1. the sedimentation of organic matter

7/21/2019 1. the Sedimentation of Organic Matter

http://slidepdf.com/reader/full/1-the-sedimentation-of-organic-matter 1/28

The SedimentationThe Sedimentation of Organic Matteof Organic Matte

Kuliah I Kuliah I



Petroleum = Oil & GasPetroleum = Oil & Gas

Berasal dariBerasal dari SEDIMENTSSEDIMENTS yang kaya organik.yang kaya organik.

Batuan tempat tejadinya “oil generation”Batuan tempat tejadinya “oil generation”

disebut sebagai “SOUR! RO"”disebut sebagai “SOUR! RO"”

Perlu untuk mema#ami $Perlu untuk mema#ami $Bagaimana ORG%' (%))!R dapatBagaimana ORG%' (%))!R dapat

terkandung didalam sediments*terkandung didalam sediments*

%paka# #ubungan “+limiti+, o+eanograp#i+al & %paka# #ubungan “+limiti+, o+eanograp#i+al &geologi+al settings” ter#adap “sour+e ro+kgeologi+al settings” ter#adap “sour+e ro+k

#abitat”#abitat”



)#e Supply o- Organi+ (atter )#e Supply o- Organi+ (atter

(aterial organik asal darat atau laut/ mengalami(aterial organik asal darat atau laut/ mengalami“P#otosynt#eti+ pro+ess”, trans-ormasi energi mata#ari“P#otosynt#eti+ pro+ess”, trans-ormasi energi mata#arimenjadi energi kimia.menjadi energi kimia.

)rans-er 0'1ROG! dari air ke “+arbon dio2ide”)rans-er 0'1ROG! dari air ke “+arbon dio2ide”

memberikan sintesis “Glu+ose”memberikan sintesis “Glu+ose”

34034044O 555O 5556 4706 47088 8 9O 8 9O44

9O9O44 8 4708 47088 5556 5556 99003434::99 8 908 9044::

555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555

9:9:44 8 3408 34044: 5556 : 5556 99003434::99 8 908 9044: 8 9O: 8 9O44

; 9<9 k+almol ; 9<9 k+almol



)rans-ormasi material organik menjadi)rans-ormasi material organik menjadi

OO44 menurut reaksi $menurut reaksi $

99003434::99 8 9O8 9O44 5555556 9O6 9O44 8 908 9044::

8 9<9 k+almol 8 9<9 k+almol

"edua reaksi diatas adala# $"edua reaksi diatas adala# $endothermic photosynthesisendothermic photosynthesis

exothermic oxidationexothermic oxidation



Composition of Composition of

Liing Organic Matter Liing Organic Matter

)iga kategori utama $)iga kategori utama $ Car!ohydratesCar!ohydrates "roteins # Lipids"roteins # Lipids LigninLignin

Car!ohydratesCar!ohydrates meliputi $ “glu+ose” yang di#asilkanmeliputi $ “glu+ose” yang di#asilkanole# p#otosynt#esis, sugars monosa++#arides/ danole# p#otosynt#esis, sugars monosa++#arides/ danpolymers polysa++#arides/>polymers polysa++#arides/> CelluloseCellulose $ komponen$ komponen

utama dari “?egetals”>utama dari “?egetals”> $ood $ood $ terdiri dari sebagian$ terdiri dari sebagian+ellulose & lignin> muda# diuba# menjadi @simple+ellulose & lignin> muda# diuba# menjadi @simplesugars” dan digunakan sebagai sumber bagisugars” dan digunakan sebagai sumber bagi“+#emi+al energy”.“+#emi+al energy”.



LigninLignin $$ bersama “+ellulose” membentuk “tridimensional netAork”bersama “+ellulose” membentuk “tridimensional netAork”

yang rumit, dengan komponen pendukung utamanyayang rumit, dengan komponen pendukung utamanyaberupa “tissues o- plant”berupa “tissues o- plant”

)erbentuk dari “de#ydration and +ondensation o- p#enols”)erbentuk dari “de#ydration and +ondensation o- p#enols”

ebi# stabil dan tidak muda# terusakkanebi# stabil dan tidak muda# terusakkan

"roteins"roteins $$(erupakan(erupakan polimers polimers yang berasal dari “amino5a+ids”,yang berasal dari “amino5a+ids”,

demikian juga dengan “itrogen” yang berasal dari “proteindemikian juga dengan “itrogen” yang berasal dari “protein

mole+uls”.mole+uls”.

