BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Batubara merupakan hasil dari akumulasi tumbuh-tumbuhan pada

kondisi lingkungan pengendapan tertentu. Akumulasi tersebut telah

dikenai pengaruh-pengaruh syn-sedimentary dan post-sedimentary.

Akibat pengaruh-pengaruh tersebut dihasilkanlah batubara dengan

tingkat (rank) dan kerumitan struktur yang bervariasi.

Batubara adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari

endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk

melalui proses pembatubaraan. Potensi batubara Indonesia masih

memungkinkan untuk lebih ditingkatkan lagi dengan memberikan

prioritas yang lebih besar pada pengembangan dan pemanfaatannya

untuk meningkatkan peranan batubara.

Di Indonesia, endapan batubara yang bernilai ekonomis terdapat di

cekungan Tersier, yang terletak di bagian barat Paparan Sunda (termasuk

Pulau Sumatera dan Kalimantan), pada umumnya endapan batubara

ekonomis tersebut dapat dikelompokkan sebagai batubara berumur

Eosen atau sekitar Tersier Bawah, kira-kira 45 juta tahun yang lalu dan

Miosen atau sekitar Tersier Atas, kira-kira 20 juta tahun yang lalu

menurut Skala waktu geologi.

Di Indonesia produksi batubara pada tahun 1995 mencapai sebesar

44 juta ton. Sekitar 33 juta ton dieksport dan sisanya sebesar 11 juta ton

untuk konsumsi dalam negeri. Dari jumlah 11 juta ton tersebut 60 % atau

sekitar 6.5 juta ton digunakan untuk pembangkit listrik, 30 % untuk

Page | 1

industri semen dan sisanya digunakan untuk rumah tangga dan industri

kecil.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, maka kegiatan difokuskan pada :

1. Bagaimana bahan pembentukan endapan batubara.

2. Bagaimana mengetahui proses Pembentukan dan Penyebaran

endapan batubara.

1.3 Tujuan Penyusunan

Tujuan dari mahasiswa untuk menyusun makalah ini ialah :

1. Mengaplikasikan ilmu yang telah dipelajari tentang cadangan

dan penyebaran bahan galian di suatu daerah penambangan.

2. Mengetahui lokasi penyebaran dan jenis endapan batubara.

3. Mahasiswa dapat menambah pengetahuan khususnya dalam

peninjauan cadangan dan penyebaran batubara.

Page | 2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Batubara

Batubara adalah benda padat berwarna coklat hingga hitam,

kekerasannya kurang dari 3 skala mohs disebut ‘’Paytogenous rock’’ atau

batuan berasal dari diagnesia tumbuhan (flora) sebagai mineral energy

berupa batuan yang dapat dibakar membara dan memberikan energi panas

berkomposisi organic maseral sedikit mineral dengan penyusun unsur utama

yaitu karbon (C), serta sedikit unsur oksigen (O), hidrogen (H), dan nitrogen

(N). Sifat kimia berbagai jenis batubara ditentukan oleh jenis dan jumlah

unsur kimia yang terkandung dalam tumbuh-tumbuhan asalnya (PABA

1982).

Adapun beberapa unsur dan kondisi yang menyebabkan suatu tumbuh-

tumbuhan itu bisa berubah menjadi batubara antara lain yaitu:

- Bakteri pembusuk

- Temperature

- Waktu

- Tekanan

Waktu pemanasan juga merupakan hal yang berpengaruh terhadap tingkat

pematangan batubara, dimana waktu pemanasan yang lebih lama akan

menghasilkan tingkat pematangan batubara yang lebih tinggi. Oleh karena itu

batubara yang berumur lebih tua akan mempunyai tingkat pembatubaraan

(Coalitification) yang lebih tinggi.

Tekanan juga merupakan pengaruh terhadap proses pematangan batubara,

hanya saja pengaruhnya relative kecil bila dibandingkan dengan temperature

Page | 3

dan waktu dalam hal ini tekanan hanya berfungsi untuk memadatkan bahan

organic dan menekan keluar kandungan air yang ada di dalam batubara.

