TUGAS EKSPLORASI BATUBARAORIGIN OF COAL

Oleh :

Rizki Maulana ( 115.110.007)

Anggit WIjaya (115.120.001)

Ryan Ananda B.S (115.120.004)

Rizqa Dwi Agustin (115.120.005)

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UPN “VETERAN” YOGYAKARTA2015

Origin of Coal

Pendahuluan

Lapisan sedimen yang mengandung batubara atau gambut dapat ditemukan diseluruh

dunia pada rentang Paleozoic atas hingga sekarang. Batubara merupakan pengendapan dari

material tumbuhan pada lingkungan kusus. Pengendapan ini dipengaruhi oleh syn-sedimen dan

post-sedimen yang menhasilkan batubara yang nantinya dapat dikelaskan karena kerumitan

struktur yang berkembang. Genesa batubara telah dipelajari selama berabad-abad dimana belum

ada model yang bisa menjelaskan secara pasti terbentuknya dan tipe batubara. Banyak sekali

model yang dibangun untuk mengidentifikasi lingkungan pengendapan, tapi tidak ada satupun

yang dapat menjelaskan secara pasti tentang siklus alam pengendapan batubara seperti

kemenerusannya, sifat fisik dan karakteristik kimianya.

Sedimentasi dan Pola Pengendapan Batubara

Selama kurun waktu 35 tahun, rasa keingintahuan telah berkembang pesat dibidang

proses sedimentology, terutama mengenai karakteristik endapan fluvial dan lingkungan delta.

Bagian ini ditujukuan kusus untuk mempelajari pola pengendapan batubara. Hal ini mempunyai

tujuan untuk mempelajari lingkungan pengendapan batubara agar lebih bernilai ekonomis.

Dengan kata lain, dengan memahami bentuknya, morfologi dan kualitas dari batubara

merupakan dasar untuk perencaan masa depan dalam penambangan batubara. Meskipun studi

mengenai pembentukan batubara merupakan urutan kesekian, model yang digunakan untuk

membuat kejadiannya, distribusinya dan kualitas dari batubara masih sangat jauh dari akurat.

Model Pengendapan

Metode pengenalan model pengendapan sedimen untuk menjelaskan asal mula terjadinya

pengendapan batubara dan hubungannya dengan sedimen disekitarnya telah memperoleh

pencapaian dengan cara membandingkan lingkungan pengendapan gambut saat ini terbentuk dan

perlapisan batubara masa lampau. Cecil dkk (1993) menyarankan untuk menggunakan deskripsi

fisik dari pengendapan sedimen batubara daripada factor geologi yang mengontrol pengendapan

batubara. Mereka juga menyarankan bahwa model yang mengkombonasikan sedimentasi dan

tektonik dengan eustasi dan perubahan kimia belum bias dimanfaatkan secara maksimal. Model

jenis tersebut akan memberikan penjelasan yang mutakhir mengenai sifat fisik dan kimia proses

sedimentasi. Tradisi yang digunakan oleh beberapa pekerja berdasarkan cycloterm, yaitu sederet

perubahan siklus yang terjadi selama pengendapan. Model ini telah dikembangkan menjadi

kemenerusan lateral dan vertical terhadap perubahan pengenapan sedimen yang telah kita kenal

pada modern sekarang ini. Studi terbaru saat ini telah menggabungkan model pengendapan

dengan sistem sedimen darat modern. Meskipun begitu, model tradisional masuk digunakan ,

tetapi dihubungkan dengan pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan gambut dan

ketersediaanya.

Model Tradisional

Coastal barrier and Back barrier facies

Pada daerah dekat pantai, model pengendapan sedimen dikarakteristikan oleh batupasir

murni, dimana kearah laut semakin halus butirannya dimana terdapat sisipan lempung karbonat

merah atau hijau dan batuan karbonat lainnya dikarenakan pada lingkungan ini kaya akan fauna.

