Nama : Nando Lutaramata NIM : 211910801004 Kelas : B
TUGAS 1 TEKNIK PANAS BUMI Manifestasi Panas Bumi di Permukaan
Manifestasi panas bumi merupakan gejala di permukaan yang merupakan ciri terdapatnya potensi energi panas bumi. Bukti kegiatan panas bumi dinyatakan oleh manifestasi-manifestasi di permukaan, menandakan bahwa fluida hidrotermal yang berasal dari reservoir telah keluar melalui bukaan-bukaan struktur atau satuan-satuan batuan berpermeabilitas.
Sebuah area yang berpotensi mengandung sumberdaya panasbumi sering kali dicirikan dengan adanya manifestasi permukaan seperti mata air panas, kubangan lumpur panas, geyser dan sebagainya. Adanya manifestasi permukaan ini disebabkan oleh transfer panas pada batuan di bawah permukaan bumi ke atas permukaan. Selain itu fluida panas bumi yang berbentuk air dan gas dapat keluar ke permukaan bumi melalui rekahan atau retakan pada batuan. Berikut beberapa jenis manifestasi panas bumi:
1. Warm Ground (Tanah Hangat)
Tanah hangat ditandai dengan temperatur sebuah area tanah yang lebih tinggi dibandingkan dengan temperature tanah di sekitarnya. Warm ground ini disebabkan oleh suhu yang lebih tinggi pada batuan bawah permukaan berpindah secara konduksi menuju batuan yang ada di atas permukaan. Wilayah bumi berdasarkan temperatur tanahnya dibagi menjadi dua yaitu kasawasan non thermal dan kawasan thermal. Kawasan non thermal memiliki gradien temperatur berkisar 10-40°C/km. Kawasan thermal terbagi menjadi dua, yaitu kawasan semi thermal dengan gradient temperature 70-80°C/km dan kawasan hiperthermal dengan gradient temperature yang sangat tinggi sehingga sering dinyatakan dalam °C/cm.
2. Hot Steaming Ground (Tanah Beruap)
Hot steaming ground merupakan hasil dari konduksi panas bawah tanah yang menyebabkan terciptanya uap panas yang keluar dari bawah tanah. Uap panas naik ke sekitar permukaan tetapi tidak benar-benar habis. Uap mengembun dan menguras pergi tanpa dilepaskan ke atmosfer.
Lapisan tipis dari uap mengembun dibawah kondisi udara lembab. Jika udara kering, maka tidak ada uap yang diamati. Uap panas yang keluar dari bawah tanah ini dapat menjadi indikasi bahwa keadaan bawah permukaan daerah tersebut sangat panas dan terdapat akuifer sumber air tanah.
3. Hot Pools (Kolam Panas)
Kolam panas terbentuk karena adanya aliran air panas dari bawah permukaan melalui rekahan-rekahan batuan. Pada permukaan air terjadi penguapan yang disebabkan oleh perpindahan panas dari permukaan air ke atmosfer. Kolam panas terbagi menjadi tiga, yaitu calm pools, boiling pools, dan ebullient pools.
Calm Pools, dimana temperature pada calm pools umumnya berada di bawah titik didih sehingga kecepatan aliran air pada kolam ini kecil sekali.
Boiling Pools, dimana temperature air merupakan titik didihnya dan hal ini menyebabkan sering kali terjadi semburan air. Boiling pools juga sering diklasifikasikan sebagai mata air panas.
Ebullient Pools merupakan kolam panas dengan air yang bergejolak disebabkan oleh letupan-letupan kuat yang muncul tidak beraturan. Letupan-letupan ini disebabkan karena terlepasnya uap panas dari dalam air. Letupan-letupan yang lebih kecil dapat disebabkan oleh adanya non-condensible gas seperti CO2.
4. Hot Springs (Mata Air Panas)
Mata air panas adalah air yang sumber airnya berasal dari air tanah yang memiliki suhu yang tinggi akibat pemanasan secara geothermal, dimana adanya aliran air tanah yang bersuhu tinggi muncul ke permukaan melalui rekahan-rekahan batuan. Bentuk dari mata air panas yang berada di permukaan juga memiliki berbagai macam jenis. Mata air panas yang muncul di kawasan gunungapi sering mengalami pemanasan oleh magma, yang menyembur ke permukaan bumi karena adanya tekanan uap di bawah permukaan, yang sering kita sebut sebagai Geyser.
Sifat kimia air dari mata air panas seringkali digunakan untuk mengetahui jenis reservoir di bawah permukaan. Mata air panas yang bersifat asam merupakan manifestasi permukaan dari
sistem panasbumi yang didominasi uap, sementara mata air panas yang bersifat netral merupakan manifestasi permukaan untuk sistem panasbumi yang didominasi air.
5. Hydrothermal Eruption (Letusan Hidrotermal)
Letusan hidrothermal merupakan erupsi uap yang membawa material kecil yang memiliki karakter sifat periodik dari banyak area fumarol. Letusan inilah yang akan membuat kawah kecil berukuran kurang dari 1000 meter dan dikelilingi oleh endapan silica sinter, travertine dan lapisan breksi. Letusan hydrothermal terjadi di area dimana tekanan uap dari fluida geothermal melewati tekanan didih hidrostatik. Letusan ini terdapat pada titik dimana peningkatan konveksi dari fluida geothermal terhambat oleh lapisan relatif impermeable yang disebut caprock. Fenomena erupsi hidrothermal merupakan indicator kuat dari reservoir hydrothermal aktif. Contoh letusan hydrothermal yaitu salah satunya di Indonesia adalah Kawah Kamojang.
