sifat fisik batuan

PRAKTIKUM SIFAT FISIK BATUAN RIZAL TAUFIQURROHMAN | 3713100010

LAPORAN PRAKTIKUM

“SIFAT FISIK BATUAN”

Disusun Oleh :

Rizal Taufiqurrohman

3713100010

Mata Kuliah :

Fisika Batuan

Dosen Pengampu :

Anik Hilyah, S.Si, MT

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2014/2015


2

SIFAT FISIK BATUAN

Rizal Taufiqurrohman

37131000010

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

ABSTRAK

Telah dilakukan praktikum yang bertujuan untuk mengetahui nilai-nilai dari spesific

gravity, porositas, saturasi air dan densitas suatu batuan dengan menggunakan metode dan

peralatan yang sederhana. Metode-metode yang dipakai pada praktikum kali ini adalah kuhum

archimedes dan pengukuran dengan imbibisi. Praktikum ini dilakukan dengan 2 sampel batuan

yaitu basalt dan batugamping. spesific gravity, porositas, saturasi air dan densitas berurutan

untuk basalt adalah 2,0839, 3,06%, 1,67% dan 1,83 gr/cc ; sedangkan untuk batugamping

adalah 2,6458, 2,11%, 0,81% dan 2,59 gr/cc. Hasil yang ddapatkan adalah Spesific Gravity

berbanding lurus dengan densitas. Porositas berbanding lurus dengan saturasi air dan

berbanding terbalik dengan densitas batuan tersaturasi air. Saturasi air berbanding terbalik

dengan densitas batuan tersaturasi air.

Kata Kunci : massa, spesific gravity, porositas, saturasi air dan densitas


3


4

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................................... 1

Abstrak .................................................................................................................... 2

Daftar Isi ................................................................................................................... 3

Daftar Tabel ............................................................................................................... 4

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 5

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 5

1.2 Permasalahan ...................................................................................................... 5

1.3 Tujuan ................................................................................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 6

2.1 Spesific Gravity .................................................................................................. 6

2.2 Porositas ............................................................................................................. 8

2.3 Saturasi ............................................................................................................... 9

2.4 Densitas .............................................................................................................. 10

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ................................................................ 13

3.1 Peralatan dan Bahan ........................................................................................... 13

3.2 Flow Chart Langkah Kerja ................................................................................. 14

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ................................................ 15

4.1 Analisa data ........................................................................................................ 15

4.2 Pembahasan ........................................................................................................ 17

BAB V KESIMPULAN ........................................................................................... 20

Daftar Pustaka .......................................................................................................... 21

Lampiran ................................................................................................................... 22


5

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Daftar Spesific Gravity mineral oleh Ekwere J. Peters .................................. 7

Tabel 2.2 Densitas batuan beku, sedimen dan metamorf ................................................... 11

Tabel 2.3 Densitas batuan beku dan metamorf oleh Schoen ............................................... 12


6

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Batuan dapat dibedakan menjadi 3 kelompok besar yaitu batuan beku, batuan sedimen

dan batuan metamorf. Setiap jenis batuan memiliki sifat fisik dan karakteristik yang berbeda,

begitu pula pada setiap kelompoknya. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat fisik batuan

dapat berupa mineral penyusunnya, proses pembentukannya dll. Beberapa sifat fisik dari batuan

adalah spesific gravity, porositas, saturasi air dan densitas. Sifat fisik batuan sangat dibutuhkan

dalam proses eksplorasi dan eksploitasi sumber daya mineral. Karena dengan mengetahui sifat

fisik suatu batuan, dapat memudahkan proses eksplorasi dan eksploitasi yang dilakukan.

Contohnya saja pada saat dilakukan eksplorasi migas, maka hal yang penting untuk

diketahui adalah porositas dari batuan reservoir yang ditemukan. Karena hal ini menyangkut

dengan cadangan minyak yang dapat dieksploitasi selanjutnya. Untuk mengetahui sifat nilai-

nilai dari sifat fisik batuan, diperlukan suatu metode dan alat yang sesuai untuk sifat fisik batuan

yang dicari. untuk itu maka dilakukan praktikum sederhana dengan menggunakan peralatan

yang ada di dalam kampus.

