Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan...

16
TUGAS PAPER BATUBARA Disusun Oleh : NAMA : SYLVESTER SARAGIH NIM : DBD 111 0105 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS PALANGKA RAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN 2014

description

Makalah Batubara Jurusan Teknik Pertambangan Universitas Palangka Raya.

Transcript of Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan...

Page 1: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

TUGAS PAPER

BATUBARA

Disusun Oleh :

NAMA : SYLVESTER SARAGIH

NIM : DBD 111 0105

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS PALANGKA RAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

2014

Page 2: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

Essay :

1. Sebutkan dan jelaskan Lingkungan endapan batubara! (sebutkan sumbernya).

2. Bentuk-bentuk endapan batubara!

3. Klasifikasi dan jenis batubara (menurut siapa)!

4. Sebutkan minimal 5 (lima) cekungan pembentuk batubara dan pembawa formasi

batubara!

Alamat E-mail tugas : ([email protected])

Page 3: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

BATUBARA

Pengertian Batubara

Beberapa ahli telah mencoba memberikan definisi batubara yaitu:

a. Menurut Spackman (1958), Batubara adalah suatu benda padat karbonan

berkomposisi maseral tertentu.

b. Menurut The lnternational Hand Book of Coal Petrography (1963), Batubara

adalah batuan sedimen yang mudah terbakar, terbentuk dari sisa-sisa tanaman

dalam variasi tingkat pengawetan, diikat oleh proses kompaksi dan terkubur

dalam cekungan-cekungan pada kedalaman yang bervariasi, dari dangkal

sampai dalam.

c. Menurut Thiessen (1974), Batubara adalah suatu benda padat yang kompleks,

terdiri dari bermacam-macam unsur kimia atau merupakan benda padat

organik yang sangat rumit.

d. Menurut Achmad Prijono, dkk. (1992), Batubara adalah bahan bakar hydro-

karbon padat yang terbentuk dari tumbuh-tumbuhan dalam lingkungan bebas

oksigen dan terkena pengaruh temperatur serta tekanan yang berlangsung

sangat lama.

Dari beberapa sumber diatas, dapat dirangkum suatu definisi yaitu:

Batubara adalah berupa sedimen organik bahan bakar hidrokarbon padat yang

terbentuk dari tumbuh-tumbuhan yang telah mengalami pembusukan secara

biokimia, kimia dan fisika dalam kondisi bebas oksigen yang berlangsung

pada tekanan serta temperatur tertentu pada kurun waktu yang sangat lama.

Sampai pada abad ke 20, para ahli kimia hanya mengetahui sedikit

tentang komposisi dan struktur molekul dari beragam jenis batubara, dan

hingga 1920, mereka masih meyakini bahwa komposisi batubara terutama

didominasi oleh karbon yang dicampur dengan hidrogen, dan dengan

beberapa impurities(zat pengotor). Dua metode analisis dan pemisahan

batubara yang mereka gunakan, diantaranya adalah destilasi destruktif dan

Page 4: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

ekstraksi pelarut menunjukkan bahwa batubara hanya mengandung karbon,

dan konsentrasi hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur yang lebih sedikit.

Adanya kandungan senyawa anorganik seperti aluminium dan silikon oksida

akan menghasilkan abu pada hasil pembakaran batubara. Proses destilasi akan

menghasilkan tar, air, dan gas. Hidrogen merupakan komponen utama dari

gas yang dihasilkan, walaupun amonia, gas karbon monoksida dan dioksida,

benzen dan beberapa uap gas hidrokarbon juga terbentuk.

Gambar 1. Batubara dan Rumus bangun batubara (USGS, 2012)

Reaksi pembentukan batubara dapat diperlihatkan sebagai berikut :

5(C6H10O5) → C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O + 6CO2 + CO

(Cellulosa) (lignit gas metana air)

Sumber : (Sukandarrumidi,2006)

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.

