TUGAS GEOLOGI DASAR
RESUME
SUMBER DAYA ENERGI DAN MINERAL
DOSEN PENGAMPU: Yuyun Yuniardi, S.T., M.T.
ANGGOTA KELOMPOK:
MUHAMMAD NUR WAHID F. (270110170042) ALI AKBAR (270110170065) WIWIT WIJAYA (270110170082) HERYANTO KAWILARANG (270110170101) IHSAN MUJIBURAHMAN (270110170102)
KELAS : A
FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI UNIVERSITAS PADJADJARAN
A. SUMBER DAYA ENERGI 1. MINYAK BUMI
*PROSES PEMBENTUKAN MINYAK BUMI
Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut atau di darat. Sisa-sisa tumbuhan dan hewan tersebut tertimbun oleh endapan pasir, lumpur, dan zat-zat lain selama jutaan tahun dan mendapat tekanan serta panas bumi secara alami. Bersamaan dengan proses tersebut, bakteri pengurai merombak senyawa-senyawa kompleks dalam jasad organik menjadi senyawa-senyawa hidrokarbon. Untuk membentuk minyak bumi dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kebijaksanaan dalam eksplorasi dan pemakaiannya. Berikut adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak bumi :
1. Tahap Pertama
Ganggang hijau merupakan salah satu tumbuhan yang dapat melakukan fotosintesis di dalam air. Maka dari itu proses pertama adalah menunggu ganggang hijau tidak melakukan proses fotosintesis lagi. Dimana apabila ganggang sudah tidak bisa melakukan fotosintesis maka perlahan akan mati.
2. Tahap Kedua
Ganggang yang telah mati tersebut akan mengendap di dasar laut yang kemudian akan membentuk batuan induk. Batuan induk yang terbentuk adalah batuan yang
mengandung karbon.
Pembentukan karbon yang berasal dari ganggang menjadi batuan induk prosesnya sangat spesifik. Maka dari itu tidak semua lengkungan sedimen mengandung minyak bumi.
3. Tahap Ketiga
Proses ketiga adalah pengendapan batuan induk. Dimana batuan induk nantinya akan terkubur di bawah batuan lain yang berada di laut selama jutaan tahun lamanya. Proses pengendapan ini akan berlangsung secara terus menerus. Salah satu batuan yang menimbun batuan induk adalah batuan sarang (reservoir)
Batuan sarang (reservoir) merupakan batu gamping, batu pasir atau bahkan batuan vulkanik yang tertimbun dan memiliki ruang pori-pori di dalamnya. Apabila daerah dasar laut semakin tenggelam dan ditumpuk oleh jenis-jenis batuan lain yang berada diatasnya maka batuan yang mengandung karbon akan menjadi panas. Minyak terbentuk pada suhu antara 50 sampai 180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100 derajat Celsius. 4. Tahap Terakhir
Tahap terakhir adalah tahap perubahan karbon yang bereaksi dengan hidrogen dan kemudian membentuk hidrokarbon. Hasil dari perubahan inilah yang kemudian menghasilkan minyak mentah.
*PEMANFAATAN MINYAK BUMI 1. Sebagai Bahan Bakar
2. Sumber Gas Cair 3. Industri Kimia
4. Sumber Produksi Polimer 5. Produksi Bahan Serat 6. Sumber Bahan Poliuretan 7. Produk Keperluan Dapur 8. Bahan Produksi Mobil 9. Sumber Pengolahan Pupuk 10. Pembangkit Listrik
11. Komponen Bahan Obat-Obatan 12. Penggerak Listrik Tenaga Surya
*EFEK SAMPING/DAMPAK PENGGUNAAN MINYAK BUMI 1. Pemanasan Global
2. Pencemaran Air 3. Pencemaran Udara 4. Mengganggu Kesehatan 5. Lahan Tanah Menipis 6. Mempengaruhi Iklim 7. Hujan Asam
2. GAS ALAM
*PROSES PEMBENTUKAN
Sebenarnya, proses pembentukan Gas Alam sejalan dengan proses pembentukan Minyak Bumi. Gas Alam terbentuk pada tahap ketiga dari pembentukan minyak bumi. Jika suhu terus meningkat hingga 100 derajat Celcius maka batuan karbon pada tahap ketiga tersebut akan terurai menjadi gas.
