Kombinasi pemodelan 3D metode geofisika untuk penentuan struktur dan potensi reservoar panasbumi Studi kasus: gunung rajabasa

METODE RADON ALAMI UNTUK IDENTIFIKASI ZONA PERMEABELOleh: Nandi HaerudinPENGANTARSifat khas Radon sebagai pelacak PENGANTARMassa atom220Nomor atom86Titik leleh-71 oCTitik didih-61.8 oCDensitas gas9.73 g/l Cook 1961Sifat Kimia RadonIsotop Radon di Alam222Rn dipilih sebagai alat eksplorasi karena waktu paruh dan karena sumbernya yang merupakan magmatik berasal dari seri peluruhan 238U sedangkan 220Rn (Thoron) berasal dari seri peluruhan 232Thorium (Karingithi dan Wambugu, 2011).Mekanisme peluruhan Uranium (Durrance, 1986)Uranium 92U238Thorium 90Th234Uranium 92U234Paladium 91Pa234Uranium 92U234Thorium 90U230Radium 92Ra23886Rn222Emanasi Radon dalam batuan oleh difusi

Nukleus Radon yang baru terbentukTitik sentakanNukleus radiumPartikel alfaNukleus radium

Mekanisme migrasi Radon ke permukaan bumi (Balcazar, et. al. 2010)

APLIKASI RADON DALAM GEOSAINSPRINSIP DASAR METODE RADON

Daerah dengan permeabilitas tinggi, akan melewatkan fluida panasbumi yang mengandung Radon dengan lebih cepat ke permukaan sehingga menyebabkan cacahan di daerah itu lebih tinggi dibanding daerah lain yang permeabiltasnya rendah/tidak melewatkan fluida.

PENGUKURAN DI LAPANGANMetode pengukuran pasif intensitas Radon SSNTD tipe CR 39Detektor ditempatkan di titik-titik pengukuran yang melingkupi daerah penelitian dan pada setiap titik ini di tanam pada kedalaman 35-40 cm di bawah permukaan tanah kemudian ditinggal selama 2-3 hari.Sepotong film Film CR-39 ini berukuran 1 x 2,3 yang dilekatkan pada dasar gelas plastik transparan. Untuk memudahkan pengambilan kembali film ini, sebuah tali diikatkan pada bagian dasar dari gelas plastik tersebut. Setelah detektor dipisahkan dari gelas plastik maka dilakukan proses lanjutan di laboratorium.

Gambar Pengukuran intensitas Radon dengan SSNTDFilm tipis yang telah di ambil, lalu di etsa dengan larutan NaOH 6 N selama 6 jam pada suhu 70 oC di dalam inkubator di laboratorium. Kemudian film melalui proses pengeringan di dalam deskinator yang diteruskan dengan proses pembacaan jejak Radon dalam film CR-39. Proses ini dilakukan dengan mengunakan mikroskop. Persamaan yang digunakan untuk penentuan konsentrasi gas Radon adalah:Dimana:NRn: Konsentrasi gas Radon (Bq/m3)T: Rapat Jejak RadonS: Faktor Sensitivitas/Kalibrasi : 0,0033 jejak. Cm2/Bq.m3.jamt: Waktu (jam)

Analisis di laboratorium

Gambar Pengukuran aktif untuk Radon dengan RDA 200

Kalibrasi alat:

Kalibrasi cell untuk test pencacahan dilakukan selama 5 menit dan harganya dicatat, harga yang didapat harus sebesar 1 - 15 cpm. Pengambilan sampel cacahan di base station dilakukan sebanyak 3 kali. Pencatatan background dilakukan pada menit ke satu (N1) menit ke dua (N2), dan menit ke tiga (N3), untuk setiap cacahan.

Prosedur penggunaan alat RDA-200 :1. Setel timer 1 menit2. Masukkan sell soil gas dengan hati-hati3. Putar tombol pencacah ke posisi INF4. Tekan tombol sampel dan catat harga back ground 5. Tancapkan probe kedalam soil sedalam 0,50 meter6. Sedot gas soil (6 pompaan, mendekati 300 ml)7. Tekan tombol sampel dan tunggu sampai satu menit, kemudian harga sample akan ditampilkan di layar setelah lampu cacahan berhenti, catat hargannya menit pertama (N1), menit ke dua (N2) dan ketiga (N3). 8. Setelah selesai pengukuran di satu lokasi, kemudian bersihkan probe dan cell. 9. Kemudian untuk pengukuran selanjutnya dimulai dari langkah 3 hingga 8.

Pengambilan DataPemilihan Titik PengukuranTitik pengukuran dibuat di atas peta topografi atau peta rupa bumiSebaran titik dibuat mendekati grid. Survei penentuan titik pengukuran dan penentuan rute termudah/tercepat agar saat pengukuran cacahan radon lebih efektif. Pengukuran di atas patahan yang sudah diketahui. Karakteristik radon di atas permukaan patahan ini menjadi kontrol dan referensi pengukuran di daerah surveiPengukuran di daerah survei

Pengukuran pada lapisan tanah penutupDekat dengan jalur yang mudah di lewati

Hindari daerah berbatuHindari daerah kemiringan curam dan rapuh

Pengukuran tidak dilakukan pada tanah yang mengandung airPENGOLAHAN DATAGas Radon dalam cpm = 0,87 C 3 + 0,32 C2 - 0,34 C1 Gas Thoron dalam cpm = (total cacahan cpm dibagi 3) - (gas radon dalam cpm).dimana : C1 = N1 (pembacaan menit pertama) back ground(BG)C2 = N2 (pembacaan menit kedua) back ground (BG) C3 = N3 (pembacaan menit ketiga) back ground (BG)Contoh soal: N1 = 145, N2 = 130, N3 = 125, BG = 25Hitung cacahan Radon dan Thoron!Tabel Distribusi gas tanah dalam tiga populasiKlasifikasiRadon (Beq/m3)Thoron (Beq/m3)Radon/ThoronRata-rata ()232515603,5Deviasi standar ()192117515,17Rendah (konsentrasi < )< 1921< 1751< 5,17Tinggi( < konsentrasi < + )1921 42461751 33115,17 8,70Anomali (+ < konsentrasi < + 2)4246 65713311 48728,70 12,22Delineasi zona permeabel

(a) Peta cacahan Radon(b) Peta Rasio Radon/ThoronHASIL ANALISIS GEOKIMIA AIR DAN GAS

Konsentrasi Gas Radon Diatas Patahan Geologi GINGRICH (1984)

Konsentrasi Gas Radon Diatas Patahan Geologi Hua et. al. (2008)Contoh simulasi pada patahan aktif

Profil kurva pengukuran radon dan pencocokan inversi pada patahan CaijaPatahan TunggalPatahan dengan banyak frakturPRAKTEK PENGOLAHAN DATA1. Hitunglah nilai Radon dan Thoron berdasarkan data hasil pengukuran2. Klasisfikasikan nilai itu dalam 3 kategori (rendah, tinggi dan anomali)3. Buatlah peta kontur untuk cacahan radon, cacahan Thoron dan rasio Radon/Thoron. Kemudian overlay pada peta topografi. 4. Buatlah irisan crosssection untuk kelurusan delineasi patahan. Kemudian buat penampang patahan berdasarkan interpretasi manual pada irisan crosssection topografi.5. Buatlah program sederhana berbasis MATLAB untuk menghitung Radon, Thoron dan Rasio Radon/Thoron beserta tampilan konturnya.SELESAI SEMOGA ALLAH YANG MAHA PENGASIH DAN PENYAYANG MELANCARKAN PERJUANGAN KITA SEMUA AMIN