BAB 1 PENDAHULUAN. Potensi Panas Bumi Berdasarkan Metoda Geokimia Daerah Kampala, Kabupaten Sinjai, Provinsi Sulawesi Selatan

Transkripsi

1 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 CO 2,NO x, serta SO x 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) 1

2 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. 2

3 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 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 Tipe Fluida Reservoir Dikenal 5 tipe fluida panas bumi dengan karakteristik sebagai berikut : Air Klorida Umum dijumpai pada sistem bertemperatur tinggi (>225 C) Mengandung Na +, K +,Ca +2,Mg +2 sebagai kation. Berasosiasi dengan gas CO 2 dan H 2 S. ph netral atau sedikit asam dan basa tergantung CO 2 terlarut. Berasosiasi dengan zona alterasi argilik-propilitik. Terbentuk endapan sinter silika. Sangat baik sebagai geotermometer. 3

4 Air Sulfat Kandungan sulfat > 1000 ppm SO 4 tinggi akibat oksidasi H 2 Spadavadose zone dan menghasilkan H 2 SO 4 : H 2 S+2O 2 =H 2 SO 4 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. Air Bikarbonat HCO 3 merupakan anion utama. Na merupakan kation utama. Di bawah muka air tanah bersifat asam lemah, tetapi dapat bersifat basa oleh hilangnya CO 2 terlarut di permukaan. Terbentuk pada daerah pinggir dan dangkal akibat adsorbsi gas CO 2 dan kondensasi uap air ke dalam air tanah. Berasosiasi dengan zona alterasi argilik. Kehadiran batugamping di bawah permukaan dapat membentuk endapan sinter travertin (CaCO 3 ). Air Sulfat-Klorida ph sekitar 2-5. Komposisi klorida dan sulfat hampir sama. Pada umumnya merupakan hasil pencampuran dari air klorida dan sulfat. Dilusi Klorida-Bikarbonat ph mendekati netral (6-8). Klorida sebagai anion utama. Hasil pelarutan air klorida oleh air tanah ataupun air bikarbonat. 4

5 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 H 2 S 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 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 0 C). 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 : Geotermometer Silika T Kuarsa Adiabatik ( 0 C) = (1522 / (5,75 log SiO 2 )) 273 Persamaan (1) T Kuarsa Konduktif ( 0 C) = (1309 / (5,19 log SiO 2 )) 273 Persamaan (2) 5

6 T Kalsedon ( 0 C) = (1032 / (4,69 log SiO 2 )) 273 Persamaan (3) T Silika Amorf ( 0 C) = (731 / (4,52 log SiO 2 )) 273 Persamaan (4) Geotermometer K-Na T( 0 C) Fournier = (1217 / (log (Na/K) + 1,483)) 273 Persamaan (5) T( 0 C) Giggenbach = (1390 / (log (Na/K) + 1,75)) 273 Persamaan (6) Geotermometer Na-K-Ca Persamaan (7) T Na-K-Ca ( 0 C) Fournier = 1647 / {(log (Na/K) + [log ( Ca/Na)+2,06] + 2,47)} 273 Geotermometer K-Mg T( 0 C) = (4410 / (14 - log (K 2 /Mg))) 273 Persamaan (8) Kimia Tanah dan Udara Tanah Menurut Nicholson (1993), data kimia tanah dan udara tanah dimaksudkan untuk mengetahui hal-hal berikut : Mengidentifikasi daerah permeabel Mengidentifikasi kemungkinan upflow 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 6

7 permukaan. Dalam penelitian ini, ada 2 metoda geofisika yang digunakan berupa metoda gravitasi (gaya berat) dan resistivitas (tahanan jenis) 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) 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). 7