Tugas Resume Geologi Panas Bumi
Hubungan Antara Tektonisme, Magmatisme, Dan Vulkanisme dalam Geothermal
Darren Adrinanto P 072.14.032
Teknik Geologi Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi Universitas Trisakti 2017
Panas Bumi Adalah sumber energi panas yang terdapat dan terbentuk didalam kerak bumi yang dapat berupa air panas, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semua tidak dapat dipisahkan dalam suatu
sistem
panas
bumi
dan
untuk
pemanfaatannya
diperlukan
proses
penambangan.
Pada dasarnya terbentuknya sistem Panas Bumi (Geothermal) sangat berkaitan dengan teori tektonik lempeng yaitu teori yang menjelaskan mengenai fenomena-fenomena
alam
yang
terjadi
seperti
gempa
bumi,
terbentuknya
pegunungan, lipatan, palung, dan juga proses vulkanisme yaitu proses yang berkaitan langsung dengan geothermal. Teori lempeng tektoknik adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun 1960-an. Tektonisme adalah proses yang terjadi akibat pergerakan, pengangkatan, lipatan, dan patahan pada struktur tanah di suatu daerah. Yang dimaksud lipatan adalah bentuk muka bumi hasil gerakan tekanan secara horizontal maupun vertikal yang menyebabkan lapisan permukaan bumi menjadi berkerut dan melipat. Patahan adalah permukaan bumi hasil dari gerakan tekanan horizontal dan tekanan vertikal yang menyebabkan lapisan bumi menjadi retak dan patah. Ada dua jenis tektonisme, yaitu Epirogenesa dan Orogenesa. Epirogenesa adalah proses perubahan bentuk daratan yang disebabkan oleh tenaga lambat dari
dalam bumi dengan arah vertikal, baik ke atas maupun ke bawah melewati daerah yang sangat luas. Ada dua Epirogenesa:
Epirogenesa positif , yaitu gerakan yang mengakibatkan turunnya lapisan kulit bumi, sehingga permukaan air laut terlihat naik dan daratan menurun.
Epirogenesa negatif , yaitu gerakan yang mengakibatkan naiknya lapisan kulit bumi, sehingga permukaan air laut terlihat turun dan daratan menaik. Orogenesa adalah pergerakan lempeng tektonis yang sangat cepat dan
meliputi wilayah yang sempit. Tektonik Orogenesa biasanya disertai proses pelengkungan (warping ) dan lipatan (folding ) yang terjadi akibat adanya tekanan pada arah mendatar pada lapisan batuan yang lentur. Lipatan terbentuk dari 2 bentuk dasar yaitu sinklinal dan antiklinal. Macam-macam lipatan antara lain Normal, asimetris, dan tumpang tindih, Patahan (faulting ) terjadi karena pengaruh tekanan horizontal dan vertikal yang sangat kuat. Ada 2 jenis patahan yaitu horst dan graben (slenk ), dan retakan ( jointing ). Salah satu contoh hasil Orogenesa adalah deretan Lekukan Mediterania. Normal Fault
Reverse Fault
Strike-slip Fault
Lapisan litosfer(Kerak Bumi) dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempenglempeng yang lebih kecil. Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas
lempeng,baikdivergen (menjauh), konvergen(bertumbukan),ataupun transform (men yamping).
Gempa
bumi,
aktivitas
vulkanik,
pembentukan gunung,
dan
pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a. Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah: 1. Batas transform (transform boundaries ) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault ). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California. 2. Batas
divergen/konstruktif
(divergent/constructive
boundaries ) terjadi
ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting ) yang aktif adalah contoh batas divergen 3. Batas konvergen/destruktif (converg ent/destruc tive
boundaries ) terjadi jika
dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc ).
Pergerakan lempeng ini diiringi atau didahului oleh pergerakan magma didalam bumi. Semua gejala di dalam bumi sebagai akibat adanya aktivitas magma disebut vulkanisme. Gerakan magma itu terjadi karena magma mengandung gas yang merupakan sumber tenaga magma untuk menekan batuan yang ada di sekitarnya . Jika
aktivitas magma mencapai ke permukaan bumi, maka gerakan ini dinamakan ekstrusi magma. Ekstrusi magma inilah yang menyebabkan terjadinya gunung api. Ekstrusi magma tidak hanya terjadi di daratan tetapi juga bisa terjadi di lautan. Oleh karena itu gunung berapi bisa terjadi di dasar lautan. Jenis gunung berapi antara lain:
Terjadinya sumber energi panas bumi di Indonesia serta karakteristiknya dijelaskan oleh Budihardi (1998) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di Indonesia, yaitu lempeng Pasifik, lempeng India‐ Australia dan lempeng Eurasia. Tumbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebut telah memberikan peranan yang sangat penting bagi terbentuknya sumber energi panas bumi di Indonesia. Tumbukan antara lempeng India‐ Australia di sebelah selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utara mengasilkan zona penunjaman (subduksi) di kedalaman 160 ‐ 210 km di bawah Pulau Jawa‐ Nusatenggara dan di kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera. Hal ini menyebabkan
proses magmatisasi
di bawah Pulau Sumatera
lebih dangkal
dibandingkan dengan di bawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena
perbedaan kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan terhampar luas. Oleh karena itu, reservoir panas bumi
di Pulau
Jawa
umumnya lebih dalam dan menempati batuan
volkanik, sedangkan reservoir panas bumi di Sumatera terdapat Sistim panas
bumi di Pulau Sumatera
umumnya berkaitan dengan
kegiatan gunung api andesitis‐ riolitis yang disebabkan oleh sumber magma yang bersifat lebih asam dan lebih kental, sedangkan di Pulau Jawa, Nusatenggara dan Sulawesi umumnya berasosiasi dengan kegiatan vulkanik bersifat andesitis‐ basaltis dengan sumber magma yang lebih cair. Karakteristik geologi untuk daerah
panas bumi di ujung utara Pulau Sulawesi memperlihatkan kesamaan
karakteristik dengan di Pulau Jawa.
Akibat dari sistim penunjaman yang berbeda, tekanan atau kompresi yang dihasilkan oleh tumbukan miring (oblique) antara lempeng India‐ Australia dan lempeng Eurasia menghasilkan sesar regional yang memanjang sepanjang Pulau Sumatera yang merupakan sarana bagi kemunculan sumber ‐ sumber panas bumi yang berkaitan dengan gunung ‐gunung api muda. Lebih lanjut dapat disimpulkan bahwa sistim panas bumi di Pulau Sumatera umumnya
lebih
dikontrol oleh sistim patahan regional yang terkait dengan sistim sesar Sumatera, sedangkan di Jawa sampai Sulawesi, sistim panas buminya lebih dikontrol oleh sistim pensesaran yang bersifat lokal dan oleh sistim depresi kaldera yang terbentuk
karena pemindahan
masa batuan bawah permukaan
pada saat
letusan gunung api yang intensif dan ekstensif. Reservoir panas bumi di Sumatera umumnya menempati batuan sedimen yang telah deformasi Resen.
tektonik
Hal
ini
atau
pensesaran
menyebabkan
mengalami
setidak‐tidaknya
terbentuknya
sejak
porositas
atau
beberapa
kali
Tersier sampai permeabilitas
sekunder pada batuan sedimen yang dominan yang pada akhirnya menghasilkan permeabilitas reservoir panas bumi yang besar, lebih besar dibandingkan dengan permeabilitas
reservoir pada lapangan‐lapangan
ataupun di Sulawesi.
panas bumi di Pulau Jawa