1.2 Permasalahan

Permasalahan yang ada dalam praktikum kali ini ialah bagaimana cara mengetahui

beberapa sifat fisik yang dimiliki batuan, bagaimana cara mengetahui nilai-nilai dari spesific

gravity, porositas, saturasi air dan densitas suatu batuan dengan menggunakan peralatan

sederhana

1.3 Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui nilai-nilai dari spesific gravity, porositas,

saturasi air dan densitas suatu batuan dengan menggunakan metode dan peralatan yang

sederhana.


7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Spesific Gravity

Specific Gravity (SG) merupakan perbandingan densitas suatu fluida terhadap fluida

standar (referensi). Di dalam proses pengolahan migas, istilah ini banyak dijumpai terutama

berkaitan dengan analisis karakteristik atau spesifikasi feed dan produk. SG suatu fluida

dinyatakan dalam angka dengan 4 digit di belakang koma dan tidak bersatuan.

𝑆𝐺 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑧𝑎𝑡

𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑧𝑎𝑡 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 ................................................................................. (2.1)

Untuk gas : pV = nRT n = m/M

pV = (m/M)RT

ρ = m/V

ρ = (pM)/RT

dimana : p = tekanan, atm, psia

V = Volume, liter, ft3

n = jumlah mol, kgmol

m = massa, kg, lbs

M = berat molekul

T = suhu, K, 0R

R = konstanta gas yang harganya 0,08206

(liter.atm)/(mol.K)=10,7315(psia.ft3)/(lbmol.0R)

Fluida standar untuk zat cair adalah air dengan densitas 1 g/cm3 atau 1000 kg/m3

(densitas terbesar pada suhu 3,98 degC). Sedangkan untuk gas, fluida standarnya adalah udara

dengan berat molekul 28,964 g/mol. SG zat cair diukur dengan hydrometer. Pada

pengukurannya, selain menggunakan hydrometer, digunakan juga termometer untuk

mengetahui temperatur fluida saat diukur. Hal ini sangat penting karena SG berubah seiring

perubahan temperatur.

Sebagaimana yang tercantum dalam rumus SG di atas, bahwa SG merupakan

perbandingan densitas zat terhadap densitas zat standar. Densitas merupakan perbandingan

massa zat dengan volume zat. Volume zat sangat dipengaruhi oleh suhu. Kenaikan suhu akan

mengakibatkan pemuaian zat sehingga volumenya bertambah. Dengan demikian densitas zat


8

yang sama pada temperatur yang lebih tinggi akan lebih rendah. Oleh karenanya besarnya SG

zat tersebut pun berubah.

Dalam praktikum digunakan rumus dengan menganggap densitas air adalah pada

keadaan standar, yaitu :

𝐴𝑝𝑝. 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑜.𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑎𝑖𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

𝑊𝑤−𝑊𝑠 ............................................ (2.2)

Dimana : Wo = massa batuan kering ( setelah mengalami proses pengovenan)

Ww = massa batuan jenuh (setelah direndam selama 72 jam)

Ws = massa batuan jenuh di dalam air

𝑇𝑟𝑢𝑒 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑜.𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑎𝑖𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

𝑊𝑜−𝑊𝑠 ............................................... (2.3)

Dimana : Wo = massa batuan kering ( setelah mengalami proses pengovenan)


