Tampilkan postingan dengan label Geofisika. Tampilkan semua postingan
Ketahanan Air di Lereng Gunung Merapi
Indonesia memiliki potensi sumber daya air yang melimpah, menurut worldwater.org, Indonesia memiliki potensi ketersediaan sumber daya air terbesar keempat didunia setelah Brazil, Rusia, dan Kanada, yaitu mencapai 2838 miliar m3/tahun. Potensi tersebut bersumber dari sungai, danau, waduk, rawa, air tanah dangkal, air tanah dalam, dan mata air.
Salah satu sumber air yang penting diperhatikan adalah air tanah diwilayah gunungapi mengingat potensinya yang sangat tinggi. Menurut badan geologi kementrian energy dan sumber daya mineral, berdasarkan hasil survey cekungan air tanah tahun 2007, diketahui Indonesia mempunyai potensi sumberdaya air tanah mencapai 1700 miliar m3/tahun yang jumlah terbesarnya tersimpan dalam endapan volkanik atau gunungapi
Secara empiris, wilayah gunungapi muda mempunyai tingkat peresapan air yang tinggi berbeda dengan pegunungan yang tersusun oleh batuan tua, yaitu batuan berumur Tersier (Miosen-Pliosen) atau sebelum Kuarter (Plistosen-sekarang). Kekhasan wilayah gunungapi dengan struktur dan tekstur batuannya tidak hanya sebagai sumber potensi kebencanaan (Jika gunungapi meletus), namun juga berfungsi sebagai suatu tangka raksasa penyimpan air, baik dipermukaan maupun air dibawah permukaan.
Penelitian beberapa sistem resapan-luahan (recharge-discharge) daerah volkanik sudah dilakukan sejak 18 tahun terakhir. Daerah penelitiannya antara lain cekungan Bandung, Gunung Salak, Gunung Gede Pangrango, Gunung Sibayak, Gunung Batur, Gunung Merapi, dan gunung lainnya. Studi tersebut dimulai dengan analisis hidrogeologi yang meliputi survei topografi, analisis GIS (Geographic Information System), Penelususran daerah aliran sungai (DAS), dan identifikasi ukuran-ukuran jaringan air. Kemudian, dilakukan kajian wilayah gunungapi yang didukung oleh data geofisika untuk mengetahui gambaran bawah permukaan tanah secara akurat. Dan akhirnya dilakukan studi hidrokimia dan hidro-isotop air tanah.
Menurut Bogie dan Mackenzie, 1998. Gunungapi dibagi dalam 3 fasies utama yaitu fasies proksimal, fasies medial, dan fasies distal. Fasies proksimal endapan gunungapi ditandai dengan batuan perselingan aliran lava dengan breksi piroklastik dan kadang tersingkap agglomerate. Di ujung fasies ini seringkali dijumpai mata air yang cukup besar debitnya dan mengairi sungai. Misalnya didaerah merapi adalah Umbul Wadon dan Umbul Lanang.
 |
Gambar 1. Tiga Fasies Utama Gunungapi (Bogie & Mackenzie, 1998)
Sumber ; http://www.volcosquad.com/2014/04/fasies-fulkanik-bogie-mackenzie-1998.html
|
Ke arah hilir biasanya ditemukan breksi piroklastik dan tuf sangat dominan, dan breksi lahar yang dikenal sebagai fasies medial. Pada fasies ini berkembang celah dan sistem rekahan yang cenderung ditandai banyaknya resapan air kearah batuan bawah.
Endapan gunungapi disekitar kaki gunug disebut sebagai fasies distal yang didominasi oleh breksi lahar, breksi fluiatil, konglomerat, batupasir, dan batulanau. Pemunculan mata air dengan debit yang besar sering dijumpai pada batuan yang terjadi patahan (sesar).
Patahan yg ada di Merapi tidak disebabkan oleh gerakan tektonik lempeng melainkan merupakan sebuah “block glide” yang sangat besar sehingga batuan yang bergerak terhadap yang lain membentuk bidang patahan.
Patahan yang memotong Gunung Merapi ini dapat dilihat dalam peta Google sebagai sebuah dinding yang salah satunya dikenal dengan nama Gunung Kukusan. Dinding di Kukusan ini yang membelokkan lajunya arah awan panas. Di lereng selatan Merapi dibagian fasies distal banyak sekali dijumpai mata air karena sangat umum dalam analisa patahan adalah menjumpai mata air, Misalnya didaerah Cangkringan, Ngemplak yang banyak sekali dijumpai mata air sehingga dimanfaatkan oleh warga sekitar sebagai tempat budidaya ikan, irigasi pertanian, dan tempat wisata air. Di kecamatan Ngemplak sendiri terdapat mata air Umbul Pajangan yang terletak di desa Wedomartani, Mata air Trita Budi di desa Medomartania dan mata air lainnya.
 |
Gambar 2. Patahan di Gunung Merapi
Sumber : https://rovicky.files.wordpress.com/2010/11/patahan_merapi.jpg
|
Di sebelah timur puncak merapi terdapat dinding terjal di lerengnya. Dinding ini yag diinterpretasikan sebagai patahan oleh Van Bammelen (1949). Kalau diteruskan patahan ini akan menunjukkan dimana terdapat mata air. Pada fasies distal di lereng timur Merapi banyak ditemui didaerah Klaten misalnya Umbul Ponggok, Cokro Tulung, Umbul Jalatunda, Umbul Kapilaler, dan banyak mata air lainnya. Bahkan ada salah satu perusahaan air minum yang memanfaatkan mata air di daerah Klaten tersebut.
