Delineasi Model Tentatif Sistem Geothermal (1)

7/24/2019 Delineasi Model Tentatif Sistem Geothermal (1)

1/12

DELINEASI MODEL TENTATIF SISTEM GEOTHERMAL

DAN INTERPRETASI KOMPREHENSIF BERDASARKAN ANALISIS

GEOFISIKA, GEOKIMIA DAN GEOLOGI

Makhrani

Program Studi Geofisika Jurusan Fisika FMIPA Universitas Hasanuddin

e-mail : rani_anshar!ahoo"#o"id

ABSTRAK

$elah didelineasi model tentatif sistem geothermal %erdasarkan inter&retasi

kom&rehensif dari analisis geofisika' geokimia dan geologi !ang da&at mem&erlihatkan

le%ih (auh tentang sistem geothermal di daerah &enelitian" Analisis geofisika dilakukan

untuk )onasi %a*ah &ermukaan +over%urden' #la!#a& dan reservoar, dan &enentuan fasa

fluida reservoar" Pola aliran hidrotermal %a*ah &ermukaan ditentukan dari analisisgeofisika dan geokimia' didukung oleh analisis geologi" ari analisis dan inter&retasi

kom&rehensif di&eroleh model tentatif sistem geothermal daerah &enelitian' dimana

diketahui %ah*a &ola aliran hidrotermal %ergerak dari )ona up-flow di daerah &enelitian

+)ona dengan ti&e air S./, mengarah &ada aliran outflow ke daerah 012S3 dan 0A4P3

+)ona dengan ti&e air H5.6 dan 5l, !ang (auhn!a 7 8/99 meter" Pada daerah &enelitian

%agian Utara dan $imur terda&at la&isan reservoar +resistivitas 9-;< =m, dengan

kedalaman > 86


2/12

Analisis geofisika men#aku& analisis

struktur resistivitas dan analisis

tekanan-tem&eratur sumur eks&lorasi"

Untuk mem&ermudah &roses analisis

geofisika maka digunakan model 6

hasil &engikatan data sekunder

geofisika dengan a&likasi soft*are

Petrel 99E dan soft*are &endukung

+Glo%al Ma&&er 86," Analisis geokimia

men#aku& analisis ti&e air &ermukaan

untuk menentukan aliran upflowaliran

vertikal+ti&e air S./, dan outflowaliran

lateral +ti&e air H5.6dan 5l," Analisis

geologi dilakukan untuk mendukung

&roses analisis geofisika dan geokimia"

Hasil dari &roses analisis geofisika'geokimia dan geologi' selan(utn!a

dideliniasi dan diinter&retasi se#ara

kom&erensif"

Ada&un tu(uan dari deliniasi sistem

geothermal dan inter&retasi se#ara

kom&rehensif adalah untuk menentukan

)onasi %a*ah &ermukaan *ila!ah

&ros&ek geothermal %erdasarkan nilai

resistivitas !ang di#erminkan oleh data

6-M$' menentukan &ola aliranhidrotermal %erdasarkan karakteristik

sifat kimia air &ermukaan !ang

di#erminkan oleh data sekunder

geokimia' menentukan nilai tem&eratur

%a*ah &ermukaan !ang di#erminkan

oleh data P$' menentukan (enis fluida

%erdasarkan &arameter kurva DP'

serta menentukan kategori tem&eratur

reservoar geothermal"

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pener!ian Ge"!her#a$

nergi geothermal +&anas %umi,

meru&akan energi !ang %erasal dari

dalam %umi !ang %ersifat ramah

lingkungan' ter%arukan' serta da&at

dimanfaatkan se#ara %erkelan(utan" ari

sudut &andang geologi' sum%er energ!