Page 5: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

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 (Krevelen ,1993).

a. Proses pembentukan batu bara

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:

1) Tahap Diagenetik atau Biokimia (Penggambutan), dimulai pada saat

dimana tumbuhan yang telah mati mengalami pembusukan

(terdeposisi) dan menjadi humus. Humus ini kemudian diubah menjadi

gambut oleh bakteri anaerobic dan fungi hingga lignit (gambut)

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.

2) 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:

1) Pembusukan, bagian-bagian tumbuhan yang lunak akan diuraikan

oleh bakteri anaerob.

2) Pengendapan, tumbuhan yang telah mengalami proses pembusukan

selanjutnya akan mengalami pengendapan, biasanya di lingkungan

yang berair. Akumulasi dari endapan ini dengan endapan-endapan

sebelumnya akhirnya akan membentuk lapisan gambut.

Page 6: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

3) Dekomposisi, lapisan gambut akan mengalami perubahan melalui

proses biokimia dan mengakibatkan keluarnya air dan sebagian

hilangnya sebagian unsur karbon dalam bentuk karbondioksida,

karbonmonoksida, dan metana. Secara relatif, unsur karbon akan

bertambah dengan adanya pelepasan unsur atau senyawa tersebut.

4) Geotektonik, lapisan gambut akan mengalami kompaksi akibat adanya

gaya tektonik dan kemudian akan mengalami perlipatan dan patahan.

Batubara low grade dapat berubah menjadi batubara high grade

apabila gaya tektonik yang terjadi adalah gaya tektonik aktif, karena

gaya tektonik aktif dapat menyebabkan terjadinya intrusi atau

keluarnya magma. Selain itu, lingkungan pembentukan batubara yang

berair juga dapat berubah menjadi area darat dengan adanya gaya

tektonik setting tertentu.

5) Erosi, merupakan proses pengikisan pada permukaan batubara yang

telah mengalami proses geotektonik. Permukaan yang telah terkelupas

akibat erosi inilah yang hingga saat ini dieksploitasi manusia.

b. Faktor-Faktor Dalam Pembentukan Batubara

Faktor-Faktor dalam pembentukan batubara sangat berpengaruh

terhadap bentuk maupun kualitas dari lapisan batubara. Beberapa faktor

yang berpengaruh dalam pembentukan batubara adalah :

1) Material dasar, yakni flora atau tumbuhan yang tumbuh beberapa juta

tahun yang lalu, yang kemudian terakumulasi pada suatu lingkungan

dan zona fisiografi dengan iklim clan topografi tertentu. Jenis dari

flora sendiri amat sangat berpengaruh terhadap tipe dari batubara yang

terbentuk.

2) Proses dekomposisi, yakni proses transformasi biokimia dari material

dasar pembentuk batubara menjadi batubara. Dalam proses ini, sisa

tumbuhan yang terendapkan akan mengalami perubahan baik secara

fisika maupun kimia.

Page 7: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

3) Umur geologi, yakni skala waktu (dalam jutaan tahun) yang

menyatakan berapa lama material dasar yang diendapkan mengalami

transformasi. Untuk material yang diendapkan dalam skala waktu

geologi yang panjang, maka proses dekomposisi yang terjadi adalah

fase lanjut clan menghasilkan batubara dengan kandungan karbon

yang tinggi.

4) Posisi geotektonik, yang dapat mempengaruhi proses pembentukan

suatu lapisan batubara dari :

a) Tekanan yang dihasilkan oleh proses geotektonik dan menekan

lapisan batubara yang terbentuk.

b) Struktur dari lapisan batubara tersebut, yakni bentuk cekungan

stabil, lipatan, atau patahan.

c) Intrusi magma, yang akan mempengaruhi dan merubah grade dari

lapisan batubara yang dihasilkan.

PENJELASAN :

1. Lingkungan Pengendapan Batubara

Batubara terbentuk pada lingkungan pengendapan tertentu, dan sangat

berpengaruh pada penyebaran lateral, ketebalan, komposisi, serta kualitasnya.

