Diagenesis dan Evolusi Porositas Batuan Karbonat Pada Lingkangan Subaerial sebagai Model untuk Studi Bawah Permukaan

Disusun oleh:Muhamad Rizki Asyari10/300976/TK/36739Diagenesis dan Evolusi Porositas Batuan Karbonat Pada Lingkungan Subaerial sebagai Model untuk Studi Bawah Permukaan

Jurusan Teknik Geologi FT-UGM

1OutlineLatar BelakangProses Diagenesis Batuan Karbonat di Lingkungan SubaerialPorositas Batuan Karbonat di Lingkungan SubaerialHubungan Diagenesis Subaerial dengan Evolusi Porositas Batuan KarbonatStudi Kasus: Diagenesis Formasi WonosariKesimpulan2Batuan Karbonat sebagai Reservoar Minyak dan Gas BumiLatar BelakangKehadirannya mencapai 20 25% dari total batuan sedimen yang ada di bumi ini (Boggs, 2009).

Di Indonesia, hampir 50% produksi migas berasal dari reservoar karbonat. ditemukan pada lapangan-lapangan migas seperti Arun dan Baturaja. (Park, Matter, dan Tonkin, 1995)

Distribusi batuan karbonat di seluruh dunia (ditunjukkan oleh warna merah)http://en.wikipedia.org/Carbonate-outcrops_worlds.jpg3Kualitas Reservoar Batuan Karbonat

http://www.geospectra.net/fieldgeology/Jue1123.jpgReservoar karbonat yang ekonomis dipengaruhi oleh pembentukan dan evolusi porositas. (Moore, 2001)

Porositas batuan karbonat ditentukan oleh lingkungan dan proses diagenesis yang menyertainya.

4Tahapan Diagenesa pada Batuan KarbonatDeposisiMikritisasi dan sementasi di dalam poriSementasi antarbutiranSementasi kalsitLongman (1982)

Pelarutan mineral aragonitPengisian rongga pori moldic oleh kalsit dan neomorfisme akhir.Pembentukan pori vugPengisian vug oleh sparit dalam proses menuju bawah permukaan. Lingkungan laut - transisiDi atas muka laut (meteorik)5Proses Diagenesa di Lingkungan SubaerialSubaerial merupakan suatu proses dan kondisi yang terjadi pada atmosfer atau udara terbuka, pada permukaan daratan atau dekat dengan permukaan daratan. (Dictionary of Earth Science, 2003)

Lingkungan subaerial secara umum dipengaruhi oleh aktivitas air meteorik (Scoffin, 1987)

Diagenesa Batuan Karbonat pada Lingkungan Subaerial6Proses Diagenesa di Lingkungan SubaerialProses diagenesa utama yang terjadi di lingkungan subaerialPelarutanPresipitasi

(Esteban dan Klappa, 1983 dalam Scoffin, 1987)7Tipe Diagenesa di Lingkungan SubaerialBeberapa tipe diagenesa batuan karbonat yang dapat terjadi antara lain adalah:Alterasi biogenik (mikritisasi)SementasiPelarutanNeomorfismePenggantian (Replacement)

(diadaptasi dari Boggs, 2006; Scoffin, 1983; Longman, 1982)8Zona Diagenesa di Lingkungan SubaerialBerdasarkan kondisi lingkungannya, terdapat dua zona utama, yaitu :zona vadoseZona di atas muka air tanah dengan pori-pori batuan terisi oleh udara dan mudah mengalami pengisian air meteorik selama hujan berlangsung.

zona freatikZona dimana pori-pori batuan dapat terisi oleh air meteorik, air laut, atau campuran dari keduanya.

(Longman, 1982)9Zona Diagenesa di Lingkungan Subaerial

Sketsa kenampakan zona vadose dan zona freatik di permukaan (Longman, 1982).10Produk Diagenesa di Lingkungan SubaerialMengacu pada Scoffin, 1987, produk diagenesis pada lingkungan subaerialsecara umum terdiri dari beberapa jenis, yaitu:Kars dan deposit speleothemCalicheTravertin11Produk Diagenesa di Lingkungan SubaerialFitur-fitur pelarutan pada batuan karbonat yang sudah mengalami karstifikasi .(Mytroie dan Carew, 1995, dalam Moore, 2001)

