ANALISIS VARIASI KANDUNGAN SULFUR
PADA BATUBARA SEAM S DI DAERAH PALARAN
KUTAI KARTANEGARA KALIMANTAN TIMUR
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari
Institut Teknologi Bandung
Oleh
R. ADITYA RESMAWAN
NIM : 22105004
Program Studi Rekayasa Pertambangan
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2007
ANALISIS VARIASI KANDUNGAN SULFUR
PADA BATUBARA SEAM S DI DAERAH PALARAN
KUTAI KARTANEGARA KALIMANTAN TIMUR
Oleh
R. ADITYA RESMAWAN
NIM : 22105004
Program Studi Rekayasa Pertambangan Institut Teknologi Bandung
Menyetujui
Tanggal Juli 2007
Pembimbing I Pembimbing II
Dr.Ir. Komang Anggayana, MS Ir. Teti Indriati, MT
NIP. 131414798 NIP. 131679357
ABSTRAK
ANALISIS VARIASI KANDUNGAN SULFUR PADA BATUBARA SEAM S DI DAERAH PALARAN KUTAI KARTANEGARA KALIMANTAN TIMUR
Oleh
R.Aditya Resmawan NIM : 22105004
Batubara Seam S terletak pada Antiklin Palaran dan merupakan bagian dari Formasi Balikpapan yang berumur Miosen Tengah – Miosen Atas dengan lingkungan pengendapan Delta.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh lingkungan pengendapan batubara dan struktur geologi terhadap bervariasinya kandungan sulfur di daerah Palaran. Pengambilan sampel dilakukan pada Seam S di daerah bukan sesar (diwakili oleh lokasi 1 dengan kemiringan lapisan landai (7°-25°) dan lokasi 2 dengan kemiringan lapisan curam (30°-60°) serta pada Seam S di daerah sesar (diwakili oleh lokasi 3 dengan kemiringan lapisan 68° - 83°).
Berdasarkan hasil rekonstruksi lingkungan pengendapan batubara dengan menggunakan 4 parameter yaitu : derajat pengawetan jaringan tumbuhan (TPI), derajat gelifikasi (GI), derajat pengaruh air tanah (GWI) dan aspek vegetasi (VI) diinterpretasikan batubara Seam S terendapkan pada lingkungan upper delta plain dengan tipe gambut ombrotrophic.
Berdasarkan hasil analisis sulfur, didapati bahwa kandungan sulfur total pada daerah bukan sesar yang diwakili oleh lapisan landai dan lapisan curam adalah rendah yaitu: 0,37% dan 0,84%, sedangkan kandungan sulfur total pada daerah sesar cenderung tinggi yaitu : 2,26%. Secara keseluruhan, dari hasil analisis sulfur dapat diketahui bahwa sulfur total Seam S didominasi oleh sulfur organik.
Variasi kandungan sulfur total Seam S berkaitan dengan tipe tumbuhan pembentuk dan kondisi lingkungan pengendapannya. Hal ini dapat ditunjukkan oleh dominasi telocolinite yang berasal dari material tumbuhan besar/tumbuhan kayu, sementara struktur geologi pada batubara Seam S khususnya sesar ternyata cukup berpengaruh terhadap penyebaran sulfur terutama sulfur piritik. Berdasarkan uji laboratorium petrografi dan SEM, kandungan mineral pirit epigenetik yang mengisi rekahan (cleat) atau rongga pada batubara pada Seam S di daerah sesar lebih tinggi dibanding daerah bukan sesar.
ABSTRACT
ANALYSIS OF SULPHUR CONTENT VARIATION ON THE COAL SEAM S AT PALARAN AREA KUTAI KARTANEGARA EAST KALIMANTAN
By
R.Aditya Resmawan Reg.no : 22105004
The Coal Seam S is located at Palaran Anticline. It is part of The Balikpapan Formation which is deposited in a delta environment with ranges in age from Middle Miocene to Upper Miocene.
This research is devoted to figure out the outline of problem which affects the variation of sulphur contents at Palaran area corresponds with the paleoenvironment and the developed geological structure. Coal sampling was conducted on Seam S at two non-influenced and an influenced fault areas. The non-fault areas represented by location 1 with the unsteep dip around 7°-25° and location 2 with the steep dip around 30°-60°. The fault-area represented by location 3 with the extreme dip around 68°-83°.
Based on four parameters of coal paleoenvironment reconstruction like TPI (tissue
preservation index), GI (gelification index), GWI (groundwater index), and VI
(vegetation index), it could be interpreted that the coal Seam S is deposited in the
upper delta plain environment with the type of ombrotrophic peat.