Analisa lingkungan pengendapan menggunakan pendekatan yang dikemukakan

oleh Homes (1978). Home (1978) memberikan criteria cara untuk mengenali

lingkungan pengendapan antara lain barrier, back-barrier, lower delta plain,

transitional lower delta plain, dan upper delta plain-fluvial.

1. Lingkungan barrier : Lingkungan ini mempunyai peran penting, yaitu

menutup pengaruh oksidasi dari air laut dan mendukung pembentukan gambut

di bagian daratan. Kriteria utama mengenal lingkungan barrier adalah pada

hubungan lateral dan vertikal dari struktur sedimen dan pengenalan tekstur

batupasir. Kearah laut batupasir butirannya menjadi semakin halus dan

selang-seling dengan serpih gampingan merah kecoklatan sampai kehijauan.

Page 8: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

2. Lingkungan back barrier : Lapisan batubaranya tipis, pola sebaranya

memanjang sistem penghalang atau sejajar jurus lapisan, bentuk lapisan

melembar karena dipengaruhi tidal channel setelah pengendapan atau

bersamaan dengan proses pengendapan, kandungan sulfur tinggi, sehingga

tidak dapat ditambang. Urutan stratigarfi pada lingkungan back barrier

dicirikan oleh batulempung dan batulanau berwarna abu-abu gelap yang kaya

akan material organic, kemudian ditutupi oleh lapisan tipis batubara yang

tidak menerus atau zona sideritik dengan burrowing. Semakin ke arah laut

akan ditemukan batupasir kuarsitik sedangkan ke arah daratan terdapat

batupasir greywacke dari lingkungan fluvial – deltaic.

3. Lingkungan lower delta plain : Lapisan batubaranya tipis, kandungan sulfur

bervariasi, pola sebenarnya umumnya sepanjang channel atau jurus

pengendapan, bentuk lapisan ditandai oleh hadirnya splitting oleh endapan

crevasse splay, tersebar meluas cenderung memanjang jurus pengendapan

tetapi kemenerusan secara lateral sering terpotong channel bentuk lapisan

batubara. Endapan pada daerah ini didominasi oleh urutan butiran mengkasar

ke atas yang tebal. Pada bagaian atasnya terdapat batupasir dengan struktur

sedimen ripple mark.

4. Lingkungan transitional lower delta plain : Lapisan batubaranya tebal,

kandungan sulfur rendah. Ditandai oleh perkembangan rawa yang ekstensif.

Lapisan batubara tersebar meluas dengan kecenderungan agak memanjang

sejajar dengan jurus pengendapan. Splitting juga berkembang akibat channel

kontemporer dan washout oleh aktivitas channel subsekuen. Batuan sedimen

berbutir halus pada bagian bay fill sequences lebih tipis daripada di bagian

lower delta plain. Pada zona ini terdapat fauna air payau sampai laut dan

banyak ditemui burrowing.

5. Lingkungan upper delta plain – fluvial : Lapisan batubaranya tebal,

kandungan sulfur rendah, lapisan batubara terbentuk sebagai tubuh-tubuh pod

shaped pada bagian bawah dari daratan limpahan banjir yang berbatasan

dengan channel sungai bermeander. Sebaranya meluas cenderung memanjang

Page 9: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

sejajar kemiringan pengendapan , tetapi kemenerusan secara lateral sering

terpotong channel subsekuen. Urutan stratifigrafinya didominasi oleh tubuh

batupasir yang menerus dan untuk lingkungan backswamp, terdiri dari urutan

batubara, batulempung dengan banyak fosil tumbuhan dan sedikit moluska air

tawar, batulanau, batulempung, serta batubara.

Berdasarkan kendali lingkungan pengendapannya, maka lingkungan

back barrier dan lower delta plain cenderung tipis batubaranya. Sebaliknya

pada lingkungan transitional lower delta plain dan upper delta plain – fluival,

lapisan batubaranya relative tebal.

