-
PANAS BUMIMengetahui jenis-jenis manifestasi panasbumi di
permukaan serta masing masing karakteristiknya,
Mengetahui sistim panasbumi ditinjau dari kejadiannya,
temperatur jenis dan karakteristik batuan dan reservoirnya. Juga
mengenal jenis-jenis sistim panasbumi serta beberapa model sistim
panasbumi yang ada di Indonesia.
-
MANIFESTASI PANASBUMI DI PERMUKAANBerbeda dengan sistim
minyak-gas, adanya suatu sumber daya panasbumi 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, dimana beberapa diantaranya, yaitu mata air
panas, kolam air panas sering dimanfaatkan oleh masyarakat setempat
untuk mandi, berendam, mencuci, masak dll. 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.
-
Dari karakterisasi manifestasi panasbumi di permukaan serta
kandungan kimia air kita dapat membuat berbagai perkiraan mengenai
sistim panasbumi di bawah permukaan, misalnya mengenai jenis dan
temperatur reservoir
-
Tanah Hangat (Warm Ground)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.
-
Berdasarkan pada besarnya gradien temperatur, Armstead (1983)
mengklasifikasikan area di bumi sebagai berikut:1. Area tidak panas
(non-thermal area): Suatu area diklasifikasikan sebagai area tidak
panas apabila gradien temperatur di area tersebut sekitar
10-40oC/km.2. Area panas (thermal area) ; Area panas dibedakan
menjadi dua, yaitu: Area semi thermal, yaitu area yang mempunyai
gradien temperatur sekitar 70-8OoC/km. Area hyperthermal, yaitu
area yang mempunyai gradien temperatur sangat tinggi. Contohnya
adalah di Lanzarote (Canary Island) besarnya gradien temperatur
sangat tingigi sekali hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam
0C/km tetapi dalam oC/cm.
-
Permukaan Tanah Beruap (Steaming Ground)
Di beberapa daerah terdapat tempat-tempat di mana uap panas
(steam) nampak keluar dari permukaan tanah. Jenis manifestasi
panasbumi ini disebut steaming ground. Diperkirakan uap panas
tersebut berasal dari suatu lapisan tipis dekat permukaan yang
mengandung air panas yang mempunyai temperatur sama atau lebih
besar dari titik didihnya (boiling point). Besarnya temperatur di
permukaan sangat tergantung dari laju aliran uap (steam flux).
-
Elder (1966) mengelompokkan steaming ground berdasarkan pada
besarnya laju aliran panas.Tabel Steaming Ground (Elder, 1966)
Tingkat Kekuatan Laju Aliran Panas (J/s.m2)Sangat Kuat
500-5000Kuat 50-500Lemah
-
Mata Air Panas Atau Hangat (Hot or Warm Spring)
Mata air panas/hangat juga merupakan salah satu petunjuk adanya
sumber daya panasbumi di bawah permukaan. Mata air panas/hangat ini
terbentuk karena adanya aliran air panas/hangat dari bawah
permukaan melalui rekahan-rekahan batuan.Istilah hangat digunakan
bila temperatur air lebih kecil dari 50oC Istilah panas digunakan
bila temperatur air lebih besar dari 50oC.Sifat air permukaan
seringkali digunakan untuk memperkirakan jenis reservoir di bawah
permukaan
-
Mata air panas yang bersifat asam biasanya merupakan manifestasi
permukaan dari suatu sistim panasbumi yang didominasi uap.Sedangkan
mata air panas yang bersifat netral biasanya merupakan manifestasi
permukaan dari suatu sistim panasbumi yang didominasi air. Mata air
panas yang bersifat netral, yang merupakan manifestasi permukaan
dari sistim dominasi air, umumnya jenuh dengan silika.Apabila laju
aliran air panas tidak terlalu besar umumnya di sekitar mata air
panas tersebut terbenntuk teras-teras silika yang berwarna
keperakan (silica sinter terraces atau sinter platforms). Bila air
panas banyak mengandung Carbonate maka akan terbentuk teras-teras
travertine (travertine terrace).Namun di beberapa daerah, yaitu di
kaki gunung, terdapat mata air panas yang bersifat netral yang
merupakan manifestasi permukaan dari suatu sistim panasbumi
dominasi uap.
-
Kolam Air Panas (Hot Pools)Adanya kolam air panas di alam juga
merupakan salah satu petunjuk adanya sumberdaya 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
permukaan dan kecepatan angin.Kolam air panas dibedakan menjadi
tiga, yaitu: kolam air panas yang tenang (calm pools) kolam air
panas yang mendidih (boiling pools) kolam air panas yang bergolak
(ebulient pools).