Perubahan komposisi kimia jenis batubara mulai dari jenis gambut (Peat)

sampai pada jenis antrasit disebut tingkatan batubara (Coal rank). Tingkatan

atau peringkat batubara dapat ditentukan dengan berpedoman pada

beberapa parameter yang sangat penting diantaranya adalah analisis ultimat

dan analisis proksimat.

2.2 Materi Pembentuk Batubara

Hampir seluruh pembentuk batubara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis

tumbuhan pembentuk batubara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah

sebagai berikut:

•Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan bersel tunggal.

Hasil endapan batubara dari periode ini sangat sedikit.

•Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan turunan dari

alga. Sedikit endapan batubara dari periode ini.

•Pteridofita, umur Devon Atas hingga KArbon Atas. Materi utama

pembentuk batubara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara. Tumbuh-

tumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan tumbuh

di iklim hangat.

•Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman Permian hingga Kapur

Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal

pinus, mengandung kadar getah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti

Page | 4

gangamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batubara Permian

seperti di Australia, India dan Afrika.

•Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas hingga kini. Jenis tumbuhan

modern, buah yang menutupi biji, jantan dan betina dalam satu bunga,

kurang bergetah dibanding gimnospermae sehingga, secara umum, kurang

dapat terawetkan.

Potensi batubara di Indonsia masih memungkinkan untuk lebih ditingkatkan

lagi dengan memberikan prioritas yang lebih besar pada pengembangan dan

pemanfaatannya untuk meningkatkan peranan batubara menjelang tinggal

landas pada awal Pelita VI. Salah satu dukungan yang disarankan adalah

pemantapan perencanaan dan pelaksanaan produksi secara terpadu,

sehingga kapasitas produksi selalu dapat memenuhi peningkatan permintaan

batubara baik dari dalam negeri maupun luar negeri.

Batubara terbentuk dengan cara yang sangat kompleks dan memerlukan

waktu yang lama (puluhan sampai ratusan juta tahun) di bawah pengaruh

fisika, kimia ataupun keadaan geologi. Untuk memahami bagaimana batubara

terbentuk dari tumbuh-tumbuhan perlu diketahui di mana batubara

terbentuk dan factor-faktor yang akan mempengaruhinya, serta bentuk

lapisan batubara.

2.3 Cara Terbentuknya Batubara

Batubara terbentuk sisa-sisa tumbuhan yang sudah mati dengan cara

yang sangat kompleks dan memerlukan waktu yang sangat lama (puluhan

sampai ratusan juta tahun) yang dipengaruhi oleh proses fisika dan kimia

ataupun keadaan geologi. Komposisi kimia batubara hampir sama dengan

komposisi kimia jaringan tumbuhan, keduanya mengandung unsur utama

Page | 5

yang terdiri dari unsur C, H, O, N, S, P. hal ini mudah cdimengerti karena

batubara terbentuk dari jaringan tumbuhan yang telah mengalami proses

pembatubaraan (coalification).

Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :

Apabila jaringan tumbuhan dibakar dalam suasana reduksi, yaiitu

dengan cara sesudah jaringan tumbuhan disulut dengan api kemudian diatas

tumpukan ditutup tanah agar tidak berhubungan dengan udara luar (agar

Page | 6

Kayu /tumbuhan Unsur C, H, O, N, S, P

rekayasa

Arang kayu

Gambut

Lignit

Sub bitumina

Bitumina

Antrasit

Grafit

C, H, O,N, S, P

(C)

(C)

(H2O)

