Studi Alterasi Hidrotermal dan Kimia Air Pada Sumur WW-2, WF-2,WA-3, dan WJ di Lapangan Panasbumi Wayang Windu Bagian Selatan, Pangalengan, Jawa Barat

Transkripsi

1 Studi Alterasi Hidrotermal dan Kimia Air Pada Sumur WW-2, WF-2,WA-3, dan WJ di Lapangan Panasbumi Wayang Windu Bagian Selatan, Pangalengan, Jawa Barat Tugas Akhir B Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan tingkat sarjana (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Oleh: Anjani Puspadianti A. M. NIM Program Studi Teknik Geologi Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung 2010

2 LEMBAR PENGESAHAN Studi Alterasi Hidrotermal dan Kimia Air Pada Sumur WW-2, WF-2,WA-3, dan WJ di Lapangan Panasbumi Wayang Windu Bagian Selatan, Pangalengan, Jawa Barat Tugas Akhir B Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan tingkat sarjana (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Penulis Anjani Puspadianti A. M. NIM Menyetujui, Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Emmy Suparka Ir. Niniek Rina Herdianita, M. Sc. NIP NIP

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan karunia-nya kepada Penulis sehingga Laporan Tugas Akhir yang berjudul Studi Alterasi Hidrotermal dan Kimia Air Pada Sumur WW-2, WF-2,WA-3, dan WJ di Lapangan Panasbumi Wayang Windu Bagian Selatan, Pangalengan, Jawa Barat dapat diselesaikan. Laporan ini disusun untuk memenuhi syarat kelulusan tingkat sarjana (S1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya atas dorongan, bimbingan dan bantuan selama persiapan sampai akhir penulisan laporan ini kepada : 1. Ayah, Ibu, dan Teh Anggi yang telah banyak memberikan dukungan baik secara moril, materil dan spiritual sehingga Penulis dapat menyelesaikan laporan ini. 2. Ibu Prof. Dr. Emmy Suparka dan Ibu Ir. Niniek Rina Herdianita, selaku pembimbing tugas akhir yang berkenan meluangkan waktu serta memberikan ilmu selama bimbingan hingga penulisan laporan ini. 3. Mas Yudi Indra Kusumah, yang telah memberikan kesempatan untuk melakukan penelitian di Lapangan Panas Bumi Wayang Windu. Teh Oga, Mbak Santi, dan Lukman atas ilmu-ilmunya yang didapatkan di kantor. Pak Sultan, Mas Ian, Pak Yoyo, Pak Agus atas bantuannya dalam pengambilan sampel di gudang core selama Penulis berada di Lapangan Panasbumi Wayang Windu, 4. Seluruh staf pengajar di Program Studi Teknik Geologi yang telah memberikan banyak ilmu dan pengetahuan tentang geologi, segenap staf Tata Usaha dan Perpustakaan terimakasih atas bantuan yang diberikan. 5. Ryan D. Pradhana terimakasih atas perhatian, dorongan, dan kesabaran selama Penulis melakukan penelitian dan penulisan laporan ini. 6. Elfina sebagai teman seperjuangan melakukan penelitian tugas akhir di Jakarta, di Pangalengan, dan di laboratorium Petrografi, Yunia, Irfan selaku teman satu bimbingan bersama Ibu Rina, Mbak Ojes, Ka Lia, Teh Gita, dan teman-teman Teknik Geologi, khususnya angkatan 2006 yang tidak bisa disebutkan satu per satu. 7. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu hingga kegiatan ini berjalan dengan baik, Mohon maaf apabila ada kekurangan. Penulis juga akan sangat berterimakasih apabila terdapat kritik dan saran membangun, sehingga Penulis akan menyusun laporan yang lebih baik di kemudian hari. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi Penulis sendiri maupun bagi pihak manapun yang memerlukan. Bandung, September 2010 Anjani Puspadianti A. M. NIM iv