According to sulphur analysis, the total sulphur content at non-fault areas with unsteep dipping is 0,37% and with steep dipping is 0,84%, while the total sulphur content at fault area increases to 2,26%. In general, the sulphur analysis reveals that the total sulphur content on the coal Seam S is dominated by organic sulphur. The variation of total sulphur on the coal Seam S is correspond with the type of plant and also paleoenvironment condition. It could be shown by domination of telocolinite which derived from woody plant material, while the geological structure especially fault affects the sulphur distribution at the coal seam S significantly, primarily for pyritic sulphur. Based on petrographic and SEM analysis, the content of epygenetic pyrite which fills the cleat in the fault area is higher than the non-fault areas.
iii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang selalu melimpahkan rahmat, petunjuk dan hidayah-Nya sehingga karya tulis tesis dengan judul “Analisis Variasi Kandungan Sulfur pada Batubara Seam S di Daerah Palaran Kutai Kartanegara Kalimantan Timur” ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Penulisan tesis ini tidak dapat terlaksana tanpa bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Dr. Ir. Komang Anggayana, MS, selaku dosen pembimbing I dan Ir.Teti Indriati, MT selaku dosen pembimbing II yang telah banyak memberikan ilmu, bimbingan dan nasihat selama penyusunan tesis ini.
2. Ayahanda dan Ibunda, serta adikku tercinta yang telah memberikan kasih sayang serta dukungan materil dan moril sehingga penulis dapat menyelesaikan studi di jenjang Magister.
3. Ibu Nining Sudini Ningrum, MSc selaku pembimbing analisa petrografi batubara di tekMIRA dan Bapak Wikanda selaku pembimbing analisa SEM di Pusat Survey Geologi (PSG).
4. Ir. Bambang Kuncoro Prasongko, MT dan Ir. Agus Haris Widayat, MT. 5. Seluruh dosen pengajar dan staf karyawan Program Studi Teknik
Pertambangan ITB.
6. Dr.Rochadi sp.B, sp.Ba dan Pak Yanto atas jasa serta perhatiannya.
7. Rekan-rekan mahasiswa magister rekayasa pertambangan, khususnya ESDB angkatan 2005 : Mulyono, Heri, Widodo dan Anas.
8. Rekan-rekan mahasiswa S1 Teknik Pertambangan ITB atas kerjasama dan kekompakannya.
9. Semua kerabat dan pihak yang telah berjasa membantu penyusun dalam menyelesaikan tesis ini.
v Harapan penulis semoga dengan selesainya tesis ini, penulis dapat melanjutkan perjuangan meraih cita-cita yang lebih tinggi.Amiin.Akhir kata, semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan ilmu di masa kini dan masa yang akan datang.
Bandung, Juli 2007
vi
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK i ABSTRACT ii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS iii
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI vi
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR FOTO xi
BAB I PENDAHULUAN... 1
I.1. Latar Belakang ……… 1
I.2. Hipotesis……….. 2
I.3. Maksud dan Tujuan Penelitian……… 2
I.4. Metode Penelitian……… 3
I.5. Lokasi Penelitian……….. 5
BAB II TINJAUAN GEOLOGI……….. 7
II.1. Geologi Regional……….. 7
II.1.1. Morfologi Regional………. 9
II.1.2. Stratigrafi Regional………. 9
II.1.3. Struktur Geologi Regional……….. 14
II.2. Geologi Lokal……… 16
II.2.1. Morfologi Lokal……….. 16
II.2.2. Stratigrafi Lokal……….. 17
II.2.3. Struktur Geologi Lokal……… 19
BAB III DASAR TEORI BATUBARA ... 23
III.1. Genesa Batubara... 23
