Eksplorasi Panas Bumi

Eksplorasi Panas Bumi

MAKALAH EKSPLORASI PANASBUMI

ALTERASI BATUAN PANASBUMI GEOKIMIA PANASBUMI - GEOTHERMOMETERDisusun untuk Memenuhi Tugas Terstruktur Mata Kuliah Eksplorasi PanasbumiDosen Pengampu : Sukir Maryanto, Ph.D.

Oleh :Musthofa Nuh (115090700111010)Ika Wahyu Utami(115090700111014)Puspitasari M(115090701111002)M. Rizky Ridha(115090707111004)Yoel Marthen(115090701111009)Barqi Muhammad Irsyad(115090707111008)

Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas BrawijayaMalang2014KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Warrahmatullahi Wabarrokatuh.

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayahnya sehingga Makalah Eksplorasi Panasbumi mengenai Alterasi Batuan Panasbumi, Geokimia Panasbumi, dan Geothermometer ini dapat Penulis selesaikan sesuai dengan deadline yang telah ditentukan. Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW, sebaik-baik hamba Allah, pemimpin orang yang bertakwa, dan pemilik kasih sayang di antara manusia. Shalawat dan salam semoga tercurah pula pada segenap keluarganya, para sahabatnya, dan pengikut setianya sampai akhir jaman.Makalah ini adalah makalah yang disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Eksplorasi Panasbumi oleh mahasiswa program studi Geofisika jurusan Fisika FMIPA Universitas Brawijaya dengan dosen pengampu bapak Sukir Maryanto, Ph. D. Didalamnya membahas tentang pengertian batuan alterasi, geokimia panasbumi, serta metode geothermometry yang digunakan untuk estimasi suhu reservoir panasbumi. Semoga dengan hadirnya makalah ini dapat memberikan manfaat serta syafaat bagi siapapun yang membacanya. Aamiin.

Malang, 10 Maret 2014Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..............................................................................................2DAFTAR ISI .....................................................................................................................3DAFTAR GAMBAR........................................................................................................4DAFTAR TABEL ........................................................................................................5BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................61.1 Latar Belakang .................................................................................................61.2 Rumusan Masalah.....................................................................................71.3 Tujuan ...............................................................................................................7BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................................82.1 Energi Panasbumi .....................................................................................82.1.1 Sistem Panasbumi .......................................................................82.1.2 Manifestasi Panasbumi ................................................................92.2 Alterasi Batuan Panasbumi ........................................................................112.2.1 Konsep Dasar Alterasi Batuan Panasbumi ......................................112.2.2 Pengendapan Alterasi Hidrothermal ..............................................152.2.3 Jenis Batuan Alterasi ...................................................................172.2.4 Perubahan Fisik Batuan Reservoir Panasbumi karena Alterasi .........212.3 Geokimia Panasbumi ................................................................................222.3.1 Dasar-dasar Kimia ......................................................................232.3.2 Teknik Analisa Kimia Batuan ......................................................252.3.3 Boiling Point Depth ....................................................................282.3.4 Fluida Panasbumi .......................................................................282.4 Survey Geokimia Panasbumi ....................................................................312.5 Geothermometer .............................................................................................342.5.1 Konsep Dasar ............................................................................342.5.2 Perilaku Kimia Beberapa zat .......................................................362.5.3 Macam-macam Geothermometer ...................................................38BAB III KESIMPULAN ................................................................................................42

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................43DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Sistem Panas Bumi ..................................................................................9Gambar 2.2Manifestasi Panasbumi ............................................................................9Gambar 2.3Sistem vulkanik hydrothermal ..............................................................12Gambar 2.4Golongan Endapan Alterasi Hidrotermal ................................................16Gambar 2.5Endapan Epitermal ..................................................................................16Gambar 2.6Potasik .....................................................................................................18Gambar 2.7Porpilitik ..................................................................................................18Gambar 2.8Serisitik atau filik ....................................................................................19Gambar 2.9Argilik .....................................................................................................19Gambar 2.10Argilik Lanjut ..........................................................................................20Gambar 2.11Greisen ....................................................................................................20Gambar 2.12Skarn .....................................................................................................21Gambar 2.13 Alat XRF ................................................................................................26Gambar 2.14 Alat XRD ...............................................................................................27Gambar 2.15 Kurva Boiling Point Depth ....................................................................28Gambar 2.16 Aliran Fluida Panasbumi .......................................................................29Gambar 2.17 Genesa Air Panasbumi ...........................................................................29Gambar 2.18 Rasio Cl, SO4, Dan HCO3 Menunjukkan Tipe Air Panas ......................31Gambar 2.19 Kegiatan Survei Geokimia .....................................................................32

DAFTAR TABEL

Tabel 1.Tipe produk pengganti mineral primer karena Alterasi Hydrothermal ......14Tabel 2.Perbedaan Tipe Endapan Epitermal Sulfida Tinggi dan Sulfida Rendah ...17Tabel 3.Tabel Periodik Elemen Kimia ....................................................................23Tabel 4.Kelimpahan Unsur Di Alam ....................................................................... 24Tabel 5. Kerak Oksida F.W. Clarke .........................................................................25

BAB IPENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGPemenuhan kebutuhan energi nasional saat ini masih mengandalkan energi yang berasal dari sumber daya energi fosil seperti bahan bakar minyak dan gas; dan hanya sebagian kecil atau kurang dari 5 % berasal dari energi baru dan terbarukan (EBT), termasuk panas bumi. Energi panas bumi ini sebenarnya mempunyai banyak kelebihan antara lain bersifat ramah lingkungan bila dibandingkan dengan jenis energi lainnya terutama yang berasal dari hasil pembakaran bahan bakar fosil (fossil fuel), emisi gas CO2 yang dihasilkan dari panas bumi jauh lebih kecil, sehingga bila dikembangkan akan mengurangi bahaya efek rumah kaca yang menyebabkan pemanasan global. Sumber energi panas bumi ini juga cenderung tidak akan habis, karena proses pembentukannya yang terus menerus selama kondisi lingkungannya (geologi dan hidrologi) dapat terjaga keseimbangannya. Sistem panasbumi merupakan energi yang tersimpan dalam bentuk air panas atau uap panas pada kondisi geologi tertentu pada kedalaman beberapa kilometer di dalam kerak bumi. Sistem panasbumi mencakup sistem hydrothermal yang merupakan sistem tata-air, proses pemanasan dan kondisi sistem dimana air yang terpanasi terkumpul. Perubahan komposisi mineralogi dari suatu batuan karena aktivitas hydrothermal disebut dengan alterasi batuan panasbumi. Sehingga terdapat perubahan mineralogi maupun komposisi kimia karena batuan berinteraksi dengan fluida hidrothermal.Geokimia adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari komposisi-komposisi kimia bagian dari bumi misalnya pada lithosfer yang sebagian besar komposisi kimianya adalah silikat serta pada daerah stalaktit dan stalagmit banyak ditemukan CaCO3. Metode geokimia dalam eksplorasi panasbumi, dimaksudkan untuk mengetahui jenis manifestasi, dan karakteristik senyawa kimia dalam manifestasi dan distribusi anomali senyawa kimia tertentu secara lateral yang diperkirakan berhubungan dengan temperatur, pH, dan debit.Survei geokimia dilakukan untuk mendapatkan data dan informasi fisis dan kimia dari tiga unsur utama yaitu air, gas, dan tanah. Kegiatan ini terdiri atas studi literatur dan survey lapangan. Survei lapangan meliputi kegiatan pengamatan pengukuran dan pengambilan sampel terhadap air (panas dan dingin), gas, dan tanah (termasuk udara tanah). Dengan adanya survey geokimia, dapat diperkirakan suhu reservoar panasbumi dengan metode geothermotry yang menggunakan alat geothermometer. Geothermometer didasarkan pada variasi kandungan beberapa unsur dalam fluida panasbumi yang hadir sebagai fungsi dari temperatur (solubilitas unsur sebagai fungsi dari temperatur).

