UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS GEOKIMIA...

i

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS GEOKIMIA FLUIDA SISTEM PANASBUMI

DIENG KABUPATEN WONOSOBO-BANJARNEGARA

TUGAS AKHIR

MICHI OKTAVIANA

21100113130103

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

SEPTEMBER 2017

ii

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS GEOKIMIA FLUIDA SISTEM PANASBUMI

DIENG KABUPATEN WONOSOBO-BANJARNEGARA

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan

Sarjana Program Strata-1 pada Departemen Teknik Geologi,

Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

MICHI OKTAVIANA

NIM. 21100113130103

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

SEPTEMBER 2017

vi

KATA PENGANTAR

Laporan tugas akhir ini, merupakan hasil penelitian yang membahas

mengenai analisis geokimia fluida panasbumi. Fluida panasbumi secara umum

terdapat dua jenis yaitu air dan uap atau gas, pada laporan ini secara khusus

membahas geokimia fluida berupa air yang diperoleh dari manifestasi panasbumi.

Analisis geokimia ini dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif, dalam analisis

geokimia fluida panasbumi banyak metode yang dapat digunakan dan masing-

masing metode memiliki tujuannya masing-masing. Untuk itu diperlukan

pemilihan metode dan cara analisis yang sesuai dengan maksud dan tujuan

penelitian. Pada laporan Tugas Akhir ini tujuan utamanya adalah untuk

mengatahui gambaran sistem panasbumi Dieng Kabupaten Wonosobo-

Banjarnegara, untuk mengetahui hal tersebut dilakukan beberapa analisis yang

khusus sehingga dapat memberikan gambaran tersebut. Analisis tersebut berfokus

pada data kimia seperti perbandingan konsentrasi Cl-, B+, Li+, isotop stabil ∂

Detrium (∂2H) dan ∂18O maupun jenis air yang kemudian dihubungkan dengan

kondisi lapangan, sehingga dalam penyusunan. Tugas akhir ini selain dilakukan

hasil data laboratorium dilakukan pula analisis data lapangan atau data primer.

Penulis berharap penelitian Tugas Akhir ini dapat memberikan informasi,

menambah atau memperbaharui wawasan yang bermanfaat bagi pembaca. Selain

itu penulis juga berharap peletian Tugas Akhir ini dapat dipergunakan sebaik-

baiknya untuk kepentingan riset ke depan dalam rangka penerapan ilmu geologi

dalam kehidupan sehari-hari.

Semarang, September 2017

Penulis

vii

HALAMAN UCAPAN TERIMA KASIH

Selama penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan

dukungan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk

itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada:

1. Allah SWT atas segala anugerah, rahmat, dan kelimpahanNya dalam

menjalani kehidupan serta yang telah memberikan petunjuk maupun

kemudahan kepada penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

2. Segenap keluarga tercinta, Tsukasa Sato dan Rika Ayu Astuti atas segala

doa, dukungan moril maupun materil, motivasi serta kasih sayangnya

kepada penulis.

3. Bapak Ir. Hadi Nugroho, Dipl. EGS, MT. dan Bapak Najib, ST., M.Eng,

Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik Geologi, Universitas Diponegoro

periode sebelumnya dan periode saat ini atas dukungan akademis selama

berkuliah di Teknik Geologi Undip.

4. Bapak Yoga Aribowo, ST., MT., atas arahan akademis sebagai dosen wali

selama berkuliah di Teknik Geologi Undip.

5. Bapak Yoga Aribowo, ST., MT. dan Bapak Ahmad Syauqi Hidayatillah,

ST., MT., selaku dosen pembimbing I dan dosen pembimbing II yang telah

banyak memberikan kritikan dan masukan dalam penyusunan Tugas Akhir

ini.

6. Segenap dosen, pegawai kampus, mahasiswa dan alumni Teknik Geologi

Universitas Diponegoro atas segala pelayanan dan bantuannya selama ini.

7. Muhammad Afkarul Haq, ST., Nindyan Agna Ramadhan, ST.,

Muhammad Alamshah, Aulia Bunga Arini, dan Tri Omega Pahlawan, ST.,

selaku teman ketika pengambilan data lapangan., teman seperjuangan

tugas akhir, maupun teman bertukar pikiran saat penyusunan laporan

Tugas Akhir.