Umbul Pajangan
Kali ini kita akan membahas salah satu mata air yang berada di desa Wedomartani kecamatan Ngemplak yaitu Umbul Pajangan. Jika kita telaah lebih lanjuta bahwa letak kecamatan Ngemplak termasuk di fasies distal gunung merapi sehingga banyak ditemukan mata air disana, ketersediaan air di kecamatan ngemplak sangat melimpah sehingga kecamatan ini sebagai pusat budidaya perikanan. Kegiatan budidaya perikanan tersebut sudah dilakukan secara turun temurupa dan secara swadaya yaitu tanpa ada campur tangan dari pemerintah terkait dengan hal perikanan, tetapi pada tahun 2010 pemerintah kabupaten menjadikan kecamatan Ngemplak sebagai kawasan minapolitan bersama dengan Kecamatan Berbah. Kecamatan Ngemplak sendiri ditetapkan menjadi kawasan Minapolitan khusus untuk perikanan Nila yang hingga saat ini telah berkontribusi meningkatkan volume produksi Nila.
Umbul Pajangan bentuknya tidak seperti kolam renang, tidak juga seperti umbul Ponggok yang sangat luas tetapi berupa bangunan tua yang berbentuk persegi dan tidak begitu luas, dari berbagai sumber mengatakan bahwa bangunan tua tersebut merupakan sisa dari proyek pengairan pemerintah di tahun 1987 yang dibatalkan karena tidak disetujui warga sekitar. Sehingga proses pembangunannya terbengkalai dan saat ini menjadi wisata alternatif warga setempat.
 |
| Gambar 3. Umbul Pajangan Sumber : Dokumentasi Pribadi |
Umbul Pajangan terletak di tengah sawah dengan menyajikan pemandangan merapi disebelah utara dengan udara yang masih sejuk dan suasana yang masih asri pedesaan menjadikan tempat ini memiliki nilai tambah tersendiri. Kolam di Umbul Pajangan kedalamannya sekitar 1,3-1,5 meter sehingga sangat cocok sekali untuk belajar berenang.
 |
| Gambar 4. View Gunung Merapi disebelah Utara Umbul Pajangan Sumber : Dokumentasi Pribadi |
 |
| Gambar 5. Umbul Pajangan yang Terletak di Tengah Persawahan Sumber : Dokumentasi Pribadi |
Mata air di Umbul Pajangan debitnya sangat besar sekali sehingga airnya setiap saat selalu berganti atau selalu jernih. Selain itu air yang ada di Umbul Pajangan ini tidak akan pernah habis walau saat musim kemarau. Debit air tersebut mencapai debit 65 liter per detik. Biasanya warga sekitar memanfaatkan air tersebut untuk mencuci pakaian, tikar, dan irigasi sawah-sawah. Di samping Umbul Pajangan juga terdapat warung yang menyediakan penyewaan ban dan berbagai macam makanan serta tempat ganti.
Referensi :
Rovicky. 2010. Patahan di Gunung Merapi. Internet. Available at : [https://rovicky.wordpress.com/2010/11/04/patahan-di-gunung-merapi/]
Hendrawan. 2015. Ketahanan Air Tanah Wilayah Gunungapi. Geomagz Badan Geologi Kementrian Energi dan Sumber daya Mineral Vol.5/No.3/September 2015
Menelaah Sistem Tektonik di Indonesia
Secara tektonik Indonesia terletak pada
pertemuan antara tiga lempeng utama, yaitu lempeng-lempeng Eurasia,
India-Australia, dan Pacific. Dari interaksi ketiga lempeng tersebut terbentuk
kepulauan Indonesia yang memiliki kondisi geologi yang sangat kompleks, seperti
adanya subduksi, busur vulkanik, cekungan samudra tua dan muda. Lempeng Eurasia
menunjam Indonesia di bagian utara,sedangkan lempeng indo-australia di bagian
selatan, dan lempeng pasifik di bagian timur laut. Akibat pergerakan
lempeng-lempeng tersebut di Indonesia terbentuk dua busur besar yaitu busur
sunda yang tersusun atas busur vulkanik aktif dan busur banda yang terbentuk
lebih komplek.
Gambar 1. Dinamika Tektonik di
Indonesia
Sumber : Hochstein&Sudarman, 2008
Sumber : Hochstein&Sudarman, 2008
A.
Busur Sunda
Busur Sunda terbentuk dari pertemuan
antara lempeng Indo-Australia yang menunjam lempeng Eurasia. Lempeng
Indo-Australia menunjam Indonesia dengan kecepatan 6-7 cm per tahunnya, letak
penunjaman tersebut di bawah Jawa dan Sumatra. Arah subduksi di Jawa hampir
tegak lurus dengan palung Jawa sebagai jalur subduksi, sehingga disebut
subduksi tegak (normal subduction). Di samping busur Sunda terdapat paparan Sunda
yang stabil, pulau Sumatra sudah ada sebelum proses subduksi sehingga disebut
busur kontinen bukan busur kepulauan, hal ini dibuktikan oleh Hamilton (1979), yang
menemukan batuan granit berumur 240 juta tahun atau pada zaman Trias. Sedangkan
proses subduksi dimulai pada zaman kretasius atau 100 juta tahun yang lalu. Kenampakan sistem subduksi, yaitu
outer rise, palung, punggungan busur luar, cekungan busur luar, punggungan
busur dalam, cekungan busur dalam berkembang dengan sangat jelas melintang
pulau Jawa dan Sumatra. Sedangkan untuk ciri-ciri tektonik
di busur Sumatra adalah bukit barisan, sesar Sumatra, cekungan minyak, ngarai,
dan pegunungan vulkanik. Busur Sunda dapat dibagi menjadi 2 yaitu Busur Sunda Barat dan Busur Sunda Timur.