Pembentukan gas alam dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu proses biologis dan proses thermal.
a. Proses Biologis
Pada proses awal, gas alam terbentuk dari hasil dekomposisi zat organik oleh mikroba anaerobik. Mikroba tersebut mampu hidup tanpa oksigen dan dapat bertahan pada lingkungan dengan kandungan sulfur yang tinggi. Pembentukan gas alam secara biologis ini biasanya terjadi pada rawa, teluk, dasar danau, dan lingkungan air dengan sedikit oksigen. Proses ini membentuk gas alam pada kedalaman 760 sampai 4.880 meter. Akan tetapi, pada kedalaman di bawah 2.900 meter, terbentuk gas (gas mengandung cairan hidrokaerbon). Proses jenis ini menempati 20% keseluruhan cadangan gas dunia.
b. Proses Thermal
*PEMANFAATAN GAS ALAM 1. Pembangkit Listrik
2. Sebagai Bahan Bakar Kendaraan 3. Bahan Baku Industri Plastik 4. LPG
5. Energi Alternatif 6. Pengolahan Kertas
7. Bahan Baku Industri Pupuk 8. Industri Rekayasa Hujan 9. PLTU
10. Sebagai Energi Ramah Lingkungan 11. Sebagai Dry Ice
12. Sebagai Bahan Baku Minuman 13. Sebagai Bahan Penelitian
*EFEK SAMPING/DAMPAK PENGGUNAAN GAS ALAM
1. Pembakaran gas alam untuk energi masih menghasilkan emisi meskipun lebih sedikit dibandingkan yang dihasilkan dibandingkan batubara atau produk minyak olahan. 2. Gas alam sebagian besar terdiri dari metana, yang merupakan gas rumah kaca yang
sangat kuat sehingga dapat menimbulkan pemanasan global
3. BATUBARA
*PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA
Proses pembentukan batu bara sendiri sangatlah kompleks dan membutuhkan waktu hingga berjuta-juta tahun lamanya. Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan purba yang kemudian mengendap selama berjuta-juta tahun dan mengalami proses pembatubaraan (coalification) dibawah pengaruh fisika, kimia, maupun geologi. Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil.
Secara ringkas ada 2 tahap proses pembatubaraan yang terjadi, yakni:
a. Tahap Diagenetik atau Biokimia, dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik serta membentuk gambut. b. Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi
bituminus dan akhirnya antrasit.
Secara lebih rinci, proses pembentukan batu bara dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Pembusukan, yakni proses dimana tumbuhan mengalami tahap pembusukan (decay) akibat adanya aktifitas dari bakteri anaerob. Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen dan menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati.
c. Dekomposisi, yaitu proses dimana lapisan gambut tersebut di atas akan mengalami perubahan berdasarkan proses biokimia yang berakibat keluarnya air (H20) clan sebagian akan menghilang dalam bentuk karbondioksida (C02), karbonmonoksida (CO), clan metana (CH4).
d. Geotektonik, dimana lapisan gambut yang ada akan terkompaksi oleh gaya tektonik dan kemudian pada fase selanjutnya akan mengalami perlipatan dan patahan. Selain itu gaya tektonik aktif dapat menimbulkan adanya intrusi/terobosan magma, yang akan mengubah batubara low grade menjadi high grade. Dengan adanya tektonik setting tertentu, maka zona batubara yang terbentuk dapat berubah dari lingkungan berair ke lingkungan darat.
e. Erosi, dimana lapisan batubara yang telah mengalami gaya tektonik berupa pengangkatan kemudian di erosi sehingga permukaan batubara yang ada menjadi terkupas pada permukaannnya. Perlapisan batubara inilah yang dieksploitasi pada saat ini.
*PEMANFAATAN BATUBARA
1. Pemasok bahan bakar yang potensial dan dapat dihandalkan untuk rumah tangga dan industri kecil.
2. Sumberdaya energi yang mampu menyuplai dalam jangka panjang / PLTU. 3. Pengganti BBM/Kayu Bakar Dalam Industri Kecil dan Rumah Tangga. 4. Merupakan tempat penyerapan tenaga kerja yang cukup berarti baik di pabrik
briketnya, distributor, industri tungku, dan mesin briket dsbnya.
5. Merupakan bahan bakar yang harganya terjangkau bagi masyarakat pada daerah-daerah terpencil.
6. Memberikan sumber pendapatan kepada penyuplai bahan baku briket seperti batubara, tanah liat, kapur, serbuk biomas, dsbnya.
