STRUKTUR GEOLOGI PANAS BUMI
(Laporan Praktikum Eksplorasi Geothermal)
Oleh
Risma Anggita Sinaga 2015051014
LABORATORIUM GEOFISIKA JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
2023
ii
Judul Praktikum : Struktur Geologi Panas Bumi Tanggal Praktikum : 15 Maret 2022
Tempat Praktikum : Ruang 3.3 Gedung Teknik Geofisika Universitas Lampung Nama : Risma Anggita Sinaga
NPM : 2015051014
Fakultas : Teknik
Jurusan : Teknik Geofisika
Kelompok : 4 (Empat)
Bandar Lampung, 22 Maret 2022 Mengetahui,
Asisten
Adelia Safitri NPM. 1955051005
iii ABSTRAK
STRUKTUR GEOLOFI PANAS BUMI
Oleh
Risma Anggita Sinaga
Telah dilakukan praktikum eksplorasi geothermal mengenai struktur geologi panas bumi. Praktikum ini dilakukan dengan pengukuran lineasi pada peta demnas yang telah diberikan dengan menggunakan software Surfer dan Global Mapper. Selain itu, praktikan juga mempelajari cara untuk menentukan lokasi sumur-sumur panas bumi yang potensial melalui identifikasi struktur geologi pada lapangan panas bumi. Beberapa struktur yang umum ditemukan pada lapangan panas bumi, seperti kawah, fumarol, geiser, mata air panas, breksi hidrotermal, pemanasan kars, dan lapangan fumarat dapat memberikan petunjuk tentang letak sumber energi panas di bawah permukaan. Pengamatan peta geologi dan peta geofisika juga dapat membantu dalam mengidentifikasi struktur geologi pada lapangan panas bumi.
Dalam praktikum ini, praktikan juga mempelajari tentang pentingnya pengamatan lapangan untuk mengidentifikasi struktur geologi pada lapangan panas bumi.
Informasi yang didapat dari pengamatan lapangan dapat membantu para ahli geologi untuk memperoleh gambaran yang lebih jelas tentang karakteristik struktur geologi pada lapangan panas bumi.
iv DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1
B. Tujuan Praktikum ... 1
II. TEORI DASAR ... 2
III. METODOLOGI PRAKTIKUM A. Alat dan Bahan ... 4
B. Diagram Alir ... 4
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Data Pengamatan ... 5
B. Pembahasan ... 5
V. KESIMPULAN ... 9
DAFTAR PUSTAKA ... 10
LAMPIRAN ... 11
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Diagram Alir ... 4
I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Struktur geologi panas bumi adalah susunan lapisan-lapisan tanah yang mengandung panas bumi di dalam bumi. Panas bumi merupakan salah satu sumber energi yang cukup melimpah di Indonesia sehingga semakin diminati di era modern ini karena memiliki potensi sebagai alternatif energi yang ramah lingkungan dan terbarukan. Dalam memanfaatkan sumber daya panas bumi, pemahaman mengenai struktur geologi panas bumi menjadi sangat penting.
Panas bumi secara umum dapat diartikan sebagai jumlah kandungan panas yang tersimpan dalam bumi dan membentuk sistem panas bumi yang telah ada sejak bumi terbentuk. Praktikum ini dilakukan dengan menggunakan software Global Mapper dan Surfer untuk mengidentifikasi struktur geologi panas bumi pada peta DEM wilayah panas bumi sehingga menghasilkan peta kontur kerapatan kelurusan. Praktikum ini dilakukan bertujuan agar mahasiswa mengetahui berbagai struktur geologi permukaan pada lapangan panas bumi, mahasiswa mampu mengidentifikasi struktur geologi panas bumi melalui peta, dan mahasiswa dapat membuat peta geologi sederhana.
B. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dilakukannya praktikum ini adalah sebagai berikut.