4 Studi Alterasi Hidrotermal dan Kimia Air Pada Sumur WW-2, WF-2,WA-3, dan WJ di Lapangan Panasbumi Wayang Windu Bagian Selatan, Pangalengan, Jawa Barat Sari Daerah penelitian terletak di Lapangan Panasbumi Wayang Windu bagian selatan pada posisi geografis 107 o o BT dan 7 o o LS, secara administratif termasuk dalam wilayah Pangalengan, Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Penelitian dikhususkan pada hasil pengeboran di sumur WW-2, WF-2, WA-3, dan WJ. Berdasarkan hasil analisa petrografi yang dilakukan pada 40 sampel keratan batuan dan 12 sampel inti bor pada sumur WW-2, WF-2, WA-3, dan WJ, litologi di daerah penelitian dapat dibedakan menjadi tiga satuan tidak resmi, yaitu (dari tua kemuda): Satuan Andesit, Satuan Tuf Litik, dan Satuan Breksi Andesit. Zona alterasi hidrotermal yang terbentuk di daerah penelitian berupa zona: Kuarsa-Mineral lempung (Kaolinit), Kursa-Klorit-Kalsit±Anhidrit-Mineral lempung (Smektit), Kuarsa-Klorit- Kalsit±Wairakit-Epidot±Anhidrit±Prehnit-Mineral lempung (Ilit). Berdasarkan kehadiran mineral alterasi hidrotermal, maka dapat diketahui bahwa temperatur reservoir adalah o C pada bagian atas reservoir di kedalaman 1270 m. Berdasarkan analisa kimia air yang diambil pada sumur WF-2 dan WA-3, fluida hidrotermal kini adalah tipe air klorida bertemperatur o C. Perbandingan antara analisa petrografi dan analisa kimia air menunjukkan bahwa fluida hidrotermal pada saat ini mengalami penurunan konsentrasi unsur-unsur terlarut berupa magnesium (Mg) dan kalsium (Ca), serta terjadi peningkatan konsentrasi potasium (K). Selain itu, terdapat dua pola arah ph yang berbeda, yaitu menjadi lebih asam dan lebih basa di reservoir. Kata kunci: Lapangan Panasbumi Wayang Windu, alterasi hidrotermal, geotermometer, diagram aktivasi. ii

5 Hydrothermal Alteration and Water Chemistry Study in WW-2, WF-2, WA-3 and WJ Wells in Geothermal Field of Southern Wayang Windu, Pangalengan, West Java. Abstract Research area is located in the southern Geothermal Field of Wayang Windu. Geographically, Research area is in 107 o o E and 7 o o S, and administratively in Pangalengan, Kabupaten Bandung, West Java. Based on petrography analysis of 40 samples of cutting and 12 samples of core from WW-2, WF-2, WA-3 and WJ, the research area consists of three unofficial lithology units, they are: Andesite Unit, Lithic Tuff Unit, Andesitic Breccia. There are three hydrothermal alteration zones which are formed in the research area, they are: Quartz-Clay Minerals (Kaolinite), Quartz-Chlorite-Calcite±Anhidrite-Clay Minerals (Smectite), Quartz-Chlorite-Calcite±Wairakite-Epidote ±Anhidrite±Prehnite-Clay Minerals (Illite). Based on alteration hydrothermal minerals, temperature of reservoir was between 250 and 320 o C with top of reservoir at 1270m. Analyses of water chemistry take from WF-2 and WA-3 indicate that the reservoir now has chloride type water with temperature of o C. A comparison between petrology and water chemistry analysis, shows that nowadays there is a decrease in the concentration of soluble elements of magnesium (Mg) and calcium (Ca),beside that there is a increase in the concentration of potassium (K) in the reservoir fluid. There are two trend of ph in the reservoir, they are: more acid and more alkaline. Keywords: Wayang Windu Geothermal Field, hydrothermal alteration, geothermometer, activity diagrams. iii

6 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL i SARI ii ABSTRACT iii KATA PENGANTAR iv DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR TABEL x DAFTAR LAMPIRAN xi BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Lokasi Penelitian Permasalahan Metode Penelitian Tahap Pendahuluan Tahap Pengambilan Data Tahap Analisa dan Pengolahan Data Tahap Penyusunan Tugas Akhir B Sistematika Penulisan Peneliti Terdahulu 9 BAB II. GEOLOGI REGIONAL Struktur Geologi Regional Stratigrafi Regional 12 BAB III. SATUAN LITOLOGI DAERAH PENELITIAN Analisa Litologi Satuan Litologi 13 v

7 3.2.1 Satuan Andesit Satuan Tuf Litik Satuan Breksi Piroklastik Korelasi Satuan Litologi Daerah Penelitian 21 BAB IV. ALTERASI HIDROTERMAL Teori Dasar Analisa Alterasi Hidrotermal Analisa Petrografi Analisa XRD (X-Ray Diffraction) Zona Alterasi Hidrotermal di Daerah Penelitian Zona Kuarsa-Mineral lempung (Kaolinit) Zona Kuarsa-Klorit-Kalsit±Anhidrit-Mineral lempung (Smektit) Zona Kuarsa±Wairakit-Epidot-Klorit-Kalsit±Anhidrit±Prehnit- Mineral lempung (Ilit) Korelasi Zona Alterasi Hidrotermal Sistem Panasbumi Zona Penudung (Caprock) Zona Transisi Zona Reservoir Perubahan Fluida Hidrotermal 35 BAB V. KIMIA AIR Tinjauan Umum Tipe Air Geotermometer Diagram Aktivasi 41 BAB VI. DISKUSI Perbandingan Antara Analisa Petrografi dan Kimia Air Evolusi Fluida Hidrotermal 45 vi