7. Sebagai wadah pengalihan teknologi dan keterampilan bagi tenaga kerja Indonesia baik langsung maupun tidak langsung.
8. Menghasilkan briket batubara yang sangat dibutuhkan bagi masyarakat berpenghasilan rendah dan UKM dalam kebutuhan energinya yang akan terus meningkat setiap tahunnya.
*EFEK SAMPING/DAMPAK PENGGUNAAN BATUBARA 1. Pencemaran air
2. Pencemaran udara 3. Pencemaran Tanah
4. Limbah pencucian batubara zat-zat yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia jika airnya dikonsumsi dapat menyebabkan penyakit kulit pada manusia seperti kanker kulit.
4. PANAS BUMI (GEOTHERMAL)
*PROSES PEMBENTUKAN/TERJADINYA PANAS BUMI
Bumi mengandung banyak bahan radioaktif semisal uranium-235, uranium-238, dan thorium 232. Bahan-bahan radioaktif ini mengalami peluruhan dan menimbulkan panas yang sangat tinggi, dan panas ini selalu menekan kesegala arah dan berusaha untuk keluar ke area yang tekanannya lebih rendah, namun demikian tertahan oleh sekeliling mantel bumi. Panas inti bumi ini melelehkan bebatuan atau magmatisasi yang kemudian memanaskan kandungan air yang ada didalam bumi, air itu menjadi panas. Air yang panas ini mengalir deras ke permukaan bumi dalam bentuk sumber air panas atau sumber uap panas. Berikut satu video yang memperlihatkan salah satu sumber air panas.
*PEMANFAATAN PANAS BUMI
1. Sebagai Energi terbarukan yang ramah lingkungan 2. Sebagai Energi Alternatif pengganti energy fosil 3. Pembangkit listrik yang lebih efektif dan efisien 4. Pengeringan di agroindustri
5. Objek wisata
*EFEK SAMPING/DAMPAK PENGGUNAAN PANAS BUMI 1. Biaya awal yang dibutuhkan sangat mahal
2. Dapat mengeluarkan gas berbahaya
3. Daerah sekitar eksplorasi kemungkinan mengalami kekeringan 4. Dapat menyebabkan permukaan bumi menjadi tidak stabil 5. Meningkatakan penyakit ISPA dan penyakit kulit
B. SUMBER DAYA MINERAL
*PROSES PEMBENTUKAN MINERAL
Proses pembentukan bijih logam secara umum dapat di bagi menjadi empat kelompok, yaitu proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfik dan proses permukaan (disarikan dari Hutchison, 1983, Evans 1993)
a. Proses Magmatik
Mineral-mineral bijih seperti magnetit, ilmenit, kromit terbentuk pada fase awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen, Ca-Plagioklas. Semua mineral bijih yang terbentuk pada fase ini disebut sebagai endapan magmatik. Beberapa proses pada fase magmatisme diantaranya meliputi:
a. Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada kimberlit
b. Proses segregasi (kumulat, gravity settling): kromit (Cr), magnetit (Fe), platinum (Pt)
c. Liquid immiscibility : : Cu-Ni sulfide, Fe-Ti Oksida d. Pegmatik : Fe, Sn
b.Proses hidrotermal
Sistem hidrotermal dapat didifinisikan sebagai sirkulasi fluida panas (50° sampai >500°C), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang bervarisasi, di bawah permukaan bumi (Pirajno, 1992). Sistem ini mengandung dua komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida. Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil, dan cenderung menyesuasikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral yang sesuasi dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi (ubahan) hidrotermal. Endapan bijih hidrotermal terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang melindi (leaching), menstranport, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai respon terhadap perubahan kondisi fisik maupun kimiawi (Pirajno, 1992). Interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan yang dilewatinya (batuan dinding), akan menyebabkan terubahnya mineral-mineral primer menjadi mineral ubahan (alteration minerals.