Untuk membandingkan hasil praktikum, maka dapat digunakan nilai spesific gravity

berdasarkan tabel berikut

Tabel 2.1 Daftar Spesific Gravity Material oleh Ekwere J. Peters

Material Specific Gravity Tons / Cubic Yard

Andesite 2.5 - 2.8 2.11 - 2.36

Basalt/Traprock 2.8 - 3.0 2.36 - 2.53

Coal - Anthracite 1.3 1.08

Coal - Bituminous 1.1 - 1.4 0.92 - 1.18

Copper Ore 2 1.89

Diabase 2.6 - 3.0 2.19 - 2.53

Diorite 2.8 - 3.0 2.36 - 2.53

Dolomite 2.8 - 2.9 2.36 - 2.44

Earth (dry) 1.6 - 1.8 1.35 - 1.52

Earth (wet) 2 16.875

Gneiss 2.6 - 2.9 2.19 - 2.44

Granite 2.6 - 2.7 2.19 - 2.28

Gypsum 2.3 - 2.8 1.94 - 2.36

Iron Ore 4.5 - 5.3 3.79 - 4.47

Lead Ore (Galena) 7.5 6.21


9

Limestone 2.3 - 2.7 1.94 - 2.28

Marble 2.4 - 2.7 2.02 - 2.28

Mica, schist 2.5 - 2.9 2.09 - 2.43

Quartzite 2.6 - 2.8 2.19 - 2.36

Rhyolite 2.4 - 2.6 2.02 - 2.19

Rock Salt 2.5 - 2.6 2.11 - 2.19

Sandstone 2.2 - 2.8 1.85 - 2.36

Shale 2.4 - 2.8 2.02 - 2.36

Slate 2.7 - 2.8 2.28 - 2.36

Talc 2.6 - 2.8 2.19 - 2.36

2.2 Porositas

Porositas suatu medium adalah perbandingan volum rongga – rongga pori terhadap

volum total seluruh batuan. Perbandingan ini biasanya dinyatakan dalam persen dan disebut

porositas. Porositas dapat juga dikatakan sebagai perbandingan antara volume semua ruang

(termasuk pori, rekahan (fracture), retakan (cracks), celah, lubang, dll) terhadap volume total

suatu massa batuan atau medium.

Secara umum, porositas dapat dituliskan dalam rumus sebagai berikut :

Φ =𝑉𝑏−𝑉𝑚

𝑉𝑏𝑥 100% ...................................................................................... (2.4)

Dimana : Vb = Volume bulk/ total batuan

Vm = Volume matriks batuan

Dengan menggunakan Metode Imbibisi yaitu dengan menggunakan air dan perendaman

pada batuan, maka dapat digunakan rumus berikut untuk mencari nilai porositas suatu batuan :

Φ =𝑊𝑛−𝑊𝑜

𝑊𝑤−𝑊𝑠𝑥 100% ..................................................................................... (2.5)

Dimana : Wn = Massa batuan asli

Wo = massa batuan kering ( setelah mengalami proses pengovenan)


2.2.1 Jenis Porositas Secara Petrographi

Secara petrographi asal mula pembentukan porositas dapat dibedakan menjadi :

a. Porositas intergranular, yaitu ruang pori yang terbentuk antar butiran partikel atau

fragmen material klastik akibat batuan yang memiliki kemas lepas (looses packing),

terkompaksi atau tersementasi.


10

b. Porositas intragranular atau interkristalin, terbentuk akibat adanya shrinking

( lenyapnya butiran akibat reaksi kimia ) atau kontraksi butiran.

c. Porositas rekahan, diakibatkan oleh adanya proses mekanik atau proses kimiawi secara

parsial terhadap batuan yang masiv pada awalnya, seperti batu gamping. Porositas jenis

ini merupakan porositas sekunder.

d. Porositas vugular, adalah porositas yang dibentuk oleh organisme dan bersamaan

dengan terjadinya proses/ reaksi kimia pada tahapan selanjutnya. Porositas ini

merupakan jenis porositas primer dan sekunder.

2.2.2 Jenis Porositas Berdasarkan Asal Usulnya

Berdasarkan asal terbentuknya porositas, maka porositas dapat dibagi menjadi 2,

yaitu :

a. Original (Primary) Porosity

Porositas yang terbentuk ketika proses pengendapan batuan (deposisi) tanpa ada faktor

lain. Pada umumnya terjadi pada porositas antar butiran pada batupasir, antar Kristal

pada batukapur, atau porositas oolitic pada batukapur.

b. Induced (Secondary) Porosity

Porositas yang terbentuk setelah proses deposisi batuan karena beberapa proses geologi

yang terjadi pada batuan tersebut, seperti proses intrusi, fault, retakan, dan sebagainya.

