METODE GEOFISIKA EKSPLORASI MT DAN CSAMT

14 January 2011

1. METODE MAGNETOTELLURIC (MT)

Magnetotelluric (MT) adalah metode pasif yang mengukur arus listrik alami dalam bumi, yang dihasilkan oleh induksi magnetik dari arus listrik di ionosfer. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan sifat listrik bahan pada kedalaman yang relatif besar (termasuk mantel) di dalam bumi. Dengan teknik ini, variasi waktu pada potensi listrik diukur pada stasiun pangkalan dan stasiun survei. Perbedaan pada sinyal tercatat digunakan untuk memperkirakan distribusi resistivitas listrik bawah permukaan.

Metode pengukuran MT (magnetotelluric) dan AMT (audio magnetotelluric) secara umum adalah sama, perbedaanya hanya pada cakupan frekuensi yang ditangkap, dimana semakin kecil frekuensi yang dihasilkan maka semakin dalam penyelidikan yang diperoleh. Metode MT memperoleh data dari frekuensi sekitar 400 Hz sampai 0.0000129 Hz (perioda sekitar 21.5 jam) sedangkan metode  AMT memperoleh data dari frekuensi 10 kHz sampai 0.1 Hz, dimana sumbernya berasal dari alam (arus telurik yang terjadi di sekitar ionosfer bumi).

Untuk memperbaiki kualitas data dari gangguan elektromagnet lokal (power line, aktivitas industri, aktivitas manusia, jalan, pohon-pohon besar yang dapat menghasilkan gangguan micro-vibrations dari akar-akarnya, dll) dapat dilakukan dengan cara mengkorelasikan data dari satu alat yang disimpan statis di suatu tempat yang jauh dari gangguan elektromagnetik lokal dengan alat lainnya yang berpindah-pindah (local, remote, far remote station) dan dilakukan dalam rentang waktu yang sama yang disinkronisasikan terhadap waktu UTC.

 

 

Penggunaan metode magnetotelurik ini secara umum adalah untuk penelitian panas bumi, minyak dan gas bumi, geohidrologi, geologi regional, dan penelitian-penelitian dalam lainnya. Peralatan magnetotelurik yang dimiliki Pusat Survei Geologi adalah : MTU-5A Phoenix.

 

2. METODE CONTROLLED SOURCE AUDIO-FREQUENCY MAGNETOTELLURIC (CSAMT)

Teknik survei konvensional magneto-telurik, seperti sumber-alam MT dan MT frekuensi audio, memanfaatkan magnetik dan komponen listrik alami bidang magneto-telurik dalam rangka untuk variasi peta di bawah permukaan resistivitas untuk kedalaman hingga beberapa ratus kilometer. CSAMT adalah spesifik penurunan sumber konvensional alam dan magneto frekuensi audio-telurik metode yang memanfaatkan sumber buatan (Biasanya dalam kisaran 0.1Hz untuk 10kHz) di samping bidang alam. Ini menyediakan data lebih detail dan sinyal kuat dan memungkinkan pencitraan dangkal sasaran daripada yang akan mungkin dengan sinyal frekuensi rendah.

 

 

 

DETAIL

Variasi temporal Bumi magnetosfer dan ionosfer, yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti matahari dan angin variasi magnet bumi lapangan, mengakibatkan frekuensi alami rendah magneto-telurik bidang di seluruh dunia yang menyebabkan arus bolak telurik dalam tanah. Konvensional magneto-telurik survei teknik, seperti sebagai MT-sumber alam dan audio MT frekuensi, memanfaatkan magnet dan listrik komponen bidang MT dan arus untuk variasi peta di resistivitas bawah permukaan untuk kedalaman sampai beberapa ratus kilometer. Namun, sifat tidak menentu sumber dalam hal kekuatan dan arah berarti bahwa sinyal harus disusun untuk jangka waktu yang lama di setiap stasiun. CSAMT adalah turunan spesifik konvensional-sumber alam dan audio frekuensi magneto-telurik metode, yang menggunakan sumber buatan (biasanya dalam kisaran 0.1Hz untuk 10kHz) untuk mempercepat akuisisi data dan menyediakan lebih detail dan sinyal yang kuat. Sumber biasanya terdiri baik loop atau panjang dipol membumi hingga beberapa kilometer. Dipole mungkin dikombinasikan dengan kedua ortogonal pemancar dalam rangka menyediakan dua sumber polarisasi. Serentak pengukuran dari lima terpisah parameter yang diambil di setiap lokasi; dua komponen medan listrik dan tiga komponen magnet lapangan. Medan listrik pengukuran diperoleh menggunakan ortogonal dipol sementara magnetik vektor lapangan diukur menggunakan multiturn permeabilitas tinggi koil. Modern instrumen CSAMT juga memungkinkan pengukuran alam dan audiofrequensi sinyal MT dalam rangka memberikan kedalaman eksplorasi diperpanjang rentang (yang frekuensi rendah semakin besar kedalaman penyelidikan). Resistivitas semu adalah dikombinasikan dengan ukuran fase perbedaan antara listrik dan magnetik komponen. Lebih dari isotropik homogen tanah magnetik komponen akan tertinggal di belakang listrik komponen dengan Pi / 4. Namun, jika resistivitas bervariasi dengan kedalaman perbedaan fasa terukur akan berbeda. Bersama inversi data menggunakan kedua fase dan resistivitas semu memberikan lebih kuat interpretasi. Data biasanya ditampilkan sebagai resistivitas semu versus frekuensi dan beda fase versus frekuensi plot.

