bab iv sistem panas bumi - perpustakaan digital itb ... bab iv sistem panas bumi iv.1 dasar teori...

20
71 Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2, yaitu sistem panas bumi dominasi air dan sistem panasbumi dominasi uap. 1. Sistem panas bumi dominasi air Sistem panas bumi dominasi air adalah sistem panas bumi dengan reservoir yang terdiri dari lebih 60% air. Air yang mengisi reservoir adalah air alkali klorida ber- pH netral yang terpanaskan oleh sumber panas berupa pluton yang mendingin (Hochstein and Browne, 2000). Air yang mengisi reservoir kemudian mendidih atau bercampur dengan fluida lain atau mendingin (Gambar IV.1). Boiling (mendidih) adalah proses yang sangat penting untuk dapat menghasilkan air dengan berbagai kadar salinitas dan gas. Sebaliknya pencampuran akan menurunkan berbagai unsur terlarut, termasuk gas. Pada sistem dengan dominasi air, air yang mengisi reservoir akan mempengaruhi kondisi temperatur dan tekanan. Di reservoir baik temperatur dan tekanan akan bertambah tinggi seriring dengan kedalaman (Gambar IV.3). Di reservoir air juga akan mengendapkan mineral-mineral alterasi hidrotermal, seperti epidot dan wairakit. Umumnya kehadiran epidot digunakan sebagai indikator kehadiran zona reservoir. Tergantung pada temperatur reservoir, mineral lain dapat terbentuk, seperti aktinolit pada temperatur 280 0 hingga lebih dari 330 0 C, wairakit pada temperatur 220 0 -300 0 C, prehnit pada temperatur 250 0 -310 0 C, dan garnet pada temperatur >300 0 C Di atas reservoir terdapat batuan penudung yang merupakan zona kondensasi uap. Zona ini terdiri dari mineral-mineral impermeable, seperti kaolin, smektit, alunit yang terbentuk sebagai hasil dari interaksi antara air kondensat dengan air tanah dekat permukaan. Pada daerah di antara zona batuan penudung (caprock) dan reservoir, terdapat zona kondensasi yang ditunjukkan oleh kehadiran anhidrit dan

Upload: buidung

Post on 23-May-2018

225 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

71

Bab IV Sistem Panas Bumi

IV.1 Dasar Teori

Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi

2, yaitu sistem panas bumi dominasi air dan sistem panasbumi dominasi uap.

1. Sistem panas bumi dominasi air

Sistem panas bumi dominasi air adalah sistem panas bumi dengan reservoir yang

terdiri dari lebih 60% air. Air yang mengisi reservoir adalah air alkali klorida ber-

pH netral yang terpanaskan oleh sumber panas berupa pluton yang mendingin

(Hochstein and Browne, 2000). Air yang mengisi reservoir kemudian mendidih

atau bercampur dengan fluida lain atau mendingin (Gambar IV.1). Boiling

(mendidih) adalah proses yang sangat penting untuk dapat menghasilkan air

dengan berbagai kadar salinitas dan gas. Sebaliknya pencampuran akan

menurunkan berbagai unsur terlarut, termasuk gas.

Pada sistem dengan dominasi air, air yang mengisi reservoir akan mempengaruhi

kondisi temperatur dan tekanan. Di reservoir baik temperatur dan tekanan akan

bertambah tinggi seriring dengan kedalaman (Gambar IV.3). Di reservoir air juga

akan mengendapkan mineral-mineral alterasi hidrotermal, seperti epidot dan

wairakit. Umumnya kehadiran epidot digunakan sebagai indikator kehadiran zona

reservoir. Tergantung pada temperatur reservoir, mineral lain dapat terbentuk,

seperti aktinolit pada temperatur 2800 hingga lebih dari 3300C, wairakit pada

temperatur 2200-3000C, prehnit pada temperatur 2500-3100C, dan garnet pada

temperatur >3000 C

Di atas reservoir terdapat batuan penudung yang merupakan zona kondensasi uap.

Zona ini terdiri dari mineral-mineral impermeable, seperti kaolin, smektit, alunit

yang terbentuk sebagai hasil dari interaksi antara air kondensat dengan air tanah

dekat permukaan. Pada daerah di antara zona batuan penudung (caprock) dan

reservoir, terdapat zona kondensasi yang ditunjukkan oleh kehadiran anhidrit dan

Page 2: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

72

kalsit hasil kondensasi gas CO2 dan H2S. Hochstein and Browne, (2000)

menggambarkan sistem panasbumi dominasi air seperti pada gambar IV.1.

Gambar IV.1. Sistem panas bumi dengan dominasi air (Hochstein and Browne, 2000).