Proteins digunakan ole# “Cooplankton” dan “#eterotrop#i+Proteins digunakan ole# “Cooplankton” dan “#eterotrop#i+

animals” untuk membangun tubu#nya setela# “enCymati+animals” untuk membangun tubu#nya setela# “enCymati+trans-ormation” dari proteins menjadi @Damino5a+ids” melaluitrans-ormation” dari proteins menjadi @Damino5a+ids” melalui

pemutusan ikatan “peptide”pemutusan ikatan “peptide”



ipids $ipids $

)erkait dengan -raksi “biologi+al mole+uls” yang)erkait dengan -raksi “biologi+al mole+uls” yangdapat diekstraksi menggunakan “-at sol?ent”,dapat diekstraksi menggunakan “-at sol?ent”,misal $misal $ chloroform% methylene chloride% car!onchloroform% methylene chloride% car!ontetrachloride% ether% acetonetetrachloride% ether% acetone, dll., dll.

(eliputi kelompok “-at substan+es”, “?egetal oil”,(eliputi kelompok “-at substan+es”, “?egetal oil”,dan Aa2es”.dan Aa2es”.

Sangat resisten terutama “Aa2es”/ ter#adapSangat resisten terutama “Aa2es”/ ter#adap“biologi+al de+omposition” bila dibandingkan“biologi+al de+omposition” bila dibandingkan

dengan +arbo#ydrates dan proteins terutamadengan +arbo#ydrates dan proteins terutamapada “anaerobi+ +ondisions”.pada “anaerobi+ +ondisions”.



Siklus "arbonSiklus "arbon

Pema#aman $Pema#aman $ minyak dan gas bumiminyak dan gas bumi berasal dari ba#anberasal dari ba#anorganik yang terkandung didalam batuan sedimen 5555organik yang terkandung didalam batuan sedimen 555566bagaimana Cat organik bagaimana Cat organik organic matter organic matter / dapat/ dapatterpreser?asi dalam batuan.terpreser?asi dalam batuan.

Preser?asi jarang terjadi, justru sebagian besar kembaliPreser?asi jarang terjadi, justru sebagian besar kembalike atmos-er.ke atmos-er.

"urang dari 3E saja dari yang keluar dari Siklus "arbon,"urang dari 3E saja dari yang keluar dari Siklus "arbon,yang artinya terpreser?asi didalam sedimen.yang artinya terpreser?asi didalam sedimen. i#ati#at SiklusSiklus "arbon"arbon car!on cyclecar!on cycle &' &'

Oxidati decay Oxidati decay dari Cat organik yang tela# mati adala#dari Cat organik yang tela# mati adala#proses yang sangat e-ekti-, utamanya termediasi ole#proses yang sangat e-ekti-, utamanya termediasi ole#mikro organisme.mikro organisme.



Carbon CycleCarbon Cycle



Penjelasan Siklus "arbonPenjelasan Siklus "arbon

Perbedaan ketidaksetimbangan biomassaPerbedaan ketidaksetimbangan biomassa

antaraantara terrestrial plant terrestrial plant 7F: billion metri+7F: billion metri+

tons/ ?stons/ ?s aquatic phytoplanktonaquatic phytoplankton F billionF billion

metri+ tons/.metri+ tons/.Produkti?itas ta#unan relati- sama,Produkti?itas ta#unan relati- sama,

dikarenakan $dikarenakan $

Reproduksi yang sangat +epat dariReproduksi yang sangat +epat dari a(uatica(uaticorganismorganism..Oksidasi ekstensi dariOksidasi ekstensi dari land)plant land)plant de!risde!ris →→ CatCat

organik teroksidasi tinggi ketika tersedimentasi.organik teroksidasi tinggi ketika tersedimentasi.



Oxidatie decay Oxidatie decay merusak produksi ta#unan.merusak produksi ta#unan.Produksi Cat organik yang tersebar didalamProduksi Cat organik yang tersebar didalam

fine)grained sedimentary roc*sfine)grained sedimentary roc*s dapatdapatmen+apai 4:.:::.::: billion tons.men+apai 4:.:::.::: billion tons.