Busur Sunda Barat
Busur Sunda
terbentuk dari pertemuan antara lempeng Indo-Australia yang menunjam lempeng
Eurasia. Lempeng Indo-Australia menunjam Indonesia dengan kecepatan 6-7 cm per
tahunnya, letak penunjaman tersebut di bawah Jawa dan Sumatera. Arah subduksi
di Jawa hampir tegak lurus dengan palung Jawa sebagai jalur subduksi, sehingga
disebut subduksi tegak (normal subduction). Sedangkan, Sumatera terpotong oleh
patahan-patahan (sesar) besar sejajar memanjang sumbu Pulau Sumatera yang
berarah Barat Laut – Tenggara. Kenampakan tektonik dan geologi di busur Sumatera
adalah adanya pegunungan vulkanik berupa bukit barisan, sesar Sumatera,
cekungan minyak, dan ngarai.
Adanya Subduksi
aktif dan patahan di Sumater menyebabkan munculnya Bukit Barisan sejajar sesar,
yang merupakan lapisan permukaan tanah yang terangkat. Sesar tersebut merupakan
sesar mendatar kanan (dextral) Sumatera yang membentuk pola rekahan sepanjang
sesar, sebagian respon terhadap gerak gesernya. Panjang sesar Sumatera tersebut
mencapai 1900 km.
Pada Sesar Sumatera juga terbagi menjadi beberapa segmen
diantaranya segmen selatan, segmen tengah, dan segmen utara. Dengan adanya
pembagian tersebut maka sangat membantu sekali bagi vulkanologis untuk
menentukan besarnya magnitude suatu gempa dengan mengetahui lebar dan panjang bagian tersebut.
Gambar 2. Pembagian Segmen pada Sesar Sumatera
Sumber : BARBER, A.J., CROW, M.J. &
MELSOM, J.S. (eds) 2005
Selain itu, di sumatra juga terdapat busur punggungan depan (Fore
Arc Ridge), ini merupakan produk subduksi tetapi tidak berkaitan dengan
magma melainkan berasal dari kumpulan material sedimen dari Burma dan teluk
Benggala kemudian diendapkan di tepi Sumetera, karena adanya subduksi sehingga
material tersebut membentuk prisma akresi (accreted sediment atau accretionary
wedge)
Busur Sunda Timur
Jawa memiliki penampang yang sama
seperti Sumatera, bahkan sabuk pegunungan magmatic merupakan kelanjutan dari
Sumatera. Berbeda dengan Sumatera, batuan vulkanik yang ada di jawa relatif muda,
lebih basa dengan basement berumur cretaceus atau awal tersier. Terdapat
singkapan batuan yang berumur pre-eosen di daerah Karangsambung dan Bayat
Kleten. Jika diamati maka batuan di Karangsambung bersifat lebih basa, dan
berumur lebih tua dari batuan yang tersingkap di Bayat, selain itu di
Karagsambung zona pengendapannya berada di laut dalam sementara di Bayat
merupakan zona laut dangkal. Di karangsambung merupakan zona Subduksi awal.
Kemudian dari sudut penunjaman
subduksi, di zona subduksi jawa memiliki sudut penunjaman yang lebih curam jika
dibandingkan dengan sudut penunjaman di Sumatra. Hal ini karena umur subduksi
di Jawa lebih tua dibandingkan dengan umur subduksi Sumatera. Hal ini terjadi
karena lempeng dengan komposisi yang sama tetapi memiliki umur yang lebih tua
maka lempeng tersebut akan memiliki densitas lebih besar sehingga akan
menghasilakan sudut penunjaman yang lebih curam.
Kedalaman
palung Jawa makin kecil kearah tenggara.
Kedalaman palung di Sumatera Utara hanya 4500 m, sementara di selatan Jawa
mencapai 6000-7000 m. Perbedaan kedalaman ini disebabkan oleh ketebalan
sedimentasinya (di Sumatra lebih tebal dari pada di Jawa).
Di Sumatra
sedimen berasal dari Burma dan teluk Benggala dengan kelajuan yang besar,
intercalated dengan turbudite. Di selatan Jawa hanya terendapkan sedimen
pelagic (laut dalam) yang tipis. Hampir semua sedimen terrigenous dari Jawa
terprangkap di cekungan busur depan. Palung Jawa di bagian timur juga semakin
dangkal karena pengaruh sedimentasi dari benua Australia.
Hipotesa Apungan Benua dan Pemekaran Samudra
Pada tahun 1912-1929 seorang ahli meteorologi dari Jerman mengemukakan
bahwa bentuk benua dapat dicocokan seperti puzzle, dimana benua dulunya bersatu
dalam sebuah superbenua disebut Pangea, kemudian Pangea pecah pada tahun 200
juta tahun yang lalu.
Pembuktian hipotesa apungan benua
Ada berbagai bukti yang mendukung hipotesa apungan benua
1.
Formasi
batuan
Ketika Pangea pecah menjadi bagian-bagian
yang besar maka terdapat kesamaan batuan di Greenland dan eropa
2.
Kesamaan
fosil tumbuhan dan hewan
Terdapat kesamaan fosil hewan dan
tumbahan dibenua Arfika dan Amerika selatan, padahal hewan tidak bisa
menyebrang dalam jarak yang jauh.
3.
Iklim
Terdapat lapisan batubara didaerah
Antartika menunjukkan bahwa dulunya merupakan daerah tropis, selain itu juga
terdapat glasial didaerah equator
Ada beberapa kelemahan dalam hipotesa Wegener, diantaranya dia
tidak bisa menjelaskan penyebab terjadinya pergerakan lempeng dan bagaimana
lempeng tersebut bergerak melalui dasar samudra. Sampai Wegener meninggal
hipotesanya belum bisa diterima oleh ilmuan pada waktu itu.