1. Mahasiswa mengetahui berbagai struktur geologi permukaan pada lapangan panas bumi
2. Mahasiswa mampu mengidentifikasi struktur geologi panas bumi melalui peta
3. Mahasiswa dapat membuat peta geologi sederhana.
II TEORI DASAR
Geologi adalah sebuah ilmu yang mempelajari tentang bumi, baik itu struktur, sejarah, komposisi pembentuk bumi, maupun proses pembentukannya. Energi yang terjadi dalam geologi berasal dari dua gaya utama, yaitu endogen dan eksogen.
Gaya endogen yang berasal dari dalam bumi, dapat menyebabkan gempa bumi dan aktivitas vulkanik, sementara gaya eksogen yang berasal dari luar bumi, dapat mempengaruhi pembentukan bentang alam, pelapukan, dan erosi. Proses geologi ini menyebabkan terbentuknya batuan dengan karakteristik tertentu dan menjadi fenomena geologi yang dapat dimanfaatkan sebagai potensi Sumber Daya Geologi (Dearman, 1991).
Panas Bumi atau yang dikenal dengan istilah geothermal, berasal dari bahasa latin dan terbentuk dari akar kata ‘geo’ yang berarti bumi dan ‘thermal’ yang berarti panas. Geothermal juga dapat diartikan sebagai panas bumi yang terbentuk secara alami di bawah permukaan bumi. Panas bumi secara umum dapat diartikan sebagai jumlah kandungan panas yang tersimpan dalam bumi dan membentuk sistem panas bumi yang telah ada sejak bumi terbentuk. Sistem panas bumi tersebut mencakup sistem hidrotermal yang merupakan sistem tata air, proses pemanasan dan kondisi sistem dimana air yang terpanasi terkumpul sehingga sistem panas bumi mempunyai persyaratan seperti harus tersedianya air, batuan pemanas, batuan sarang, dan batuan penutup (Basid dkk, 2014).
Manifestasi panas bumi terjadi ketika fluida panas keluar ke permukaan melalui rekahan. Rekahan dapat terbentuk karena adanya struktur geologi seperti kekar.
Kekar atau rekahan merupakan jenis struktur batuan yang terbentuk dalam bentuk
3
bidang pecah dan biasanya ditampilkan pada area fotografi sebagai sebuah kelurusan dengan penampilan seperti patahan. Untuk menginterpretasi sebuah kelurusan pada area fotografi sebagai kekar, dibutuhkan bukti yang cukup untuk mengasumsikan bahwa itu adalah sebuah sesar (Umar dkk, 2005).
Sumber daya panas bumi pada umumnya berkaitan dengan mekanisme pembentukan magma dan kegiatan vulkanisme. Sistem panas bumi dengan suhu yang tinggi, umumnya terletak di sepanjang zona vulkanik punggungan pemekaran benua, di atas zona subduksi seperti di Indonesia dan anomali pelelehan di dalam lempeng. Batas-batas pertemuan lempeng yang bergerak merupakan pusat lokasi untuk munculnya sistem hidrotermal magma. Transfer energi panas secara konduktif pada lingkungan tektonik lempeng diperbesar oleh gerakan magma dan sirkulasi hidrotermal . Adapun persyaratan utama untuk pembentukan sistem panas bumi (hydrotermal) adalah sumber panas yang besar (heat source), reservoir untuk mengakumulasi panas, dan lapisan penudung terakumulasinya panas (cap rock).
Dalam sistem hidrotermal ini, panas dapat berpindah secara konduksi dan konveksi.
Sumber panasbumi (geothermal energy) dapat ditemui dibanyak tempat dimuka bumi ini. Namun daerah panasbumi yang memiliki temperatur tinggi sehingga dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tidak tersedia dibanyak tempat. Ada beberapa jenis reservoir panas bumi, yaitu reservoir hidrothermal (hydrothermal reservoir), reservoir bertekanan tinggi (geopressured reservoir), reservoir batuan panas kering (hot dry rock reservoir) dan reservoir magma (Basid dkk, 2014).