Semua mineral bijih yang terbentuk sebagai mineral ubahan pada fase ini
disebut sebagai endapan hidrotermal. Endapan hidrotermal dapat dibagai menjadi beberapa kelompak, yaitu:
a. Berhubungan dengan batuan beku
1. Porfiri : Cu, Au, Mo . Contoh di Grasberg, Batuhijau 2. Skarn : Cu,Au,Fe. Contoh Ertzberg complex
3. Greisen : Sn, W. Contoh di P.Bangka
4. Epitermal (low and high sulphidation type, Carlyn type) : Au, Cu, Ag, Pb. Contoh di Pongkor, M.Muro
5. Massive Sulphide Volcanogenic : Au, Pb, Zn. Contoh Wetar b. Tidak berhubungan dengan batuan beku
Lateral secretion (Missisippi valley type) : Au,Pb,Zn
Gambar 4.1. Diagram proses magmatisme-hidrotermal-vulkanisme, kaitannya dengan mineralisasi bijih logam
Greisen didefinisikan agregat granoblasti dari kuarsa dan muskovit (atau lipidolit) dengan sejumlah mineral asesori seperti topas, tourmalin, dan fluorit yang dibentuk oleh ubahan metasomatik post-magmatik granit (Best 1982, Stemprok 1987 dalam Evans 1993). Greisen adalah tipe endapan penghasil utama logam timah dan tungsten, umumnya salah satu unsur hadir lebih dominan. Endapan tersebut umumnya di bentuk pada kontak bagian atas dari intrusi granit, yang kadang disertai oleh pembentukan stockwork. Mineraliasi umumnya sebagai tubuh besar yang tak beraturan atau sebagai lembaran di bawah kontak bagian atas dengan lebar sekitar 10-100 m, yang bergradasi melalui zona ubahan felspatik (albitisasi dan
mikroklinisasi) ke arah granit segar (Pollard dkk., 1988 dalam Evans,1993). Endapan bijih epitermal adalah endapan yang terbentuk pada lingkungan hidrotermal dekat permukaan, mempunyai temperatur dan tekanan yang relatif rendah, berasosiasi dengan kegiatan magmatisme kalk-alkali sub-aerial, sebagian besar endapannya dijumpai di dalam batuan volkanik (beku dan klastik). Endapan epitermal berdasarkan karakter fluidanya dibagai menjadi epitermal sulfidasi rendah dan epitermal sulfidasi tinggi Pada kenyataannya tidak mudah untuk membatasi ciri-ciri endapan yang termasuk bahagian epitermal dari sistem hidrotermal lainnya.
Endapan sulfida masif sering berasosiasi dengan batuan-batuan pelite sampai semipelite atau berasosiasi dengan endapan volkanik bawah laut . Endapan yang berasosiasi dengan volkanik sering dikenal sebagai endapan sulfida vulkanogenik, yang terutama banyak mengandung tembaga dan timah maupun emas dan perak sebagai by-product. Sawkind(l 976) membagi endapan massive sulphide
volcanogenic menjadi tipe Kuroko, tipe Cyprus, tipe Besshi, dan tipe Sullivan. C. Proses metamorfisme-hidrotermal
Suatu tubuh batuan yang diterobos magma (batuan beku) umumnya akan mengalami rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, penggantian (replacement), pada bagian kontaknya. Perubahan ini disebabkan oleh adanya panas dan fluida yang berasal dari aktifitas magma tersebut. Istilah metamorfosa kontak dan
metasomatosa kontak sangat terkait dengan proses-proses di atas.
Metamorfosa dan metasomatosa kontak yang melibatkan batuan samping terutama batuan karbonat seringkali menghasilkan skarn dan endapan skarn. Dalam proses ini berbagai macam fluida seperti magmatik, metamorfik, serta meteorik ikut terlibat. Fluida yang mengandung bijih ini sering tercebak dan terakumulasi antara tubuh pluton dan sesar-sesar disekitar pluton dengan batuan disekitarnya.
Walaupun sebagian besar skarn ditemukan pada batuan karbonat, tetapi juga dapat terbentuk pada jenis batuan lainnya, seperti serpih, batupasir maupun batuan beku.
a. Kontak pirometasomatik (skarn): Cu, Au, Fe
b. Metamorfosa menyebabkan bijih terkonsentrasi : Au
Kata "skarn" pertama kali digunakan di pertambangan Swedia untuk sebuah material gangue kalk-silikat yang kaya akan bijih-Fe dan endapan-endapan sulfida terutama yang telah me-replace kalsit dan dolomit pada batuan karbonat.
