BAB IV ALTERASI HIDROTERMAL. Teori Dasar Alterasi hidrotermal adalah suatu proses yang terjadi akibat adanya interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan samping yang dilaluinya, sehingga membentuk deretan mineral hidrotermal tertentu pada kondisi fisika dan kimia tertentu pula (Browne, ). Menurut Browne (), dua proses utama pembentukan alterasi hidrotermal adalah sebagai berikut: a. Pengendapan mineral langsung (direct deposition) dari larutannya yang mengisi urat atau rongga. b. Penggantian (replacement) terhadap mineral primer yang tidak stabil pada lingkungan panasbumi dan kemudian terbentuklah mineral sekunder yang lebih stabil pada kondisi baru. Faktor utama yang mempengaruhi alterasi hidrotermal (Browne, ), yaitu: a. Temperatur b. Sifat kimia fluida hidrotermal c. Konsentrasi fluida hidrotermal d. Komposisi batuan samping e. Durasi aktivitas hidrotermal f. Permeabilitas
Corbett dan Leach () membagi zona ubahan berdasarkan kumpulan dan asosiasi mineral ubahan yang muncul pada kondisi kesetimbangan yang sama dan derajat ph (gambar ). Zona alterasi yang terbentuk adalah sebagai berikut: a. Argilik Lanjut (Advanced Argillic) Terdiri dari fasa mineral pada kondisi ph rendah, yang dicirikan oleh kehadiran mineral alunit, diaspor, dan pirofilit. b. Argilik (Argillic) Terdiri dari kumpulan mineral alterasi dengan ph lebih tinggi dibandingkan dengan ph zona alterasi argilik lanjut dan memiliki temperatur yang rendah (<0 o C). Zona ubahan ini didominasi oleh kaolinit, smektit, dan interlayer ilit-smektit. c. Filik (Phyllic) Zona alterasi ini terbentuk pada ph yang hampir sama dengan ph zona alterasi argilik dan memiliki temperatur yang sedang-tinggi (00-00 o C). Dicirikan oleh kehadiran mineral serisit atau muskovit. d. Propilitik (Propylitic) Zona ini terbentuk pada ph mendekati netral dengan temperatur tinggi (00-00 o C) yang dicirikan oleh kehadiran mineral epidot. Pada temperatur yang relatif lebih rendah dicirikan oleh ketidakhadiran mineral epidot biasanya dikenal sebagai zona subporfiritik. e. Potasik (Potassic) Zona alterasi ini terbentuk pada temperatur tinggi (>00 o C) dengan ph netral. Dicirikan oleh kehadiran mineral biotit, K-feldspar, kuarsa, dan magnetit.
Gambar. Himpunan Mineral Sekunder (Corbett dan Leach, ).
