SOURCE ROCK

MAKALAH GEOLOGI MIGAS

Disusun sebagai Syarat mengikuti Mata Kuliah Geologi MigasJurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik

Universitas Sriwijaya

Oleh

Zul Fahmi 03111002003Ahmad Firmansyah 03111002019Daniel Rama Putra 03111002024Rodiatul Mardiyah 03111002069

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

2013

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Hidrokarbon adalah sumber daya energi yang penting peranannya dalam mendukung

perekonomian negara. Di Indonesia terdapat lebih dari enam puluh cekungan sedimen,

baik yang ada di lepas pantai maupun di darat. Saat ini batuan sedimen laut dalam menda-

pat perhatian karena berpotensi sebagai reservoir hidrokarbon, seperti yang telah

dibuktikan di Cekungan Kutai, Brunei, Tarakan, Sumatra Utara, Jawa Timur, dan

Cekungan Palawan (Kusumastuti drr., 2001; Guritno drr., 2003)

Dalam sistem petroleum, selain reservoir, unsur yang juga penting adalah batuan

sumber hidrokarbon atau batuan induk. Sedangkan dalam eksplorasi konvensional ada

kecenderungan kegiatan eksplorasi lebih banyak dilakukan untuk menentukan jenis

perangkap hidrokarbon, dan sedikit dilakukan studi terperinci mengenai batuan sumber

asal hidrokarbon tersebut.

Agar minyak dan gas Bumi dapat terbentuk dan tersimpan dalam perut Bumi untuk

kemudian ditemukan oleh manusia, dibutuhkan syarat-syarat tertentu. Syarat-syarat itu di

antaranya:

1. Terdapatnya batuan induk atau source rock, yaitu batuan sedimen yang mengandung

material organik

2. Adanya migrasi, yaitu proses berpindahnya minyak dan gas Bumi yang terbentuk di

source rock menuju lapisan resorvoir

3. Adanya batuan resorvoir yang merupakan batuan sedimen berpori, sehingga minyak

dan gas Bumi dapat tersimpan di daerah tersebut

4. Adanya perangkap minyak dan gas Bumi atau yang biasa disebut oil trap, yaitu

bentukan yang menyebabkan minyak dan gas Bumi terperangkap di dalamnya

5. Terdapatnya batuan penutup yang merupakan batuan sedimen kedap air, yang

menyebabkan minyak dan gas Bumi tidak bisa keluar lagi sampai saatnya ditemukan

oleh manusia.

Dalam makalah ini, kami akan membahas yang pertama sekali yaitu tentang batuan

induk (sorce rock). Secara umum, source rock di defenisikan sebagai batuan karbonat

yang berasal dari zat-zat organic yang terendapkan oleh batuan sedimen. Sehingga tidak

terjadi siklus carbon seperti selayaknya. Justru karbonat terendapkan dan menjadi batu.

Contoh dari batuan source rock adalah batu gamping, dan kini telah di temukan

hidrokarbon yang terbentuk dari batu bara.

I.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan tugas ini adalah untuk mengetahui, memahami dan

mempelajari mengenai batuan apa saja yang termasuk batuan induk ( source rock ), proses

pembentukannya, serta jenis dan cara meganalisanya, sehingga kita dapat menerapkan

pada kegiatan pertambangan.

BAB II

PEMBAHASAN

II. 1 Pengertian Source Rock

Ada beberapa pengertian dari batuan induk ataupun sorce rock yaitu sebagai berikut :

a. Batuan induk (Source rocks) adalah batuan sedimen berbutir halus yang memiliki

kapabilitas sebagai sumber hidrokarbon (Waples, 1985)

b. Pengertian batuan induk adalah batuan sedimen yang sedang, akan, atau telah

menghasilkan hidrokarbon (Tissot and Welte, 1984 vide Peter and Cassa, 1994).

