Analisis cekungan batubara adalah alat untuk menentukan secara lebih sempurna konsep batubara sebagai batuan sedimen, sebagai sistem geokimia, dan sebagai endapan organik dengan asosiasi batuannya.
2.2 Sasaran analisis cekungan batubara
Analisis cekungan batubara mempunyai kepentingan untuk tujuan keilmuan maupun alasan ekonomi.
Ada beberapa tujuan ilmiah yang ingin diketahui dari suatu analisis cekungan batubara, yaitu:
1. Genesa endapan batubara berdasarkan ruang dan waktu. 2. Sebaran endapan batubara berdasarkan ruang dan waktu. 3. Kendali tektonik dan struktur geologi.
4. Lingkungan pengendapan fisik dan biologi. 5. Proses-proses geokimia, biologi, dan fisik. 6. Kendali allocyclic dan autocyclic.
7. Kondisi iklim purba.
8. Proses syngenetik, diagenetik, dan epigenetik.
9. Klasifikasi endapan batubara berdasarkan penentuan umum, derajat dan jenis batubara, swerta kualitas batubara.
Pada sasaran ekonomi dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu:
1. Tahap pertama adalah evaluasi sumberdaya batubara potensial pada suatu cekungan. Evaluasi ekonomi harus berdasarkan pada evaluasi dan analisis secara ilmiah yang melibatkan sejak awal berbagai disiplin untuk bekerjasama dalam proyek analisis cekungan, antara lain ahli geologi, ahli tambang, ahli teknik, manager, ahli pemasaran, ahli ekonomi, dan ahli keuangan, dan disiplin lain yang terkait.
supandi.ver 1-2011 | 4
2. Tahap kedua adalah keterkaitan antara evaluasi cadangan, perencanaan tambang, dan pembangunan tambang. Pada tahap ini, kriteria yang penting adalah:
- Kedalaman lapisan batubara.
- Kemenerusan lateral lapisan batubara. - Kartakter lapisan penutup.
- Pengaruh struktur terhadap lapisan batubara.
2.3 Data kritis untuk analisis cekungan
Peta geologi adalah dasar untuk memahami sebaran lapisan batubara dan lapisan pembawa batubara, karena disertai dengan pengeplotan lapisan batubara dan batuan pembawa lapisan batubara sebagai suatu satuan yang khusus. Peta geologi dibuat dalam bermacam skala dan disertai dengan peta-peta lain seperti peta isopach, isolith, ratio map, isocarb, isocal, isovol, isomoist. Isoburden, dll.
Data yang dihimpun adalah data stratigrafi, data lingkungan pengendapan, dan data struktur geologi.
2.4 Data bawah permukaan untuk analisis cekungan
Data geologi bawah permukaan diperoleh dari pemboran dan metode geofisika, keduanya akan saling melengkapi, selanjutnya digunakan untuk pengembangan, pengujian, dan pemodelan dari bermacam hipotesis.
2.5 Data mineralogi dan petrografi organik
Berdasarkan studi mikroskopik dari berbagai jenis batuan sedimen dan endapan organik. Antara lain studi maceral, paleosoil, dan underclay oleh Cecil dkk. (1985) untuk menentukan jenis rawa. Hunt (1982) melakukan studi hubungan komposisi petrografi, kandungan sulfur, dan lingkungan pengendapannya. Ruppet dkk. (1985) studi karakteristik butiran kuarsa pada batubara untuk menjelaskan asal mula mineral yang berada di dalam batubara.
2.6 Data geokimia dan petrokimia
Membantu penentuan genesa batubara, seperti kondisi geokimia, sedimentasi, dan evolusi geokimia suatu cekungan batubara.
2.7 Data paleontologi: biostratigrafi dan paleoekologi
Data biostratigrafi berdasarkan flora dan fauna,sedangkan data paleobotani menyajikan kondisi alamiah rawa purba tempat gambut terakumulasi, termasuk lingkungan, iklim sekitar rawa, geokimia rawa, juga bergunja untuk korelasi.
supandi.ver 1-2011 | 6
PETROGRAFI BATUBARA
Jenis batubara (coal type) berhubungan dengan jenis tanaman pembentuk batubara dan perkembangannya dipengaruhi oleh diegenesa tingkat awal (Cook, 1982). Menurut Parks dan Donnel (dalam Cook, 1982), menyebutkan bahwa batasan jenis batubara digunakan untuk mengklasifikasi berbagai macam pembentuk batubara. Adapun menurut Shierly (dalam Cook, 1982) mengemukakan bahwa jenis batubara sebagai dasar klasifikasi petrografi batubara yang meliputi berbnagai penyusun batubara dengan proses kejadian yang berbeda-beda.
