08. bumi sebagi sdm

7/30/2019 08. Bumi sebagi SDM

1/76

MINERAL & ENERGI RESOURCES

PIK DAN SDM

Firdaus Sulaiman ([email protected])


2/76

Bahan Bakar Fosil

Bahan Bakar Fosil adalah energi yang berasal darikehidupan organik purba

Minyak

Gas Alam

Batu bara Aspal


3/76

Fossil fuels (hydrocarbons)

Minyak dan Batubara

Molekul organik kompleks dengan C, H, N, and S

Umumnya, pembakaran akan melepaskan CO2(greenhouse gas) dan pulutan lainnya seperti S

(acid rain) and debu logam

Natural gas

Sebagian besar methana (CH4)

Pembakaran lebih bersih daripada batubara danminyak

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O


4/76

Batubara


5/76

Batubara

Formasi Deposit Batubara

Batubara terbentuk dari sisa-sisa tanamandarat, bukan dari organisme laut

Rawa dengan pepohonan yang lebatmerupakan sumber batubara yang baik

Diperlukan kondisi anaerobik untuk merubahpepohonan yang tumbang dan daun-dauan

yang kering menjadi batubara


6/76

Proses terbentuknya batubara

Gambut Awal mula bentukan batubara Terbentuk di permukaan

Lignit bentuk lunak batubara (coklat)

Bitumen varietas keras batubara Antrasit varietas terkeras batubara

Batubara keras memberikan panas lebihbanyak

Umumnya semakin lama terbentuk makasemakin tinggi kelas batubara

Batubara adalah sumber daya tak terbarukan


7/76

Lignite

Peat

Bituminous

coal

Plant matter gets buriedand heated into better coal

Anthracite

Proses terbentuknya batubara


8/76

Kualitas Batubara

Increasing burial/metamorphism, increasing carboncontent, increasing heat value

Plant materials

Peat Lignite (v. soft coal)

Subbituminous and bituminous (soft coal)

Anthracite (hard coal)


9/76

Penambangan Batubara

Underground mineStrip mine


10/76

Dampak Lingkungan Penggunaan Batubara

Menghasilkan karbon dioksida yang melimpah ketikadalam proses pembakaran

Karbon dioksida adalah gas rumah kaca

Melepaskan sulfur sebagai sulfur dioksida ke atmosfer saat

terbakar Hujan Asam: sulfur dioksida ini merupakan racun dan

apabila bersenyawa dengan air atmosfer akanmenghasilkan asam sulfat

Abu pembakaran batubara sekitar 20% dari volumebatubara.

Sering mengandung logam beracun seperti seleniumdan uranium


11/76

Dampak Lingkungan Penambangan Batubara

Tambang bawah tanah batu bara berbahaya, Tambang dapat runtuh

Penambang dapat menderita penyakit paru daridebu batu bara atau kanker dari gas radon yang

merupakan ikutan batubara

Ledakan dapat terjadi dari kantong-kantong gasalam

Strip mining berhubungan langsung dengan cuaca

Hujan air dan udara kontak langsung denganbelerang pada lapisan batubara atau batuanlimbah akan menghasilkan asam sulfat


12/76

Minyak dan Gas Alam

Petrolum: senyawa kimia kompleks termasukminyak dan gas alam

Minyak: suatu senyawa hidrokarbon cair

Gas Alam: senyawa hidrokarbon gas palingumum methane (CH4)


13/76

Minyak dan Gas Alam

Occurrence of Oil & Gas

Oil pool

Source rock

Reservoir rock Trap- structural trap; stratigraphic trap

Deep enough burial

Oil field


14/76

Proses bentukan Petroleum

Reefs Plants Microorganisms

Accumulation oforganic material

Buried and preservedin oxygen-poorconditions

Buried and heatedto right temp.


15/76

Organic converted into kerogen (thick substance with longchains of hydrocarbons) then to lighter oil by breaking uplong chains

Ideal temperature to make oil is ~60 to 120C; gas

favored by higher temperatures

Proses bentukan Petroleum


16/76

Bentukan Deposit Minyak dan Gas Alam

Material organik yang kaya dengan karbon danhidrogen, terakumulasi dan terpendam

Cepatnya terpendam membantu penguraian materialorganik tersebut dan melindungi dari reaksi oksigen dan

reaksi biologis yang akan menghancurkan pembentukanhidrokarbon

Sumber material organik adalah organisma mikroskopikyang melimpah di dasar laut

Organisma mati dan dan mengendap didasr laut Beberapa gas alam diperoleh dari terpendamnya

jumlah besar tanaman di dasar laut.


