Batu bara Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Langsung ke: navigasi, cari Untuk kegunaan lain, lihat Batubara (disambiguasi)

Contoh batu bara

Batu bara atau batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.

Batu bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk.

Analisis unsur memberikan rumus formula empiris seperti C137H97O9NS untuk bituminus dan C240H90O4NS untuk antrasit.

[sunting] Batu bara secara umum

[sunting] Umur batu bara

Pembentukan batu bara memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman Karbon, kira-kira 340 juta tahun yang lalu (jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang paling produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk.

Pada Zaman Permian, kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan batu bara yang ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti Australia, dan berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 - 13 jtl) di berbagai belahan bumi lain.

[sunting] Materi pembentuk batu bara

Hampir seluruh pembentuk batu bara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batu bara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah sebagai berikut:

Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batu bara dari perioda ini.

Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan turunan dari alga. Sedikit endapan batu bara dari perioda ini.

Pteridofita, umur Devon Atas hingga Karbon Atas. Materi utama pembentuk batu bara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara. Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan tumbuh di iklim hangat.

Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batu bara Permian seperti di Australia, India dan Afrika.

Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.

[sunting] Penambangan

Tambang batu bara di Bihar, India.

Penambangan batu bara adalah penambangan batu bara dari bumi. Batu bara digunakan sebagai bahan bakar. Batu bara juga dapat digunakan untuk membuat coke untuk pembuatan baja.[1]

Tambang batu bara tertua terletak di Tower Colliery di Inggris.

[sunting] Kelas dan jenis batu bara

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut.

Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.

Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak ditambang di Australia.

Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.

Lignit atau batu bara coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.

Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.

[sunting] Pembentukan batu bara

Proses perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batu bara disebut dengan istilah pembatu baraan (coalification). Secara ringkas ada 2 tahap proses yang terjadi, yakni:

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.

Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.

ruries Teori Dasar Sedimen Laterit

Batuan Sedimen merupakan batuan endapan yang berasal dari material-material lepas

dari proses-proses secara fisis, biologi, ataupun secara kimia. Material-material ini tertransport

oleh air, angin, dan gaya gravitasi ke tempat yang lebih rendah (cekungan), dan kemudian

diendapkan. Sedimen yang terakumulasi tersebut mengalami proses litifikasi atau proses

pembentukan batuan. Proses yang berlangsung adalah kompaksasi dan sementasi yang

mengubah sedimen menjadi batuan sedimen. Setelah menjadi batuan sifatnya berubah menjadi

keras dan kompak (Magetsari, 2000).

Kebanyakan batuan sedimen ditransport oleh arus yang akhirnya diendapkan, sehingga

cirri utama batuan sedimen adalah berlapis. Batas antara satu lapis dengan lapis lainnya disebut

bidang-bidang perlapisan. Bidang perlapisan dapat terjadi akibat adanya perbedaan warna, besar

butir, dan jenis batuan antara dua lapisan (http://tiacher.blogspot.com/,2008).

Salah satu jenis sedimen adalah sedimen laterit. Sedimen laterit berupa tanah yang

mengandung endapan bijih besi dan besi-nikel dan biasanya berasosiasi dengan garnierite, yang

merupakan hasil pelapukan batuan ultrabasa, baik dari jenis dunit, serpentinit, atau peridotit

(Simandjuntak dkk., 1994). Istilah laterite bisa diartikan sebagai endapan yang kaya akan iron-

oxide, miskin unsur silika dan secara intensif ditemukan pada endapan lapukan di iklim tropis.

Batuan induk dari endapan nikel laterit adalah batuan ultrabasa; umumnya harzburgit (peridotit

yang kaya akan unsur ortopiroksin), dunit dan jenis peridotit yang lain

(http://afitchan.multiply.com/,2009).

Endapan nikel terbentuk melalui suatu proses yang panjang dan memakan waktu lama.

Proses pembentukan endapan laterit nikel dimulai ketika batuan mengalami pengangkatan

sehingga tersingkap di permukaan bumi, batuan tersebut akan terurai. Adanya pelapukan

kimiawi dan fisika menghancurkan batuan tersebut hingga menjadi tanah (soil). Apabila batuan

tersebut mengandung nikel maka pelapukan akan menyebabkan kandungan nikel semakin tinggi.