2. Sistem panas bumi dominasi uap

Hochstein and Browne (2000) menyatakan bahwa sistem panas bumi dominasi

uap adalah sistem panas bumi dengan reservoir yang terisi oleh lebih dari 60%

uap air (Gambar IV.2) Pada sistem ini uap merupakan fasa yang mempunyai

mobilitas tinggi dan akan mengisi bagian rekahan, atau rongga yang terbuka pada

batuan, sedangkan air lebih cenderung diam dan mengisi pori batuan. Fumarol,

tanah beruap dan mata air panas dengan komposisi air asam sulfat merupakan

karakteristik manifestasi panas bumi yang muncul di permukaan.

Berbeda halnya dengan sistem dominasi air, uap tidak mengontrol temperatur dan

tekanan di reservoir. Pada sistem panas bumi dominasi uap, kondisi tekanan dan

temperatur adalah konstan terhadap kedalaman (Gambar IV.3). Temperatur

reservoir umumnya berkisar 2360C (Nicholson, 1993). Di atas reservoir, uap air

akan terkondensasi dan membentuk zona kondesasi. Zona kondensasi ini

merupakan lapisan tidak permeabel yang menyelimuti reservoir, sehingga

reservoir menjadi sangat tertutup dan tidak memberi kesempatan uap untuk lepas.

Zona kondensasi ini biasanya didominasi oleh kehadiran mineral anhidrit, kalsit.

Page 3: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

73

Gambar IV.2 adalah model dari sistem panas bumi dengan reservoir dominasi

uap.

Gambar IV.2. Sistem panas bumi dengan dominasi uap (Hochstein and Browne, 2000).

Gambar IV.3. Perbedaan profil temperatur dan tekanan untuk sistem panasbumi dengan dominasi uap (a) dan sistem panas bumi dominasi air (b).

Page 4: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

74

IV.2 Karakteristik Sumur Penelitian

Sumur yang dijadikan sebagai ojek penelitian terdiri dari tiga sumur, yaitu sumur

WWT-1 dan WWD-2 yang terletak pada daerah reservoir dengan dominasi air,

dan sumur WWQ-5 yang terletak pada daerah reservoir dengan dominasi uap

(Bogie dkk., 2008 )

IV.2.1 Sumur WWT-1

Sumur WWT-1 adalah sumur yang terletak pada lereng barat Gunung Wayang

dengan koordinat 790302mE, 9202476mS (UTM 48S). Berdasarkan pemerian

mineral alterasi, diperoleh tiga zona yang berkaitan dengan sistem panasbumi.

Zona tersebut adalah zona batuan penudung (caprock) pada kedalaman hingga 75

m, zona kondensasi pada kedalaman 75 hingga 1093 m, dan zona reservoir pada

kedalaman di bawah 1093 m. Zona batuan penudung (caprock) dicirikan oleh

kehadiran mineral-mineral impermeable seperti smektit, kaolinit, sedangkan

kondensasi ditunjukkan oleh kehadiran kalsit dan anhidrit sebagai hasil

kondensasi gas CO2 dan H2S. Reservoir mulai hadir pada kedalaman 1093 m,

ditunjukkan dengan awal hadirnya epidot.

IV.2.1.1 Karakteristik Permeabilitas Reservoir

Karakteristik permeabilitas reservoir ditafsirkan dengan menggunakan data sumur

yang berupa zona hilang sirkulasi, ditambah pemerian mineral alterasi berupa

kehadiran adularia yang merupakan mineral petunjuk permeabilitas. Zona hilang

sirkulasi adalah zona dimana lumpur atau air yang dipompakan ke dalam sumur

selama pemboran hilang sebagian atau seluruhnya. Faktor penyebab hilang dan

besarnya sirkulasi adalah porositas, permeabilitas batuan, baik berupa kekar

ataupun sesar.

Pada sumur WWT-1, data hasil pengeboran tidak menunjukkan kehadiran zona

hilang sirkulasi, demikian pula halnya dengan hasil analisa petrografi yang tidak

Page 5: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

75

menunjukkan kehadiran adularia. Ketidakhadiran zona hilang sirkulasi dan

adularia menunjukkan bahwa kondisi permeabilitas reservoir sumur WWT-1 tidak

baik.