Petrologi organik memberikan dasar untuk pemahaman genesa, sifat-sifat, dan arti penting unsur organik di dalam batubara. Pendekatan empirik, kimiawi, dan fisika merupakan metode dasar di dalam pengetahuan genesa batubara.
4.1 KELOMPOK MASERAL (MACERAL GROUP)
Komposisi batubara dipengaruhi oleh lingkungan pengendapan dan komunitas pembentuk gambut. Seperti halnya dengan batuan anorganik yang mempunyai komposisi bermacam mineral, maka demikian juga dengan batubara yang mempunyai komponen yang disebut maseral (maceral). Maseral berasal dari material tumbuhan yang dikelompokan menjadi tiga kelompok utama, yaitu berdasarkan kejadiannya, sifat fisik, dan sifat kimia maseral. Kelompok atau group tersebut adalah vitrinit (huminite), liptinit (exinite), dan inertinit (Tabel 4.1). Dalam ukuran yang lebih kecil, masing-masing kelompok maseral dibagi lagi menjadi sub group maseral, maseral, dan sub-maseral
Tabel 4.1 Klasifikasi maseral batubara KELOMPOK MASERAL MASERAL TELOVITRINIT Textinit Texto-ulminit Eu-ulminit Telokolinit DETROVITRINIT Attrinit Densinit Desmokolinit VITRINIT GELOVITRINIT Korpovitrinit Porigelinit Eugelinit LIPTINIT Liptodetrinit Sporinit Kutinit Suberinit Resinit Fluorinit Eksodatinit Bituminit Alginit INERTINIT Slerotinit Semifusinit Fusinit Makrinit Mikrinit Inertodetrinit
supandi.ver 1-2011 | 8
Ketiganya merupakan dasar pembentuk batubara, masing-masing maseral berasosiasi satu sama lain dalam proporsi yang berbeda. Komponen penyusun batubara mempunyai komposisi tertentu sesuai dengan bahan tumbuhan asal dan proses-proses yang terjadi selama pembentukannya.
Di bawah mikroskop mempunyai karakteristik optik tersendiri di bawah mikroskop, yaitu berdasarkan morfologinya. Selanjutnya juga dapat dibagi berdasarkan sifat kimia, sifat optis, dan morfologinya (Tabel 4.2).
MASERAL SIFAT-SIFAT
VITRINITE LIPTINITE INERTINITE
Bahan asal Tumbuhan yang mengandung serat kayu, batang, dahan, akar, serat daun
Ganggang, alga, spora, dinding sel, kulit luar daun, getah, serbik sari, lemak, parafin
Kayu dan serat kayu
Densitas 1,2-1,8 gm/ml 1,18-1,28 gm/ml Bervariasi antara vitrinite sampai agak berakar sedikit Sifat pengkokasan Bereaksi selama proses karbonisasi menjadi bagian terbesar dari kokas
Menguap menjadi gas dan tar (kandungan gas dan tar >>>), sebagai masa dasar kokas
Sangat lamban bereaksi
Kimiawi Kandungan C sedang Kekasaran
setelah dipoles
Relatif negatif Relatif positif, gores-gores kasar
Relief positif, kasar
(sinar pantul) abu-abu terang Di bawah sinar langsung Fluorencence Keterdapatan Lain-lain
Kegunaan studi maseral adalah untuk:
1. Menentukan pemanfaatannya berdasarkan perbedaan kimiawi dan sifat fisik maseral. Perbedaan sifat kimiawi penting dalam penentuan sifat-sifat pada nilai kalori, pengkokasan, dan kemampuan pencairan batubara, sedangkan sifat fisdik penting untuk menentukan faktor grinability dan potensi pengkokasan.
2. Mengetahui posisi lapisan batubara, menurut Cook (1982) sedikitnya kandungan vitrinit menunjukan lapisan batubara tersebut relatif berada di bagian atas dan sebaliknya banyaknya kandungan vitrinit menunjukan lapisan batubara erada relatif di bagian bawah.
3. Menentukan lingkungan pengendapan, pada lingkungan lower delta plain, sedangkan pada meandering fluvial biasanya vitrinite sedikit.
4. Menentukan kecepatan penurunan dasar cekungan, bila vitrinit banyak ditafsirkan kecepatan penurunan cekungan berjalan cepat, artinya muka air tinggi, sedangkan bila kandungan vitrinit sedikit ditafsirkan kecepatan penurunan berjalan lambat artinya muka air rendah.