Proses tersebut akan mengakibatkan lapisan yang sebelumnya non-

porosity/permeabelitas menjadi lapisan berporositas. Contohnya retakan pada shale dan

batukapur, dan vugs atau lubang-lubang akibat pelarutan pada batukapur.

2.3 Saturasi Fluida

Saturasi suatu fluida adalah tingkat kejenuhan suatu batuan oleh fluida, dapat juga

dikatakan bahwa saturasi adalah perbandingan antara volume fluida tersebut terhadap volume

pori totalnya. Berdasarkan definisi tersebut maka saturasi air merupakan tingkat kejenuhan suatu

batuan dalam porinya untuk terisi fluida jenis air, minyak dan gas atau perbandingan volume air

yang mengisi pori pori didalam batuan dibagi dengan kuantitas jumlah pori pada batuan tersebut.

Sehingga saturasi dapat dituliskan sebagai berikut :

𝑆𝑓 = 𝑉𝑓

𝑉𝑝 ........................................................................................................... (2.6)

Dimana : Vf = volume total fluida (Air, minyak maupun gas)

Vp = Volume total pori suatu batuan


11

Saturasi maksimal dari suatu batuan adalah 1, dimana

1 = Sw + So + Sg ............................................................................................. (2.7)

Dimana : Sw = Saturasi air

So = Saturasi minyak

Sg = Saturasi gas

Dalam praktikum kali ini digunakan saturasi air saja karena praktikum dilakukan dengan

melakukan perendaman dalam air dengan waktu 72 jam, dan digunakan pula saturasi dengan

prosentase yang menyatakan prosentase massa air dalam keadaan asli/ natural terhadap massa

batuan kering, sehingga rumus untuk saturasi air yang digunakan adalah sebagai berikut

𝑆𝑤 = 𝑊𝑛−𝑊𝑜

𝑊𝑜𝑥 100% ..................................................................................... (2.7)


Wo = massa batuan kering ( setelah mengalami proses pengovenan)

Selain saturasi batuan oleh air, dapat juga dilakukan pengukuran derajat kejenuhan

suatu batuan yang digunakan untuk mencari seberapa banyak dan jenuh suatu batuan dapat

tersaturasi oleh fluida (dalam praktikum ini air). Sehingga dapat dituliskan rumus untuk derajat

kejenuhan yaitu

𝑆𝑟 =𝑊𝑛−𝑊𝑜

𝑊𝑤−𝑊𝑜𝑥 100% ...................................................................................... (2.8)


Wo = Massa batuan kering ( setelah mengalami proses pengovenan)

Ww= Massa batuan jenuh (setelah perendaman air selama 72 jam)

2.4 Massa Jenis/ Densitas Batuan

Densitas suatu batuan dipengaruhi oleh mineral penyusun, ikatan antar mineral dan

struktur dari mineralnya pula. Densitas dapat dibedakan menjadi

a. Densitas bulk, yaitu rata-rata dari suatu volume batuan (termasuk adanya pori, lubang,

dan fluida). Sebagai contoh untuk batupasir memiliki bulk densitas batupasir

b. Densitas individu, yaitu densitas dari suatu batuan berdasarkan komponen batuannya

saja. Misal densitas mineral kuarsa, biotit, dll

c. Densitas rata-rata dari materi matriks, yaitu densitas yang dihitung berdasarkan volume

matriks padatan suatu batuan saja

d. Densitas fluida, densitas dari pengisi pori rata-rata suatu batuan, misalnya densitas air

pori.


12

Untuk densitas batuan berpori, maka sebagian volumenya adalah volume pori yang dinyatakan

dalam porositas , densitas bulknya merupakan jumlahan dari densitas matrik materi padatnya

ρm dan densitas pori ρp, sehingga densitas dapat dituliskan sebagai berikut

ρ = (1-ρm+ ρp ......................................................................................... (2.9)

Saturasi suatu fluida Sf adalah perbandingan antara volume fluida vf tersebut terhadap

volume pori totalnya vp, yaitu seperti pada persamaan 2.6 . Batuan yang berisi gas dan air akan

mempunyai densitas gabungan ketiga materi tersebut, yaitu materi matrik padat, fluida dan gas.