(H2O)

jaringan tumbuhan tidak terbakar) maka jaringan tumbuhan (kayu) akan

menjadi arang kayu. Agar nyala api yang ada di dalam kayu mati, maka kayu

tersebut segera disiram dengan air sehingga terbentuknya arang kayu. Makin

keras kayu yang dipergunakan sebagai bahan baku, arang kayu yang

dihasilkan mutunya makin baik. Komposisi kimia utama arang kayu serupa

dengan komposisi kimia utama batubara. Perbedaannya, arang kayu dapat

dibuat sebagai hasil rekayasa dan inovasi manusia selama jangka waktu yang

pendek, dengkan batubara terbrntuk oleh proses alam selama jangka waktu

ratusan hingga ribuaan juta tahun. Karena batubara terbentuk oleh proses

alam, maka banyak parameter yang akan berpengaruh pada pembentukan

batubara. Makin tinggi intensitas parameter yang berpengaruh makin tinggi

mutu barubara yang terbentuk.

2.4 Tempat Terbentuknya Batubara

Berdasarkan tempat terbentuknya batubara, maka ada dua

teori yang menjelaskan tentang terbentuknya batubara dialam ini

yaitu: teori insitu dan teori drift (Krevelan, 1993).

a. Teori Insitu

Teori insitu menjelaskan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan

batubara terbentuknya ditempat dimana tumbuh-tumbuhan

tersebut mati, namun belum mengalami proses transportasi

segera tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami proses

coalification.

Jenis batubara ini mempunyai penyebaran yang luas dan merata

serta kualitasnya lebih baik karena kadar abunya relative kecil.

Jenis batubara yang terbentuk dengan cara seperti ini di Indonesia

Page | 7

terdapat di Muara Enim Sumatera Selatan (Sukandarrumidi,

1995).

b. Teori Drift

Teori ini menjelaskan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan

batubara terjadi di tempat yang berbeda dengan tempat tumbuhan

semula hidup dan berkembang atau lapisan batubara yang

terbentuk jauh dari tumbuh-tumbuhan asal itu berada.

Proses pembentukan batubara ini dimana tumbuh-tumbuhan yang

telah mati dan diangkat oleh air dan berakumulasi disuatu tempat

yang tertutup oleh batuan sedimen dan mengalami proses

cilification. Jenis batubara yang terbentuk dengan cara ini

mempunyai penyebaran tidak luas dan kualitasnya kurang baik

karena banyak mengandung material pengotor yang terangkut

bersama selama proses pengakutan dari tempat asal ke tempat

sedimentasi. Jenis batubara yang terbentuk dengan cara seperti

ini, di Indonesia terdapat di Delta Mahakam Purba, Kalimantan

Timur (Sukandarrumidi, 1995).

2.5 Proses Pembentukan Batubara

Batubara berasal dari sisa tumbuhan yang mengalami

proses pembusukan, pemadatan yang telah tertimbung oleh lapisan

diatasnya, pengawetan sisa-sisa tanaman yang dipengaruhi oleh

proses biokimia yaitu pengubahan oleh bakteri. Akibat pengubahan

oleh bakteri tersebut, maka sisa-sisa tumbuhan kemudian terkumpul

sebagai suatu masa yang mampat yang disebut gambut (Peatification)

terjadi karena akumulasi sisa-sisa tanaman tersimpan dalam kondisi

reduksi didaerah rawa dengan system draenase yang buruk yang

Page | 8

mengakibat selalu tergenang oleh air, yang pada umumnya

mempunyai kedalaman 0,5-1,0 meter. Gambut yang telah terbentuk

lama-kelamaan tertimbung oleh endapan-endapan seperti

batulampung, batulanau dan batupasir. Dengan jangka waktu puluhan

juta tahun sehingga gambut ini akan mengalami perubahan fisik dan

kimia akibat pengaruh tekanan (P) dan temperature (T) sehingga

berubah menjadi batubara yang dikenal dengan oroses p-

embatubaraan (Coalitification) pada tahap ini lebih dominan oleh

proses geokimia dan proses fisiska (Stch, dkk, 1982).

Proses geokimia dan fisika berpengaruh besar terhadap pematangan

batubara yaitu perubahan gambut menjadi batubara lignit, batubara

bituminous, sampai pada batubara jenis antrasit.