 

 

HASIL

Hasil menath dari survei CSAMT adalah sering ditampilkan dalam grafik log-log resistivitas semu dan fase terhadap frekuensi. Namun, merencanakan sejumlah konvensi lainnya dapat diterapkan tergantung pada parameter tertentu yang sedang diukur. Kombinasi inversi resistivitas 1D atau fase gabungan / resistivitas inversi mengarah pembentukan 2D pseudosections dari resistivitas terhadap kedalaman. Dalam gambar daerah resistivitas rendah dit ampilkan warna biru. resistivitas tinggi dalam merah.

 

 


Perkembangan Geokimia dan Geologi Petroleum

26 December 2010

Geokimia Petroleum adalah penerapan prinsip-prinsip kimia untuk studi asal, migrasi, akumulasi, dan perubahan minyak dan penggunaan pengetahuan dalam eksplorasi dan pemulihan minyak dan gas bumi.

Ekplorasi ini pertama dilakukan oleh wildcatters dengan pengetahuan geologi sedikit atau hampir tidak ada. Akhirnya, bagaimanapun, prinsip geologi berkembang dan digunakan yang pertama paling utama adalah teori Anticlinal. Lain sederhana, karena minyak lebih ringan daripada air, yang mencari bagian tertinggi dari struktur lipatan bawah tanah. Jadi lebih menguntungkan untuk mengebor minyak pada suatu antiklin daripada di suatu sinklin.

Lebih dari 100 tahun penyelidikan dan penelitian telah menunjukkan bahwa sebagian besar minyak dunia terbentuk dari dekomposisi dari bahan organik diendapkan dalam cekungan sedimen. Saat ini sudah ada sejumlah besar data geokimia menunjukkan bahwa pada dasarnya semua petroluem hidrokarbon minyak dan gas bumi berasal dari materi oraganic disimpan dalam batuan sedimen. Teori Rasio karbon adalah konsep geokimia pertama bahwa minyak terkait dan akumulasi gas untuk metamorfosis. ladang minyak memberi jalan untuk gas dimana isi karbon tetap batubara melebihi 60%, dan ladang gas tidak dapat ditemukan dimana nilai melebihi 70%. Sumber batuan sekarang didefinisikan sebagai belum matang, dewasa, atau sudah matang untuk generasi minyak dan gas, berdasarkan sejumlah indikator kematangan, dimana reflektansi vitrinit adalah yang paling banyak digunakan.

Karbon dan Asal-usul Kehidupan

Karbon (dari carbo, yang berarti “arang”) adalah terdapat pada kelompok keempat dari tabel periodik unsur, yang berarti bahwa ia memiliki empat elektron di kulit elektron terluar. Elemen yang paling stabil, atau kombinasi dari unsur-unsur, adalah mereka yang mengandung delapan elektron dikulit terluar. Karbon mengasumsikan konfigurasi ini dengan membentuk ikatan kovalen, yaitu dengan berbagi elektron dengan unsur-unsur lainnya. Sebagai contoh, karbon mudah dikurangi dengan hidrogen, atau teroksidasi dengan oksigen, dua senyawa karbon yang paling umum dalam kerak bumi adalah metana dan karbon dioksida.