Sehingga densitas dapat ditulis sebagai berikut

ρ = (1-ρm+Sw. ρ w+(1-Sw) ρg] ............................................................. (2.10)

Aplikasi densitas biasa digunakan dalam beberapa aspek , seperti untuk mempelajari

sifat fisika pada batuan. Densitas batuan juga dapat digunakan untuk mengetahui perbedaan

suatu batuan ketika sebelum terisi fluida dan sesudah terisi oleh fluida (air), dengan menghitung

densitas natural dan densitas jenuh suatu batuan. Sehingga densitas tersebut dalam praktikum

dapat dituliskan sebagai berikut

𝐷𝑟𝑦 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑜

𝑊𝑤−𝑊𝑠 ................................................................................ (2.11)

Dan

𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑠

𝑊𝑤−𝑊𝑠 .................................................................... (2.12)

Dry density merupakan densitas suatu batuan yang sebenarnya tanpa adanya pengotor

maupun tambahan fluida. Saturated density merupakan densitas batuan jenuh yang sudah terisi

oleh fluida (dalam praktikum ini air) atau bisa disebut sebagai densitas campuran antara

densitas batu dengan fluida air. Dengan keterangan Wo adalah massa sampel batuan setelah di

oven agar kering sehingga tinggal massa batuan saja, dan Ws adalah massa sampel batuan

massa jenuh sampel batuan didalam air. Sehingga ketika sudah diketahui densitas kering dan

densitas jenuh , dapat diketahui perbedaan nilai densitas ketika suatu batuan jenuh terisi fluida.

Untuk membandingkan nilai hasil dari praktikum yang telah dilakukan, maka dapat

digunakan data densitas batuan sebagai berikut


13

Tabel 2.2 Densitas batuan beku, sedimen dan metamorf

Tabel 2.3 Densitas batuan beku dan metamorf oleh Schoen


14

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan Bahan

Peralatan :

- Neraca Digital - Oven Listrik

- Tali setangah meter - Gelas ukur

- Baskom - Statif 2 buah

Bahan :

- Basalt

Dalam praktikum ini digunakan basalt yang diambil langsung dari Karangsambung,

tepatnya di Kali Muncar, Desa Seboro dengan koordinat lokasi S 7˚ 30’ 47,4” E 109˚

42’ 27,5”. Sampel memiliki warna hitam pekat dengan struktur primer pillow lava

dan termasuk ke dalam batuan beku. Komposisinya terdiri dari piroksen yang

membuat warnanya hitam.

- Batugamping

Dalam praktikum ini digunakan Batugamping yang diambil langsung dari Bali,

tepatnya di Pantai Nusadua dengan koordinat lokasi 8°48’59” LS 115°13’17” BT.

Sampel memiliki warna putih yang cenderung memudar sehingga seperti warna

lapuk yaitu kekuningan. Ukuran butirnya adalah pasir sangat bagus yaitu <1/256 mm

dengan matriks dan semen berupa karbonat.

- Air Secukupnya


15

3.2 Flow Chart Langkah Kerja

Mulai

Persiapan peralatan dan bahan yang digunakan

Penimbangan massa natural batuan

Pengovenan/ pengeringan batuan selama 24 jam

Penimbangan massa batuan kering

Direndam batuan dalam air di baskom dalam waktu 72 jam

Penimbangan massa batuan yang telah direndam

Penimbangan massa batuan dengan statif

Pengolahan data


16

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

4.1.2 Data Hasil Praktikum

Dari praktikum yang telah dilakukan, didapatkan hasil untuk batu basalt dan batugamping

sebagai berikut

Tabel 4.1 data hasil percobaan

No Parameter Pengukuran Basalt Batugamping

1 Warna Hitam Putih

2 Massa asli (Natural Mass) “Wn” 124,81 gr 170,88 gr

3 Massa kering (Setelah oven selama 24 jam dengan

suhu 90 0C) “Wo”

168,07 gr 123,80 gr

4 Massa jenuh (Direndam dalam air 72 jam) “Ww” 188,32 gr 125,93 gr

5 Massa jenuh + berat air + bejana “Wa” 1172,30 gr 1114,51 gr

6 Massa jenuh tergantung dalam air + Massa air +

bejana “ Wb”