Pada pengendapan di darat, terbentuk endapan lempung abu-abu oleh fauna air payau, dan pada

daerah rawa marginal dimana vegetasinya lebih berkembang. Endapan batupasir tepi pantai telah

direkondisi ulang dan memungkinkan terdapat kuarsa yang lebih banyak daripada batupasirnya

sendiri pada lingkungan semacam itu. Hal semacam ini menghadirkan macam perlapisan :

pertama, lembar ekstensif dari perlapisan batupasir yang terendapkan dipermukaan, dapat di

interpretasikan “storm washover sands”. Yang kedua, batupasir yang membentuk irisan yang

memajang kea rah darat, dapat mencapai ketebalan lebih dari 6 meter, dan mempunyai

kemiringan kea rah landward dan silang siur, di interpretasikan sebagai dataran banjir

pengendapan delta. Ketiga, batupasir channel dimana dimana dapat terjadi pada 10 meter di

bawah endapan sedimen lainnya, di interpretasikan sebagai daerah channel pasang surut.

Pada daerah belakang pantai, pengendapan dikarakteristikan oleh mengkasar ke atas

(coarsening-upward), organic-rich grey shale, batulanau tipis dan batubara yang tidak menerus.

Lapisan ini berada pada zona bioturbation, bersamaan dengan ikatan dan peresapan besi karbonat

( sideric ironstone ). Kehadiran lapisan semacam ini berkisar antara 20 – 30 meter ketebalannya

dan 5 – 25 km panjangnya.

Lower Delta Plain Facies

Pengendapan dataran delta bawah di dominasi oleh perlapisan coarsening upward dari

batulempung dan batulanau, berkisar antara 15 hingga 55 m ketebalannya, dan 8 hingga 110 km

pelamparannya. Bagian bawah pada lapisan ini dicirikan oleh batulempung berwarna abu gelap

hingga hitam dengan distribusi batugamping dan siderite yang tidak biasanya. Pada bagian

atasnya, batupasir sangat banyak, dicerminkan oleh peningkatan energi dari perairan dangkal

yang mempengaruhi pengendapan sedimen. Dimana pantai merupakan lingkungan yang baik

untuk tempat tumbuhnya tanaman, batubara terbentuk. Tetapi, jika daerah pantai tidak

mendukung, bioturbation, batuan siderite dan batulanau yang akan terbentuk. Perlapisan

pengkasaran keatas inilah di pengaruhi oleh creavase-splays. Pada karbonat di amerika,

pengendapan creavase-splay dapan mencapai lebih dari 10 m tebalnya da 30 hingga 8 km

luasnya.

2.1. TAHAP PEMBENTUKAN BATUBARA

Dua tahap penting yang dapat di bedakan untuk mempelajari genesa batubara adalah gambut

dan batubara. Dua tahap ini merupakan hasil dari suatu proses yang berurutan terhadap bahan

dasar yang sama (tumbuhan). Menurut wolf – 1984, secara definisi dapat diterangkan sebagai

berikut:

A. Gambut

Adalah batuan sedimen organik yang dapat terbakar, berasal dari tumpukan hancuran atau

bagian dari tumbuhan yang terhumifikasi (proses pembentukan asam humin) dan dalam

kondisi tertutup udara – umumnya di bawah air – tidak padat, dengan kandungan air lebih

dari 75 % berat Ar ( Ah received = berat pada saat diambil di lapangan ) serta kandungan

mineral lebih kecil dari 50 % dalam kondisi kering.

B. Batubara

Adalah batuan sedimen (padatan) yang dapat terbakar, berasal dari tumbuhan, berwarna

coklat sampai hitam. Sejak pengendapannya mengalami terkena proses fisika dan kimia yang

mengakibatkan pengkayaan kandungan karbon.

Berdasarkan klasifikasi Badan Standardisasi Nasional Indonesia tentang batubara,

pengertian endapan batubara adalah : Endapan yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa-sisa

tumbuhan yang telah mengalami kompaksi, ubahan kimia dan hampir proses metamorfosis

oleh panas dan tekanan selama waktu geologi, yang berat kandungan bahan organiknya lebih

dari 50% atau volume bahan organik tersebut termasuk kandungan lengas bawaan ( inherent

moisture) lebih dari 70 %”.

Untuk menjadi batubara, ada beberapa tahapan yang harus di lewati oleh bahan dasar

pembentuknya. Pada tiap tahapan ada proses yang terjadi dan proses-proses tersebut

tergantung kepada banyak faktor.