Sumber : (Indonesian Coal Mining Association, 1998)

2. Bentuk-bentuk Endapan Batubara

Lapisan batubara terbentuk berdasarkan bentuk lingkungan pengendapannya

dan struktur. Ada beberapa bentuk lapisan batubara, diantaranya adalah:

a. Endapan Batubara bentuk Horse Back

Dicirikan oleh perlapisan batubara dan batuan yang menutupinya melengkung

kearah atas akibat gaya kompresi.

Gambar 2. Endapan Batubara bentuk Horse Back

Page 10: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

b. Bentuk Clay Vein

Bentuk ini terjadi apabila diantara 2 bagian deposit batubara terdapat urat

lempung.

c. Bentuk Pinch

Dicirikan oleh perlapisan yang menipis dibagian tengah. Pada umumnya dasar

lapisan batubata merupakan batuan yang plastis.

d. Endapan Batubara bentuk Burreid Hill

Bentuk ini terjadi apabila didaerah dimana batubara semula terbentuk,

terdapat akumulasi sehingga lapisan batubara seperti “terintrusi”.

Gambar 3. Endapan Batubara bentuk Burreid Hill

e. Endapan Batubara Akibat Sesar

Bentuk ini terjadi apabila didaerah dimana deposit batubara mengelami seri

patahan.

Page 11: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

Gambar 4. Endapan Batubara Akibat Sesar

f. Endapan Batubara Akibat Lipatan

Bentuk ini terjadi apabila didaerah dimana deposit batubara mengalami

perlipatan.

Gambar 5. Endapan Batubara Akibat Lipatan

3. Klasifikasi dan Jenis Batubara

Klasifikasi dan Jenis Batubara Menurut ASTM

ASTM atau American Society for Testing and Material merupakan suatu

organisasi internasional yang mengembangkan standarisasi teknik untuk material,

produk, sistem, dan jasa. ASTM membagi batubara berdasarkan tingkat

pembatubaraanya. Urutan batubara dari tingkat tertinggi sampai terendah adalah

Page 12: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

anthracite, bituminous, sub-bituminous, dan lignite. Semakin tinggi kualitas

batubara, maka kadar karbon tetap (fixed carbon) akan meningkat sedangkan zat

terbang (volatatile matter) dan moisture (kelembaban) akan turun. Batubara

kualitas rendah seperti lignite dan sub-bituminous akan memiliki karbon tetap

yang rendah dan zat terbang dan kelembaban yang tinggi. Semakin tinggi jenis

batubara maka energi yang dihasilkan lebih besar dan bentuknya semakin keras

dan berwarna semakin hitam.

Tabel 1. Klasifikasi dan Jenis Batubara menurut ASTM

Page 13: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

4. Cekungan Batubara dan Pembawa Formasi Batubara

Penyebaran endapan batubara di Indonesia ditinjau dari sudut geologi sangat

erat hubungannya dengan penyebaran formasi sedimen yang berumur tersier yang

terdapat secara luas di sebagian besar kepulauan di Indonesia. Batubara di

Indonesia dapat dibedakan tiga jenis berdasarkan cara terbentuknya.

Pertama, batubara paleogen yaitu endapan batubara yang terbentuk pada

cekungan intramontain terdapat di Ombilin, Bayah, Kalimantan Tengah,

Sulawesi Selatan, dan sebagainya. Kedua, batubara neogen yakni batubara yang

terbentuk pada cekungan foreland terdapat di Tanjung Enim Sumatera Selatan.

Ketiga, batubara delta, yaitu endapan batubara di hampir seluruh Kalimantan

Timur.