&anas %umi %erasal dari magma !ang

%erada di dalam %umi +Su&arno' 99,"Pasokan energi geothermal tidak

%ergantung &ada musim se&erti haln!a

energi matahari dan angin' serta tidak

ditentukan oleh &asaran energi dunia

se&erti energi fosil" $eknologi

&emanfaatan geothermal relatif

sederhana dan aman"

Menurut Dadan nergi Internasional

+IA" 99;,' defenisi geothermal

adalah suatu energi &anas !ang

di&an#arkan dari dalam kerak %umi'

%iasan!a %eru&a air &anas atau ua&

&anas" nergi ini dimanfaatkan di lokasi

!ang #o#ok untuk &em%angkit listrik

setelah ditransformasi atau

dimanfaatkan langsung se%agai &anas"Ce%eradaann!a se%agai energi

indigeneous +&ri%umi,atau energi !ang

han!a da&at digunakan &ada *ila!ah

geothermal itu sendiri"

$ransfer &anas &ada sistem geothermal

ter(adi dalam dua mekanisme !aitu

&er&indahan &anas se#ara konduksi dan

se#ara konveksi" Honstein +8,

mem%agi men(adi sistem konveksi dan

nonkonveksi" Per&indahan &anas se#arakonduksi ter(adi melalui %atuan'

sedangkan &er&indahan &anas se#ara

konveksi ter(adi karena adan!a kontak

antara air dengan suatu sum%er &anas

+Sa&tad(i' 99," Air !ang ter&anaskan

oleh sum%er &anas memiliki densitas

!ang le%ih ringan di%anding air !ang

le%ih dingin" .leh karena itu' air !ang

&anas memiliki ke#enderungan untuk

%ergerak ke atas +Gam%ar 8," Sementara

air !ang le%ih dingin memiliki densitas!ang le%ih %erat' memiliki

ke#enderungan untuk %ergerak ke

%a*ah aki%at &engaruh ga!a gravitasi"

Mekanisme !ang dikenal se%agai arus

konveksi ini men!e%a%kan

ter%entukn!a sirkulasi air !ang da&at

mentransfer &anas +&er&indahan &anas

se#ara konveksi,"


3/12

Gam%ar 8 Ilustrasi &er&indahan &anas di %a*ah&ermukaan

Menurut Dartu#) +99,' !ang

ter&enting dari %er%agai definisi

geothermal adalah %ah*a energi

geothermal le%ih %ergantung &ada

fluida !ang ada dan suhu &anas

%e%atuan !ang da&at men!e%ar" i

%e%era&a daerah dekat &ermukaan

%umi' orang da&at menemukan suhu

!ang te&at' teta&i tidak dieks&loitasi

karena tidak adan!a #airan &em%a*a"

Suhu di kerak %umi meningkat seiring

dengan kedalaman dengan suhu rata-

rata 69 5km' namun untuk mem%a*a

&anas ini ke dekat &ermukaan &adakedalaman +men#a&ai 6999 m hingga

/999 m &ada kasus !ang ekstrim,'

di%utuhkan #airan untuk mengedarkan

dan mentransfer &anas dari %e%atuan"

2.2 Ge"in%ika!"r Si&a! Ki#ia Si'!e#

Ge"!her#a$

alam %ukun!a !ang %er(udul

Chemical Behaviour of Common

Species' 2i#holson +86,mengemukakan %er%agai &arameter

dalam menginter&retasikan sifat kimia

air" Salah satu dari &arameter terse%ut

adalah &ersentasi antara kandungan 5l'

S./ dan H5.6" Parameter &ersentasi

kandungan 5l' S./ dan H5.6digunakan untuk menentukan (enis dan

asal fluida geothermal" Gam%ar

menam&ilkan model diagram trilinear

&er%andingan antara kandungan 5l' S./

dan H5.6"

Gam%ar iagram trilinear &er%andingan 5l'

S./dan H5.6

2.( Me!"%e Mane!"!e$$)rikisi&lin ilmu Geofisika sering kali

menga#u &ada &enera&an dan a&likasi

metode-metode geofisika" Metode

geofisika digunakan untuk memetakan

)ona %a*ah &ermukaan %umi

%erdasarkan nilai hasil &engukuran !ang

meru&akan res&on fisik %umi" Salah

satu metode geofisika !ang sering

digunakan dalam eks&lorasi geothermal

adalah metode megnetotellurik +M$,"