IV.2.1.2 Karakteristik Temperatur Reservoir

Karakteristik temperatur reservoir ditunjukkan oleh perbandingan antara

temperatur berdasarkan mineral dibandingkan dengan temperatur sumur yang

mewakili kondisi pada masa kini.. Pada zona reservoir sumur WWT-1, temperatur

mineral berkisar antara 250- 3000 C berdasarkan kehadiran epidot. Selain epidot,

hadir pula prehnit yang terbentuk pada temperatur 240-3100 C, aktinolit yang

terbentuk pada temperatur 280-3200C, dan wairakit yang menunjukkan temperatur

pembentukkan berkisar 220-3000C. Kehadiran prehnit pada kedalaman 1333-1336

m dan 1573-1576 m, dan aktinolit pada kedalaman 1990-1993 m, selanjutnya

mempengaruhi pemerian temperatur berdasarkan geotermometer mineral (Gambar

IV.4)

Kurva temperatur pada sumur WWT-1 menunjukkan pola temperatur yang

bertambah tinggi seiring dengan bertambahnya kedalaman Pola ini merupakan

pola yang khas dari sistem reservoir dominasi air. Perbandingan antara kurva

temperatur mineral dengan kurva temperatur hasil pengeboran menunjukkan telah

terjadi pendinginan pada reservoir sumur WWT-1, yaitu dari temperatur 2500 C

menjadi 2200 C.(Gambar IV.4).

Pada reservoir kedalaman 1800-2000 m, profil temperatur sumur menunjukkan

penurunan temperatur yang signifikan. Analisa petrografi contoh serbuk bor pada

kedalaman 1813-1816 m menunjukkan kehadiran smektit dan kaolinit yang

mengubah batu tuf lapili. Penurunan temperatur yang drastis, disertai kehadiran

mineral-mineral alterasi bersuhu rendah mengindikasikan telah terjadi

percampuran antara air reservoir dengan air dingin pada reservoir sumur WWT-1.

Hadirnya laumontit sebagai mineral pengisi rongga pada reservoir sumur WWT-1

juga mengindikasikan proses pendinginan yang mengendapkan larutan

Page 6: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

76

hidrotermal berkomposisi Calc-silikat pada temperatur yang lebih rendah dari

temperatur reservoir.

Batas atas reservoir berdasar awal kehadiran epidot terletak pada kedalaman 1100

m, sedangkan batas atas reservoir yang sekarang berada pada kedalaman 1500 m.

Hal ini menunjukkan bahwa pada kondisi saat ini reservoir telah berpindah ke

daerah yang lebih dalam.

Gambar IV.4. Perbandingan antara temperatur mineral dengan temperatur sumur hasil

pengeboran pada sumur WWT-1

Page 7: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

77

IV.2.2 Sumur WWD-2

Sumur WWD-2 adalah sumur yang terletak di lereng timur gunung Bedil, pada

koordinat 790388mT, 9203047mS (UTM zone 48S). Berdasarkan hasil pemerian

mineral sekunder, diperoleh 3 zona yang berkaitan dengan sistem panasbumi pada

sumur WWD-2, yaitu zona batuan penudung pada kedalaman hingga 132 m, zona

kondensasi pada kedalaman 132-789 m dan zona reservoir pada kedalaman di

bawah 789 m.

IV.2.2.1 Karakteristik Permeabilitas Reservoir

Zona hilang sirkulasi hadir pada sumur WWD-2 di kedalaman 1220-1250 m,

1420-1462 m, 1590-1620 m, dan 1645-1655 m. Zona ini berasosiasi dengan

struktur sesar, ditunjukkan oleh tekstur tuf kristal yang memperlihatkan

milonitisasi pada kedalaman 1750-1753 m, dan kuarsa sekunder dengan tekstur

suture yang menunjukkan pengaruh tekanan, pada kedalaman 1210-1213 m, 1310-

1393 m, 1630-1633, dan 1690-1693 m.

Pengamatan petrografi menunjukkan kehadiran adularia sebagai mineral yang

mengubah plagioklas, dan sebagai mineral pengisi rongga bersama dengan yang

wairakit. Kehadiran adularia pada reservoir sumur WWD-2 beberapa berasosiasi

dengan zona hilang sirkulasi. Adularia hadir pada kedalaman 1390-1393 m, 1810-

1933 m dan 2081-2114 m. Kehadiran adularia sebagai mineral petunjuk

permeabilitas menunjukkan bahwa reservoir sumur WWD-2 memiliki

permeabilitas batuan baik, yang berhubungan dengan permeabilitas akibat

rekahan.

Pada reservoir sumur WWD-2 urat kuarsa sekunder, kalsit, wairakit-epidot, dan

kalsedon, juga hadir mengisi rekahan. Kehadiran mineral pengisi rekahan ini akan

mengurangi permeabilitas reservoir. Kehadiran urat-urat tersebut juga

menunjukkan bahwa telah terjadi lebih dari sekali proses hidrotermal pada daerah

sumur WWD-2.