1. Kars dan deposit Speleothem12Produk Diagenesa di Lingkungan SubaerialProfil caliche ideal beserta karakteristik utama di dalamnya (setelah Esteban dan Klappa, 1983, dalam Scoffin, 1987).2. Caliche

Caliche merupakan hasil akumulasi CaCO3pada kondisi yang kering dalam sedimen yang berasal dari tanah.(Scoffin, 1987)http://en.wikipedia.org13Produk Diagenesa di Lingkungan Subaerial3. TravertinTravertin merupakan hasil presipitasi air yang berasal dari proses darat seperti mata air dan air terjun yang jenuh akan CaCO3 dan mengalami pelepasan kandungan CO2 sehingga menghasilkan endapan kalsium

Travertin yang bersifat porus seperti spons umumnya disebut sebagai tufa atau tufa karbonatan..

http://www.geology.com/tufa.jpghttp://www.geology.com/tufa14Klasifikasi Pori Pada Batuan KarbonatPorositas pada Batuan Karbonat di Lingkungan SubaerialKalsifikasi pori berdasarkan ukuran (Lindsay, 2010, diadaptasi dari Luo dan Machel, 1995)

15Klasifikasi Pori Pada Batuan KarbonatSayatan tipis yang menunjukkan ukuran pori. (a) mikropori; (b) mesopori; (c) makropori; (d) megapori.(Lindsay, 2010)

acbd16Klasifikasi Pori Pada Batuan KarbonatBerdasarkan klasifikasi Choquette dan Pray (1970), Longman (1982), menyederhanakan tipe pori batuan karbonat ke dalam sembilan tipe utama, yaitu :

intragranular (intrapartikel)intergranular (interpartikel)enhanced primaryInterkristalinMoldicfracture vuggy pinpointstylolitic.

17Faktor yang Mempemgaruhi Perubahan Porositas

Pengontrol utama dalam proses pelarutan dan pembentukan porositas (Longman, 1982)18Pembentukan Porositas pada Batuan Karbonat di Lingkungan SubaerialPerubahan porositas yang dipengaruhi oleh lamanya proses paparan di permukaan (Ahr, 2008)

19Hubungan Diagenesis Subaerial dengan Perubahan PorositasPengaruh Diagenesis Subaerial Terhadap Evolusi PorositasAhr (2008), membagi proses diagenesis menjadi dua jenis berdasarkan keterkaitannya dengan evolusi porositas, yaitu: Diagenesis yang meningkatkan porositasDiagenesis yang mereduksi porositas.

20Hubungan Diagenesis Subaerial dengan Perubahan PorositasDiagenesis yang meningkatkan porositasRekristalisasiPelarutanPelarutan berskala besarPenggantian (replacement)

21Hubungan Diagenesis Subaerial dengan Perubahan PorositasDiagenesis yang mereduksi porositasKompaksiRekristalisasiPenggantian (replacement)Sementasi

22Hubungan Kedalaman dengan Evolusi Porositas

Grafik hubungan porositas dengan kedalaman batuan karbonat berdasarkan batuan karbonat Florida Selatan (Schmoker, J.W. dan Halley, 1982, dalam Saller, 2013). 23Hubungan Kedalaman dengan Evolusi Porositas

Hubungan antara kedalaman dengan pembentukan porositas (Longman, 1982)24Hubungan Kedalaman dengan Evolusi Porositas

Hubungan antara kedalaman dengan reduksi porositas (Longman, 1982)25Identifikasi Karakteristik Diagenesa Subaerial di Bawah PermukaanIdentifikasi hasil diagenesa subaerial

SeismikIdentifikasi fitur-fitur kars berukuran besarInti batuanIdentifikasi poriLog konvensionalIdentifikasi paleosoil dan porositasImage logIdentifikasi tipe pori

26Tinjauan UmumStudi Kasus: Diagenesis Batuan Karbonat Formasi WonosariPenelitian ini merupakan kerjasama PT.Pertamina dengan Jurusan Teknik Geologi UGM

Penelitian terhadap model fasies dari batuan karbonat Tersier Formasi Wonosari, yang dikaitkan dengan proses diagenesis dan porositas sekunder yang berhubungan dengan eksplorasi migas pada reservoar batuan karbonat.

Lokasi penelitian memiliki luasan sekitar 320 km2 yang terletak pada jarak sekitar 60 km ke arah tenggara Yogyakrta dengan posisi 8 00 8 10 lintang selatan dan 110 28 27 - 110 38 27.