Dalam sistem panas bumi, terdapat dua mekanisme transfer panas: konduksi dan radiasi. Konduksi terjadi ketika panas yang dihasilkan oleh inti bumi dipindahkan ke batuan dan material di sekitarnya. Sementara itu, radiasi terjadi ketika panas dipancarkan dari sumber panas ke medium yang lebih dingin, seperti sinar matahari yang memancarkan panas ke bumi. Konsep dasar sistem panas bumi didasarkan pada prinsip geologi, yang menjelaskan bagaimana panas dari inti bumi dipindahkan ke permukaan bumi melalui batuan dan material di sekitarnya serta bagaimana sistem panas bumi bekerja (Oktobiyanti, 2009).
III METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
1. Peta DEM/STRM wilayah panas bumi 2. Software Global Mapper
3. Software Surfer
B. Diagram Alir
Adapun diagram alir pada praktikum ini adalah sebagai berikut.
Gambar 1. Diagram Alir Mulai
Menentukan garis kelurusan dari DEM
Melakukan digitasi pada Surfer hasil data dari Global Mapper
Selesai
Memuat data DEM pada Software Global Mapper
Peta kontur kerapatan kelurusan
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data Pengamatan
Tidak ada data pengamatan pada praktikum ini.
B. Pembahasan
Praktikum Eksplorasi Geothermal mengenai struktur geologi panas bumi telah dilakukan pada hari Rabu, 15 Maret 2023. Praktikum ini dilakukan di Ruang 3.3 Gedung Teknik Geofisika Universitas Lampung. Praktikum ini dilakukan dengan menentukan struktur geologi panas bumi pada peta DEM wilayah panas bumi sehingga menghasilkan peta kontur kerapatan kelurusan yang dilakukan dengan menggunakan software Global Mapper dan Surfer. Praktikum ini dilakukan bertujuan agar mahasiswa mengetahui berbagai struktur geologi permukaan pada lapangan panas bumi, mahasiswa mampu mengidentifikasi struktur geologi panas bumi melalui peta, dan mahasiswa dapat membuat peta geologi sederhana.
Panas bumi merupakan sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panasbumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan. Adanya konsentrasi energi panas pada sistem panasbumi umumnya dicirikan oleh adanya anomali panas yang dapat terekam di permukaan, yang ditandai dengan gradien temperatur yang tinggi.
6
Struktur geologi yang bisa muncul pada lapangan panas bumi yaitu kelurusan.
Istilah “kelurusan” (Lineaments) dapat digunakan untuk merujuk pada pengertian batas litologi, mineral, lapisan, lipatan, patahan, unconformities dan batas-batas batuan. Pengertian ini juga mencakup penjajaran sumber mata air, sungai, dan bahkan vegetasi, jika distribusinya dikendalikan oleh struktur geologi. Banyak kelurusan yang ditampilkan di foto udara tidak dikenali di permukaan tanah, dan banyak objek, seperti kaldera yang tererosi atau struktur cincin lainnya, yang paling mudah terlihat pada foto udara adalah patahan dan lipatan. Kelurusan ini diasumsikan berasosiasi dengan fault atau fracture sebagai zona lemah yang menjadi jalur pergerakan fluida dari reservoir ke permukaan dan muncul sebagai manifestasi seperti mata air panas atau fumarol.
Pada praktikum modul ini yaitu tentang struktur geologi panas bumi dilakukan pembuatan kontur kerapatan kelurusan sebagai representasi permeabilitas suatu daerah dengan menggunakan software Global Mapper. Pada praktikum ini, peserta menggunakan data DEM daerah Palu dan membuat grid dengan ukuran 5 x 5. Kemudian, tiap sel grid ditentukan jumlah keterdapatan kemerusan menggunakan fitur digitasi peta dengan bantuan software Surfer. Setelah didapatkan data koordinat dan kerapatan kelurusan, dilakukan pembuatan kontur kerapatan kelurusan beserta layout peta. Dengan demikian, peserta berhasil membuat peta kontur kerapatan kelurusan yang semakin tinggi nilainya menunjukkan daerah tersebut memiliki kontur yang rapat.