Pematangan bahan organic secara normal terjadi dengan cepat

apabila endapannya terdapat lebih dalam, hal ini disebabkan karena

temperature bumi semakin dalam akan semakin panas.

Proses pengubahan tumbuh-tumbuhan menjadi batubara ini dikkenal

dengan cualitification. Dengan urutan zat yang dihasilkan berupa

tumbuh-tumbuhan yaitu mulai dari:

- Gambut (Peat)

- Lignit

- Sub Bituminous

- Bituminous

- Semi Antrasit

- Antrasit

- Meta Antrasit

Page | 9

Urutan proses pembentukan batubara tersebut secara ringkas dapat

diuraikan sebagai berikut:

a. Peat (Gambut)

Peat atau gambut adalah tumbuh-tumbuhan yang mati dan mengalami

pembusukan dan tercampur dalam paya yang dikenal dengan peat

(gambut). Jumlah air dalam gambut ini sangat besar dan jumlah

kandungan air tersebut berkisar antara 80-90 % ketika baru ditambang

dari paya. Penggunaannya sebagai bahan bakar dalam timber karena

akan menghasilkan nyala yang lebih panjang dengan suhu yang relative

rendah (Pitojo. S, 1983). Berdasarkan lingkungan tumbuhan dan

pengendapan gambut di Indonesia dapat dibagi atas dua jenis yaitu:

Gambut Ombrogenus, yaitu gambut yang kandungan airnya hanya

berasal dari air hujan. Gambut jenis ini dibentuk dalam lingkungan

pengendapan dimana tumbuhan pembentuk dimasa hidupnya hanya

tumbuh dari air hujan, sehingga kadar abunya adalah asli (Inherent)

dari tumbuhan itu sendiri.

Gambut Topogenus, yaitu gambut yang kandungan airnya berasal dari

air permukaan. Jenis gambut ini diendapkan dari sisa tumbuhan yang

semasa hidupnya tumbuh dari pengaruh air permukaan tanah,

sehingga kadar abunya juga dipengaruhi oleh bagian yang terbawa

oleh air permukaan tersebut.

Daerah gambut topogenus lebih bermanfaat untuk lahan pertanian

bial dibanding dengan daerah gambut ombrogenus karena gambut

topogenus mengandung lebih banyak nutrisi.

b. LignitPage | 10

Lignit yaitu suatu nama yang digunakan pada tahap pertama lapisan

Brown Coal. Pada umumnya lignit mengandung material kayu yang

sedikit mempunyai struktur yang lebih kompak bila dibandingkan

dengan gambut.

Lignit mempunyai warna yang berkisar antara coklat sampai kehitaman,

lignit segar mempunyai kandungan air antara 20-45 % dan nilai bakar

3056-4611 kal/gram, sedangkan lignit yang bebas air dan abu berkisar

antara 5566-111 111 kal/gram (Pitojo. S, 1983).

Lignite, disebut juga batubara muda. Merupakan tingkat terendah dari

batubara, berupa batubara yang sangat lunak dan mengandung air 70%

dari beratnya. Batubara ini berwarna hitam, sangat rapuh dan seringkali

menunjukkan struktur serat kayu. Nilai kalor rendah karena kandungan

air yang sangat banyak (30-75 %), kandungan karbon sangat sedikit (60-

68&), kandungan abu dan sulfur yang banyak (52.5-62.5).