0anya 3:.::: billion tons atau :.:FE saja0anya 3:.::: billion tons atau :.:FE sajayang dapat teruba# menjadi ba#an bakaryang dapat teruba# menjadi ba#an bakar

fossil fuelsfossil fuels//1estruksi dari material organik $1estruksi dari material organik $ terjadi selama transportasi ke lingkunganterjadi selama transportasi ke lingkungan

pengendapanpengendapan

)erjadi didalam sedimen itu sendiri proses)erjadi didalam sedimen itu sendiri prosesdiagenesis/diagenesis/ 0ubungan0ubungan antaraantara )otal organi+ +arbon )O/ )otal organi+ +arbon )O/ ?s?s depth of !urial depth of !urial



Sumber $Haples & unning#am 3I<F/ op.+it. Haples 3I<F/



Jaktor5-aktor yang (empengaru#i "ekayaan OrganikJaktor5-aktor yang (empengaru#i "ekayaan Organik

Produkti?itasProdukti?itasi#ati#at distribusidistribusi produksiproduksi karbonkarbon organikorganik/ / Produksi Cat organik $ K L dari darat dan K L dari laut.Produksi Cat organik $ K L dari darat dan K L dari laut. )emperatur $)emperatur $

%ir 1ingin %ir 1ingin cold areacold area/ $ 1iatoms & Radiolaria/ $ 1iatoms & Radiolaria %ir 0angat %ir 0angat $arm area$arm area//

Penetrasi (ata#ari $Penetrasi (ata#ari $1i dalam air $1i dalam air $ E+",OTIC -ONEE+",OTIC -ONE K F: (eter pada air jerni#,K F: (eter pada air jerni#,

tapi padatapi pada tur!id $ater tur!id $ater menjadi lebi# tipis/menjadi lebi# tipis/ 1i darat, produkti?itas dipengaru#i kondisi iklim. Produkti?itas1i darat, produkti?itas dipengaru#i kondisi iklim. Produkti?itas

melipa# padamelipa# pada tropical $arm # humid areastropical $arm # humid areas. "ebanyakan Cat. "ebanyakan Catorganik suda# teroksidasi.organik suda# teroksidasi.

Sungai berperan penting membaAa Cat organik asal daratSungai berperan penting membaAa Cat organik asal daratmenuju 1!)%.menuju 1!)%.



1istribusi Produksi "arbon Organik1istribusi Produksi "arbon Organik

%-ter 0u+ 3I<F/ op.+it Bordena?e 3IIM/ %-ter 0u+ 3I<F/ op.+it Bordena?e 3IIM/



Preser?asiPreser?asi

"onsentrasi dan asal dari"onsentrasi dan asal dari oxidi.ing agentsoxidi.ing agents / crucial/ crucial

factor factor Oksidasi dalam Aater +olumn, soil dan sedimen Oksidasi dalam Aater +olumn, soil dan sedimen

biologi+al o2idation pro+ess $ perlu molekul oksigen Obiologi+al o2idation pro+ess $ perlu molekul oksigen O44/./.

ara membatasi oksidasi pembatasan pasokan oksigen.ara membatasi oksidasi pembatasan pasokan oksigen.

Organisme butu# oksigen untuk #idup, Aalau ada yangOrganisme butu# oksigen untuk #idup, Aalau ada yang

dapat menyesuaikan diri pada tingkat oksigen N F mdapat menyesuaikan diri pada tingkat oksigen N F mmililiterliter/.mililiterliter/.

5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555

ona kandungan Oona kandungan O44 ProsesProses

5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555

O2i+ 6 :.F m %erobi+O2i+ 6 :.F m %erobi+

%no2i+ N :.4 m %naerobi+ %no2i+ N :.4 m %naerobi+

)ransisi :.4 ; :.F m 1ysaerobi+a)ransisi :.4 ; :.F m 1ysaerobi+a



)erm)erm 0noxic 1 0noxic 1 tiada oksigen ; oksigen N :.4 mtiada oksigen ; oksigen N :.4 m

"ondisi"ondisi 0noxic 1 0noxic 1Penting bagi preser?asiPenting bagi preser?asi

"etersediaan oksigen terbatas N :.4 m/"etersediaan oksigen terbatas N :.4 m/

0noxic sediments 0noxic sediments mengandung nilai )O tinggi Kmengandung nilai )O tinggi K

diatas 4E/. Halaudiatas 4E/. Halau oxic sedimentsoxic sediments juga dapat juga dapat

mengandung Cat organik yang banyak mengandung Cat organik yang banyak $oody origin$oody origin//

'mplikasi $ Banyak minyak yang di#asilkan dari'mplikasi $ Banyak minyak yang di#asilkan dari

sour+e bed yang diendapkan padasour+e bed yang diendapkan pada anoxic conditionsanoxic conditions..

)ipe +ekungan $)ipe +ekungan $

S)%G%) B%S'SS)%G%) B%S'S

O'G! (''(U( %Q!R B%S'SO'G! (''(U( %Q!R B%S'S



Pada “ano2i+ +onditions” $Pada “ano2i+ +onditions” $

at organik yang terkandung dalam sedimenat organik yang terkandung dalam sedimendapat men+ai 3:Edapat men+ai 3:E

at organik tersebut mengandung $ komponenat organik tersebut mengandung $ komponen

asal “lipid” kaya #idrogen.asal “lipid” kaya #idrogen.