Dari jurnal “Application of Fault and Fracture Density (FFD) Method for Geothermal Exploration in Non-Volcanic Geothermal System; a Case Study in Sulawesi-Indonesia” yang ditulis oleh Suryantini, Hendro, dan H. Wibowo.
Densitas Sesar dan Fraktur Kepadatan (FFD) adalah metode sederhana, yaitu suatu metode yang diterapkan dalam panas bumisederhana dalam eksplorasi eksplorasi untuk menemukan sangat panas bumi untuk menentukan lokasi daerah retak yang diasumsikan byeang kaya rekahan yang berhubungan dengan panas bumi diasumsikan sebagai daerah yang reservoir di kedalaman rendah berasosiasi dengan reservoir sistem panas bumi vulkanik medan panas bumi di
7
bawah permukaan. Pada sistem panas bumi volkanik dengan nilai FFD tinggi biasanya rendah seperti di Selandia berkorelasi baik dengan termal baru, zona dengan nilai FFD tinggi manifestasi dan terkait biasanya berkorelasi baik dengan reservoir bawah permukaan. Sebaliknya daerah manifestasi permukaan dan Metode FFD memberikan hasil yang berbeda asosiasi batuan reservoirnya di ketika diterapkan untuk non-vulkanik bawah permukaan.
Prospek Panas Bumi Suwawa terletak di sedimen, menunjukkan bahwa Mata Air Libungo adalah Provinsi Gorontalo di lengan utara terletak berdekatan dengan patahan dan di dalam Lava Pulau Sulawesi. Kawasan ini secara geomorfologi terbagi menjadi tiga satuan: dataran aluvial sepanjang Sungai Bone dengan kemiringan lereng. Dengan Sehubungan dengan geologi, daerah penelitian sebagian besar ditutupi oleh lava dan batuan intrusi (yaitu granit dan diorit). Peta anomali magnet total menunjukkan daerah anomali panas bumi, daerah tersebut akan bernilai sangat rendah di dekat mata air tersebut. Namun, ini dilebih-lebihkan. Oleh karena itu, FFD yang tinggi dapat menunjukkan terjadinya daerah anomali material sedimen yang ditentukan oleh kontur > 5000 di daerah ini, seperti yang terjadi pada satuan sedimen m/km.2. Anomali FFD tinggi di bagian timur berada di bagian tengah daerah penelitian. Reservoir berasosiasi dengan batuan granit dan sekis dimana batas Prospek Mata Air Pulu kemudian elevasinya tinggi dan morfologinya terjal dan terdelineasi dekat zona permeabel yang ditunjukkan oleh thesharp. Anomali lainnya di utara adalah pada nilai tinggi turunan horizontal dari satuan sedimen, namun elevasinya juga tinggi, data gravitasi.
Studi ini menunjukkan bahwa aplikasi antara kontur FFD tinggi dan rendah FFD di geotherm suhu rendah sedang mencerminkan kemiringan atau sisi medan. sistem harus digunakan dengan pertimbangan pada FFD tidak terkait dengan resistivitas rendah hidrologi regional di daerah tersebut. Nilai tinggi yang mengalami demagnetisasi. Horizontal Kontur FFD biasanya terletak di atas data gaya berat mungkin merupakan medan tinggi yang baik, yang mungkin terkait dengan indikator struktur bawah permukaan yang
8
mengendalikan patahan yang disebabkan oleh deformasi tektonik dan kejadian mata air panas.
Untuk membuat peta sebaran dan kerapatan lineasi pada data DEM wilayah Palu, terdapat beberapa tahapan yang perlu dilakukan. Tahap pertama adalah mencari data Digital Elevation Model (DEM) yang sesuai dengan yang memiliki resolusi yang cukup tinggi dan sesuai dengan kebutuhan analisis.