1.2 RUMUSAN MASALAHUraian mengenai rumusan masalah yang akan dibahas pada Makalah Alterasi Batuan Panasbumi Geokimia Panasbumi Geothermometer ini adalah sebagai berikut :1. Apa yang dimaksud dengan energi panasbumi, sistem panasbumi, dan manifestasi dari panasbumi?2. Apa yang dimaksud dengan alterasi batuan panasbumi?3. Apa yang dimaksud dengan geokimia panasbumi dan apa saja yang termasuk ke dalam cakupan bahasan geokimia panasbumi?4. Apakah yang dimaksud dengan survey geokimia dan bagaimana saja tahapan-tahapan di dalam melakukan survey geokimia?5. Apa yang dimaksud dengan geothermometer dan apa saja macam-macam dari geothermometer tersebut?

1.3 TUJUAN Tujuan pembuatan makalah mengenai Alterasi Batuan Panasbumi Geokimia Panasbumi Geothermometer ini adalah untuk mendapatkan informasi apapun mengenai energi panasbumi baik dari pengertian, sistem maupun manifestasinya. Selain itu diharapkan juga informasi mengenai geokimia panasbumi dan geothermometer yang nantinya digunakan sebagai alat untuk estimasi suhu reservoar geothermal dapat tersampaikan dengan baik.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1ENERGI PANASBUMIPanasbumi adalah sebuah sumber energi panas yang terdapat dan terbentuk di dalam kerak bumi. Panasbumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panasbumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan. (Pasal 1 UU No.27 tahun 2003 tentang Panasbumi) (Anonim, 2007).2.1.1Sistem PanasbumiSistem panasbumi merupakan energi yang tersimpan dalam bentuk air panas atau uap panas pada kondisi geologi tertentu pada kedalaman beberapa kilometer di dalam kerak bumi. Sistem panasbumi meliputi panas dan fluida yang memindahkan panas mengarah ke permukaan. Adanya konsentrasi energi panas pada sistem panasbumi umumnya dicirikan oleh adanya anomali panas yang dapat terekam di permukaan, yang ditandai dengan gradien temperatur yang tinggi. Sistem panasbumi mencakup sistem hydrothermal yang merupakan sistem tata air, proses pemanasan dan kondisi sistem dimana air yang terpanasi terkumpul. Sehingga sistem panasbumi mempunyai persyaratan seperti harus tersedia air, batuan pemanas, batuan sarang dan batuan penutup. Air disini umumnya berasal dari air hujan atau air meteorik. Batuan pemanas akan berfungsi sebagai sumber pemanasan air, yang dapat berwujud tubuh terobosan granit maupun bentuk-bentuk batolit lainnya. Panas yang ditimbulkan oleh pergerakan sesar aktif kadang-kadang berfungsi pula sebagai sumber panas, seperti sumber-sumber matair panas di sepanjang jalur sesar aktif (Azwar, M., dkk, 1988).Batuan sarang berfungsi sebagai penampung air yang telah terpanasi atau uap yang telah terbentuk. Nilai kesarangan batuan cadangan ini ikut menentukan jumlah cadangan air panas atau uap. Batuan penutup lebih berfungsi sebagai penutup kumpulan airpanas atau uap sehingga tidak merembes ke luar. Syarat dari batuan penutup ini adalah sifatnya yang tidak mudah ditembus atau dilalui cairan atau uap. Umumnya sumber panasbumi terdapat di daerah jalur gunungapi, maka sebagai sumber panas adalah magma atau batuan yang telah mengalami radiasi panas dari magma. Sedang batuan penutup dan batuan cadangan biasanya dibentuk oleh batuan hasil letusan gunungapi seperti lava dan piroklastik. Meskipun dibeberapa daerah panasbumi, tufa atau labu halus yang terlempungkan atau lapisan air tanah dapat berfungsi sebagai batuan penutup sistem panasbumi (Gambar 2.1) (Azwar, M., dkk, 1988).

Gambar 2.1 Sistem Panas Bumi (Azwar, M., dkk, 1988).

2.1.2Manifestasi PanasbumiAdanya suatu sistem hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanya manifestasi panasbumi di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mata air panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan manifestasi panasbumi lainnya (Gambar 2.2), dimana beberapa diantaranya, yaitu mata air panas, kolam air panas sering dimanfaatkan oleh masyarakat setempat untuk mandi, berendam, mencuci, masak dan yang lainnya. Manifestasi panasbumi di permukaan diperkirakan terjadi karena adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau karena adanya rekahan-rekahan yang memungkinkan fluida panasbumi (uap dan air panas) mengalir ke permukaan (Saptadji, N. M., 2002).

