dasar dasar reservoir panas bumi

BAB II BAB II DASAR-DASAR

DASAR-DASAR RESERVORESERVOIR IR PAPANASBUMINASBUMI

Secara umum lapangan panasbumi terdapat di daerah jalur gunung berapi, Secara umum lapangan panasbumi terdapat di daerah jalur gunung berapi, karena sebagai sumber panas dari panasbumi adalah magma. Magma sebagai sumber  karena sebagai sumber panas dari panasbumi adalah magma. Magma sebagai sumber   panas akan memanasi bahan-bahan pada kerak bumi termasuk juga cairan yang ada di  panas akan memanasi bahan-bahan pada kerak bumi termasuk juga cairan yang ada di

dalamnya.

dalamnya. Reservoir panasbumi Reservoir panasbumi biasanya terdapat di biasanya terdapat di daerah gunung api purba daerah gunung api purba (( post  post  volcanic

volcanic). Kar). Karenena a prprososeses  post  post volcanicvolcanic terstersebut menyebabkan dinginnyebut menyebabkan dinginnya a cairacairann magma yang kemudian akan menjadikannya sebagai salah satu komponen reservoir  magma yang kemudian akan menjadikannya sebagai salah satu komponen reservoir   panasbumi

 panasbumi yang yang disebut disebut sumber sumber panas. panas. kibat kibat dari dari proses proses gunung gunung api api terbentuklahterbentuklah sistem panasbumi yang dipengaruhi oleh proses-proses geologi baik yang sedang sistem panasbumi yang dipengaruhi oleh proses-proses geologi baik yang sedang  berlangsung

 berlangsung atau atau yang yang telah telah berlangsung berlangsung didaerahdidaerah  post-volcanic post-volcanic, , sesehihingnggaga mem

memungkungkinkinkan an terterbenbentuktuknya nya suasuatu tu laplapangangan an panpanasbasbumi umi yanyang g potpotensensial ial untuntuk uk  diproduksikan.

diproduksikan.

!i dalam reservoir panasbumi, bahan penyusunnya mempunyai struktur dan !i dalam reservoir panasbumi, bahan penyusunnya mempunyai struktur dan karakteristik yang sesuai dengan terbentuknya bumi dan perlu diketahui terbentuknya karakteristik yang sesuai dengan terbentuknya bumi dan perlu diketahui terbentuknya reservoir panasbumi harus memiliki persyaratan tertentu, yaitu harus tersedia sumber  reservoir panasbumi harus memiliki persyaratan tertentu, yaitu harus tersedia sumber   panas,

 panas, batuan batuan reservoir, reservoir, "luida "luida reservoir, reservoir, dan dan batuan batuan penudung. penudung. Selain Selain syarat-syaratsyarat-syarat terbe

terbentuknyntuknya a reserreservoir voir panasbupanasbumi mi juga juga dapat dapat dikladiklasi"isi"ikasikkasikan an berdasberdasarkan arkan sumbesumber r   panas, jenis "asa "luida, temperature, dan berdasarkan jenis "luida reservoir

 panas, jenis "asa "luida, temperature, dan berdasarkan jenis "luida reservoir..

2.

2.1.1. GeGenenesa Psa Pemembebentntukukan Ran Reseserervovor Pr Pananasasbubumm #eny

#enyebarebaran an sumsumber ber enerenergi gi panapanasbusbumi mi terterdapdapat at pada pada daerdaerah ah jaljalur ur gunugunungng  berapi,

 berapi, dimana dimana aspek aspek geologi geologi yang yang mempengaruhi mempengaruhi terbentuknya terbentuknya sumber sumber panasbumipanasbumi adalah kegiatan

adalah kegiatan magmamagmatik tik dan dan proseproses s pengangpengangkatan. Kegiatan katan. Kegiatan magmmagmatik atik khususkhususnyanya kegunungapian ter$ujud dalam bentuk-bentuk terobosan dan letusan gunung api, kegunungapian ter$ujud dalam bentuk-bentuk terobosan dan letusan gunung api, sedangkan proses pengangkatan akan mengakibatkan sesar disepanjang jalur gunung sedangkan proses pengangkatan akan mengakibatkan sesar disepanjang jalur gunung

api

api. . KeduKedua a proproses ses tertersebsebut ut menmengakgakibatibatkan kan sumsumber ber panpanas as padpada a jaljalur ur gunugunung ng apiapi relative dangkal terhadap daerah sekitarnya.

relative dangkal terhadap daerah sekitarnya.

#roses pengangkatan akan menyebabkan daerah yang bersangkutan terangkat #roses pengangkatan akan menyebabkan daerah yang bersangkutan terangkat lebih tinggi dari daerah sekitarnya dan akan membentuk sistem pegunungan yang lebih tinggi dari daerah sekitarnya dan akan membentuk sistem pegunungan yang  ber"ungsi

 ber"ungsi sebagai sebagai penangkap penangkap hujan hujan sehingga sehingga peresapan peresapan air air ke ke dalam dalam tanah tanah relativerelative  besar

 besar dari dari daerah daerah sekitarnya. sekitarnya. Maka Maka daerah daerah tersebut tersebut merupakan merupakan $adah $adah air air tanahtanah meteoric selama $aktu geologi, yang merupakan sumber air bagi dataran rendah yang meteoric selama $aktu geologi, yang merupakan sumber air bagi dataran rendah yang  berada di ba$ahnya.

 berada di ba$ahnya.

2.1.1

2.1.1.. !!eeor Pembor Pembententukan Reukan Reservservor Paor Panasbnasbumum #ada

#ada dasardasarnya nya sistsistem em panasbpanasbumi terbentuk dari umi terbentuk dari hasil perpindahasil perpindahan han panas daripanas dari sumber panas sekelilingnya yang terjadi secara konduksi maupun secara konveksi. sumber panas sekelilingnya yang terjadi secara konduksi maupun secara konveksi. #erpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan #erpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan  panas

 panas secara kosecara konveksi terjadi nveksi terjadi karena karena adanya adanya kontak kontak antara aantara air dengan ir dengan sumber panas.sumber panas. #erpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya gaya apung (%uoyancy). #erpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya gaya apung (%uoyancy). Karena adanya kontak dengan sumber panas, air yang bertemperatur lebih tinggi Karena adanya kontak dengan sumber panas, air yang bertemperatur lebih tinggi menjadi lebih ringan dan keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke menjadi lebih ringan dan keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan yang bersuhu lebih rendah bergerak ke ba$ah, sehingga terjadi sirkulasi air  atas dan yang bersuhu lebih rendah bergerak ke ba$ah, sehingga terjadi sirkulasi air  atau arus konveksi.

atau arus konveksi. #embent

#embentukan reservoir panasbumukan reservoir panasbumi i tidak lepas tidak lepas dari dua dari dua proses magmatproses magmatik ik dandan  pengangkatan

 pengangkatan yang menyebabkyang menyebabkan terbentuknya an terbentuknya reservoir panasbumi. reservoir panasbumi. Salah satu Salah satu teoriteori yan

yang g menmendukudukung ng terterbentbentuknyuknya a sissistem tem panpanasbasbumi umi adaadalah lah teoteori ri tektektontonik ik lemlempengpeng.. Kon

Konsep sep tektektontonik ik lemlempeng peng memenjelnjelaskaskan an bah$bah$a a kulkulit it bumbumi i terterdirdiri i dardari i dua dua bagibagianan lem

lempenpeng g tegtegar ar yaiyaitu tu lemlempeng peng benbenua ua dan dan lemlempenpeng g samsamudrudra, a, yanyang g berbergergerak ak satsatuu terhadap lainnya.

terhadap lainnya.

&eori tektonik lempeng ini membagi kerak bumi menjadi dua jenis, yaitu &eori tektonik lempeng ini membagi kerak bumi menjadi dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudera. !apat dikatakan bah$a bahan yang membentuk  kerak benua dan kerak samudera. !apat dikatakan bah$a bahan yang membentuk  ke

sedangkan kerak samudera terdiri dari batuan yang padat, ber$arna gelap dan banyak  sedangkan kerak samudera terdiri dari batuan yang padat, ber$arna gelap dan banyak  mengandung silika dan magnesium.

mengandung silika dan magnesium. Kedua jenis

Kedua jenis kerak ini kerak ini membemembentuk lempeng-lemntuk lempeng-lempeng peng yang berukuran raksasayang berukuran raksasa yang kemudian disebut dengan lempeng benua dan lempeng samudra, yang dapat yang kemudian disebut dengan lempeng benua dan lempeng samudra, yang dapat  bergeser

 bergeser dia dia atas atas mantel mantel bumi. bumi. %atasan %atasan antara antara masing-masing masing-masing lempeng, lempeng, merupakanmerupakan tempa

tempat-temt-tempat pat dimandimana a terdaterdapat pat daeradaerah-daerah-daerah h bergebergempa mpa dan dan gejalgejala a pembenpembentukantukan  pegunungan.

 pegunungan. Kerak Kerak benua benua disebut disebut lapisanlapisan granites granites, karena batuan yang membentuk , karena batuan yang membentuk  ker

kerak ak benubenua a terterutautama ma berbersi"si"at at gragranitnit, , sedsedangkangkan an kerkerak ak samsamuderudera a disdisebut ebut laplapisaisann basaltis

basaltis. . %il%ila a dua dua lemlempeng peng tertersebsebut ut salsaling ing berbertumtumbukabukan, n, lemlempeng peng samsamudrudra a akaakann tertekuk keba$ah dan masuk ke dalam astenos"era melalui jalur bergempa miring tertekuk keba$ah dan masuk ke dalam astenos"era melalui jalur bergempa miring (dengan sudut kemiringan beragam). 'alur inilah yang dikenal dengan jalur

(dengan sudut kemiringan beragam). 'alur inilah yang dikenal dengan jalur Benioff, Benioff, sedangkan gejala penyusupan lempeng samudra ke ba$ah lempang benua disebut sedangkan gejala penyusupan lempeng samudra ke ba$ah lempang benua disebut dengan tumbukan tipe

dengan tumbukan tipe CordilleraCordillera. Kadang-kadang lempeng samudra yang bergerak . Kadang-kadang lempeng samudra yang bergerak  mendekati lempeng benua tertekuk ke atas sehingga kerak samudra relative berada di mendekati lempeng benua tertekuk ke atas sehingga kerak samudra relative berada di atas kerak benua dan seolah tersesar sungkupan. ejala tumbukan ini dikenal dengan atas kerak benua dan seolah tersesar sungkupan. ejala tumbukan ini dikenal dengan tipe

tipe TiatianTiatian atau atau Obduction.Obduction.