Proses pembentukan bijih laterit nikel dimulai dari proses pelapukan batuan ultrabasa (Dunit atau

Peridotit).Batuan ultrabasa tersusun atas atas mineral olivine, piroksen, amfibol, dan mika.

Olivin pada batuan ini mempunyai kandungan nikel sekitar 0,3 %. Batuan ultrabasa yang

mengandung nikel ini mengalami proses serpentinisasi, yaitu proses terisinya retakan atau kekar

oleh mineral serpentin yang kemudian mengalami proses kimiawi yang disebabkan karena

adanya pengaruh dari tanah. Selanjutnya oleh pengaruh iklim setempat batuan induk mengalami

pelapukan fisika dan kimiawi. Proses tersebut mengakibatkan terbentuknya endapan laterit nikel

(Prasetiawati, 2004).

Pada musim penghujan, air akan memasuki retakan-retakan menyebabkan hancurnya

mineral-mineral penyusunan batuan induk. Mg, Si, Ni dan sebagian Fe akan larut dan terbawa

sesuai dengan aliran air tanah dan akan menghasilkan mineral-mineral baru pada proses

pengendapan kembali. Dalam larutan Fe bersenyawa dengan oksida dan membentuk Ferri

Hidroksida yang nantinya mengendap di dekat permukaan tanah menjadi hematit, goetit, dan

kobaltit. Pada rekahan-rekahan batuan ultrabasa sebagai Mg mengendap menghasilkan magnesit,

dolomite, dan kalsit yang di lapangan dikenal sebagai akar-akar pelapukan (roots of weathering)

(Prasetiawati, 2004).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan bijih nikel laterit adalah batuan asal,

iklim, reagen-reagen, kimia dan vegetasi, struktur vegetasi, struktur geologi, topografi, dan

waktu.

1.      Batuan asal; Adanya batuan asal merupakan syarat utama untuk terbentuknya endapan nikel

laterit, macam batuan asalnya adalah batuan ultrabasa. Dalam hal ini pada batuan ultrabasa

tersebut :

a.       Terdapat elemen Ni yang paling banyak diantara batuan lainnya.

b.      Mempunyai mineral-mineral yang paling mudah lapuk atau tidak stabil, seperti olivin dan

piroksin.

c.       Mempunyai komponen-komponen yang mudah larut dan memberikan lingkungan pengendapan

yang baik untuk nikel.

2.      Iklim; Adanya pergantian musim kemarau dan musim penghujan dimana terjadi kenaikan dan

penurunan permukaan air tanah juga dapat menyebabkan terjadinya proses pemisahan dan

akumulasi unsur-unsur. Perbedaan temperatur yang cukup besar akan membantu terjadinya

pelapukan mekanis, dimana akan terjadi rekahan-rekahan dalam batuan yang akan

mempermudah proses atau reaksi kimia pada batuan.

3.      Reagen-reagen kimia dan vegetasi; Yang dimaksud dengan reagen-reagen kimia adalah unsur-

unsur dan senyawa-senyawa yang membantu mempercepat proses pelapukan. Air tanah yang

mengandung CO2 memegang peranan penting dalam proses pelapukan kimia. Asam-asam humus

menyebabkan dekomposisi batuan dan dapat merubah pH larutan. Asam-asam humus ini erat

kaitannya dengan vegetasi daerah. Dalam hal ini, vegetasi akan mengakibatkan:

a.       Penetrasi air dapat lebih dalam dan lebih mudah dengan mengikuti jalur akar pohon-pohonan.

b.      Akumulasi air hujan akan lebih banyak.

c.       Humus akan labih tebal. Keadaan ini merupakan suatu petunjuk, dimana hutannya lebat pada

lingkungan yang baik akan terdapat endapan nikel yang akan lebih tebal dengan kadar yang

lebih tinggi. Selain itu, vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil pelapukan terhadap erosi

mekanis.

4.      Struktur geologi; Seperti diketahui, batuan beku mempunyai porositas dan permeabilitas yang

kecil sekali sehingga penetrasi air sangat sulit. Dengan adanya rekahan-rekahan pada batuan

ultrabasa tersebut akan lebih memudahkan masuknya air dan berarti proses pelapukan akan lebih

intensif.