David White, (1961) mengatakan bahwa tahap perubahan tanaman yang mati menjadi

batubara secara fisik dan kimiawi di tunjukan oleh hal – hal seperti :

Selley (1976) mengatakan “maturation” atau “coalification” merupakan pertukaran unsur

tanaman yang terjadi sesudah tanaman itu mati dan terendapkan. Pendewasaan

(“maturation”), terjadi dalam dua tahap yaitu tingkat gambut (“peat stage”) dan tingkat

timbunan (“burial stage”).

Pada fase gambut terjadi perubahan biogenik, batang-batang tanaman yang mati terurai

secara biokimia dan ketika terkubur mengalami pertambahan beban dari sedimen diatasnya

serta mengalami peningkatan temperaturnya membuatnya dewasa secara dinamotermal

sehingga lambat laun gambut berubah menjadi batubara.

Tahap gambut merupakan syarat mutlak untuk pembentukan batubara. Dalam keadaan

normal tumbuhan mati yang tersingkap di udara akan hancur oleh proses oksidasi dan oleh

organisme, terutama fungi dan bakteri anaerob.

Bila tumbuhan tertimbun dalam rawa sehingga jenuh air, maka terdapat beberapa

kemungkinan perubahan. Bakteri aerobik yang membutuhkan oksigen akan segera mati

seiring dengan berkurangnya oksigen dalam rawa. Sementara itu, bakteri anaerob yang tidak

membutuhkan oksigen akan muncul dengan fungsi yang sama, yaitu menguraikan unsurunsur

tanaman.

Jika keadaan air rawa tenang maka hasil kegiatan bakteri tidak akan hilang dan terkumpul di

atasnya. Akibatnya, lingkungan rawa menjadi tidak bersih, aktifitas bakteri menjadi terbatas

dan peruraian tumbuahan sisa kemudian berhenti. Pada tingkat ini hasilnya disebut peat (

gambut ).

Jika gambut dialiri air maka bahan-bahan penghambat mejadi hilang terbawa aliran dan

peruraian berlangsung lagi dan kemungkinan gambut tidak terbentuk. Jika endapan gambut

tidak teraliri lagi, akan tetapi terkubur oleh lapisan sedimen halus yang sifatnya kedap air (

“impermeable”) maka pengawetan secara alami mungkin terjadi. Bila proses ini berlangsung

berulang –ulang maka akan terbentuk perlapisan batubara.

Faktor-faktor lain yang mengontrol pembetukan gambut :

Kelembaban yang berlebihan (“exces moisture”)

Pengiriman zat makan (“suply of nutrients”)

Derajat keasaman atau alkalinitas

Potensial oksidasi reduksi (redoks).

Kelembaban yang berlebihan menyebebkan oksidasi berjalan pelan, kecepatan dari

pembusukan lambat dan gambut cenderung tertimbun terus. Keasaman dari medium sekitar

di pengaruhi oleh kandungan kapur ( CaCO3 ) dalam air.

Menuru White (1908), terdapat dua tahap dalam pembentukan batubara, yaitu:

1. Tahap Biokimia / peatifikasi.

2. Tahap Dinamokimia/Metamorfisme.

2.1.1. TAHAP BIOKIMIA / PEATIFIKASI

Tahap ini merupakan proses perubahan dari bahan tumbuhan – tumbuhan yang mengalami

pembusukan dan kemudian terakumulasi hingga membentuk peat ( gambut ). Pada tahap ini

adanya aktifitas mikroorganisme dan partikel – partikel bakteri terhadap material tumbuh –

tumbuhan akan menyebabkan adanya oksigen yang cukup memadai. Pada tahap awal ini bila

menguntungkan, akan terbentuk Peat yang berwarna hitam gelap atau dengan struktur amorf.

Dan jika kurang menguntungkan akan terbentuk peat yang mengandung material – material

kayu dan material – material lain yang tidak teruraikan ( tidak mengalami dekomposisi )

dengan warna coklat.

Dengan demikian peat merupakan tahap awal dalam pembentukan batubara yang merupakan

pemadatan dari bahan tumbuh –tumbuhan yang mengalami pembusukan dan terakumulasi.