Pada tahun 1929, Arthur Holmes mendukung hipotesa Wegener, dimana
dia mengemukakan bahwa mantel bumi mengalami konveksi panas (thermal
convection), karena suatu material jika terkena panas akan berkurang
densitasnya sehingga akan muncul dipermukaan dan ketika dingin akan tenggelam
lagi. Hal tersebut berlangsung terus menerus seperti tangga berjalan.
Pada perang dunia II terjadi menimbulkan efek yang sangat besar
dalam ilmu kebumian yaitu dengan munculnya teknologi sonar dan magnetometer.
Sehingga, pada tahun 1940an-1950an dilakukan studi penelitian mengenai dasar
samudra menggunakan sonar dan magnetometer, dalam penelitian tersebut diketahui
bahwa dasar samudra tidak datar, ada daerah pegunungan ditengah samudra Atlantik.
Ada beberapa bukti mengenai pemekaran dasar samudra diantaranya
dari umur batuan dimana kerak benua mempunyai umur yang lebih tua dari kerak
samudra, batuan didaerah dekat punggung samudra mempunyai umur yang paling
muda. Selain itu, juga terdapat bukti lain yaitu kemagnetan batuan yang
mempunyai pola selang seling seperti zebra, dan bukti lainnya adalah sampel
batuan sumur bor di amerika selatan dan afrika mempunyai umur yang sama.
Setelah diketahui hipotesa apungan benua dan rekahan dasar samudra maka
muncullah teori tekonik lempeng.
 |
| Gambar 1. Pergerakan Lempeng Benua Sumber : http://publish.illinois.edu/alfredwegener/ |
Tektonik Lempeng
A.
Teori Tektonik Lempeng
Teori tektonik lempeng berawal dari dugaan pergerakan lempeng yang
pertama kali dikemukakan oleh Abraham
Ortelius pada tahun 1596, yaitu seorang ahli pembuat peta dari Belanda. Dia
menyatakan bahwa benua Amerika menjauh dari Eropa dan Afrika karena gempabumi
dan banjir.
Kemudian pada tahun 1800an, seorang ahli geologi yang bernama
Eduard Suess menjelaskan bahwa lempeng yang menggabung dinamakan daratan
Gondwana.Pada tahun 1912-1929 seorang ahli meteologi dari Jerman mengemukakan
bahwa bentuk benua dapat dicocokan seperti puzzle, dimana benua dulunya bersatu
dalam sebuah superbenua disebut Pangea, kemudian Pangea pecah pada tahun 200
juta tahun yang lalu yaitu pada masa Mesozoikum.
Pembuktian Teori Tektonik Lempeng
1.
Kesamaan
fosil tumbuhan dan hewan
2.
Iklim
3.
Batuan
dan strukturnya
4.
Sabuk
pegunungan yang sama umurnya
5.
Morfologi
dasar samudra
Ada beberapa kelemahan dalam hipotesa Wegener, diantaranya dia
tidak bisa menjelaskan penyebab terjadinya pergerakan lempeng dan bagaimana
lempeng tersebut bergerak melalui lantai samudra.
Pada tahun 1929, Arthur Holmes mendukung hipotesa Wegener, dimana
dia mengemukakan bahwa mantel bumi mengalami konveksi panas, tetapi ide ini
hanya diterima oleh sedikit ilmuan pada waktu itu. Kemudian pada tahun
1940an-1950an dilakukan studi penelitian mengenai lantai samudra menggunakan
sonar dan magnetometer, dalam penelitian tersebut diketahui bahwa lantai
samudra tidak datar, ada daerah pegunungan ditengah Atlantik. Ada beberapa
bukti mengenai pemekaran lantai samudra diantaranya dari umur batuan,
kemagnetan batuan, magma di laut dalam, sampel batuan sumur bor di amerika
selatan dan afrika mempunyai umur yang sama.
B.
Batas Antar Lempeng Dunia
Batas
lempeng berasosiasi dengan peristiwa geologi seperti gempabumi, gunungapi,
volcanic arch (busur magmatik), zona pemekaran, transform fault, dan palung (trench) dan lain sebagainya.
Lapisan
terluar bumi kita terbuat dari suatu lempengan tipis dan keras yang
masing-masing saling bergerak relatif terhadap yang lain. Ada 4 macam hubungan
batas antar lempeng yaitu:
1.
Batas
Divergen
Batas divergen terjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak
saling menjauh (break apart). Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge)
adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membujur dari utara
ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika
dengan Benua Amerika.
2.
Batas
Konvergen
Batas konvergen terjadi apabila dua lempeng tektonik saling
mendekat, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menunjam satu sama lain
(one slip beneath another). Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit
samudra (oceanic trenches) terbentuk di wilayah ini.
3.
Batas
Transform
Batas transform terjadi bila dua lempeng tektonik bergerak saling
menggelangsar (slide each other), yaitu bergerak sejajar namun berlawanan arah.
4.
Batas
Unknown
Batas suatu lempeng dimana terjadi ketiga proses interaksi yaitu
proses Divergensi, Konvergensi, dan Trasform.
C.
Bukti lempeng tektonik
1.
Pola
gempabumi
Terjadinya gempa diseluruh dunia
membentuk pola khusus yang menggambarkan batas lempeng. Gempabumi dengan hiposentrum
yang dalam terjadi di zona subduksi dan gempabumi dengan hiposentrum yang
dangkal terletak di punggungan samudra
2.
Hot
Spot, dimana panas di mantel dapat muncul dipermukaan bumi. Di zona hot spot
akan terlihat jelas pergerakan lempeng bumi.
D.