Gambar 2.2 Manifestasi Panasbumi (Saptadji, N. M., 2002).Tanah Panas (Warm Ground) yaitu adanya sumber daya panasbumi di bawah permukaan dapat ditunjukkan antara lain dari adanya tanah yang mempunyai temperatur lebih tinggi dari temperatur tanah disekitarnya. Hal ini terjadi karena adanya perpindahan panas secara konduksi dari batuan bawah permukaan ke batuan permukaan (Saptadji, N. M., 2002).Tanah Beruap (Steaming Ground) merupakan jenis manifestasi dimana uap panas (steam) keluar dari permukaan tanah. Uap tersebut berasal dari suatu lapisan tipis dekat permukaan yang mengandung air panas yang mempunyai temperatur sama atau lebih besar dari titik didihnya. Jika gradien temperatur lebih besar dari 300C/m, maka steaming ground sangat berbahaya bagi makhluk hidup karena temperatur yang sangat tinggi menyebabkan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup (Saptadji, N. M., 2002).Kolam air panas merupakan salah satu petunjuk adanya sumber daya panasbumi di bawah permukaan. Kolam air panas ini terbentuk karena adanya aliran air panas dari bawah permukaan melalui rekahan-rekahan batuan. Pada permukaan air terjadi penguapan yang disebabkan karena adanya perpindahan panas dari permukaan air ke atmosfir. Panas yang hilang ke atmosfir sebanding dengan luas area kolam, temperatur pada permukaaan dan kecepatan angin (Saptadji, N. M., 2002).Kolam lumpur panas (Mud Pool), kenampakannya sedikit mengandung uap dan gas CO2, tidak terkondensasi, umumnya fluida berasal dari kondensasi uap. Penambahan cairan lumpur menyebabkan gas CO2 keluar. Mud vulkano adalah tipe dari kolam lumpur panas, dimana gas keluar dari satu celah dengan temperatur lebih kecil dari titik didih (Santoso, D., 2002). Lumpur terdapat dalam keadaan cair karena kondensasi uap panas. Sedangkan letupan-letupan yang terjadi adalah karena pancaran CO2 (Saptadji, N. M., 2002). Air Panas (Hot Springs) merupakan salah satu petunjuk adanya sumber daya panasbumi di bawah permukaan. Mata air panas ini terbentuk karena adanya aliran air panas dari bawah permukaan melalui rekahan-rekahan batuan (Saptadji, N. M., 2002). Temperatur 500 C disebut warm springs. Temperatur > 500 C disebut hot springs. Hot springs biasanya agak asam, bila netral umumnya berasosiasi dengan sistem air panas jenuh dengan silika dan menghasilkan endapan sinter. Endapan teras travetin biasanya berhubungan dengan karbonat yang terkandung dalam fluida tersebut (Santoso, D.,2002). Fumarol adalah lubang kecil yang memancarkan uap panas kering (dry steam) atau uap panas yang mengandung butirran-butiran air (wet steam). Apabila uap tersebut mengandung gas H2S maka manifestasi permukaan tersebut disebut solfatar. Fumarol yang memancarkan uap dengan kecepatan tinggi dapat juga dijumpai di daerah tempat terdapatnya sistem dominsai uap. Uap tersebut mengandung SO2 yang hanya stabil pada temperatur yang sangat tinggi (> 5000C). Fumarol yang memancarkan uap dengan kandungan asam boric tinggi umumnya disebut soffioni (Saptadji, N. M., 2002). Geyser merupakan mata air panas yang menyembur ke udara secara intermittent (pada selang waktu tidak tentu) dengan ketinggian air sangat beraneka ragam, yaitu dari kurang dari satu meter hingga ratusan meter. Selang waktu penyemburan air (erupsi) juga beraneka ragam, yaitu dari beberapa detik hingga beberapa hari. Lamanya air menyembur ke permukaan juga sangat beraneka ragam, yaitu dari beberapa detik hingga beberapa jam. Geyser merupakan manifestasi permukaan dari sistem dominasi air (Saptadji, N. M., 2002).Silika sinter merupakan endapan silika di permukaan yang berwarna kuning keperakan. Umumnya dijumpai di sekitar mataair panas dan lubang geyser yang menyemburkan air yang bersifat netral. Apabila laju aliran air panas tidak terlalu besar umumnya di sekitar mataair panas tersebut terbentuk teras-teras silika yang berwarna keperakan (silica sinter terace atau sinter platform). Silika sinter merupakan manifestasi permukaan dari sistem panasbumi yang didominasi air (Saptadji, N. M., 2002).

2.2ALTERASI BATUAN PANASBUMI2.2.1Konsep Dasar Alterasi Batuan PanasbumiLarutan hidrotermal adalah cairan bertemperatur tinggi (100 500oC) sisa pendinginan magma yang mampu merubah mineral yang telah ada sebelumnya dan membentuk mineral-mineral tertentu. Secara umum cairan sisa kristalisasi magma tersebut bersifat silika yang kaya alumina, alkali dan alkali tanah yang mengandung air dan unsur-unsur volatil (Bateman, 1981). Larutan hidrotermal terbentuk pada bagian akhir dari siklus pembekuan magma dan umumnya terakumulasi pada litologi dengan permeabilitas tinggi atau pada zona lemah. Interaksi antara larutan hidrotermal dengan batuan yang dilaluinya (wall rocks) akan menyebabkan terubahnya mineral primer menjadi mineral sekunder (alteration minerals) (Bateman, 1981).Proses hidrotermal pada kondisi tertentu akan menghasilkan kumpulan mineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral atau mineral assemblage (Gambar 2.3). Secara umum kehadiran himpunan mineral tertentu dalam suatu ubahan batuan akan mencerminkan tipe alterasi tertentu (Guilbert dan Park, 1986).

Gambar 2.3. Sistem vulkanik hydrothermal (Guilbert dan Park, 1986 )Fluida panas dapat bereaksi dengan batuan di sekitarnya hingga merubah komposisi fluida maupun batuan tersebut. Reaksi tersebut dapat digunakan untuk pengukuran sifat fisik maupun kimia panas bumi. Faktor-faktor mempengaruhi terbentuknya mineral-mineral pada lapangan panas bumi, antara lain : Temperatur Tekanan Jenis batuan Permeabilitas Komposisi (kimia) fluida Jangka waktu aktivitas panas bumi (Guilbert dan Park, 1986).Alterasi berasal dari kata alter yang lebih mudah diterjemahkan sebagai ubah, jadi, suatu mineral dikatakan sebagai mineral alterasi jika mineral tersebut sudah berubah dari mineral aslinya. Perubahan ini terjadi karena perubahan komposisi kimia dari mineral tersebut. Setiap mineral tersusun atas satu atau beberapa unsur yang berikatan. Ada ikatan yang sangat kuat, tetapi ada juga ikatan yang sangat lemah. Alterasi hidrotermal merupakan proses yang komplek karena melibatkan perubahan mineralogi, kimiawi dan tekstur yang kesemuanya adalah hasil dari interaksi larutan hidrotermal dengan batuan yang dilaluinya. Perubahan tersebut tergantung pada karakteristik batuan samping, sifat larutan, kondisi tekanan dan temperatur pada saat reaksi berlangsung, konsentrasi dan lama aktivitas hidrotermal. Alterasi hidrotermal akan bergantung pada beberapa faktor antara lain : Karakter batuan dinding Karakter fluida ( eH, pH ) Kondisi tekanan dan temperatur pada saat reaksi berlangsung Konsentrasi dan lama aktivitas hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996).Walaupun faktor-faktor di atas saling terkait, tetapi temperatur dan kimia fluida kemungkinan merupakan faktor yang paling berpengaruh pada proses ubahan hidrotermal. Ubahan hidrotermal pada sistem epitermal tidak banyak bergantung pada komposisi batuan dinding, akan tetapi lebih dikontrol oleh kelulusan batuan, temperatur dan komposisi fluida, Laju alir fasa cair dan fasa uap, Permeabilitas batuan, Konsentrasi CO2 dan H2S dalam fluida mempunyai pengaruh yang penting pada tiap mineralogi sekunder,dan asal usul terjadinya pemanasan. Menurut Hochstein terdapat beberapa tipe alterasi secara hydrothermal, antara lain :1. Alterasi Langsung (Pengendapan)Untuk dapat terbentuk secara langsung, maka batuan reservoir panasbumi harus memiliki celah, dimana dengan adanya celah ini fluida reservoir dapat mengalir. Saluran ini antara lain berupa joint, fracture, fault, vug pore dan fissure. 2. Alterasi Replacement (Penggantian)Kebanyakan batuan mengandung mineral utama yang tidak stabil. Mineral ini memiliki kecenderungan untuk digantikan dengan mineral yang lebih stabil pada kondisi yang baru. Terdapat beberapa tipe produk pengganti mineral primer karena Alterasi Hydrothermal (Tabel 1).