8 BAB VII. KESIMPULAN 46 DAFTAR PUSTAKA 47 vii

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Lokasi Lapangan Wayang Windu. 2 Gambar 2. Lokasi sumur penelitian di Lapangan Panasbumi Wayang Windu Bagian Selatan. 4 Gambar 3. Diagram Alir Penelitian. 8 Gambar 4 Peta Geologi Daerah Penelitian. 11 Gambar 5. Penampang Satuan Litologi di Daerah Penelitian. 14 Gambar 6. Penampang Korelasi Satuan Litologi Daerah Penelitian. 15 Gambar 7. Foto sayatan tipis andesit piroksen pada sumur WA-3 di kedalaman m. 17 Gambar 8. Foto sayatan tipis andesit pada sumur WW-2 di kedalaman m. 17 Gambar 9. Foto sayatan tipis breksi andesit pada sumur WA-3 di kedalaman m. 18 Gambar 10. Foto sayatan tipis andesit pada sumur WF-2 di kedalaman 195 m. 19 Gambar 11. Foto sayatan tipis breksi andesit pada sumur WW-2 di kedalaman m. 19 Gambar 12. Foto sayatan tipis breksi andesit pada sumur WJ di kedalaman 1649, m. 20 Gambar 13. Foto sayatan tipis andesit piroksen pada sumur WJ di kedalaman 1107,3 m. 21 Gambar 14. Himpunan mineral sekunder (Corbett dan Leach, 1996). 24 Gambar 15. Penampang Zona Alterasi Daerah Penelitian. 27 viii

10 Gambar 16.Penampang Korelasi Zona Alterasi Daerah Penelitian. 28 Gambar 17. Foto sayatan tipis zona alterasi kuarsa-mineral lempung pada Sumur WW-2 di kedalaman m. 29 Gambar 18. Perajahan mineral zona alterasi kuarsa-mineral lempung (argilik). 29 Gambar 19. Foto sayatan tipis zona alterasi kuarsa-klorit-kalsit±anhidritmineral lempung pada sumur WW-2 di kedalaman m. 30 Gambar 20. Perajahan mineral zona alterasi kuarsa-klorit-kalsit±anhidritmineral lempung (subpropilitik). 31 Gambar 21. Foto sayatan tipis zona alterasi kuarsa±wairakit-epidot-kloritkalsit±anhidrit±prehnit-mineral lempung pada sumur WA-3 di kedalaman m. 32 Gambar 22. Perajahan mineral zona alterasi kuarsa±wairakit-epidot-kloritkalsit±anhidrit±prehnit-mineral lempung (propilitik). 33 Gambar 23. Kandungan relatif Cl, SO 4, dan HCO 3 (mg/kg). 39 Gambar 24. Pengeplotan Geotermometer Na-K-Mg (Giggenbach, 1988). 41 Gambar 25. Diagram Aktivasi Log ak + /ah + vs Log aca 2+ /a 2 H + dan Log amg 2+ /a 2 H + vs Log aca 2+ /a 2 H Gambar 26. Perbandingan Analisa Petrografi dan Kimia Air Pada Diagram Aktivasi Log ak + /ah + vs Log aca 2+ /a 2 H Gambar 27. Perbandingan Analisa Petrografi dan Kimia Air Pada Diagram Log amg 2+ /a 2 H + vs Log aca 2+ /a 2 H ix

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Penamaan Litologi Berdasarkan Laporan Petrologi (Kingston Morisson Limited, 1998). 7 Tabel 2. Hasil Analisa XRD (X-Ray Diffraction). 25 Tabel 3. Hasil Analisa Kimia Air di Sumur WA-3 dan WF Tabel 4. Perhitungan Geotermometer Na-K (Giggenbach, 1988) Pada Sumur WA-3 dan WF Tabel 5. Hasil Perhitungan Log ak + /ah +, Log aca 2+ /a 2 H +, dan Log amg 2+ /a 2 H + Pada Sumur WA-3 dan WF-2 pada sumur WA-3 dan WF x

12 DAFTAR LAMPIRAN A. Lampiran Tabulasi Data Sumur B. Lampiran Sayatan Petrografi C. Lampiran Grafik Analisa XRD (X-Ray Diffraction) D. Lampiran Perhitungan Diagram Akivasi xi