345952796-Hochstein-and-Brown-2000-Surface-Manifestation-of-Gethermal-System-With-Volcanic-Heat-Source.docx

Manifestasi permukaan Panas Bumi Sistem dengan Panas Volcanic sumber  M ANFRED P. H OCHSTEIN P SEBUAH TIPUAN RL B ROWNE Geothermal Institute, The University of  Auckland

dari dingin cairan di luar itu. Gerakan cairan yang dihasilkan disebut ''

I. Pendahuluan

konveksi bebas '' atau '' konveksi alami. ''

II. Manifestasi dari Volcanic hidrotermal dan Af fi liated Sistem

konduksi, konveksi Mode perpindahan panas. Conduc AKU AKU AKU. Manifestasi dari Sistem Suhu Tinggi

tion melibatkan transmisi panas di sebuah batu tanpa perpindahan massa;

IV. Manifestasi Menengah dan Sistem Suhu Rendah

perpindahan panas di sebuah batu permeabel dengan hasil konveksi dari massa (cairan) transfer.

fluida Sebuah istilah ringkasan yang menggambarkan fase

V. Klasifikasi Manifestasi

media konveksi mentransfer panas, yaitu, cair, gas, dan kombinasi

VI. Permukaan Perubahan dan Deposit

mereka. Cairan dapat berasal dari dalam fi ltrated air tanah ( '' air

VII. perspektif 

'meroket') atau dari magma ( '' magmatik '' air). Fase gas bawah permukaan air adalah '' uap, '' tapi di permukaan itu '' steam, '' mengandung tetesan kondensat. Gas dalam sistem hidrotermal biasanya kurang reaktif (uap, CO 2, dan H 2 S) dibandingkan dengan

Glosarium

sistem vulkanik (uap, HCl, SO 2, HF, misalnya).

adveksi gerakan bawah permukaan air tanah di permemampu batuan di bawah pengaruh dari gradien tekanan lateral (dari

sistem panas bumi Sebuah istilah umum yang menggambarkan alam

medan tinggi ke lembah yang luas, misalnya).

perpindahan panas dalam volume ned con fi dari kerak bumi di mana panas

perubahan ( atau ubahan hidrotermal) Perubahan min yang

yang diangkut dari '' sumber panas '' dengan '' heat sink, '' biasanya

Komposisi eralogical dari batu, dibawa oleh aksi hidrotermal fl UID.

permukaan bebas.

Istilah meliputi pengendapan langsung mineral sekunder sebagai urat

sistem hidrotermal Sebuah jenis sistem panas bumi di mana

atau vug fi ll.

transfer panas dari sumber panas (sering pluton pendingin) ke permukaan oleh '' konveksi bebas, '' melibatkan '' meroket '' fluida

kemampuan kemampuan mengapung Sebuah vertikal, gaya ke atas diarahkan disebabkan oleh

perbedaan densitas antara kolom hidrostatik dari cairan panas dalam

dengan atau tanpa jejak fluida magmatik. Cairan habis di atau dekat

reservoir panas bumi dan kolom yang sama

permukaan diisi ulang hak cipta © 2000 oleh Academic Press

Ensiklopedia Volcanoes

835

Semua hak reproduksi dalam bentuk apapun reserved.

836

S URFACE M  ANIFESTATIONS  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

837

oleh '' meroket '' air yang berasal dari luar ( '' recharge '') yang ditarik oleh fluida meningkat. Sebuah sistem hidrotermal terdiri dari (1) sumber panas, (2) reservoir dengan fluida termal, (3) a 'daerah resapan,' sekitar '' dan (4) (panas) debit daerah di permukaan dengan '' manifestasi . ''

manifestasi Sebuah istilah yang menggambarkan (1) fitur di tanah permukaan di mana fl UID debit, terutama sebagai fase tunggal fluida (misalnya, hot springs, danau air panas dan kolam renang, fumarol); (2) memiliki yang dihasilkan dari cairan / interaksi batuan dan endapan hidrotermal mineral,  juga di permukaan tanah. Istilah, dalam arti seluas-luasnya nya, mengacu pada kedua fitur termal aktif dan tidak aktif.

GAMBAR 1 Subdivisi sistem hidrotermal konvektif dengan output panas alami mereka dan suhu reservoir yang disimpulkan ( 1 km kedalaman) sebagai

sistem vulkanik Sebuah jenis sistem panas bumi di mana panas

discriminants.

dan transfer massa dari tubuh batuan beku (biasanya dapur magma) ke permukaan melibatkan konveksi dari fluida magmatik dan debit sporadis magma (bawah permukaan mencair); fluida meteorik tidak

suhu waduk, jenis reservoir cairan, jenis batuan reservoir, dan sifat dari

terlibat dalam proses perpindahan panas atau minor.

sumber panas. Di- akta, sifat dari sumber panas dari pentingnya utama. Ini dapat dikelompokkan sebagai berikut:

sistem vulkanik-hidrotermal Kombinasi dari '' hidrokarbon drothermal '' dan '' 'sistem' vulkanik, di mana naik magmatik (primer) fl UID umum bercampur dengan meteorik (sekunder) fluida (jarang air laut); juga disebut '' sistem magmatik-hidrotermal. ' '

1. magma dalam kerak (lokal atau luas) 2. Intracrustal nonmagmatic 3. panas konduktif aliran dalam kerak atas Pengelompokan ini dapat dibagi lagi lebih lanjut dengan mempertimbangkan penggunaan penggunaan pengaturan piring-tektonik masing-masing, karena sebagian besar perpindahan panas anomali adalah melalui sistem panas bumi terkonsentrasi di sepanjang lempeng batas aktif (margin aktif).

I. Pendahuluan Sistem panas bumi juga dapat dibagi dengan dengan menggunakan suhu waduk mereka di sekitar 1 kedalaman km (sewenang-wenang dipilih) sebagai

Dalam hidrotermal dan vulkanik panas sistem dan perpindahan massa di

parameter diskriminatif. Di sini kita dapat dibedakan guish antara sistem

lapisan atas dari sumber yang mendalam untuk wilayah debit di

berikut:

permukaan. Panas bergerak dengan baik konveksi dan konduksi. Dalam sistem hidrotermal media transfer panas convecting adalah dominan di fi lbasisnya air permukaan (yaitu, asal meteorit). The fluida yang mengalihkan sebagian panas, meskipun sebentar-sebentar, dalam sistem vulkanik yang magma dan magmatik gas. Namun, sebagai- cending UID

1. Tinggi (225 C) suhu (tinggi T) 2. Intermediate (125-225 C) suhu 3. Rendah (125 C) suhu (rendah T) sistem Oleh karena itu, kita gunakan, misalnya, ungkapan '' tions manifestasi

magmatik fl mungkin bercampur dengan mantling atau de- scending fluida

yang terkait dengan sistem suhu tinggi '' sebagai istilah yang spesifik.

meteorik; konveksi dari campuran tersebut adalah karakteristik dari sistem

Namun, tidak semua sistem panas bumi, es- pecially mereka yang

vulkanik-hidrotermal, vulkanik-hidrotermal, yang dengan demikian merupakan campuran dari

quasi-stagnan, memiliki festations surfacemani-.

sistem vulkanik dan hidrotermal (Gbr. 1). sistem vulkanik aktif memproduksi-sifat yang berdistribusi suhu tinggi ( T 150 C) fitur debit

Jumlah panas (unit: joule) ditransfer oleh fluida dapat dinilai dengan

permukaan dijelaskan di tempat lain di Encyclopedia ini. Dalam bab ini,

mengukur tingkat fl ow massa di permukaan dan enthalpy (kandungan

manifestasi permukaan volcanic- hidrotermal dan hidrotermal sistem yang

panas) nya. Ini-parameter ters mendefinisikan tingkat debit panas

dibahas.

permukaan tions manifestasi, Q s, dalam joule / detik (J / s) atau watt (W); unit banyak digunakan adalah megawatt (1 MW 10 6 W). Q s merupakan parameter penting yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan

Manifestasi permukaan adalah satu-satunya langsung pemantau

sistem mal geother- sejak batas konveksi re fl proyek-besarnya output

ekspresi mampu sistem panas bumi. Ini sultasi manifes- bervariasi dalam

panas mereka. Output alami sistem suhu rendah khas umumnya dari

penampilan mereka, sering kembali fl ecting jenis reservoir panas bumi

urutan 0,1-3 MW, dan bahwa dari suhu tinggi

yang dis- mereka dikenakan fluida berasal. parameter pengendali mencakup

837

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

837

sistem antara 30 dan 300 MW. Jenis, nomor, dan ukuran dari manifestasi

manifestasi permukaan istic yang spasial dikategorikan sehubungan

permukaan hadir pada setiap ulang mencerminkan ini.

dengan pusat vulkanik mereka, yaitu solfataras, peran fuma-, danau

asam panas, asam air panas ( pemakaian sulfate- dan perairan Tingkat debit panas dari sistem vulkanik, Q v,

sulfat-klorida), dan langka aliran asam. Di ketinggian rendah, kecil mata

 juga dapat diperkirakan dari massa bahan meletus selama nite panjang

air panas mungkin debit pH netral, klorida, atau perairan klorida kadang

tapi fi, memungkinkan untuk degassing. sistem hidrotermal suhu tinggi

bikarbonat. Zonasi khas fitur debit ini ditunjukkan pada Gambar. 2.

host dalam rezim vulkanik alongmany platemargins aktif (volca- nic busur, misalnya) memiliki output panas ( Q s) dari sekitar besarnya sama dengan Q v.

Syarat solfatara berasal froma nama lokal, mungkin dari Phlegrean Fields ( S. Italia), aktif volcanic- sistem hidrotermal (Forum Vulcani) dalam

Jenis manifestasi permukaan, terdaftar di huruf miring, diperkenalkan

kaldera yang digambarkan oleh Pliny the Elder. Solfataras sini

di bagian berikut dengan mengacu terjadinya mereka atas jenis menonjol

menyetorkan sejumlah besar sulfur sekitar ventilasi dan debit uap, CO 2 dan

dari sistem panas bumi. Hubungan antara berbagai sistem,

H 2 S (jarang SO 2). Kadang-kadanggundukan sulfur mengembangkan,

menggunakan suhu mereka tereka waduk (c. 1 kmdepth) dan output

misalnya, di Biliran ( pinus Filipi), Tatun ( Taiwan), dan Kawah Ijen ( Jawa).

panas alami mereka sebagai discriminants, yang digambarkan dalam

 Akumulasi sulfurcair dapat terjadi pada kedalaman yang dangkal. Aktif medan

Gambar. 1. deposito panas bumi Karakteristik dan perubahan juga

solfatara fi dengan tion akumulasi besar sulfur telah ditambang di Tatun dan

diperkenalkan bersam aan dan dig arisbawahi. Itu

Kawah Ijen.

lokalitas manifestasi individu tercantum dalam huruf tebal di disebutkan pertama nya. Dalam dua bagian terakhir, semua manifestasi dikelompokkan

Selain belerang, manifestasi ini juga termasuk simpanan mineral sulfat

sesuai dengan mode perpindahan panas permukaan, permukaan

seperti alunit, natroalunite, jarosit, gipsum, danberbagai biasanya fana

karakteristik mereka alter- asi, dan sur fi deposito resmi.

sulfatdr oushidrokarbon. Kelompok mineral kaolin seper tidikit terjadi, dan diasporedan pyrophyllite juga hadir di tempat. Sebagai kondensat asam menjadi semakindinetralkandenganberinteraksi dengan batuan host, mereka mungkin formsmectites. Namun, proses perubahan ini dominasi nantly merusak; silika amorf yang deposito sebagai residu ica

II. Manifestasi dari Volcanic-hidrotermal dan

sil- di lingkunganini dominan berasal dari batuan sekitarnya dan tetap di permukaan sebagai konstituen lainnya tercuci.