Metode magnetotellurik adalah metode

elektromagnetik &asif !ang mam&u

men#erminkan res&on fisik %umi

terhada& nilai resistivitas di %a*ah

&ermukaan" Metode ini meli%atkan

hu%ungan antara medan magnet dengan

medan listrik !ang meram%at di

&ermukaan se%agai aki%at dari interaksi

!ang ter(adi antara solar wind +angin

matahari, dengan magnetosfer %umi"

Aki%at interaksi terse%ut' tim%ul medanelektromagnetik !ang meram%at di

&ermukaan dan da&at diinvestigasi

untuk menda&atkan nilai resistivitas

%atuan di %a*ah &ermukaan %umi"

Medan elektromagnetik dise%a%kan

oleh matahari' inilah !ang meru&akan

sum%er medan untuk metode

magnetotellurik" i &ermukaan

matahari' selalu ter(adi letu&an-letu&an

!ang menghasilkan &artikel hidrogen"Carena ter(adi &roses ionisasi di


4/12

&ermukaan matahari' maka hidrogen

%eru%ah men(adi &lasma atau le%ih

dikenal se%agai angin matahari +solar

wind, !ang mengandung &roton dan

elektron" Ce#e&atan solar wind ini

relatif rendah dan memiliki sifat a#ak

dan %eru%ah terhada& *aktu"

Proses &emisahan &roton dan elektron

!ang men#i&takan arus listrik

diterangkan oleh Hukum Gauss" Hukum

terse%ut menerangkan %ah*a muatan

listrik da&at men#i&takan dan

mengu%ah medan listrik !ang

#enderung %ergerak dari muatan &ositif

ke muatan negatif' dengan &erumusan :

. D=f

+8,

dengan :D= Medan &ergeseran listrik

+5m,f 4a&at muatan %e%asdensitas

muatan listrik +5m6

,

Ada&un &em%entukan medan megnetik

!ang tim%ul dari interaksi antara solar

wind dengan magneto&ause !ang ter(adi

&ada *aktu tertentu' din!atakan dalam

Hukum Am&ere %ah*a ra&at arus %e%as

dan medan &ergerakan listrik &ada

*aktu tertentu akan men#i&takan medan

magnetik"

H=jf+ D t +,

dengan :H Medan magnetik +Am,

jf 4a&at arus %e%asra&at arus

listrik +Am,

Selan(utn!a'solar wind!ang mem%a*a

M akan terus men(alar sam&ai

ionosfer dan %erinteraksi lagi denganla&isan terse%ut" Sekali lagi' ter(adi

medan atau gelom%ang M dan arus

tellurik !ang mengalir dalam ionosfer

terse%ut"

Gelom%ang M terse%ut akan men(alar

sam&ai ke &ermukaan %umi dan sesuai

sifat &em%a*aann!a !aitu %erfluktuasi

terhada& *aktu" Dila medan ini

meru&akan sum%er medan magnet di

&ermukaan %umi dan menem%us %umi'

maka akan ter(adi interaksi antara

medan M dan meterial %umi !ang

da&at %ersifat se%agai konduktor" Aki%at

interaksi ini' akan tim%ul arus induksi

dengan konse& :

E= B

t

+6,

dengan :B Induksi magnetik +1%m,

E Medan listrik +m,

Arus induksi ini' akan menginduksi ke

&ermukaan %umi !ang dikenal se%agaiarus tellurik" Arus tellurik inilah !ang

akan men(adi sum%er medan listrik di

&ermukaan %umi untuk metoda M$

+2ur*ianti' 989,"

Gam%ar 6 +a, istorsi mendorong medanmagnet %umi" Solar wind terus %erhem%usdengan intensitas !ang %er%eda" Peningkatan

tekanan solar *ind mendorong magneto&ausemendekati Dumi sehingga menim%ulkan %adai


5/12

magnetik" +%, garis-garis medan magnetmenun(ukkan %entuk magnetosfer %umi

Se#ara singkat' solar wind

meman#arkan &roton dan elektron dari

matahari se#ara kontinu" Cetika%ertemu dengan medan magnet %umi

+magneto&ause,' &roton dan elektron

di%elokkan dalam arah !ang

%erla*anan' sehingga mem%entuk

se%uah medan listrik +Gam%ar 6,"