c. Source rock adalah batuan karbonat yang berasal dari zat-zat organic yang

terendapkan oleh batuan sedimen. Sehingga tidak terjadi siklus carbon seperti

selayaknya. Justru karbonat terendapkan dan menjadi batu

Jadi, dapat kita simpulkan bahwa batuan induk itu adalah batuan sedimen yang bisa

menghasilkan hidrokarbon. Pada bukti yang terdapat pada data-data geokimia,

hidrokarbon berasal dari material organik yang terkubur dalam batuan sedimen yang

disebut batuan induk. Untuk mengetahui dan memperkirakan distribusi dan jenis dari

batuan induk dalam ruang dan waktu, sangat penting untuk mengetahui sumber biologis

dari petroleum. Lapisan batuan induk (source beds) terbentuk ketika sebagian kecil dari

karbon organik yang bersikulasi dalam siklus karbon di bumi tekubur dalam lingkungan

sedimentasi dimana oksidasi terhalang untuk dapat berlangsung.

Ada beberapa istilah mengenai batuan induk yang harus kita pahami, antara lain :

a. Batuan Induk efektif (effective source rocks) adalah batuan sedimen yang sudah

menghasilkan dan mengeluarkan (expelled) hidrokarbon

b. Batuan induk yang mungkin (possible source rocks) adalah batuan sedimen yang

potensi sumbernya belum dievaluasi, tetapi mungkin telah menghasilkan dan

mengeluarkan hidrokarbon

c. Batuan Induk potensial (potential source rocks) adalah batuan sedimen yang belum

matang (immature) yang kapabilitasnya dalam menghasilkan dan mengeluarkan

hidrokarbon diketahui jika tingkat kematangan termal menjadi lebih tinggi.

TABEL II.1

Kategori Batuan Induk & Kapasitas Sumbernya (waples, 1985)

Kategori Batuan

Induk

Kapasitas Sumber

Asal *

Kapasitas sumber

tersisa

Hidrokarbon yang

dihasilkan

Possible GO tidak terukur tidak terukur

Potential GO GO Tidak ada

Effective GO G GO-G

Effective Tidak ada Tidak ada Tidak ada

• GO tidak perlu sama untuk semua batuan; G = diukur sebagai kapasitas sumber yang

tersisa; GO = tidak dapat diukur langsung dari sampel yang HC generated; tapi dari

immature source rocks, dimana GO dan G adalah identik

• GO-G = HC generated

Batuan karbonat adalah semua batuan yang terdiri dari garam karbonat. Dalam

prakteknya adalah terutama batugamping dan dolomit. Karbonat mempunyai

keistimewaan dalam cara terbentuknya, yaitu hanya dari larutan, praktis tidak ada

sebagai detritus daratan. Pembentukan batuan karbonat secara kimia, tetapi yang penting

adalah turut sertanya organisme di dalam batuan karbonat. 

Ada 5 (lima) mekanisme penting yang dapat menerangkan bagaimana terjadinya

pengendapan CaCO3 dan bertambahnya CO2 yang dapat terlarut dalam air (Blatt,

1982), yaitu :

1. Bertambahnya suhu dan penguapan. Dari semua gas yang ada, hanya sedikit yang

dapat larut dalam air panas dan hal ini yang menyebabkan mengapa batuan karbonat

terbentuk hanya pada laut di daerah tropis dan subtropis, jarang didapatkan pada

daerah dingin dekat kutub atau pada daerah laut dalam. 

2. Pergerakan air. Bergerak air yang disebabkan oleh angin atau badai akan

mengakibatkan kalsium dari organisme pembentuk karang dan lumpur karbonat

bergerak berpindah ke atas permukaan air. 

3. Penambahan salinitas. Karbon dioksida kurang larut dalam air garam bila

dibandingkan dengan daya larutnya dalam air tawar, sehingga dengan bertambahnya

salinitas akan menyebabkan karbon dioksida terbebas. Bertambahnya salinitas

biasanya akibat dari penguapan dan dapat menambah jumlah kalsium sebanding

dengan jumlah ion karbon. 