 Af fi liated Sis tem

Naik fluida magmatik dalam sistem vulkanik aktif yang biasa bergaul dengan mantling fluida meteorik. sistem canic-hidrotermal vol- seperti hanya telah diakui baru-baru sebagai jenis yang terpisah dari sistem panas bumi dari tanda tangan isotop karakteristik fluida mereka. Ada kemungkinan bahwa sebagian besar sistem vulkanik memiliki mantling hidrotermal fl UID; misalnya, bahkan panas (500 C) gas yang dikeluarkan dari Pulau putih gunung berapi (NZ) berisi fluida dengan baik magmatik dan sekunder (non magmatik) komponen. Sebuah subdivisi dari sistem panas bumi volcanic- dibenarkan mana komponen fluida magmatik tidak lagi dominan dengan volume, misalnya, di memudarnya sistem vulkanik, yang di sini disebut '' sistem vulkanik-hidrotermal kuasi. ''

Syarat fumarol telah digunakan untuk menggambarkan ventilasi yang uap debit yang berubah menjadi uap. Itu digunakan awalnya untuk menggambarkan dan mengklasifikasikan fitur pemakaian gas vulkanik, misalnya, oleh St Claire Deville di tahun 1850-an. Ini bukan fi c jangka tertentu dan harus menyebutkan statusnya fi ed terhadap suhu discharge, kecepatan gas, dan komposisi gas. Fumarol terkait dengan volcanic- hidrotermal uap debit systemsmay dengan kecepatan tinggi ( 150 m / s). uap biasanya mengandung sejumlah kecil gas magmatik agresif (seperti HF, HCl, dan SO 2). Jika komponen magmatik (dengan SO 2) adalah dominant, suhu fumarol mungkin 130 C (Kawah Ijen) tapi biasanya 130 C di mana komponen hidrotermal (dengan H 2 S) adalah dominan (Biliran). Ventilasi pemakaian uap lebih tems-suhu tinggi sistemik tanpa jejak gas magmatik juga dideskripsikan sebagai '' fumarol ''; naturalis Italia Tozzetti diterapkan istilah ini pada 1751 dengan ladang-suhu tinggi Tuscany, tapi dia berasumsi bahwa semua steamdischarged itu asal magmatik. Studi isotop dibuat pada tahun 1950 menunjukkan bahwa uap dan air panas dibuang oleh hampir semua sistem suhu tinggi berasal frommete-

A. Manifestasi Vulkanik-hidrotermal Sistem

sistem vulkanik-hidrotermal terutama con fi ned untuk stratovolcanoes atau kaldera muda dan menunjukkan karakter-

838

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

837

GAMBAR 2 model konseptual dari sistem hidrotermal vulkanik dengan manifestasi permukaan karakteristik yang terkait. Model ini didasarkan pada sistem Suretimeat (Vanuatu) tapi menunjukkan fitur khas sistem vulkanik-hidrotermal lainnya (rusak baris dengan T1 dan T2 mewakili disimpulkan isoterm untuk 150 C dan 350 C,

masing-masing). (Modi fi ed dari Hochstein dan Sudarman, 1993.)

air oric, sehingga istilah '' fumarol '' muncul kemudian menjadi sebuah

akuifer, untuk menjadi perlahan dinetralisir oleh fl progresif interaksi cairan /

ironi. Namun, penelitian isotop yang lebih baru menunjukkan bahwa

rock. Asam hangat mata air lereng bawah lebih lanjut, oleh karena itu,

komponen air amagmatic terjadi inmany sistem hidrotermal suhu tinggi.

memiliki nilai pH yang lebih tinggi, seperti yang didemonstrasikan oleh debit

Istilah ini sekarang bertahan, oleh karena itu, untuk mencakup semua

dari bawah permukaan keluar mengalir fl kondensat awalnya asam pada fl

uap alami fitur biaya dis atas sistem hidrotermal.

anks dari Tangkuban- prahu ( Java) dan Nevado del Ruiz ( Kolumbia). Cepat netralisasi terjadi di mana kondensat asam melewati batu gamping ( Sibayak,

Uap dan gas yang paling magmatik menyingkat pada kedalaman dangkal (atau

Sumatra).

larut dalam bertengger atau turun perairan meroket), menghasilkan air asam yang mungkin debit di tempat yang panas, danau asam kawah ( Kawah Ijen) dan

Kebanyakan sistem vulkanik-hidrotermal tampaknya dikelilingi oleh

sebagai air asam hot

reservoir yang mengandung air pH netral (reservoir dapat memiliki ''

di mana uap uxes fl tinggi. sates dekat-permukaan Kondensasi dapat

toroid '' struktur, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2). Seperti

disalurkan untuk melepaskan sebagai aliran asam; ini adalah khas dari

struktur, dibor di Biliran ( pinus Filipi) dan Sulphur Springs ( St. Lucia)

sistem vulkanik-hidrotermal dan terjadi, misalnya, pada fl anks luar Gunung

prospek, memiliki '' core asam '' berdiameter kecil (mungkin 1 km).

Sorik Marapi ( tra sumatera). PH perairan ini biasanya 2, dan pencucian

Sebuah diameter inti yang jauh lebih besar (7 km) kemungkinan untuk

batu adalah umum. tingkat debit hingga 200 kg / s telah dilaporkan untuk

Nev- ado del Ruiz, di mana penyangga mantling dari dua fase fluida (air

aliran asam tunggal pada Sorik Marapi, namun tingkat debit rendah (a kg

panas ditambah uap) mungkin memisahkannya dari perairan pH klorida

beberapa / s) jauh lebih khas.

netral dalam reservoir luar. Permeabilitas rendah dari batuan tuan dataran reservoir mantan tingkat debit umumnya rendah klorida mata air di bawah fl anks.

 Asam kondensat bergerak downslope di andmix bawah permukaan dengan air tanah dangkal, oftenwithin bertengger

839

839

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

B. Manifestasi Permukaan Quasi

dan sumber panas disimpulkan mereka. Hal ini memungkinkan pengakuan tiga

Volcanic-hidrotermal Sistem

kelompok:

Ini berkembang ketika fluks gas magmatik de- lipatan dan sistem

1. Manifestasi dari sistem hidrotermal yang diselenggarakan oleh pusat vulkanik

vulkanik-hidrotermal menjadi sistem suhu tinggi sepenuhnya convecting.

berdiri tinggi (dengan disimpulkan pendingin pluton lo- kal sebagai sumber

Mereka juga terjadi komposit bawah lebih tua (andesit dan dasit)

panas mereka)

kompleks vulkanik, kaldera, dan silikat (rhyolitic) kubah. Panas mereka

2. Manifestasi dari sistem hidrotermal di lebih fl di medan mentransfer panas dari tereka exten- kerak panas sive atau pluton

melepaskan berasal terutama dari sangat penetrasi air tanah yang menyentuh satu ton plu- pendinginan. kondensat asam kurang umum daripada dalam sistem nic-hidrotermal volca- benar, tetapi  Asam tanah

3. Manifestasi terkait dengan sistem suhu tinggi lebih luas batuan kerak panas di rezim piring tabrakan

diubah curs kadang-. solfataras menghasilkan sejumlah hanya kecil sulfur dan fumarol tidak melepaskan gas vulkanik korosif, meskipun rasio volatil noncondensable (untuk Contohnya, CO 2, Dia, Ar) yang dekat dengan orang-orang dalam peran fuma- vulkanik. Kecil, dangkal sebelah

lateral keluar aliran-aliran perairan klorida-sulfat dinetralkan mungkin debit pada fl anks luar.

A. Manifestasi hidrotermal Sistem Terkait dengan Standing Pusat Volcanic Tinggi

Kaolin,kristobalit,hematit, dan residusilika adalah produkperubahan

Banyak sistem suhu tinggi terkenal memiliki pengaturan ini. Tergantung

umum, tetapi mineral sulfat juga umum, termasuk alunit dan jarosit.

pada permeabilitas keseluruhan dari batuan reservoir dan lingkungan

Namun, diaspore dan pyrophyllite tidak hadir kecualitelah ada erosi yang

mereka dan sejauh mana resapan (infiltrasi air tanah), tiga jenis yang

cukup besar (misalnya, di Matsukawa,

berbeda dari waduk dapat dikenali. Di sini kita menggunakan istilah '' rendah, '' '' moderat, '' dan '' tinggi '' permeabilitas untuk batuan dengan

Honshu). Memimpin kaya bar it(hokutolite) adalah pencetus dari sangat

permeabilitas rata-rata, k, dari perintah 1 sampai 3, 3 sampai 10, dan 10

asam Tamagawa Springs ( juga di Honshu).

millidarcy (1 millidarcy 1 10 15 m 2), masing-masing. Dalam setiap kasus hampir semua panas yang mencapai permukaan dilakukan oleh

Peninggalan fase vulkanik-hidrotermal sebelumnya, bagaimanapun, dapat bertahan sebagai drillholes kadang-kadang berpotongan garam,

mendalam beredar perairan meteorik yang menyapu panas dari sumber (biasanya pluton pendingin) dan naik di bawah konveksi bebas.

asam kuat, atau pH netral fl UID. Itu Alto Puncak sistem (Filipina), yang berisi inti batuan jenuh dengan uap, adalah contoh. Ada banyak orang Jika k nilai batuan reservoir tinggi tetapi batuan di daerah resapan

lain dari jenis ini yang sejarahnya dapat disimpulkan dari kejadian perubahan asam dalam: sebagai contoh, Mahanagdong ( Filipina), Dieng

moderat, maka ini menyebabkan pembentukan cair didominasi sistem ( saturasi

( Jawa), hima Kiris- ( Kyushu), dan Kakkonda ( Honshu). Dengan pro

uid liq- dari batuan reservoir, S l, adalah antara 1 dan 0,7). Jika k nilai-nilai

merindukan konveksi di reservoir utama, traps kondensat andmagmatic fl

dari kedua batuan reservoir dan orang-orang di daerah resapan yang

UID menjadi dinetralkan dan diencerkan. Matang, kuasi sistem

moderat, dari phasemixture dua dapat berkembang di bagian waduk ( natu-

vulkanik-hidrotermal sehingga dapat menjadi tidak bisa dibedakan dari

ral sistem dua fase) dengan 0,7

sistem ture tinggi tempera bawah pusat vulkanik terkikis. Sl

0,4. Dimana k di

daerah sekitarnya rendah (yaitu, ada sedikit mengisi ulang) tetapi k nilai batuan reservoir tinggi, maka cairan yang dominan di reservoir akan uap (0,4 Sl

0), yaitu, uap mendominasi sistem.

Dalam semua tiga kasus, bagaimanapun, sebagian besar hidrotermal als miner- yang membentuk oleh pengganti di reservoir melakukannya dari

 AKU AKU AKU. Manifestasi dari Sistem-Suhu Tinggi

interaksi antara batuan host dan fase cair. Selanjutnya, batu di KawahKamojang dan Darajat fi ladang (baik di Jawa) m engandung mineral vena calcsilicate seperti epidot, wairakite,dan prehnite yang jelas de-mengemukakan langsung

The sultasi manifes- permukaan aktif dan nonaktif karakteristik sistem

dari cairan meskipun sumur bor di kedua fi ladang pembuangan uap. Hal

suhu tinggi dibahas sehubungan dengan topografi sekitarnya batuan

ini karena kemampuan perme- dari batuan host menentukan apakah

vulkanik

lapangan akan

840

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

839

GAMBAR 3 model konseptual cairan didominasi, sistem suhu tinggi di bawah sebagian terkikis, tinggi berdiri vulkanik kompleks menunjukkan zonasi lateral (downstream) dari manifestasi permukaan. Sejumlah besar panas dibuang oleh tersembunyi keluar mengalir fl yang sebagian disegel melalui deposisi mineral. Model ini didasarkan, sebagian, pada sistem Palinpinon (Filipina); sumber panas adalah pluton pendinginan. (Modi fi ed dari Hochstein, 1990.)

pasokan uap saja atau campuran dua fase uap dan air untuk

air panas dan uap ( semi semburan atau air mancur panas). Hilir,

memproduksi lubang bor.

campuran air klorida-bikarbonat mungkin debit sebagai mata air hangat dan

infiltrasi yang, beberapa dengan traver- tine (terutama CaCO 3) deposito. zonasi lateral ini fitur debit merupakan karakteristik dari sistem ini dan

1. Manifestasi dari Liquid

pertama dijelaskan untuk Hakone Sistem (Jepang).