Bahan utama dari tumbuh tumbuhan yang menghasil kan peat disebut selulose (C₆H₁₀O₅),diman proses kimia nya adalah sebagai berikut : C H O +6 O ₆ ₁₀ ₅ ₂ ----> 6 CO +5 H O₂ ₂

Menurut Thiessen dan Strikler (1934) bahwa bakteri aerobik dan anaerobik dapathidup di rawa /paya dengan kedalaman maksimal 9 feet. Actinomyces dan fungi(jamur) terdapat pada lapisan bagian atas dan tidak diketemukan pada kedalaman dibawah 4 feet.Proses terjadinya pembusukan di pengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain :Temperatur airSirkulasi airJumlah oksigen dalam air (O sedikit. Pembusukan lebih cepat).₂

Jumlah toxin ada dalam air (toxin adalah kotoran dari bakteri), karena jika

toxin terlalu banyak dalam air dapat meracuni bakterinya sendiri, sehinggaaktifitas pembusukan terhenti.2.2. MOOR

Moor adalah lapisan gambut dengan ketebalan minimun 30 cm (dalam hal tertentu lumpur

juga termasuk di dalamnya).

Gambut terjadi akibat penumpukan sisa tumbuhan yang tidak secara keseluruhan berwarna

kemerah-merahan/teroksidasi terjadi di bawah kondisi basah (di bawah air), sehingga tidak

seluruhnya berhubungan dengan udara.

Menurut Ilmu tanah gambut adalah sedimen yang mengandung lebih besar dari 30 %

substansi organik dalam kondisi kering. Sedangkan menurut pengertian yang lebih baru lagi,

ada tiga kategori yang didasarkan pada temperatur pemanasan 5000 C. Disebut Moor kalau

pada temperatur tersebut kehiangan berat 75 – 100 %. Kalau kehilangan berat 15 – 75 %

disebut Anmoor, sedang kalau kehilangan berat 0 – 15 %, maka disebut mineral atau tanah.

Beberapa kemungkinan bentuk morfoogi moor (sebagai contohnya adalah daerah Eropa

Barat) dapat dilihat pada gambar 2.1. Dilihat dari permukaannyamaka moor dapat dibagi

menjadi dua, yaitu : Hochmoor dan Niedermoor. Jenis tumbuhan yang hidup umumnya

berbeda pada masing-masing tie moor. Pada niedermoor biasanya tumbuh rumput-rumputan

dengan daun yang lebar dan tumbuhan perdu (sehingga pada musim semi dan pada musim

panas kelihatan sangat hijau). Sementara hochmoor ditumbuhi oleh jenis tumbuhan yang

sangat terbatas (lumut dan rumput dengan daun yang kecil). Untuk daerah yang beriklim

sedang maka hochmoor ditumbuhi oleh Sphagnum dan untuk daerah tropis ditumbuhi oleh

hutan lebat dengan bermacam tumbuhan.

2.2.1 NIEDERMOOR/ LOWMOOR

Niedermoor terbentuk pada lingkungan yang kaya akan bahan makanan (eutrop) atau pada

suatu bagian perairan (danau) yang menjadi darat (Verlandung Nahrstofffreicher Gewasser),

dimana kaya akan makanan bagi tumbuhan sebagai penyebab berlimpahnya/ tumbuh subur

vegetasi.

Air tanah atau laut yang bergerak bisa mengakibatkan suatu penghanuran yang cepat dari

tumbuhan yang teah mati, sehingga penumpukkan gambut menadi lambat. Dalam hal ini

gambut sangat basah/ banyak air. Permukaan moor dalam jangka waktu yang lama tertutup

air (periode dalam setahun), sehingga jenis tumbuhan yang hidup disini menyesuaikan diri.

Sering permukaan moor datar atau cekung. Hanya moor di lereng gunung bisa murung

permukaannya. Moor ini tidak secara langsung tergantung pada air hujan, karena supply

airnya bisa dari daerah sekitarnya berupa sungai atau air tanah.

Gambar 2.3.

2.2.2 HOCHMOOR/ HIGHMOOR

Hochmoor bisa mencapai beberapa meter dari permukaan tanah dengan bentuk yang

cembung. Moor ini tidak tergantung pada air tanah atau air kolam karena moor ini

mempunyai sistem air tersendiri yang tergantung hanya pada air hujan. Moor ini terjadi

akibat neraca air yang positif (penguapan lebih kecil dari uap hujan) sehingga air huan

tersimpan dalam gambut. Akibatnya pH menjadi lebih kecil dan miskin akkan oksigen.