. Analisa Alterasi Hidrotermal Penentuan zona alterasi hidrotermal di daerah penelitian dilakukan dengan menggunakan dua analisa, yaitu: analisa petrografi dan analisa XRD (X-Ray Diffraction)... Analisa Petrografi Analisa ini dilakukan untuk mengidentifikasi total mineral teralterasi dan kehadiran mineral sekunder yang menjadi penciri zona alterasi tertentu pada sampel keratan batuan yang diambil pada sumur WW-, sampel keratan batuan yang diambil pada sumur WF-, sampel keratan batuan yang diambil pada sumur WA-, dan sampel inti bor yang diambil pada sumur WJ (lampiran A dan B)... Analisa XRD (X-Ray Diffaction) Analisa ini dilakukan pada sampel inti bor sumur WJ (tabel dan lampiran C). Tabel. Hasil Analisa XRD (X-Ray Diffraction) Pada Bulk Sample. Sumur Kedalaman (m) Kehadiran Mineral Berdasarkan Analisa XRD (X-Ray Diffraction) WJ 0, Kuarsa, Albit, Magnetit, Smektit,-0, Kuarsa, Magnetit, Smektit, Albit, Pirit -, Kuarsa, Magnetit, Albit, Klorit,-0, Kuarsa, Albit, Smektit, Magnetit, Pirit -, Kuarsa, Albit, Kalsit, Smektit, Ilit,-, Kuarsa, Smektit, Albit, Magnetit, Pirit,-, Kuarsa, Albit, Magnetit 0,-0, Kuarsa, Albit, Smektit, Ilit, Kristobalit
Berdasarkan hasil analisa XRD (X-Ray Diffraction) pada sumur WJ maka terdapat mineral primer berupa albit. Mineral sekunder berupa kuarsa, smektit, klorit, kalsit, ilit, kristobalit, pirit dan magnetit. Jadi, pada sumur WJ terdapat mineral lempung berupa klorit, smektit, dan ilit.. Zona Alterasi Hidrotermal di Daerah Penelitian Berdasarkan analisa petrografi maka terdapat tiga zona alterasi hidrotermal di daerah penelitian (gambar dan ). Pengelompokan zona alterasi ini dilakukan berdasarkan kehadiran himpunan mineral sekunder yang mengacu pada klasifikasi Corbett dan Leach (), yaitu: a. Zona Kuarsa-Mineral lempung (Kaolinit) b. Zona Kuarsa-Klorit-Kalsit±Anhidrit-Mineral lempung (Smektit) c. Zona Kuarsa±Wairakit-Epidot-Klorit-Kalsit±Anhidrit±Prehnit-Mineral lempung (Ilit).. Zona Kuarsa-Mineral lempung (Kaolinit) Zona ini hadir pada interval kedalaman - m (gambar ) sebagai ubahan dari Satuan Tuf Litik dan Satuan Breksi Piroklastik. Zona ini dicirikan oleh kehadiran mineral lempung yang diduga adalah kaolinit dalam jumlah yang melimpah serta mikrokristalin kuarsa (gambar ). Mineral lempung hadir melimpah menggantikan matriks sedangkan kuarsa hadir menggantikan butiran dan mengisi rongga.
Gambar. Penampang Zona Alterasi Daerah Penelitian.
Gambar. Penampang Korelasi Zona Alterasi Daerah Penelitian.
A A 0 0, mm 0 0 0 XPL PPL XPL // - Nicol X - Nicol Gambar. Foto sayatan tipis zona alterasi kuarsa-mineral lempung pada sumur WW- di kedalaman - m. Kuarsa (H-) dan mineral lempung yang diduga adalah kaolinit (J-). Gambar. Perajahan Mineral Zona Alterasi Kuarsa-Mineral lempung atau Argilik (Browne, ). Mengacu pada Corbett dan Leach () dan asosiasi kehadiran kuarsa dan kaolinit maka zona ini sebanding dengan zona alterasi argilik yang terbentuk pada ph yang asam dengan temperatur berdasarkan hasil perajahan mineral antara 0-0 o C (gambar ).