Formasi Wonosari mengalami diagenesis pada kondisi subaerial.27Proses Diagenesis Pada Formasi Wonosari

Data PermukaanData Bawah PermukaanProses diagenesis yang terjadi di permukaan dan di bawah permukaan pada Formasi Wonosari berdasarkan data sampel batuan.(Anonim, 1986)

Proses diagenesis yang dominan: neomorfisme dan pelarutan28Tipe Pori Pada Formasi Wonosari

Tipe pori yang dijumpai pada sampel batuan Formasi Wonosari (Anonim, 1986) Data PermukaanData Bawah PermukaanTipe pori yang dominan: Moldic dan Vug29Tipe Pori Pada Formasi Wonosari

Nilai porositas yang bervariasi untuk setiap fasies mulai dari 2 % hingga lebih dari 30 %. Namun rata-rata porositas bernilai lebih dari 10% 30RingkasanPorositas yang tinggi umumnya terbentuk pada lingkungan subaerial dimana proses pelarutan berjalan intensif.Seiring dengan bertambahnya kedalaman batuan karbonat oleh proses penguburan (burial), secara umum nilai porositasnya akan berkurang.Identifikasi reservoar bawah permukaan yang berasal dari hasil diagenesa di lingkungan subaerial dapat dilakukan dengan menggunakan data seismik, log konvensional, image log, serta sampel inti batuan.Contoh nyata daerah di Yogyakarta yang mengalami proses diagenesis pada lingkungan subaerial saat ini adalah Formasi Wonosari, Gunungkidul.31Daftar PustakaAhr, W.M., 2008, Geology of Carbonate Reservoirs: The Identification, Description, and Characterization of Hydrocarbon Reservoirs in Carbonate Rocks, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey Anonim, 1986, Reef Facies Model of the Wonosari Limestone in accordance with the Diagenetic Processes and secondary Porosity, Wonosari Area, Yogyakarta, Litbang EP-Pertamina Dinas Evaluasi dan Pengembangan Geologi, Jakarta.Arve Lny , 2006, Making Sense of Cabonate Pore Systems, AAPG Bulletin, v. 90, no. 9, pp. 13811405, Bergen.Boggs, Jr., S.Principles of Sedimentology and Stratigraphy 4th Edition, Pearson Prentice Hall, New Jersey.Cui, H., 2012, Carbonate Diagenesis : Stories Behind The Microscopic Images, Unpublished.Folk, R.L. 1959, Petrology of Sedimentary Rocks, Hemphill Publishing Company, Texas.Lindsay, R.F., 2010, Carbonate Porosity Families & Their Reservoir Potential, AAPG Annual Convention and Exhibition, New Orleans.Longman, M.W., 1982, Carbonate Diagenesis as a Control on Stratigraphic Traps, AAPG Fall Education Conference, Calgary.32Daftar PustakaMazzullo S.J., 2004, Overview of Porosity Evolution in Carbonate Reservoirs, Kansas Geological Society Bulletin, v. 79, nos. 1 and 2, Kansas.Moore, C.H., 2001, Carbonate Reservoirs: Porosity Evolution and Diagenesis in a Sequence Stratigraphic Framework, Elsevier Science B.V., Amsterdam.Park, R.K., A. Matter, dan Tonkin. P.C., 1995, Porosity Evolution in the Baturaja Carbonate of the Sunda Basin, , IPA 24th Annual Proceeding, Jakarta.Saller, A., 2013, Diagenetic Evolution of Porosity in Carbonates during Burial, AAPG Distinguished Lecture, Texas.Scoffin, T.P. , 1987, An Introduction to Carbonate Sediments and Rocks, Blackie & Son Ltd., Glasgow.Tomo, S, 1978, First Annual Carbonate Diagenesis Seminar, Department of Geology Applied Carbonate Research Program, Texas.Tucker, M.E., 2001, Sedimentary Petrology: An Introduction to the Origin of Sedimentary Rocks, Blackwell Science Ltd., Oxford.Tucker, M.E. dan P. Wright, 1990, Carbonate Sedimentology, Blackwell Science Ltd., Oxford.Wright, P. dan P. Harris, 2013, Carbonate Dissolution and Porosity Development in the Burial (Mesogenetic) Environment, AAPG Annual Convention and Exhibition, Pennsylvania.

33Diskusi & Pertanyaan34

Terima kasihFormasi Wonosari,Panggang, Gunung Kidul35