Tabel 1. Tipe produk pengganti mineral primer karena Alterasi Hydrothermal (Hochstein & Browne, 2000).3. Alterasi Leaching (Pelepasan)Terjadinya uap yang terasamkan secara oksidasi dari gas H2S, maka batuan yang memiliki mineral pengganti (attacks rock) akan menggantikan mineral primer tanpa mengganggu lubang yang telah ada. Alterasi ini dapat dikelompokkan berdasarkan mineral yang dihasilkan, yaitu:a. Albitisasi : Alterasi yang dihasilkan dari perubahan mineral lain terutama K feldspar oleh larutan yang kaya Na.b. Alunitisasi : Dijumpai pada batuan beku berbutir halus yang terdapat disekeliling vein epithermal, dihasilkan oleh aktivitas air yang bersifat sulfat.c. Argilitisasi : Biasa ditemukan pada batuan samping dari vein dimana cairan pembentuk akan mengubah mineral feldspar menjadi lempung.d. Karbonitisasi : Dihasilkan oleh intrusi atau pembentukan mineral karbonat setempat.e. Chloritisasi : Mineral sebelumnya, umumnya berupa mineral alluminous ferromagnesian silicate. f. Epidotisasi : Perubahan mineral alluminous ferromagnesian silicate menjadi epidote terdapat pada chlorite.g. Silisifikasi : Dihasilkan oleh introduksi silica dari larutan magmatic akhir.h. Piritisasi : Suatu perubahan mineral ferromagnesian menjadi pirite.(Hochstein & Browne, 2000).2.2.2 Pengendapan Alterasi HidrotermalBerdasarkan jauh dekat terjadinya proses alterasi hidrotermal, serta temperatur dan tekanan pada saat terbentuknya mineral-mineral, Lingrend dan Beteman (1962) membagi tiga golongan endapan alterasi hidrotermal (Gambar 2.4), yaitu :1. Endapan Hipotermal dengan ciri sebagai berikut : Endapan berasosiasi dengan dike (korok) atau vein (urat) dengan kedalaman yang besar. Wall Rock Alteration, dicirikan oleh adanya replacement yang kuat dengan asosiasi mineral : albit, biotit, kalsit, pirit, kalkopirit, kasiterit, emas, hornblende, plagioklas, dan kuarsa. Asosiasi mineral sulfida dan oksida pada intrusi granit sering diikuti pembentukan mineral logam, yaitu : Au, Pb, Sn, dan Zn. Tekanan dan temperatur relatif paling tinggi yaitu 500C 600C Merupakan jebakan hidrotermal paling dalam2. Endapan mesotermal mempunyai ciri-ciri : Endapan berupa cavity filling dan kadang-kadang mengalami proses replacement dan pengkayaan. Asosiasi mineral : klorit, emas, serisit, kalsit, pirit, kuarsa. Asosiasi mineral sulfida dan oksida batuan beku asam dan batuan beku basa dekat dengan permukaan. Tekanan dan temperatur medium, yaitu : 300C 372C. Terletak di atas hipotermal.3. Endapan epitermal mempunyai ciriciri : Endapan dekat dengan permukaan dan replacement tidak pernah dijumpai. Asosiasi mineral : kalsit, klorit, kalkopirit, dolomit, emas, kaolin, muskovit, zeolit, dan kuarsa. Asosiasi mineral logam (Au dan Ag) dengan mineral gangue. Tekanan dan temperatur rendah yaitu 50C 300C.(Lingrend dan Beteman, 1962)

Gambar 2.4 Golongan Endapan Alterasi Hidrotermal (Lingrend Dan Beteman, 1962).Hedenquist dan White (1995) membedakan endapan epitermal menjadi endapan epitermal sulfida rendah (low sulphidation) dan sulfida tinggi (high sulfidation) (Gambar 2.5 dan Tabel 2). Keduanya dibedakan berdasarkan pada mineralogi bijih dan mineral ikutan (gangue) serta jenis fluida hidrotermal yang berinteraksi dengan batuan induk (host rock)

Gambar 2.5 Endapan Epitermal (Hedenquist dan White, 1995)

Tabel 2. Perbedaan Tipe Endapan Epitermal Sulfida Tinggi dan Sulfida Rendah (Hedenquist and White, 1995).Endapan epitermal sulfida rendah menunjukkan kondisi reduksi yang dicirikan oleh dominasi H2S pada fluida hidrotermal. Kondisi tersebut merupakan akibat dari interaksi antara air magmatik dengan batuan samping serta air meteorik yang bersirkulasi. Mineral-mineral sulfide seperti sfalerit, galena, kalkopirit, dan pirit terbentuk pada kondisi ini. Sebaliknya, fluida hidrotermal pada endapan epitermal sulfida tinggi didominasi oleh SO2 yang menunjukkan kondisi oksidasi. Hal ini disebabkan oleh fluida hidrotermal yang berasal dari air magmatik naik ke atas melalui pipa breksia sehingga interaksi fluida dengan batuan dan air meteorik terbatas. Fluida yang bersifat asam dicirikan dengan terbentuknya asosiasi mineral ubahan seperti pirofilit, alunit, kaolinit, serta mineral bijih berupa pirit, enargit, dan luzonit (Giggenbach, 1992).2.2.3 Jenis Batuan Alterasi1. Potasik Tipe ini dicirikan oleh melimpahnya himpunan muskovit-biotit-alkali felsparmagnetit (Gambar 2.6). Anhidrit sering hadir sebagai asesori, serta sejumlah kecil albit dan titanit (sphene) atau rutil kadang terbentuk. Ubahan potasik terbentuk pada daerah yang dekat batuan beku intrusif yang terkait, fluida yang panas (>300C), salinitas tinggi, dan dengan karakter magmatik yang kuat (Sutarto, 2004).

Gambar 2.6 Potasik (Sutarto, 2004).2. PorpilitikAlterasi tipe ini menghasilkan mineral-mineral seperti epidot, klorit dan karbonat yang menggantikan komposisi mineral plagioklas serta hornblenda-biotit pada batuan (Gambar 2.7). Terbentuk pada temperatur 200-300C pada pH mendekati netral, dengan salinitas beragam, umumnya pada daerah yang mempunyai permeabilitas rendah. Terjadi juga proses metasomatisme pada alkali tanah atau proses leaching yang tidak berpengaruh. Terdapat empat kecenderungan himpunan mineral yang hadir pada tipe propilitik, yaitu : Klorit-kalsit-kaolinit Klorit-kalsit-talk Klorit-epidot-kalsit Klorit-epidot(Creasey, 1966).

Gambar 2.7 Porpilitik (Creasey, 1966). 3. Serisitik atau filikAlterasi ini dicirikan oleh serisit pilosilikat (Gambar 2.8). Mineral-mineral seperti feldspar, mika, dan mineral mafik terubah menjadi serisit dan kuarsa. Mineral-mineral seperti pirit, klorit, leukosen, rutil, sphene muncul sebagai mineral aksesoris. Alterasi ini dijumpai pada batuan asal berupa andesit mafik pada sistem porfiri. Zona alterasi ini biasanya terletak pada bagian luar dari zona potasik. Batas zona alterasi ini berbentuk circular yang mengelilingi zona potasik yang berkembang pada intrusi.Alterasi ini terbentuk pada temperatur sedang-tinggi (230-400C), fluida asam-netral, salinitas beragam, pada zona permeabel, dan pada batas dengan urat (Sutarto, 2004).

Gambar 2.8 Serisitik atau filik (Sutarto, 2004).4. ArgilikAlterasi ini dicirikan dengan kehasiran kaolin yang berasal dari plagioklas dan montmorilonit yang berasal dari amfibol dan plagioklas (Gambar 2.9). Alterasi ini terjadi pada suhu rendah dan perbandingan K+/H- kecil (Sutarto, 2004).

