ASAL MINYAK DAN GAS BUMI
VII.2.3 PENGUMPULAN, PENGAWETAN, DAN TRANSFORMASI ZAT ORGANIK DALAM SEDIMEN
1. Lingkungan Pengendapan Zat Organik
Untuk terbentuknya minyak dan gasbumi tentu diperlukan suatu lingkungan pengendapan yang dapat memberikan kadar zat organik yang tinggi serta kesempatan untuk mengawetkannya. Keadaan yang seperti itu yang memungkinkan teronggoknya zat organik adalah:
Suatu lingkungan pengendapan dimana kehidupan berkembang secara baik sehingga zat organik terkumpul dengan banyak sekali.
Pengendapan sedimen yang berlangsung sedemikian cepatnya, terutama yang halus, sehingga zat organik yang telah terkumpul dapat diawetkan dan tidak hilang oleh pembusukkan ataupun oksidasi.
Lingkungan yang berada pada keadaan reduksi, dimana tidak terdapat sirkulasi air yang cepat sehingga oksigen tidak ada. Dengan demikian zat organik akan terawetkan.
Daerah pantai dan mulut sungai
Kehidupan yang berlangsung dengan subur dan pengendapan yang cepat, terutama terdapat di daerah pantai dan mulut sungai. Perairan pantai biasanya memproduksi 50 kali lebih banyak zat organik daripada laut terbuka, terutama daerah muara. Ini disebabkan karena sungai membawa zat makanan dari daratan yang akan menarik banyak sekali jasad.
Daerah lain yang dapat sangat kaya zat organik adalah daerah dimana terdapat pemunculan air dari dasar laut ke permukaan (upwelling currents). Aliran ini membawa air dingin dari dalam yang besar sekali yang naik ke permukaan dan membawa banyak zat makanan. Daerah seperti itu merupakan tempat kehidupan yang subur, sehingga jasad yang kemudian mati dapat merupakan sumber zat organik.
Jaringan organik yang mati jatuh pada dasar laut dan membentuk suatu zat yang dinamakan zat sapropel, yaitu suatu zat organik yang setengah membusuk dan terutama terdiri dari sisa-sisa binatang dan tumbuh-tumbuhan laut yang terakumulasi pada dasar laut. Cekungan ini biasanya terdapat dalam keadaan anaerob.
Lingkungan sedimentasi cepat
Ditinjau dari segi sedimentasi yang sangat cepat, maka sebetulnya daerah pantai dan daerah deltalah yang cocok untuk pengumpulan zat organik. Sedimen yang dibawa dari daratan mula-mula diendapkan di mulut sungai, dalam bentuk delta dan oleh arus sepanjang pantai (longshore currents) disebarkan di sepanjang pantai.
2. Lingkungan Pengawetan Zat Organik
Cekungan Euxinic : kondisi untuk terjadinya pengawetan zat organik ialah tidak banyak adanya oksigen. Hedberg (1964) dalam Koesoemadinata (1980), menekankan pentingnya cekungan terbatas dengan sirkulasi fluida yang kurang, sehingga oksidasi tidak akan terjadi. Dan lautan yang demikian merupakan suatu cekungan yang mempunyai ambang di bawah alas gelombang pada mulutnya terhadap laut terbuka sehingga tidak terjadi sirkulasi udara sama sekali dan oleh karenanya segala sesuatu menjadi berbau busuk (sapropel), sedangkan di bagian lain atasnya sirkulasi udara terjadi dan di sini organisme hidup.
Gambar VII.5 Penampang Suatu Cekungan Euxinic (Koesoemadinata, 1980)
3. Beberapa Lingkungan Pengumpulan Zat Organik
Lingkungan Terumbu
Salah satu lingkungan sedimentasi yang juga merupakan daerah tempat akumulasi zat organik adalah terumbu. Kadar zat organik dalam suatu terumbu koral dapat berkisar dari 4 sampai 8 persen dari masa total. Terumbu adalah suatu masa gamping yang dibangun oleh organisme yang mengeluarkan kapur dan biasanya bersifat koloni yang berkerangka.
Penggolongan terbentuknya minyakbumi didalam lingkungan terumbu sebagai berikut:
Di belakang terumbu. Dalam laguna, seperti dalam cekungan yang tertutup
Di muka terumbu, dalam lingkungan dasar yang euxinic, juga di dalam terumbunya sendiri.
Sumber zat organik terdapat di dalam terumbu itu sendiri.
Danau darat sebagai tempat akumulasi zat organik
Di tengah danau terdapat suatu daerah anaerob yang sangat dalam dengan sedimen berwarna hitam sampai ketebalan beberapa inci dan sangat berbau hidrogensulfida. Makin ke tengah danau kadar karbon organik bertambah atau meningkat, sampai lebih dari 5 %. Sedimentasi danau (lakustrin) ditentukan oleh ukuran danau, kimiawi air, jumlah allochtonous yang dibawa sungai.
Pada danau terbuka keseimbangan antara air masuk dan pengendapan dengan air keluar dan penguapan Allochtonous dibawa oleh aliran sungai, dan karakter sedimen adalah masukan bahan tumbuhan darat. Dapatlah disimpulkan bahwa terdapatnya pengumpulan serta pengawetan zat organik secara banyak tidak hanya disebabkan karena kecepatan sedimentasi yang sangat tinggi, tetapi juga karena keadaan anaerob.