.. Zona Kuarsa-Klorit-Kalsit±Anhidrit-Mineral lempung (Smektit) Zona ini hadir pada interval kedalaman - m sebagai ubahan dari Satuan Andesit, Satuan Breksi Piroklastik, dan Satuan Tuf Litik. Mineral sekunder berupa kuarsa, klorit, kalsit, dan mineral lempung hadir pada setiap kedalaman. Sedangkan anhidrit (gambar ) hadir pada sumur WW- pada kedalaman - m, 00-0 m, - m, - m. Pada sumur WF- anhidrit hadir pada kedalaman m, m, m, dan m. Pada sumur WA- anhidrit hanya hadir pada kedalaman 0-00 m (gambar ). Berdasarkan analisa XRD (X- Ray Diffraction) yang dilakukan pada sampel inti bor sumur WJ pada kedalaman 0, m maka dapat diketahui bahwa mineral lempung pada zona ini adalah smektit. A A 0 0 0 0 XPL PPL // - Nicol XPL X - Nicol A A 0 0, mm 0 0 0 XPL PPL XPL Gambar. Foto sayatan tipis zona alterasi kuarsa-klorit-kalsit±anhidrit-mineral lempung pada sumur WW- di kedalaman - m. Kuarsa (H- atas), klorit (D- atas), anhidrit (H- bawah). 0
Gambar 0. Perajahan Mineral Zona Alterasi Kuarsa-Klorit-Kalsit±Anhidrit-Mineral lempung atau Subpropilitik (Browne, ). Berdasarkan Corbett dan Leach () dan kehadiran asosiasi mineral kuarsa, klorit, kalsit, anhidrit, dan smektit maka zona ini dapat disebandingkan dengan zona subpropilitik yang terbentuk pada kondisi ph netral dan kisaran temperatur berdasarkan hasil perajahan mineral antara 0-0 o C (gambar 0)... Zona Kuarsa±Wairakit-Epidot-Klorit-Kalsit±Anhidrit±Prehnit-Mineral lempung (Ilit) Zona ini hadir pada interval kedalaman antara 0- m sebagai ubahan dari Satuan Andesit. Kuarsa, klorit, kalsit, epidot dan mineral lempung yang diduga adalah ilit hadir pada setiap kedalaman. Sedangkan wairakit hanya hadir pada sumur WA- di kedalaman 0- m dan 00-0 m. Prehnit hadir pada sumur WW- di kedalaman - m, - m, dan - m. Sedangkan pada sumur WF- prehnit hadir hanya di kedalaman m. Anhidrit
hadir pada sumur WW- di kedalaman - m dan - m. Pada sumur WF- anhidrit hadir di kedalaman m serta pada sumur WA- di kedalaman 0- m, 00-0 m, 00-0 m, dan 0- m (gambar ). Pada sumur WA- di kedalaman 0-m dan 00-0 m terdapat mineral wairakit yang dipotong oleh mineral epidot. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan temperatur dari 00 o C, saat wairakit terbentuk, menjadi 0 o C, saat epidot terbentuk, di zona ini (gambar ). A A 0 0, mm 0 0 0 XPL PPL XPL // - Nicol X - Nicol Gambar. Foto sayatan tipis zona alterasi kuarsa±wairakit-epidot-klorit-kalsit±anhidrit±prehnit-mineral lempung pada sumur WA- di kedalaman 0- m. Wairakit (G- dan K-), epidot (I-), klorit (G-), mineral lempung yang diduga adalah ilit (B-). Berdasarkan Corbett dan Leach () dan kehadiran asosiasi mineral kuarsa, wairakit, epidot, klorit, kalsit, anhidrit, prehnit, dan ilit maka zona ini dapat disebandingkan dengan zona propilitik yang terbentuk pada kondisi ph netral dan kisaran temperatur berdasarkan hasil perajahan mineral antara 0-0 o C (gambar ).
Gambar. Perajahan Mineral Zona Alterasi Kuarsa±Wairakit-Epidot-Klorit-Kalsit±Anhidrit±Prehnit-Mineral lempung atau Propilitik (Browne, ).. Korelasi Zona Alterasi Berdasarkan analisa petrografi maka dilakukan korelasi zona alterasi hidrotermal yang dilakukan pada sumur WW-, WF-, WA-, dan WJ. Terdapat tiga zona alterasi hidrotermal di daerah penelitian, yaitu: zona alterasi argilik, subpropilitik, dan propilitik (gambar ).