1075,80 gr 1036,46 gr

7 Massa jenuh di dalam air 96,50 gr 78,05 gr

4.1.2 Perhitungan Nilai Sifat Fisik Batuan

4.1.2.1 Perhitungan Nilai Spesific Gravity

𝐴𝑝𝑝. 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑜. 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑎𝑖𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

𝑊𝑤 − 𝑊𝑠 , 𝑊𝑠 = 𝑊𝑎 − 𝑊𝑏

- Basalt = 168,07.1

188,32−(1172,30−1075,80)


17

Basalt = 1,8304

- Batugamping = 123,80.1

125,93−(1114,51−1036,46)

Batugamping = 2,5856

𝑇𝑟𝑢𝑒 𝑆𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑜. 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑎𝑖𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

𝑊𝑜 − 𝑊𝑠 , 𝑊𝑠 = 𝑊𝑎 − 𝑊𝑏

- Basalt = 168,07.1

168,07−(1172,30−1075,80)

Basalt = 2,3483

- Batugamping = 123,80.1

123,80−(1114,51−1036,46)

Batugamping = 2,7060

4.1.2.2 Perhitungan Nilai Porositas

Φ =𝑊𝑛 − 𝑊𝑜

𝑊𝑤 − 𝑊𝑠𝑥 100%, 𝑊𝑠 = 𝑊𝑎 − 𝑊𝑏

- Basalt = 170,88−168,07

188,32−(1114,51−1036,46)𝑥 100%

Basalt = 3,06%

- Batugamping = 124,81−123,80

125,93−(1114,51−1036,46)𝑥 100%

Batugamping = 2,11%

4.1.2.3 Perhitungan Nilai Saturasi

𝑆𝑤 = 𝑊𝑛 − 𝑊𝑜

𝑊𝑜𝑥 100%

- Basalt = 170,88−168,07

168,07𝑥 100%

Basalt = 1,67%

- Batugamping = 124,81−123,80

123,80𝑥 100%

Batugamping = 0,81%

𝑆𝑟 =𝑊𝑛 − 𝑊𝑜

𝑊𝑤 − 𝑊𝑜𝑥 100%

- Basalt = 170,88−168,07

188,32−168,07𝑥 100%

Basalt = 13,87%


18

- Batugamping = 124,81−123,80

125,93−123,80𝑥 100%

Batugamping = 47,42%

4.1.2.4 Perhitungan Nilai Densitas

𝐷𝑟𝑦 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑜

𝑊𝑤 − 𝑊𝑠, 𝑊𝑠 = 𝑊𝑎 − 𝑊𝑏

- Basalt = 168,07

188,32−(1114,51−1036,46)𝑥 100%

Basalt = 1,83 𝑔𝑟/𝑐𝑐

- Batugamping = 123,80

125,93−(1114,51−1036,46)𝑥 100%

Batugamping = 2,59 gr/cc

𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 = 𝑊𝑠

𝑊𝑤 − 𝑊𝑠, 𝑊𝑠 = 𝑊𝑎 − 𝑊𝑏

- Basalt = 168,07

188,32−(1114,51−1036,46)𝑥 100%

Basalt = 1,05 𝑔𝑟/𝑐𝑐

- Batugamping = 123,80

125,93−(1114,51−1036,46)𝑥 100%

Batugamping = 1,63 gr/cc

4.2 Pembahasan

Praktikum yang berjudul “Sifat Fisik Batuan” ini betujuan untuk mengetahui nilai-nilai

dari spesific gravity, porositas, saturasi air dan densitas suatu batuan dengan menggunakan

metode dan peralatan yang sederhana. Praktikum ini mengambil sifat fisik batuan yaitu spesific

gravity, porositas, saturasi air dan densitas karena nantiya dalam eksplorasi reservoir migas,

sifat fisik tersebut akan sangat sering dijumpai. Hal ini mendasari dipilihnya karakteristik dari

sifat fisik yang dilakukan pengukuran pada praktikum ini.