Didominasi Sistem Diagram skematik dari sistem yang didominasi cairan menjadi- neath

Cair mendominasi sistem dengan manifestasi yang baru saja dijelaskan

kompleks vulkanik tererosi (Gambar. 3) menunjukkan bahwa semua

terjadi pada Palinpinon dan Tongonan

manifestasi atas bagian tengah waduk berasal dari naik uap yang

(Filipina). Pada Tongonan, fitur biaya dis lain karakteristik terjadi di dekat

dibuang oleh peran fuma- dan dari kecil mengepul (panas) tanah. uap

ujung keluar fl ow, sebuah panas kolam renang bersemangat, yang

terkondensasi, dengan oxidisedH 2 S gas, feed minor mata air asam panas.

semangat yg meluap-luap disebabkan oleh ascending CO 2 gas. Manifestasi lebih mengalir fl besar keluar dari sistem cair didominasi

Uap dan CO 2 dapat debit bersama melalui kolam lumpur panas, atau

terjadi juga di Berlin ( El Salva- dor) dan Momotombo ( Nikaragua). Di

separatedCO 2 ( jarang withh 2 S) dapat debit pada karakteristik permukaan

tempat lain, kation lo- dari waduk bawah curam dan kadang-kadang

memproduksi fitur debit gas

inacces- medan jawab tidak dikenal, dan keberadaan sistem cairan

yang memiliki nama lokal: misalnya, kaipohan di ippines Phil-, putizza di

didominasi hanya dapat disimpulkan dari fitur debit sepanjang keluar fl

Italia. Lereng bawah, yang naik CO 2

ow. Hal ini terjadi, misalnya, di El Tatio ( Chile), yang '' jenis sistem '' untuk

larut dalam air tanah bertengger untuk menghasilkan mata air hangat bahwa

pengaturan hidrologi ini. prospek lainnya, yang dikenal hanya dari

debit bikarbonat (HCO 3) perairan.

manifestasi di ujung bawah permukaan keluar mengalir fl, yang

Banyak cair mendominasi sistem dengan pengaturan hidrologi ditunjukkan pada Gambar. 3 memiliki tersembunyi ( di bawah permukaan) out fl mengalir dari perairan netral pH klorida yang berasal dari bagian atas reservoir. deposisi

Cisolok dan Cisukarame ( Java), yang keluar aliran-aliran, berdasarkan

silika sebagian dapat menutup bagian atas mengalir fl untuk turun air permukaan.

bukti geofisika, memperpanjang selama lebih dari 10 km. Prospek di Sipoholon

Di mana ini keluar aliran-aliran debit di lembah atau di ketinggian rendah,

air

( Sumatra) dan Songwe

panas dan kolam air panas terjadi (sering mendidih dan menduduki letusan

(Tanzania) hanya diketahui dari travertine mereka depos-Iting mata air.

hidrotermal atau pembubaran cra- ters). Beberapa manifestasi sini debit

Semburan air ( spouters) terjadi selama keluar fl ow dari Ulebulu sistem

campuran

(Sumatera) dan di El Tatio. Sebuah geyser musiman terjadi pada kaki

841

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

a tersembunyi out fl ow kecil dari Rajabasa sistem (Sumatera).

841

dan lebih banyak sistem suhu tinggi lainnya diasosiasikan dengan pusat vulkanik muda di ley Kenya Rift-nilai. Tidak ada debit jumlah yang cukup dari air panas. Pada bagian, ini adalah karena kondisi semi kering dan

2. Manifestasi Alam Dua-Phase

meja air regional dalam. Fosil sinter terjadi dalam pengaturan ini

Sistem

(ditunjukkan pada Gambar. 4), di Namarumu ( N. Kenya), misalnya,

Fakta bahwa air di banyak sistem didominasi cairan di bawah kompleks vulkanik berdiri tinggi bisul, sehingga menciptakan zona dua fase (Tongonan, misalnya), bukan berarti ini sendiri dua-tahap sistem; ini hanya dapat diakui di mana sumur berpotongan, Zona dua fase yang koheren dalam.

menunjukkan bahwa ketika di fi tarif filtrasi yang lebih tinggi di masa lalu beberapa waduk yang cair dominasi terkontaminasi. Lebih jauh ke utara, di Rift Ethiopia, sistem dua fase alami lain, Aluto, dibuang tidak hanya panas dari uap tanah dan fumarol, tetapi juga neutrofil netral pH air klorida dari air panas dan infiltrasi yang yang terletak di atas sebuah out fl ow di kaki kubah vulkanik muda yang host reservoir.

Itu Olkaria prospek (Kenya) adalah suatu sistem dua fase sebelum eksploitasi. wilayah luas traps ing tanah dengan minor kegiatan fumarolic terjadi di sana. Hampir semua panas dari ini transfer waduk besar ke permukaan dengan naik uap yang mengembun pada kedalaman dangkal, menjaga konduktif dominan trans panas fer ke permukaan dengan hanya lemah fumarol. Tidak ada signi fi pembuangan cairan tidak bisa kecuali

3. Manifestasi Sistem Vapor-Didominasi

untuk beberapa mata air hangat minor bahwa debit sejumlah kecil

Sebuah spektrum karakteristik manifestasi terjadi selama ini sistem yang

kondensat (Gambar. 4). Ekstensif mengepul tanah juga jenis dominan

langka, misalnya, pada massifs vulkanik yang luas di Kawah Kamojang dan

manifestasi di dekatnya Eburru prospek

Darajat ( Jawa). perpindahan panas adalah dominan dengan naik uap dari bagian atas lapisan tersembunyi tebal dengan kondensat ( kondensat

GAMBAR 4 Model fi ed penyederhanaan dari suhu tinggi mengepul sistem tanah dengan dua fase alami (hidup bersama cair dan uap) waduk bawah pusat vulkanik yang luas di lingkungan semi kering menunjukkan dibatasi berbagai manifestasi permukaan dalam pengaturan ini. Model ini memiliki beberapa afinitas untuk sistem Olkaria (Kenya) dan banyak sistem serupa lainnya di Afrika Timur Rift Valley.

842

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

841

GAMBAR 5 model konseptual dari sistem dominasi uap di bawah luas, kompleks vulkanik tinggi berdiri. reservoir memiliki lapisan kondensat di atasnya. Panas yang ditransfer dalam reservoir dibuang di permukaan oleh uap dan kondensat panas (air bikarbonat). Model ini memiliki beberapa kesamaan dengan sistem Kamojang (Jawa); sumber panas adalah pluton pendinginan. (Modi fi ed dari Hochstein, 1990.)

lapisan) hampir perairan bikarbonat pH netral (Gambar.

biasanya hadir, seperti residu silika,meskipun fi ne- berbutir, pirit hitam

5) itu, bersama-sama dengan perubahan yang intens, dapat bertindak sebagai con fi

dapat bertahan dekatbeberapa fitur termal. Perubahan biasanya meresap

ning penutup. mengukus tanah dan fumarol adalah mon com-; di samping itu,

dan proses over semua adalah dominan merusak batuan host daripada

kondensat asam minor membentuk '' becek ''

pengendapan. Itu Matsukawa lapangan (Hon- shu, Jepang) memiliki

kolam air panas dan kecil danau asam dengan debit yang sangat

perubahan luas (7 1,5 km) com- prizing pyrophyllite dan diaspore, alunit,

lowmass. Permeabilitas rendah dari batuan sekitarnya waduk ini

kaolinit, dan smektit zonally didistribusikan di sekitar fitur struktural utama

mencegah setiap massa yang signifikan keluar fl ow, walaupun dangkal,

darilapangan . Peruba han ini mencat atHmantan aktivit as malterapi dari

minor bikarbonat-sulfat mata air kadang-skr sekitar 15 km di luar Darajat.

sebagai masa kini manifestasi termal hanya terdiri dari beberapa bidang

Tidak ada yang netral pH klorida mata air di bawah fl anks, dan tiadanya

tanah yang hangat.

mereka mungkin fitur yang paling karakteristik dari sistem ini. Jenis yang sama manifestasi permukaan juga terjadi lebih Ketetahi ( NZ), yang diselenggarakan oleh gunung api muda andesit (Gunung Tongariro), meskipun tidak ada drillholes belum diuji ini tentatif klasifikasi. B. Manifestasi Sistem-Suhu Tinggi di Medan Moderat

Sur superfisial dan shallowhydrothermal perubahan adalah sive extenatas uap mendominasi sistem tetapi tidak, dalam dirinya sendiri,

Sumber panas untuk sistem ini tampak sive exten-, batu kerak panas

mengungkapkan apakah waduk yang mendasari ditempati oleh uap atau

yang energi panas memperta- hankan sebagai berikut:

dua fase cairan: t anah liat kaolin mendominasi (kaolinit, haloisit, dan lebih  jarang dikit) , tapisulfurdansulfat juga umum (alunit, alunit natr o-, gipsum,dan berbagai fase hidro, banyak fana). Hematit dan besi hidro oksida juga

1. mencair parsial dalam kerak ulet (set-ting untuk sistem NZ diselenggarakan oleh batuan muda rhyolitic dan juga untuk beberapa di Yellowstone, Wyoming)

843

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

2. Jauh, kerak lateral selaras dan tanggul intrusi di lingkungan keretakan

843

sates dan gas noncondensable (minor asam mata air dan mudpools)

di bawah sistem host di garam ba-(misalnya, sistem lebih menyebar

bisa, karena itu, terjadi dekat dengan orang lain yang dis mengisi air pH

pusat seperti Islandia) atau batuan sedimen (Baja California)

klorida netral ( jelas panas kolam renang, sumber air panas). Ini termal nikmat rezim tions erup- hidrotermal,  jika cairan sangat dekat dengan

3. Jauh pendinginan pluton (peninggalan dari siklus tion subduc- tua?) Sekarang jauh dari zona subduksi aktif

mendidih di bawah permukaan dangkal. Pengaturan juga nikmat keluarnya dua fasa mendidih f luida sebagai Geyser besar. Out fl mengalir   jarang karena gradien tekanan horizontal sangat kecil (fl di me dan).

Dalam semua pengaturan ini ada sistem dengan salah satu dari tiga jenis waduk yang disebutkan dalam ayat sebelumnya. Jenis waduk tambahan dengan set- kedua ting tercantum adalah nonconvecting sistem air garam.

Sistem dengan biaya dis panas alami terbesar (hingga 500 MW di Waiotapu, NZ; lihat Gambar 1.) Terjadi pada pengaturan ini dengan banyak prospek pemakaian 300 MW. Bagian ideal melalui reservoir terkontaminasi dominasi cair dengan spektrum manifestasi ditunjukkan pada Gambar. 6.

1. Manifestasi Sistem-Suhu Tinggi di Medan Cukup Steep didasari oleh ekstensif Hot kerak Rocks

Silika sinter yangdeposito fromdischarging perairan menunjukkan berbagai bentuk. Spouters ( semburan air) atau geyser penyimpanan silika

Daerah sekitarnya sistem ini tidak curam, dan kerucut vulkanik muda

nodular disebut geyserite. ing Terrac- adalah fitur umum,dengan

biasanya perifer ke waduk termal geo. Karena tingkat resapan tinggi dan

langkah-langkah individu yang memiliki ketinggian mulai dari beberapa

medan, fluida panas dapat naik mendekati atau mencapai permukaan.

milimeter sampai 2 meter (seperti pada Rotomahana systemnear Rotorua,

 Apa saja zonasi fitur debit, jika terjadi, tidak dikontrol oleh gradien tekanan

NewZealand, hancur oleh letusan gunung berapi pada tahun 1886).

lateral yang diciptakan oleh perbedaan lega. Manifestasi dari dis-

Langkah-langkah biasanya memiliki bibir mereka dan biasanya terdekat

pengisian uap ( fumarol dan mengepul tanah), Kondensasi

gether ke- di lereng curam. Jalan ow fl dari perairan pendingin berubah terus-menerus melalui pengendapan

GAMBAR 6 model konseptual cairan didominasi sistem berdiri di agak fl di medan; sumber panas adalah lapisan luas batuan kerak panas yang berisi beberapa mencair parsial dan intrusi tuan rumah. Model ini memiliki beberapa kesamaan dengan sistem Wairakei (NZ). (Modi fi ed dari Hochstein, 1990.)