Definisi dan Perbaikan Teori
Pada
tahun 1965 Tuzo Wilson sebagai promotor hipotesa rekahan lantai samudra
menambahkan konsep patahan transform ke model teori tektonik lempeng. Pada
tahun 1965 diselenggarakan symposium oleh Royal Society London, pada simposium
ini awal diterimanya teori tektonik lempeng oleh para ilmuan, pada simposium tersebut
juga Edward Bullard dan rekan kerjanya menunjukkan dengan perhitungan komputer
bahwa dua benua diantara samudra atlantik memiliki kecocokan jika menutup laut.
Pada tahun 1966 Welson mempublikasikan papernya mengenai rekonstruksi tektonik
lempeng, dan pada tahun 1967 W. Jason Morgan mengemukakan bahwa permukaan bumi
tersusun atas 12 lempeng dimana semuanya bergerak relatif satu sama lain, dua
bulan selanjutnya Xavier Le Pichon mempublikasikan model lengkap yang tersusun
dari 6 lempeng makro dunia. Pada tahun yang sama Mc Kenzie dan Parker telah
menjelaskan model yang mirip dengan konsep Morgan menggunakan translasi dan
rotasi pada sebuah bola untuk menentukan pergerakan lempeng.
Manifestasi Geothermal di Permukaan
Suatu daerah yang
memiliki potensi geothermal memiliki penampakan permukaan atau manifestasi tertentu,
berikut ini akan dijelaskan beberapa manifestasi daerah potensi geothermal:
1) Warm Ground
(Tanah Hangat)
Panas keluar karena
konduktifitas thermal pada lapisan bagian atas dan gradient temperature lebih
dari 25-300C/meter. Aliran panas ini dideteksi dengan infra merah.
Contoh area warm
ground :
§ Fuzhou (South China)
§ Ngawha (New Zealand)
§ Puhimau Thermal area,
Chain of Craters Road, Kilauea Volcano (Hawaii)
2) Hot Steaming
Ground (Tanah dengan Uap panas)
Hot ground merupakan
hasil konduksi panas dari bawah tanah. Uap panas naik ke permukaan tapi tidak
benar-benar habis. Sebuah lapisan uap tipis yang mengembun dalam kondisi udara
lembab, sedangkan pada udara kering tidak ada uap yang teramati.
3) Hot Pools (Kolam
air panas)
Hot pools terbentuk dari air panas atau uap pemanas kolam dari air tanah. Hot pools mungkin bisa tenang, ebulliant (effervescent) atau mendidih. Biasanya terdapat ditengah-tengah suatu erupsi hydrothermal minor purba
Hot pools terbentuk dari air panas atau uap pemanas kolam dari air tanah. Hot pools mungkin bisa tenang, ebulliant (effervescent) atau mendidih. Biasanya terdapat ditengah-tengah suatu erupsi hydrothermal minor purba
4) Hot Lakes
(Danau Panas)
Danau ini berisi hydrothermal hasil depresi pada area geothermal. Danau ini merupakan subclass dari danau volcanic.
Danau ini berisi hydrothermal hasil depresi pada area geothermal. Danau ini merupakan subclass dari danau volcanic.
5) Hot Springs
(Mata air panas)
Mata air panas merupakan aktifitas geotermal yang paling umum dijumpai. Mata air panas berlokasi dimana air datang dari sebuah sistem geotermal yang mencapai permukaan. Hot springs biasanya agak asam, bila netral umumnya berasosiasi dengan system air panas jenuh dengan silica dan menghasilkan endapan sinter
Mata air panas merupakan aktifitas geotermal yang paling umum dijumpai. Mata air panas berlokasi dimana air datang dari sebuah sistem geotermal yang mencapai permukaan. Hot springs biasanya agak asam, bila netral umumnya berasosiasi dengan system air panas jenuh dengan silica dan menghasilkan endapan sinter
6) Fumaroles
Fumarol merupakan sebuah uap dan gas magmatic yang keluar dengan suhu tinggi, naik tanpa menjadi air panas dulu. Sebuah solfatara berisi emisi sulfur. Soffioni menghasilkan asam borat. Fumarol bisa terbakar, berhati-hati saat mendekatinya.
Fumarol merupakan sebuah uap dan gas magmatic yang keluar dengan suhu tinggi, naik tanpa menjadi air panas dulu. Sebuah solfatara berisi emisi sulfur. Soffioni menghasilkan asam borat. Fumarol bisa terbakar, berhati-hati saat mendekatinya.
7) Geysers
Geyser merupakan sebuah vent (celah) tempat dimana air panas dan uap dipancarkan dengan kuat. Syarat terbentuk geyser adalah batuan dengan retakan dan air mendidih pada kedalaman dangkal.
Geyser merupakan sebuah vent (celah) tempat dimana air panas dan uap dipancarkan dengan kuat. Syarat terbentuk geyser adalah batuan dengan retakan dan air mendidih pada kedalaman dangkal.
Contoh Geyser :
§ Regular eruptions (Old
Faithful, Yellowstone, USA)
§ Rainy season eruptions
(Rajabasa, Sumatra, Indonesia)
8) Hydrothermal
Eruptions (Letusan hidrotermal)
Letusan hidrotermal
disebabkan oleh pelepasan catastrophic dari air yang mendekati titik didih,
sebuah letusan phreatic. Tidak ada debu, incandesence, or klastik yang meletus.
Letusan hidrotermal bisa disebabkan oleh reduksi dari tekanan atasnya.
Contoh hydrothermal
eruptions :
§ Waiotapu (New Zealand)
§ Rotarua (New Zealand)
§ Kawah Komojang Field
(Java, Indonesia)
§ Yangbajing (Tibet)
Drilling induced
9) Geothermal
Seepages (Rembesan Panas Bumi)
Rembesan merupakan
istilah umum yang mendeskripsikan debit dari fluida panas bawah permukaan dalam
sebuah area panas bumi. 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.
