BAB 1 PENDAHULUAN
advertisement
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di Indonesia sumber daya energi beraneka ragam dan melimpah,
diantaranya minyak bumi, gas bumi, batubara, dan panas bumi. Minyak bumi
masih menjadi sumber daya energi yang paling diminati hampir di seluruh dunia.
Namun, banyak masalah lingkungan yang ditimbulkan oleh minyak bumi,
diantaranya polusi udara karena emisi CO2, NOx, serta SOx yang tergolong tinggi,
serta faktor pembentukannya yang membutuhkan jangka waktu sangat panjang.
Ada satu sumber daya energi yang dapat meminimalkan faktor negatif tersebut,
yaitu panas bumi. Energi ini dapat diperbaharui dan ramah terhadap lingkungan.
Adanya keterdapatan manifestasi permukaan sistem panas bumi di Kampala
berupa mata air panas dan batuan alterasi dapat menunjukkan keberadaan sumber
daya panas bumi. Untuk mengetahui potensi panas bumi diperlukan studi
integrasi geologi.
1.2 Maksud dan Tujuan
Mengaplikasikan ilmu yang didapat selama menempuh studi di Program
Studi Teknik Geologi dengan mengkompilasikan data geologi, geokimia, dan
geofisika ke dalam satu kesimpulan yang ditujukan untuk mengetahui sistem dan
potensi panas bumi di Kampala, Sulawesi Selatan.
1.3 Metoda dan Tahapan Penelitian
Pada penelitian ini metoda utama yang digunakan adalah metoda
geokimia dengan dukungan metoda geologi dan geofisika (Gambar 1.1)
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
1
Gambar 1.1 Diagram Penelitian
1.4 Metoda Geologi
Untuk metoda geologi, data yang digunakan berupa peta geologi regional
lembar Ujung Pandang, Benteng, dan Sinjai, Sulawesi. Hal ini untuk melihat
struktur regional yang berkembang serta stratigrafi regional daerah penelitian.
Kemudian untuk mengetahui lebih lanjut digunakan peta geologi detail daerah
Kampala (Pusat Sumber Daya Geologi, 2007 a) untuk melihat pengaruh litologi
dan struktur geologi terhadap sistem panas bumi.
1.5 Metoda Geokimia
Pada metoda geokimia, data yang digunakan adalah data kimia
manifestasi air panas, data kimia tanah dan udara tanah. Data tersebut digunakan
untuk memprediksi kondisi fluida reservoir.
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
2
1.5.1 Kimia Manifestasi Air Panas
Dalam eksplorasi geokimia, hal yang dapat ditentukan dari data kimia
manifestasi air panas adalah :
Sifat kimia air panas
Tipe fluida reservoir
Temperatur reservoir
Asal air panas
Pola aliran air panas
1.5.1.1 Sifat Kimia
Sifat kimia meliputi karakteristik tiap unsur, dimana rasio perbandingan
unsur-unsur kimia yang terkandung di dalam manifetasi air panas dapat
digunakan untuk mengetahui hal-hal sebagai berikut (Nicholson, 1993) :
Asal fluida reservoir
Kemungkinan terjadinya pencampuran
Aliran fluida panas bumi
Pemanasan uap air (steam heating)
Daerah permeabel (zona upflow)
Mendelineasi daerah potensi panas bumi
1.5.1.2 Tipe Fluida Reservoir
Dikenal 5 tipe fluida panas bumi dengan karakteristik sebagai berikut :
¾ Air Klorida
Umum dijumpai pada sistem bertemperatur tinggi (>225°C)
Mengandung Na+, K+, Ca+2, Mg+2 sebagai kation.
Berasosiasi dengan gas CO2 dan H2S.
pH netral atau sedikit asam dan basa tergantung CO2 terlarut.
Berasosiasi dengan zona alterasi argilik-propilitik.
Terbentuk endapan sinter silika.
Sangat baik sebagai geotermometer.
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
3
¾ Air Sulfat
Kandungan sulfat > 1000 ppm
SO4 tinggi akibat oksidasi H2S pada vadose zone dan menghasilkan
H2SO4 :
H2S + 2 O2 = H2SO4
Ditunjukkan dengan manifestasi berupa kolam lumpur.
Terbentuk di bagian paling dangkal pada sistem panas bumi akibat
kondensasi uap air ke dalam air permukaan.
Bersifat asam.
Berasosiasi dengan zona alterasi argilik lanjut.
Tidak dapat digunakan sebagai geotermometer.
¾ Air Bikarbonat
HCO3 merupakan anion utama.
Na merupakan kation utama.
Di bawah muka air tanah bersifat asam lemah, tetapi dapat bersifat
basa oleh hilangnya CO2 terlarut di permukaan.
Terbentuk pada daerah pinggir dan dangkal akibat adsorbsi gas CO2
dan kondensasi uap air ke dalam air tanah.
Berasosiasi dengan zona alterasi argilik.
Kehadiran batugamping di bawah permukaan dapat membentuk
endapan sinter travertin (CaCO3).
¾ Air Sulfat-Klorida
pH sekitar 2-5.
Komposisi klorida dan sulfat hampir sama.
Pada umumnya merupakan hasil pencampuran dari air klorida dan
sulfat.
¾ Dilusi Klorida-Bikarbonat
pH mendekati netral (6-8).
Klorida sebagai anion utama.
Hasil pelarutan air klorida oleh air tanah ataupun air bikarbonat.