Model sistem pergerakan lempeng yang dikenal ada tiga macam berdasarkan Model sistem pergerakan lempeng yang dikenal ada tiga macam berdasarkan  pergerakannya,

 pergerakannya, yaitu yaitu pergerakan pergerakan saling saling menjauh menjauh ((divergendivergen), ), perpergergerakaakan n salsalinging mendekat (

mendekat (konvergenkonvergen) dan pergerakan yang saling berpasangan. Model pergerakan) dan pergerakan yang saling berpasangan. Model pergerakan yang berbeda akan

yang berbeda akan menghasilkan peristmenghasilkan peristi$a i$a dan lingkunganbatas dan lingkunganbatas yang berbeda-bedayang berbeda-beda antar

antara a lempelempeng-lemng-lempengpeng lithosfer lithosfer  tersebut, tergantung pada pergerakan relati" serta tersebut, tergantung pada pergerakan relati" serta  jenis

 jenis lempeng lempeng yang yang bertumbukan bertumbukan tersebut. tersebut. !isinilah !isinilah biasanya biasanya terjadi terjadi pembentukanpembentukan daerah reservoir panasbumi. !isinilah biasanya terjadi pembentukan daerah reservoir  daerah reservoir panasbumi. !isinilah biasanya terjadi pembentukan daerah reservoir   panasbumi

 panasbumi seperti padaseperti padaGambar 2.1Gambar 2.1..

2.1.2

2.1.2.. S"arS"arat !eat !erbenrbentukntukn"a Reser"a Reservovor Panasbr Panasbumum

!alam pembentukannya, reservoir panasbumi mempunyai empat syarat yang !alam pembentukannya, reservoir panasbumi mempunyai empat syarat yang harus dipenuhi yaitu sumber panas, batuan reservoir, "luida reservoir, dan batuan harus dipenuhi yaitu sumber panas, batuan reservoir, "luida reservoir, dan batuan  penudung. Seperti terlihat pada

Gambar 2.1

Skema Sstem !umbukan #em$en%

Da&am Pembentukan Gunun% A$' P&utons (an Daera) !ektonk Akt* +,

Gambar 2.2

Da%ram Skemats Mo(e& Sstem Panasbum Pa(a #a$an%an arak' Ne /ea&an( +,

2.1.2.1. Sumber Panas

Sumber panas adalah bagian yang terpenting untuk suatu reservoar panasbumi (hidrohermal). Karena energi panas dari sumber tersebut akan diserap oleh "luida dan kemudian diproduksikan sebagai uap.

Sumber panas utama pada lapangan hidrothermal adalah intrusi magma yang terdapat pada *ona seismik dimana terjadi benturan atau pemisahan antara beberapa lempeng. Kemungkinan lain dari sumber panas tersebut antara lain +

. Konsentrasi radioakti" lokal yang tinggi pada batuan kerak bumi. . Reaksi kimia eksothermik.

. #anas gesekan karena perbedaan gerak massa batuan yang saling bergeser pada  patahan-patahan geologi.

/. #anas laten yang dilepaskan pada saat pengkristalan atau pemadatan batuan yang cair.

0. Masuknya gas-gas magmatik yang panas ke dalam a1ui"er melalui rekahan-rekahan pada bed rock.

%ed rock biasanya adalah bagian utama batuan basaltik kerak bumi dan sangat tebal ( 2 0 km). 3apisan yang tebal ini menghasilkan tekanan litostatik yang  berakibat batuan menjadi impermeable, terutama pada arah hori*ontal. Meskipun demikian patahan-patahan vertikal atau hampir vertikal sangat kecil kemungkinannya  bertahan diba$ah pengaruh tekanan gas magmatik dan uap yang sangat besar dan  bergerak ke permukaan dari suatu kedalaman yang cukup besar.

Sumber panas yang lain adalah batuan yang kaya akan mineral radioakti", dimana panas yang terjadi berasal dari proses pembusukan mineral radioakti"  tersebut. Mineral tersebut se$aktu 4bebas5 mengeluarkan panas sehingga mampu melelehkan batuan di sekitarnya, dimana dalam perkembangan selanjutnya akan terbentuk massa magma yang baru. Secara teoritis *at radioakti" akan berkurang pada kedalaman yang jauh ke dalam bumi. da istilah yang erat hubungannya dengan suhu dan kedalaman, yaitu landaian panasbumi normal (geothermal gradient) merupakan

istilah yang digunakan untuk menerangkan bertambah besarnya suhu apabila kita turun hingga kedalaman tertentu, yaitu o _{677 m.}

dapun variasi derajat suhu bumi ini disebabkan oleh kondisi batuan, proses hidrokimia batuan (memberikan panas yang cukup tinggi), kondisi geologi (terbentuknya batuan di daerah lipatan akan tinggi), kerja air tanah, karja air   permukaan, dan konsentrasi mineral radioakti".

!i ba$ah kerak bumi pada tekanan normal batuan akan meleleh. Sedangkan  bila tekanan yang diterima lebih tinggi lagi (777 2 /777 atm) batuan akan

mencapai kondisi padat kenyal.

Secara teoritis, kearah inti bumi derajat panas akan meningkat hingga mencapai 8.7977_{6 yang menyebabkan semua unsur dalam inti bumi akan mencair.}

&etapi suhu di perut bumi tidak lebih dari 077o _{2 /777}o_{6, dengan tekanan /,9 juta}

atmos"ir, sehingga substansi inti bumi dan selubung berada dalam kondisi laten (padat kenyal).

%atuan pamanas akan ber"ungsi sebagai trans"er pemanasan air yang dapat  berujut terobosan granit maupun bentuk-bentuk batolit (sebagai media panas).

2.1.2.2. Batuan Reservor

%atuan reservoir adalah batuan yang mempunyai si"at porous dan permeable yang sangat baik sehingga dapat menyimpan dan meloloskan air atau uap yang merupakan "luida reservoir pada gradient tekanan tertentu. Selain itu si"at "isik batuan reservoir yang dapat menjadi batuan reservoir lainnya adalah konduktivitas panas, yaitu kemampuan untuk menghantarkan panas dari sumber panas. #ada sistem  panasbumi, sebagian besar batuan reservoir adalah batuan beku atau metamor". #ada kedua jenis batuan yang telah disebutkan di atas, porositas batuan reservoirnya adalah rekahan-rekahan yang biasa disebut sebagai porositas sekunder. Selain batuan beku dan metamor", yang dapat ber"ungsi sebagai batuan reservoir adalah batuan sedimen  piroklastik, karena si"atnya yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan "luida

 panasbumi. %atuan ini dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api.

%ahan lepas gunung api (pyroclastic-pyroclast + Schimdt, 8:) dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api. ;stilah lain yang sering dijumpai adalah bahan hamburan (ejecta), yang merupakan keratin batuan yang dikeluarkan pada saat terjadinya letusan gunung api. !an berdasarkan asal mulanya bahan hamburan dibedakan menjadi bahan juvenile (essential, connate,  juvenil), bahan tambahan (accessories) dan bahan asing (accidential).

%ahan juvenile adalah bahan yang dikeluarkan dari magma terdiri dari  padatan atau partikel tertekan dari suatu cairan yang mendingin dan kristal (pyrogenic crystal), bahan tambahan adalah bahan yang berasal dari letupan sebelumnya pada gunung api yang sama (gunung api tua) sedangkan bahan asing merupakan bahan hamburan yang berasal dari batuan non-gunung api atau batuan dasar, sehingga mempunyai komposisi beragam.

Seperti halnya lava pengendapan bahan lepas gunung api terdapat di darat maupun di laut. %ahan lepas gunung api yang jatuh ke dalam cekungan pengendapan, dimana saat itu sedang terjadi pengendapan normal, maka kemungkinan besar bahan lepas tersebut akan bercampur dengan lempung, lanau, pasir, kerikil. %atuan yang terbentuk akibat proses demikian disebut dengan sedimen abuan (ashy sediment) apabila belum mengalami pengompakan atau batuan sedimen tu"ran, apabila telah mengalami pembatuanpengompakan sehingga dikenal dengan lempung tu"ran, pasir  tu"ran dan kerikil tu"ran.

#ercampuran piroklastik dengan sedimen dapat pula terjadi karena proses erosi dan pengendapan kembali. <nggokan bahan lepas gunung api ditempatnya semula apabila terkena proses erosi, terangkat dan kemudian terendapkan kembali di dalam suatu cekungan tentunya akan mengalami proses pengotoran selama  pengangkutannya. =ndapan yang terjadi karena proses demikian disebut batu lempung gunungapian (volcanic claystone), serpih gunungapian (volcanic shale), batu

 pasir gunungapian (volcanic sandstone), konglomerat gunungapian (volcanic conglomerate) dan sebagainya.

