GEOLOGI BATUBARAGEOLOGI BATUBARA

Pengertian BatubaraAPA ITU BATUBARA ?

• Batu bara adalah bahan bakar fosil. • Batu bara dapat terbakar, terbentuk dari endapan, batuan

organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.

• Batubara merupakan sedimen organik, lebih tepatnya merupakan batuan organik, terdiri dari kandungan bermacam-macam maceral.

• Batubara terbentuk dari sisa tumbuhan yang membusuk dan terkumpul dalam suatu daerah dengan kondisi banyak air, biasa disebut rawa-rawa. Kondisi tersebut yang menghambat penguraian menyeluruh dari sisa-sisa tumbuhan yang kemudian mengalami proses perubahan menjadi batubara.

DEFINISI BATUBARA

• The International Hand Book of Coal Petrography (1963):Batubara adalah batuan sedimen yang mudah terbakar, terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan dalam variasi tingkat pengawetan, diikuti oleh proses kompaksi dan terkubur dalam cekungan-cekungan yang diawali pada kedalaman yang tidak terlalu dangkal. Cekungan-cekungan ini pada garis besarnya dibagi atas cekungan limnik (intra continental) dan cekungan paralis yang berhubungan dengan air laut. Segera setelah lapisan-lapisan dasar turun terus-menerus, sisa-sisa tanaman yang terkubur tersebut dipengaruhi oleh proses normal metamorfosis terutama oleh temperatur dan tekanan.

• Thiessen (1947):Batubara adalah suatu benda padat yang kompleks, terdiri dari bermacam-macam unsur mewakili banyak komponen kimia, dimana hanya sedikit dari komponen kimia tersebut yang dapat diketahui. Pada umumnya homogen, tetapi hampir semua berasal dari sisa-sisa tumbuhan yang sangat kompleks, terdiri dari bermacam-macam serat dimana serta terdiri dari beberapa sel. Dengan sendirinya bahan-bahan tersebut akan berkomposisi sejumlah komponen kimia dalam perbandingan yang sangat bervariasi

• Secara definisi umum: Batubara adalah batuan sedimen yang berasal dari material organik (organoclastic sedimentary rock), dapat dibakar dan memiliki kandungan utama berupa C, H, O.

Gambaran Sedimentasi Pada Suatu Cekungan

Contoh kenampakan Batubara

• Tingkat kematangan batubara sangat bervariasi, karena dipengaruhi oleh kondisi-kondisi lokal.

• Faktor Kondisi lokal yang mempengaruhi tingkat kematangan adalah:I

- kandungan oksigen, - tingkat keasaman, dan - kehadiran mikroba.

To be continue

Genesa Batubara• Secara proses (Genesa) : batubara adalah

lapisan yang merupakan hasil akumulasi tumbuhan dan material organik pada suatu lingkungan pengendapan tertentu, yang disebabkan oleh proses syn-sedimentary dan post-sedimentary, sehingga menghasilkan rank dan tipe tertentu

• Definisi proses pembentukan batubara dapat didefinisikan sebagai suatu perubahan dari sisa-sisa tumbuhan yang ada, mulai dari pembentukan peat (peatifikasi) kemudian lignit lalu menjadi batubara (coalifikasi) hingga, antrasit.

• Faktor-faktor yang terlibat dalam Proses Pembentukan Batubara adalah :- metamorfosis dari sisa tumbuhan, - tergantung pada keadaan geologi saat itu- kondisi lokal seperti iklim dan - Tekanan

• Sisa tumbuhan akan terakumulasi sehingga mengalami perubahan seperti pengayaan unsur karbon, alterasi, pengurangan kandungan air, dalam tahap awal pengaruh dari mikroorganisme juga memegang peranan yang sangat penting.

• Proses pembentukan batubara ini sangat menentukan kualitas batubara.

• Proses pembentukan batu bara ada dua tahap, yaitu: - tahap biokimia (penggambutan) dan - tahap geokimia (pembatubaraan).

• Tahap penggambutan (peatification) adalah alterasi material organik pada kedalaman maksimum 5 m oleh bakteri aerobik.

• Alterasi ini kemudian di lanjutkan pada kedalaman sampai dengan 10 m oleh bakteri anaerobik.

Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pembentukan batubara adalah :

1.Material dasar, yakni flora atau tumbuhan yang tumbuh beberapa juta tahun yang lalu.

2.Lingkungan pengendapan proses sedimentasi, ini dapat ditinjau berdasarkan aspeknya seperti :

– Struktur cekungan batubara

– Topografi dan morfologi cekungan

– Iklim pada saat itu

3. Proses dekomposisi, yakni proses transformasi biokimia dari material dasar pembentuk batubara menjadi batubara

Tahapan coalification berdasarkan klasifikasi German (DIN) dan

American (ASTM)

TO BE CONTINUE

Lingkungan Pengendapan Batubara

• Menurut Diessel (1984, op cit Susilawati ,1992) lebih dari 90% batubara di dunia terbentuk di lingkungan paralik yaitu rawa-rawa yang berdekatan dengan pantai. Daerah seperti ini dapat dijumpai di dataran pantai, lagunal, deltaik, atau juga fluviatil.

• Diessel (1992) mengemukakan terdapat 6 lingkungan pengendapan utama pembentuk batubara yaitu gravelly braid plain, sandy braid plain, alluvial valley and upper delta plain, lower delta plain, backbarrier strand plain, dan estuary. Tiap lingkungan pengendapan mempunyai asosiasi dan menghasilkan karakter batubara yang berbeda.

Environment Subenvironment Coal Characteristics Gravelly braid plain

Bars, channel, overbank plains, swamps, raised bogs

mainly dull coals, medium to low TPI, low GI, low sulphur

Sandy braid plain Bars, channel, overbank plains, swamp, raised bogs,

mainly dull coals, medium to high TPI, low to medium GI, low sulphur

Alluvial valley and upper delta plain

channels, point bars, floodplains and basins, swamp, fens, raised bogs

mainly bright coals, high TPI, medium to high GI, low sulphur

Lower delta plain Delta front, mouth bar, splays, channel, swamps, fans and marshes

mainly bright coals, low to medium TPI, high to very high GI, high sulphur

Backbarrier strand plain

Off-, near-, and backshore, tidal inlets, lagoons, fens, swamp, and marshes

transgressive : mainly bright coals, medium TPI, high GI, high sulphur

regressive : mainly dull coals, low TPI and GI, low sulphur

Estuary channels, tidal flats, fens and marshes

mainly bright coal with high GI and medium TPI

Tipe Endapan Batubara :

1. 1. Endapan Batubara ParalikEndapan Batubara ParalikLingkungan paralik terbagi ke dalam 3 sub lingkungan, yakni endapan lmuhara belakang pematang (back barrier), endapan batubara delta, endapan batubara antar delta dan dataran pantai (Bustin, Cameron, Grieve, dan Kalkreuth, Ketiganya mempunyai bentuk lapisan tersendiri, pada umumnya tipis-tipis, tidak menerus secara lateral, mengandung kadar sulfur, abu dar. nitrogen yang tinggi

2. Endapan Batubara Belakang Pematang (back barrier)Endapan Batubara Belakang Pematang (back barrier)endapan sedimen yang berkembang pada umumnya terdiri dari perselingan batupasir dan batulempung dengan sisipan batubara dan batugamping. Endapan batubara terbentuk akibat dari meluasnya pemukaan rawa dari pulau-pulau gambut yang ditumbuhi oleh tumbuhan air tawar.

3. Endapan Batubara DeltaEndapan Batubara Deltabatubara daerah ini terbentuk pada beberapa sub lingkungan yakni : - delta yang dipengaruhi sungai, gelombang pasang surut.- dataran delta bawah dan atas - dataran aluvium.

Batubara daerah ini tidak menerus secara lateral akibat dari perubahan fasies yang relatif pendek dan cepat yang disebabkan oleh kemiringan yang tajam sehingga ketebalan dan kualitasnya bervariasi.

4. Endapan Batubara Antar Delta dan Dataran PantaiEndapan Batubara Antar Delta dan Dataran PantaiBatubara daerah ini terbentuk pada daerah rawa yang berkembang di daerah pantai yang tenang dengan water table tinggi dan pengaruh endapan lain sangat kecil. Batubara ini pada umumnya tipis-tipis dan secara lateral tidak lebih dari 1 km.Batubara lingkungan ini kaya akan abu, sulfur, nitrogen, dan mengandung fosil laut. Di daerah tropis biasanya terbentuk dari bakau dan kaya sulfur. Kandungan sulfur tinggi akibat oleh naiknya ion sulfat dari air laut dan oleh salinitas bakteri anaerobik.