5.      Topografi; keadaan topografi setempat akan sangat mempengaruhi sirkulasi air beserta reagen-

reagen lain. Untuk daerah yang landai, maka air akan bergerak perlahan-lahan sehingga akan

mempunyai kesempatan untuk mengadakan penetrasi lebih dalam melalui rekahan-rekahan atau

pori-pori batuan. Akumulasi endapan umumnya terdapat pada daerah-daerah yang landai sampai

kemiringan sedang, hal ini menerangkan bahwa ketebalan pelapukan mengikuti bentuk potografi.

Pada daerah yang curam, secara teoritis, jumlah air meluncur (run off) lenih banyak daripada air

yang meresap, sehingga pelapukan kurang intensif.

6.      Waktu; Waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pelapukan yang cukup intensif karena

akumulasi unsur nikel cukup nikel.

Secara umum, endapan nikel laterit dibedakan menjadi beberapa lapisan, yaitu tanah

penutup, limonit, saprolit, dan bedrock.

1.      Tanah penutup (Overburden)

Merupakan bagian yang paling atas dari suatu penampang laterit. Komposisinya adalah

akar tumbuhan, humus, oksida besi dan sisa-sisa organik lainnya. Warna khas adalah coklet tua

kehitaman dan bersifat gembur. Kadar nikelnya sangat rendah sehingga tidak diambil dalam

penambangan.

2.      Limonit

Merupakan hasil pelapukan lanjut dari batuan beku ultrabasa. Komposisinya meliputi

oksida besi yang dominan, goethit, dan magnetit. Dalam limonit dapat dijumpai adanya akar

tumbuhan, meskipun dalam persentase yang sangat kecil. Kemunculan bongkah-bongkah batuan

beku ultrabasa pada zona ini tidak dominan atau hampir tidak ada, umumnya mineral-mineral di

batuan beku basa-ultrabasa telah terubah menjadi serpentin akibat pelapukan yang belum tuntas.

3.      Saprolit

Zona ini merupakan zona pengayaan unsure nikel. Komposisinya berupa oksida besi,

serpentin sekitar <0,4 %, kuarsa magnetit dan tekstur batuan asal yang masih terlihat.

Kemunculan bongkah-bongkah sangat sering dan pada rekahan-rekahan batuan asal dijumpai

magnesit, serpantin, krisopras, dan garnierit. Bongkah batuan asal yang muncul pada umumnya

memiliki kadar silikon dioksida (SiO2) dan magnesium oksida (MgO) yang tinggi serta nikel dan

besi yang rendah.

4.      Batuan dasar (Bedrock)

Batuan dasar merupakan batuan asal dari nikel laterit yang umumnya berupa batuan beku

ultrabasa, yaitu harzburnit dan dunit yang pada rekahannya telah terisi oleh oksida besi 5-10 %,

garnierite minor dan silika > 35 %. Permeabilitas batuan dasar meningkat sebanding dengan

intensitas serpentinisasi (http://digilib.its.ac.id/,2008).

Search EngineeKonglomerat adalah batuan sedimen dengan fragmen yang membulat. Karakteristik fisik endapan konglomerat dapat dilihat dari bentuk fragmen batuan endapan. Jika bentuk fragmen batuan endapan membulat maka endapan batuan dapat dikatakan sebagai endapan konglomerat.

Endapan konglomerat secara umum terdapat pada zona-zona yang dekat dengan muara sungai atau bekas muara sungai karena pada zona tersebut fragmen-fragmen batuan yang tersementasi telah mengalami penggerusan permukaan akibat gesekan dan tumbukan dari semula berbentuk angular menjadi membulat (rounded).

Cara membedakan konglomerat dengan batuan disekitarnya adalah dengan melihat ciri khas dari konglomerat yaitu batuan sedimen dengan fragmen yang membulat dimana jika terdapat batuan disekitar yang juga merupakan batuan sedimen juga dengan ciri yang hampir sama namun fragmen batuannya angular maka batuan ini jenisnya sudah berbeda yaitu batuan breksi.