Praktikum dimulai dengan dilakukannya pengukuran massa asli batuan yang berguna

untuk mencari nilai densitas asli dari batuan sehingga diketahui massa asli batuan. Kemudian

dilakukan pengovenan/ pengeringan batuan yang dilakukan pada temperatur 90 0C dan selama

24 jam, hal ini bertujuan untuk mengetahui massa batuan kering, karena apabila dikeringkan

dalam waktu 24 jam kami yakin bahwa air yang terserap pada batuan sebelumnya akan

menguap dan hilang dari matriks batuan. Kemudian dilakukan pengukuran massa batuan kering.


19

Setelah itu atuan direndam dalam baskom yang berisi air yang bertujuan untuk mengetahui

densitas dan porositas dengan metode imbibisi dan juga untuk mengetahui saturasi batuan oleh

air. Perendaman dilakukan selama 72 jam yang bertujuan agar batugamping dapat tersaturasi

secara maksimal karena proses penyerapan air dalam batugamping agar tersaturasi secara

sempurna tidak secepat basalt.

Setelah direndam maka batuan ditimbang sehingga diperoleh massa batuan yang

tersaturasi oleh air, kemudian dilakukan peninbangan massa batuan dimana batuan ditimbang

dalam keadaan didalam air secara menggantung dan tergeletak di gelas ukur. Hal ini bertujuan

untuk mendapatkan data yang digunakan untuk pemrosesan data densitas, porositas, Spesific

Gravity, dan saturasi.

Berdasarkan tabel 2.1 tentang Spesific Gravity suatu material, karena basalt sesuai tabel

adalah antara 2,8-3,0 sedangkan hasil pengukuran praktikum adalah 1,8304 dan 2,3483. Hal ini

terjadi karena adanya proses pelapukan pada basalt karena pada saat diambil sampel. Sampel

merupakan bagian atas yang sudah lepas dari batuan induk dan pada bagian paling luar sendiri.

Sehingga hal ini mempengaruhi pengukuran dari Spesific Gravity. Untuk batugamping karena

mineral penyusun dominan adalah karbonat dari tabel berkisar antara 2,3-2,7 dan hasil

pengukuran praktikum adalah 2,5856 dan 2,7060. Angka tersebut sudah masuk tetapi masih

ada satu yang berasa dibawah range tersebut. Hal ini terjadi karena pelapukan pada batuga,ping

yang mana batugamping sangat mudah terlapukkan oleh air dan letak dari singkapan sampel

adalah di pinggir pantai yang mudah terkena ombak.

Pada hasil pengukuran dengan metode imbibisi untuk memperoleh nilai dari porositas

batuan, maka didapatkan nilai porositas untuk basalt yaitu 3,06% dan batugamping adalah

2,11%. Meskipun basalt adalah batuan beku dan batugamping adalah batuan sedimen, tetapi

nilai dari porositasnya lebih besar basalt. Hal ini dikarenakan struktur dari singkapan sampel

pada karangsambung sudah mengalami kekar, sehingga timbul retakan yang menyebabkan

terbentuknya porositas sekunder sehingga nilai porositasnya lebih besar.

Perhitungan selanjutnya adalah perhitungan sifat fisik batuan yaitu saturasi dan derajat

saturasi air. Nilai saturasi air pada basalt adalah 1,67% sedangkan batugamping adalah 0,81%

dan untuk derajat jenuh dari basalt adalah 13,87% sedangkan batugamping adalah 47,42%.

Nilai dari saturasi air lebih besar basalt daripada batugamping, hal ini dikarenakan oleh adanya

retakan yang ada pada basalt sehingga basalt lebih mudah tersaturasi oleh air dan menyimpang

air dalam prosentase yang lebih besar. Akan tetapi meskipun begitu, nilai dari derajat jenuh dari


20

kedua batuan sangat jauh, hal ini dikarenakan kejenuhan dari batugamping lebih besar untu

dapat menampung air dan tersaturasi dengan baik daripada pada basalt.