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
4
1.5.1.3 Reservoir dan Asal Air Panas
Dengan
menggunakan
diagram
segitiga
Cl-Li-B,
maka
dapat
diinterpretasikan asal air panas yang muncul menjadi manifestasi di permukaan.
Bila kandungan Cl yang relatif lebih tinggi dibandingkan B dan Li, maka hal ini
menunjukkan bahwa air panas ini berasal dari proses volkanik magmatik yang
membawa gas HCl dan H2S terlarut (Nicholson, 1993). Bila kandungan B relatif
lebih tinggi dibanding Cl dan Li maka dapat diinterpretasikan bahwa batuan
sampingnya adalah batuan sedimen, dimana pengayaan manifestasi air panas di
permukaan tersebut dimungkinkan karena adanya interaksi fluida panas selama di
perjalanan menuju permukaan. Sedangkan bila kandungan Li relatif lebih tinggi
dibanding Cl dan B, maka dapat diperkirakan bahwa telah terjadi interaksi fluida
dengan batuan dalam proses migrasinya menuju permukaan, batuan yang
dimaksud dapat berupa batuan beku, piroklastik maupun metamorf.
1.5.1.4 Temperatur Reservoir
Dalam menghitung perkiraan awal temperatur reservoir maka metoda
yang digunakan adalah geotermometer dari data kimia air panas. Berikut ini
adalah syarat-syarat kelayakan suatu air panas dapat dijadikan sebagai
geotermometer :
Kecepatan aliran > 2 kg/detik.
Tidak terjadi hilang uap dan gas.
Temperatur mata air harus mendidih atau hampir mendidih (± > 90 0C).
pH mendekati netral.
Dari syarat-syarat di atas maka air tipe klorida merupakan tipikal air terbaik
sebagai geotermometer dikarenakan pH-nya yang netral. Berikut ini adalah
metoda-metoda yang digunakan dalam perhitungan larutan geotermal :
¾ Geotermometer Silika
T Kuarsa Adiabatik (0C) = (1522 / (5,75 – log SiO2)) – 273
Persamaan (1)
T Kuarsa Konduktif (0C) = (1309 / (5,19 – log SiO2)) – 273
Persamaan (2)
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
5
T Kalsedon (0C) = (1032 / (4,69 – log SiO2)) – 273
T Silika Amorf (0C) = (731 / (4,52 – log SiO2)) – 273
Persamaan (3)
Persamaan (4)
¾ Geotermometer K-Na
T (0C) Fournier = (1217 / (log (Na/K) + 1,483)) – 273
Persamaan (5)
T (0C) Giggenbach = (1390 / (log (Na/K) + 1,75)) – 273
Persamaan (6)
¾ Geotermometer Na-K-Ca
Persamaan (7)
T Na-K-Ca (0C) Fournier = 1647 / {(log (Na/K) + ȕ [log (¥Ca/Na)+2,06] + 2,47)} – 273
¾ Geotermometer K-Mg
T (0C) = (4410 / (14 - log (K2/Mg))) – 273
Persamaan (8)
1.5.2 Kimia Tanah dan Udara Tanah
Menurut Nicholson (1993), data kimia tanah dan udara tanah
dimaksudkan untuk mengetahui hal-hal berikut :
x
Mengidentifikasi daerah permeabel
x
Mengidentifikasi kemungkinan upflow
x
Mendelineasi daerah prospek
1.6 Metoda Geofisika
Metoda geofisika diterapkan untuk mengetahui sifat-sifat fisik batuan
yang ada di bawah permukaan. Adanya anomali sifat fisik batuan dapat kita
gunakan untuk memperkirakan keberadaan sistem panas bumi di bawah
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
6
permukaan. Dalam penelitian ini, ada 2 metoda geofisika yang digunakan berupa
metoda gravitasi (gaya berat) dan resistivitas (tahanan jenis).
1.6.1 Gravitasi (Gaya Berat)
Pengukuran gravitasi ditujukan untuk mengukur densitas batuan. Densitas
partikel untuk batuan biasanya tetap, namun akan berubah akibat perubahan
porositasnya terutama pada batuan vulkanik. Hal ini terjadi karena adanya proses
alterasi hidrotermal yang membentuk mineral ubahan yang dapat mengubah
densitas batuan tergantung pada jenis mineral yang dibentuk dan metoda gravitasi
tidak dapat menjadi acuan mutlak dalam mendeteksi inhomogenitas massa pada
suatu reservoir panas bumi. Dari anomali residual yang didapat dari metoda
inilah maka geologi bawah permukaannya, seperti keberadaan sumber panas yang
berkembang di daerah penelitian dapat diinterpretasikan (Sumintadireja, 2005).
1.6.2 Resistivitas (Tahanan Jenis)
Prinsip dari metoda ini adalah mengalirkan arus ke dalam bumi dan
mengukur beda potensial pada titik-titik tertentu. Harga beda potensial yang
terukur bergantung pada sifat kelistrikan batuan yang ada. Tujuan dari metoda ini
adalah untuk memperkirakan keberadaan reservoir di bawah permukaan dan
dimensi lateralnya, hal tersebut dapat diketahui dari nilai tahanan jenisnya,
apabila suatu batuan memiliki nilai resistivitas yang rendah maka dalam hal ini
batuan tersebut dimungkinkan mengandung material konduktif (mineral logam)
atau mengandung fluida (air) yang mengindikasikan bahwa batuan tersebut
memiliki porositas yang baik dan dapat diinterpretasikan sebagai zona reservoir
dalam suatu sistem panas bumi (Sumintadireja, 2005).
Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala,
Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan
7