2.1.2.0. &u(a Reservor

>luida reservoir pada reservoir panasbumi adalah air, yang digunakan untuk  memindahkan panas kepermukaan. >luida reservoir panasbumi tersebut dapat berupa air hujan atau air tanah meteoric.

'enis-jenis air yang berperan sebagai "luida reservoir panasbumi menurut $hite (80?),dibedakan menjadi +

-

ir 'uvenil ( Juvenile water ) merupakan air baru yang berasal dari magma batuan utama dan yang sebelumnya bukan merupakan bagian dari sistem biosfera.

-

ir magmatik (magmatic water ) merupakan air yang berasal dari magma saat magma menggabungkan air meteorik dari sirkulasi yang dalam atau air dari  bahan-bahanmaterial-material pengendapan.

-

ir meteorik (meteorik water ) merupakan air yang terakhir terlihat dalam sirkulasi atmos"er.

-

ir purba (connate water ) merupakan air "osil yang telah keluar dari hubungan dengan atmos"er untuk periode geologi yang panjang. ir tertutup oleh "ormasi  batuan yang dalam.

-

ir metamor"is (metamorfic water ) merupakan perubahan khusus dari air purba yang berasal dari mineral hydrous selama rekristalisasi untuk mengurangi mineral hydrous selama proses perubahan bentuk.

2.1.2.. Batuan Penu(un% 34a$ Ro5k,

%atuan penudung dalam reservoir panasbumi adalah batuan impermeable yang ber"ungsi sebagai penahan keluarnya panas "luida ke atmos"er dan mempertahankan temperatur dan tekanan reservoir, sehingga "luida yang berada di  ba$ahnya mengalami sirkulasi secara konveksi karena air yang mendidih bergerak ke

 panas maka akan segera mengembun kembali dan bergerak lagi ke ba$ah dan begitu seterusnya hingga terjadi arus konveksi.

#ada reservoir panasbumi, batuan penudung umumnya adalah hasil erupsi gunung api berupa perselingan antara bahan lepas piroklastik dan aliran lava yang kemudian membeku. Selain itu batuan penudung pada reservoir panasbumi dapat  berasal dari bahan lepasan gunung api yang jatuh pada lingkungan pengendapan dan  bercampur dengn bahan sediment lain. Kemudian terjadi pengompakan dan  pembatuan sehingga terbentuk lempung tu"aan, lanau tu"aan dan kerikil tu"aan. %atuan ini mempunyai permeabilitas yang kecil sehingga dapat ber"ungsi sebagai  batuan penudung pada sistem panasbumi. Selain itu lapisan batuan yang impermeabel

ini dapat terbentuk juga oleh proses kimia yang disebut self sealing  sebagai berikut + . #engendapan mineral-mineral dari larutannya, terutama silika.

. lterasi hidrothermal batuan-batuan permukaan yang menghasilkan kaolinisasi %atuan penutup dapat dibedakan menjadi dua, yaitu batuan penutup terbuka dan tertutup. %atuan penutup terbuka umumnya menutupi reservoir air hangat dengan tekanan yang rendah dimana "luida di permukaan tidak mencapai boilling point  sehingga kurang ekonomis untuk dieksploitasikan. Sedangkan batuan penutup tertutup, yaitu batuan yang bersistem auifer confined  dan bertekanan tinggi dimana water table sejajar dengan water table recharge area. Sistem ini akan sangat baik bila temperatur reservoirnya tinggi dan pada area ini sangat ekonomis untuk  dieksploitasikan.

2.2. 6on(s Geo&o% Reservor Panasbum

#roses geologi yang sedang atau telah berlangsung dapat mempengaruhi kondisi geologi sumber panasbumi, dimana umumnya proses geologi tersebut mencakup perubahan struktur perlapisan dan stratigra"inya.

Kegiatan yang menyebabkan perubahan itu seperti kegiatan magmatik dan  proses pengangkatan mengakibatkan terbentuknya struktur yang potensial untuk 

2.2.1. Strat%ra*

Stratigra"i adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari tentang si"at-si"at lapisan, distribusi kehidupan ("osil), yang akan selalu berbeda dengan lapisan yang di atasnya. !i dalam penyelidikan stratigra"i ada tiga unsur penting pembentuk  stratigra"i yang perlu diketahui, yaitu unsur batuan, perlapisan d an struktur sedimen. . @nsur %atuan

Suatu hal yang penting didalam unsur batuan adalah pengenalan dan pemerian litologi. Seperti diketahui bah$a volume bumi diisi oleh batuan sedimen 0 A dan  batuan non-sedimen 80 A. &etapi dalam penyebaran batuan, batuan sedimen

mencapai ?0 A dan batuan non-sedimen 0 A. @nsur batuan terpenting  pembentuk stratigra"i yaitu sedimen dimana si"at batuan sedimen yang berlapis-lapis memberi arti kronologis dari berlapis-lapisan yang ada tentang urut-urutan perberlapis-lapisan ditinjau dari kejadian dan $aktu pengendapannya maupun umur setiap lapisan. !engan adanya ciri batuan yang menyusun lapisan batuan sedimen, maka dapat dipermudah pemeriannya, pengaturannya, hubungan lapisan batuan yang satu dengan yang lainnya, yang dibatasi oleh penyebaran ciri satuan stratigra"i yang saling berhimpit, bahkan dapat berpotongan dengan yang lainnya

. @nsur #erlapisan

@nsur perlapisan merupakan si"at utama dari batuan sedimen yang memperlihatkan bidang-bidang sejajar yang diakibatkan oleh proses-proses sedimetasi. Mengingat bah$a perlapisan batuan sedimen dibentuk oleh suatu  proses pengendapan pada suatu lingkungan pengendapan tertentu, maka Beimer   berpendapat bah$a prinsip penyebaran batuan sedimen tergantung pada proses  pertumbuhaan lateral yang didasarkan pada kenyataan, yaitu bah$a +

) kumulasi batuan pada umumnya searah dengan aliran media transport, sehingga kemiringan endapan mengakibatkan terjadinya perlapisan selang tindih (overlap) yang dibentuk karena tidak seragamnya massa yang diendapkannya.

) =ndapan di atas suatu sedimen pada umumnya cenderung membentuk sudut terhadap lapisan sedimentasi di ba$ahnya.

. %idang #erlapisan

Merupakan bidang yang di$ujudkan dari kenampakan suatu mineral tertentu,  besar butir dan bidang sentuhan yang tajam antara dua lithologi yang berbeda. Suatu bidang yang bersedimentasikan sesuai bidang kesamaan $aktu disebut 4isochron surface5. 3apisan merupakan stratigra"i yang terkecil dengan ketebalan  beberapa milimeter sampai dengan puluhan meter terdiri dari satu macam batuan yang homogen, dibatasi bagian atas dan ba$ah oleh bidang perlapisan secara tajam atau secara berangsur.

#ada daerah vulkanik, pembentukan strartigra"i juga dikontrol oleh proses sedimentasi yang terjadi jutaan tahun yang lampau. #ada daerah vulkanik ini reservoir panasbumi terbentuk akibat proses sedimentasi hasil letusan gunung api. #erlapisan batuan pada lapangan panasbumi secara umum merupakan endapan terulang yang terdiri dari porfiritik andesitan dengan hasil piroklastik , tuffa lapili dan  beberapa lapisan breksi. Stratigra"i daerah vulkanik  disusun berdasarkan satuan

lithologi (lithostratigrafi) dengan mengadakan korelasi dari sumur-sumur yang ada.

2.2.2. Struktur Geo&o%

!alam pengamatan struktur kulit bumi untuk mendapatkan data struktur   perlapisan sangat bergantung pada pengetahuan geologi struktur. eologi struktur  dide"inisikan sebagai studi yang membahas bangunan atau arsitektur kulit bumi dan gejala yang menyebabkan terjadinya perubahan pada kulit bumi.

!alam mempelajari struktur geologi, terdapat beberapa masalah antara lain kondisi "isik yang mempengaruhi pembentukan serta bagaimana mekanismenya. 'adi inti dari geologi struktur adalah de"ormasi dari bumi, apa yang menyebabkan, serta apa akibatnya.

#embentukan struktur kulit bumi dipengaruhi oleh tekanan dan temperature  pada saat pembentukan serta distribusi gaya yang menyebabkan terjadinya bentuk 

akhir (akan mempengaruhi hasilnya). #ada umumnya gaya yang menyebabkan  bentuk struktur adalah gaya-gaya compression, tension, couple dan torsion, sehingga

dapat terjadi tiga "ase atau perubahan.

Struktur batuan adalah bentuk dan kedudukan yang dilihat di lapangan sekarang. Cal ini merupakan hasil dari proses, yaitu +

. #roses pembentukan batuan, dimana saat itu akan dibentuk struktur-struktur   primer.

. #roses yang bekerja kemudian, berupa de"ormasi mekanis maupun pengubahan kimia$i batuan setelah batuan terbentuk.

Struktur primer yang terbentuk pada batuan beku berupa struktur aliran ( flow  structure) yang sering dijumpai pada lava. da beberapa hal yang dapat digunakan

untuk menentukan bentuk struktur geologi pada kulit bumi + a. Melihat langsung di lapangan

 b. Melakukan pengeboran pada beberapa tempat kemudian dilakukan korelasi dan interpretasi

c. !engan metode geo"isika.

Struktur sekunder sangat penting untuk di pelajari berhubungan dengan struktur geologi lapangan panasbumi. #ada daerah vulkanik ada beberapa struktur  yang biasa terjadi selama dan sesudah erupsi gunung api, diantaranya adalah struktur  amblesan. Struktur ini sebagai akibat pengaruh kegiatan magmatik   dan  semi-magmatik , dengan atau tanpa pengaruh sesar. Struktur amblesan meliputi ka$ah, kaldera, graben serta struktur yang terjadi secara lateral yaitu lipatan dan sesar.