Bumi Primitif

Bumi diyakini setua meteorit tertua dan memimpin terestrial, sekitar 4,6 Ga (109 tahun yang lalu) (Patterson 1956). Pada awalnya, bumi mungkin terdiri dari sekitar 90% besi, oksigen, silikon, dan magnesium dan 10% semua elemen alam lainnya. Salah satu model yang nyata bumi memanas selama milyaran tahun pertama karena energi dampak dari planet jatuh, kompresi bumi karena gravitasi, dan diintegrasikan unsur radioaktif. Kenaikan suhu menyebabkan permukaan mencair dan tenggelam ke pusat sedangkan bahan yang lebih ringan mengapung ke permukaan.

Sebagai bumi yang panas dan material yang lebih ringan naik ke permukaan, vulkanisme menyumbang banyak sekali uap air, karbon dioksida, nitrogen, hidrogen sulfida, dan hidrogen ke atmosfer. Hidrogen sulfida dan juga sulfida besi dihancurkan oleh reaksi fotokimia, sehingga tekanan parsial akan rendah. Hidrogen secara bertahap menyebar ke luar angkasa, dan uap air kental, meninggalkan nitrogen dan karbon dioksida atmosfer sebagai komponen utama. Amonia dan metana tidak mungkin hadir dalam jumlah banyak karena juga telah dihancurkan oleh reaksi fotokimia.

Dalam suasana tanpa oksigen, hidup terbatas pada organisme uniseluler yang bisa hidup dalam kondisi mengurai. Kehidupan seperti yang kita tahu sekarang tidak berkembang tanpa adanya oksigen dan atmosfer untuk itu menjadi komponen yang penting.

Kehidupan Primitif

Bukti awal kehidupan adalah stromatolites ditemukan dalam 3,5 Ga Namun, sekitar 3,8 Ga ada peningkatan rasio cahaya (12C) untuk berat (13C) isotop karbon dalam bahan organik sedimen, dibandingkan dengan rasio karbon purba. Isotop karbon stabil yang bergeser ke arah 12C ringan dalam semua proses fotosintesis.

Organisme ini disebut prokariota awal karena bahan genetik mereka diobrak-abrik dalam inti sel dan mereka aseksual. Para prokariota paling awal adalah photoautothrops anaerobik. Aphotoautothrop adalah organisme yang menggunakan cahaya sebagai sumber energi dan CO2 sebagai sumber utama karbon selular (CH2O).

Peristiwa kedua yang paling penting setelah asal prokariota adalah pengembangan dari “klorofil” seperti reaksi pusat dalam prokariot dengan potensi redoks mampu memisahkan air di hadapan cahaya. Chapman dan Schopf menunjukkan bahwa prekursor primitif bakteri nonsulfur ungu mungkin telah menjadi produsen oksigen pertama. Evolusinya akan memberikan naik ke cynobacteria (ganggang biru-hijau) yang memerlukan molekul oksigen untuk menghasilkan beberapa produk metabolisme mereka, seperti sterol, asam lemak, dan beberapa karotenoid. Meskipun demikian, ganggang biru-hijau diyakini menjadi penyebab utama dari akumulasi oksigen di atmosfer ini. Dalam beberatus juta tahun ganggang hijau, merah, dan coklat megaskopis yang mengisi lautan di dunia.

Potensi Petroleum Batuan Prakambrium

Pada tahun 1986 dilaporkan bahwa minyak tua berasal dari sedimen prakambrium. Kelly dan nishioka menemukan minyak terperangkap sebagai inklusi fluida primer dalam kristal kalsit prakambium, kalsit terjadi dalam urat sulfida. Usia kalsit adalah sekitar 1,05 Ga, yang juga menetapkan usia minimum untuk usia minimum untuk minyak. Ronov’s data, yang mencakup semua jenis batuan, menunjukkan bahwa TOC pengendapan lebih dari dua kali lipat dari proterozoik ke phanerozoik tersebut. Ronov dilaporkan 0,26% untuk TOC batuan proterozoik atas. Nilai-nilai ini membandingkan wiyh 0,56% wt untuk phanerozoik, termasuk 0,8% untuk cenozoik.

