ka &

Ca yang menyebabkan lapisan menjadi sangat konduktif

4

Discharge Area

5

Discharge area (daerah luahan) merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menuju muka tanah

Daerah luahan pada sistem panas bumi ditandai dengan hadirnya manifestasi di permukaan

Salah satu contoh manifestasi sistem panas bumi di permukaan, Ie Su’um, Aceh

http://acehprov.go.id/Pariwisata/5.129.441/Air-Panas-Ie-Suum-

Manifestasi permukaan bisa keluar secara langsung seperti mata air panas dan fumarola

Fumarola adalah uap panas (vapor) yang keluar melalui celah batuan dengan kecepatan tinggi yang akhirnya berubah menjadi uap air (steam)

Manifestasi permukaan juga bisa keluar secara terdifusi seperti tanah beruap (steaming ground) dan tanah hangat (warm good), intermittent (manifestasi geyser), dan rembesan sungai

Manifestasi permukaan yang sering muncul di sistem panas bumi di Indonesia adalah : mata air panas, fumarol, steaming ground, warm ground, kolam lumpur panas, solfatara, dan batuan teralterasi

C. Volcanic system

• Sistem vulkanik merupakan proses transfer panas dari dapur magma ke permukaan melibatkan konveksi fluida magma. (Hochstein, 2000)

• Pada sistem ini jarang ditemukan adanya fluida meteorik

• Fluida magmatis lebih dominan dibandingkan fluida meteorik

• Sistem panas bumi vulkanik memiliki temperatur tinggi (200 C) karena terkait dengan sumber daya magmatik

Contoh sistem vulkanik :• Taupo Vulkanik Sistem,

New Zealand• Geyser field utara

Francisco, California• Fields di Jepang, Filipina

dan Indonesia, Chili

Daerah – daerah panas bumi vulkanik terjadi dekat dengan tepi lempeng benua, memiliki suhu 200 – 300 C

•Biasa terjadi di dekat sistem vulkanik aktif, dengan zona relatif kecil (hingga 50 km2)

http://www.teara.govt.nz/en/diagram/6476/a-geothermal-system

Contoh penampang sistem panas bumi vulkanik di Taupo Volcanic Zone

Merupakan kombinasi sistem hidrotermal dan sistem vulkanik, yang diawali dengan air magmatik yang naik kemudian bercampur dengan air meteorik(Hochstein, 2000)

D. Volcanic – hydrothermal system

http://earthsci.org/mineral/energy/geomin/geomin.htm

http://www.aist.go.jp/aist_e/aist_today/2005_16/feature/feature_07.html

Gambar penampang sistem hidrotermal vulkanik Maine - Toyota

Setelah terjadi letusan di Gunung Muine , magma dan hidrotermal fluida terakumulasi pada kedalaman lebih besar , dua kilometer di bawah puncak gunung.

Oleh karena adanya kombinasi sistem hidrotermal dan sistem magmatik (vulkanik), maka sistem panas bumi di Muiine disebut sistem panas bumi vulkanik hidrotermal

S E L IE AS

TERIMAKASIH