8. Deviana Shinta Maulana, ST., Mahira Anaqah Huwaina, ST., Anisa Nevi

Saerina teman satu kost yang selalu memberikan dukungan dalam

penyusunan Tugas Akhir ini.

9. Teman-teman Teknik Geologi angkatan 2013 serta seluruh warga HMTG

MAGMADIPA atas persaudaraan, keakraban dan kehangatan selama

empat tahun belakangan ini.

10. Semua pihak yang telah membantu penulis baik langsung maupun tidak

langsung, selama pengerjaan tugas akhir ini, yang tidak dapat penulis

sebutkan satu per satu.

Semarang, September 2017

Penulis

viii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Untuk Mama dan Papa

Tercinta

ix

SARI

Dieng merupakan salah satu kawasan vulkanik aktif di Indonesia yang

memiliki potensi panasbumi sangat besar, banyak manifestasi yang dijumpai di

lapangan dengan karakteristik yang cukup beragam seperti kolam lumpur, kawah,

mataair panas, mataair hangat, batuan yang teralterasi, fumarol, endapan travertin,

endapan sinter silika, telaga dan lain-lain. Sebaran dari manifestasi di Dieng ini

juga sangat luas dari dataran tinggi dieng hingga ke kota Wonosobo, Banjarnegara

dan sekitarnya. Selain itu sturktur geologi di daerah ini juga sangat kompleks.

Kedua hal tersebut menyebabkan beberapa peneliti melakukan analisis guna

mengetahui pembagian sistem panasbumi di Dieng, namun hanya di daerah

Kaldera Tua Dieng yang dinilai memiliki nilai prospektivitas produksi tinggi.

Analisis sistem panasbumi ini dilakukan dengan studi geokimia fluida

khususnya air panas yang berasal dari manifestasi dan persebarannya, sehingga

dapat diketahui apakah manifetasi tersebut berasal dari sumber maupun sistem

panasbumi yang sama. Analisis geokimia yang digunakan antara lain adalah

anion, kation, entalpi-Cl-, geothermometer dan Cl--B+-Li+. Ketika melakukan

interpretasi pembagian sistem panasbumi selain digunakan data primer yaitu hasil

analisis geokimia yang telah disebutkan sebelumnya ditambahkan pula data

sekunder berupa data geofisika dengan metode gravity dan magneto-telluric.

Setelah dilakukan analisis geokimia pada fluida, terdapat empat jenis air

pada daerah penelitian ini yaitu air bikarbonat pada sampel manifestasi di daerah

Bitingan Siglagah, Pejawaran, Kali Bening, Wanayasa, Tegalsari, air asam

sulfida pada sampel manifestasi di daerah kawah Sikidang, kawah

Chandradimuka, Manggisan, air asam sulfat bikarbonat pada kawah Sileri, dan air

asam sulfida-klorida pada sampel manifestasi di daerah Pulosari. Diagram ternary

kation menunjukkan bahwa semua sampel memiliki konsentrasi Mg2+ yang cukup

banyak, mencirikan telah terjadi percampuran air magmatik dengan meteorik dan

interaksi antara fluida dan batuan beku. Faktor yang mempengaruhi sistem

panasbumi di daerah pemetaan adalah karakteristik fluida, karakteristik

manifestasi, konsentrasi Cl-, B+, Li+, hubungan entalpi-Cl-, isotope stabil ∂

Deuterium (∂2H) dan ∂18O, pelurusan, serta data geofisika berupa gravity dan

magneto-telluric. Dengan memperhatikan faktor tersebut diinterpretasikan

terdapat enam sistem panasbumi yang berbeda yaitu sistem panasbumi area

Sikidang, sistem panasbumi area Chandradimuka, sistem panasbumi area Sileri,

sistem panasbumi area Pulosari-Pejawaran, sistem panasbumi area Wanayasa, dan

sistem panasbumi area Pakuwaja.