Dengan demikian penghancuran sisa yumbuhan menjadi terhambat (penumpukkan gambut

menjadi cepat). Karena miskin akkan bahan makanan maka disebut Ombrotoph.

2.3. SEAM BATUBARA

Di dalam batuan pembaa batubara, seam batubara merupakan lapisan tunggal dari batubara

yang sebenarnya, batas atas disebut atap (roof) dan atas baah disebut lantai (floor). Batuanbatuan

yang terdapat pada atap dan lantai mempunyai hubungan yang erat dengan

pengendapan batuan tersebut.

Bagian lantai biasanya merupakan batulempung, dicirikan dengan tidak dijumpainya jejakjejak

perlapisan atau laminasi yang bersifat karbonatan. Ketebalan dari bagian lantai

mempunyai variasi yang besar, mulai dari beberapa miimeter sampai beberapa meter.

Bagian atap biasanya kurang seragam dan lebih bervariasi jika dibandingkan dengan bagian

lantai. Batas antara lapisan batubara dengan atap dapat bersifat tegas maupun berangsur.

Seam batubara jarang terdiri dari batubara murni seluruhnya, biasanya lapisan yang tipis dari

mineral-mineral (umumnya silt dan shale) bertindak sebagai sisipan dan disebut sebagai dirth

bands atau shale parting. Lapisan tipis setebal beberapa milimeter sampai centimeter

tersebut dapat berkembang sehingga seam batubara terpisah menjadi dua lapisan atau lebih

(splitting).

2.4. FAKTOR PEMBENTUKAN BATUBARA

Batubara terbentuk dengan cara yang sangat kompleks dan memerlukan waktu yang sangat

lama (dibawah pengaruh fisika,, kimia, maupun keadaan geologi). Untuk memahami

bagaimana batubara terbentuk perlu diketahui dimana batubara terbentuk dan faktor-faktor

yang akan memengaruhinya, serta bentuk lapisan batubaranya. Selalu perlu diingat

pembentukan batubara umumnya terjadi disekitar lingkungan paralik atau limnik dan ditepi

pantai. Berikut ini 2 macam teori yang menjelaskkan tempat terbentukknya batubara

2.4.1. TEMPAT TERBENTUKNYA BATUBARA

Pembentukan batubara di alam secara teoritis digolongkan dalam dua kategori kemungkinan,

yang dikenal sebagai :

1. Teori Insitu

Teori ini mengatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara, terbentuknya

ditempat dimana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian maka setelah

tumbuhan tersebut mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan

sedimen dan mengalami proses pembatubaraan (coalification). Jenis batubara yang terbentuk

dengan cara ini mempunyai penyebaran luas dan merata, kualitasnya lebih baik karena kadar

abunya relatif kecil. Batubara yang terbentuk seperti ini di Indonesia terdapat di lapangan

batubara Muara Enim (Sumatera Selatan).

2. Teori Hanyutan (Drifting)

Teori ini menyebutkan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubarateradinya ditempat

yang berbeda dengan tempat tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dengan demikian

tumbuhan yang telah mati diangkut oleh media air dan berakumulasi disuatu tempat, tertutup

oleh batuan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang terbentuk

dengan cara ini mempunyai penyebaran tidak luas, tetapi dijumpai di beberapa tempat,

kualitas kurang baik karenabanyakk mengandung material pengotor yang terangkkutbersama

selama proses pengangkutan dari tempat asal tanaman ke sedimentasi. Batubara yang

terbentuk seperti ini di Indonesia didapatkan di lapangan batubara delta Mahakam purba,

Kalimantan Timur.

2.5. PROSES PALEOGRAFI DAN PALEOKLIMAT

Pembentukan batubara merupakan proses yang komplek yang harus dinilai dan dipelajari dari

segala segi. Sekitar sepuuh macam proses yang berbeda satu dengan lainnya, yang

merupakan proses geologi, paleografi dan bersifat paleoklimatis. Semua itu merupakan

penyebab terbentuknya batubara dalam suatu cekungan. Proses-proses diatas saling

mempengaruhi dan juga saling tergantungsatu dengan lainnya.