Contoh seepage :
Mokai (New Zelaland) River seepage.
Mokai (New Zelaland) River seepage.
10) Mud pool
(Kolam lumpur)
Mud pool merupakan sumber air panas atau fumarol
terdiri dari kolam yang biasanya ada gelembung lumpur. Lumpur ini umumnya
berwarna putih keabu-abuan, tapi kadang-kadang berwarna bintik-bintik kemerahan
atau pink dari senyawa besi.
Bentuk Mudpots dalam
geotermal area denga temperatur tinggi, dimana air dengan suplai pendek.
Sedikit air yang naik ke permukaan di tempat dimana tanah kaya akan debu
vulkanik, clay (lempung) dan partikel halus lainnya. Ketebalan dari lumpur
biasanya berubah sepanjang musiman tabel air.
Lumpur ini kental,
sering bergelembung, dan seperti bubur. Sebagai lumpur yang mendidih, sering
menyembur hingga melebihi pinggiran dari mudpot, vulkanik kecil dapat terbentuk
dengan tinggi 3–5 feet. Walaupun mudpots sering disebut mud volcanoes,
sebenarnya mud volcanoes sangat berbeda di alam. Area geotermal Taman Nasional
Yellowstone terdiri dari beberapa contoh baik mudpot dan paint pot, kita dapat
jumpai juga di beberapa area di Iceland dan New Zealand.
11) Batuan
Alterasi
Alterasi hidrotermal
adalah perubahan mineralogi sebagai hasil interaksi batuan dengan fluida panas,
yang disebut hidrotermal. Hidrotermal mengandung logam yang berasal dari batuan
beku di sekitarnya, atau hasil pencucian batuan disekitarnya. Alterasi
hidrotermal merupakan fenomena umum dalam berbagai lingkungan geologi, termasuk zona-zona
patahan dan fitur ledakan vulkanik.
Sumber :
Santoso, Djoko. ..... Eksplorasi Energi Panas Bumi. Bandung: Jurusan Teknik Geofisika ITB
Syahputra, Ahmad.
2010. Manifestasi Permukaan Daerah
Potensi Geothermal. Website: https://earthmax.wordpress.com/2010/05/04/manifestasi-permukaan-daerah-potensi-geothermal/.
Diakses 5 Agustus 2015
Komponen-Komponen Sistem GeothermalSistem
Komponen sistem panas bumi yang dimaksud di sini adalah komponen-kompenen dari sistem panas bumi jenis hidrotermal, karena sistem inilah yang paling umum ditemukan di Indonesia. Sistem hidrotermal didefenisikan sebagai jenis sistem panas bumi dimana transfer panas dari sumber panas menuju permukaan bumi adalah melalui proses konveksi bebas yang melibatkan fluida meteorik dengan atau tanpa jejak fluida magmatik. Fluida meteorik contohnya adalah air hujan yang meresap jauh ke bawah permukaan tanah.
Komponen-komponen penting dari sistem hidrotermal adalah: sumber panas, reservoir dengan fluida termal, daerah resapan (recharge), daerah luahan (discharge) dengan manifestasi permukaan.
1. Sumber Panas
Sepanjang waktu panas dari dalam bumi ditransfer menuju permukaan bumi dan seluruh muka bumi menjadi tempat penampungan panas (heat sink). Namun begitu, di beberapa tempat energi panas ini dapat terkonsentrasi dalam jumlah besar dan melebihi jumlah energi panas per satuan luas yang rata-rata ditemui.
Gunung api merupakan contoh dimana panas terkonsentrasi dalam jumlah besar. Pada gunung api, konsentrasi panas ini bersifat intermittent yang artinya sewaktu-waktu dapat dilepaskan dalam bentuk letusan gunung api. Berbeda dengan gunung api, pada sistem panas bumi konsentrasi panas ini bersifat kontinu. Namun demikian, pada kebanyakan kasus, umumnya gunung api baik yang aktif maupun yang dormant, adalah sumber panas dari sistem panas bumi. Hal ini ditemui di Indonesia dimana umumnya sistem panas buminya adalah sistem hidrotermal yang berasosiasi dengan pusat vulkanisme atau gunung api. Dalam hal ini, gunung api menjadi penyuplai panas dari sistem panas bumi di dekatnya.
Oleh karena gunung api merupakan sumber panas potensial dari suatu sistem panas bumi, maka daerah yang berada pada jalur gunung api berpotensi besar memiliki sistem panas bumi temperatur tinggi (di atas 225 Celcius). Itulah kenapa Indonesia yang dikenal berada pada jalur cincin api (ring of fire) diklaim memiliki potensi panas bumi atau geothermal terbesar di dunia.
Daerah lain yang berpotensi menjadi sumber panas adalah: daerah dengan tekanan litostatik lebih besar dari normal (misal pada geopressured system), daerah yang memiliki kapasitas panas tinggi akibat peluruhan radioaktif yang terkandung di dalam batuan, daerah yang memiliki magmatisme dangkal di bawah basemen. Namun pada kasus-kasus ini, intensitas panasnya tidak sebesar panas dari gunung api.
2. Reservoir
Reservoir panas bumi adalah formasi batuan di bawah permukaan yang mampu menyimpan dan mengalirkan fluida termal (uap dan atau air panas). Reservoir biasanya merupakan batuan yang memiliki porositas dan permeabilitas yang baik. Porositas berperan dalam menyimpan fluida termal sedangkan permeabilitas berperan dalam mengalirkan fluida termal.