Selanjutnya, melakukan identifikasi kelurusan pada data DEM menggunakan software Global Mapper untuk menentukan pola dan arah kelurusan pada wilayah tersebut. Kemudian, menyimpan kelurusan dalam format shapefile dan membuat garis grid dengan ukuran 5 x 5 untuk membagi wilayah Palu menjadi kotak-kotak dengan ukuran yang sama. Garis grid ini akan membantu dalam penghitungan jumlah kelurusan dalam satu kotak grid. Selanjutnya, menyimpan garis grid dalam format shapefile dan menyimpan data DEM dalam format ASCII Surfer agar dapat diakses dan dimanipulasi pada software SIG lainnya.
Analisis jumlah kelurusan dalam satu kotak grid kemudian dilakukan pada software Surfer untuk menentukan kerapatan lineasi. Hasil digitalisasi jumlah kelurusan dalam satu kotak grid kemudian disimpan dan ditampilkan dalam bentuk garis kontur sebagai peta kerapatan lineasi yang memberikan informasi mengenai daerah dengan kerapatan lineasi yang tinggi dan rendah pada wilayah Palu. Proses ini dapat membantu dalam pemahaman geologi wilayah tersebut dan dapat digunakan sebagai referensi dalam kegiatan eksplorasi maupun pengembangan wilayah.
V KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini adalah sebagai berikut.
1. Struktur geologi permukaan pada lapangan panas bumi adalah terdapat beberapa struktur yang umum terdapat pada lapangan panas bumi, seperti kawah, fumarol, geiser, mata air panas, breksi hidrotermal, pemanasan kars, dan lapangan fumarat
2. Mengidentifikasi struktur geologi panas bumi dapat dilakukan melalui pengamatan peta geologi dan peta geofisika yang menunjukkan informasi tentang jenis batuan di bawah permukaan dan karakteristik fisiknya. Peta tersebut dapat memberikan petunjuk tentang lokasi sumur-sumur panas bumi yang potensial berdasarkan pola-pola geologi dan sifat-sifat geofisika di suatu wilayah
3. Cara membuat peta persebaran liniasi dapat dibuat menggunakan Software Surfer dan Global Mapper.
DAFTAR PUSTAKA
Basid, A., Andrini, N., & Arfiyaningsih, S. (2014). Pendugaan Reservoir Sistem Panas Bumi Dengan Menggunakan Survey Geolistrik, Resistivitas Dan Self Potensial (Studi Kasus: Daerah Manifestasi Panas Bumi di Desa Lombang, Kecamatan Batang-Batang, Sumenep). Jurnal Neutrino: Jurnal Fisika dan Aplikasinya, 7(1), 57-70.
Dearman, W. R. (2013). Engineering geological mapping. Elsevier.
Oktobiyanti, R. (2009). Pemodelan Sistem Geothermal Daerah Sibayak Menggunakan Data Magnetotellurik dan Gravitasi.Universitas Indonesia, Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Depok, (Skripsi).
Umar, E. P., Anwar, H., Husain, J. R., & Muharni, S. (2020). Pengaruh Struktur Geologi Terhadap Kemunculan Mataair Panas Daerah Sulili Pinrang Sulawesi Selatan. Jurnal Geocelebes, 4(1), 41-45.
Wibowo, H. H. (2010, April). Application of Fault and Fracture Density (FFD) Method for Geothermal Exploration in Non-Volcanic Geothermal System;
a Case Study in Sulawesi-Indonesia. InProceeding world geothermal congress.
LAMPIRAN
Lampiran 2. Tugas
1. Membuka software Global Mapper
2. Memasukkan data DEMNAS daerah Palu sebagai daerah dengan prospek panas bumi
3. Membuat Line pada setiap kelurusan
4. Line yang sudah dibuat
5. Menyimpan data Line yang telah dibuat dengan export ke dalam format vector/lidar
6. Membuat Grid
7. Hasil dari grid
8. Menyimpan hasil grid dengan mengexport ke dalam format vector/lidar
9. Memasukkan data pada surfer dan kemudian di digitize
10. Data hasil digitize
11. Lakukan Grid data
12. Hasil peta liniasi pada daerah Palu
13. Hasil peta kelurusan