Batubara jenis ini dijual secara eksklusif sebagai bahan bakar untuk

pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Lignite dijumpai pada kondisi

yang masih muda, berkisar Cretaceous sampai Tersier.

c. Batubara Sub Bituminous

Jenis batubara ini berwarna hitam mengkilap dan mempunyai kilapan

logam. Batubara ini saat ditambang kandungan air yang terkandung

Page | 11

mencapai 45 % dan mempunyai nilai kalor bakar sangat rendah,

kandungan karbon sedikit, kandungan abu banyak dan kandungan sulfur

yang banyak. Sub-Bituminous memiliki karakteristiknya berada di

antara batubara lignite dan bituminous, terutama digunakan sebagai

bahan bakar untuk PLTU. Sub-bituminous coal mengandung sedikit

carbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang

tidak efisien.

d. Batubara Bituminous

Batubara bituminous merupakan jenis batubara yang terpenting dan dipakai

sebagai bahan bakar karena memiliki nialai kalor, kandungan karbon yang

relative tinggi, sedangkan kandungan air, kandungan abu, dan kandungan

sulfur yang relative rendah. Jenis batubara ini juga digunakan sebagai bahan

bakar dalam pembuatan kokas dan pabrik gas. Bituminous merupakan

batubara yang tebal, biasanya berwarna hitam mengkilat, terkadang cokelat

tua. Bituminous coal mengandung 68 - 86% karbon dari beratnya dengan

kandungan abu dan sulfur yang sedikit. Umumnya dipakai untuk PLTU, tapi

dalam jumlah besar juga dipakai untuk pemanas dan aplikasi sumber tenaga

Page | 12

dalam industri dengan membentuknya menjadi kokas-residu karbon

berbentuk padat.

e. Batubara Semi Antrasit

Batubara semi antrasit ini merpakan batubara yang memiliki sifat

antara batubara bitumen yang mempunyai kandungan zat terbang

rendah disbanding dengan batubara antrasit yang mempunyai zat

terbang yang tinggi berkisar antara 6-14 %. Batubara ini mudah

terbakar dan warna nyalanya sedikit kekuning-kuningan.

f. Batubara Antrasit

Batubara antrasit biasanya disebut batubara keras (hard coal)

penamaan ini berdasarkan atas dasar kekerasan dan juga

kekuatannya antrasit. Batubara antrasit ini mudah untuk ditambang

karena letak lapisan didalam kerak bumi yang tidak pasti, dimana

letak lapisannya kadang-kadang tegak dan kadang-kadang juga

vertical bahkan kadang-kadang juga berlekuk. Sifat barubara ini

ditentukan dari derajat kilap atau warna.

Batubara antrasit berbentuk padat (dense), batu-keras dengan warna

jet-black berkilauan (luster) metalik dengan struktur kristal dan

konkoidal pecah. Mengandung antara 86% - 98% karbon dari

beratnya, 9,3% abu, dan 3,6% bahan volatile. Antarasit terbakar

lambat, dengan batasan nyala api biru (pale blue flame) dengan

sedikit sekali asap.Antrasit terbentuk pada akhir Karbon oleh

pergerakan bumi yang menyebabkan pemanasan dan tekanan tinggi

yang merubah material berkarbon seperti yang terdapat saat ini

Page | 13

Batubara antrasit mempunyai nilai kalor dan kandungan karbon

sangat tinggi dan memiliki kandungan air atau sulfur yang relative

rendah dan kandungan zat terbang tinggi berkisar antara 8,0 %.

g. Meta Antrasit

Batubara Meta Antrasit adalah batubara dengan kelas yang sangat

tinggi dimana nilai kalorinya sangat tinggi, berkisar antara 8000-9000

kalori. Kadara air (Water content) sangat kecil kurang dari 1 %,

warna hiam mengkilat, pecahan concoidal, tidak mengotori tangan

bila dipegang, menghasilkan api yang biru bila dibakar, tidak

mengeluarkan asap, tidak berbau, kadar abu dan sulfur juga sangat

rendah. Batubara jenis ini adalah antrasit yang mengalami pengaruh

tekanan dan suhu yang tinggi akibat proses tektonik maupun aktivitas

vulkanik yang ada di dekat endapan. Batubara jenis ini terdapat di

daerah Pensylvania, Amerika Serikat.