Kata kunci: Sistem Panasbumi Area Dieng Kabupaten Wonosobo-Banjarnegara,

Analisis Geokimia Fluida, Pembagian Sistem Panasbumi.

x

ABSTRACT

Dieng is one of the most active volcanic area in Indonesia that has huge

geothermal potential, many manifestations encountered in the field with quite

diverse characteristics such as mud pools, craters, hot springs, warm springs,

alterated rocks, fumaroles, travertine deposits, sinter silica deposits, lakes and

others. Distribution of the manifestations in Dieng are also very wide from the

plateau dieng to the city of Wonosobo, Banjarnegara and surrounding areas. In

addition, the geological structure in this area is also very complex. Both of these

causes some researchers to do analysis to determine the separation of geothermal

systems in Dieng, but only in the area of Old Caldera Dieng which is considered

to have a high prospective production value.

The analyze of this geothermal system carried out by geochemical studies

of fluids, especially hot water derived from manifestations and distribution, so it

can be known whether the manifestation comes from the same source and

geothermal system. Geochemical analyzes used include anions, cations, enthalpy-

Cl-, geothermometers and Cl--B+-Li+. Interpret the separation of geothermal

systems other than the primary data used is the results of previous geochemical

analysis data also added secondary data which is geophysical data with gravity

and magneto-telluric method.

After geochemical fluids analysis, there are four types of water in this

research area, there are bicarbonate water in manifestation samples at Bitingan,

Siglagah, Pejawaran, Kali Bening, Wanayasa, Tegalsari, sulfide water in

manifestation samples at Sikidang Crater, Chandradimuka Crater, Manggisan,

sulfide-bicabonate water in manifestation sample at Sileri Crater, and sulfide-

chloride water in manifestation sample at Pulosari. From the ternary cations

diagram it is known that all samples have a considerable concentration of Mg2+

characterized by a mixture of magmatic water with meteoric water and the

interaction between geothermal fluids and igneous rocks. Factors affecting the

geothermal systems in the mapping area are fluid characteristics, characteristic

manifestations, correlations between Cl--B+-Li+, enthalpy-Cl-, ∂ Deuterium (∂2H)

and ∂18O stable isotope, lineament, and geophysical data of gravity and magneto-

telluric. After considering of these factors, there are six different geothermal

systems, namely Sikidang geothermal system, Chandradimuka geothermal

system, Sileri geothermal system, Pulosari-Pejawaran geothermal system,

Wanayasa geothermal system, and Pakuwaja geothermal system.

Keywords: Geothermal System Dieng Wonosobo-Banjarnegara District,

Geochemical Fluid Analysis, Geothermal Systems Separation.

xi

DAFTAR ISI

COVER.......................................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ..................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS .................................................................. v

KATA PENGANTAR ................................................................................................. vi

HALAMAN UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................ vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................................. viii

SARI .............................................................................................................................. ix

ABSTRACT .................................................................................................................. x

DAFTAR ISI ................................................................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xv

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

I.1 Latar Belakang

Error! Bookmark not defined. I.2 Permasalahan

Error! Bookmark not defined. I.3 Tujuan Penelitian

Error! Bookmark not defined. I.4 Batasan Masalah

Error! Bookmark not defined. I.5 Waktu dan Lokasi Penelitian

Error! Bookmark not defined. I.6 Sistematika Penulisan

Error! Bookmark not defined. I.7 Penelitian Terdahulu

Error! Bookmark not defined. BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

II.1 Fisiografi dan Morfologi

Error! Bookmark not defined. II.2 Geologi Regional

Error! Bookmark not defined.

xii

II.3 Struktur Geologi

Error! Bookmark not defined. II.4 Kegiatan Gunungapi di Komplek Gunungapi Dieng

Error! Bookmark not defined. II.5 Pengertian Panasbumi

Error! Bookmark not defined. II.6 Jenis-jenis Sistem Panasbumi

Error! Bookmark not defined. II.6.1 Sistem Panasbumi Berdasarkan Jenis Fluida Produksi Error! Bookmark not defined.

II.6.2 Sistem Panasbumi Berdasarkan Temperatur Fluida Error! Bookmark not defined.

II.7 Jenis-jenis Fluida Panasbumi

Error! Bookmark not defined. II.8 Geokimia Fluida Air

Error! Bookmark not defined. II.8.1 Anion dan Kation Error! Bookmark not defined.