Gambar 6. Cekungan Batubara di Indonesia

Cekungan yang mengandung batubara dan pembawa formasi batubara antara lain :

a. Cekungan yang mengandung batubara:

1) Cekungan Melawi ( Perbatasan dengan Kalimantan Barat),

2) Cekungan Barito ( Bagian Tengah – Selatan - Timur Kalimantan Tengah),

Page 14: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

3) Cekungan Kutai ( Bagian Utara - Timur Laut Kalimantan Tengah),

4) Cekungan Aceh Utara – Sumatera Utara

5) Cekungan Sumatera Tengah – Sumatera Selatan

b. Pembawa Formasi Batubara antara lain :

1. Formasi Tanjung

2. Formasi Berai

3. Formasi Warukin

4. Formasi Dahor

5. Endapan Kuarter (Aluvium).

Page 15: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

KESIMPULAN

Batubara adalah berupa sedimen organik bahan bakar hidrokarbon padat yang

terbentuk dari tumbuh-tumbuhan yang telah mengalami pembusukan secara

biokimia, kimia dan fisika dalam kondisi bebas oksigen yang berlangsung pada

tekanan serta temperatur tertentu pada kurun waktu yang sangat lama. Lingkungan

Endapan Batubara antara lain :

1. Lingkungan barrier,

2. Lingkungan back-barrier,

3. Lingkungan lower delta plain,

4. Lingkungan transitional lower delta plain, dan

5. Lingkungan upper delta plain-fluvial.

Bentuk endapan batubara antara lain : Endapan Batubara bentuk Horse Back,

Bentuk Clay Vein, Bentuk Pinch, Endapan Batubara bentuk Burreid Hill, Endapan

Batubara Akibat Sesar, dan Endapan Batubara Akibat Lipatan. Menurut ASTM atau

American Society for Testing and Material klasifikasi dan jenis batubara terdiri dari

anthracite, bituminous, sub-bituminous, dan lignite. Semakin tinggi kualitas batubara,

maka kadar karbon tetap (fixed carbon) akan meningkat sedangkan zat terbang

(volatatile matter) dan moisture (kelembaban) akan turun.

Batubara kualitas rendah seperti lignite dan sub-bituminous akan memiliki karbon

tetap yang rendah dan zat terbang dan kelembaban yang tinggi. Semakin tinggi jenis

batubara maka energi yang dihasilkan lebih besar dan bentuknya semakin keras dan

berwarna semakin hitam. Cekungan yang mengandung batubara dan pembawa

formasi batubara antara lain Cekungan Melawi ( Perbatasan dengan Kalimantan

Barat), Cekungan Barito ( Bagian Tengah – Selatan - Timur Kalimantan Tengah),

Cekungan Kutai ( Bagian Utara - Timur Laut Kalimantan Tengah), Cekungan Aceh

Utara – Sumatera Utara, Cekungan Sumatera Tengah – Sumatera Selatan. Sedangkan

pembawa formasi batubara antara lain : Formasi Tanjun, Formasi Berai, Formasi

Warukin, Formasi Dahor, Endapan Kuarter (Aluvium).

Page 16: Tugas batubara ii lingkungan dan bentuk endapan batubara, kalsifikasi dan jenis batubara, dan cekungan dan formasi batubara

DAFTAR PUSTAKA

1. http://kampungminers.blogspot.com/2013/10/pengenalan-batubara.html

2. http://www.indoenergi.com/2012/03/jenis-jenis-batubara.html

3. https://eyesbeam.wordpress.com/tag/klasifikasi-batubara.

4. http://bobbyinternisti.blogspot.com/2014/03/mengenal-batubara.html

5. Anonim. 2009. Batubara. URL : www.wikipedia.org [Online : 15 Oktober 2009]

6. Anonim. 2006. Litbang Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara. URL

: www.ilmubatubara.wordpress.com [Online : 15 Oktober 2009]

7. Erwan. Kelas dan Jenis Batubara. URL : www.tamangeologi.blogspot.com

[Online : 15 Oktober 2009]

8. Sukandarrumidi. 2008. Batubara dan Gambut. Yogyakarta : UGM Press.