Klasifikasi skarn pada umumnya banyak mempertimbangkan tipe batuan dan asosiasi mineral dari batuan yang di-replace.. Pengertian endo-skarn dan exoskarn mengacu pada skarnifikasi batuan beku dan batugamping yang terkait. Endoskarn adalah proses skarnifikasi yang terjadi pada batuan beku, sedangkan exoskarn adalah skarnifikasi pada batugampiong sekitar batuan beku. Pada
kenyataannya sebagian besar bijih skarn hadir sebagai exo-skarn. d.Proses-proses di permukaan
Endapan permukaan merupakan endapan-endapan bijih yang terbentuk relatif di permukaan, yang dipengaruhi oleh pelapukan dan pergerakan air tanah. Telah dikenal secara luas, bahwa endapan (sedimen} permukaan dibagi menjadi endapan alohton (allochthonous) dan endapan autohton (autochthonous). Endapan alohton merupakan endapan yang ditransport dari tempat lain (dari luar lingkungan pengendapan), sedangkan endapan autohton adalah endapan yang terbentuk secara insitu.
Endapan alohton yang terkait dengan bijih atau secara ekonomi sering disebut sebagai endapan placer. Sedangkan endapan autohton yang terkait dengan bijih biasa dikenal sebagai endapan residual dan endapan presipitasi kimia atau evaporasi. Sedangkan pengkayaan supergen (supergen enrichment) walaupun tidak
Endapan Placer
Endapan placer secara umum dapat dibagi menjadi empat golongan, yaitu endapan placer eluvial, endapan placer colluvial, endapan placer aluvial, dan endapan
placer aeolian (Macdonald, 1983 dalam Evans ,1993). Secara tradisional juga sering digunakan istilah endapan placer residual, untuk endapan yang terbentuk dan berada di atas batuan sumbernya. Endapan ini umumnya terbentuk pada daerah yang mempunyai morfologi yang relatif datar. Penggunaan istilah endapan placer colluvial tidak begitu populer, beberapa penulis menyebut endapan ini terbentuk di dasar suatu tebing (cliff) dan sering diartikan sama dengan endapan talus. Endapan placer eluvial umumnya terbentuk pada daerah yang memiliki morfologi bergelombang. Mineralmineral berat akan terkonsentrasi di lereng-lereng dekat batuan sumber.Komoditi
penting yang terbentuk sebagai endapan placer adalah emas (Au), platina (Pt) dan Timah (Sn).
Endapan residual
Endapan-endapan placer, seperti yang telah dibahas di atas terbentuk dari material yang terlepas dari batuan sumbernya baik secara mekanik maupun kimiawi. Seringkali material atau unsur yang tertinggal oleh karena proses tersebut mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Endapan-endapan sisa tersebut dikenal sebagai endapan
residual. Untuk dapat terjadi endapan residual, pelapukan kimia yang intensif terutama untuk daerah tropis dengan curah hujan yang tinggi sangat diperlukan. Dalam kondisi tersebut sebagian besar batuan akan menghasilkan soil yang kehilangan materialmaterial yang mudah larut. Soil seperti ini dikenal sebagai laterit (laterites). Besi (Fe)
dan aluminium (Al) hidroksid adalah sebagaian dari material yang paling tidak mudah larut, dan laterit umumnya mengandung material ini.
Laterit yang sebagian besar mengandung aluminium hidroksid disebut sebagai bauxite dan merupakan bijih aluminium yang paling penting. Beberapa endapan bauxite mengalami melapukan dan terendapkan kembali membentuk bauxite sedimen
(sedimentary bauxites).
Selama lateritisasi, nikel yang terkandung dalam batuan peridotit dan serpentinit (0,25% Ni) pada awalnya terlarut, tetapi kemudian secara cepat mengalami presipitasi kembali ke dalam mineral-mineral oksida besi pada zona laterit atau zona limonit (1-2% Ni) atau dalam garnierit pada zona saprolit (2-3%, zona lapuk di bawah zona laterit)
Pengkayaan supergen
Selama berlangsung pengangkatan dan erosi, suatu endapan bijih terekspos di dekat permukaan, kemudian mengalami proses pelapukan, pelindian (leaching), maupun oksidasi pada mineral-mineral bijih. Proses tersebut menyebabkan banyak unsur logam (Cu2+, Pb2+, Zn2+ dll.) akan terlarut (umumnya sebagai senyawa sulfat) dalam air yang bergerak ke dalam air tanah atau bahkan sampai ke kedalaman dimana proses oksidasi tidak berlangsung.
*PEMANFAATAN MINERAL 1. Bahan bangunan
2. Peralatan rumah tangga dan kantor 3. Perhiasan
4. Pupuk
5. Bahan obat-obatan
*EFEK SAMPING/DAMPAK MINERAL 1. Polusi debu dan kerusakan jalan 2. Polusi udara