III.1.1. Penggambutan (Peatification) ………. 23
III.1.2. Pembatubaraan (Coalification) ……… 25
III.2. Fasies Batubara………... 26
III.3. Maseral pada Batubara……….. 34
III.3.1. Klasifikasi Maseral ……… 34
III.3.2. Maseral dan Lingkungan Pengendapan batubara.. 36
III.3.3. Pengaruh Air Tanah dan Vegetasi ……… 38
III.4. Sulfur dalam Batubara………. 40
III.4.1. Genesa Sulfur ……… 40
III.4.2. Sulfur Piritik………... 43
III.4.3. Sulfur Organik ………... 46
vii
BAB IV SAMPLING DAN UJI LABORATORIUM ... 49
IV.1. Pengambilan Sampel (Sampling)... 49
IV.2. Uji Laboratorium………... 53
IV.2.1. Analisis Petrografi ………. 53
IV.2.2. Analisis Sulfur (Total sulfur dan form of sulphur). 56 IV.2.3. Analisis SEM (Scanning Electrone Microscope)... 60
BAB V PEMBAHASAN ... 62
V.1. Komposisi Maseral Seam S... 62
V.1.1. Komposisi Maseral Seam S Lokasi 1 ………. 62
V.1.2. Komposisi Maseral Seam S Lokasi 2…………... 64
V.1.3. Komposisi Maseral Seam S Lokasi 3……….. 66
V.2. Interpretasi Lingkungan Pengendapan Seam S... 70
V.2.1. Lingkungan Pengendapan Seam S Lokasi 1 …….. 71
V.2.2. Lingkungan Pengendapan Seam S Lokasi 2……... 74
V.2.3. Lingkungan Pengendapan Seam S Lokasi 3……... 77
V.3. Variasi Kandungan Sulfur Seam S... 80
V.3.1. Kandungan Sulfur Seam S pada Daerah Bukan Sesar (Lokasi 1 dan 2)……….... 80
V.3.1.1 Kandungan Sulfur Seam S Lokasi 1... 81
V.3.1.2 Kandungan Sulfur Seam S Lokasi 2... 82
V.3.2. Kandungan Sulfur Seam S pada Daerah Sesar (Lokasi 3)………... 84
V.4. Interpretasi Genesa Sulfur Seam S... 86
V.4.1. Pengaruh Lingkungan Pengendapan terhadap Kandungan Sulfur………... 86
V.4.2. Pengaruh Struktur Geologi terhadap Kandungan Sulfur………... 95
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 100
VI.1. Kesimpulan... 100 VI.2. Saran... 100 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. Gambar I.1 Bagan Alir Penelitian... 4 2. Gambar I.2 Inset Lokasi Penelitian dalam Peta Rupa Bumi
Lembar Muara Jawa Ulu nomor 1915-11 (Skala 1 : 50.000)... 6 3. Gambar II.1 Batas Regional Cekungan Kutai... 7 4. Gambar II.2 Kerangka Tektonik Regional Cekungan Kutai... 8 5. Gambar II.3 Kolom Stratigrafi Regional Daerah Samarinda dan
Sekitarnya... 12 6. Gambar II.4 Daerah Penelitian dalam Peta Geologi Lembar
Samarinda (Skala 1:250.000)... 13 7. Gambar II.5 Struktur Geologi Regional Cekungan Kutai... 15 8. Gambar III.1 Urutan tipe rawa gambut yang berkembang pada 27
lingkungan lacustrine... 9. Gambar III.2 Sketsa lingkungan pengendapan dan kondisi
akumulasi gambut... 33 10. Gambar III.3 Skema pembentukan sulfur dalam batubara... 42 11. Gambar III.4 Bentuk-bentuk mineral pirit pada batubara... 44 12. Gambar IV.1 Perolehan data Seam S lokasi 1: Lapisan Landai.... 50 13. Gambar IV.2 Perolehan data Seam S lokasi 2: Lapisan Curam.... 51 14. Gambar IV.3 Perolehan data Seam S lokasi 3: Daerah Sesar... 52 15. Gambar V.1 Komposisi maseral Seam S pada lokasi 1,2 dan 3... 68 16. Gambar V.2 Komposisi maseral Seam S asal kayu dan perdu
pada lokasi 1,2 dan 3... 69 17. Gambar V.3 Diagram kandungan mineral matter (%) Seam S
lokasi 1, 2 dan 3... 70 18. Gambar V.4 Plot nilai TPI-GI pada diagram Diessel,1986 untuk
sampel lokasi 1 (SB)………. 72 19. Gambar V.5 Plot nilai VI-GWI pada diagram Calder et.al (1991)
sampel lokasi 1 (SB)... 73 20. Gambar V.6 Plot nilai TPI-GI pada diagram Diessel,1986 untuk
sampel lokasi 2 (ST)... 75 21. Gambar V.7 Plot nilai VI-GWI pada diagram Calder et.al (1991)