Ketersediaan hidrogen. Yang merupakan kunci untuk generasi minyak bumi, merupakan faktor geokimia kedua. Rasio hidrogen untuk karbon (H / C) untuk plankton di sekitar 1,6. meningkat selama kematian, plankton dikonversi menjadi minyak, dan H / C  rasio metter sisa organik (kerogen) terus menurun. Hal ini karena  minyak dan gas dengan rasio 1,8 dan 4, masing-masing, memerlukan lebih hydrogen.ketika H / C tetes kerogen di bawah 0,3, jumlah hidrogen yang tersedia sangat rendah sehingga tidak ada minyak dan hanya sejumlah kecil gas dihasilkan. Kombinasi TOC rendah dan H rendah / C ratio kerogen tidak kondusif untuk menghasilkan minyak. Sebelumnya studi oleh Mc Kirdy et al. (1980) dan penelitian kemudian oleh Hoering dan Navale (1987) menegaskan hal ini dehidrogenasi luas dalam kerogens kuno. Ada tidak cukup hidrogen yang tersisa di banyak dari batuan sangat tua untuk membentuk  minyak dan gas.

Maka, analisis sedimen Prakambrium menunjukkan bahwa mereka tidak memiliki kualitas sumber batuan sedimen Fanerozoikum, baik dalam jumlah kerogen atau konten hidrogen. Minyak dan gas akan terus ditemukan, khususnya dalam sedimen Prakambrium tidak berubah, tetapi jumlah yang tidak akan menjadi besar kecuali batuan organik yang kaya, kerogens mereka tidak luas dehydrogenated, dan batuan reservoir yang luar biasa terjaga dengan baik.


Energi Panas Bumi (Geothermal Energy)

9 November 2010

Geothermal berasal dari bahasa Yunani yaitu geo adalah bumi, dan therme adalah panas. Maka Energi Geothermal adalah panas yang berasal dari dalam bumi. Kita dapat memanfaatkan uap atau air panas yang dihasilkan dari dalam bumi untuk memanaskan bangunan atau untuk pembangkit listrik.

Energi geothermal adalah energy yang terbaharukan karena air di dapat dari air hujan dan panas secara continue diproduksi dari dalam bumi. Energi Geothermal dibentuk pada inti bumi kira-kira 4 ribu mil dibawah permukaan. Suhu lebih panas daripada panas permukaan matahari, yang secara kontinue diproduksi di dalam bumi dengan cara peluruhan radio aktif secara perlahan, proses ini terjadi dalam semua lapisan batuan.

Energi geothermal tersimpan di dalam bentuk:

  • Gunung api, dan fumarol (lubang dimana gas vulkanik lepas)
  • Sumber air panas
  • Geiser

Pengembangan Energi Panas Bumi di Indonesia

Lokasi Indonesia yang berada di ”ring of fire” dunia dengan banyaknya gunung api disamping memberikan dampak yang berbahaya juga memberikan anugerah akan tersedianya energi yang ramah lingkungan yaitu panas bumi. Potensi energi panas bumi yang dimiliki oleh Indonesia mencapai sekitar 28.000 MW dengan potensi sumber daya 13440 MW dan reserves 14.473 MW tersebar di 265 lokasi di seluruh Indonesia.

Dari potensi sebesar tersebut, 4% atau 1.189 MW telah dimanfaatkan energinya untuk pembangkitan tenaga listrik dengan kapasitas terpasang terbesar berada di daerah Jawa Barat yaitu sebesar 1057 MW (20% dari cadangan), kemudian diikuti oleh Jawa Tengah 60 MW, Sulawesi Utara 60 MW dan Sumatera Utara 12 MW. Untuk pengembangan potensi panas bumi, pemerintah memberikan kesempatan yang luas kepada pihak swasta untuk ikut berperan serta dalam pengembangan tenaga listrik panas bumi.

Sebagai upaya Pemerintah untuk mendorong pengembangan panas bumi di Indonesia, Pemerintah telah mengeluarkan Undang-Undang Nomor 27 tahun 2003 tentang Panas Bumi dan Peraturan Pemerintah Nomor 59 tahun 2007 tentang Kegiatan Usaha Panas Bumi. Berdasarkan regulasi tersebut telah ditetapkannya 22 (dua puluh dua) Wilayah Kerja Pertambangan (WKP) yang terdiri dari 8 WKP di Sumatera, 7 WKP di Jawa, 2 WKP di Sulawesi, 3 WKP di Nusa Tenggara dan 2 WKP di Maluku. Untuk mendukung iklim investasi panas bumi, Pemerintah juga sedang menyusun program untuk merampungkan penetapan restrukturisasi tentang jual beli listrik dari PLTP.