Gambar 2.9 Argilik (Sutarto, 2004).5. Argilik lanjutAlterasi ini ditunjukkan adanya perbandingan rasio K+/H- dan Na+/H- yang rendah (Gambar 2.10). Terjadi peluluhan semua kandungan alkali. Pada suhu 300oC terbentuk mineral-mineral pyrofilit, pyrofilit-andalusit sedangkan pada suhu yang lebih rendah terbentuk kaolin dan dickit dalam jumlah besar.Dijumpai juga kuarsa, alunit, topaz, zunyite, turmalin, dan hidro-kloro-fluor-boro-aluminosilikat lainnya (Sutarto, 2004).

Gambar 2.10 Argilik Lanjut (Sutarto, 2004).6. GreisenAlterasi tipe ini mirip dengan alterasi tipe argilik lanjut atau filik namun jumlah serisit yang dijumpai lebih banyak dan tidak dijumpai pyrofilit (Gambar 2.11). Banyak dijumpai kuarsa, muskovit dan topas namun sedikit dijumpai turmalin, rutil, flourit, kasiterit, wolframit dan magnetit (Sutarto, 2004).

Gambar 2.11 Greisen (Sutarto, 2004).7. SkarnAlterasi ini mengandung amfibol, piroksen, garnet, epidot-zoisit dan piroksenoid menggantikan batu gamping atau dolomite (Gambar 2.12). Terdapat kandungan magnesium, besi, silika, alumunium dalam jumlah banyak. Alterasi ini terbentuk akibat kontak antara batuan sumber dengan batuan karbonat, zona ini sangat dipengaruhi oleh komposisi batuan yang kaya akan kandungan mineral karbonat. Pada kondisi yang kurang akan air, zona ini dicirikan oleh pembentukan mineral garnet, klinopiroksin dan wollastonit serta mineral magnetit dalam jumlah yang cukup besar, sedangkan pada kondisi yang kaya akan air, zona ini dicirikan oleh mineral klorit,tremolit aktinolit dan kalsit dan larutan hidrotermal. Alterasi skarn terbentuk pada fluida yang mempunyai salinitas tinggi dengan temperatur tinggi (sekitar 300-700C). Proses pembentukkan skarn akibat urutan kejadian Isokimia metasomatisme retrogradasi (Sutarto, 2004).

Gambar 2.12 Skarn (Sutarto, 2004).

2.2.4 Perubahan Fisik Batuan Reservoir Panasbumi karena AlterasiBatuan reservoir panasbumi yang mengalami alterasi akan mengalami perubahan fisik, dari hasil studi resistivity melalui alterasi hydrothermal mengelompokkan alterasi hydrothermal berdasarkan pada perubahan fisik core dan cutting untuk mengetahui tingkat alterasi, yaitu: Very Low atau Unalter : batuan belum teralterasi dan masih fresh Low : teralterasi 20-40 % Medium : teralterasi 40-60 % High : teralterasi 60-80 % Very High : teralterasi 80-100 %2.2.4.1 DensitasPengendapan mineral secara langsung dan solution menjadikan batuan reservoir akan meningkat densitasnya, sedangkan proses pelepasan akan mengurangi densitas. Penambahan densitas paling banyak dijumpai dengan porositas asli lebih kecil dari 5 %.2.2.4.2 Porositas dan PermeabilitasProses pelepasan akan meningkatkan porositas, sedang efek terhadap permeabilitas hanyalah perubahan kecil, teratur dan kontinyu. Penurunan permeabilitas lebih cepat karena banyak dan cepatnya proses pengendapan mineral pada proses pelepasan.2.2.4.3 Sifat MagnetisPada sebagian lapangan panasbumi, kedua mineral (magnetite dan titomagnetite) cepat berubah menjadi mineral non-magnetic seperti pyrite dan hematite, ini menyebabkan batuan reservoir menjadi de-magnetised. Survei magnetometer adalah metode terbaik untuk menentukan lokasi dan batas areal lapangan panasbumi, tetapi metode ini sangat sulit diterapkan di lapangan. (Hochstein-Sharms, 1982).Meskipun perubahan urutan mineral bervariasi dari sistem ke sistem, ada hubungan umum antara mineral alterasi hidrotermal dan suhu berkisar. Beberapa mineral hidrotermal (seperti pirit, kalsit, dan kuarsa) adalah sebagian kecil digunakan untuk mengevaluasi suhu dalam dan permeabilitas, karena mineral yang stabil selama interval suhu yang besar. Mineral yang paling informatif adalah feldspar autigenik yang sensitif terhadap temperatur dan permeabilitas. Terjadinya mineral hidrotermal khas dari sistem panas bumi aktif tergantung pada beberapa faktor seperti suhu, tekanan, komposisi fluida, dan permeabilitas. Secara sederhana batuan yang teralterasi karena proses hidrothermal penyebarannya tidak terlalu luas dan dapat dilihat rentang intensitas alterasi dari yang lemah hingga yang kuat. Selain itu batuan yang teralterasi karena proses hidrothermal akan cenderung kehilangan tekstur aslinya (Browne. 2007). 2.3GEOKIMIA PANASBUMIGeokimia adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari komposisi-komposisi kimia bagian dari bumi misalnya pada lithosfer yang sebagian besar komposisi kimianya adalah silikat serta pada daerah stalaktit dan stalagmit banyak ditemukan CaCO3. Metode geokimia dalam eksplorasi panasbumi, dimaksudkan untuk mengetahui jenis manifestasi, dan karakteristik senyawa kimia dalam manifestasi dan distribusi anomali senyawa kimia tertentu secara lateral yang diperkirakan berhubungan dengan temperatur, pH, dan debit. 2.3.1Dasar-dasar KimiaSebelum mempelajari mengenai geokimia serta aplikasi geokimia di dalam panasbumi, perlu diketahui terlebih dahulu dasar-dasar ilmu kimia yang nantinya akan sangat berguna di dalam penerapan ilmu geokimia itu sendiri. Dasar-dasar kimia yang digunakan pada aplikasi geokimia panasbumi antara lain unsur kimia, jumlah kelimpahan unsur, satuan konsentrasi, dan reaksi kimia.2.3.1.1Unsur KimiaUnsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi zat-zat lain yang lebih sederhana melalui reaksi kimia biasa. Bagian terkecil dari suatu unsur adalah atom. Beberapa contoh unsur adalah emas, perak, alumunium, tembaga, belerang, karbon, dan sebagainya. Sampai saat ini telah dikenal lebih dari 112 unsur, ada yang ditemukan dalam keadaan bebas, seperti emas dan intan, tetapi sebagian besar unsur ditemukan dalam keadaan terikat sebagai suatu senyawa. Unsur dapat dikelompokkan ke dalam unsur logam, nonlogam, dan metalloid atau semilogam. Untuk memudahkan kita mempelajari unsur, unsur tersebut ditampilkan dalam Tabel Periodik Unsur yang dikenal sebagai Sistem Periodik Unsur (SPU) (Tabel 3). Dalam tabel periodik unsur-unsur ada yang diletakkan pada lajur tegak (kolom) yang disebut golongan dan lajur horizontal (baris) yang disebut periode. Pada satu golongan sifat unsur semakin mirip dan pada satu periode sifat unsur semakin berbeda (Retnowati, Priscilla. 2009).