Page 8: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

78

IV.2.2.2 Temperatur Reservoir

Zona reservoir pada sumur WWD-2 hadir pada kedalaman 789 m ditandai dengan

mulai munculnya epidot. Epidot hadir bersama-sama dengan wairakit dan prehnit,

menunjukkan suhu reservoir yang berkisar 2500C. Pada kedalaman 1570-1573 m

dan 1930-1933 m, aktinolit hadir dan menunjukkan pemerian suhu berdasarkan

mineral sebesar 280- >3300 C (Gambar IV.5).

Selain mineral-mineral Calk-silikat, pada reservoir sumur WWD-2 hadir serisit

dan pirofilit yang mengubah andesit piroksen dan tuf-lapili. Serisit±pirofilit hadir

pada kedalaman 909-972 m dan 1270-1573 m, menghasilkan pemerian temperatur

mineral yang berkisar 220-2800 C. Zona ini hadir bersamaan dengan kalsedon

yang menjadi indikasi boiling. Hadirnya serisit±pirofilit pada reservoir sumur

WWD-2 berasosiasi dengan zona hilang sirkulasi dan proses boiling yang

menunjukkan penurunan temperatur.

Sama halnya dengan sumur WWT-1, kurva temperatur pada sumur WWD-2

menunjukkan pola temperatur yang bertambah tinggi seiring dengan

bertambahnya kedalaman Pola ini merupakan pola yang khas dari sistem reservoir

dominasi air. Perbandingan antara kurva temperatur mineral dengan kurva

temperatur hasil pengeboran juga menunjukkan telah terjadi pendinginan pada

reservoir sumur WWD-2, yaitu dari temperatur 2500 C menjadi 2200 C.(Gambar

IV.5). Batas atas reservoir berdasarkan awal kehadiran epidot dengan batas atas

reservoir yang sekarang juga telah berpindah, terlihat bahwa pada kondisi saat ini

reservoir berada pada kedalaman 1200 m, berbeda dengan kondisi reservoir pada

masa lampau yang terletak pada kedalaman 650 m.

Hasil perbandingan antara temperatur mineral dengan temperatur sumur yang

diperoleh dari data pengeboran menunjukkan telah terjadi pendinginan pada

reservoir sumur WWD-2 (Gambar IV.5).

Page 9: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

79

Gambar IV.5. Perbandingan antara temperatur mineral dengan temperatur sumur hasil

pengeboran pada sumur WWD-2

Pada reservoir sumur WWD-2 kedalaman 1550-1700 m, profil temperatur sumur

menunjukkan pendinginan. Hasil pengamatan petrografi contoh serbuk bor pada

kedalaman tersebut menunjukkan hadirnya urat kalsit dan urat anhidrit-gipsum

yang meng-overprint mineral-mineral alterasi lain. Hadirnya gipsum sebagai

mineral hidrous sulfat menunjukkan bahwa air reservoir yang panas telah

Page 10: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

80

bercampur dengan air meteorik yang bertempetur rendah. Hadirnya zona hilang

sirkulasi pada kedalaman ini mengindikasikan rekahan sebagai media masuknya

air meterorik.. Kehadiran laumontit mengisi rongga pada reservoir sumur WWD-2

kedalaman 2051-2114 m juga mengindikasikan proses pendinginan pada reservoir

sumur WWD-2.

IV.2.3 Sumur WWQ-5

Sumur WWQ-5 adalah sumur yang terletak di lereng selatan Gunung Gambung,

pada koordinat 791045mE, 9204713mS (UTM zona 48S). Berdasarkan hasil

pemerian mineral sekunder, diperoleh 2 zona yang berkaitan dengan sistem panas

bumi pada sumur WWQ-5, yaitu zona batuan penudung (caprock) pada

kedalaman hingga 885 m, dan zona reservoir yang hadir pada kedalaman di bawah

885. Zona batuan penudung ditandai dengan kemunculan mineral-mineral

impermeable yang dihasilkan dari kondensasi uap air reservoir yang berinteraksi

dengan dengan air tanah yang dingin.

IV.2.3.1 Karakteristik Permeabilitas Reservoir

Permeabilitas pada sumur WWQ-5 dicirikan oleh hadirnya adularia. Adularia

pertama kali hadir pada kedalaman 885 m sebagai mineral sekunder yang

mengganti plagioklas. Selanjutnya adularia hadir secara menerus dari kedalaman

1245-1725 m sebagai ubahan dari plagioklas dan sebagai mineral pengisi rongga.

Pada kedalaman ini adularia sebagian besar hadir mengisi rongga bersama dengan

wairakit dan epidot. Kehadiran adularia pada sumur WWQ-5 menunjukkan

karakteristik permeabilitas reservoir yang baik berkaitan dengan permeabilitas

akibat rekahan.