II.8.2 Geothermometer Unsur Terlarut Error! Bookmark not defined.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

III.1 Hipotesis

Error! Bookmark not defined. III.2 Metode Penelitian

Error! Bookmark not defined. III.3 Alat dan Bahan Penelitian

Error! Bookmark not defined. III.3.1 Peralatan Penelitian Error! Bookmark not defined.

III.3.2 Bahan Penelitian Error! Bookmark not defined.

III.4 Tahapan Penelitian

Error! Bookmark not defined. III.5 Diagram Alir

Error! Bookmark not defined. BAB VI PEMBAHASAN ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

IV.1 Manifestasi Panasbumi di Lokasi Pengamatan

Error! Bookmark not defined. IV.1.1 Manifestasi Keluaran Fluida Error! Bookmark not defined.

IV.1.2 Manifestasi Alterasi Batuan Error! Bookmark not defined.

xiii

IV.2 Analisis Kimia Fluida Air

Error! Bookmark not defined. IV.2.1 Analisis Ion Balance Anion dan Kation

Error! Bookmark not defined. IV.2.2 Analisis Karakteristik Fluida Panasbumi

Error! Bookmark not defined. IV.2.3 Interaksi antara Fluida dan Lingkungan serta Perkiraan Reservoir

…………………………………………………………………………………………………………………Er

ror! Bookmark not defined. IV.2.4 Isotop Stabil ∂ Deuterium dan ∂18O

Error! Bookmark not defined. IV.3 Diskusi

Error! Bookmark not defined. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

V.1 Kesimpulan

Error! Bookmark not defined. V.2 Saran

Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN I ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN II ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN III ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN VI ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN V ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN VI ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

xiv

LAMPIRAN VII ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN VIII ........................................................................................................................................ Error! Bookmark not defined.

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fisiografi Pulau Jawa (Van Bemmelen, 1949 dalam ESDM, 2010)

................................................................................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.2 Stratigrafi Regional Daerah Penelitian menurut Condon dkk. (1996)


Gambar 2.3 Ilustrasi Komponen Panasbumi menurut Dickson dan Fanelli (2004)


Gambar 2.4 Diagram Ternary Geokima Air Berdasarkan Unsur (a) Anion Utama

(b) Kation Utama menurut Giggenbach (1988) ..... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.5 Pembagian Suhu Silika (Nicholson, 1993) ..... Error! Bookmark not

defined.

Gambar 2.6 Diagram Ternary Na+-K+-Mg2+ (Giggenbach, 1988) ............... Error!

Bookmark not defined.

Gambar 2.7 Diagram Geothermometer Na+/K+ (Nicholson, 1993) ............. Error!


Gambar 2.8 Diagram Geothermometer Na+-K+-Ca2+ dan Koreksi Mg2+

(Nicholson, 1993) ................................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.1 Peta Persebaran Manifestasi Sistem Panasbumi Dieng Kabupaten

Wonosobo-Banjaregara .......................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.2 Manifestasi Mataair Hangat H-WN 1 ............. Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.3 Manifestasi Mataair Hangat H-WN 2 ............. Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.4 Manifestasi Aliran Air Hangat H-KB 2 .......... Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.5 Manifestasi Aliran Air Panas H-BT 2 (Haq, 2017)Error! Bookmark

not defined.

Gambar 4.6 Manifestasi Mataairpanas pada Kawah H-CD 1 (Haq, 2017) .. Error!


Gambar 4.7 Manifestasi Mata Air Panas H-GI 1 (Haq, 2017) .. Error! Bookmark

not defined.

Gambar 4.8 Manifestasi Mataair Hangat H-MG 1 (Haq, 2017) Error! Bookmark

not defined.

Gambar 4.9 Manifestasi Mataair Panas H-TG 1 (Haq, 2017) ... Error! Bookmark

not defined.