17/76

Material Organik Material organik yang hancur dan membusuk pada

daerah oksigen rendah Sumber Migrasi Trap

Tipe trap Struktur (antiklin, fault) Stratigrafi Salt dome (kubah garam)

Reservoir Porositas Seals (porositas dan permebilitas yang kecil)

Bentukan Deposit Minyak dan Gas Alam


18/76

Source Rock

Merupakan endapan sedimen yang mengandungbahan-bahan organik yang cukup untuk dapatmenghasilkan minyak dan gas bumi ketikaendapan tersebut tertimbun dan terpanaskan,

dan dapat mengelurakan minyak dan gas bumitersebut dalam jumlah yang ekonomis.

Bahan organik yang terkandung disebutkarogen


19/76

Source Rock

Karogen memiliki 4 tipe yaitu:

Tipe 1Alga dari lingkungan pengendapan lacustrine danlagoon. Tipe seperti ini dapat menghasilkan minyakdengan kualitas baik dan mampu menghasilkan gas.

Tipe 2Campuran dari tumbuhan dan mikroorganisme laut. Tipeseperti ini merupakan bahan utama minyak dan gas bumi

Tipe 3

Tanaman darat dalam endapan yang mengandungbatubara. Tipe seperti ini umumnya menghasilkan gas dansedikit minyak.

Tipe 4Bahan bahan tanaman yang teroksidasi. Tipe seperti ini

tidak mampu menghasilkan minyak dan gas.


20/76

Reservoir Rock

Batuan yang mampu menyimpan dan mampumengalirkan hidrokarbon. Diman batuan tersebutharus memiliki porositas sebagai penyimpanhidrokarbon dan permibilitas sebgai tempat

mengalirnya hidrokarbon.

Jenis jenis Reservoir adalah:

Siliclastic rock

Carbonate Rock Igneous Rock (Batuan Beku)

Metamorphic Rock


21/76

Migrasi

Proses transportasi minyak dan gas dari batuan sumbermenuju Reservoir . Dalam transportasi hidrokarbon terjadibeberapa proses yaitu:

Migrasi primer = Migrasi didalam skuen dari SourceRock

Ekspulsion = Dari sekuen Source Rock menuju carrierbed

Migrasi Skunder = Transportasi carrier bed menuju ketrap


22/76

Migrasi


23/76

Migrasi Minyak dan Gas Alam

Bahan organik padat akan terkonversi menjadicairan dan/atau gas yang disebut denganhidrokarbon

Hidrokarbon cair dan gas akan bermigrasi keluardari bebatuan di mana mereka terbentuk

Migrasi mengakibatkan hidrokarbon terdepositpada suatu lapisan tertentu (reservoir)

Batuan reservoir hidrokarbon tertutup olehbatuan yang impermeable untuk merangkapmigrasi karbon, jika tidak minyak dan gas dapatterus naik ke permukaan bumi


24/76


Migrasike atas

Mengalir melaluibatuan yang

permeable

Dihasilkanpada

kedalaman

Minyak dan gasmengapung padagroundwater

Minyak keluar di

permukaan


25/76

Minyak dan gas lebih ringan dibandingkan air sehinggamengapung pada groundwater dan akan bermigrasi keatas

Batuan Permeable termasukw e l l- so r ted sands tone danlapisan f rac tu re

Batuan yang kurang permeable, seperti sha le , dapatmemblok aliran atau trap minyak

Untuk trap minyak, harus tidak ada jalan mengalirkepermukaan

Jika mengalir kedalam lapisan pasirunconso l i da ted

,diperoleh minyak atau pasir ter



26/76

Trap (Jebakan)

Bentuk dari suatu geometri atau facies yang mampumenahan minyak dan gas bumi untuk berkumpul dan tidakberpindah lagi.

Suatu trap harus terdiri dari batuan Reservoir sebagaitempat penyimpan hidrokarbon dan suatu Seal (Batuanyang mempunyai porositas dan permebilitas yang kecil)sebagai penutup agar tidak terjadi migrasi lagi.