Reservoir panas bumi dicirikan oleh adanya kandungan Cl (klorida) yang tinggi dengan pH mendekati normal, adanya pengayaan isotop oksigen pada fluida reservoir jika dibandingkan dengan air meteorik (air hujan) namun di saat bersamaan memiliki isotop deuterium yang sama atau mendekati air meteorik, adanya lapisan konduktif yang menudungi reservoir tersebut di bagian atas, dan adanya gradien temperatur yang tinggi dan relatif konstan terhadap kedalaman.
Reservoir panas bumi bisa saja ditudungi atau dikelilingi oleh lapisan batuan yang memiliki permeabilitas sangat kecil (impermeable). Lapisan ini dikenal sebagai lapisan penudung atau cap rock. Batuan penudung ini umumnya terdiri dari minera-mineral lempung yang mampu mengikat air namun sulit meloloskannya (swelling). Mineral-mineral lempung ini mengandung ikatan-ikatan hidroksil dan ion-ion seperti Ka dan Ca sehingga menyebabkan lapisan tersebut menjadi sangat konduktif. Sifat konduktif dari lapisan ini bisa dideteksi dengan melakukan survei magneto-tellurik (MT) sehingga posisi lapisan konduktif ini di bawah permukaan dapat terpetakan. Dengan mengetahui posisi dari lapisan konduktif ini, maka posisi reservoir dapat diperkirakan, karena reservoir panas bumi biasanya berada di bawah lapisan konduktif ini.
3. Daerah Resapan (Recharge)
Daerah resapan merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menjauhi muka tanah. Dengan kata lain, air tanah di daerah resapan bergerak menuju ke bawah permukaan bumi.
Dalam suatu lapangan panas bumi, daerah resapan berada pada elevasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan elevasi dari daerah dimana sumur-sumur produksi berada. Daerah resapan juga ditandai dengan rata-rata resapan air tanah per tahun yang bernilai tinggi.
Menjaga kelestarian daerah resapan penting artinya dalam pengembangan suatu lapangan panas bumi. Menjaga kelesatarian daerah resapan berarti juga menjaga keberlanjutan hidup dari reservoir panas bumi untuk jangka panjang. Hal ini karena daerah resapan yang terjaga dengan baik akan menopang tekanan di dalam formasi reservoir karena adanya fluida yang mengisi pori di dalam reservoir secara berkelanjutan. Menjaga kelestarian daerah resapan juga penting artinya bagi kelestarian lingkungan hidup. Sehingga dari sini dapat dikatakan juga bahwa pengembangan panas bumi bersahabat dengan lingkungan.
4. Daerah Discharge dengan Manifestasi Permukaan
Daerah luahan (discharge area) merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menuju muka tanah. Dengan kata lain, air tanah di daerah luahan akan bergerak menuju ke atas permukaan bumi. Daerah luahan pada sistem panas bumi ditandai dengan hadirnya manifestasi di permukaan. Manifestasi permukaan adalah tanda-tanda yang tampak di permukaan bumi yang menunjukkan adanya sistem panas bumi di bawah permukaan di sekitar kemunculannya.
Manifestasi permukaan bisa keluar secara langsung (direct discharge) seperti mata air panas dan fumarola. Fumarola adalah uap panas (vapor) yang keluar melalui celah-celah batuan dengan kecepatan tinggi yang akhirnya berubah menjadi uap air (steam). Tingginya kecepatan dari fumarola sering kali menimbulkan bunyi bising.
Manifestasi permukaan juga bisa keluar secara terdifusi seperti pada kasus tanah beruap (steaming ground) dan tanah hangat (warm ground), juga bisa keluar secara intermittentseperti pada manifestasi geyser, dan juga bisa keluar secara tersembunyi seperti dalam bentuk rembesan di sungai.
Secara umum, manifetasi permukaan yang sering muncul pada sistem-sistem panas bumi di Indonesia adalah: mata air panas, fumarola, steaming ground, warm ground, kolam lumpur panas, solfatara, dan batuan teralterasi. Solfatara adalah uap air (steam) yang keluar melalui rekahan batuan yang bercampur dengan H2S, CO2, dan kadang juga SO2 serta dapat mengendapkan sulfur di sekitar rekahan tempat keluarnya. Sedangkan batuan teralterasi adalah batuan yang terubahkan karena adanya reaksi antara batuan tersebut dengan fluida panas bumi.
Komponen-komponen penting dari sistem hidrotermal adalah: sumber panas, reservoir dengan fluida termal, daerah resapan (recharge), daerah luahan (discharge) dengan manifestasi permukaan.
 |
| Sistem Geothermal |
Sepanjang waktu panas dari dalam bumi ditransfer menuju permukaan bumi dan seluruh muka bumi menjadi tempat penampungan panas (heat sink). Namun begitu, di beberapa tempat energi panas ini dapat terkonsentrasi dalam jumlah besar dan melebihi jumlah energi panas per satuan luas yang rata-rata ditemui.
Gunung api merupakan contoh dimana panas terkonsentrasi dalam jumlah besar. Pada gunung api, konsentrasi panas ini bersifat intermittent yang artinya sewaktu-waktu dapat dilepaskan dalam bentuk letusan gunung api. Berbeda dengan gunung api, pada sistem panas bumi konsentrasi panas ini bersifat kontinu. Namun demikian, pada kebanyakan kasus, umumnya gunung api baik yang aktif maupun yang dormant, adalah sumber panas dari sistem panas bumi. Hal ini ditemui di Indonesia dimana umumnya sistem panas buminya adalah sistem hidrotermal yang berasosiasi dengan pusat vulkanisme atau gunung api. Dalam hal ini, gunung api menjadi penyuplai panas dari sistem panas bumi di dekatnya.