844

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

843

silika. varietas silika lainnya termasuk banding, struktur pagar, dan bentuk

Bly setengah dari sistem Taupo Zone. Banyak sistem geother- mal di

gelombang. Yang terakhir memiliki bentuk bukit pasir barchan, tetapi

Yellowstone menunjukkan manifestasi termal karakteristik yang terjadi

puncak mereka tumbuh ke arah aliran fl air panas. Silica sinter biasanya

selama sistem terkontaminasi dominasi cair, termasuk geyser besar,

keras dan putih, tetapi mungkin juga berpori, berwarna kuning pucat, dan

kolam didih yang jelas,

rapuh. aktivitas mikrobiologi memainkan peranan utama dalam deposisi

dan deposito sinter yangluasdiNorris Geyser Ba dosa, sebagai

silika di beberapa daerah dan bakteri dan t anaman dapat dipertahankan

contoh.

sebagai fosil.

Deposit kalsium karbonatterjadididaerah aliran fl dari sistem suhu tinggi tetapi juga terkait dengan sistem suhu yang lebih rendah. Karbonat

Sinter mencakup beberapa ekar di Norris Geyser Basin (Yellowstone) dan Waiotapu ( Selandia Baru). Ketika pertama disimpan, silika sinter

deposito sebagai konsekuensi dari hilangnya CO 2 dari air pemakaian di mana ia sebelumnya dibubarkan. Kalsit adalah karbonat yang dominan,

adalah opaline, tetapi mengubah dengan waktu, pertama untuk kristobalit

tetapi di mana hilangnya CO 2 sangat cepat, aragonit terjadi sebaliknya.

dan akhirnya ke kuarsa,pro- gressively kehilangan air seperti halnya begitu.

 Alasan untuk ini tidak diketahui. Bentuk-bentuk kalsium karbonat dep osito

Logam deposito kaya endapan dengan silikadari beberapa mata air:

yangkembali mereka semble silika sinter, misalnya, tempat tidur atau

sebagai contoh, bijih kadar emas dan perak ditambah arsen yang cukup,

berlapis, bertingkat atau membentuk pegunungan dan bahkan kolom

antimon, dan talium, seperti sekarang mempercepat di Champagne

hingga 3 m. deposito yang luas dan indah kalsium mobil-Bonate terjadi

Pool, Waiotapu. Sinter dengan lokal 3% berat tungsten deposito di Waimangu

pada Mammoth ( Yellowstone), tapi traver- tine sangat umum mengelilingi

( Selandia Baru).

banyak mata air kecil atau kolam.

Output panas ( Q s) dari semua ( 20) suhu tinggi sistem hidrotermal di Zona Vulkanik Taupo (TVZ), lebih dari satu segmen busur aktif sekitar 200 km panjang, mungkin tiga kali lebih besar dari panas kumulatif ekstrapolasi habis ( Q v) dari semua pusat gunung berapi. Itu Wairakei Sistem itu cair didominasi sebelum eksploitasi dan manifestasinya termasuk semua yang terdaftar sebelumnya. Manifestasi

2. Manifestasi Sistem-Suhu Tinggi di kerak Penyebaran Lingkungan

mengesankan juga terjadi atas sistem cairan didominasi lain di dekatnya,

Banyak sistem panas bumi yang di-host oleh batuan basaltik muda

seperti di Waiotapu, yang menunjukkan sebuah jelas dibalik zonasi

perpecahan aktif, seperti Islandia. Sistem K arakteristik tinggi yang

drological hidrokarbon dimana reservoir dalam fl uid biaya dis dari sedikit

beriklim berasal panas mereka dari satu set tanggul atau kusen.

lebih tinggi besar kolam panas ( kawah letusan drothermal tua

Umumnya, manifestasi mereka kurang kuat selain yang tercantum dalam

hidrokarbon) yang dikelilingi oleh air asam di ketinggian rendah. Asam

paragraf sebelumnya.  Asam asi alter- dan deposito sinter yang tidak luas;

pencucian batu apung tebal telah menghasilkan sejumlah curam sisi atau

salinitas air panas di prospek jauh dari laut rendah, umumnya 1 g / kg dari

terlalu tergantung berdinding lubang pembubaran, beberapa dengan

total padatan terlarut (TDS). Cairan didominasi beberapa sistem memiliki geyser,

sates Kondensasi asam di dalamnya. Sebuah raremanifestationwhich

pada tanggal Hau- kadalur, termasuk besar Geyser sendiri yang

terjadi selama

memberi nama kepada semua fitur sebentar-sebentar pemakaian yang sama; istilah berasal dari Viking kata kerja '' gjose '' (menyembur). Cair dan dua-tahap reservoir panas bumi terjadi gether ke- pada Kra fl a dan Namafjall,

Rotokawa sistem adalah Danau asam dingin ke mana fluks kuat dari H 2 S

seperti yang ditunjukkan oleh entalpi awal fluida keluar dari sumur di

larut. Itu Whakarewarewa Sistem terkenal terjadinya Geyser besar, jelas

sana. Dekat pantai, infiltrasi air laut ditunjukkan oleh konsentrasi mineral

panas

yang tinggi (hingga 20 g / kg) dalam air panas dari Svartsengi dan Reykjanes

( dekat mendidih) kolam renang, dan deposito sinter luas.Natu- ral sistem

tinggi- T tempat cadangan reservoirs (baik cair didominasi). Beberapa

dua fase juga terjadi (misalnya, Broadlands- Ohaaki) buthave tingkat

sumur di Kra fl a

features.The fewornomajordischarge debit panas alami ( Q s) dari Broadlands (menjadi- foreexploitation) wasonly 75-100MWcomparedwith bahwa dari tiga prospek lain hanya dikutip (masing-masing dengan habis cairan dengan tanda tangan magmatik sebagai hasil dari intrusi dan

Q s nilai antara 300 dan 500 MW). Sejumlah besar (hingga delapan) dari sistem suhu tinggi

letusan yang terjadi di sana pada t ahun 1975. Istilah '' air garam panas bumi '' telah digunakan untuk UID liq- dengan

terkontaminasi dominasi mungkin cairan terjadi di Taman Nasional

padatan jumlah tinggi terlarut (TDS). Istilah ini berlaku, secara umum,

 Yellowstone ( Wyoming, USA). Sumber panas di sini adalah mantel

untuk cairan dengan TDS 20 g / kg (yaitu, lebih asin dari air laut); air asin

bulu-bulu memperluas ke dasar kerak, yang telah dipanaskan dan

panas dengan TDS 100 g / kg disebut '' hypersaline '' air asin.

sebagian meleleh. Total output termal dari semua sistem di lowstone yellow Oleh karena itu besar, besarnya makhluk proba- nya

Memanjang, dalam ( 6 km) intrusi kemungkinan memanaskan ber num dari sistem panas bumi di Baja California (meksiko

845

845

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

ico) dan Lembah Imperial (California); ini cair didominasi dan terutama

Tial bukti bahwa uap, yang naik ke permukaan sebelum eksploitasi kedua

sistem suhu tinggi. The fl uviatile waduk sedimen host yang mengandung

waduk, berasal dari kondensat karapas luas mirip dengan yang

air garam atau '' hypersaline '' air garam yang bisa dibilang berasal

ditunjukkan pada Gambar. 5. Pada Larderello, sejumlah besar boron

salinitas tinggi dengan melarutkan evaporites sekitarnya. Karena

dimobilisasi oleh uap dari sedimen laut dan depos- ited di permukaan di

kepadatan yang tinggi, air asin memiliki sedikit muatan dis permukaan,

kolam boraks, yang Laguni yang dulunya ditambang. fumarol pemakaian

sehingga modus dominan perpindahan panas adalah dengan konduksi.

uap-B yang kaya telah digamH

Contohnya adalah Cerro Prieto ( Mexico) di mana, sebelum eksploitasi,

perpindahan panas alami dan bahwa dengan steamwas sayangnya tidak

beberapa panas mencapai wajah sur- via kecil bercak panas, tanah

dinilai di tempat kedua sebelum eksploitasi dimulai.

barkan sebagai sof fi oni. Besarnya

mengepul dan kerugian tive conduc- sekitar 30 MW. sistem air garam lainnya di Imperial Valley (USA), seperti Brawley, tidak memiliki manifestasi permukaan apapun. Minor mengepul tanah dan pot lumpur

kecil terjadi selama '' hypersaline, '' stagnan suhu tinggi reservoir yang Sea Salton C. Manifestasi Sistem lebih luas Hot kerak Rocks di Lempeng Tabrakan Lingkungan (Juga Imperial Valley). Hal ini mirip dengan '' garis hypersa- '' sistem dengan pengaturan geologi yang sama, Ces- ano prospek, di Central Italia.

Sumber panas untuk semua sistem suhu tinggi yang disebutkan sejauh

air asin hypersaline berasal dari lateral dalam fi l- trasi air laut terjadi di Danau melibatkan mobilisasi mencair mantel atas dan fluida. Sebuah komponen Assal sistem (Djibouti), yang diselenggarakan oleh basal, lebih dari

jejak karakteristik yang mengungkapkan keterlibatan subcrustal meleleh

keretakan baru mulai dengan evaporites luas di permukaannya. Di Dallol ( Danakial dalah 3 Dia isotop. Perannya dapat dinilai dari 3 Dia/ 4 Dia rasio, Depression, N. Ethiopia) air meteorik memasuki kubah garam oleh adveksi dan melarutkan garam hampir ke batas NaCl kelarutan. The hypersaline

R, gas, dinormalisasi sehubungan dengan rasio atmosfer nya. gas panas

air garam dipanaskan oleh konduksi dari penyusupan pendinginan. Ini

bumi dari tems semua suhu tinggi sistemik dijelaskan sejauh ini R nilai-nilai

menghasilkan panas,

yang 1 sampai 2 kali lipat lebih besar dari nilai-nilai khas ( 0,15) gas habis oleh sistem suhu rendah jauh jauh dari activemargins, misalnya, lebih

kolam hypersaline air garam (T 110 C); TDS dari air garam tersebut bisa

dari satu '' dingin '' kerak benua (yang tidak memiliki riwayat vulkanik).

sampai 420 g / kg, tinggi di Na, K, Mg, dan Cl. Berikut over fl ow air asin panas menyebabkan pembentukan gundukan garam.