27/76

Trap (Jebakan)

Jebakan StrukturalJebakan dipengaruhi oleh kejadian deformasi perlapisandengan terbentuknya struktur lipatan dan patahan yangmerupakan respon dari kejadian tektonik dan merupakanperangkap yang paling asli dan perangkap yang paling

penting.


28/76

Trap (Jebakan)

Jebakan StratigrafiJebakan yang dipengaruhi oleh variasi perlapisan secaravertikal dan lateral, perubahan facies batuan danketidakselarasan dan variasi lateral dalam litologi padasuatu lapisan reservoar dalam perpindahan minyak bumi.


29/76

Trap (Jebakan)

Jebakan KombinasiKombinasi antara struktural dan stratigrafi. Dimana padaperangkap jenis ini merupakan faktor bersama dalammembatasi bergeraknya atau menjebak minyak bumi.

O h W P l I T d


30/76

Other Ways Petroleum Is Trapped

Thrust faultsNormal faults

Ada beberapa cara petroleum terjebak diperlukan batuanyang permeable diatasnya

Sesar Normal : antara lapisan berlapis dengan impermeablegranite (not very fractured).

Thrust fault: folds form as layers pushed up bends (steps)in thrust faults; oil in anticline.

Oth W P t l I T d


31/76

Other Ways Petroleum Is Trapped

Unconformities Lenses

Unconformity: Harus unit impermeable padabagian atas

Lenses

T f t l t


32/76

Types of petroleum traps

H F ld d L T Oil d G


33/76

How Folded Layers Trap Oil and Gas

Most anticlinesshaped like A

Oil and gasmigrate upflanks of

anticline

Trapped in anticline belowimpermeable layer (cap rock)

In pore spaces between grains and along beddingplanes and fractures in reservoir rock

Ho Salt Domes T ap Oil and Gas


34/76

How Salt Domes Trap Oil and Gas

Salt flows up as a weak mass

Petroleum trapped in top of dome

Oil and gastrapped onsides of

impermeabledome

Rocks above saltdome are bowedup


35/76

MINERAL & ENERGI RESOURCES

PIK DAN SDM

Firdaus Sulaiman ([email protected])

Jenis Sumberdaya


36/76

Jenis Sumberdaya

Sumberdaya Geologi Sumberdaya Energi

Logam

Sumberdaya Nonlogam Semuanya ini sumberdaya tak terbarukan

Pengecualian Airtanah (terbarukan)

Sumberdaya Vs Cadangan

Jenis Sumberdaya Geologi


37/76

Jenis Sumberdaya Geologi

Sumberdaya Geologi dapat dikategorikan kedalam 3kelompok :

Sumberdaya Energi petroleum-minyak (minyak dangas alam), batubara (coal), uranium, sumberdayageothermal

Logam - besi, tembaga, timbal, aluminium, timah, seng,emas, perak, platinum, dll.

Non-Logam - pasir dan kerikil, kapur(limestone), garam,belerang, permata, gipsum, fosfat, dll.

Air tanah termasuk dalam kategori ini

Ore = a mineral or aggregate of minerals which can be mined(extracted and processed) at a profit

Sumberdaya (Resources) & cadangan (Reserves)


38/76

Sumberdaya (Resources) & cadangan (Reserves)

Sumberdaya - Jumlah total bahan geologi yang berhargapada semua deposit baik yang ditemukan maupun yangbelum ditemukan

Cadangan - deposit sumberdaya geologi yang ditemukan

yang dapat diekstraksi secara ekonomis dan legal padakondisi sekarang

Pasokan jangka pendek bahan geologi

Geologic Resources and Earths Systems


39/76

Geologic Resources and Earth s Systems

Sumberdaya Geologi merupakan material geologi yang

berharga yang berasal dan dapat diekstraksi dari Bumi.