Akumulasi batubara hanya dapat terjadi bila terdapat keseimbangan yang tepat dari

parameter-parameter yang banyakl itu. Kesepuluh macam faktor yang berpengaruh tersebut

adalah :

1. Posisi geotektonik

2. Topografi (morfologi)

3. Iklim

4. Penurunan

5. Umur geologi

6. Tumbuh-tumbuhan

7. Dekomposisi

8. Sejarah sesudah pengendapan

9. Struktur cekungan batubara

10. Metamorfosis organik

1. Posisi Geotektonik

Posisi geotektoni adalah suatu tempat yang keberadaannya dipengaruhi oleh gaya-gaya

tektonik lempeng. Dalam pembentukan cekungan batubara, posisi geotektonik merupakan

faktor yang dominan. Posisi ini akan mempengaruhi iklim lokkal dan morfologi cekungan

pengendapan batubara maupun kecepatan penurunannya. Pada fase terakhir, posisi

geotektonikmempengaruhi proses metamorfosa organik dan struktur dari lapangan batubara

melalui masa sejarah setelah pengendapan berakhir.

2. Topografi

Morfologi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan

penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk. Topografi mungkin mempunyai

efek yang terbatas terhadap iklim dan keadaannya bergantung pada posisi geotektonik.

3. Iklim

Kelembaban memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor

pengontrol pertumbuhan flora dalam kondisi yang sesuai. Iklim tergantung pada posisi

geotektonik. Temperatur yang lembab pada ili tropis dan sub tropis umumnya sesuai untuk

pertumbuhan flora dibandingkan wilayah yang lebih dingin. Hasi pengkajian menyatakan

bahwa hutan rawa tropis mempunyai siklus pertumbuhan setiap 7 hingga 9 tahun, dengan

ketinggian pohon sekitar 30 m. Sedangkan pada iklim yang lebih dingin ketinggian pohon

hanya mencapai 5 hingga 6 m dalam selang waktu yang sama.

4. Penurunan

Penurunan cekungan batubara dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan

pengendapan gambut seimbang akan dihasilkan endapan batubara tebal. Pergantian

transgresi dan regresi mempengaruhi pertumbuhan flora dan pengendapannya. Hal tersebut

menyebabkan adanya infitrasi material dan mineral yang mempengaruhi mutu dari batubara

yang terbentuk.

5. Umur Geologi

Proses geoogi menentukan berkembangnya evolusi kkehidupan berbagai macam tumbuhan.

Masa perkembangan geologi secara tidak langsung membahas sejarah pengendapan batubara

dan metamorfosa organik. Makin tua umur batuan makin dalam penimbunan yang terjadi,

sehingga terbentuk batubara yang bermutu tinggi. Tetapi pada batubara yang memiliki umur

geologi lebih tuaselalu ada deformasi tektonik yang membentuk struktur dan perlipatan atau

patahan pada lapisan batubara. Disamping itu faktor erosi akan merusak semua bagian dari

endapan batubara.

6. Tumbuhan

Flora merupakan unsur utama pembentu batubara. Pertumbuhan dari flora terakumulasi pada

suatu lingkungan dan ona fisiografi dengan ilim dan topografi tertentu. Flora merupaka faktor

penentuterbentuknya berbagai tipe batubara. Evolusi dari kehidupan menciptakan kondisi

yang berbeda selama masa sejarah geologi. Mulai dari Paleozoikum hingga Devon, flora

belum tumbuh dengan baik. Setelah Devon pertama kali terbentuk lapisan batubara di daerah

laguna yang dangkal. Periode ini merupakan titik awal dari pertumbuhan flora secara

besarbesaran

dalam waktu singkat pada setiap kontinen, hutan tumbuh dengan subur selama masa

karbon. Masa Tersier merupakan perkembangan yang sangat luas dari berbagai jenis

tanaman.