-
Temperatur pada calm pools umumnya di bawah temperatur titik
didih (boiling point). Disini laju aliran air umumnya kecil sekali.
Pada boiling pools temperatur adalah temperatur titik didihnya
boiling pools seringkali disertai dengan semburan air panas, oleh
karena itu boiling pools seringkali diklasifikasikan sebagai hot
springs atau mata air panas. Pada ebulient pools yaitu kolam air
panas yang bergolak, adanya letupan-letupan kuat yang muncul secara
tidak beraturan disebabkan karena terlepasnya uap panas pada suatu
kedalaman di bawah permukaan air. Letupan-letupan kecil dapat juga
disebabkan karena adanya non-condensible gas seperti C02.
-
Telaga Air Panas (Hot Lakes)Telaga air panas pada dasamya juga
kolam air panas, tetapi lebih tepat dikatakan telaga karena luasnya
daerah permukaan air. Umumnya istilah telaga dipakai bila luas
permukaannya lebih dari 100 m2. Telaga air panas sangat jarang
terdapat di alam karena telaga air panas terjadi karena
hydrothermal eruption yang sangat besar. Contohnya adalah danau
Waimangu di New Zealand.Bila didalam telaga terjadi konveksi,
temperatur pada umumnya tidak berubah terhadap kedalaman. Telaga
air panas dapat terjadi di daerah dimana terdapat reservoar
dominasi air ataupun didaerah dimana terdapat reservoar dominasi
uap. Semua telaga air panas yang mempunyai temperatur didasar danau
mendekati titik didih sangat berbahaya dan merupakan tempat yang
sangat memungkinkan untuk tejadinya hidrothermal eruption.
-
Fumarole
Fumarole adalah lubang kecil yang memancarkan uap panas kering
(dry steam) atau uap panas yang mengandung butiran-butiran air (wet
steam).Apabila uap tersebut mengandung gas H2S maka manifestasi
permukaan tersebut disebut solfatar. Fumarole yang memancarkan uap
dengan kecepatan tinggi kadang-kadang juga dijumpai di daerah
tempat terdapatnya sistim dominasi uap.Uap tersebut mungkin
mengandung S02 yang hanya stabil pada temperatur yang sangat tinggi
(>500 0C).Fumarole yang memancarkan uap dengan kandungan asam
boric tinggi umumnya disebut soffioni.Hampir semua fumarole yang
merupakan manifestasi permukaan dari sistim dominasi air
memancarkan uap panas basah. Temperatur uap umumnya tidak lebih
dari 100 oC. Fumarole jenis ini sering disebut fumarole basah (wet
fumarole). Di daerah dimana terdapat sistim dominasi uap dapat
dijumpai wet fumarole juga dry fumarole, yaitu fumarole yang
memancarkan uap bertemperatur tinggi, yaitu sekitar 100-1500 C.
-
Geyser
Geyser definisikan sebagai mata air panas yang menyembur ke
udara secara intermitent (pada selang waktu tak 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 pemukaan juga sangat beraneka ragam,
yaitu dari beberapa detik hingga beberapa jam.Geyser merupakan
manifestasi permukaan dari sistim dominasi air.
-
Kubangan Lumpur Panas (Mud Pools)
Kubangan lumpur panas juga merupakan salah satu manifestasi
panasbumi di permukaan. Kubangan lumpur panas umumnya mengandung
non-condensible gas (CO2) dengan sejumlah kecil uap panas. Lumpur
terdapat dalam keadaan cair karena kondensasi nap panas. Sedangkan
letupanletupan yang tejadi adalah karena pancaran C02.
-
Silika Sinter
Silika sinter adalah endapan silika di permukaan yangberwarna
keperakan. Umumnya dijumpai disekitar mata air panas dan lubang
geyser yang menyemburkan air yang besifat netral. Apabila laju
aliran air panas tidak terlalu besar umumnya disekitar mata air
panas tersebut terbentuk teras-teras silikayang berwarna keperakan
(silica sinter teraces atau sinter platforms). Silika sinter
merupakan manifestasi pernukaan dari sistim panasbumi yang
didominasi air.
-
Batuan Yang Mengalami Alterasi
Alterasi hidrothermal merupakan proses yang terjadi akibat
adanya reaksi antara batuan asal dengan fluida panasbumi. Batuan
hasil alterasi hidrotermal tergantung pada beberapa faktor, tetapi
yang utama adalah temperatur, tekanan, jenis batuan asal, komposisi
fuida (hususnya pH) dan lamanya reaksi (Browne, 1984).Proses
alterasi hidrotermal yang tejadi akibat adanya reaksi antara batuan
dengan air jenis klorida yang berasal dari reservoir panasbumi yang
terdapat jauh dibawah permukaan (deep chloride water) dapat
menyebabkan teriadinya pengendapan (misalnya kwarsa) dan pertukaran
elemen-elemen batuan dengan fluida, menghasilkan mineral-mineral
seperti Chlorite, adularia, epidote. Air yang bersifat asam, yang
terdapat pada kedalaman yang relatif dangkal dan elevasi yang
relatif tinggi mengubah batuan asal menjadi mineral clay dan
mineral-mineral lainnya terlepas. Mineral hidrothernal yang
dihasilkan di zona permukaan biasanya adalah kaolin, alutlite,
sulphur, residue silika dan gypsum.