Page | 14

2.6 Reaksi Pembentukan Batubara

Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang sudah mati,

komposisi utama terdiri dari cellulose. Proses pembentukan batubara

dikenal sebagai proses pembatubaraan (coalification). Factor fisika

dan kimia yang ada di alam akan mengubah cellulosa menjadi lignit,

subbitumina, bitumina atau antrasit. Reaksi pembentukan batubara

adalah sebagai berikut :

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

Cellulose lignit gas metan

Keterangan :

Cellulosa (senyawa organik), merupakan senyawa pembentuk

batubara.

Unsur C pada lignit jumlahnya relatif lebih sedikit

dibandingkan jumlah unsur C pada bitumina, semakin baik

kualitasnya.

Unsur H pada lignit jumlahnya relatif banyak dibandigkan

jumlah unsur H pada bitumina, semakin banyak unsur H pada

lignit semakin rendah kualitasnya.

Senyawa gas metan (CH4) pada lignit jumlahnya relatif lebih

sedikit dibandingkan dengan bitumina, semakin banyak (CH4)

lignit semakin baik kualitasnya.

2.7 Bentuk Lapisan BatubaraPage | 15

Bentuk cekungan, proses sedimentasi, proses geologi selama dan

sesudah proses pembentukan batubara akan menentukan bentuk

lapisan batubara. Mengetahui bentuk lapisan batubara sangat

menentukan dalam menghintung cadangan dan merencanakan cara

penambangannya. Beberapa bentuk lapisan batu baru, yaitu :

a. Bentuk Horse Back

Bentuk ini dicirikan oleh perlapisan batubara dan batuan yang

menutupnya melengkung kea rah atas akibat gaya kompresi.

Ketebalan kea rah lateral lapisan batubara kemungkinan sama

ataupun menjadi lebih kecil atau menipis.

b. Bentuk Pinch

Bentuk ini dicirikan oleh perlapisan yang menipis dibagian tengah.

Pada umumnya dasar dari lapisan natubara merupakan batuan yang

plastis, misalnya batulempung. Sedang di atas lapisan batubara secara

setempat ditutupi oleh batupasir yang secara lateral merupakan

pengisian suatu alur.

c. Bentuk Clay Vein

Bentuk itu terjadi apabila di antara dua bagian deposit 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 ataupun pasir.

d. Bentuk Burried Hill

Page | 16

Bentuk ini terjadi apabila di daerah di mana batubara semula

terbentuk terdapat suatu kulminasi sehingga lapisan batubara

seperti “terintrusi”.

e. Bentuk Fault

Bentuk ini terjadi apabila di daerah di mana deposit batubara

mengalami beberapa seri patahan. Keadaan ini akan mengacaukan

di dalam perhitungan cadangan, akibat adanya perpindahan

perlapisan akibat pergeseran kea rah vertical. Dalam melakukan

eksplorasi batubara di daerah yang banyak gejala patahan harus

dilakukan dengan tingkat ketelitian yang tinggi.

f. Bentuk Fold

Bentuk ini terjadi apabila di daerah di mana deposit batubara

mengalami perlipatan. Makin intensif gaya yang bekerja

pembentuk perlipatan akan makin komplek. Dalam melakukan

eksplorasi batubara di daerah tersebut juga terjadi patahan harus

dilakukan dengan tingkat ketilitian yang tinggi.

2.8 Batubara menurut waktu pembentukannya

Di Indonesia terdapat mulai skala waktu Tersier sampai Recent.

Pembagiannya dapat dijelaskan sebagai berkut:

1. Batubara paleogen, merupakan batubara yang terbentuk pada

cekungan intranmontain, contohnya yang terdapat di Ombilin,

Bayah, Kalimantan Tenggara serta Sulawesi Selatan.

2. Batubara neogen, yakni batubara yang terbentuk pada cekungan

foreland, contohnya terdapat di Tanjung Enim, Sumatera Selatan.

3. Batubara delta, yakni endapan batubara yang terdapat di hampir

seluruh Kalimantan Timur

Page | 17

DAFTAR PUSTAKA

Page | 18