Interaksi antarasolar wind' magnetosfer

%umi' dan ionosfer menghasilkan

fluktuasi elektromagnetik dengan

frekuensi K8 H) +*aktu !ang le%ih lama

dari 8 s, +Sim&son dan Dahr' 99


6/12

&roses analisis geofisika maka

digunakan model 6 hasil &engikatan

data sekunder geofisika dengan a&likasi

soft*are Petrel 99E dan soft*are

&endukung +Glo%al Ma&&er 86," Model

6 data P$ digunakan untuk &enarikan

kontur termal %a*ah &ermukaan"

igunakan &ula &arameter kurva DP

(Boiling Point with epth, untuk

menentukan fasa fluida reservoar +fasa

#air $ K $s dan fasa ua& $ @ $s,"

Analisis geokimia men#aku& analisis

ti&e air &ermukaan untuk menentukan

aliran upflowaliran vertikal +ti&e air

S./, dan outflowaliran lateral +ti&e air

H5.6dan 5l,"

Untuk men#a&ai tu(uan dalam

&enelitian ini' terda&at %e%era&a

taha&an !ang harus dilaksanakan"

$aha&an-taha&an terse%ut meru&akan

taha&an !ang telah disusun se#ara

sistematis se%agaimana diuraikan

%erikut ini"

(.1 Taha* Pe#+)a!an M"%e$ (DBer%a'arkan Da!a (DMT

Model 6 dalam &enelitian ini sangat

%erguna untuk mem&ermudah dalam

melakukan analisis terhada& data

resistivitas dari daerah &enelitian se#ara

men!eluruh" Untuk mem&eroleh model

6 %erdasarkan data sekunder 6-M$'

dilakukan &engikatan koordinat dari

data sekunder 6-M$ dengan a&likasi

software Petrel 99E serta software&endukung Glo%al Ma&&er 86" $aha&an

&engikatan data 6-M$ terdiri dari

&engikatan koordinat %lok Sli#e'

&engikatan koordinat %lok Se#tion D-

$O' &engikatan koordinat %lok Se#tion

DO-$G' &emodelan la&isan su%stratum

to& reservoar geothermal dan

&engikatansurface lokasi &enelitian"

(.2 Pe#+)a!an M"%e$ (D

Ber%a'arkan Da!a PT -Pressure -Temperature

Pem%uatan model 6 %erdasarkan data

sumur +P$, %erfungsi untuk

mem&ermudah &enarikan kontur termal"

Setia& taha&an dalam &em%uatan model

6 dilakukan dengan a&likasi software

Petrel 99E &ada lem%ar ker(a !ang

sama dengan lem%ar ker(a &em%uatan

model 6 %erdasarkan data 6-M$" Hal

terse%ut dilakukan untuk mem&ermudah

dalam melakukan analisis terhada& nilai

resistivitas data 6-M$ dengan data P$

+Pressure ! Temperature,"

(.( Penen!)an P"$a A$iran

Hi%r"!er#a$ -Ana$i'i' Ge"ki#ia%an Ge"$"i

$aha& a*al analisis data adalah

melakukan &engelom&okkan ti&e air

&ermukaan dengan menggunakan data

sekunder geokimia !ang meru&akan

hasil analisa kimia air &anas +Masd(uk'

8E," Pengelom&okkan ti&e air

&ermukaan dilakukan %erdasarkan

&arameter &er%andingan &resentase 5l'

H5.6dan S./ !ang dikemukakan oleh2i#holson +86," Untuk mengetahui

&er%andingan &resentase 5l' H5.6 dan

S./' maka dilakukan &lot nilai 5l'

H5.6 dan S./ dari titik-titik

&engam%ilan sam&el +12S8' 12S'

12S6' 12S/' A4P8' A4P6' A4P6'

D28' D2 dan D26, ke dalam

software Geokimia sehingga

dida&atkan diagram $rilinear

&er%andingan S./' 5l' dan H5.6 !ang

mam&u menun(ukkan &en!e%aran ti&eair &anas di daerah &enelitian" Setelah

diketahui &en!e%aran ti&e air &anas di

daerah &enelitian' selan(utn!a dilakukan

analisa untuk mengetahui &ola aliran

hidrotermal dengan mengkom%inasikan

data geologi' sehinggaflow "one +)ona

aliran, da&at ditentukan"