(erupakan "O1'S' '1!% bagi “sou+e ro+ks”(erupakan "O1'S' '1!% bagi “sou+e ro+ks”

untuk akumulasi $untuk akumulasi $1ensity Strati-i+ation1ensity Strati-i+ation

+p$elling cases+p$elling cases $$ superposition of oxygenated superposition of oxygenated Nutrient)rich euphotic .oneNutrient)rich euphotic .one

Lo$ energy oxygen)free $ater at depthLo$ energy oxygen)free $ater at depth



Pada “o2i+ +onditions” $Pada “o2i+ +onditions” $at organik yang mengalami “p#otosynt#esis”,at organik yang mengalami “p#otosynt#esis”,

ak#irnya teruba# menjadi “+arbon dio2ide” danak#irnya teruba# menjadi “+arbon dio2ide” dan

#anya sekitar :.3 ; 3E yang terkandung#anya sekitar :.3 ; 3E yang terkandung

dalam sedimen.dalam sedimen.)iada #ubungan antara daera# distribusi dari)iada #ubungan antara daera# distribusi dari

Cat organik yang mengalami “p#otosyntesis”Cat organik yang mengalami “p#otosyntesis”

dan kandungan oksigen didalam sedimen.dan kandungan oksigen didalam sedimen.

"andungan organik pada “s#alloA Aater” #ig#"andungan organik pada “s#alloA Aater” #ig#energy en?iro/ $ N :.FE> sedangkan padaenergy en?iro/ $ N :.FE> sedangkan pada

“open marine loA energy en?iro/ $ :.F ; 4E“open marine loA energy en?iro/ $ :.F ; 4E



Stagnant 2asinStagnant 2asin

Relati- jarangRelati- jarangSirkulasi lambatSirkulasi lambat densitydensity

stratificationstratification

Sumber $ Haples 3I<F/



Oxigen Minimum Layer Oxigen Minimum Layer O(/O(/

O( $O( $ Layer of su!surface $ater Layer of su!surface $ater Oksigen terlarut lebi# ke+il dari kedua lapisan diatas dan dibaAa#nyaOksigen terlarut lebi# ke+il dari kedua lapisan diatas dan dibaAa#nya at organik yang masuk dalam sedimen ini akan punya kesempatan terbaikat organik yang masuk dalam sedimen ini akan punya kesempatan terbaik

untuk ter#indar dari oksidasiuntuk ter#indar dari oksidasi

Sumber $ Haples 3I<F/



)entang O( $)entang O( $

O2igen minimum layer berkembang bilaO2igen minimum layer berkembang bila“onsumption o- o2ygen” lebi# besar dari“onsumption o- o2ygen” lebi# besar dari“rate o- in-lu2 o- o2ygen”“rate o- in-lu2 o- o2ygen”

Pemakaian oksigen #asil dari pembusukanPemakaian oksigen #asil dari pembusukan

organisme mati yang masuk dariorganisme mati yang masuk dari photic .one photic .one diatasnya.diatasnya.

Pasokan oksigen terbatas pada pergerakanPasokan oksigen terbatas pada pergerakan#oriContal dalam#oriContal dalam oxygen)!earing $ateroxygen)!earing $ater

diatasnya.diatasnya.1ibaAa# O(, kandungan oksigen lebi#1ibaAa# O(, kandungan oksigen lebi#

tinggitinggi berkurangnya kebutu#an oksigen.berkurangnya kebutu#an oksigen.



3etricted Circulation 2asin3etricted Circulation 2asin

ekungan sepertiekungan seperti

ini lebi# banyakini lebi# banyak

dijumpai daripadadijumpai daripada

“stagnant basin”“stagnant basin”

)erkait dengan)erkait denganopen5marin realmopen5marin realm

termasuk O( termasuk O(

modelmodelSill $ membatasiSill $ membatasi

sirkulasisirkulasi

Shallo$ Silling e?aporites

)odilto limstones, eA (e2i+o/

Depply silled !asin



Coal S$ampCoal S$amp

at organik terpreser?asi #asil dari $at organik terpreser?asi #asil dari $Pengaru# sirkulasi air yang burukPengaru# sirkulasi air yang buruk

Pasokan organik yang tinggiPasokan organik yang tinggi

%kti?itas bakteria terbatas %kti?itas bakteria terbatas

BatubaraBatubara source roc* source roc* "onsep batubara"onsep batubara gas accumulationgas accumulation

i#at 1elta (a#akan, "alimantan )imur i#at 1elta (a#akan, "alimantan )imur

batubara ber-ungsi sebagaibatubara ber-ungsi sebagai effectie sourceeffectie sourceroc*sroc*s (inyak (inyak