1. 6aa)

Ka$ah merupakan bentuk negati" yang terjadi karena kegiatan gunung api. %erdasarkan asal mulanya, ka$ah dapat dibedakan menjadi ka$ah letusan dan ka$ah runtuhan. Sedangkan berdasarkan letaknya terhadap pusat kegiatan dikelompokkan ka$ah kepundan dan ka$ah samping. #engisian ka$ah oleh air hujan akan menyebabkan terbentuknya danau ka$ah. 3etusan gunung api yang mempunyai danau ka$ah akan menyebabkan terjadinya lahar letusan yang bersuhu tinggi.

2. 6a&(era

@kuran kaldera lebih besar dari ka$ah meskipun tidak ada batasan ukuran yang membedakan sehigga mempunyai ukuran berapa ka$ah dapat disebut sebagai kaldera. Menurut C. Billiam (8/?) kaldera merupakan bentuk lekukan gunung  berapi yang sangat besar bergaris tengah beberapa kilometer dan berbentuk 

membulat. ;a mengklasi"ikasikan kaldera menjadi beberapa jenis berdasarkan proses yang membentuknya, yaitu +

a. Kaldera 3etusan

Daitu kaldera yang disebabkan oleh letusan gunung api yang sangat kuat, menghancurkan bagian puncak kerucut dan menyemburkan massa batuan dalam  jumlah yang sangat besar. &ermasuk dalam jenis ini adalah kaldera %adai-San di

'epang dan &ara$era di Ee$ Fealand.  b. Kaldera Runtuhan

Kaldera yang disebabkan letusan yang berjalan cepat memuntahkan batuan apung dalam jumlah banyak, sehingga menyebabkan runtuhnya bagian puncak gunung api. Kebanyakan kaldera terbentuk melalui proses ini. Gambar 2.0. memperlihatkan kejadian kaldera akibat runtuhan setelah letusan gunung api.

c. Kaldera =rosi

&erjadinya disebabkan oleh erosi pada bagian puncak kerucut, dimana erosi yang  berkepanjangan akan mampu mengikis bagian puncak gunung api. Gan %emmelen (88) membuat hipotesis pembentukan kaldera, ia mencirikan, untuk menentukan suatu kaldera diperlukan peletusan tipe peret yang sangat keras. !an letak dari sumur magma tidak perlu dalam tetapi cenderung mempunyai dapur magma yang sangat dangkal. as yang sangat berlimpah di dalam magma akan mengubah magma menjadi magma yang sangat halus. Selama terjadi peletusan, permukaan magma akan turun hingga dapur magma, dan terjadi perluasan garis tengah diameter.

!iameter yang melebar ke arah ba$ah akan menyebabkan kekosongan dapur  magma, sebagai akibatnya akan terjadi penurunan atap dari dapur magma dan akhirnya terbentuk kaldera.

Gambar 2.0

Proses Da&am Pembentukan Suatu 6a&(era +,

0. Graben (an 7orst

raben adalah struktur runtuhan yang berdinding lurus yang terjadi di bagian  puncak atau kerucut lereng gunung api. 6elah gunung api (volcanic "issure through)

adalah bentuk lekukan memanjang akibat pencelahan pada

adalah bentuk lekukan memanjang akibat pencelahan pada tubuh gunung api, tubuh gunung api, terjaterjadidi karena pelengs

karena pelengseran salah satu eran salah satu sissisi i bongkah akibat terobosbongkah akibat terobosan tekanan an tekanan magmmagma a atauatau  pembebanan bahan kerucut yang berlebihan di atas suatu lapisan yang lemah.

 pembebanan bahan kerucut yang berlebihan di atas suatu lapisan yang lemah. 3ek

3ekukan ukan tektektontonik ik gungunung ung api api (m(majoajor r volvolcano cano tectectontonic ic deprdepressessionion) ) adaadalahlah suatu lekukan yang sangat besar berbentuk memanjang, dipengaruhi oleh proses serta suatu lekukan yang sangat besar berbentuk memanjang, dipengaruhi oleh proses serta  pembentukan

 pembentukan gunung gunung api. api. #embentukannya #embentukannya dita"sirkan dita"sirkan berkaitan berkaitan dengandengan  pengembusan besar-besaran

 pengembusan besar-besaran batu apung batu apung saat terjadi saat terjadi letusan, hingga letusan, hingga mencapai dataranmencapai dataran tinggi yang mempunyai landasan "ondasi lemah.

tinggi yang mempunyai landasan "ondasi lemah.

#ada suatu saat akan melengser dan berkumpul pada kaki gunung api dan #ada suatu saat akan melengser dan berkumpul pada kaki gunung api dan me

membmbenentutuk k polpola a kikipaspas alluvial alluvial , , makmaka a terterbenbentuktuklah lah apa apa yayang ng dindinamaamakan kan 44!ector !ector  "raben

"raben5. Sedan5. Sedangkagkann horst horst  merupakan struktur tonjolan yang dibatasi sesar normal merupakan struktur tonjolan yang dibatasi sesar normal  parallel.

 parallel. &e&erbentuk rbentuk ketika ketika bidang bidang tonjolan tonjolan bergerak bergerak relati" relati" ke ke atas atas terhadap terhadap bidangbidang hanging wall 

hanging wall . Seperti terlihat pada. Seperti terlihat padaGambar 2. (an %ambar 2.+.Gambar 2. (an %ambar 2.+.

Gambar 2. Gambar 2.

Struktur Grabben (an 7orst Struktur Grabben (an 7orst 12,12,

Gambar 2.+ Gambar 2.+

Proses Pembentukan Graben Proses Pembentukan Graben +,+,

. 6ekar . 6ekar

Kekar termasuk dalam struktur sekunder. Kekar merupakan suatu rekahan Kekar termasuk dalam struktur sekunder. Kekar merupakan suatu rekahan dalam batuan yang terjadi karena rekahan atau tarikan yang disebabkan oleh gaya dalam batuan yang terjadi karena rekahan atau tarikan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja dalam kerak bumi atau pengurangan dan hilangnya tekanan dengan yang bekerja dalam kerak bumi atau pengurangan dan hilangnya tekanan dengan  pergeseran dianggap tidak ada.

 pergeseran dianggap tidak ada. Ke

Kekakar r memerurupapakakan n ststruruktktur ur babatutuan an yyanang g papaliling ng babanynyak ak didijujumpmpai ai dadann  pembentukannya

 pembentukannya tidak tidak mengenal mengenal $aktu. $aktu. Kekar Kekar dapat dapat diklasi"ikasikan diklasi"ikasikan berdasarkanberdasarkan  bentuk, ukuran, dan cara terjadinya.

. %erdasarkan %entuknya . %erdasarkan %entuknya

•• Kekar Sistematik + selalu dijumpai berpasangan yang merupakan satu set,Kekar Sistematik + selalu dijumpai berpasangan yang merupakan satu set, arahnya saling sejajar.

arahnya saling sejajar.

•• Kekar tak Sistematik + dapat saling bertemu dan tidak saling memotong kekar Kekar tak Sistematik + dapat saling bertemu dan tidak saling memotong kekar  lainnya.

lainnya.

. %erdasarkan @kurannya . %erdasarkan @kurannya

•• #icro #icro Joint Joint , ukurannya  inchi (hanya dapat dilihat dengan mikroskop)., ukurannya  inchi (hanya dapat dilihat dengan mikroskop). •• #a$or #a$or Joint Joint , ukurannya dapat dilihat pada contoh setangan (, ukurannya dapat dilihat pada contoh setangan (hand specimenhand specimen).). •• #aster #aster Joint Joint , ukurannya kurang lebih 77 "t, hanya dapat dilihat melalui "oto, ukurannya kurang lebih 77 "t, hanya dapat dilihat melalui "oto

udara. udara. . %erdasarkan

. %erdasarkan 6ara &erjadiny6ara &erjadinyaa

•• !hear !hear Joint Joint , kekar yang terjadi akibat tekanan, kekar yang terjadi akibat tekanan

•• TeTension nsion Joint Joint , kekar pada batuan yang terjadi akibat tarikan, kekar pada batuan yang terjadi akibat tarikan

•• %eleas%elease e Joint Joint , kekar pada batuan yang terjadi akibat penguranganhilangnya, kekar pada batuan yang terjadi akibat penguranganhilangnya tekanan.

tekanan.

danya kekarjoint dapat mencirikan lapangan panasbumi yang diakibatkan danya kekarjoint dapat mencirikan lapangan panasbumi yang diakibatkan oleh adanya tekanan dan

oleh adanya tekanan dan proses lainproses lainnya selama terjadi gunung berapi. @kuran kekar nya selama terjadi gunung berapi. @kuran kekar   pada

 pada umumnya umumnya sangat sangat besar besar bisa bisa mencapai mencapai ratusan ratusan meter, meter, yang yang merupakan merupakan sumber sumber   panasbumi.

 panasbumi. +. Sesar +. Sesar

Sesar adalah rekahan2rekahan dalam kulit bumi, yang mengalami pergeseran Sesar adalah rekahan2rekahan dalam kulit bumi, yang mengalami pergeseran da

dan n ararahahnynya a sesejajajajar r dendengagan n bibidadang ng rerekahkahanannynya a sasatu tu teterhrhadaadap p yayang ng lalaininnynya.a. #ergeserannya dapat berkisar dari antara beberapa meter hingga mencapai ratusan #ergeserannya dapat berkisar dari antara beberapa meter hingga mencapai ratusan kilometer. Sesar merupakan jalur lemah yang lebih banyak terjadi pada lapisan yang kilometer. Sesar merupakan jalur lemah yang lebih banyak terjadi pada lapisan yang keras (untuk lapangan panasbumi) dan rapuh. %ahan yang hancur pada jalur sesar  keras (untuk lapangan panasbumi) dan rapuh. %ahan yang hancur pada jalur sesar  akibat perges

akibat pergeseran, dapat berkisar darieran, dapat berkisar dari gauge gauge (suatu bahan yang halus  lumat akibat (suatu bahan yang halus  lumat akibat gesekan) sampai breksi sesar, yang mempunyai ketebalan antara beberapa sentimeter  gesekan) sampai breksi sesar, yang mempunyai ketebalan antara beberapa sentimeter 

hingga ratusan meter. Gambar 2.8  memperlihatkan skema struktur sesar dan tipe sesar. !alam sesar terdapat beberapa bagian, diantaranya +

. &angging 'all  (atap), adalah bongkah yang terdapat di bagian atas bidang sesar. (. )oot 'all (alas), adalah bongkah patahan yang berada di bagian ba$ah bidang

sesar.