Ke depan, Pemerintah bermaksud untuk lebih memanfaatkan energi panas bumi dalam penyediaan tenaga listrik nasional melalui program percepatan pembangunan pembangkit  tenaga listrik 10.000 MW tahap II, yang komposisi energy mixnya lebih ke arah energi baru terbarukan, yang salah satunya adalah panas bumi. Dengan pelaksanaan program ini, diharapkan kontribusi pemanfaatan energi panas bumi meningkat menjadi 17% (4.713 MW) dari potensi energi panas bumi yang ada hingga tahun 2015.

Saat ini pengembangan lapangan panas bumi di Ulubelu, Provinsi Lampung sedang dilakukan. Lapangan ini telah berhasil melakukan pemboran 12 (dua belas) sumur dengan potensi uap dari uji produksi sebesar 80 MW. Pengembangan lapangan panas bumi juga sedang dilaksanakan di Lumut Balai (Provinsi Sumatera Selatan), Sungai Penuh (Provinsi Jambi), Hululais (Provinsi Bengkulu), Kotamobagu (Provinsi Sulawesi Utara), Karaha (Provinsi Jawa Barat).

Indonesia sebagai negara yang memiliki sumber daya panas bumi terbesar di dunia (40% cadangan dunia) juga aktif dalam kancah industri panas bumi dunia. Pada tanggal 25-30 April 2010 akan diadakan konferensi geothermal dunia (World Geothermal Conference) di Denpasar, Bali. Pertemuan ini akan dihadiri oleh lebih dari 1.000 pelaku bisnis industri panas bumi dunia. Pembahasan terkait dengan teknologi forum bisnis dan peningkatan kapasitas SDM akan menjadi fokus dalam pertemuan tersebut.

Sumber

PLTP Dieng (PT. Geo Dipa Energi) adalah salah satu pemanfaatan energi panas bumi untuk pembangkit listrik.


Ekskursi tambang emas tradisional daerah Cihonje, Gumelar

20 October 2010

Dalam rangka acara Studium General dan Ekskursi yang diadakan oleh Teknik Geologi “dr.Bumi” UNSOED 2010, saya bersama teman-teman dari geologi Unsoed dan dari teknik geologi Universitas lain, yang jumlahnya cukup banyak, melakukan ekskursi ke daerah tambang emas tradisional di daerah gumelar yang merupakan salah satu bagian dari kegiatan Stadium General dan Ekskursi 2010.

Di daerah Cihonje, Gumelar di jumpai suatu mineralisasi emas epitermal pada batuan batupasir-batulempung Formasi Halang. Urat-urat yang berisi emas dan berbagai mineral logam lain dijumpai dengan ketebalan beberapa senti hingga mencapai 30 cm dengan panjang hingga belasan meter.

Geologi Daerah Cihonje

Secara umum geologi daerah Cihonje tersusun oleh batupasir,batulempung, napalan tuff dengan sisipan breksi anggota Formasi Halang. Lokasi penelitian disekitar jalan Cihonje-Gumelar, pada morfologi bergelombang lemah. Beberapa lubang penambangan lebih kurang 20 titik menyebar di sekitar lokasi penelitian dilengkapi dengan unit pengolahan dan barak penambang. Setiap lubang tambang lebih kurang dikelola oleh 4 penambang hingga kedalaman mencapai 14-17

Salah satu terowongan tambang di Gumelar

Batuan di daerah penelitian didominasi oleh batulempung. Pada bagian bawah hingga kedalaman 15 m berupa batulempung argilik putih keabu-abuan terbreksiasi, mineralisasi yang berkembang berupa silica-kuarsa, pirit mengisi rekahan. Batulempung pada kedalaman 12 m setempat di jumpai urat kuarsa halus setebal 2-3 cm. Kristalin, berongga, berukuran halus. Pada bagian atas dekat permukaan batulempung argilik berwarna putih, berstruktur laminasi konvolut sebagai indikasi produk endapan turbidit distal yang diendapkan pada lingkungan laut dalam. Mineral sulfide pirit dijumpai mengisi rekahan. Kristal- kristal gypsum banyak dijumpai di atas permukaan tanah dengan penyebaran tidak merata.