6. Geothermal Seepages (Rembesan Panas Bumi)
Rembesan panas bumi merupakan air panas maupun uap air yang keluar ke permukaan bumi, yang melewati rekahan-rekahan batuan yang ada di atasnya. Sistem yang bekerja pada rembesan panas bumi ini hampir sama dengan mata air panas, namun yang membedakan dari kedua manifestasi tersebut adalah dari debit fluida panas yang dikeluarkannya. Rembesan panas bumi
ini juga hampir setipe dengan fumarol, karena bentuk fluida yang dikeluarkan juga hampir sama.
Rembesan bisa masuk ke sungai atau ke danau. Sebuah sungai rembesan bisa diidentifikasi dengan membedakan konstituen tidak reaktif di atas dan di bawah rembesan keluar.
7. Fumarole
Fumarole adalah lubang kecil yang memancarkan uap panas kering (dry steam) atau uap panas yang mengandung butiran-butiran air (wet steam) dengan kecepatan tinggi. Hampir semua fumarole yang merupakan manifestasi permukaan dari sistim dominasi air memancarkan uap panas basah. Temperatur uap umumnya tidak lebih dari 100°C. Fumarole jenis ini sering disebut fumarole basah (wet fumarole). Dry fumarole, yaitu fumarole yang memancarkan uap bertemperatur tinggi sekitar 100-150°C. Fumarole jenis ini sangat jarang dijumpai di alam.
Tingginya kecepatan dari fumarole sendiri seringkali menimbulkan suara bising. Fumarole memiliki kandungan gas yang beraneka ragam. Apabila uap tersebut mengandung gas H2S maka manifestasi permukaan tersebut disebut solfatar, sedangkan fumarole yang memancarkan uap dengan kandungan asam boric tinggi umumnya disebut soffioni.
8. Mud Pools (Kolam Lumpur)
Mud pools ini salah satu bagian dari mata air panas asam atau fumarole dengan air yang terbatas. Mud pools terbentuk ketika uap dan gas muncul dibawah kolam air hujan. Gas-gas tersebut bereaksi dengan batu untuk memproduksi tanah liat, yang membuat campuran lumpur di kolam. Hal inilah yang biasanya membentuk genangan lumpur yang mendidih. Asam dan mikroorganisme mengurai sekeliling batu menjadi lempung dan lumpur. Lumpur pada mudpot membentuk sifat yang kental dan sering mendidih, maka dari itu sering disemprotkan dari mudpot tersebut, dan akan membentuk semacam gunung lumpur mini, bisa mencapai ketinggian 3-5 meter. Contoh mud pools ini adalah Kawah Sikidang.
9. Batuan Alterasi
Alterasi hidrothermal adalah sebuah proses yang terjadi akibat adanya reaksi antara batuan asal dengan fluida panas bumi. Batuan hasil alterasi hidrotermal ini sangat bergantung pada beberapa factor yaitu temperatur, tekanan, jenis batuan asal, komposisi fluida (hususnya pH) dan lamanya reaksi. Alterasi dapat menghasilkan mineral bijih beserta mineral penyerta (gangue mineral).
Tidak semua batuan yang mengalami alterasi hidrotermal dapat mengalami mineralisasi bijih. Namun, tipe alterasi tertentu biasanya akan menunjukan suatu zona kumpulan mineral tertentu akibat ubahan oleh larutan hidrotermal yang melewati batuan sampingnya. Sekumpulan mineral ubahan tersebut terbentuk bersamaan pada kondisi keseimbangan yang sama (aqulibrium assemblage). Mineral-mineral baru yang terbentuk, diendapkan mengisi rekahan-rekahan halus atau dengan proses penggantian (replacement). Mineral-mineral baru ini dikenal sebagai mineral sekunder.
10. Sinter Silika
Silika sinter adalah endapan silika di permukaan yang berwarna keperakan. Silika sinter merupakan manifestasi pernukaan dari sistim panasbumi yang didominasi air. Endapan ini dapat digunakan sebagai indikator yang baik bagi keberadaan reservoir bersuhu >175 °C (High Entalphy Geothermal System). Endapan ini dapat digunakan sebagai indicator yang baik bagi keberadaan reservoir bersuhu >175°C. Daerah Pulosasi merupakan manifestasi panasbumi berupa sinter silica.
11. Geyser
Geyser didefinisikan sebagai mata air panas yang menyembur ke udara secara intermittent (pada selang waktu tak tentu) dengan ketinggian air sangat beraneka ragam, yaitu dari kurang dari satu meter hingga ratusan meter. Geyser merupakan manifestasi permukaan dari sistim dominasi air. Pembentukan geyser bergantung kepada keadaan hidrologi tertentu yang hanya terdapat di beberapa tempat, dan oleh sebab itu geyser merupakan fenomena yang jarang ditemui.
Sekitar 1000 ada di seluruh dunia, sekitar setengahnya di Yellowstone National Park, Amerika Serikat. Aktivitas semburan geyser dapat berhenti karena pengendapan mineral di dalam geiser, gempa bumi, dan campur tangan manusia.
12. Travertin
Travertin adalah jenis karbonat yang diendapkan didekat atau permukaan, ketika air meteoric yang sedang bersirkulasi sepanjang bukaan - bukaan struktur mengalami pemanasan oleh magma dan bereaksi dengan batuan karbonat. Travertin biasanya terbentuk sebagai timbunan/gundukan di sekitar mata air panas bersuhu sekitar 30°C – 100°C (<125 °C), dapat digunakan sebagai indikator suhu reservoar panas bumi berkapasitas energy kecil yang terlalu lemah untuk menggerakkan turbin listrik tetapi dapat dimanfaatkan secara langsung.