.  Bidang !esar , adalah bidang yang terbentuk akibat ada rekahan yang mengalami  pergeseran.

Gambar 2.8

Skema Struktur Sesar Dan !$e Sesar 12,

!itinjau dari kedudukan sesar terhadap struktur batuan disekitarnya sesar  dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu +

. !trike )ault , yaitu sesar yang arah jurusnya sejajar dengan jurus batuan disekitarnya.

.  *ip )ault , yaitu jurus sesar yang sejajar dengan kemiringan lapisan batuan disekitarnya.

. +ongitudinal )ault , yaitu arah sesar parallelsejajar dengan arah utama dari struktur  regional.

/. !iagonal atau Obliue )ault , yaitu sesar yang memotong struktur batuan di sekitarnya.

0. Transverse )ault , yaitu sesar yang memotong tegak lurus atau miring terhadap struktur regional, dijumpai pada struktur daerah yang terlipat, memotong sumbuporos terhadap antiklin. Seperti terlihat padaGambar 2.9.

Gambar 2.9

3ongitudinal "ault dan transverse "ault hanya dapat diterapkan pada keadaan yang lebih luas (regional sense), apabila ditinjau dari genesanya pergeseran dapat digolongkan menjadi +

. Sesar EormalSesar %iasaSesar &urun

Merupakan gejala pergeseran dimana hanging $all bergerak relative turun terhadap "oot $all. %erdasarkan susunan poros utama tegasannya menunjukan arah tegasan terbesar adalah vertical. aya geologi yang mempunyai arah demikian adalah gaya berat, oleh karena itu suatu sesar yang nyata-nyata mempunyai si"at seperti ini dikenal dengan gra"ity "ault. Sesar normal ini juga sering dijumpai pada daerah vulkanik, dimana gaya yang sering dijumpai adalah gaya endogen dan gaya gravitasi.

. Sesar Eaik (Reverse >ault&hrust)

Suatu sesar dimana hanging $all relative naik terhadap "oot $allnya. %erdasarkan kemiringannya (dip), sesar naik dapat dibedakan menjadi tiga jenis +

  a. Reverse >ault, adalah sesar naik dimana bidang sesarnya punya kemiringan lebih dari /0H.

 b. &hrust >ault, adalah sesar naik yang mempunyai bidang kemiringan kurang dari /0H dimana pergeseran lateralnya lebih menonjol dibandingkan pergeseran vertikalnya.

  c. <verthrust >ault, adalah sesar naik yang mempunyai kemiringan bidang sesar  (dip) kurang dari 7H.

. Sesar !atarStrike Slip >ault

Suatu jenis pergeseran dimana gerakan yang dominant adalah "erakan hori*ontal. Cal ini bah$a yang disebut sebagai sesar mendatar, dalam jumlah yang terbatas masih juga mempunyai komponen pergeseran meskipun sangat kecil.

kibat dari gerakan-gerakan yang berasal dari dalam bumi (endogen) maka struktur-struktur yang ada pada *one panasbumi sangat berpengaruh terhadap keadaan reservoirnya. Seperti diketahui bah$a reservoir panasbumi memerlukan kualitas struktur yang baik untuk dapat menyimpan air "ormasi yang selanjutnya akan

terpanasi oleh batuan pemanas di ba$ahnya. Struktur yang mempunyai kualitas sebagai *one reservoir panasbumi antara lain kaldera, ka$ah, sesar dan graben.

2.2.0. A&teras 3uba)an, 7"(rot)erma&

>luida dan batuan reservoir dalam suatu sistem panasbumi saling berinteraksi, sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan komposisi "asa padat atau komposisi "asa cair. #erubahan komposisi ini merupakan hasil nyata dari proses reaksi kimia$i.

6iri-ciri dan kelimpahan mineral hydrothermal yang terbentuk selama interaksi "luida dan batuan tergantung pada beberapa "actor, khususnya temperature, komposisi "luida, ketersediaan "luida (permeabilitas) dan adanya pendidihan. da  beberapa de"inisi dari ahli mengenai alterasi, antara lain +

. #erubahan komposisi mineralogi dari suatu batuan karena aktivitas hidrothermal  (6ourty,8/0).

. !ipakai dalam klasi"ikasi pada "asa metamor"osa yang bersi"at lokal ('im, 809). . !imaksudkan sebagai gejala ubahan pada batuan dan mineral sekunder 

( supergene) seperti + replacement , oksidasi dan hidrasi.

'enis-jenis mineral yang terbentuk selama "luida dan batuan berinteraksi sangat tergantung dari beberapa "aktor, yaitu +

• #erubahan &emperatur  • #erubahan &ekanan • Komponen >luida • Komposisi %atuan

• 3aju liran ir dan @ap • #ermeabilitas %atuan

• Konsentrasi 6< dan CS dalam "luida mempunyai pangaruh yang terpenting

 pada tiap mineralogi sekunder  • sal usul terjadinya pemanasan

lterasi hydrothermal dapat dibedakan menjadi beberapa kelompok   berdasarkan +

. lterasi yang menghasilkan mineral tunggal antara lain +a. lbitisasi

a. lterasi yang dihasilkan dari perubahan mineral lain terutama K "eldspar oleh larutan yang kaya Ea.

 b. lunitisasi

!ijumpai pada batuan beku berbutir halus yang terdapat disekeliling vein epithermal , dihasilkan oleh aktivitas air yang bersi"at sul"at.

c. rgilitisasi

%iasa ditemukan pada batuan samping dari vein dimana cairan pembentuk akan mengubah mineral "eldspar menjadi lempung

d. Karbonitisasi

!ihasilkan oleh intrusi atau pembentukan mineral karbonat setempat. e. 6hloritisasi

Mineral sebelumnya, umumnya mineral lluminous )erromagnesian !ilicate ". =pidotisasi

#erubahan mineral  lluminous )erromagnesian !ilicate  menjadi epidot  terdapat pada chlorite.

g. Silisi"ikasi

!ihasilkan oleh introduksi silica dari larutan magmatic akhir. h. #iritisasi

Suatu perubahan mineral )erromagnesian menjadi #irit. . lterasi yang menghasilkan mineral sekunder, antara lain +

a. Sausiritisasi

#erubahan dari Ca-lagioklas  menjadi mineral lbite  atau Oligoklas,  pidot ,  /alsit , !erisit  dan mineral 0eolit .

lterasi dicirikan oleh introduksi dan pembentukan setempat mineral /arbon, !ilika, Chlorite, !ulfida dan pidote.

&erdapat beberapa tipe alterasi secara hydrothermal, menurut Cochtein adalah sebagai berikut +

. lterasi 3angsung (#engendapan)

'enis alterasi ini merupakan jenis yang paling umum, dan banyak mineral hydrothermal yang ditemukan di lapangan panasbumi dapat terendapkan secara langsung dari larutan. gar bisa terbentuk secara langsung diperlukan batuan reservoir yang mengandung saluran yang menyebabkan "luida mengendap dapat  bergerak. Saluran itu dapat berupa kekar, sesar, retakan hidolik, ketidakselarasan, pori

dan bentuk permeable lainnya.

. lterasi %eplacement  (#enggantian)

Kebanyakan batuan mengandung mineral utama yang tidak stabil. Mineral ini memiliki kecendrungan untuk digantikan dengan mineral yang stabil pada kondisi yang baru. Kecepatan penggantian sangat bervariasi dan tergantung pada  permeabilitasnya.!abe& II-1. memperlihatkan penggantian relati" dari mineral primer   pada sistem hidrothermal , serta!abe& II-2. memperlihatkan produk penggantinya.

!abe& II-1

!abe& II-2

Pen%%ant Re&at* Mnera& Prmer $a(a Sstem 7(rot)erma& ,

#roses ini berlangsung di batas lapangan panasbumi, sehingga tidak umum terlihat dalam core atau cutting yang diambil. #roses ini menyebabkan uap kondensat terasamkan secara oksidasi dari gas CS, menghancurkan batuan yang memiliki

mineral pengganti (attacks rock ) yang melarutkan mineral primer tanpa mengganggu lubang-lubang

#ada daerah yang dipengaruhi oleh aktivitas hidrothermal , hasil alterasi  batuan diharapkan memberikan in"ormasi kondisi "isik dan kimia selama proses

alterasi berlangsung. Keadaan ini dicerminkan oleh asosiasi mineral sekunder yang terbentuk. Cayashi (89:), mengelompokkan proses alterasi berdasarkan mineral sekunder juga gambaran "isik dan kimi$i selama proses berlangsung, hal ini dapat dilihat pada!abe& II- 0.