Namun, sejumlah sistem suhu tinggi, yang diselenggarakan oleh batuan metamorf atau sedimen, terjadi di Tibet dan Kashmir yang debit

3. Manifestasi dari Waduk Tinggi Suhu Hosted by Batuan Sedimen

uap dan gas dengan anomali rendah

3

Dia/ 4 Dia rasio ( R 0,15). Ini sistemik

perpindahan panas tems berasal dari granit muda, proba- Bly dihasilkan oleh geser-pemanasan dari tumbukan lempeng. Pada satu,  Yangbajing ( Tibet),

Kelompok lain sistem suhu tinggi terjadi pada sedimen untuk

suhu 250 C telah diukur dalam drillholes. Hot panas bumi fl UID sini naik

lowgrademetamorphic batuan dalam pengaturan dengan pendingin

di bawah fl anks dari pegunungan tinggi (batin Himalaya) dan debit

pluton dalam (mungkin produk dari siklus subduksi tua). Sebuah air-CO

sebagai tersembunyi out fl ow

panas 2 gas dominasi waduk terkontaminasi terjadi, misalnya, di Ngawha ( NZ), yang merupakan beberapa ratus kilometer jauh dari zona subduksi saat ini aktif, tetapi terletak di atas zona duction sub yang aktif lebih dari 10

dalam lembah yang luas. Itu zonasi manifestasi sekali lagi dikendalikan

Myr lalu. basal Kuarter terjadi di dekatnya tetapi bukan bagian dari

oleh relief medan. jejak

reservoir suhu tinggi, yang terdiri greywackes Mesozoikum ditutupi oleh

kondensat asam dan luas perubahan asam uap (alunit, silika residual)

sekitar 600 m dari mampu (air) sedimen hampir imperme-. Kuat up fl ow

terjadiselama fl anks dekat disimpulkan up fl ow. Tidak ada signifikan

dari CO 2 dengan merkuri terjadi di seluruh daerah dan melalui beberapa

keluarnya cairan lebih keluar fl ow, yang puncaknya disegel dengan

danau dingin, tetapi kebanyakan panas ( 50 MW) transfer ke permukaan

deposito yang luas dari silika dan karbonat. Hanya di ujung keluar fl ow

oleh konduksi.

ada spektrum manifestasi bahwa perairan debit pH netral klorida, yaitu; kolam

mendidih, air panas, semburan (dua fase) mendidih mata air, dan beberapa mengukus tanah. Sejumlah besar kawah letusan hidrotermal terjadi lebih bawah lembah, di mana ada juga deposito besar travertine. A yang Kedua sistem terbesar yang diketahui memiliki pengaturan yang sama dan keduanya uap didominasi, yaitu Larderello ( Itu-aly) dan TheGeysers ( California). Ada circumstan-

sama,

846

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

845

meskipun kurang jelas, zonasi manifestasi terjadi di dekatnya  Yangyi prospek,

dan pengaturan hidrologi, kebanyakan sistem mendatang menengah tempera dapat

sistem lain dengan suhu 200 C di sumur dalam 500-m. Dari scriptions de-

dikelompokkan sebagai berikut:

fitur debit dan geothermometri kimia itu, disimpulkan bahwa setidaknya selusin sistem suhu tinggi seperti yang lain terjadi di Tibet. Ini tampaknya terkait dengan 30 sampai 50 km lebar, memanjang band dari panas, batuan kerak atas ( '' panas band '') yang dihasilkan oleh pemanasan geser yang dihasilkan dari KASIH move- lateral blok kerak besar. Juga mengesankan adalah sistem menengah suhu di dalam yang sama band

panas yang terjadi di lebih dari 100 tempat-tempat (lihat diskusi kemudian

1. Sistem lebih busur vulkanik aktif dan tidak aktif, yaitu, diselenggarakan oleh batuan vulkanik

2. '' Panas-menyapu '' sistem di perpecahan aktif dan pada batas tumbukan lempeng

3. sistem zona Fracture diselenggarakan oleh batuan sedimen atau metamorf

dis).

A. Menengah-Suhu Sistem lebih Arcs Volcanic

Beberapa sistem menengah suhu memiliki ting set-ini tetapi mereka di mana-mana kalah jumlah oleh sistem suhu tinggi ( 1: 10 di Selandia Baru dan Su- matra). Beberapa sistem menengah suhu mungkin membusuk

IV. Manifestasi dari Intermediate-

sistem suhu tinggi di atas sumber panas berkurang. Beberapa sistem

dan

mati tuan rumah deposit mineral epithermal, tetapi sebagian besar dari

Sistem rendah Suhu

mereka mungkin sekali sistem-suhu tinggi. Awell dipelajari wadukmati adalahdi Ohakuri(NZ), yang mungkin adalah K arakteristik tinggi yang beriklim systemabout 100 kyr lalu. Masih sistem suhu intermediate- aktif

Intermediate- dan sistem-suhu rendah terjadi di banyak pengaturan geologi

terjadi pada Horohoro dan Atiamuri

dan hidrologi yang berbeda, baik bersama dan luar margin lempeng aktif. Hal ini sering sulit untuk membedakan mereka dari tems suhu tinggi sistemik, karena kimia standar dan meter geothermo- isotop, berdasarkan

(NZ). manifestasi permukaan mereka tidak mengesankan. Kecil silika

proses equilibrium lambat (yaitu, Na / K dan paling geothermometers gas),

sinter danHmusi msemimendidih terjadi pada Atia- muri, di mana

memberi tempera tulisan re fl kondisi ecting jauh lebih dalam dari ,

pengeboran menunjukkan bahwa suhu pada kedalaman sekitar 1 km

mengatakan, 1 km kedalaman. Namun, menyeimbangkan lebih cepat

hanya 175 C. Pada Horohoro, ada Kegiatan air panas kecil dan dingin

cairan / rock interaksi memungkinkan penerapan silika (dengan asumsi tion

diubah tanah. Komposisi kimia dari perairan panas menunjuk mereka

equilibra- dengan kalsedon) dan Mg / K geothermometers. Ini, dan

yang lumayan diencerkan dengan air tanah.

kurangnya signifikan pergeseran fi kan di 18 nilai-nilai isotop O, dapat digunakan untuk memprediksi suhu mungkin dalam beberapa kilometer

batuan kerak panas di bawah segmen busur punah dapat mengambil

atas waduk tersebut. Karena suhu yang lebih rendah dan fluida kurang

beberapa juta tahun untuk mendinginkan konduktif. Dalam situasi seperti itu,

apung, output panas alami mereka juga lebih rendah. Mereka dengan

beberapa sistem menengah suhu dapat bertahan hidup, misalnya, di Tauranga

demikian memiliki manifestasi permukaan sedikit. Semua prospek suhu

( Coromandel, NZ), yang diselenggarakan oleh andesit sepanjang segmen

menengah memiliki cair didominasi waduk yang dapat memperpanjang ke

busur yang punah 5 juta tahun yang lalu. Berikut sedikit panas ( 1 MW; lihat

kedalaman besar ( 5 km). fumarol dan mengepul tanah yang AB- dikirim,

Gambar. 1) ditransfer oleh Beberapa sumber air panas

meskipun mendidih mata air terjadi pada beberapa; Namun, fl suhu debit cairan maksimum biasanya di bawah didih.

dan CO 2- fl kaya UID bahwa deposit aragonit. Selama punah segmen busur yang sama terjadi dengan Kaitoke mata air panas (Great Barrier Island, NZ), yang mirip dengan yang di Tauranga.

Meskipun sistem menengah suhu sedikit yang terletak di busur vulkanik aktif dan tidak aktif, di mana mereka dipanaskan oleh convecting gumpalan air panas, ity themajor- memperoleh energi air fromdeeply

B. '' Panas-Sweep '' Sistem

penetratingmeteoric mereka yang 'panas' menyapu '' dari kerak panas tapi rapuh ke daerah discharge ( '' tenggelam ''), sering melalui fraktur ( ''

Waduk dari '' panas-menyapu '' sistem mungkin batuan canic atau

zona fraktur '' sistem). Menurut geologi mereka

sedimen vol-. sistem zona fraktur dapat mengembangkan di bagian kerak dengan anomali tinggi

847

847

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

panas fl ow tapi tidak terkait dengan vulkanisme, dan perpecahan tinental

pada Gambar. 1. Mereka adalah sistem menengah suhu terbesar yang

con. sistem menengah suhu belum dijelaskan secara rinci, tetapi

diketahui.

beberapa, bagaimanapun, telah dieksplorasi oleh drillholes dengan

Di tempat lain di sepanjang Rift Afrika Timur, di mana evapo- ritual

harapan bahwa mereka sistem suhu tinggi. Jumlah contoh yang

tipis atau tidak ada, kurang garam pembuangan air panas ke dalam

mengikuti adalah karena kecil dan terbatas untuk beberapa prospek lebih

danau dan tenggelam. Lake Bogoria ( Kenya) memiliki output panas dari

dikenal.

beberapa mendidih mata air dan kolam bersemangat dari urutan 100 MW. geothermometers kation jelas menunjukkan suhu waduk rata-rata sistem menyapu ini sebagai 180 C. fitur debit permukaan dapat keliru

1. Sistem Heat-Sapu di Perpecahan Aktif 

ditafsirkan sebagai manifestasi dari sistem suhu tinggi. Manifestasi dari sistem menyapu menengahi suhu antar terjadi juga di ern Kenya utara-

 Afrika Timur Rift Valley dicirikan sepanjang seluruh panjang oleh batuan

dan Danau Southern District of Ethiopia.

kerak panas dipanaskan terutama oleh intrusi. Hujan di infiltratif di bahu berdiri keretakan yang lebih tinggi nikmat pengembangan sistem panas menyapu besar yang debit fluida panas sepanjang sumbu lembah celah

Beberapa sistem di Cekungan dan Kisaran Provinsi Amerika Serikat

kering (lihat Gambar. 7). Kepala hidrolik besar set up pola konveksi

mungkin sistem panas menyapu ( Soda Lake, Beowawe, dan Masih air di

sendiri, yaitu, pola '' konveksi paksa. '' Jika fluida panas naik melalui

Nevada, misalnya). Manifestasi mereka sebagian besar kecil.

evaporites mereka debit air garam panas di mata air di 40 sampai 80 C, misalnya, sepanjang tepi LakeNatron ( Tanzania), 2. Panaskan-Sapu Sistem dalam pengaturan Lempeng Tabrakan

Danau Magadi ( Kenya), Lake Afrera, dan Lake akan dijual

(Baik di utara Ethiopia). Penguapan menghasilkan deposito permukaan

Di Tibet, Kashmir, dan barat Yunnan, ada beberapa sistem menengah

besar karbonat kristal natrium (trona) dipertama duadanau. Komposisi air

suhu, seperti yang ditunjukkan oleh geothermometri kimia debit mereka fl

asinasal dangkal tidak diatur oleh kesetimbangan penyok

UID. Topografi, tinggi infiltrasi (beberapa dari salju mencair), dan kepala

suhu-dependen; Namun, silika dan isotop data menunjukkan bahwa suhu

hidrolik besar di daerah resapan mendukung pengembangan hidrologi

cairan dalam fl aremost kemungkinan 170 C. Daerah yang terkena

panas menyapu lebih dari strip kerak dipanaskan oleh deformasi geser ( ''

menyapu panas seperti besar (100 km 2), yang menjelaskan output panas

panas band ''). Sebuah contoh yang baik adalah Naqu prospek di Central

tinggi (dari urutan 100 MW) dari pertama dua contoh yang dikutip; posisi

Tibet ditandai dengan mata air panas (T max 60 C), yang de- travertine

lous anoma- dari output panas Danau Natron ditampilkan

menempatkan dari perairan bahwa K / Mg geothermo- meteran menunjukkan menjadi 130 C di kedalaman. Laduogang

(Dekat Yangbajing) adalah sistem menengah suhu lain dieksplorasi oleh pengeboran. kolam ebulliant pemakaian air bikarbonat sini lokal penyimpanan karbonat nod- ules (pseudo-geyserite). Di kaki bukit yas Himala-, sistemserupaterjadi ( Manikaran di dia In- utara, misalnya). suhu bawah permukaan panas seperti 150 C ditunjukkan oleh K / Mg geothermometer untuk kebanyakan sistem di Tibet penyetoran travertine. Ini juga merupakan produk karakteristik banyak sistem punah di sana.