Kualitas batubaraKualitas batubara adalah sifat fisika dan kimia dari batubara yang mempengaruhi potensi kegunaannya. Kualitas batubara ditentukan oleh maseral dan mineral matter penyusunnya, serta oleh derajat coalification (rank).

Umumnya, untuk menentukan kualitas batubara dilakukan analisa kimia pada batubara yang diantaranya berupa analisis proksimat dan analisis ultimat. Analisis proksimat dilakukan untuk menentukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile matter), karbon padat (fixed carbon), dan kadar abu (ash), sedangkan analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kandungan unsur kimia pada batubara seperti : karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, unsur tambahan dan juga unsur jarang.

Kualitas batubara ini diperlukan untuk menentukan apakah batubara tersebut menguntungkan untuk ditambang selain dilihat dari besarnya cadangan batubara di daerah penelitian.

Class Group

Fixed Carbon ,% , dmmf

Volatile Matter Limits, % , dmmf

Calorific Value Limits BTU per pound (mmmf)

Equal or Greater Than

Less ThanGreaterThan

Equal or Less Than

Equal or Greater Than

LessThan

Agglomerating Character

I Anthracite

*

1.Meta-anthracite

98     2     nonagglomerating

2.Anthracite 92 98 2 8      

3.SemianthraciteC 86 92 8 14      

II Bituminou

s

1.Low volatile

bituminous coal

78 86 14 22      

2.Medium volatilebituminous

coal

69 78 22 31      

3.High volatile A bituminou

s coal

  69 31   14000D   Commonly

4.High volatile B bituminou

s coal

        13000D 14000 agglomerating**E

5.High volatile C bituminou

s coal

        11500 13000  

          10500 11500 Agglomerating

III Subbitumi

nous

1.Subbituminous A

coal        10500 11500  

2.Subbituminous B

coal        9500 10500  

3.Subbituminous C

coal        8300 9500 nonagglomerating

IV. Lignite

1.Lignite A         6300 8300  

1.Lignite B           6300  

Klasifikasi batubara berdasarkan tingkatnya (ASTM, 1981, op cit Wood et al., 1983)

Coal Type & Coal Rank

• Coal rank adalah pengukuran derajat coalification atau heat content di mana coal rank nya adalah pengukuran terhadap kemurnian batubara. Pada tahap ini prosentase karbon akan meningkat, sedangkan prosentase hidrogen dan oksigen akan berkurang

• Proses ini akan menghasilkan batubara dalam berbagai tingkat material organiknya mulai dari lignit, sub bituminous, bituminous, semi antrachite, antrachite hingga meta antrachite.

• Makin tinggi coal rank maka makin besar heat content nya.

Tipe batu bara berdasarkan tingkat pembatubaraan ini dapat dikelompokkan sebagai berikut :

•Lignite : disebut juga batu bara muda. Merupakan tingkat terendah dari batu bara, berupa batu bara yang sangat lunak dan mengandung air 70% dari beratnya. Batu bara ini berwarna coklat, sangat keras, nilai kalor rendah dengan kandungan karbon yang sangat sedikit.

•Sub-Bituminous : karakteristiknya berada di antara batu bara lignite dan bituminous. Sub-bituminous coal mengandung sedikit carbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang tidak efisien.

• Bituminous : batu bara yang tebal, biasanya berwarna hitam mengkilat, terkadang cokelat tua. Bituminous coal mengandung 68 – 86% karbon dari beratnya dengan kandungan abu dan sulfur yang sedikit.

• Anthracite : peringkat teratas batu bara, biasanya dipakai untuk bahan pemanas ruangan di rumah dan perkantoran. Anthracite coal berbentuk padat (dense), batu-keras dengan warna jet-black berkilauan (luster) metallic, mengandung antara 86% - 98% karbon dari beratnya, terbakar lambat, dengan batasan nyala api biru (pale blue flame) dengan sedikit sekali asap.

TO BE CONTINUE