!ab&e II-0

Gambaran S*at sk (an 6ma Pa(a Proses A&teras 11,

Casil studi resistivity melalui alterasi hidrothermal  (Cochstein dan Sharms, 8:) mengelompokkan alterasi  hidrothermal  berdasarkan perubahan "isik pada core dan cutting  untuk mengetahui tingkat alterasi, antara lain +

. 1ery +ow atau unalter  + batuan belum teralterasi dan masih fresh

. +ow + 7 2 /7 A

. #edium + /7 - 97 A

/. &igh + 97 - :7 A

%atuan reservoir yang mengalami alterasi akan mengalami perubahan "isik, seperti +

. !ensitas

#engendapan mineral secara langsung dan  solution menjadikan batuan reservoir akan meningkat densitasnya, sedangkan proses pelepasan akan mengurangi densitas. Silici"ikasi dari suatu breksi permukaan yang sangat porus misalnya dapat menaikan densitas dari . sampai .90 (I 777 kgm). #ertambahan densitas batuan reservoir paling besar pada batuan porus dan sangat jarang pada batuan yang mempunyai porositas primer kurang dari 0 A. %ila alterasi hydrothermal berlangsung dengan pelepasan mineral dalam batuan yang mempunyai porositas rendah,  perubahan densitas batuan sangat sulit diestimasi, dimana densitas batuan baru, akan  bergantung pada densitas relative dan kelimpahan dari mineral yang berubah dan

mineral ubahan.

. #orositas dan #ermeabilitas

#roses pelepasan akan mengurangi porositas, sedang e"ek terhadap  permeabilitas hanya perubahan kecil, teratur dan kontinyu. #enurunan permeabilitas lebih cepat karena banyak dan cepatnya proses pengendapan mineral pada proses  pelepasan.

. Si"at Magnetis

#ada sebagian lapangan pansbumi kedua mineral (magnetite dan titomagnetite) cepat berubah menjadi mineral non-magnetis seperti  pyrite dan hematite, ini menyebabkan batuan reservoir menjadi 4de-magnetised 5 seperti ditunjukkan Cochstein dan Cunt, 8?7. Survei-survei magnetometer   adalah metode terbaik untuk menentukan lokasi dan batas areal geothermal , tetapi metode ini sangat sulit diterapkan dilapangan.

/. Resistivitas

Konduktivitas batuan dalam reservoir geothermal sangat terpengaruh bukan hanya dari konsentrasi elektrolit dari air panas yang terkandung, tetapi juga oleh  jumlah relative lempung kondukti" dan adanya mineral *eolit dalam matrik batuan.

Mineral lempung yang umumnya terdiri dari kaolin, 6hlorit, ilit, 6a-momtmorilonit. Karena lempung merupakan mineral hidroksil, pembentukannya tergantung temperature dan pengamatan serta percobaan memperlihatkan bah$a komposisi "luida, pC, juga memainkan peranan penting pada genesanya.

2.0. 6arakterstk Batuan Reservor Panasbum

Karakteristik batuan reservoir panasbumi sangat penting dipelajari karena akan mendukung dalam suatu eksplorasi maupun pengembangan sumur-sumur   panasbumi. !an umumnya batuan yang berada dalam reservoir tersebut dipengaruhi

oleh aspek-aspek kejadian alam dan geologi sebelumnya. Karakteristik batuan reservoir meliputi jenis batuan, komposisi kimia batuan reservoir dan si"at "isik   batuan reservoir panasbumi.

2.0.1. ;ens Batuan Reservor Panasbum

%atuan merupakan bahan pembentuk kerak bumi, sehingga mengenal macam-macam dan si"at batuan adalah sangat penting. %atuan dide"inisikan sebagai semua  bahan yang menyusun kerak bumi secara genesa, dan merupakan suatu agregat 

(kumpulan) mineral-mineral yang telah menghablur (mengeras).

%atuan di alam secara genesa dapat dikelompokkan dalam tiga jenis batuan +  batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamor". Ketiga kelompok batuan tersebut

memungkinkan untuk menjadi batuan reservoir didalam sistem panasbumi.

!alam sejarah pembentukannya ketiga kelompok batuan tersebut saling  berhubungan, dimana ketiganya terbentuk secara berurutan. %atuan beku terbentuk 

akibat pembekuan magma atau lava. %atuan sedimen terbentuk akibat pengendapan rombakan dari batuan beku yang telah mengalami proses pelapukan, pengikisan, dan  pengangkutan. Sedangkan batuan metamor" berasal dari batuan sedimen yang telah

mengalami proses metamor"ose.

#ada umumnya batuan reservoir yang sering dijumpai di lapangan-lapangan  panasbumi berupa batuan beku kristalin, batuan metamor", dan batuan debu vulkanik 

cair, namun menelaah jenis batuan lain seperti batuan sedimen tetap diperlukan dan  berguna untuk studi geologi selanjutnya.Gambar 2.< memperlihatkan siklus batuan

reservoir.

2.0.1.1. Batuan Beku

%atuan beku atau igneous rock  adalah batuan yang terbentuk dari proses  pembekuan magma di ba$ah permukaan bumi atau hasil pembekuan lava di  permukaan bumi.

Menurut para ahli seperti &urner dan Gerhoogen (897), >. > roun (8/?), &akeda (8?7), magma dide"inisikan sebagai cairan silikat kental yang pijar terbentuk  secara alamiah, bertemperatur tinggi antara .077 2 .0777_{6 dan bersi"at mobile}

Gambar 2.< Sk&us Batuan 12,

!alam magma tersebut terdapat beberapa bahan yang larut, bersi"at volatile (air, 6<, chlorine, "luorine, iron, sulphur, dan lain-lain) yang merupakan penyebab

mobilitas magma, dan non-volatile (non-gas) yang merupakan pembentuk mineral yang la*im dijumpai dalam batuan beku.

#ada saat magma mengalami penurunan suhu akibat perjalanan ke permukaan  bumi, maka mineral-mineral akan terbentuk. #eristi$a tersebut dikenal dengan  peristi$a penghabluran. %erdasarkan penghabluran mineral-mineral silikat (magma), oleh E3. %o$en disusun suatu seri yang dikenal dengan nama Bowen2s %eaction !eries. Seperti terlihat padaGambar 2.8

Gambar 2.:

!ari diagram di atas, sebelah kiri me$akili mineral-mineral ma"ik, dan yang  pertama kali terbentuk adalah olivin pada temperatur yang sangat tinggi (777₆₎

dengan proporsi besi-magnesium dan silikon adalah + dan membentuk komposisi (>eMg).Si</. &etapi jika magma jenuh oleh Si<, maka piroksen yang terbentuk 

 pertama kali, dengan perbandingan antara besi-magnesium dengan silikon adalah + membentuk komposisi (Mg>e)Si< pada temperatur yang lebih rendah. <livin dan

 piroksen merupakan pasangan  3ncongruent #elting , dimana setelah pembentukan, olivin akan bereaksi dengan larutan sisa membentuk piroksen. &emperatur menurun terus dan pembentukan mineral berjalan sesuai dengan temperaturnya. Mineral yang terakhir terbentuk adalah biotit. Karena terjadi demikian maka reaksi ini disebut dengan reaksi diskontinyu atau reaksi tidak menerus.

Seri berikutnya yang ada disebelah kanan me$akili kelompok plagioklas karena didominasi atau hanya terdapat mineral plagioklas. #ada temperatur yang sangat tinggi (777_{6) yang mengkristal adalah plagioklas-6a, dimana komposisinya}

didominasi oleh kalsium dan sebagian kecil silikon dan aluminium. #engkristalan selanjutnya yang berlangsung secara menerus, komposisi 6a akan semakin berkurang dan kandungan Ea (sodium) akan semakin meningkat, sehingga pengkristalan terakhir adalah plagioklas-Ea. Reaksi pada seri ini disebut seri kontinyu karena  berlangsung secara terus menerus. Mineral ma"ik dan plagioklas bertemu pada mineral potasium "eldspar dan menerus ke mineral yang stabil, yang tidak mudah terubah menjadi mineral lain pada temperatur sekitar 9777_6.

%atuan beku diklasi"ikasikan menjadi dua, yaitu + batuan  3ntrusif  dan  kstrusif . %atuan  3ntrusif  yang umum adalah granit yang ber$arna cerah, serta

campuran mineral Orthoklas, )eldspar , dan 4uart5 . Sedangkan batuan kstrusif  yang umum adalah %asalt ber$arna abu-abu gelap dan lava hitam.

Kandungan senya$a kimia batuan beku identik dengan batuan intrusinya, apabila dalam satu kelompok. Cal ini hanya berbeda tempat terbentuknya saja, sehingga menimbulkan perbedaan didalam besar butir dari setiap jenis mineral. 'enis  batuan intrusi dan ekstrusi adalah ranite, Ryolite, Syenite, &rakhite, !iorite,

ndesite, &onalite, !asite, Mansonite, abro dan basalt. !ari sini terlihat sebagai contoh komposisi kimia dan prosentase oksida untuk batuan granit identik dengan  batuan ryolite demikian juga untuk hubungan kelompok yang lain. %atuan yang telah

mengalami pelapukan mempunyai komposisi kimia yang berbeda sehingga batuan yang akan dianalisa haruslah batuan yang masih segar dan belum mengalami  perubahan.