Zona hilang sirkulasi pada sumur WWQ-5 hadir secara menerus mulai dari

kedalaman 1730-2300 m. Kehadiran adularia secara menerus mulai dari

kedalaman 1245 m beraosiasi dengan zona hilang sirkulasi pada kedalaman 1730-

2300. Mandala Nusantara (1997) menyatakan bahwa zona hilang sirkulasi ini

Page 11: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

81

terjadi karena struktur sesar berarah utara baratlaut-selatan tenggara yang

teridentifikasi di permukaan melalui pola kelurusan.

IV.2.3.2 Karakteristik Temperatur Reservoir

Zona reservoir pada sumur WWQ-5 dimulai dari kedalaman 885 m ditandai

dengan mulai hadirnya epidot. Selain epidot, hadir pula wairakit, prehnit, dan

aktinolit yang merupakan mineral penciri temperatur tinggi. Garnet dengan bentuk

isometrik hadir pada mengisi rongga tuf-lapili pada kedalaman 1465,

mengindikasikan temperatur pembentukkan yang lebih tinggi, yaitu berkisar

>3000C. Pada daerah reservoir ini hadir pula serisit secara menerus menunjukkan

menunjukkan pemerian temperatur reservoir berdasarkan mineral yang berkisar

220-2800C.

Perbandingan antara temperatur berdasarkan mineral dengan temperatur hasil dari

pengeboran menunjukkan kesesuaian temperatur. Temperatur reservoir sumur

WWQ-5 pada saat lampau menunjukkan keseimbangan dengan temperatur

reservoir sumur masa kini. Profil temperatur dan tekanan untuk sumur WWQ-5

menunjukkan kisaran 2600C dengan tekanan 51-52 atm.

Pola temperatur pada sumur WWQ-5 menunjukkan karakteristik temperatur dan

tekanan yang konstan pada kedalaman tertentu. Kehadiran pola-pola temperatur-

tekanan ini merupakan karakteristik dari reservoir dengan dominasi uap. Pada

reservoir jenis ini, uap tidak mengontrol temperatur dan tekanan. Hal ini

menunjukkan bahwa reservoir sumur WWQ-5 merupakan sistem reservoir dengan

dominasi uap, berbeda halnya dengan sumur-sumur yang terletak di daerah

selatan.

Walaupun reservoir sumur WWQ-5 saat ini menunjukkan sistem dominasi uap,

kehadiran mineral Calc-silikat seperti epidot, wairakit, prehnit, dan garnet

menunjukkan pernah terjadi interaksi antara larutan hidrotermal dengan batuan

reservoir. Kehadiran mineral-mineral tersebut mengindikasikan bahwa reservoir

Page 12: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

82

sumur WWQ-5 yang sekarang didominasi oleh uap, dulunya merupakan sistem

yang didominasi oleh air yang mengisi rekahan dan pori batuan reservoir.

Gambar IV.6. Perbandingan antara temperatur mineral dengan temperatur sumur hasil

pengeboran pada sumur WWQ-5.

Page 13: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

83

Berdasarkan awal kehadiran epidot, batas atas reservoir pada saat sistem masih

didominasi oleh air terletak pada kedalaman 885 m di bawah permukaan. Tetapi

hasil temperatur pengeboran yang menunjukkan kondisi sekarang menunjukkan

batas atas reservoir yang terletak pada kedalaman 600 m. Hal ini menunjukkan

bahwa top reservoir pada saat reservoir telah didominasi uap berpindah ke daerah

yang lebih dangkal, yaitu pada kedalaman 600 m.

IV.3 Model Penampang Alterasi pada Sistem Panasbumi

Sistem panasbumi di daerah penelitian terdiri dari sistem dominasi uap di daerah

bagian utara, dan sistem dominasi air di daerah bagian selatan, yang dipisahkan

oleh struktur horst. Struktur horst ini membatasi penyebaran lateral unit batuan,

dan memisahkan reservoir antara di utara dengan di selatan. Gambar IV.17 adalah

model penampang sistem panasbumi di daerah penelitian, memperlihatkan

distribusi zonasi alterasi dan temperatur hasil pengeboran yang mencerminkan

kondisi pada masa kini.

Berdasarkan karakteristik mineral alterasi yang hadir, sistem panasbumi di daerah

penelitian terdiri dari:

1. Zona penudung (caprock)

Zona penudung hadir dengan ketebalan berkisar 800 m di daerah bagian utara, dan

menipis menjadi 100-200 m di daerah bagian selatan. Zona ini terdiri dari

mineral-mineral bersifat impermeable yang diwakili oleh zona smektit-kristobalit

dan zona alunit-kristobalit pada daerah penelitian.