Beberapa sumberdaya geologi berasal dari hidrosfer

Minyak dan batubara berasal dari organisme yang hidup danmati di dalam air

Halite (garam) dan mineral evaporit lainnya berasal dariperlapisan danau yang kering

Interaksi pelapukan antara geosfer, atmosfer dan hidrosfermenghasilkan bijih logam oksida

Biosfer (manusia) berinteraksi langsung dengan geosfer,hidrosfer , dan atmosfer bila mengekstraksi (gali) danmengutilizi sumberdaya

Bahkan air yang didapat bawah permukaan bumi,merupakan sumber daya geologi (renewable)

Sumber Deposit Ore Logam


40/76

Sumber Deposit Ore Logam

Ore yang berasosiasidengan batuan beku,melalui :

Pengendapan kristal(strukturisasi)

Fluida Hidrotermal

Metamorfisme kontak

Vein hidrotermal

Mata air panas

Pegmatite (batuan bekumineral besar)

Ore terbentuk olehproses permukaan

Presipitasi (akibat airhujan) secara kimiadalam lapisan tanah

Penempatan deposit

Pengayaan

Ore di batas lempengtektonik

Batas lempeng divergen

Batas lempengkonvergen

Proses Pembentukan Deposit Ore


41/76

Melalui Proses Hidrotermal

Produk akhir proses diferensiasi magmatik adalah larutansisa magma, yang dapat mengandung konsentrasi logamyang asalnya dari magma.

Larutan sisa magma ini diendapkan di tempat-tempatsekitar magma yang sedang membeku.


42/76

Dalam perjalanannya melalui (menerobos) batuan,larutanhidrotermal akan mendepositkan mineral-minerall yangkandungnya di rongga-rongga batuan dan membentukdeposit celah ("cavity filling deposit") atau melalui prosesmetasomatik membentuk deposit pergantian (replacementdeposit).

Secara umum deposit replacement terjadi pada kondisisuhu dan tekanan tinggi, jadi pada daerah lebih dekaatdengan batuan intrusinya, jadi merupakan deposithipotermal. Sebaliknya deposit pengisian atau deposit

celah ("cavity filling deposit") lebih banyak terjadi didaerah dengan suhu dan tekanan rendah, jadi merupakandeposit epitermal, yang terletak agak jauh dari batuanintrusinya.


43/76

Syarat-syarat penting untuk terjadinya deposit hidrotermaladalah :

Adanya larutan yang mampu melarutkan mineral-mineral.

Adanya tekanan atau rongga pada batuan yang dapat

dilewati larutan. Adanya tempat dimana larutan dapat mendepositkan

kandungan mineralnya.

Ada reaksi kimia yang menghasilkan pengendapan mineralbaru.

Konsentrassi mineral yang cukup dalam deposit sehinggamanguntungkan kalau ditambang.

Hydrothermal Ore Deposits


44/76

Hydrothermal Ore Deposits

Ore di batas lempeng tektonik


45/76

Ore di batas lempeng tektonik

Divergentboundaries

Convergentboundaries

Pegmatite


46/76

Pegmatite

Batuan beku yang memiliki ukuran kristal yang kasar dan

terbentuk saat kristalisasi magma pada dapur magma padakondisi larutan yang memiliki kandungan air cukup tinggi,pertumbuhan kristal relatif cepat yang terbentuk berupa massa didalam dike atau urat-urat pada daerah batas/kontak batholith.

Jenis-jenis Pegmatite

Granitic pegmatite ;keterdapatan suatu mineraldalam batuan granit denganukuran kristal yang abnormal(relatif sangat kasar),

Gabbroic pegmatite ;keterdapatan kristal-kristalmineral yang kasar pada batuangabbro.

Mineral Deposits and Ores


47/76

Mineral Deposits and Ores

Vein (Vena) terisi hanya

kuarsa: Bukan mineral deposit

Mineral Deposit: berisi

sesuatu yang berharga

Ore: can bemined at a profit

Pembentukan Deposit Mineral


48/76

Deposit ore logam dapat terbentuk melalui : crystal settlingdalam intrusi batuan beku,

dari pendingan hydrothermal fluids dalam poridan fraktur,

dengan chemical precipitation pada permukaanatau airtanah, atau

dengan sedimentasi sungai (placers)

p



49/76

p

Igneouscrystallization

Hydrothermaldeposition

Kristalisasi batuan beku dapat mengkonsentrasikanmineral tertentu saat proses kristalisasi

Deposisi Hidrotermal : Air panas yang mengalirsepanjang rekahan (vein), atau celah-celah rekahan dasarlaut dapat mengkonsentrasikan mineral tertentu