Reservoir panasbumi seringkali terdiri dari batuan kristalin dan batuan metamor", kemudian debu vulkanik dan vulkanik cair. %atuan intrusi yang paling umum adalah basalt. @mumnya batuan yang ber$arna abu-abu gelap dan lava hitam disebut basalt, yang dibagi menjadi oviline basalt dan "elspatik basalt berdasarkan kristal mineralnya. %atuan piroklastik adalah mineral yang berasal dari celah vulkanik  akibat letusan. 'ika batuan tersebut tertransportasikan, terendapkan dan terkonsolidasi sebagian atau seluruhnya kemudian tersedimentasikan akan membentuk batuan sediment piroklastik.

2.0.1.2. Batuan Se(men

%atuan sedimen merupakan batuan yang tersusun dari material hasil  pelapukan batuan induk. Komposisi batuan ini tergantung pada material asalnya. Karena pengendapan yang berlangsung terus-menerus, menyebabkan terbentuknya tekanan (Overburden  ressure) serta temperature akan bertambah sehingga terjadi  proses diagenesa (kompaksi dan sementasi).

Komposisi batuan sedimen dipengaruhi oleh beberapa aspek, antara lain + . Sumber material pembentuk sedimentasi

. #roses erosi

. Kondisi "isik dan kimia$i tempat pengendapan /. #roses lanjutan setelah mineral terendapkan

%erbagai penggolongan dan penamaan batuan sedimen dikemukakan baik  secara genesanya maupun secara deskripsi. Secara genetik antara lain #ettijohn (8?0) dan B.&. Cuang (89). Kedua ahli ini menyimpulkan sebagai berikut +

1. Batuan Se(men 6&astk 

&erbentuk dari pengendapan kembali detritur pecahan batuan asal. >ragmentasi  batuan asal dimulai dari pelapukan secara mekanik maupun secara kimia$i,

kemudian tererosi dan tertransportasi menuju cekungan pengendapan. Setelah itu mengalami diagenesa yaitu proses perubahan yang berlangsung pada temperature rendah dalam suatu sedimen selama dan sesudah lithifikasi terjadi. #roses diagenesa antara lain kompaksi, sedimentasi, sementasi, rekristalisasi, autogenesis dan metasomatis.  /ompaksi merupakan termampatnya batuan sedimen satu terhadap lainnya akibat tekanan dari beban diatasnya. !ementasi merupakan turunnya material di ruang antar butir sedimen dan secara kimia$i mengikat butir  sedimen. Sementasi ini akan semakin e"ekti" bila derajat kelurusan larutan (permeabilitas relati") pada ruang antar butir makin besar.  %ekristalisasi merupakan pengkristalan kembali mineral dari suatu larutan kimia selama genesa. %iasanya banyak terjadi pada batuan karbonat .  utigenesis adalah terbentuknya mineral baru di lingkungan diagenetik  sehingga mineral tersebut merupakan  partikel baru dalam suatu sedimen. @mumnya diketahui sebagai karbonat , silikat , klorit , illit   dan  gypsum.  #etasomatik adalah pergantian mineral sedimen oleh  berbagai mineral autinetik  tanpa pengurangan volume asal.

2. Batuan Se(men Non-6&astk 

&erbentuk dari hasil reaksi kimia atau kegiatan organisme. Reaksi kimia yang dimaksud adalah kristalisasi langsung atau penggaraman unsur laut, pertumbuhan kristal dari agregat suatu kristal yang terpresipitasi dan replacement  (B.&. Cuang, 89).

#emilahan batuan sedimen didasarkan oleh + struktur, tekstur, komposisi mineral,  grain si5e,  sorting, roundness, matriks, sementasi serta bidang  perlapisannya.Secara genetik batuan sedimen dibagi menjadi batuan piroklastik ,

sedimen tu"aan dan epiklastik . . %atuan #iroklastik 

%atuan vulkanik yang bertekstur klastik hasil erupsi gunung api eksplosi" dengan material penyusun yang berbeda (&. >isher dan Billiams, 8:).

. %atuan Sedimen &u"aan

!ebu vulkanik jatuh pada cekungan sedimen dimana sedimentasi berlangsung, sehingga terjadi percampuran dan membentuk batuan sedimen tufaan. %ila terkonsolidasi akan membentuk batuan sedimen tufaan.

. %atuan =piklastik 

&erbentuk dari sedimentasi campuran bahan rombakan batuan piroklastik  dengan  batuan sedimen lain (batuan epiklastik ) baik yang bersi"at vulkanik maupun non vulkanik, oleh Billiam (80/) diberi nama sesuai dengan ukurannya dan masing-masing diberi kata-kata vulkanik. %atuan epiklastik  dapat juga terjadi karena  percampuran batuan sedimen vulkanik dan batuan vulkanik dengan proses aliran

langsung dari pusat erupsi gunung api dan hasil percampuran masih segar  teronggokan pada suatu tempat di permukaan bumi.

2.0.1.0. Batuan Metamor* 

%atuan yang berasal dari batuan induk, dapat berupa batuan beku, sedimen maupun metamorf  sendiri. %atuan ini telah mengalami perubahan mineralogi, tekstur  maupun struktur akibat pengaruh tekanan dan temperatur sangat tinggi, berkisar 77

o_{6 2 977}o_6.

Menurut C..>. Binkler (89?), metamorfosa  adalah proses yang merubah mineral batuan pada "asa padat karena pengaruh kondisi "isika dan kimia kerak bumi yang berbeda pada kondisi sebelumnya.

&ipe metamor"osa digolongkan menjadi + . Metamor"osa 3okal

#enyebarannya hanya beberapa kilometer. &ipe ini meliputi + a. Metamor"osa Kontak (Thermal )

&erjadi kontak atau sentuhan langsung dengan tubuh magma, dengan lebar - km. >aktor yang mempengaruhi adalah temperatur tinggi.

 b. Metamor"osa dislokasi (dinamokinematik)

!ijumpai pada daerah yang mengalami dislokasi, daerah sesar besar dan lokasi yang massa batuannya mengalami penggerusan.

. Metamor"osa Regional

!apat mencapai ribuan kilometer bahkan di dalam bumi. &ipe metamor"osa ini meliputi +

a. Metamor"osa regional (dinamothermal )

&erjadi pada kulit bagian dalam, "aktor yang berpengaruh adalah temperatur  dan tekanan tinggi serta akan lebih intensi" jika diikuti orogenesa.

 b. Metamor"osa beban (burial)

&idak ada hubungannya dengan orogenesa  dan intrusi. &erjadi di daerah  geosinklin akibat pembebanan sedimen tebal di bagian atas, maka lapisan sedimen yang berada di bagian ba$ah cekungan akan mengalami proses metamorfosa.

%atuan metamorf yang terdapat pada lapangan panasbumi adalah !erpentinite dan Talc. %atuan ini terbentuk akibat alterasi hidrothermal  pada mineral  )erromagnesian oleh magma dan biasa disebut sebagai 4 utometamorphism5. %atuan ini terbentuk di daerah dimana terjadi pencairan kembali dan membentuk   batuan beku metamorf .

#roses metamorfosa di lapangan panasbumi dikenal sebagai alterasi. Mineral  batuan mengalami perubahan akibat temperature dan tekanan sangat tinggi sehingga

terbentuk mineral baru yang dapat dijadikan indikasi daerah temperatur tinggi, misalnya epidot , piroksin dan lain sebagainya.

2.0.2. 6om$oss 6ma Batuan Reservor Panasbum

%atuan reservoir panasbumi umumnya adalah batuan beku vulkanik yang  berasal dari pembekuan magma, sehingga komposisi kimia dari batuan reservoir 

%atuan beku ini tersusun dari + Si, l, Mg, >e, 6a, Ea dan K serta Mn, # dan &i dalam jumlah yang sedikit. =lemen tersebut didampingi oleh oksigen dan sejumlah  batuan dan biasanya dilaporkan dalam bentuk komponen oksida (Si< dan l<).

!ari hasil analisa kimia batuan reservoir menunjukkan Si<  merupakan

komponen terbanyak berkisar antara 0A - ?0A, l<  sekitar A - :A pada

 batuan beku dan mencapai 7A pada batuan intermediet , >e< dan >e<, juga Mg<

serta 6a< berkisar antara 7A-7A pada batuan beku yang rendah kadar Si<-nya,

sedangkan pada batuan beku yang tinggi kadar Si<-nya adalah sekitar 0A.

Kandungan Ea< yang lebih dari :A dan K < 9A jarang mencapai 7A (;ntermediet

6ontent).!abe& II- menerangkan klasi"ikasi silika sebagai mineral penyusun batuan.

!abe& II- 6&as*kas S&ka 12,

2.0.2.1. Ber(asarkan 6an(un%an Mnera&

6hamichael (8?/) membagi batuan reservoir vulkanik menjadi beberapa keluarga berdasarkan kandungan mineralnya, yaitu basalt, basalt trakit-andesite trkit, ndesite-Reolite, &rakit->enolite, 3ampro"ite, Ee "elitite.

. Keluarga %asalt

Merupakan batuan reservoir beku luar yang bersi"at basa dengan kandungan mineral utama berupa 6a-#lagioklas dan #iroksin. Keluaga %asalt terdiri dari  beberapa jenis batuan, antara lain + &aleitic %asalt, Cigh lumina %asalt, Shasonite,

lkali <livin %asalt.

. Keluarga %asalt &rakit-ndesite &rakit

%atuan Gulkanik yang bersi"at agak basa sampai intermediet, dengan mineral utama ugit. <livin jarang dijumpai. !an batuan ini bersi"at lebih "elspatik (K< J  Ea< tinggi dari pada basalt), macam batuan ini + %asalt &raki, ndesite traki,

Ca$aiit.

. Keluarga ndesite-Reolite

Merupakan batuan reservoir beku luar yang bersi"at menengah hingga asam. Keluarga ndesite-Reoloit ini terdiri dari + #orpirit-ndesite, !asite-Riodasite,Riolit, #orpirit Kuarsa, 3atite.