Keterdapatan batuan vulkanis dominan pada daerah yang mengalami kegiatan vulkanis misalnya gunungapi, bekas daerah gunungapi, zona pemekaran dasar samudra, dan daerah disekeliling gunungapi dimana tenaga eksogen mampu menjangkau dan mendistribusikan batuan gunungapi. Batuan beku terkadang dapat dijumpai di daerah yang tidak mengalami proses vulkanis sama sekali akibat proses lontaran material dari suatu erupsi dahysat gunungapi. Jika suatu daerah sangat jauh dari lokasi Gunungapi atau kegiatan vulkanis namun terdapat batuan beku dalam jumlah yang sangat banyak dan masif, maka kemungkinan besar daerah tersebut adalah daerah bekas gunungapi atau sisa-sisa kegiatan vulkanis purba.

Batu Gamping

Batu gamping pada umumnya adalah bukan terbentuk dari batuan sediment seperti yang kita kira, tidak juga terbentuk dari clay dan sand, terbentuk dari batu-batuan bahkan juga terbentuk

dari kerangka calcite yang berasal dari organisme microscopic di laut dangkal. Pulau Bahama adalah sebagai contoh dari daerah dimana proses ini masih terus berlangsung hingga sekarang.

Sebagian perlapisan batu gamping hampir murni terdiri dari kalsit, dan pada perlapisan yang lain terdapat sejumlah kandungan silt atau clay yang membantu ketahanan dari batu gamping tersebut terhadap cuaca. Lapisan gelap pada bagian atas mengandung sejumlah besar fraksi dari silika yang terbentuk dari kerangka mikrofosil, dimana lapisan pada bagian ini lebih tahan terhadap cuaca.

Batu gamping dapat terlarutkan oleh air hujan lebih mudah dibandingkan dengan batuan yang lainnya. Air hujan mengandung sejumlah kecil dari karbon dioksida selama perjalanannya di udara, dan hal tersebut mengubah air hujan tersebut menjadi nersifat asam. Kalsit adalah sangat reaktif terhadap asam. Hal tersebut menjelaskan mengapa goa-goa bawah tanah cenderung untuk terbentuk pada daerah yang banyak mengandung batu gamping, dan juga menjelaskan mengapa bangunan bangunan yang terbuat dari bahan batugamping rentan terhadap air hujan yang mengandung asam. Pada daerah daerah tropis , batu gamping terbentuk menjadi batuan yang kuat membentuk sejumlah pegunungan-pegunungan batu gamping yang indah.

Dibawah pengaruh pressure yang tinggi, batu gamping termatomorfosakan menjadi batuan metamorf marble. Pada kondisi tertentu, kalsit yang terdapat di dalam batugamping teralterasi menjadi dolomite, berubah menjadi batuan dolomite.

BATU KAPUR/GAMPING

Batu kapur (Gamping) dapat terjadi dengan beberapa cara, yaitu secara organik, secara mekanik, atau secara kimia. Sebagian besar batu kapur yang terdapat di alam terjadi secara organik, jenis ini berasal dari pengendapan cangkang/rumah kerang dan siput, foraminifera atau ganggang, atau berasal dari kerangka binatang koral/kerang. Batu kapur dapat berwarna putih susu, abu muda, abu tua, coklat bahkan hitam, tergantung keberadaan mineral pengotornya.

Mineral karbonat yang umum ditemukan berasosiasi dengan batu kapur adalah aragonit (CaCO3), yang merupakan mineral metastable karena pada kurun waktu tertentu dapat berubah menjadi kalsit (CaCO3). Mineral lainnya yang umum ditemukan berasosiasi dengan batu kapur atau dolomit, tetapi dalam jumlah kecil adalah Siderit (FeCO3), ankarerit (Ca2MgFe(CO3)4), dan magnesit (MgCO3).

Penggunaan batu kapur sudah beragam diantaranya untuk bahan kaptan, bahan campuran bangunan, industri karet dan ban, kertas, dan lain-lain.

Potensi batu kapur di Indonesia sangat besar dan tersebar hampir merata di seluruh kepulauan Indonesia. Sebagian besar cadangan batu kapur Indonesia terdapat di Sumatera Barat