Oleh karena gunung api merupakan sumber panas potensial dari suatu sistem panas bumi, maka daerah yang berada pada jalur gunung api berpotensi besar memiliki sistem panas bumi temperatur tinggi (di atas 225 Celcius). Itulah kenapa Indonesia yang dikenal berada pada jalur cincin api (ring of fire) diklaim memiliki potensi panas bumi atau geothermal terbesar di dunia.
Daerah lain yang berpotensi menjadi sumber panas adalah: daerah dengan tekanan litostatik lebih besar dari normal (misal pada geopressured system), daerah yang memiliki kapasitas panas tinggi akibat peluruhan radioaktif yang terkandung di dalam batuan, daerah yang memiliki magmatisme dangkal di bawah basemen. Namun pada kasus-kasus ini, intensitas panasnya tidak sebesar panas dari gunung api.
2. Reservoir
Reservoir panas bumi adalah formasi batuan di bawah permukaan yang mampu menyimpan dan mengalirkan fluida termal (uap dan atau air panas). Reservoir biasanya merupakan batuan yang memiliki porositas dan permeabilitas yang baik. Porositas berperan dalam menyimpan fluida termal sedangkan permeabilitas berperan dalam mengalirkan fluida termal.
Reservoir panas bumi dicirikan oleh adanya kandungan Cl (klorida) yang tinggi dengan pH mendekati normal, adanya pengayaan isotop oksigen pada fluida reservoir jika dibandingkan dengan air meteorik (air hujan) namun di saat bersamaan memiliki isotop deuterium yang sama atau mendekati air meteorik, adanya lapisan konduktif yang menudungi reservoir tersebut di bagian atas, dan adanya gradien temperatur yang tinggi dan relatif konstan terhadap kedalaman.
Reservoir panas bumi bisa saja ditudungi atau dikelilingi oleh lapisan batuan yang memiliki permeabilitas sangat kecil (impermeable). Lapisan ini dikenal sebagai lapisan penudung atau cap rock. Batuan penudung ini umumnya terdiri dari minera-mineral lempung yang mampu mengikat air namun sulit meloloskannya (swelling). Mineral-mineral lempung ini mengandung ikatan-ikatan hidroksil dan ion-ion seperti Ka dan Ca sehingga menyebabkan lapisan tersebut menjadi sangat konduktif. Sifat konduktif dari lapisan ini bisa dideteksi dengan melakukan survei magneto-tellurik (MT) sehingga posisi lapisan konduktif ini di bawah permukaan dapat terpetakan. Dengan mengetahui posisi dari lapisan konduktif ini, maka posisi reservoir dapat diperkirakan, karena reservoir panas bumi biasanya berada di bawah lapisan konduktif ini.
3. Daerah Resapan (Recharge)
Daerah resapan merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menjauhi muka tanah. Dengan kata lain, air tanah di daerah resapan bergerak menuju ke bawah permukaan bumi.
Dalam suatu lapangan panas bumi, daerah resapan berada pada elevasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan elevasi dari daerah dimana sumur-sumur produksi berada. Daerah resapan juga ditandai dengan rata-rata resapan air tanah per tahun yang bernilai tinggi.
Menjaga kelestarian daerah resapan penting artinya dalam pengembangan suatu lapangan panas bumi. Menjaga kelesatarian daerah resapan berarti juga menjaga keberlanjutan hidup dari reservoir panas bumi untuk jangka panjang. Hal ini karena daerah resapan yang terjaga dengan baik akan menopang tekanan di dalam formasi reservoir karena adanya fluida yang mengisi pori di dalam reservoir secara berkelanjutan. Menjaga kelestarian daerah resapan juga penting artinya bagi kelestarian lingkungan hidup. Sehingga dari sini dapat dikatakan juga bahwa pengembangan panas bumi bersahabat dengan lingkungan.
4. Daerah Discharge dengan Manifestasi Permukaan
Daerah luahan (discharge area) merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menuju muka tanah. Dengan kata lain, air tanah di daerah luahan akan bergerak menuju ke atas permukaan bumi. Daerah luahan pada sistem panas bumi ditandai dengan hadirnya manifestasi di permukaan. Manifestasi permukaan adalah tanda-tanda yang tampak di permukaan bumi yang menunjukkan adanya sistem panas bumi di bawah permukaan di sekitar kemunculannya.
Manifestasi permukaan bisa keluar secara langsung (direct discharge) seperti mata air panas dan fumarola. Fumarola adalah uap panas (vapor) yang keluar melalui celah-celah batuan dengan kecepatan tinggi yang akhirnya berubah menjadi uap air (steam). Tingginya kecepatan dari fumarola sering kali menimbulkan bunyi bising.
Manifestasi permukaan juga bisa keluar secara terdifusi seperti pada kasus tanah beruap (steaming ground) dan tanah hangat (warm ground), juga bisa keluar secara intermittentseperti pada manifestasi geyser, dan juga bisa keluar secara tersembunyi seperti dalam bentuk rembesan di sungai.
Secara umum, manifetasi permukaan yang sering muncul pada sistem-sistem panas bumi di Indonesia adalah: mata air panas, fumarola, steaming ground, warm ground, kolam lumpur panas, solfatara, dan batuan teralterasi. Solfatara adalah uap air (steam) yang keluar melalui rekahan batuan yang bercampur dengan H2S, CO2, dan kadang juga SO2 serta dapat mengendapkan sulfur di sekitar rekahan tempat keluarnya. Sedangkan batuan teralterasi adalah batuan yang terubahkan karena adanya reaksi antara batuan tersebut dengan fluida panas bumi.
Sumber : Irsamukti. 2012. Pengertian dan Konponen Sistem Panas Bumi. Website: http://www.irsamukhti.com/2012/07/pengertian-dan-komponen-sistem-panas.html. Diakses 5 Agustus 2015
