Post on 02-Jan-2016
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