Tabel 3. Tabel Periodik Elemen Kimia (Retnowati, Priscilla. 2009).2.3.1.2Jumlah Kelimpahan UnsurUnsur-unsur di alam lebih banyak berupa senyawa dibandingkan dalam keadaan bebas sesuai bentuk unsurnya (Tabel 4). Unsur gas mulia terdapat dalam bentuk bebas dan unsur gas mulia ditemukan dalam bentuk senyawa alami di alam. Unsur-unsur gas mulia (helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon) termasuk dalam 90 jenis unsur yang terdapat di alam, sedangkan sisanya merupakan unsur buatan seperti plutonium dan amerisium. Beberapa unsur logam dapat ditemukan dalam keadaan bebas maupun dalam bentuk senyawa seperti emas, perak, platina, dan tembaga. Unsur nonlogam juga ada yang dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyawa seperti oksigen, belerang, nitrogen, dan karbon. Unsur atau senyawa yang banyak terdapat dalam bahan-bahan alam disebut mineral. Mineral diolah untuk diambil unsurnya, sehingga dapat digunakan dalam kehidupan seharihari. Tidak semua mineral dilakukan pengolahan, tergantung besarnya kandungan unsur di dalamnya dan tingkat kesukaran proses pengolahannya. Dewasa ini orang lebih memilih mendaur ulang aluminium bekas daripada mengambil dari bijihnya karena biayanya lebih murah (Retnowati, Priscilla. 2009).

Tabel 4. Kelimpahan Unsur Di Alam (Retnowati, Priscilla. 2009).2.3.1.4 Kandungan Kerak BumiAhli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1% (Tabel 5). Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida . Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil (Retnowati, Priscilla. 2009).

Tabel 5. Kerak Oksida F.W. Clarke (Retnowati, Priscilla. 2009).2.3.1.4Reaksi Kimia dan Satuan KonsentrasiReaksi kimia adalah transformasi atau perubahan dalam struktur molekul. Reaksi ini bisa menghasilkan penggabungan molekul membentuk molekul yang lebih besar, pembelahan molekul menjadi dua atau lebih molekul yang lebih kecil, atau penataulangan atom-atom dalam molekul. Reaksi kimia selalu melibatkan terbentuk atau terputusnya ikatan kimia. Konsentrasi didefinisikan sebagai jumlah zat terlarut dalam setiap satuan larutan atau pelarut. Pada umumnya konsentrasi dinyatakan dalam satuan fisik. Molalitas merupakan satuan konsentrasi yang penting untuk menentukan sifat-sifat yang tergabung dari jumlah partikel dalam larutan (Retnowati, Priscilla. 2009).2.3.2 Teknik Analisa Kimia Batuan 2.3.2.1 XRFSpektrometri X-Ray Flourecence (XRF) adalah suatu metode analisis berdasarkan pengukuran tenaga dan intensitas sinar-X suatu unsur di dalam cuplikan hasil eksitasi sumber radioisotop (Gambar 2.13). Spektrometer XRF didasarkan pada lepasnya elektron bagian dalam dari atom akibat dikenai sumber radiasi dan pengukuran intensitas pendar sinar-X karakteristik yang dipancarkan oleh atom unsur dalam sampel. Metode ini tidak merusak bahan yang dianalisis baik dari segi fisik maupun kimiawi sehingga sampel dapat digunakan untuk analisis berikutnya. Mekanisme kerja XRF secara umum adalah sinar-X dari sumber pengeksitasi akan mengenai cuplikan dan menyebabkan interaksi antara sinar- X yang karakteristik untuk setiap unsur. Sinar-X tersebut selanjutnya mengenai detector Si(Li) yang akan menimbulkan pulsa listrik yang lemah, pulsa tersebut kemudian diperkuat dengan preamplifier dan amplifier lalu disalurkan pada penganalisis saluran ganda atau Multi Chanel Analyzer (MCA). Tenaga sinar-X karakteristik yang muncul tersebut dapat dilihat dan disesuaikan dengan tabel tenaga sehingga dapat diketahui unsur yang ada didalam cuplikan yang dianalisis (Iswani, 1983).

Gambar 2.13 Alat XRF (Iswani, 1983).2.3.2.2XRDDifraksi sinar X (X-ray Difractometer), atau yang sering dikenal dengan XRD, adalah merupakan instrumen yang digunakan untuk mengidentifikasi material kristalit maupun non-kristalit, sebagai contoh identifikasi struktur kristalit (kualitatif) dan fasa (kuantitatif) dalam suatu bahan dengan memanfaatkan radiasi gelombang elektromagnetik sinar X (Gambar 2.14). Dengan kata lain, teknik ini digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel (Purbo, Cahyo, 2009).Sinar-X dihasilkan di suatu tabung sinar katode dengan pemanasan kawat pijar untuk menghasilkan elektron-elektron, kemudian elektron-elektron tersebut dipercepat terhadap suatu target dengan memberikan suatu voltase, dan menembak target dengan elektron. Ketika elektron-elektron mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron-elektron dalam target, karakteristik spektrum sinar-X dihasilkan. Spektrum ini terdiri atas beberapa komponen-komponen, yang paling umum adalah K dan K. Ka berisi, pada sebagian, dari K1 dan K2. K1 mempunyai panjang gelombang sedikit lebih pendek dan dua kali lebih intensitas dari K2. Panjang gelombang yang spesifik merupakan karakteristik dari bahan target (Cu, Fe, Mo, Cr). Disaring, oleh kertas perak atau kristal monochrometers, yang akan menghasilkan sinar-X monokromatik yang diperlukan untuk difraksi. Tembaga adalah bahan sasaran yang paling umum untuk diffraction kristal tunggal, dengan radiasi Cu K =05418. Sinar-X ini bersifat collimated dan mengarahkan ke sampel. Saat sampel dan detektor diputar, intensitas Sinar X pantul itu direkam. Ketika geometri dari peristiwa sinar-X tersebut memenuhi persamaan Bragg, interferens konstruktif terjadi dan suatu puncak di dalam intensitas terjadi. Detektor akan merekam dan memproses isyarat penyinaran ini dan mengkonversi isyarat itu menjadi suatu arus yang akan dikeluarkan pada printer atau layar computer (Purbo, Cahyo, 2009).

Gambar 2.14 Alat XRD (Purbo, Cahyo, 2009).2.3.3 Boiling Point DepthBPD adalah sebuah diagram yang menunjukkan hubungan titik didih air dengan kedalaman, dimana BPD adalah singkatan dari Boiling Point with Depth (Gambar 2.15). BPD pada bidang geothermal berperan untuk mengetahui profil temperatur sepanjang sirkulasi air terhadap kedalaman dan tekanan. Sehingga nantinya dapat diketahui jenis reservoir apa yang berada pada sistem geothermal tersebut. Penentuan jenis reservoir selanjutnya ditentukan dengan cara sebagai berikut:1. Apabila landaian temperatur dari pengukuran di sumur terletak di sebelah kiri kurva BPD, maka fluida hanya terdiri dari satu fasa saja, yaitu air.2. Apabila landaian temperatur dari pengukuran sumur terletak disebelah kanan dari kurva BPD, maka fluida hanya terdiri satu fasa saja, yaitu uap.3. Apabila landaian temperatur berimpit dengan kurva BPD maka fluida terdiri dari dua fasa, yaitu uap dan air (Nenny, Saptadji, 2009).