C. Sistem Zona Fracture

sistem panas menyapu dalam jangkauannya juga dapat mengembangkan di

FIGURE7 model konseptual dari sistem panas menyapu (konveksi paksa)

medan dengan agak fl di topografi jika fl UID naik melalui, sangat permeabel

memproduksi waduk menengah-T dalam sebuah celah kontinental aktif. Model ini

(100 millidarcy) zona mendatang pecahan jauh di kerak rapuh dari panas

didasarkan pada sistem danau seperti di utara Tanzania, Kenya, dan Ethiopia.

tinggi fluks (70 mW / m

2).

uxes fl tinggi seperti sering terjadi gran- mana tebal

848

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

847

ing lebih dari satu antiklin, misalnya, jarang terjadi. Sejak peratures temdi waduk atas mereka rendah (yaitu, 125 C), gaya apung, dan karenanya output panas dari sistem ini, juga rendah (biasanya antara 0,1 dan 3 MW). Rock / interaksi fluida terjadi pada tingkat yang lebih lambat dan tambang lainnya kesetimbangan fluida jarang tercapai; 18

O pergeseran tidak terjadi. The '' benar '' sistem suhu rendah jarang terjadi di

pengaturan busur vulkanik, sedangkan mereka yang umum di mana topografi dan tektonik memungkinkan sistem panas menyapu kecil untuk mengembangkan, misalnya, bersama themargin danau keretakan lembah besar, seperti LakeMalawi

(Afrika Timur). sistem suhu rendah dapat terbentuk bahkan di kerak  ANGKA 8 model konseptual sistem menyapu panas (konveksi bebas) pemakaian fluida panas melalui zona fraktur (sistem zona fraktur) dalam mencapai. Sumber panas memberikan lebih tinggi dari panas bumi yang normal aliran; pengaturan ini

rapuh dengan panas bumi rata-rata fluks (60 mW / m 2), sesuai dengan gradien suhu hanya 25 sampai 30 C / km, meskipun mereka mon lebih com- mana uxes fl lebih tinggi. Di Provinsi Basin dan Range dan

dapat terjadi jauh dari margin aktif dan vulkanisme. Model ini didasarkan pada

Colorado Plateau di Amerika Serikat bagian barat, setidaknya ada 900

sistem Fuzhou di Cina Selatan.

sistem suhu rendah, yang dengan demikian lebih banyak daripada sistem perature menengah dan tinggi-tem- oleh 20: 3 dan 20: 1, masing-masing. Di daerah Himalaya ada 500 sistem suhu rendah yang debit fl UID lebih panas dari 40 C; mereka lebih banyak daripada menengah dan tinggi

ITES menyediakan panas radiogenik (lihat Gambar. 8). zona fraktur dekat

suhu sistem-sistem dengan 20: 6 dan 20: 1, masing-masing.

permukaan mungkin '' sempit '' ( 100 m) atau '' lebar '' ( 200 m). Sebuah contoh yang baik dari yang pertama adalah

Fuzhou

prospek di Cina selatan; itu San Kamphaeng pect Pro-di utara Thailand adalah contoh dari sistem mendatang pecahan lebar. Lain selusin fraktur sistem zona-menyapu terjadi di Thailand utara (misalnya, fang) dan beberapa dalam jalur pantai Cina selatan (misalnya,

Meskipun terjadinya seluruh dunia sistem mendatang rendah tempera, manifestasi permukaan mereka sedikit berbeda, yang terdiri dari biasanya hangat

(T 40 C) dan kadang-kadang

mata air panas (T 40 C) tanpa perubahan permukaan atau deposito selain Zhangzhou). Manifestasi dominan dari semua sistem ini air panas, dan sesekali kolam panas, baik dengan encrustations kecil sinter dan travertine; perubahan dari batuan sekitarnyalangka.Konduksi kontribusi terhadap perpindahan panas, yang biasanya terletak di antara 3 dan 10 MW. Prospek dengan suhu tinggi ditunjukkan Na / K ekuilibrium (beberapa lebih besar dari 225 C) juga dapat disalahartikan sebagai '' sistem suhu tinggi, '' al- meskipun output panas rendah dan tanda tangan isotop (tidak signifikan

18

O shift) menunjukkan mereka untuk memiliki waduk pertenga-

suhu.

travertine. Komposisi debit fl UID reflect kedalaman menyapu dan pencampuran kontribusi yang dari garam pori fl UID dalam batuan host sedimen. pemodelan numerik menunjukkan bahwa sistem ini lagi-hidup daripada semua orang lain. Perkembangan konveksi bebas dalam  jaringan fraktur dari sistem suhu rendah, misalnya, dapat mengambil satu  juta tahun, sedangkan konveksi penuh dalam permeabel suhu tinggi ervoirs res- dapat berkembang pada hanya 10.000 tahun. Karena suhu yang rendah, deposisi mineral sangat lambat sehingga tidak menghalangi fl uid- aliran saluran, dan mereka cenderung sistem berumur panjang.

Manifestasi dari beberapa sistem suhu rendah fer-beda, tetapi meliputi hangat, air sering hangat bahwa deposit travertine, misalnya di Acque Albuledekat Roma (Lacus Albulus), yang merupakan tambang utama D. Manifestasi Sistem

Roma kuno, dan jauh dari gunung berapi aktif. Di Turki barat, Bursa dan Pamukkale

Low-Temperature

memiliki pengaturan yang sama. Namun, CO 2 gas juga dibuang dekat dengan sistem mendatang rendah tempera menyetorkan travertine, dan

Sejumlah besar sistem suhu rendah konvektif terjadi dalam pengaturan

ini bisa digambarkan sebagai '' moffete. '' Karena kelarutan tinggi CO 2 dalam

geologi yang mendukung pengembangan struktural dikendalikan, sistem

air dingin, karbon dioksida naik dari mantel, seperti yang diakui oleh yang

menyapu panas yang lebih kecil. Sebagian besar debit hangat ( yaitu, 40 C)

biasanya tinggi 3 Dia/ 4 Dia rasio, dapat melarutkan di bagian bawah danau

 jaringan froma air patah tulang yang merupakan waduk mereka.

dingin, seperti di Danau

Stratigraph- sistem ically dikendalikan pada batuan sedimen, discharg-

849

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

849

Nyos ( Kamerun) dan Laacher See ( Jerman), yang dengan demikian bertindak sebagai

duces difus lapisan tipis uap yang menjelaskan nama (meskipun ketat

'' gas '' perangkap.

keliru, karena tidak ada uap terlihat jika udara kering). Mengukus tanah selalu dapat dikenali dari udara oleh anomali inframerah. Manifestasi ini terjadi selama bertahun-suhu tinggi sistem-sistem. Mengukus tanah adalah tanda tangan yang paling penting dari perpindahan panas lebih

V. Klasifikasi Manifestasi (Mode Heat Transfer)

dari sistem suhu tinggi (dengan zona dua fase) di daerah arid Afrika Rift Valley dan memberikan kontribusi setidaknya, bersama-sama dengan ventilasi uap kecil, sekitar 50% ( 200 MW) dari jumlah panas yang dikeluarkan dari sistem Olkaria (Kenya).

Berdasarkan berbagai jenis manifestasi dalam pengaturan mereka, beberapa spesifikasi-klasi sementara dan kelompok yang berusaha. Karena jenis yang sama dari manifestasi associatedwith debit panas terjadi selama sejumlah besar sistem konvektif, ini klasifikasi hanya tentatif. Kita dapat membedakan antara manifestasi yang terkait dengan followingmodes debit panas: (1) difusi; (2) langsung dan terus menerus; (3) intermiten; (4) strophic cata-; dan (5) tersembunyi. Berbagai manifestasi yang terkait dengan mode ini telah peringkat pada Tabel I sesuai dengan peran mereka dalam perpindahan panas permukaan.

Penguapan dari permukaan kolam air panas juga consti- tutes debit panas difusi. kolam ini dapat dibagi lagi sebagai tenang, mendidih, atau ebulliant

(effervescent). Mereka tersebar luas dan terjadi terutama lebih cair didominasi, waduk-suhu tinggi di fl di medan (di mana mereka biasanya menempati letusan hidrotermal atau pembubaran kawah), tetapi juga lebih keluar aliran-aliran dari waduk bawah medan terjal, lebih dari waduk uap didominasi (sering lebih fumarol dipadamkan) , dan kadang-kadang lebih menengahi suhu sistem antar zona fraktur. Jumlah panas yang ditransfer sebanding dengan kolam renang, suhu, dan parameter lainnya yang meningkatkan penguapan. Hot kolam dapat diberi makan dengan naik air panas, dengan uap-dipanaskan air tanah, atau dengan uap.

1. difusi Discharge Panas

Dalam kasus pertama air memiliki pH hampir netral; dalam kasus terakhir itu adalah asam. Semangat yg meluap-luap dan gelembung yang sekutu

perpindahan panas difusi oleh hasil konduksi termal di

biasanya kategorinya hasil pembuangan CO 2. Kolam panas terbesar di

tanah hangat; tidak jelas di permukaan dan hanya dapat diakui oleh survei

Waiotapu (NZ), misalnya, debit 20 MW. Hot kolam pemakaian air pH

suhu di dangkal (misalnya, 1-m dalam) lubang. Mungkin modus dominan

klorida netral dari reservoir suhu tinggi ditandai dengan pelek silika sinter

perpindahan panas dari beberapa sistem mendatang intermediate- dan

tebal. Sebuah jenis kolam panas adalah kolam renang lumpur,

rendah-tempera. Pada Fuzhou (Cina Selatan) hampir setengah dari t otal perpindahan panas dari 10 MW adalah dengan tanah hangat. Itu juga merupakan modus yang dominan di mana sistem suhu tinggi ditutupi oleh sedimen hampir kedap. Lebih dari 80% ( 40 MW) dari panas yang ditransfer dari theNgawha NZ) sistem (adalah dengan konduksi melalui

yang lumpur disimpan cair dengan kondensasi uap dan air hujan dan

tanah yang hangat. Sejak dekat permukaan konduktif trans- panas fer

upwelling disebabkan oleh muatan dis gas dari bawah. SEBUAH mud

tidak menaikkan suhu permukaan, tanah hangat tidak dapat dideteksi oleh

volcano adalah fitur di themargin dari Amud renang diproduksi di mana

penginderaan infra merah; Namun, dalam kondisi yang sesuai tanah

pembuangan gas dari ventilasi dan membangun kerucut lumpur setinggi

hangat dengan kerdil tion vegeta- menghasilkan re anomali inframerah

2 m. lumpur biasanya terdiri kristobalit dan kaolin tanah liat, tetapi

efektif fl ( karena perbedaan kecil dalam kondisi klorofil daun). tanaman

smectites juga dapat terjadi.

tersebut merupakan, oleh karena itu, dalam arti luas, sebuah festation surfacemani-, meskipun satu pengganti. 2. Direct dan berkelanjutan Discharge Panas Manifestasi paling umum atas semua jenis sistem termal geografis yang hangat Difusif perpindahan panas secara konduksi termal juga dominan

atau air panas. mendidih mata air

dalam mengepul tanah, di mana uap naik ke shal- kedalaman rendah

yang hadir lebih banyak sistem suhu tinggi namun jarang lebih dari yang

tetapi tidak membebaskan karena lapisan permukaan hampir kedap,

menengah suhu. biaya dis artesis air panas menghasilkan semburan air

diproduksi oleh asi alter- intens (misalnya, tanah liat tersebar luas dalam

panas ( ers spout-), yang kadang-kadang terjadi di sebuah lembah yang

pengaturan ini). Uap mengembun dan kondensat menguras pergi. Ini

menguras sistem cair yang didominasi. Sebuah Spouter juga dapat debit

duces pro curam gradien termal, di atas 100 C / m di atas 15 cm,

campuran uap dan air mendidih, sehingga bertindak seperti geyser terus

sehingga meningkatkan suhu permukaan di atas ambient. pemanasan

menerus (Geyser Mantap di Yellowstone Park, misalnya).  Asam air panas

konduktif pro udara lembab

adalah debit khas-ciri

850

849

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

TABEL I Peringkat dari Manifestasi Permukaan (Fitur Discharge) Menurut Peran mereka di Mentransfer Panas di Geothermal Sistem

membangun struktur yang terkait dengan sistem vulkanik-hidrotermal, tetapi

air panas ( 1000 kg / s, mentransfer 105 MW) di Rift Afrika Timur.

 juga terjadi selama sistem suhu tinggi di bawah pusat v ulkanik tinggi ber diri. tingkat debit panas dari yang paling hot springs tunggal jarang melebihi