Zona penudung pada sumur WWT-1 disusun oleh smektit dan kristobalit yang

berasosiasi dengan kalsit. Smektit dan kristobalit menunjukkan pH larutan yang

bersifat netral. Kehadiran kalsit menunjukkan komposisi larutan yang

mengandung uap CO2, larutan ini kemudian berinteraksi dengan air tanah yang

dingin.

Page 14: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

84

Zona penudung pada sumur WWD-2 disusunoleh kumpulan mineral dengan pH

asam yang terdiri dari alunit, kristobalit, kaolinit, hadir bersama dengan adularia

yang mengisi rongga. Alunit dihasilkan dari kondensasi gas H2S yang berinteraksi

dengan air tanah, selanjutnya akan membentuk air asam sulfat. Sedangkan

adularia terbentuk dari larutan alkali klorida yang bersifat netral. Nicholson

(1993) menyatakan bahwa percampuran antara air klorida dengan air asam sulfat

akan menghasilkan produk alterasi berupa alterasi propilitik yang bercampur

dengan advance argilik. Kehadiran adularia dan mineral asam pada zona

penudung sumur WWD-2, mengindikasikan telah terjadinya percampuran air

klorida dengan air asam sulfat pada daerah dangkal dekat permukaan.

Zona penudung pada sumur WWQ-5 hadir dengan ketebalan mencapai 800 m.

Zona ini disusun oleh mineral impermeable seperti smektit, kristobalit, kaolinit,

yang berasosiasi dengan kalsit, anhidrit, klorit, kuarsa sekunder. Pada zona

penudung ini proses kondensasi berlangsung intensif dan mengendapkan mineral-

mineral impermeable seperti kalsit dan anhidrit yang mengisi rongga. Pada zona

batuan penudung sumur WWQ-5 terlihat adanya peningkatan temperatur antara

temperatur mineral dengan temperatur pada kondisi masa kini. Pengamatan

petrografi menunjukkan hadirnya serisit yang terbentuk pada temperatur >2200C,

pada kedalaman tersebut. Pemanasan ini ini diprediksi terkait dengan perubahan

sistem panasbumi yang terjadi pada daerah sumur WWQ-5.

2. Zona transisi

Zona transisi berkembang dengan baik di daerah bagian selatan. Zona ini ditandai

dengan kelimpahan kehadiran kalsit dan anhidrit sebagai hasil kondensasi uap

yang kaya CO2 dan H2S. Kalsit hadir sebesar 10-20% pada zona transisi sumur

WWT-1 dan WWD-2. Adapun anhidrit hanya hadir sebesar 3-5%. Kalsit yang

hadir sebagai vein dan mineral pengisi rongga terendapkan langsung dari larutan

hidrotermal yang kaya CO2. Pada beberapa kedalaman kalsit berasosiasi dengan

siderit, menunjukkan larutan dengan pengayaan Fe pada kedalaman tersebut..Pada

sumur WWT-1 kedalaman 432 m hadir pula urat dolomit yang menunjukkan

injeksi air meterorik kaya Mg pada zona transisi sumur WWT-1.

Page 15: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

85

3. Zona reservoir

Zona reservoir pada ketiga sumur penelitian ditunjukkan dengan hadirnya mineral

Calc-silikat seperti epidot, prehnit, dan wairakit. Mineral Calc-silikat ini terbentuk

dari larutan hidrotermal yang berkomposisi alkali klorida. pada pH larutan netral.

Pada sistem dominasi air, reservoir didominasi oleh larutan alkali klorida berpH

netral. Sedangkan pada sistem dominasi uap yang diwakili oleh sumur WWQ-5,

reservoir terdiri dari serisit dan pirofilit yang menunjukkan komposisi larutan

asam pada temperatur yang tinggi. Kehadiran mineral Calc-silikat pada sistem

dominasi uap menunjukkan bahwa sistem ini pada mulanya didominasi oleh air,

yang karena proses-proses seperti boiling, sistem berevolusi dan berubah menjadi

sistem dominasi uap.

IV.4 Fluida Panasbumi di Reservoir

Reservoir pada sistem panasbumi dominasi air biasanya diisi oleh air alkali

klorida (Nicholson, 1993). Hal ini tercermin dari keberadaan mineral-mineral

Calc-silikat yang dihasilkan dari interaksi antara air hidrotermal dengan batuan

penyusun reservoir. Fluida panasbumi yang bersirkulasi dalam suatu sistem

panasbumi, secara langsung ataupun tidak langsung berasal dari air klorida.

Nicholson (1993) menyatakan bahwa air klorida didominasi oleh Cl sebagai unsur

dominan, tetapi unsur-unsur lain seperti sodium, potasium, silika, sulfat dan

bikarbonat dapat hadir. Kehadiran unsur-unsur lain tersebut akan menggambarkan

fluktuasi fluida pada reservoir terkait dengan sistem panasbumi yang selalu

bergerak dinamis dari waktu ke waktu.