Jaktor5-aktor yang (empengaru#i "ekayaan OrganikJaktor5-aktor yang (empengaru#i "ekayaan Organik

lanjutan/lanjutan/

)ipe material organik yang diendapkan)ipe material organik yang diendapkan %sal 1arat %sal 1arat %sal aut %sal aut

"e+epatan akumulasi sedimen"e+epatan akumulasi sedimen

ilai )O meningkat karena ke+epatan akumulasi sedimenilai )O meningkat karena ke+epatan akumulasi sedimenmeningkat, namun akan menurun karena “dilution”meningkat, namun akan menurun karena “dilution”

Haples, 3I<F/Haples, 3I<F/

Pengaru# “rate o- sedimentation” ter#adapPengaru# “rate o- sedimentation” ter#adapkeberadaan Cat organik dalam sedimenkeberadaan Cat organik dalam sedimenBordena?e, 3IIM/ $Bordena?e, 3IIM/ $

"e+epatan sedimen yang tinggi mengurangi Aaktu sedimen"e+epatan sedimen yang tinggi mengurangi Aaktu sedimenmengalami “aerobi+ biologi+al a+tion”mengalami “aerobi+ biologi+al a+tion” preser?asipreser?asi Pengaru# “dilution” pada Cat organik melalui “mineral p#ase”Pengaru# “dilution” pada Cat organik melalui “mineral p#ase”

1ilution $1ilution $ tidak mengurangi jumla# total Cat organik yang terpreser?asi.tidak mengurangi jumla# total Cat organik yang terpreser?asi. (enyebarkan material organik sepanjang ?olume batuan(enyebarkan material organik sepanjang ?olume batuan



Jakta tentang "eberadaan (aterial Organik dalamJakta tentang "eberadaan (aterial Organik dalam

sedimensedimen

)iada #ubungan yang jelas antara)iada #ubungan yang jelas antara

produkti?itas plankton dan kandunganprodukti?itas plankton dan kandungan

organik pada sedimen Bordena?e, 3IIM/organik pada sedimen Bordena?e, 3IIM/

Pada “S#el-” dan “Slope” terdapat korelasiPada “S#el-” dan “Slope” terdapat korelasiterbalik antara produkti?itas “benti+ biomass”terbalik antara produkti?itas “benti+ biomass”

dan kandungan organik pada sedimen.dan kandungan organik pada sedimen.

Pada daera# dangkal dengan kandunganPada daera# dangkal dengan kandungan

oksigen melimpa#, “bent#os” lebi# berkembangoksigen melimpa#, “bent#os” lebi# berkembang

dan sedimen mengandung kurang dari 3Edan sedimen mengandung kurang dari 3E

karbonkarbon



"andungan organik pada sedimen"andungan organik pada sedimen

meningkat, ketika ukuran partikelmeningkat, ketika ukuran partikelmenurun. Pen+apaian maksimum terjadimenurun. Pen+apaian maksimum terjadi

pada “loA energy silty +lay”.pada “loA energy silty +lay”.

"andungan organik maksimum $"andungan organik maksimum $4E atau lebi# $ pada bagian baAa# dari4E atau lebi# $ pada bagian baAa# dari

“+ontinental slope” dimana kandungan“+ontinental slope” dimana kandungan

okdigen didalam air kurang dari :.3 mgl.okdigen didalam air kurang dari :.3 mgl.

Pada “s#el-” kurang dari :.FEPada “s#el-” kurang dari :.FE



ariasi Cat organik ter#adap ukuran butir padaariasi Cat organik ter#adap ukuran butir pada

iking S#ale, anadaiking S#ale, anada555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555

HtE/HtE/

Siltstone batulanau/ 3.ISiltstone batulanau/ 3.I

lay 4lay 4 4 4 //

4.:<4.:<lay N 4lay N 4 4 4 //9.F:9.F:

5555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555

555555



REFERENCES :REFERENCES :

Bordena?e, (.. 3IIM/,Bordena?e, (.. 3IIM/, 0pplied 0pplied

"etroleum 5eochemistry "etroleum 5eochemistry , !dition )e+#nip,, !dition )e+#nip,

F47p.F47p.

Haples, 1.H. 3I<F/, Geo+#emistry inHaples, 1.H. 3I<F/, Geo+#emistry in

Petroleum !2ploration, 'R Boston, 4M4p.Petroleum !2ploration, 'R Boston, 4M4p.

1. the sedimentation of organic matter

Documents