'' Basah '' uap, yaitu, steamat saturasi tempera ture mengandung

beberapa megawatt, meskipun hal ini lebih tinggi di mana mata air terjadi

tetesan kondensasi, dibuang oleh sebagian besar fumoroles lebih dari

dalam kelompok atau diselaraskan melalui patah tulang. Besar tingkat debit

hampir semua jenis sistem suhu tinggi dan sistem vulkanik-hidrotermal. ''

dari mata air tunggal yang tidak biasa. Namun, jika fluida panas

Kering '' steam, lebih panas dari suhu saturasi, dibuang oleh beberapa

mengumpulkan dalam con fi akuifer ned besar dan kemudian menyalurk an

fumarol pada tingkat ow fl tinggi. istilah basah dan

bawah sungai, debit besar dapat terjadi. Itu

fumarol kering telah digunakan untuk menggambarkan fi tur ini. Fumarol yang Hippo Pool air panas di Ethiopia terjadi dalam pengaturan tersebut dan

debit pada kecepatan 20 m / s berisik; ventilasi dengan debit yang tenang

merupakan debit tunggal terbesar

(yaitu,

20 m / s) telah

851

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

851

bernama uap ventilasi. Suhu sampai 145 C yang diukur dalam fumarol

Fitur debit sonal adalah geyser di Rajabasa (sumatera tra), yang hanya

kering di Darajat (Jawa) yang uap berasal dari bagian atas reservoir.

dibuang selama musim hujan. Springs dengan debit intermiten air panas

Panas tingkat debit fumarol biasanya rendah meskipun penampilan

kadang-curring dalam siklus geyserlike di Islandia telah kembali ferred

mengesankan awan uap yang besar; peran fuma- terbesar di Ketetahi

sebagai mata berdenyut. Sebuah fitur yang serupa adalah danau di

fumarol lapangan (NZ) dibuang hanya 5 MW. Uap ventilasi yang

kawah Inferno di Waimangu (Selandia Baru), yang biasanya lebih

menyetor signi fi jumlah tidak bisa sulfur yang disebut solfataras; mereka

mengalir fl setiap 5 minggu.

dengan asam borat tinggi sof fi oni.

gas noncondensable, seperti CO 2 dan H 2 S, kadang kali debit tanpa komponen uap; mereka mentransfer sedikit panas karena suhu gas biasanya rendah. Kecil, keren CO 2 discharge, disebut moffete, terjadi baik melalui sistem vulkanik-hidrotermal dan canic nonvol- (biasanya travertine penyetoran) sistem suhu rendah. Ventilasi dan tanah pemakaian amixture dari CO 2 dan H 2 gas S disebut kaipohan di Filipina, di mana mereka terjadi melalui sistem suhu tinggi dengan '' asam inti '' (Palinpinon, misalnya). peripheral CO 2 pembuangan di banyak sistem lain mungkin memiliki gas besar fl uxes (Sibayak di Sumatera, misalnya), atau gas dapat menyebar melalui tanah (kurangnya vegetasi dan mati burung di depresi adalah tanda-tanda seperti difus biaya dis).

4. Bencana Discharges Dalam pengaturan yang mendukung aktivitas geyser dan juga lebih dari beberapa sistem uap-didominasi, mungkin ada letusan mal hydrother-. Letusan ini dipicu oleh bility insta- di kolom cair hidrostatik sangat dekat dengan suhu mendidih. Penurunan sedikit tekanan, misalnya, adalah suf- fi sien untuk memulai letusan. Setelah bagian atas lubang telah terangkat oleh ekspansi uap, penurunan yang dihasilkan tekanan dalam kolom cairan menjadi- neath menginduksi fl lanjut pengabuan pembuangan di progresif kedalaman sively lebih besar. bentuk puing-puing dikeluarkan cincin berdistribusi-sifat dari hidrotermal letusan breksi. Air panas s ering kemudian fi LLS kawah, sehingga membentuk kolam panas besar, seperti yang terjadi di Waiotapu (NZ), yangsur- dibulatkanoleh breksiletusan. Beberapa danau panas bisa melebar oleh marjinal, letusan hidrotermal yang lebih kecil, yang terjadi, misalnya, dalam sebuah danau asam selama uap yang didominasi Kawah Kamojang lapangan (Jawa).

3. Intermittent Panas Discharge geyser yang manifestasi spektakuler pemakaian antar mittently campuran air mendidih, gas, dan uap; mereka, oleh karena itu, terlepas dari beberapa spouters, satu-satunya fitur debit dua fase alami dari sistem hidrotermal. Geyser terjadi lebih cair didominasi sistem perature

letusan hidrotermal juga telah dipicu oleh aktivitas rekayasa seperti di Yangbajing (Tibet), di mana tekanan pengeboran cairan tidak mencukupi untuk menyeimbangkan tekanan dangkal (50 m) Waduk fl UID. Tentu diinduksi kawah letusan hidrotermal kelangsungan putaran situs bor.

tinggi-tem-, biasanya dalam agak fl di medan, dan jarang pada kaki keluar aliran-aliran. Output panas rata-rata, bahkan dari geyser terbesar, moderat, jarang melebihi 5 MW. Mereka adalah paling terkenal dari semua manifestasi thermal, dan lebih telah ditulis tentang mereka daripada tentang semua manifestasi lain, meskipun mereka sangat

5. Discharge Panas Terkait dengan Rembesan

 jarang. sers Gey- memerlukan retak batu fi diisi dengan air panas pada suhu ing boil- di kedalaman dangkal. Mengisi dan fl pengabuan kemudian

Rembesan adalah fi jangka didefinisikan sakit-de, digunakan untuk

menyebabkan pelepasan tiba-tiba dari rongga dangkal. Hal ini terjadi

menggambarkan setiap jenis debit bawah permukaan fluida termal, baik

secara teratur, tapi itu dari patah tulang jaringan / rongga kompleks dapat

di tingkat dangkal dan dalam. rembesan dangkal terjadi jika air panas

mengakibatkan debit tidak teratur. Karena mereka debit air yang dalam

dari pembuangan reservoir geothermal oleh mata tersembunyi di bagian

yang jenuh dengan silika, geyser selalu dikaitkan dengan celemek sinter

bawah sungai, danau, atau ke air tanah dangkal. Jika rembesan sungai

lebar. Karakteristik pembuangan geyser sangat sensitif terhadap

diberi makan oleh keluar mengalir dari sistem suhu tinggi di dekatnya,

perubahan tekanan dalam air pasokan. vescence Effer- dari CO terlarut 2 juga

hampir tidak ada manifestasi permukaan yang terkait dengan itu dapat

dapat memicu intermiten discharge geyser-seperti.

terlihat. Ini adalah situasi di Mokai ( NZ), di mana 300 MW dari panas dibuang oleh air klorida panas ke sungai besar di ujung 8-km panjang tersembunyi keluar fl ow. Rembesan ke sungai dan sungai dapat dikenali dari uxes fl-beda ferent massa konstituen nonreactive, seperti Cl dan B, diukur atas dan hilir dari tempat di mana seperti di fl ow mungkin.

fitur debit termal dapat menunjukkan tions variasi yang musiman, terutam a di negara-negara dengan musim hujan diucapkan yang menimbulkan tingkat air tanah. Sebuah laut- terkenal

852

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

852

dengan berbagai jenis sistem panas bumi yang tercantum dalam Tabel II.

VI. Permukaan Perubahan dan Deposit

Identitas mineral hidrotermal yang terbentuk pada lokasi yang spesifik tergantung pada berbagai faktor, namun yang utama adalah suhu dan komposisi fluida bereaksi, terutama pH dan jumlah gas yang telah terlarut

Kegiatan termal yang sion yang sur fi resmi permukaan expression dari sistem panas bumi biasanya jauh lebih kecil di tingkat dibandingkan adalah sur fi cial ubahan hidrotermal. Untuk alasan ini mineral hidrotermal dan distribusi mereka memberikan petunjuk yang berguna tentang sistem

di dalamnya. Selain itu, durasi interaksi cairan / rock fl adalah tercermin dalam intensitas perubahan, bersama-sama dengan faktor hidrologi seperti permeabilitas batuan.

panas bumi. Misalnya, perubahan permukaan pada Matsu- kawa di Honshu utara (Jepang) adalah panduan eksplorasi yang paling penting untuk menyimpulkan tingkat dan potensi lapangan yang penting ini.

Perubahan yang dihasilkan oleh uap, atau ketat uap con, air kondensasi dan gas, adalah dominan merusak batuan host, tapi itu terkait dengan air panas pH netral dekat terutama konstruktif. Dengan

Intensitas perubahan permukaan pada situs tertentu ulang proyek-fl berbagai parameter, termasuk hidrologi dangkal lapangan, dekat permukaan pipa, yang reaktivitas dari batuan host dan fluida, dan tion

demikian, residu silika terjadi sebagai produk perubahan uap dan silika sinter terjadi di mana alkali perairan debit. Mantan berasal silika yang dari sur fi batu resmi karena kebanyakan kation lainnya dihilangkan, tetapi

dura- dari cairan / interaksi batu atau mineral endapan. Luasnya sur fi

silika di sinter diangkut ke permukaan dari reservoir itu sendiri dengan air

resmi ubahan hidrotermal berkisar dari nol, untuk medan seperti Brawley dan

klorida alkali naik.

Dia ber ( Impe- rial Valley, California), beberapa hektar, seperti di ladang Yellowstone dan pada Waiotapu (NZ). Meskipun perilaku korosif uap kondensat dan gas asam, mereka menghasilkan berbagai macam mineral mal hydrother-, termasuk sulfur Lebih dari 100 mineral diketahui terjadi di ladang aktif panas bumi.

dan banyak sulfat, yang alunit, gipsum dan jarosit biasanya yang paling

Beberapa jarang (misalnya, emas) dan unex- pected (misalnya,

umum. lempung kaolin juga khas dari jenis alterasi dan biasanya baik

lepidolite), tetapi ada sekitar 20 yang umum dan luas di sejumlah besar

kaolinit, haloisit atau, lebih jarang, dikit. Fine-grained hematit dan besi

medan termal yang diselenggarakan oleh berbagai jenis batuan.

hidro oksida juga produk umum oksidasi, dan

kumpulan khas mineral alterasi permukaan terkait

TABEL II Kumpulan khas Permukaan Perubahan Mineral Terkait dengan Berbagai Jenis Geothermal Sistem

853

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

853

kristobalit cukup luas. Jenis perubahan umum di atas uap didominasi

air dan uap ( T 250 C); energi panas trans- ferred per satuan massa oleh

waduk, tetapi juga hadir dalam orang-orang yang memiliki waduk dengan

berbagai jenis magma bisa setengah dari campuran air panas dan uap.

air saja atau dua fase. Mereka dengan demikian tidak diagnostik tipe

Tampaknya, karena itu, bahwa dalam jangka panjang, sistem hidrotermal

waduk. Silica sinter dan travertine memiliki berbagai morfologi, banyak

yang lebih efektif dalam mentransfer energi panas daripada sistem

yang mirip, misalnya, ing band-, teras, geyserite (dan pseudo-geyserite),

vulkanik, meskipun rincian pengaturan yang mendukung pengembangan

hang berlebihan, struktur pagar, dan fitur postdepositionally dibentuk

sistem hidrotermal tidak dipahami dengan baik.

seperti tekanan pegunungan dan fragmentasi tekstur tion. Keduanya juga sering merekam aktivitas crobiological mi- luas, dan banyak mengandung bahan tanaman. Namun, travertine (kalsit atau aragonit) dan silika

Identifikasi dan peringkat tems-suhu tinggi sistemik membutuhkan

kerja-ter memiliki asal-usul yang sangat berbeda dan signifikansi.

perhatian lebih. Peringkat, pada gilirannya, memerlukan penilaian dari

deposito silika sinter sebagai air panas yang jenuh sehubungan dengan

output panas alami dan suhu waduk kemungkinan dalam cara yang sama

kuarsa, kalsedon, atau dingin kristobalit di permukaan bebas, sedangkan

seperti acteristics letusan char- telah digunakan untuk menilai dan

bentuk travertine sebagai gambaran mengenai positing perairan

mengklasifikasikan sistem nic volca-. Dalam hal ini, penelitian panas

kehilangan CO 2 sebelumnya terlarut di dalamnya.

bumi tertinggal penelitian volcanological, di mana beberapa katalog daftar distribusi di seluruh dunia gunung berapi telah likasikan pub-. daftar katalog ini gunung api sebagai '' aktif '' jika meletus setidaknya sekali selama masa bersejarah atau selama 2000 tahun terakhir. 'Gunung

Kehadiran silika sinter demikian biasanya indikasi yang dapat

berapi' aktif '' yang tercantum biasanya terdiri kedua pusat yang debit

dipercaya bahwa fluida deposito yang berasal dari reservoir panas dari

atau telah habis magmatik fluida dan sistem vulkanik-hidrotermal. Katalog

sekitar 180 C, tapi travertine memiliki sedikit geothermometric signifikansi

 juga daftar sejumlah sistem suhu tinggi yang telah memiliki letus an

dan air dari yang deposito bisa melakukan perjalanan beberapa ters

hidrotermal bersejarah sebagai '' aktif '' gunung berapi, di mana letusan

kilome- lateral.

tersebut telah misclassi fi ed sebagai '' letusan phreato-magmatik. '' Selain itu, sistem hidrotermal yang debit hanya uap (yaitu, mengepul tanah) kadang-kadang misidenti- fi ed sebagai '' aktif '' gunung berapi. Ketika distribusi spasial vulkanik dibandingkan sistem hidrotermal dinilai, masalah ini harus dipertimbangkan.