Fluida panas bumi yang hadir di daerah penelitian diinterpretasi dari kehadiran

mineral-mineral alterasi penyusun reservoir. Fluida penyusun reservoir pada

sumur-sumur penelitian adalah sebagai berikut.

Page 16: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

Gambar IV.7. Model penampang alterasi pada sistem panasbumi di daerah penelitian.

Page 17: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

IV.4.1 Fluida Reservoir Sumur WWT-1

Reservoir sumur WWT-1 terdapat pada kedalaman di bawah 1093 m, berdasarkan

awal kemunculan epidot. Reservoir sumur WWT-1 disusun oleh mineral-mineral

Calc-silikat yang menunjukkan komposisi larutan hidrotermal netral, pada

temperatur berkisar 250-3000 C. Perbandingan antara temperatur mineral dan

temperatur masa kini, serta hadirnya laumontit menunjukkan bahwa reservoir

sumur WWT-1 telah mendingin. Pendinginan ini juga ditunjukkan dengan

masuknya air meterorik pada kedalaman 1800-2000 m.

Kalsit, anhidrit, serta gipsum hadir pada reservoir sumur ini. Pada beberapa

kedalaman, kalsit hadir meng-overprint epidot, menunjukkan kelimpahan gas CO2

pada kedalaman tersebut. Berdasarkan kehadiran kalsedon yang menjadi indikasi

boiling, terlihat kelimpahan gas CO2 pada reservoir WWT-1 berasal dari proses

boiling.

Anhidrit pada reservoir sumur WWT-1 hanya hadir pada kedalaman 1093-1396

m, sedangkan gipsum hadir setempat pada beberapa kedalaman. Tidak ditemukan

anhidrit yang meng-overprint mineral Calc-silikat temperatur tinggi pada

reservoir ini, menunjukkan bahwa reservoir hanya diperkaya oleh kandungan CO2

IV.4.2 Fluida Reservoir Sumur WWD-2

Reservoir sumur WW-2 terdapat pada kedalaman di bawah 789 m, berdasarkan

awal kemunculan epidot. Sama halnya dengan sumur WWT-1, reservoir sumur

WWD-2 disusun oleh mineral-mineral Calc-silikat seperti epidot, wairakit,

prehnit, dan aktinolit. Epidot pada sumur ini hadir lebih banyak dibandingkan

pada sumur WWT-1, menunjukkan kandungan Ca dan Fe yang lebih tinggi

dibandingkan sumur WWT-1. Mineral-mineral Kalk-alkali yang menyusun

reservoir menunjukkan pemerian temperatur mineral berkisar 250-3000 C, dan

Page 18: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

88

kondisi fluida netral. Sama halnya dengan sumur WWT-1, reservoir sumur ini

telah mendingin.

Pada reservoir kedalaman 909-972 m, dan 1250-1573 m, serisit dan pirofilit hadir,

menunjukkan pengaruh larutan bersifat asam pada kedalaman tersebut. Larutan

asam bertemperatur tinggi dapat terbentuk dari influk magmatik yang masuk ke

dalam sistem hidrotermal, dapat juga berasal dari air kondensat yang turun ke

daerah yang lebih dalam. Ketidakhadiran intrusi berupa dike atau sill pada sumur

WWD-2 mengindikasikan bahwa larutan asam yang membentuk pirofilit berasal

dari air kondensat yang turun ke reservoir dan terpanaskan. Hadirnya zona hilang

sirkulasi, pada kedalaman 1250-1573 menunjukkan larutan asam berasal dari

fluida kondensat yang turun ke reservoir melalui media rekahan. Adapun serisit

yang mengubah andesit piroksen pada kedalaman 909-972 m mengindikasikan

larutan kondensat bereaksi dengan lava andesit pada kedalaman tersebut.

Kalsit, anhidrit, serta gipsum hadir menerus pada reservoir sumur WWD-2. Pada

beberapa kedalaman hadir kalsit meng-overprint epidot dan aktinolit,

menunjukkan kelimpahan gas CO2 pada reservoir sumur ini. Sama halnya dengan

sumur WWT-1, identifikasi titik boiling berdasarkan kehadiran kalsedon di

reservoir mengindikasikan bahwa kelimpahan gas CO2 berasal dari proses boiling.

Anhidrit hadir sebesar 3-5%, dan tidak ditemukan anhidrit yang mengubah

mineral Calc-silikat. Hal ini menunjukkan bahwa reservoir hanya diperkaya oleh

gas CO2.

.