Dari beberapa pernyataan di atas dapat disimpulkan bahwa lingkungan untuk terbentuknya zat induk minyakbumi sangat beraneka ragam misalnya lingkungan lautan maupun lingkungan daratan. Lingkungan yang baik untuk terdapatnya kehidupan dan pertumbuhan yang banyak dan juga pengawetan zat organik, antara lain adalah banyaknya cahaya matahari, adanya cukup zat makanan dan pengawetan oleh penguburan yang cepat dalam sedimen halus. Diantara lingkungan tersebut terdapat situasi dimana yang satu lebih menguntungkan daripada yang lain:
Sungai besar yang membawa zat makanan dari daratan dan sedimen halus dari laut menghasilkan delta yang sangat baik untuk pertumbuhan dan pengawetan zat organik.
Cekungan yang setengah tertutup dengan satu ambang merupakan daerah yang sangat baik untuk pengumpulan dan pengawetan zat organik
Suatu kasus istimewa dari cekungan evaporit yang terhalang dari laut terbuka dimana kebanyakan cadangan minyakbumi rupanya berasosiasi secara genetika .
Cadangan minyakbumi yang besar didapatkan dalam reservoir karbonat yang menyerupai terumbu yang juga sebagian berasal dari lingkungan yang setengah tertutup.
Danau daratan merupakan suatu keadaan yang tidak jauh berbeda dengan keadaan yang telah dikemukakan di atas.
4. Kadar Zat Organik Dalam Sedimen Dan Batuan Sedimen
Kadar organik sedimen sangat dipengaruhi oleh konfigurasi laut. Endapan dalam cekungan yang tertutup lebih banyak mengandung zat organik daripada punggungan serta lereng-lereng yang ada didekatnya. Kadar organik sedimen meningkat dengan halusnya tekstur. Lempung
kira-kira mengandung dua kali lebih banyak mengandung zat organik daripada lanau. Dan lanau lebih banyak dua kali daripada pasir halus. Kadar organik sedimen halus dapat berkisar besar sekali dalam jarak
bebeapa kilometer saja.
Kadar organik sedimen laut yang khas, bervariasi secara kasar dengan jumlah plankton yang terdapat pada permukaan air laut
Sedimen dekat pantai mengandung lebih banyak zat organik daripada endapan samudera terbuka.
Kadar organik di daerah pemunculan airlaut–dalam ke permukaan sangatlah besar.
Zat organik dalam batuan sedimen
Kesimpulan daripada hasil yang dilakukan oleh Trask (1932) dkk adalah:
Zat organik yang terdapat dalam batuan sedimen terutama adalah pirobitumina atau kerogen, yaitu suatu zat kompleks yang tahan berupa senyawa hidrokarbon yang juga mengandung oksigen.
Kadar zat organik yang terdapat dalam batuan sedimen ternyata berkisar antara 1,3 sampai 1,7 % atau rata-rata 1,5 %.
Litologi ternyata juga berpengaruh terhadap kadar zat organik. Semua jenis batuan sedimen ternyata mengandung zat organik, tetapi yang paling banyak yaitu di dalam batuan serpih dan gamping.
Warna juga merefleksikan kadar zat organik. Makin gelap warna batuan sedimen terutama batuan serpih, kadar zat organiknya makin tinggi. Trask tidak menemukan minyak bebas di dalam batuan sedimen,
kecuali di dalam batuan reservoir dan dalam batuan serpih yang berada langsung di atas batuan reservoir.
5. Proses Transformasi Zat Organik – Minyak Bumi
Mengenai proses transformasi zat organik – minyak bumi diajukan beberapa pendapat:
1. Degradasi termal
Kalau sedimen mengalami penimbunan dan pembebanan, maka tekanan dan temperatur akan meningkat. Temperatur merupakan faktor penting. Percobaan pemanasan kerogen berhasil membentuk minyakbumi tetapi memerlukan temperatur sangat tinggi yaitu 4000c.
2. Reaksi Katalis
Sesuai dengan yang berlangsung di dalam kilang minyak, ‘cracking’ terjadi pada temperatur rendah dan berjalan lebih cepat apabila menggunakan lempung sebagai katalisator (asam silikat).
3. Radioaktivitas
Penelitian yang dilakukan oleh whitehead (1954) membuktikan kemampuan pembentukan hidrokarbon minyakbumi dari zat organik. Misalnya, bombardemen asam lemak oleh partikel-partikel alpha membentuk hidrokarbon parafin.
4. Aktivitas Bakteri (Mikrobiokimia)
Bakteri mempunyai potensi besar dalam proses pembentukan hidrokarbon minyakbumi dan memegang peranan penting dari sejak matinya zat organik sampai pada waktu diagenesa. Pada umumnya aktivitas bakteri menimbulkan dan mengintensifkan lingkungan yang
mereduksi, sehingga setidak-tidaknya menyiapkan milieu terbentuknya minyak bumi.
5. Tanpa Suatu Proses Tertentu
Levorsen (1958) berpendapat bahwa organisme membentuk hidrokarbon sebagai bagian dari proses metabolisme dalam siklus hidupnya yang normal. Juga minyakbumi dari rembasan dari zaman-zaman lampau yang mungkin diendapkan kembali dan menambah cadangan yang telah ada.
VII.3 PENUTUP