7. Dekomposisi

Dekomposisi fflora yang merupakan bagian transformasi biokimia dari organik merupakan

titik awal untu seluruh alterasi. Dalam pertumbuhan gambut sisa tumbuhan akan mengalami

perubahan, baik secara fisik maupun kimiawi. Setelah tumbuhan mati proses degradasi

biokimia lebih berperan. Proses pembusukan (decay) akan terjadi oleh kerja mikkrobiologi

(bakteri anaerob). Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen menghancurkan bagian

yang lunak dari tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati. Dari proses diatas terjadi

perubahan dari kayu menjadi lignit dan batubara bitumen. Dalam suasana kekurangan

oksigen terjadi proses biokimia yang berakibat keluarnya air ( H2O) dan sebagian unsur

karbon akan hilang dalam bentukk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan

metan (CH4). Akibat pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif unsur karbon akan

bertambah.kecepatan pembentukan gambut akan bergantung pada kecepatan perkembangan

tumbuhan dan proses pembusukkan. Bila tumbuhan tertutup oeh air dengan cepat, maka akan

terhindar dari proses pembusukan, tetapi terjadi proses desintegrasi atau penguraian oleh

mikrobiologi. Bila tumbuhan yang telah mati terallu lama berada di udara terbuka, maka

kecepatan pembentukan gambut akan berkurang sehingga hanya bagian keras saa tertinggal

yang menyulitkan penguraian oleh mikrobiologi.

8. Sejarah Sesudah Pengendapan

Searah cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geotektonik yang

mempengaruhi perkkembangan batubara dan cekkungan batubara. Secara singkat terjadi

proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut. Disamping itu

sejarah geologi endapan batubara bertanggung jawab terhadap terbentuknya struktur

cekungan batubara, berupa perlipatan, pensesaran, intrusi magmatik dan sebagainya.

9. Struktur Cekungan Batubara

Terbentuknya batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami deformasi oleh gaya

tektonik, yang akan menghasikan lapisan batubara dengan bentuk-bentuk tertentu. Disamping

itu adanya erosi yang intensif menyebabkan bentuk lapisan batubara tidak menerus.

10. Metamorfosa Organik

Tingkat kedua dalam pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh

sedimen baru. Pada tingkat ini proses degradasi biokimia tidak berperan lagi tetapi lebih

didominasi olehproses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya perubahan gambut

menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini terjadi pengurangan air lembab,

oksigen dan zat terbang (seperti CO2, CO, CH4, dan gas lainnya) serta bertambahnya

proosentase karbon adat, belerang, dan kandungan abu. Pperubahan mutu batubar

diakibatkkan oleh faktor tekanan dan waktu. Tekanan dapat disebabkan oeh lapisan sedimen

penutup yang sangat tebal atau karena tektonik. Hal ini menyebabkan bertambahnya tekanan

dan percepatan proses metamorfosa organik. Proses metamorfoosa organik akan dapat

mengubah gambut menjadi batubara sesuai dengan perubahan sifat kimkia, fisik, dan

optiknya.

2.6. REAKSI PEMBENTUKAN BATUBARA

Batubara tebentuk dari sisa tumbuhan mati dengan komposisi utama dari cellulosa. Proses

pembentukan batubara atau coalification yang dibantu ffaktor fisika, kimia alam akan

mengubah cellulosa menjadi lignit, subbitumen, dan antrasit. Reaksi pembentukan batubara

dapat digambarkan sebagai berikut :

Gas-gas yang terbentuk selama proses coalification akan masuk kedalam celah-celah vein

batulempung dan ini sangat berbahaya. Gas metan yang sudah terakumulasi di dalam celah

vein, terlebih-lebih apabila terjadi kenaikan temperatur, karena tidak dapat keluar sewaktuwaktu

dapat meledak dan terjadi kebakaran. Oleh sebab itu mengetahui bentuk deposit

batubara dapat menentukan cara penambangan yang akan dipilih dan juga meningkatkan

keselamatn kerja.

Proses Coalification/ Pembatubaraan

Merupakan respon dari material organik terhadap perubahan yang sangat lambat dari

temperatur (kenaikan temperatur).

Proses Carbonization/ Pengarangan

Pada prooses ini perubahan temperatur terjadi sangat cepat.

2.7. TERBENTUKNYA LAPISAN TEBAL

Lapisan batubara tebal merupakan depposit batubara yang mempunyai nilai ekonomis tinggi.