50/76

Hydrothermalreplacement

Metamorphism

Penggantian hidrotermal : fluida menembus batuan

dan mengganti mineral asli dengan mineral ore Metamorfisma dapat memungkinan kristal baru

terbentuk saat terjadi metamorfisma kontak

p



51/76

Volcanism andvolcanic pipes

Vulkanisma dapat membawamineral berharga yang telahterbentuk pada kedalamanbawah permukaan

p

Deposit Mineral Emas dan Perak


52/76

p

Veins from hot water Veins inmetamorphic rocks

Gold in gravel

Fluida Hidrotermal mendeposit emas dan perak dalamvein, biasanya dekat pusat vulkanik atau plutonik

Vein dapat terbentuk selama metamorfisma denganterbentuknya vein emas (urat emas)

Emas memiliki densitas tinggi sehingga umumnyaterakumulasi di dasar sungai bersama kerikil

Deposit Mineral Emas dan Perak


53/76

Gold-bearingconglomerates

Low-gradegold deposits

By-product gold

Beberapa gravel emas berbentuk seperti bantalan yangterpendam (seperti di Afrika Selatan)

Emas sulit didapatkan dalam volume besar dalam batuan,tetapi hanya dalam volume kecil yang dapat ditambang

Emas biasanya juga berasosiasi dengan tembaga, yangmerupakan nilai tambah dari ore tembaga.

Deposit Mineral Tembaga


54/76

g

Porphyry copper deposits

Deposit Porphyrycopper terbentuk dekatplutonik dibawah gunungapi (volcano)

Deposit Mineral Tembaga


55/76

Sedimentary copperdeposits

Deposit endapan tembagaterbentuk dari akibat alirangroundwater

Deposit Besi


56/76

Iron: banded iron formations Iron: replacement near intrusions

Formasi Besi : terdeposisi saat Prakambrium akibatperubahan komposisi atmosfer

Penggantian Besi terjadi secara kimia dalam batuanyang dekat dengan plutonik

Deposit Timbal dan Nikel


57/76

Lead-zinc deposits

formed by saline watersflowing through sedimentaryrocks

Nickel deposits

formed with layeredintrusion

Non-metallic Resources


58/76

Sumber daya Non-Logam tidak ditambang

untuk sebagai logam atau sebagai sumberenergi

Sumberdaya tersebut digunakan untuk:

material konstruksi seperti : pasir,kerikil, batukapur (limestone), dan

gypsum Pertanian seperti :fosfat, nitrat dan

potasium,

Industri seperti:(garam, belerang,asbes

Batu permata (gemstones) seperti :

berlian dan rubi Keperluan rumah tanggga dan

produk bisnis, seperti : pasir gelas,fluorit, diatomite, grafit.

Limestone Quarry



59/76

Silica sandCrushed rockSand and gravel

Pasir dan Kerikil: Material yang paling banyak digunakandalam konstruksi

Pecahan batu: banyak digunakan sebagai agregat, lapisanrel kereta api

Pasir silika: pasir kuarsa yang halus untuk membuat kaca,bahan keramik, dan mikrochip



60/76

Salt PhosphateClay minerals

Tanah liat dengan partikel halus digunakan pembuatangenteng, batubata, dan keramik lainnya

Garam dari endapan evaporit digunakan dalam proses-proses kimia dsb.

Fosfat dari sisa-sisa organisme, sebagian besar digunakanuntuk pupuk

Kualitas ore (bijih)


61/76

Grade of ore

Grade: Konsentrasi dari suatu bijih; kaya atau bijih gradetinggi

Ukuran dan Kedalaman: Besar dan dangkal : murah untukditambang

Size and depth of deposit

Kualitas ore (bijih)


62/76

Location of deposit

Jenis bijih: menentukan bagaimana bijih diproses; bijihoksida dapat dihancurkan atau dicuci, atau sulfida perludilebur

Lokasi: dekat dengan infrastruktur; seberapa jauh bijihharus diangkut, issu politik dan lingkungan

Type of ore

Exploring for Mineral Deposits


63/76

Gunakan peta geologi untukmengidentifikasi struktur yangpotensial deposit ore

Rekonstruksi geologi sejarahdaerah tsb. (peristiwa yang

membuat, menghilangkan ataumenghancurkan deposit)