-
Berdasarkan pada jenis fluida produksi dan jenis kandungan
fluida utamanya, sistim hidrotermal dibedakan menjadi dua, yaitu
sistim satu fasa atau sistim dua fasa.Pada sistim satu fasa, sistim
umumnya berisi air yang mempunyai temperatur 90 - 1800C dan tidak
terjadi pendidihan bahkan selama eksploitasi. Contoh dari sistim
ini adalah lapangan panasbumi di Tianjin (Cina) dan Waiwera
(Selandia Baru).
-
Ada dua jenis sistim dua fasa, yaitu:1. Sistim dominasi uap atau
vapour dominated system, yaitu sistim panasbumi di mana
sumur-sumurnya memproduksikan uap kering atau uap basah karena
rongga-rongga batuan reservoirnya sebagian besar berisi uap panas.
Dalam sistim dominasi uap, diperkirakan uap mengisi rongga-rongga,
saluran terbuka atau rekahan-rekahan, sedangkan air mengisi
pori-pori batuan. Karena jumlah air yang terkandung di dalam
pori-pori relatif sedikit, maka saturasi air mungkin sama atau
hanya sedikit lebih besar dari saturasi air konat (Swc) sehingga
air terperangkap dalam pori-pori batuan dan tidak bergerak.Lapangan
Kamojang dan Darajat termasuk kedalam kategori jenis ini, karena
sumur-sumur umumnya menghasilkan uap kering. Di Lapangan Kamojang
diperkirakan 35% dari batuan reservoirnya berisi air (Saturasi air
= 35%), sedangkan rongga-rongga lainnya berisi uap. Demikian pula
halnya di Lapangan Darajat, diperkirakan 33% dari batuan
reservoirnya berisi air. Dalam sistim dominasi uap tekanan dan
temperatur umumnya relatif tetap terhadap kedalaman.
-
2. Sistim dominasi air atau water dominated system yaitu sistim
panasbumi dimana sumur-sumurnya menghasilkan fluida dua fasa berupa
campuran uap air. Dalam sistim dominasi air, diperkirakan air
mengisi rongga-rongga, saluran terbuka atau rekahan-rekaha.
Lapangan Awibengkok termasuk kedalam jenis ini, karena sumur-sumur
umumnya menghasilkan uap dan air.Pada sistim dominasi air, baik
tekanan maupun temperatur tidak konstant terhadap kedalaman.
-
Dibandingkan dengan temperatur reservoir minyak, temperatur
reservoir panasbumi relatif sangat tinggi, bisa mencapai 3500C.
Berdasarkan pada besarnya temperatur, Hochstein (1990) membedakan
sistim panasbumi menjadi tiga, yaitu:1. Sistim panasbumi
bertemperatur rendah, yaitu suatu sistim yang reservoirnya
mengandung fluida dengan temperatur lebih kecil dari 1250C.2.
Sistim/reservoir bertemperatur sedang, yaitu suatu sistim yang
reservoirnya mengandung fluida bertemperatur antara 1250C dan
2250C.3. Sistim/reservoir bertemperatur tinggi, yaitu suatu sistim
yang reservoirnya mengandung fluida bertemperatur diatas
2250C.Sistim panasbumi seringkali juga diklasifikasikan berdasarkan
entalpi fluida yaitu sistim entalpi rendah, sedang dan tinggi.
Kriteria yang digunakan sebagai dasar klasifikasi pada kenyataannya
tidak berdasarkan pada harga entalphi, akan tetapi berdasarkan pada
temperatur mengingat entalphi adalah fungsi dari temperatur.
-
Magmatic water: Air yang timbul berasal dari sumber magmatik di
bawah permukaan bumiConnate water: air yang terperangkap pada
batuan sedimen saat terjadi pengendapan.Juvenile: suatu istilah
yang dipakai untuk air dan gas yang dinyatakan secara tidak
langsung (implying) baru/new. Contohnya air yg berasal dari sumber
magmatik di bawah permukaan.Meteoric water: Suatu istilah yang
dipakai untuk air yang masuk ke batuan yang berasal dari permukaan
seperti air hujan, salju, sungai, dll.