. Sistem Panasbumi Terdapat beberapa persyaratan dalam pembentukan sistem panasbumi (Gupta, H., dkk, 00), yaitu: a. Adanya sumber panas berupa magma atau sisa panas dari batuan terobosan. b. Adanya batuan reservoir yang menyimpan fluida panasbumi. c. Adanya batuan penudung (caprock) sebagai penahan uap air agar panas tidak keluar. Berdasarkan beberapa persyaratan terbentuknya sistem panasbumi, maka di daerah penelitian terdapat tiga zona berdasarkan kehadiran mineral sekunder sebagai indikator tipe alterasi hidrotermal, yaitu: zona penudung (caprock), zona transisi, dan zona reservoir... Zona Penudung (caprock) Pada sistem panasbumi, batuan penudung terdiri dari lapisan batuan yang impermeabel dan memiliki kemampuan untuk menahan uap panas di dalam reservoir (Gupta, H., dkk, 00). Pada zona ini dibutuhkan lapisan batuan yang didominasi oleh mineral lempung. Di Lapangan Wayang Windu bagian selatan, zona penudung (caprock) disebandingkan dengan zona alterasi argilik yang berada pada kedalaman - m dengan kisaran temperatur antara 0-0 o C... Zona Transisi Pada sistem panasbumi, zona transisi umumnya dicirikan oleh kehadiran mineral anhidrit dan kalsit. Zona ini disebandingkan dengan zona alterasi subpropilitik. Terdapat pada kedalaman - m. Memiliki kisaran temperatur antara 0-0 o C.
.. Zona Reservoir Pada sistem panasbumi, zona ini merupakan tempat tersimpannya fluida panasbumi dan dijadikan sebagai target pengeboran panasbumi yang dicirikan oleh kehadiran epidot pertama kali. Di daerah penelitian, zona reservoir disebandingkan dengan zona alterasi propilitik yang terbentuk pada temperatur antara 0-0 o C. Temperatur reservoir di daerah penelitian berdasarkan geotermometer mineral yang dihasilkan dari perajahan mineral adalah 0-0 o C yang terdapat pada kedalaman lebih dari 0 m.. Perubahan Fluida Hidrotermal Studi terhadap kehadiran himpunan mineral hidrotermal berdasarkan analisa petrografi yang di lakukan di daerah penelitian menunjukkan adanya perbedaan sifat kimia dan temperatur fluida hidrotermal. Perbedaan sifat kimia dan temperatur fluida hidrotermal tersebut dicirikan oleh adanya perbedaan zona alterasi yang terbentuk di daerah penelitian, yaitu: zona alterasi argilik, subpropilitik, dan propilitik. Berdasarkan hasil perajahan temperatur pada zona alterasi kuarsa-mineral lempung (kaolinit), kuarsa-klorit-kalsit±anhidrit-mineral lempung (smektit), dan kuarsa±wairakit-epidot-kloritkalsit±anhidrit±prehnit-mineral lempung (ilit), maka dapat diketahui bahwa fluida hidrotermal telah mengalami perubahan saat mengalir naik ke permukaan. Pada mulanya fluida hidrotermal memiliki ph netral dan temperatur antara 0-0 o C yang mengubah Satuan Andesit pada kedalaman 0- m sehingga membentuk zona alterasi kuarsa±wairakit-epidot-klorit-kalsit±anhidrit±prehnit-mineral lempung (ilit) atau yang disebandingkan dengan zona propilitik. Akibat adanya perubahan densitas, maka fluida hidrotermal tersebut naik menuju kedalaman - m. Di kedalaman ini fluida hidrotermal ber-ph netral tersebut mengalami penurunan temperatur menjadi 0-0 o C, dan berinteraksi dengan Satuan Andesit, Satuan Tuf Litik, dan Satuan Breksi Piroklastik sehingga terbentuk zona kuarsa-klorit-kalsit±anhidrit-mineral lempung (smektit) yang disebandingkan dengan zona
alterasi subpropilitik. Pada kedalaman m sampai ke permukaan, fluida hidrotermal tersebut mendingin menjadi 0-0 o C dan memiliki ph asam. Perubahan ph ini terjadi akibat adanya interaksi antara uap air yang telah mengalami kondensasi dengan fluida hidrotermal. Akibat terjadinya interaksi antara fluida hidrotermal tersebut dengan Satuan Tuf Litik dan Satuan Breksi Piroklastik, maka terbentuk zona kuarsa-mineral lempung (kaolinit) yang disebandingkan dengan zona alterasi argilik.