Analisa kimiabatuan

Finding Buried Mineral Deposits


64/76

Conduct surveysusing geophysicalmethods, includingmagnetic surveys

Note where themagnetic strength ishigh over ore body

Most commonly used techniques are magnetic and electricalsurveys (sulfide minerals conduct electricity well)

New Methods in Mineral Exploration


65/76

Geophysics is a useful aid to locating new deposits

Gravity survey

Magnetic survey

Electrical property survey

Remote sensing is expanding into exploration strategies

Some Important Minerals and there Uses


66/76

Galena [PbS] source of lead car batteries

Magnetite, Hematite [FexOy] iron ore Bauxite [Al2O3*2H2O] aluminum ore

Chalcopyrite [CuFeS2] copper ore

Quartz [SiO2] glass and electronic components

Gypsum [CaSO4*2H2O] sheetrock, plater of paris

Sphalerite [ZnS] zinc ore Calcite [CaCO3] portland cement, soil conditioner, antacids

Garnet [Al2(SiO4)3+other metals] abrasives

Olivine [(Fe,Mg)2SiO4] silicon chips for computers

Sulfur [S] insecticides, rubber tires, paints, papermaking, etc.

Halite [NaCl] Table salt Graphite [C] lubricant, pencil lead

Feldspars [K,Ca,Na,Al, silicates] porcelain, source of K

Any other element that is not a major component of a mineral

Gold [Au], Silver [Ag], Platinum [Pt], Titanium [ Ti], Tin [Sn], etc.

Remote Sensing


67/76

True Color Minerals(vibrational absorption)

Minerals(electronic absorption)

Mining and Metals


68/76

Penambangan dapat dilakukan dipermukaan bumi(strip mines, open-pit mines, dan placer mines) ataubawah permukaan bumi

Logam yang dapat ditambang dengan teknik inimeliputi: iron, copper, aluminum, lead, zinc, silver,gold and many others

Dengan penambangan yang baik, dampak lingkungannegatif dapat diminimalkan termasuktumpukantailings, kerusakan permukaan, penurunantanah, dan aliran air asam tambang (AAT).

Open-Pit, Copper Mine


69/76


70/76

Hydraulic Gold Mining


71/76

Acid mine drainage


72/76

Tambang terbuka (surface mining)


73/76

Sistem penambangan yang dikenal, yaitu Tambang terbukadan Tambang Bawah Tanah.

Tambang terbuka (surface mining) dimana segala kegiatanatau aktivitas penambangan dilakukan di atas atau relatifdekat permukaan bumi dan tempat kerja berhubungan

langsung dengan dunia luar.

Pengelompokan Tambang Terbuka


74/76

Open pit/Open mine/Open cut/Open cast, tambang

terbuka yang diterapkan pada penambangan ore (bijih).Misalnya nikel, tembaga, dan lain-lain.

Strip Mine, Penerapan khusus endapan horizontal/sub-horizontal terutama untuk batubara, dapat juga endapangaram yang mendatar. Contoh Tamabang Batubara di Tanjung

Enim. Quarry, Tambang terbuka yang diterapkan pada endapan

mineral industri (industrial mineral). Contoh Tambang batupualam di Tulung Agung.

Alluvial mining, dapat dikatakan sebagai placer Mining

ataupun di Australia disebut Beach-mine yaitu carapenambangan untuk endapan placer atau alluvial. Contohtambang Cassiterite di Pulau Bangka, belitung dan sekitarnya.

Penambangan Permukaan


75/76

Open-pit Penambangan ore

skala besar yangterletak dekatpermukaan

Merubah secarapermanen topografi Open-pit mine

Strip mining Umumnya ore terbentuk dalam suatu lapisan yang

sejajar dengan permukaan

Zona ore ditutupi oleh vegetasi, soil dan batuannon ore yang harus dipindahkan Aturan reklamasi mengisyaratkan untuk

mengembalikan tanah penutup pada pit yangtelah ditambang

Penambangan Bawah Permukaan


76/76

Menggunakan terowongan bawah tanah menuju kezona ore.

Setelah tambang ditutup, terowongan diisi danditutup dengan batuan non-ore

Underground mine

Keruntuhanpermukaan umumnyadapat dicegah denganteknik reklamasipasca tambang

08. bumi sebagi sdm

Documents