4.1.1 Grup Vitrinit
Vitrinit merupakan maseral utama dan paling dominan dalam batubara, berasal dari pengawetan hancuran bahan-bahan tumbuhan seperti batang, akar, daun, termasuk jaringan kayu, jaringan mesotil daun, dan beberapa pengisi jaringan sel dalam berbagai bentuk.
supandi.ver 1-2011 | 10
Di bawah mikroskop cahaya pantul pada medium imersi minyak, maseral vitrinit terlihat berwarna abu-abu sedang, sangat kontras dengan maseral liptinit yang berwarna abu gelap dan maseral inertinit yang berwarna abu-abu terang.
Munculnya maseral vitrinit pada pita-pita vitrain setebal 3-12 mm menunjukan proses pengawetan dan pembatubaraan berasal dari akar besar, kulit kayu, dan batang tumbuhan. Ciri seperti ini disebut dengan telocollinit, sedangkan struktur sel yang terlihat jelas dinamakan telinit. Maseral vitrinit juga dapat terbentuk dari jaringan tumbuhan yang lebih kecil, seperti rumput dan alang-alang. Jaringan tersebut bergradasi menjadi fragmen-fragmen, sering berupa attrital dengan maseral lain. Ciri ini dikenali sebagai desmocollinit.
Kerusalkan jaringan ligno-selulose oleh bakteri, jamur, atau akibat aksi kimia menghasilkan gel koloid. Gel koloid ini dapat mengisi rekahan dan rongga sel lumen. Ciri ini dikenali sebagai gelocollinit. Maseral vitrinit yang berbentuk lingkaran, elips, atau berbentuk batang yang terjadi pada proses isolasi atau sebagai pengisi sel. Ciri ini dikenal sebagai corpocollinit.
Inertodetrinit terkomposisi dari fragmen (pecahan) maseral-maseral inertinit. Menurut ICCP (1971) fragmen dari fusinit atau semifusinit yang kurang dari satu sel komplit dapat dikelompokkan ke dalam inertoderinit. Sclerotinit berasal dari perombakan sisa-sisa jamur dan mempunyai reflektansi yang tinggi. Sclerotinit umum muncul pada batubara Tersier, berbentuk spora bundar, mempunyai diameter beberapa puluh mikron, serta mempunyai rongga-rongga sel yang cenderung berbentuk gelembung dengan struktur sel yang teratur.
4.1.2 Grup Liptinit
Merupakan maseral yang agak dominan, maseral grup ini berasal dari spora, pollen, kutikel, resin, dan ganggang dinamakan exinit (Stopes, 1935).
4.1.3 Grup Inertinit
Merupakan maseral yang relatif sedikit yang tervbentuk dari oksidasi material-material lain pembentuk batubara maupun karena alterasi kimiawi material kayu.
4.2 LITOTIPE DAN MIKROLITOTIPE (LITHOTYPE AND MICROLITHOTYPE)
Asosiasi masing-masing maseral dibedakan sebagai litotipe dan mikrolitotipe. Keduanya dibedakan dalam skala ukuran, litotipe dibedakan secara makroskopis, sedangkan mikrolitotipe dibedakan secara mikroskopis.
Litotipe adalah lapisan (pita-pita) tipis (bands) di dalam batubara yang secara makroskopis bisa dikenali, selanjutnya disebut sebagai vitrain, clarain, durain, dan fusain (Tabel 4.2).
supandi.ver 1-2011 | 12
Tabel 4.2 Klasifikasi litotipe batubara. LITOTIPE KETERANGAN
Vitrain Berbentuk lapisan atau lensa, ketebalan sekitar 3-5 mm, cemerlang, pecahan berbentuk kubus, secara mikroskopis kaya akan vitrinit.
Clarain Berbentuk lapisan-lapisan tipis, cemerlang dan kusam, ketebalan beberapa milimeter, secara mikroskopis kaya akan vitrinit dan liptinit. Fusain Berwarna hitam atau hitam keabu-abuan, mempunyai kilap sutera,
berserabut, mudah diremas, secara mikroskopis kaya akan fisunit.
Durain Berwarna abu-abu sampai hitam kecoklatan, mempunyai kilap berminyak dan permukaan kasar, secara mikroskopis kaya akan liptinit dan inertinit.
Mikrolitotipe dibedakan berdasarkan asosiasi masing-masing maseral dengan tebal ukuran minimum lapisan (bands) sekitar 50 mikrometer yang diidentifikasi di bawah mikroskop. Penamaannya sesuai dengan nama asosiasi maseral yang ada, hanya dibedakan akhiran it untuk mikrolitotipe dan akhiran nite untuk maseral.
MIKROLITOTIPE KOMPOSISI MASERAL
Monomaseral Vitrit Liptit Inertit Bimaseral Klarit Vitrinertit Durit Trimaseral Duroklarit vitrinertoliptit