4. Aktivitas organik. Alga dan koral mempunyai proses yang berbeda satu sama lain

namun saling membutuhkan dimana alga menghirup karbon dioksida dan akan

mengeluarkan oksigen selama berlangsungnya proses fotosintesa, sedangkan koral

menghirup O2 dan akan mengeluarkan CO2. 

5. Perubahan tekanan. Air hujan mengandung sejumlah karbon dioksida mengikat

jumlah udara yang banyak, selanjutnya air hujan tersebut masuk dan melewati zona

tanah dengan tekanan karbon dioksida lebih besar dibandingkan di atmosfir,

akibatnya air tanah menjadi kaya akan karbon dioksida. Bila air tanah tersebut masuk

ke dalam sebuah gua maka karbon akan larut dalam air dan menyebabkan

terbentuknya kenampakan seperti stalaktit dan stalagmit. 

Hal lain adalah terbentuknya tekstur klastik pada batuan karbonat sebagai

fragmentasi atau pembentukan sekunder (contoh : oolith), dan pengendapannya

menyerupai detritus. 

II.2 Proses Pengendapan Ganggang dan Pemasakan Batuan Induk

Source rock kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari

cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah yang akan

menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia hidrokarbon. Hidrokarbon

membentuk salah satu elemen penting dari sebuah kerja sistem petroleum. Hidrokarbon

adalah batuan sedimen yang kaya akan kandungan material organik yang mungkin telah

tersimpan dalam berbagai lingkungan termasuk laut air dalam, lakustrin, dan delta bahan

organik tersebut misalnya ganggang. Jadi ganggang ini bisa saja ganggang air tawar,

maupun ganggang air laut. Tentu saja batuan yang mengandung karbon ini bisa batuan

hasil pengendapan di danau, di delta, maupun di dasar laut. Batuan yang mengandung

banyak karbonnya ini yang disebut Source Rock (batuan induk) yang kaya mengandung

unsur karbon (high TOC-Total Organic Karbon). Berikut adalah ilustrasi pengendapan

ganggang (Gambar 2.1).

Gambar 2.1

Gambar 2.1

Proses pengendapan ganggang.

Setelah ganggang mati dan berkumpul menjadi batuan induk, maka batuan induk ini

akan terkubur di bawah batuan-batua lainnya yang beralngsung dalam kurun waktu yang

lama dan juga tertutp oleh bataun reservoir. Kemudian source rock itu akan dimasak

oleh panas bumi yang disebut dengan istilah geothermal. Ilustrasinya seperti berikut :

Gambar 2.2

Proses Pemasakan Batuan Induk.

Seperti yang sudah disinggung sebelumnya bahwa pematangan source rock (batuan

induk) ini karena adanya proses pemanasan dari panasa bumi. Juga diketahui semakin

dalam batuan induk akan semakin panas dan akhirnya menghasilkan minyak. Proses

pemasakan ini tergantung suhunya dan karena suhu ini tergantung dari besarnya gradien

geothermalnya maka setiap daerah tidak sama tingkat kematangannya. Daerah yang

dingin adalah daerah yang gradien geothermalnya rendah, sedangkan daerah yang panas

memiliki gradien geothermal tinggi. Berikut grafik pemansan source rock.

Gambar 2.3

Grafik Pematangan Source Rock

Karbon atau zat arang merupakan unsur kimia yang mempunyai simbol C dan

nomor atom 6 pada tabel periodik. Sebagai unsur golongan 14 pada tabel periodik,

karbon merupakan unsur non-logam dan bervalensi 4 (tetravalen), yang berarti bahwa

terdapat empat elektron yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen.

Terdapat tiga macam isotop karbon yang ditemukan secara alami, yakni 12C dan 13C

yang stabil, dan 14C yang bersifat radioaktif dengan waktu paruh peluruhannya sekitar

5730 tahun. Karbon merupakan salah satu dari di antara beberapa unsur yang diketahui

keberadaannya sejak zaman kuno. Istilah "karbon" berasal dari bahasa Latin carbo, yang

berarti batu bara.