Gambar 2.15 Kurva Boiling Point Depth (Nenny, Saptadji, 2009)2.3.4 Fluida PanasbumiFluida panas bumi yang terkandung dalam reservoir hidrothermal berasal dari air permukaan, antara lain air hujan (air meteorik) yang meresap masuk ke bawah permukaan dan terpanaskan oleh suatu sumber panas (Gambar 2.16). Air tersebut akan masuk melalui rekahan-rekahan kedalam batuan permeabel. Apabila disekitar batuan tersebut terdapat sumber panas, maka panas akan dirambatkan melalui batuan (secara konduksi) dan melalui fluida (secara konveksi). Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya 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 (Nenny, Saptadji, 2009). Gambar 2.16 Aliran Fluida Panasbumi (Nenny, Saptadji, 2009)2.3.4.1 Fluida Panasbumi Berdasarkan GenesaGambar 2.17 menunjukkan sistem panas bumi dan genesa airnya. Adanya intrusi volatile vulkanik menyebabkan air bawah permukaan menjadi panas dan menjadi uap air dan gas yang nantinya akan keluar permukaan sebagai manifestasi melalui celah atau retakan pada tanah (Nenny, Saptadji, 2009).

Gambar 2.17 Genesa Air Panas Bumi (Nenny, Saptadji, 2009).2.3.4.2Fluida Panasbumi Berdasarkan Anion UtamaSecara umum tipe air pada geothermal sendiri dibagi menjadi 3 jenis, yaitu Cl (Klorida), SO4 (Sulfat), dan HCO3 (Bikarbonat) dimana terdapat rasio antara ketiga tipe air tersebut yang nantinya dapat menunjukkan tipe air panas (gambar 2.18).2.3.4.2.1 Air Cl Menunjukkan air reservoir Mengandung 1.000 hingga 10.000 mg/kg Cl Perbandingan Cl/SO4 umumnya tinggi Mengandung kation utama : Na, K, Ca dan Mg Berasosiasi dengan gas CO2 dan H2S pH sekitar netral, dapat sedikit asam dan basa tergantung CO2 terlarut Disebut juga alkaline neutral water, brine water Sangat jernih, warna biru pada mata air natural Kaya SiO2 dan sering terdapat HCO3- Terbentuk endapan permukaan sinter silika (SiO2)

2.3.4.2.2 Air SO4 Terbentuk di bagian paling dangkal sistem geothermal Fluida sekunder akibat kondensasi uap air ke dalam air permukaan (steam heated water) SO4 tinggi (mencapai 1000 ppm) akibat oksidasi H2S di zona oksidasi dan menghasilkan H2SO4 (H2S + O2 = H2SO4) Mengandung beberapa ppm Cl Bersifat asam Ditunjukkan dengan kenampakan kolam lumpur dan pelarutan batuan sekitar Tidak dapat digunakan sebagai geothermometer

2.3.4.2.3 Air HCO3 Terbentuk pada daerah pinggir dan dangkal sistem geothermal Fluida sekunder akibat adsorbsi gas CO2 dan kondensasi uap air ke dalam air tanah (steam heated water) Anion utama HCO3 dan kation utama adalah Na Rendah Cl dan SO4 bervariasi Di bawah muka air tanah bersifat asam lemah, tetapi dapat bersifat basa oleh hilangnya CO2 terlarut di permukaan Di permukaan dapat membentuk endapan sinter travertin (CaCO3)(Browne. 2007).

Gambar 2.18 Rasio Cl, SO4, Dan HCO3 Menunjukkan Tipe Air Panas (Browne. 2007).

2.4 SURVEY GEOKIMIA PANASBUMISetidaknya ada 5 tahapan survei lapangan dalam kegiatan eksplorasi panasbumi yang diurutkan secara kronologis, yaitu survei penginderaan jauh (remote-sensing), survei geologi, survei hidrologi, survei geokimia, dan survei geofisika (Suparno, Supriyanto. 2009).Masing-masing kegiatan survei dapat dilakukan bersamaan bahkan dilaksanakan secara sinergis, misalnya antara survei geokimia dan geofisika, atau antara survei geokimia dan hidrologi. Dengan demikian pelaksanaan tahapan eksplorasi dapat dipersingkat. Setidaknya perlu waktu antara 2 hingga 3 tahun untuk menuntaskan seluruh tahapan eksplorasi tersebut (Suparno, Supriyanto. 2009).Survei geokimia dilakukan untuk mendapatkan data dan informasi fisis dan kimia dari tiga unsur utama yaitu air, gas, dan tanah. Kegiatan ini terdiri atas studi literatur dan survey lapangan. Survei lapangan meliputi kegiatan pengamatan pengukuran dan pengambilan sampel terhadap air (panas dan dingin), gas, dan tanah (termasuk udara tanah) (Gambar 2.19) (Suparno, Supriyanto. 2009).

Gambar 2.19 Kegiatan Survei Geokimia (Suparno, Supriyanto. 2009).

2.4.1 Kegiatan Lapangan Meliputi studi literatur, analisa dara sekunder, dan penyiapan peralatan dan pereaksi, serta penentuan titik ukur. Studi literatur dan analisis data sekunder merupakan kegiatan pengumpulan dan analisa data pustaka melalui identifikasi terhadap hasil penyelidikan terdahulu yang berkaitan dengan geokimia, berdasarkan informasi geologi regional, peta topografi, foto udara, citra satelit dan geografi daerah penyelidikan yang ada atau pernah dilakukan di daerah yang akan diselidiki. Penyiapan peralatan dan pereaksi dilakukan dengan cara kalibrasi peralatan dan standarisasi pereaksi yang akan digunakan. Titik titik ukur yang telah ditentukan pada lokasi penyelidikan harus diketahui ketinggian dan koordinatnya. Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan titik ukur.1. Penentuan titik ukur harus memperhatikan kondisi geologi dan keberadaan manifestasi panas bumi, misalnya posisi lintasan titik ukur memotong arah strukutur geologi dengan mempertimbangkan faktor kesulitan medan (topografi).2. Sebaran titik ukur dapat berbentuk grid atau acak dengan spasi berkisar antara 250-2000 m.3. Penentuan titik ukur dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur topografi yang dapat memenuhi akurasi ketinggian maksimal 1 meter dan akurasi koordinat maksimal 5 meter, seperti Theodolite (TO), Laser Beam (Electronic Distance Measurment), dan GPS (system diferensial).4. Sistem koordinat titik ukur harus diproyeksikan ke dalam sistema koordinat geodetic yang umum dipakai di Indonesia, misalnya Universal Traverse Mercartor (UTM) World Geodetic System (WGS) 84 dan Latitude/Longitude WGSS4(Suparno, Supriyanto. 2009).2.4.1.1 Pengamatan ManifestasiPengamatan manifestasi antara lain dilakukan terhadap :1. Jenis manifestasi : tanah panas, tanah panas beruap, kolam lumpur panas, mata air panas, fumarol dan solfatara. Keterdapatannya pada suatu daerah penyelidikan dapat langsung diaamati di lapangan dengan kasat mata.2. Jenis endapan pada manifestasi seperti sinter koordinat, sinter silica, belerang dan oksida besi.3. Sifat fisika air yang muncul pada manifestasi dengan membedakan diantaranya : rasa (tawar, asin, pahit, asam), bau (bau belerang/H2S) dan warna (jernih, keruh, putih, dll)(Suparno, Supriyanto. 2009).2.4.1.2 Pengukuran Data ManifestasiData yang diukur pada manifestasi antara lain adalah temperatur manifestasi dan udara disekitarnya, pH air, debit air panas atau dingin, daya hantar listrik (DHL) air panas atau dingin, koordinat dan lokasi pengambilan contoh, kandungan CO2, CO, H2S, dan NH3 pada hembusan uap air, fumarol dan solfatara serta luas manifestasi (Suparno, Supriyanto. 2009).2.4.1.3 Pengambilan ContohPengambilan contoh dilakukan terhadap air, gas, tanah, dan udara tanah (Suparno, Supriyanto. 2009).