Salah satu syarat pembentukan lapisan batubara tebal adalah apabila terdapat suatu cekungan

yang karena adanya beban pengendapan bahan-bahan pembentuk batubara di atasnya

menyebabkan dasar cekungan tersebut turun secara perlahan-lahan.

Cekungan ini umumnya terdapat di daerah rawa-rawa (hutan bakau) atau di tepi pantai. Dasar

cekungan yang turun secara perlahan-lahan dengan pembentukan batubara memungkinkan

ppermukaan air laut akan tetap pada kondisi rawa stabil. Apabila karena proses geologi, dasar

cekungan turun secara ceat, maka air laut akan masuk ke dalam cekungan sehingga

mengubah kondisi rawa menjadi kondisi laut.

Akibatnya di atas lapisan pembentuk batubara akan terendapkan lapisan sedimen laut, antara

lain batugamping. Pada tahap selanjutnya akan terjadi kembali pengendapan batulempung

yang memungkinkan untuk kembali terbentuk kondisi rawa. Proses selanjutnya adalah akan

terkumpul dan terendapkannya bahan-bahan pembentuk batubara (sisa tumbuhan) di atas

batulempung. Demikian seterusnya sehingga terbentuk lapisan batubara dengan diselingi oleh

“lappisan antara” berupa batugamping dan batulempung. Tidak jarang dijumpai pada lapisan

batubara adanya “lapisan antara” berupa batulempung yang disebut sebagai clay band atau

clay parting.

2.8. BENTUK LAPISAN BATUBARA

Bentuk cekungan, proses sedimentasi, prooses geologi selama dan sesudah proses

pembatubaraan akan menentukan lapisan batubara. Mengetahui bentuk lapisan batubara

sangat menentukan dalam menghitung cadangan dan merencanakan cara

penambangannya.berikut ini beberapa bentuk dari lapisan batubara

1. Bentuk Hoorse Back

Bentuk ini dicirikan oleh perlapisan batubara dan batuan yang menutupinya melengkung ke

arah atas akibat gaya kompresi. Ketebalan ke arah lateral lapisan batubara emungkinan sama

ataupun menjadi lebih keci atau menipis.

2. Bentuk Pinch

Bentuk ini dicirikan oleh perlapisan yang menipis di bagian tengah. Pada umumnya dasar

dari lapisan batubara merupakan batuan yang plastis, misalnya batulempung, sedang di atas

lapisan batubara secara setempat ditutupi oleh batupasir yang secara lateral merupakan

pengisian suatu alur.

Gambar 2.7

3. Bentuk Clay Vein

Bentuk ini terjadi apabila diantara 2 bagian deppsit batubara terdapat urat lempung. Bentukan

ini terjadi apabila pada satu seri deposit batubara mengalami patahan, kemudian pada bidang

patahan yang merupakan rekahan terbuka terisi oleh material lempung atau pasir.

4. Bentuk Burried Hill

Bentuk ini terjadi apabila di daerah dimana batubara semua terbentuk, terdapat suatu

kulminasi sehingga lapisan batubara seperti terintrusi (diterobos).

5. Bentuk Fault

Bentuk ini terjadi apabila di daerah dimana deposit batubara mengalami beberapa seri

patahan. Keadaan ini akan mangacaukan di dalam perhitungan cadangan, akibat adanya

perpindahan ppperlapisan akibat pergeseran ke arah vertikal.

Dalam melakukan eksplorasi batubara di daerah yang banyak gejala patahan harus

dilakukkan dengan tingkat etelitian yang tinggi. Pada daerah seperti ini disamping kegiatan

pemboran, maka penyelidikan geofisika sangat membantu di dalam melakukan interpretasi

dan korelasi lubang pemboran.

6. Bentuk Fold

Bentuk ini terjadi apabila di daerah dimana depsit batubara mengalami perlipatan. Main

intensif gaya yang bekerja, pembentukan perlipatan akkan semakin kompleks. Dalam

melakukkan eksplorasi batubara di daerah yang banyak gejala perlipatan, apalagi bila di

daerah tersebut juga terjadi patahan, harus dengan ketelitian yang tinggi. Untuk daerah seperti

ini disamping kkegiatan pemboran, maka penyelidikan geofisika sangat membantu di dalam

melakukan interpretasi dan korelasi antar lubang pemboran.