sampel lokasi 2 (ST)... 76 22. Gambar V.8 Plot nilai TPI-GI pada diagram Diessel,1986 untuk
sampel lokasi 3 (SS)... 78 23. Gambar V.9 Plot nilai VI-GWI pada diagram Calder et.al (1991)
ix 24. Gambar V.10 Kandungan Sulfur Seam S dan Data Cleat pada
lokasi 1... 81 25. Gambar V.11 Kandungan Sulfur Seam S dan Data Cleat pada
lokasi 2... 83 26. Gambar V.12 Kandungan Sulfur Seam S dan Data Cleat pada
lokasi 3... 85 27. Gambar V.13 Diagram Perbandingan Kandungan Sulfur Seam S
lokasi 1,2 dan 3... 86 28. Gambar V.14 Grafik kandungan sulfur dan komposisi maseral
pada lokasi 1 (Lapisan Landai)... 88 29. Gambar V.15 Grafik kandungan sulfur dan komposisi maseral
pada lokasi 2 (Lapisan Curam)... 89 30. Gambar V.16 Grafik kandungan sulfur dan komposisi maseral
pada lokasi 3 (Daerah Sesar)... 90 31. Gambar V.17 Faktor – faktor yang mempengaruhi pembentukan
x
DAFTAR TABEL
Halaman 1. Tabel II.1 Data jurus dan kemiringan lapisan batubara pada
antiklin bagian barat... 20 2. Tabel II.2 Data jurus dan kemiringan lapisan batubara pada
antiklin bagian timur... 21 3. Tabel II.3 Data jurus dan kemiringan lapisan batubara pada
daerah sesar………... 22
4. Tabel III.1 Klasifikasi tingkat pembatubaraan... 26 5. Tabel III.2 Klasifikasi maseral pada batubara : Australian
Standart (1986)... 35 6. Tabel IV.1 Lokasi Pengambilan Sampel (Sampling)... 49 7. Tabel IV.2 Hubungan reflektansi vitrinite dan peringkat
(rank) batubara (Australian Standart, 1986)... 54 8. Tabel IV.3 Data hasil uji total sulfur dan form of sulphur lokasi 1. 59 9. Tabel IV.4 Data hasil uji total sulfur dan form of sulphur lokasi 2. 59 10. Tabel IV.5 Data hasil uji total sulfur dan form of sulphur lokasi 3. 60 11. Tabel V.1 Hasil perhitungan nilai TPI-GI dan VI-GWI Seam
S pada lokasi 1... 72 12. Tabel V.2 Hasil perhitungan nilai TPI-GI dan VI-GWI Seam
S pada lokasi 2... 75 13. Tabel V.3 Hasil perhitungan nilai TPI-GI dan VI-GWI Seam
S pada lokasi 3... 78 14. Tabel V.4 Perbandingan tipe maseral telocolinite pada Seam S
xi
DAFTAR FOTO
Halaman 1. Foto I.1 Akses jalan menuju lokasi daerah penelitian yang
melintasi kawasan hutan lindung Bukit Soeharto... 5 2. Foto II.1 Kenampakan ekspresi topografi perbukitan yang
telah mengalami proses eksogen dan aktivitas
penambangan pada daerah Palaran... 16 3. Foto II.2 Bentuklahan dataran pada daerah Palaran... 17 4. Foto II.3 Bentuklahan perbukitan berlereng landai - curam
pada daerah Palaran... 17 5. Foto II.4 Kenampakan Seam S pada sayap barat yang
memiliki kemiringan landai... 20 6. Foto II.5 Kenampakan Seam S pada sayap timur yang
memiliki kemiringan curam... 21 7. Foto II.6 Kenampakan Seam S pada daerah sesar... 22 8. Foto II.7 Kenampakan bidang sesar normal dan gores garis
pada lapisan batubara dengan kedudukan : N 54° E/ 78° (a) dan sesar-sesar minor berjenjang sebagai
indikasi adanya sesar normal (b)... 22 9. Foto IV.1 Mikroskop sinar pantul merk Carl Zeiss... 54 10. Foto IV.2 Alat Scanning Electrone Microscope tipe JEOL JSM
- 6360 LA... 60 11. Foto V.1 Kenampakan cleat pada batubara di lokasi 1
(Lapisan Landai)... 96 12. Foto V.2 Kenampakan cleat pada batubara di lokasi 2
(Lapisan Curam)... 97 13. Foto V.3 Kenampakan cleat pada batubara di lokasi 3
(Daerah Sesar)... 97 14. Foto V.4 Inset kenampakan pirit yang diyakini terbentuk
secara epigenetik dan dapat diamati secara megaskopis pada batubara di daerah sesar (lokasi 3)... 98