IV.4.3 Fluida Reservoir Sumur WWQ-5

Reservoir sumur WWQ-5 berada pada kedalaman di bawah 885 m, berdasarkan

awal kemunculan epidot. Berbeda halnya dengan sumur WWT-1 dan WWD-2,

reservoir pada sumur WWQ-5 disusun oleh serisit dan pirofilit. Kehadiran serisit

dan pirofilit menunjukkan kondisi larutan dengan pH asam pada temperatur 220-

2800C.

Page 19: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

89

Profil temperatur dan tekanan untuk sumur WWQ-5 menunjukkan sistem

dominasi uap, tetapi hadirnya mineral-mineral Calc-silikat menunjukkan bahwa

sistem ini pada mulanya adalah sistem dominasi air. Perubahan dari sistem

dominasi air menjadi uap akan terekam dari kehadiran mineral alterasi yang

menunjukkan perubahan komposisi fluida, temperatur dan tekanan pada proses

hidrotermal.

Pada reservoir sumur WWQ-5. kalsit, anhidrit, dan gipsum hadir secara menerus.

Kelimpahan gas CO2 dan H2S pada reservoir ini dperlihatkan dari kalsit yang

meng-overprint epidot pada kedalaman 885-1305 m, dan anhidrit yang meng-

overprint epidot pada kedalaman 945-1245 m. Pada kedalaman ini fluida reservoir

WWQ-5 diperkaya oleh uap yang selanjutnya akan menurunkan tekanan

permukaan yang berpengaruh terhadap proses boiling. Nicholson (1993)

menyatakan bahwa kandungan gas pada larutan akan menurunkan titik boiling

sehingga titik boiling berada pada daerah yang lebih dangkal. Hasil pengamatan

petrografi menunjukkan boiling pada kedalaman 885-945 m. Pada kedalaman ini

kalsedon, silika opal dan kuarsa sekunder hadir pada reservoir dengan temperatur

di atas 2200C menunjukkan kondisi superheated. Selanjutnya larutan yang

diperkaya oleh kandungan gas akan menurunkan titik didih, sehingga boiling

selanjutnya akan terjadi pada kedalaman di bawah 885 m.

Perbandingan antara temperatur mineral dengan temperatur pengeboran

menunjukkan bahwa top reservoir yang sekarang telah berpindah ke daerah yang

lebih dangkal, yaitu dari kedalaman 885 m kemudian pindah ke kedalaman 620 m.

Berdasarkan kehadiran kalsedon pada temperatur >2200C, boiling terjadi pada

kedalaman 645-705 m, dan 885-945 m. Pada kedalaman 885-945 m boiling

diprediksi terjadi ketika sistem masih didominasi oleh air, sedangkan pada daerah

yang dangkal boiling diprediksi terjadi pada saat sistem telah didominasi oleh air.

Boiling yang terjadi pada daerah dangkal selanjutnya menghasilkan uap, dan

larutan dengan saturasi yang berbeda. Kondensasi uap hasil boiling selanjutnya

akan mempertebal lapisan batuan penudung, konsekuensinya permukaan air akan

Page 20: Bab IV Sistem Panas Bumi - Perpustakaan Digital ITB ... Bab IV Sistem Panas Bumi IV.1 Dasar Teori Berdasarkan fluida yang mengisi reservoir, sistem panas bumi dibedakan menjadi 2,

90

menjadi turun, Dibutuhkan data tambahan berupa inklusi fluida untuk mendukung

pernyataan ini.

Kehadiran kalsit meng-overprint epidot pada reservoir sumur WWQ-5 terjadi

pada kedalaman 885-1305 m dan 1725 m. Anhidrit hadir meng-overprint epidot

pada kedalaman 945-1245 m. Hal ini menunjukkan kelimpahan gas CO2, dan H2S

pada reservoir WWQ-5. Berbeda dengan sumur-sumur di daerah selatan,

kelimpahan gas CO2 dan H2S di reservoir tidak berasosiasi dengan boiling. Hal ini

diinterpretasi berasal dari air kondensat yang turun ke reservoir, ditunjukkan oleh

kenampakan kristal kuarsa dan kalsit yang terkorosi pada kedalaman tersebut.

Pada sumur WWQ-5, komposisi fluida panasbumi terdiri dari pengayaan kalsium

hidrat dan besi (Fe), ditunjukkan oleh kehadiran wairakit dan prehnit dengan

persentase lebih tinggi dibandingkan dengan sumur-sumur di bagian selatan.

Garnet yang hanya muncul di sumur WWQ-5 menunjukkan bahwa sumur di

daerah utara pernah mencapai temperatur 3000C, berbeda halnya dengan sumur-

sumur di daerah selatan yang temperatur tertinggi berkisar 2800C berdasarkan

kehadiran aktinolit.