/. Keluarga &rakit->enolite

Merupakan batuan beku luar menengah dengan total Ea< dan K < tinggi, tetapi

6a< rendah, terdiri dari + &rakit dan >enolite. 0. Keluarga 3ampro"it

Merupakan batuan reservoir beku luar yang bersi"at basa hingga ultra basa, kaya alkali, >e, Mg, bertekstur per"iritik dengan mineral "erromagnesian seperti %iotit sebagai kristal sulung, ugit, <livin dan "eldspar.

9. Keluarga Ee"elitit

Merupakan batuan reservoir beku luar yang berkomposisi dari basa hingga ultabasa, mengandung ugit, pliin dan plagopit. danya >elspartoid mencirikan keluarga ini. ntara lain + Ee"elinit dan 3eusit.

2.0.2.2. Ber(asarkan 6an(un%an S&ka 3SO2,

%erdasarkan kandungan  silika  (Si<), menurut <.Ciraka$a dapat

diklasi"ikasikan menjadi +

. %atuan sam (acidic6silicic rock )

Merupakan batauan dasar reservoir yang mempunyai kandungan silica cukup tinggi (lebih dari 97A). 6ontohnya granit  dan riolit .

. %atuan %asa (basic rock )

Merupakan batuan reservoir yang mempunyai kandungan silika antara /0A - 0A kaya Mg, >e dan 6a. 6ontoh gabro dan basalt .

. %atuan Menengah (intermediate rock )

Merupakan batuan beku peralihan antara batuan beku asam dan basa dengan kandungan silica antara 0A - 99A. 6ontohnya andesit  dan diorite.

/. %atuan @ltrabasa

Merupakan batuan reservoir dengan kandungan silika rendah berkisar antara /7A -/0A.

2.0.2.0. Ber(asarkan In(eks arna

Komposisi kimia batuan reservoir panasbumi berdasarkan indeks $arna dibagi dalam beberapa subklas, antara lain +

. >elsic Rock, atau batuan terang yang merupakan batuan vulkanik yang terutama terdiri dari mineral ber$arna terang atau mempunyai indeks $arna kurang dari 7A. 6ontohnya !asit-Riolit dan sebagainya, batuan ini umumnya kaya akan 6a, >e, dan Mg.

. Ma"ik Rock atau batuan gelap, adalah batuan yang terutama terdiri dari "erromagnesian atau mineral be$arna gelap dan mempunyai indeks $arna antara /7A - ?7A. 6ontoh batuan ini adalah ini adalah abro, %asalt. ;stilah

gelap digunakan untuk mineral >erromagnesian atau be$arna gelap seperti <livin, #iroksin, Corblende, %iotit dan Ryolit. @mumnya batuan ini kaya akan kandungan kimia seperti >e dan Mg.

. ;ntermediet Rock, merupakan batuan reservoar peralihan antara batuan terang dan gelap, indeks $arna sekitar 07A dan kaya akan Si<, 6a >e dan &i.

/. @ltrama"ic Rock atau batuan @ltra gelap, adalah batuan reservoir yang terutama disusun oleh mineral gelap seperti <livin, <rthoklas, Klinopiroksin, m"ibol dan mempunyai indeks $arna lebih dari ?7A dan kaya akan unsur  6a dan K.

Klasi"ikasi batuan reservoir vulkanik berdasarkan indeks $arna yang dimiliki oleh tiap-tiap batuan dan indeks $arna juga digunakan untuk menentukan kandungan dan si"at-si"at kimia batuan. Cal ini disebabkan dari kejadian batuan tersebut yang  berasosiasi dengan mineral yang ada di permukaan bumi se$aktu terjadi letusan

gunung berapi.

2.0.0. S*at sk Batuan Reservor Panasbum

Si"at "isik batuan reservoir terdiri dari densitas, porositas, $ettabilitas, saturasi, tekanan kapiler, permeabilitas dan kompresibilitas batuan.

2.0.0.1. Denstas Batuan

!ensitas batuan dari batuan berpori adalah perbandingan antara berat terhadap volume (rata-rata dari material tersebut). !ensitas spesi"ik adalah  perbandingan antara densitas material tersebut terhadap densitas air pada tekanan dan temperatur yang normal, yaitu kurang lebih 7  _kgm_{. Sebagai contoh densitas}

spesi"ik di Bairakei antara  2  grcm_{. !ensitas spesi"ik batuan (bagian yang solid)}

antara , sampai  grcm_.

!ensitas batuan pada lapangan panasbumi pada umumnya sangat berpengaruh terhadap kandungan panas (heat content) yang dikandung, dimana terdapat hubungan yang berbanding lurus antara panas yang dikandung dan densitas batuan. Semakin

 besar densitas batuan maka semakin besar pula panas yang dikandung dalam batuan. !ensitas batuan pada lapangan panasbumi pada umumnya sangat besar jika dibandingkan dengan daerah non-vulkanik, karena reservoir panasbumi sering kali terdiri dari batuan beku kristalin dan batuan metamor", kemudian debu vulkanik dan  batuan vulkanik cair.

2.0.0.2. Porostas

#orositas dide"inisikan sebagai perbandingan volume pori-pori (yaitu volume yang ditempati oleh "luida) terhadap volume total batuan. da dua jenis porositas yaitu porositas antar butir dan porositas rekahan. #ada umumnya reservoir panasbumi mempunyai sistem porositas rekahan. Secara matematis porositas dapat dituliskan sebagai berikut +  batuan total volume  pori volume

=

Φ

..(.)

Sebagai contoh, apabila batuan mempunyai media berpori dengan volume 7,77 m_,

dan media berpori tersebut dapat terisi air sebanyak 7,777 m, maka porositasnya adalah +   m 77 , 7 m 777- , 7

=

Φ

=

7,-

=

-A

#ada kenyataannya, porositas didalam suatu sistem panasbumi sangat  bervariasi. 6ontohnya didalam sistem reservoir rekah alami, porositas berkisar sedikit lebih besar dari nol, akan tetapi dapat berharga sama dengan satu () pada rekahannya. #ada umumnya porositas rata-rata dari suatu sistem media berpori

2.0.0.0. ettab&tas

Bettabilitas atau derajat kebasahan batuan dide"inisikan sebagai si"at dari  batuan yang menyatakan mudah tidaknya permukaan batuan dibasahi "luida. Kecenderungan "luida untuk menyebar atau menempel pada permukaan batuan dikarenakan adanya adhesi yang merupakan "aktor tegangan permukaan antara

 batuan dengan "luida. >aktor ini pula yang menentukan "luida mana yang akan membasahi suatu padatan.

&egangan antar permukaan akan timbul pada batas permukaan antara "luida yang tidak saling larut, misalnya pada reservoir panasbumi yaitu uap dan air, dimana air akan cenderung melekat pada permukaan batuan, sedangkan uap berada di atas "asa cair, jadi uap tidak mempunyai gaya tarik-menarik dengan batuan dan akan mudah mengalir.

Sama halnya dengan sistem minyak-air benda padat,seperti terlihat pada Gambar 2.1= gaya adhesi & yang menimbulkan si"at air membasahi benda padat

adalah +

& L σso - σs$ L σ$o. cos θ$o.....(.)

keterangan +

σso L tegangan permukaan minyak-benda padat, dynecm

σs$ L tegangan permukaan air-benda padat, dynecm

σ$o L tegangan permukaan minyak-air, dynecm

θ$o L sudut kontak minyak-air.

Suatu cairan dikatakan membasahi *at padat jika tegangan adhesinya positip (θ  87o_{), yang berarti batuan bersi"at $ater $et. Sedangkan bila air tidak membasahi}

Gambar 2.1=

6esetmban%an Ga"a-Ga"a Pa(a Batas Ar-Mn"ak-Pa(atan 2.0.0.. !ekanan 6a$&er

&ekanan kapiler (#c) dide"inisikan sebagai perbedaan tekanan yang ada antara

 permukaan dua "luida yang tidak tercampur (cairan-cairan atau cairan-gas) sebagai akibat dari terjadinya pertemuan permukaan yang memisahkan kedua "luida tersebut. %esarnya tekanan kapiler dipengaruhi oleh tegangan permukaan, sudut kontak antara uap2air2*at padat dan jari-jari kelengkungan pori.

#engaruh tekanan kapiler dalam sistem reservoir antara lain adalah + . Mengontrol distribusi saturasi di dalam reservoir.

. Merupakan mekanisme pendorong air dan uap untuk bergerak atau mengalir  melalui pori-pori secara vertikal.

Sebuah pipa kapiler (Gambar 2.11) dalam suatu bejana terlihat bah$a air naik  ke atas di dalam pipa akibat gaya adhesi antara air dan dinding pipa yang arah resultannya ke atas.

aya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut adalah +

. %esar gaya tarik keatas adalah π r&, dengan r adalah jari-jari pipa kapiler.

. Sedangkan besarnya gaya dorong ke ba$ah adalahπr _hg(ρ $-ρs).

Gambar 2.11

!ekanan (a&am P$a 6a$&er :,

#ada kesetimbangan yang tercapai kemudian, gaya ke atas akan sama dengan gaya ke ba$ah yang menahannya yaitu gaya berat cairan. Secara matematis dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut +

) (  π  r  ,_T 

=

π  r  h g   ρ _w

−

ρ  _s  ..... (.) atau +  g  r   , h  s w T  ) (   ρ   ρ 

−

=

..... (./) Keterangan +

h L ketinggian cairan di dalam pipa kapiler, cm r L jari-jari pipa kapiler, cm.

ρ$ L massa jenis air, grcc