Gambar 4.10 Manifestasi Mataair Panas H-TG 2 Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.11 Manifestasi Mataair Panas (a) dan Terdapat Endapan Mineral

Sinter Silika dan Travertine (b) H-PS 1 ................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.12 Manifestasi Mataair Panas dalam Kolam Lumpur H-SK 2 (Haq,

2017) ...................................................................... Error! Bookmark not defined.

xvi

Gambar 4.13 Manifestasi Aliran Air Hangat (a) dan Endapan Mineral (b) AH-PJ

1 .............................................................................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.14 Manifestasi Fumarol F-CD 1 .......... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.15 Manifestasi Kolam Lumpur K-SI 2 Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.16 Telaga Merdada .............................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.17 Manifestasi Mataair Dingin (a) dan Alterasi Batuan (b) di Telaga

Warna ..................................................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.18 Telaga Pengilon .............................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.19 Manifestasi Alterasi Batuan A-DI 1Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.20 Manifestasi Alterasi Batuan A-BT 1 ............ Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.21 Manifestasi Alterasi Batuan A-BT 3 ............ Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.22 Manifestasi Alterasi Batuan A-CD 1 ............ Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.23 Manifestasi Alterasi Batuan A-SK 1 ............ Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.24 Manifestasi Alterasi Batuan A-SK 2 ............ Error! Bookmark not

defined.

Gambar 4.25 Manifestasi Alterasi Batuan (a) dan Fumarol (b) AF-SK 3 .... Error!


Gambar 4.26 Manifestasi Alterasi Batuan A-TI 1 Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.28 Lokasi Pengambilan Sampel Manifestasi Sistem Panabumi Dieng

Wilayah Wonosobo-Banjarnegara yang Dapat Dianalisis di Laboratorium .. Error!


Gambar 4.29 Hasil Pengeplotan Unsur Anion Cl-, HCO3-, dan SO4

2- dalam

Diagram Ternary oleh Giggenbach (1988) ............ Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.30 Hasil Pengeplotan Unsur Kation K+, Na+, dan Mg+ dalam Diagram

Ternary oleh Giggenbach (1988) ........................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.31 Hasil Pengeplotan Unsur Kation Cl Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.32 Hasil Pengeplotan Perbandingan Unsur Cl- dan B+ dalam Diagram

B+/Cl- ...................................................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.33 Hasil Pengeplotan Perbandingan Konsentrasi Unsur Cl ........ Error!


∂18O (%) ................................................................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.34 Hasil Pengeplotan Perbandingan Isotop ∂ Deuterium dan ∂ O18


Gambar 4.35 Pembagian Sistem Panasbumi Dieng Kabupaten Wonosobo-

Banjarnegara Berdasarkan Data Kimia .................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.36 Pembagian Sistem Panasbumi Dieng oleh Boedihardi, dkk (1991)


xvii

Gambar 4.37 Data Geofisika Gravity (a) dan Magneto-Telluric (b) oleh

Boedihardi, dkk (1991) .......................................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 4.38 Data Geofisika Magneto-Telluric oleh Layman E.B., dkk (2002)


Gambar 4.39 Peta Penampalan Data Geofisika di Kaldera Tua Dieng ........ Error!


Gambar 4.40 Pembagian Sistem Panasbumi Dieng Kabupaten Wonosobo-

Banjarnegara .......................................................... Error! Bookmark not defined.

xviii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasfikasi Sistem Panasbumi Berdasarkan Temperatur (Dalam

Saptadji, 2001) ....................................................... Error! Bookmark not defined.

Tabel 2.2 Persamaan Koreksi Mg2+ untuk Geothermometer Na+-K+-Ca2+

(Nicholson, 1993) ................................................... Error! Bookmark not defined.

Tabel 4.1 Daftar Manifestasi Sistem Panasbumi Dieng Wilayah Wonosobo-

Banjarnegara .......................................................... Error! Bookmark not defined.

Tabel 4.2 Klasifikasi Intensitas Alterasi (Browne 1991, dalam Corbett dan Leach

1998) ...................................................................... Error! Bookmark not defined.

Tabel 4.11 Daftar Manifestasi Sistem Panasbumi Dieng Wilayah Wonosobo-

Banjarnegara yang Dapat Dianalisis Di Laboratorium ........ Error! Bookmark not

defined.

Tabel 4.12 Daftar Anion dan Kation Manifestasi Dieng Wilayah Wonosobo-

Banjarnegara yang Dapat Dianalisis di Laboratorium ......... Error! Bookmark not

defined.

Tabel 4.13 Nilai Enatalpi Hasil Konfersi Temperatur Manifestasi ............... Error!


Tabel 4.14 Tabel Isotop ∂ Deuterium dan ∂18O .... Error! Bookmark not defined.

UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS GEOKIMIA...

Documents

Transcript of UNIVERSITAS DIPONEGORO ANALISIS GEOKIMIA...