2.4.2 Kegiatan LaboratoriumKegiatan laboratorium meliputi preparasi contoh dan analisis unsur dengan menggunakan metode konvensional dan instrument. Preparasi contoh sebelum dianalisa kandungan unsure-unsurnya perlu dipersiapkan terlebih dahulu. Preparasi contoh siap analisis ditempuh melalui kegiatan mulai dari penyusunan contoh agar tidak terjadi kesalahan sistematis penyontohan dan penyediaan duplikat untuk memantau presisi analisis kimia. Penyusunan contoh berikut duplikat dilakukan secara random dalam tempat yang tersedia. Analisa untuk menentukan, konsentarasi unsure-unsur dalam contoh air, gas, tanah, dan udara tanah dilaakukan di laboratorium. Beberapa parameter diukur di lapangan, terutama pH, temperature, daya hantar listrik dan debit air (Suparno, Supriyanto. 2009).

2.5 GEOTHERMOMETER2.5.1 Konsep dasarFluida-fluida panasbumi cenderung memiliki kandungan senyawa yang hampir sama, dengan konsentrasi yang bervariasi. Variasi tersebut disebabkan oleh beberapa hal antara lain temperature, komposisi magma pada heat source, jenis batuan/litologi yang dilewati fluida, kondisi dan lamanya interaksi fluida dan batuan serta proses boiling dan mixing Geotermometer merupakan bentuk persamaan yang digunakan untuk memperkirakan suhu di bawah permukaan bumi (reservoir) berdasarkan konsep ketergantungan kesetimbangan kimia (larutan maupun gas) terhadap temperatur. Metode ini biasa digunakan dalam asesmen potensi panasbumi suatu daerah maupun dalam penelitian ilmiah lain. Suatu set kesetimbangan kimia yang telah terdefinisi persamaan kesetimbangannya terhadap suhu biasa disebut geotermometer.Lapangan panasbumi di setiap tempat mempunyai kondisi yang berbeda-beda dan sangat beraneka ragam. Keanekaragaman tersebut terjadi pula pada komposisi kimia dalam fluida yang mengalir dari reservoir ke permukaan. Komposisi kimia tersebut seringkali dapat digunakan untuk memperkirakan suhu reservoir. Fournier dan kawannya menggunakan anggapan dasar untuk memperkirakan suhu reservoir, yaitu :1. Reaksi-reaksi unsur kimia pokok yang terjadi di dalam reservoir tergantung suhu. 2. Adanya tambahan unsur-unsur kimia yang memadai atau tersedianya unsur-unsur kimia di dalam reservoir yang digunakan sebagai geotermometer.3. Kesetimbangan kimia antara air dan batuan terjadi pada suhu reservoir. 4. Tidak ada evolusi atau tidak terjadi percampuran dengan air yang berbeda selama air mengalir ke permukaan.5. Tidak terjadi kesetimbangan baru selama air mengalir dari reservoir ke permukaan. Secara analitik, bentuk umum ketergantungan konstanta kesetimbangan reaksi dengan temperatur dirumuskan sebagai :

dengan K adalah konstanta kesetimbangan reaksi kimia; T adalah temperatur kesetimbangan (Kelvin); a, b dan c adalah konstanta-konstanta geotermometer Konstanta kesetimbangan dan temperatur melibatkan dua bentuk persamaan, yaitu :

Dengan Cp adalah kapasitas kalor pada tekanan tetap; H adalah entalpi. Persamaan (2) merupakan persamaan Vant Hoff dan persamaan (3) merupakan persamaan kapasitas kalor. Jika persamaan (3) diintegrasikan, diperoleh :

Substitusi persamaan (4) ke persamaan (2) menjadi :

Jika persamaan (5) diintegrasikan akan menjadi :

jika dibandingkan dengan persamaan (1),diperoleh: c2 = a, -c1/R = b dan Cp/R = c.Geotermometri ini dapat diaplikasikan dengan mengasumsikan beberapa hal, yaitu :1. Fluida panasbumi berada dalam kesetimbangan dengan mineral yang ada dalam reservoir2. Tidak ada mixing dengan air tanah dangkal 3. Tidak ada pengendapan selama fluida naik menuju permukaan.Aplikasi konsep geotermometer berdasar asumsi bahwa apabila fluida bergerak dengan cepat ke permukaan, fluida akan mempertahankan komposisi kimianya selama perjalanan dari reservoar ke permukaan, karena tidak atau sedikit sekali mengalami percampuran.(Giggenbach, 1992).2.5.2 Perilaku Kimiawi Beberapa ZatGiggenbach (1992) membagi zat-zat terlarut dalam dua katagori yaitu tracer dan geoindikator. Tracer secara geokimia bersifat inert (misalnya Li, Rb, Cs, Cl dan B) yang bila ditambahkan ke dalam fluida akan bersifat tetap dan dapat dilacak asalusulnya. Geoindikator adalah zat terlarut yang bersifat reaktif dan mencerminkan lingkungan ekuilibrium / kesetimbangan, misalnya Na dan K.1. Silika a. Konsentrasi silika dikontrol oleh kelarutan berbagai mineral silikat dalam batuan b. Konsentrasi pada umumnya 100-300 ppm2. Amoniaa. Dijumpai sebagai gas NH3 atau zat terlarut NH4b. NH3 kadar tinggi dapat dihasilkan dari kondensasi gas c. Dapat juga terbentuk pada deep fluid pada sistem panasbumi yang berasosiasi dengan batuan sedimen d. Pada interaksi fluida-batuan, NH4+ dapat mengganikan K+ membentuk mineral amonium e. Untuk validitas asal usul amonia, diperlukan data B, I, dan SO4f. Rasio NH4+/B semakin tinggi menunjukkan tingginya proses steam heating sehingga proses kondensasi juga semakin tinggi 3. Borona. Dalam bentuk H3BO3 atau HBO2 merupakan unsur diagnostik b. air klorida dari mataair atau sumur biasanya mengandung 10-50 ppm Bc. Kandungan B yang sangat tinggi (hingga ratusan ppm) biasanya mencirikan asosiasi sistem panasbumi dengan batuan sedimen yang kaya zat organik atau evaporit Rasio Cl/B sering dipakai untuk prediksi asal-usul fluida4. Natrium dan Kalium a. Konsentrasi Na dan K dikontrol interaksi fluidabatuan yang tergantung temperatur b. Na merupakan kation utama pada fluida panasbumi (konsentrasi 200-2000 ppm), konsentrasi K biasanya 1/10 [Na]c. Rasio Na/K semakin kecil, biasanya menunjukkan temperatur semakin tinggi 5. Li +, Rb +, Cs+a. Sering disebut rare alkalies b. Merupakan unsur yang mudah larut dari batuan c. Sering dipakai bersama Cl dan B untuk karakterisasi fluida d. Mudah bergabung dengan mineral sekunder di mana bila jarak migrasi fluida ke permukaan semakin jauh, konsentrasinya semakin berkurange. Konsentrasi umum: Li