(./ 0"na'i Baah Per#)kaan

-Ana$i'i' Ge"&i'ika %an Ge"$"i


7/12

Setelah model 6 hasil &engikatan data

6-M$ di&eroleh' maka dilakukan

analisis terhada& struktur resistivitas

%a*ah &ermukaan untuk )onasi %a*ah

&ermukaan" Hal utama untuk

melakukan )onasi %a*ah &ermukaan

adalah menentukan )ona im&ermea%el

+clay cap, dan )ona reservoar" Untuk

melakukan )onasi terse%ut digunakan

dua &arameter resistivitas" Pertama'

la&isan im&ermea%elclay cap selalu

%ersifat le%ih konduktif dengan harga

resistivitas > 89 =m !ang kontinu"

Cedua' )ona reservoar %erada di %a*ah

la&isan !ang %ersifat im&ermea%el dan

memiliki harga resistivitas 9-;< =m"Proses analisa dilakukan dengan

kom%inasi data geologi"

(. Pe#+)a!an K)r3a BPD -Boiling

Point with Depth

Curva DP di%uat dengan meli%atkan

informasi kedalaman sumur' nilai

tem&eratur +$, dan tekanan +P, terekam

serta harga tem&eratur saturasi +$s, dari

data E sumur eks&lorasi !angmen!e%ar dalam E kluster" Harga $s

ditentukan dari &en!esuaian antara

tem&eratur saturasi dengan nilai P &ada

kedalaman" Cemudian' $s di&eroleh

dengan melakukan inter&olasi

%erdasarkan ta%el saturasi oleh Ceenan

+8, dalam Herdianita +99E," $a%el

terse%ut masih digunakan untuk

inter&retasi fasa fluida geothermal

sam&ai saat ini" Selan(utn!a' dengan

a&likasi Ms"Q#el' kedalaman sumur'nilai $' nilai P dan $s di&lot men(adi

kurva DP !ang mam&u menun(ukkan

kondisi $ vs $s terhada& kedalaman

se#ara sederhana"

(.4 Penen!)an Fa'a F$)i%a Re'er3"ar

Dan Penarikan K"n!)r Ter#a$

-Ana$i'i' Ge"&i'ika %an

Ge"ki#ia

Penentuan fasa fluida reservoardilakukan dengan analisa terhada& nilai

$ dan $s" S!arat !ang &erlu diketahui

dalam &enentuan kandungan fluida

geothermal adalah %ah*a di daerah

%a*ah &ermukaan &ada kondisi

tem&eratur kurang dari tem&eratur

saturasi' maka kandungan fluida di

%a*ah &ermukaan meru&akan fluida

dalam fasa #air +$ K $s," Sementara

(ika kondisi tem&eratur di daerah %a*ah

&ermukaan &ada kondisi tem&eratur

le%ih dari tem&eratur saturasi' maka

kandungan fluida di %a*ah &ermukaan

meru&akan fluida dalam fasa ua& +$ @

$s," an (ika kondisi tem&eratur di

daerah %a*ah &ermukaan &ada kondisi

tem&eratur sama dengan tem&eratursaturasi' maka kandungan fluida di

%a*ah &ermukaan meru&akan fluida

dalam fasa ua& danatau fasa air +$

$s, +Parameter menga#u &ada diagram

fasa terner,"

Penarikan kontur termal dilakukan

untuk mendelineasi &ola aliran

hidrotermal %a*ah &ermukaan daerah&enelitian dan sekitarn!a" Penarikan

garis kontur termal melalui &roses

analisa terhada& gradien termal

%erdasarkan data P$ !ang disa(ikan

dalam point well data +model 6

%erdasarkan data P$, &ada %e%era&a

sumur +se%agai sumur &er*akilan dari

E sumur, dan disesuaikan dengan

kondisi &ola aliran hidrotermal"