Perhitungan terakhir dari praktikum ini adalah pengukuran densitas kering dan densitas

tersaturasi pada kedua sampel. Hasil yang didapat adalah untuk densitas kering basalt adalah

1,83 gr/cc sedangkan batugamping adalah 2,59 gr/cc. Dari tabel 2.2 dan 2.3 tentang densitas

beberapa batuan, maka untuk basalt adalah antara 2,4 - 3,1 gr/cc sedangkan untuk batugamping

adalah antara 2,3 – 2,7 gr/cc. Hasil yang didapatkan adalah jauh berbeda untuk basalt

dikarenakan faktor pelapukan yang sangat mempengaruhi hasil penguuran sejak awal sehingga

nilai dari sifat fisiknya berbeda dengan range densitas batuan menurut schoen. Sedangkan

batugamping masih masuk meskipun sudah terlapukkan tetapi hal ini mengindikasikan

pelapukannya tidaklah terlalu besar pada batugamping. Karena pada saat mepaluk batuan pasti

mepngembang dan bertambah volumenya, akan tetapi massanya tetap sehingga densitasnya

berkurang dari densitas batuan segarnya.

Untuk densitas tersaturasi oleh air pada perhitungan basalt adalah 1,05 gr/cc dan

batugamping adalah 1,63 gr/cc. Sesuai dengan persamaan 2.10 tentang densitas batuan yang

tersaturasi oleh suatu fluida, dimana pada percobaan ini fluidanya adalah air dan untuk densitas

batuan lebih besar dari densitas air. Hal ini menyebabkan terjadinya penurunan densitas yang

besar dikarenakan saturasi air pada kedua batuan adalah besar. Dimana densitas basalt turun

menjadi 57% densitas keringnya dan densitas batugamping menjadi 62% densitas keringnya.

Dari penurunan ini terlihat bahwa nilai saturasi basalt lebih besar daripada batugamping yang

akibatnya penurunan nilai densitas pada basalt lebih besar daripada penurunan densitas

batugamping.

Dari nilai-nilai yang telah diproses melalui rumus, maka dapat dibuat kesimpulan untuk

Spesific Gravity memiliki nilai yang berbanding lurus dengan densitas. Untuk porositas

berbanding lurus dengan saturasi air, tetapi berbanding terbalik dengan densitas batuan yang

tersaturasi air.


21

BAB VI KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut :

1. Spesific Gravity dari basalt adalah 2,0839 dan batugamping adalah 2,6458

2. Porositas basalt adalah 3,06% dan batugamping adalah 2,11%

3. Saturasi air pada basalt adalah 1,67% dan batugamping adalah 0,81%

4. Derajat kejenuhan basalt adalah 13,87% dan batugamping adalah 47,42%

5. Densitas kering basalt adalah 1,83 gr/cc dan batugamping adalah 2,59 gr/cc

6. Densitas tersaturasi air pada basalt adalah 1,05 gr/cc dan batugamping adalah 1,63

gr/cc

7. Spesific Gravity beranding lurus dengan densitas densitas tersaturasi air

8. Porositas berbanding lurus dengan saturasi air

9. Porositas dan saturasi air berbanding terbalik dengan densitas batuan tersaturasi air.


22

DAFTAR PUSTAKA

Schon, J.H., 1998, Physical Properties of Rocks : Fundamentals and Principles of

Petrophysics Volume 18, Institute of Applied Geophysics, Leoben, Austria.

Peters, Ekwere J, , Petrophysics, Departement of Petroleum and Geosystem

Engineering University of Texas, Austin

Koesoemadinata. 1980. Geologi Minyak dan Gas Bumi, Jilid 1 Edisi Kedua. Bandung:

ITB.

http://refiners-notes.blogspot.com/2013/06/specific-gravity-sg.html , Diakses tanggal 2

Januari 2015. Pukul 7.46 WIB

http://refiners-notes.blogspot.com/2013/06/specific-gravity-sg.html


23

Lampiran

Massa alami batugamping Massa kering batugamping Massa batugamping tersaturasi

Massa batu gamping melayang di air Massa batu gamping tenggelam di air

Massa basalt kering Massa basalt alami


24

Massa basalt melayang di air Massa basalt tenggelam di air

Sampling Basalt di Kali Muncar Sampling Batugamping di Nusadua

sifat fisik batuan

Documents