VII. perspektif

A. Heat Transfer dan Klasifikasi Meskipun tidak ada daftar komprehensif sistem hidrotermal suhu Besarnya panas diberhentikan oleh festations mani- termal sistem

tinggi ada, sebagian besar dari mereka telah diidentifikasi lebih dari

hidrotermal belum diteliti secara detail, tetapi beberapa perkiraan yang

margin lempeng aktif, sering menunjukkan keselarasan yang jelas dari

tersedia. Perbandingan perkiraan ini dengan asumsi, rata-rata, tingkat

kedua gunung berapi aktif dan sistem perature panas bumi yang

debit lama-termheat berdasarkan tingkat debit volume yang terakumulasi

tinggi-template. Mungkin ada 12 pusat seperti di Sumatera yang dapat

dari lava dan tephra (katakanlah, 50 km 3 per 10 kyr) dari gunung berapi

diklasifikasikan sebagai '' gunung berapi aktif ''; ada juga setidaknya 30

yang sangat aktif menunjukkan bahwa banyak sistem hidrotermal

sistem suhu tinggi, masing-masing pemakaian antara 30 dan 300 MW.

perature tinggi-tem- dapat memberikan sebanyak en- ergy, pada tingkat

Dengan demikian, sistem hidrotermal suhu tinggi Sumatera melebihi aktif

yang stabil, seperti gunung berapi besar melalui pembuangan berselang

sistem vulkanik oleh

mereka, yaitu dari urutan 100 10 18 joule per 10 k yr (misalnya, akum ulasi dan ekstrapolasi keluaran alami dari sistem hidrotermal Wairakei

2.5: 1.

dibandingkan yang kaldera Taupo terdekat di Selandia Baru). Beberapa throughput energi sistem mal hydrother- mengisi ulang waduk mereka, yang mungkin menyimpan antara 10 dan 30 10 18 joule dalam beber apa kilometer atas, yaitu, sekitar sama dengan energi yang tersimpan dalam

B. Perubahan Thermal dan Mineral

reservoir hidrokarbon terbesar.

Deposisi

konsentrasi bijih-grade dari beberapa mineral terjadi pada permukaan beberapa sistem hidrotermal aktif di mana mereka telah disimpan dari Untuk rentang suhu yang sesuai dan berlaku, viskositas dinamis

naik air panas. Sebagai contoh, Champagne Renang atWaiotapu (NZ)

magma ( T 1000 C) lebih dari enam kali lipat lebih besar dari panas

kini menyimpan endapan kaya akan emas (hingga 80 mg / kg)

854

854

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

dan perak (sampai 200 mg / kg). Pada Waimangu lapangan di dekatnya,

mereka telah diterapkan untuk menafsirkan dan pemahaman ing deposit

silika sinter adalah pencetus yang secara lokal mengandung 3% t ungsten

bijih hidrotermal. Namun, arah yang berlawanan di outlook penelitian bisa

elemental. Permukaan dan dekat permukaan bagian (bawah sekitar 300

sama-sama mengungkapkan. Dengan demikian, terkena batu melalui

m) dari banyak medan demikian logues ana dari fi dation endapan bijih

pertambangan atau erosi, yang sekali bereaksi dengan fluida panas jauh

epitermal sul rendah khas. proses Thehydrological, suchasboilingand fl

di dalam perut dari catatan sistem panas bumi aktif, melalui mineralogi

uidmix- ing, yang terjadi dalam sistem hidrotermal aktif leavemin- tanda

dan tekstur mereka, bukti-bukti tentang karakteristik fluida dan evolusi

tangan eralogical (seperti vena adularia dan berbilah kalsit) yang menetap

termal dari sistem. Ada banyak wawasan berharga menunggu untuk

setelah activityhas berhenti. Sebagai contoh, silika sinterof penampilan

belajar dari studi tentang batu-batu ini.

serupa tothat atWaiotapu, tapi usia Karbon, terjadi pada Wobegong epiprospek mineral termal di Queensland. The cherts Devonian Rhynie terkenal timur laut Skotlandia menunjukkan bukti samar-samar un- bahwa

Sistem panas bumi adalah fenomena yang dinamis.

mereka disimpan perairan klorida fromhot yang pernah dibuang di

surfacemanifestations mereka sering indah dan menarik dan telah menarik

permukaan.

kekaguman atau takut sejak zaman k uno. Mereka adalah, bagaimanapun, ekspresi yang terlihat dari energi panas yang telah ditransfer dari kedalaman besar ke permukaan dan sehingga mereka analog dengan

Di bawah permukaan yang lebih dalam ( 300 m, yaitu, di mana suhu

gunung berapi. Dengan cara yang sama bahwa produk dari gunung berapi

mendidih 230 C di batuan reservoir jenuh), kondisi hidrologi di hidrotermal

individu sangat berbeda, tergantung pada pengaturan struktural dan

aktif sistem-sistem lebih cocok mereka yang pernah berlaku di beberapa

komposisi magma mereka, begitu juga sistem panas bumi memiliki

deposit bijih mesothermal diselenggarakan oleh batuan vulkanik. Berikut

berbagai karakteristik. Setiap tem tampaknya menjadi unik, m eskipun kami

logam dasar sul fi des kadang-kadang menyimpan dalam konsentrasi

telah di sini mencoba untuk kelompok mereka ke dalam kategori besar tapi

lokal hingga bijih kelas, biasanya sebagai akibat dari mendidih,

dibedakan.

pendinginan, atau cairan pencampuran. sul fi des kemungkinan besar penyimpanan di mana gradien suhu tersebut dalam reservoir yang curam

Energi yang sistem panas bumi terus hampir tidak disadap. Hanya

(dekat batas waduk, misalnya). Sedikit yang diketahui tentang rezim

sekitar 9000 MW energi listrik sekarang diproduksi di seluruh dunia dari

termal yang terjadi di bawah km kedalaman 3 di medan aktif panas bumi.

panas bumi fl UID dengan

Dekat antarmuka batu magma-host kondisi dan proses yang terjadi

energi 90,000MWthermal. Hampir jumlah yang sama digunakan dalam

cenderung sama dengan yang terjadi ketika beberapa deposito tembaga

berbagai cara lain (pemanasan domestik dan industri, AC, produksi

porfiri besar terbentuk di Amerika Serikat bagian barat, seperti Bisbee

panas massal industri). Peningkatan teknologi dan kebutuhan polos akan

(Arizona) dan Bingham (Utah).

menyebabkan mereka dieksploitasi lebih lengkap di masa depan. Bagaimanapun, sistem panas bumi juga, secara harfiah, laboratorium alam yang indah layak studi demi mereka sendiri.

kondisi termal dan hidrologi dapat mengubah selama masa masa sistem hidrotermal, seperti terbukti dari core (dengan urat lintas sektor dan mineral berlebihan cetakan) pulih dari drillholes mendalam. Rentang hidup sistem panas bumi masih kurang dikenal, meskipun ini adalah masalah penelitian penting. Saat ini kita tahu bahwa beberapa sistem hidrotermal,

Lihat Juga Mengikuti Artikel

seperti tanah Ohaaki-Penyiaran (NZ), telah berlangsung selama setidaknya 300.000 tahun dan Kawerau Lapangan (NZ) telah aktif, dalam beberapa bentuk atau lainnya, untuk setidaknya 280.000 tahun. Islandia panas bumi sistem-sistem biasanya tidak hidup lebih lama dari 250.000

Deep Ocean hidrotermal Vents  Eksploitasi Sumber Daya Panas Bumi  Panas •

•

Bumi Sistem  Magma Pendakian di Tingkat Dangkal •

tahun, tetapi sistem mentransfer panas dari pluton besar, seperti yang di bawah lebih besar Larderello Daerah (Italia), dapat memiliki aktivitas permukaan panas bumi untuk 3 juta tahun.

Bacaan lebih lanjut

C. Outlook

 Allen, AT, dan Hari, AL (1935). Hot springs dari yellow lowstone Taman Nasional. Carnegie Inst. Publikasi 466, W ashington, DC.

Di masa lalu pelajaran dari mempelajari sistem panas bumi aktif dan proses-proses yang terjadi dalam

Browne, PRL (1978). ubahan hidrotermal di aktif 

855

S URFACE M  ANIFESTATIONS OF G EOTHERMAL S ystems

ladang panas bumi.  Ann. Wahyu Planet Bumi. Sci. 6, 229-250. Elder, J. (1981). '' Geothermal Systems. '' Academic Press,

London. Ellis, AJ, dan Mahon, WAJ (1977). '' Kimia dan Geothermal Systems. '' Academic Press, New York. Giggenbach, WF (1997).

855

Rinehart, JS (1980). '' Air Mancur Panas dan Panas Bumi. '' Springer Verlag, New York. Rybach, L. (1980). sistem panas bumi, panas konduktif fl ow, anomali panas bumi. Di '' Geothermal Systems '' (L. Rybach dan LJP muf fl er, eds.). John Wiley & Sons, Chichester.

 Asal mula dan evolusi dari fluida dalam sistem magmatik-hidrotermal. Di '' Geokimia hidrotermal Ore Deposit, '' 3rd ed., (HL Barnes, ed.), John Wiley & Sons, New York.

Simkin, T., dan Siebert, L. (1994). '' Gunung berapi dari theWorld, '' ed 2. Geoscience Press, Tucson, dan Smithsonian Institution, Washington,

DC. Hochstein, MP (1990). Klasifikasi dan penilaian geografis

Waring, GA (1965). Mata air panas dari Amerika Serikat

sumber termal. Di '' Kecil Geothermal Resources: Sebuah Panduan untuk

dan negara-negara lain di dunia-ringkasan. US Geol. Survey Prof. Paper 492,

Pengembangan dan Pemanfaatan '' (MH Dickson dan M. Fanelli, eds.).

Pemerintah AS. Percetakan Deplu, Washington, DC.

UNITAR / UNDP Pusat Kecil Sumber Daya Energi, Roma. Putih, DE (1955). Mata air panas dan bijih epitermal Hochstein, MP, dan Sudarman, S. (1993). re- panas bumi sumber Sumatera. Geothermics 22, 181-200.

deposito. Ekonomi Geologi (  Anniv 50. Volume), hlm. 99-154.