(.5 In!er*re!a'i k"#*eren'i&

Setelah melakukan &enentuan &ola

aliran hidrotermal' )onasi %a*ah

&ermukaan' &enarikan kontur termal

dan &enentuan fasa fluida reservoar'

maka informasi-informasi terse%ut

da&at dikom%inasikan dengan

melakukan analisis data ter&adu

+analisis gofisika' geokimia dan

geologi, untuk mendelineasi model

tentatif sistem geothermal" Selan(utn!adilakukan inter&retasi kom&erensif


8/12

untuk menginter&retasikan kondisi

sistem geothermal daerah &enelitian"

/ HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk mendeliniasi sistem geothermal

la&angan &enelitian' di%utuhkan

&enggam%aran se#ara lateral dari

&ermukaan +surface, sam&ai %a*ah

&ermukaan +su#surface,$ Untuk

menda&atkan &enggam%aran terse%ut

dilakukan &en!a!atan terhada& model

6 lokasi &enelitian" Sa!atan model

lokasi &enelitian terse%ut diangga&

mam&u me*akili gam%aran daerah

&enelitian se#ara keseluruhan"

Selan(utn!a' model tentatif da&at

didelineasi %erdasarkan hasil analisis

geokimia terhada& manifestasi mata air

&anas daerah &enelitian dari data

geokimia' hasil analisis terhada& nilai

resistivitas %a*ah &ermukaan daerah

&enelitian dari data 6-M$ dan hasil

analisis tem&eratur dan tekanan daerah

&enelitian dari data P$ sumur-sumur

eks&lorasi" Model tentatif sistem

geothermal daerah &enelitian

didelineasi se&erti Gam%ar /"

Gam%ar / Model $entatif Sistem Geothermal aerah Penelitian :

Jarak antara koordinat R dan +%ongitude dan %atitude,n dengan nT8 sama dengan 999 m +n atau R,

aerah Penelitian terletak &ada

morfologi &endataran !ang

diinter&retasikan se%agai kreter tua"

1ila!ah ini meru&akan *ila!ah dengan

akumulasi material vulkanik !ang tinggi

dari &roduk gunung a&i di sekitarn!a"

Ce%eradaan manifestasi di daerah

&enelitian men#irikan adan!a )onalemah oleh sesar di sekitar lokasi"

Untuk melihat hu%ungan resistivitas

dengan struktur terse%ut maka

di&erlukan sa!atan +intersection&" Oetak

sa!atan ditun(ukkan oleh garis

hori)ontal a%u-a%u &ada Gam%ar


9/12

Gam%ar


10/12

Gam%ar


11/12

!ang %ersifat reaktan" engan

mem&ertim%angkan kedua kondisi

terse%ut' maka diinter&retasikan %ah*a

fluida !ang keluar se%agai manifestasi

mata air &anas asam sulfat di daerah

&enelitian meru&akan fluida magmatik

!ang keluar menero%os &ermukaan

dengan ke#e&atan !ang tinggi" engan

kondisi demikian maka diketahui %ah*a

daerah &enelitian meru&akan daerah

dengan )ona aliranke atas +upflow,"

Sesuai sifat alamin!a' gradien hidrologi

fluida #enderung mengikuti to&ografi"

Condisi ini men!e%a%kan fluida

memiliki ke#enderung untuk %ergerak

ke arah to&ografi !ang le%ih rendah danmen(auhi *ila!ah !ang memiliki

kondisi to&ografi !ang le%ih tinggi"

Condisi ini men!e%a%kan adan!a aliran

lateral ke arah Selatan dari daerah

&enelitian' !aitu ke arah aliran sungai

!ang memiliki to&ografi le%ih rendah"

Condisi ini di&erkuat oleh keterda&atan

manifestasi mata air &anas kar%onat

+H5.6, di daerah 12S- dan A4P-

sekitar


12/12

I#eland dan Universit! of Akure!ri"

Akure!ri"

DS2 +Dadan Standarisasi 2asional,"

8E" ,lasifikasi Potensi nergi

Panas Bumi i 'ndonesia" S2I 86-

Delineasi Model Tentatif Sistem Geothermal (1)

Documents

Transcript of Delineasi Model Tentatif Sistem Geothermal (1)