Karbon memiliki beberapa jenis alotrop, yang paling terkenal adalah grafit, intan,

dan karbon amorf. Sifat-sifat fisika karbon bervariasi bergantung pada jenis alotropnya.

Sebagai contohnya, intan berwarna transparan, manakala grafit berwarna hitam dan

kusam. Intan merupakan salah satu materi terkeras di dunia, manakala grafit cukup

lunak untuk meninggalkan bekasnya pada kertas. Intan memiliki konduktivitas listik

yang sangat rendah, sedangkan grafit adalah konduktor listrik yang sangat baik. Di

bawah kondisi normal, intan memiliki konduktivitas termal yang tertinggi di antara

materi-materi lain yang diketahui. Semua alotrop karbon berbentuk padat dalam kondisi

normal, tetapi grafit merupakan alotrop yang paling stabil secara termodinamik di antara

alotrop-alotrop lainnya.

Adapun karakteristik carbon memiliki berbagai bentuk alotrop yang berbeda-beda,

meliputi intan yang merupakan bahan terkeras di dunia sampai dengan grafit yang

merupakan salah satu bahan terlunak. Karbon juga memiliki afinitas untuk berikatan

dengan atom kecil lainnya, sehingga dapat membentuk berbagai senyawa dengan atom

tersebut. Oleh karenanya, karbon dapat berikatan dengan atom lain (termasuk dengan

karbon sendiri) membentuk hampir 10 juta jenis senyawa yang berbeda. Karbon juga

memiliki titik lebur dan titik sublimasi yang tertinggi di antara semua unsur kimia. Pada

tekanan atmosfer, karbon tidak memiliki titik lebur karena titik tripelnya ada pada 10,8

± 0,2 MPa dan 4600 ± 300 K, sehingga ia akan menyublim sekitar 3900 K.

Karbon dapat menyublim dalam busur karbon yang memiliki temperatur sekitar

5800 K, sehingga tak peduli dalam bentuk alotrop apapun, karbon akan tetap berbentuk

padat pada suhu yang lebih tinggi daripada titik lebur logam tungsten ataupun renium.

Walaupun karbon secara termodinamika mudah teroksidasi, karbon lebih sulit

teroksidasi daripada senyawa lainnya (seperti besi dan tembaga).

II.3 Jenis-Jenis dan Syarat-Syarat Sebagai Batuan Induk (source rock)

Dalam geologi minyak bumi, batu mengacu pada batuan sumber dari mana

hidrokarbon telah dihasilkan atau mampu dihasilkan. Mereka membentuk salah satu

elemen penting dari sebuah kerja sistem petroleum . Mereka adalah organik sedimen

yang kaya yang mungkin telah disimpan dalam berbagai lingkungan termasuk laut air

dalam, lakustrin dan delta . serpih minyak dapat dianggap sebagai source rock organik

kaya tapi belum matang dari mana minyak sedikit atau tidak telah dihasilkan dan

dikeluarkan.

Batuan induk (source rock) diklasifikasikan dari jenis kerogen bahwa mereka

mengandung, yang pada gilirannya mengatur jenis hidrokarbon yang akan dihasilkan :

a. Tipe 1 batuan sumber terbentuk dari alga masih diendapkan di bawah anoksik kondisi

di dalam danau : mereka cenderung menghasilkan minyak mentah lilin ketika

diberikan stres termal selama penguburan yang mendalam

b. Tipe 2 sumber batuan terbentuk dari plankton laut dan bakteri tetap dipertahankan

dalam kondisi anoxic di lingkungan laut: mereka menghasilkan baik minyak dan gas

ketika termal retak selama penguburan dalam.

c. Tipe 3 batuan sumber terbentuk dari bahan tanaman darat yang telah diurai oleh

bakteri dan jamur dalam kondisi oxic atau sub-oxic: mereka cenderung menghasilkan

sebagian besar gas dengan minyak ringan terkait ketika termal retak selama

penguburan dalam. Kebanyakan serpih bara dan hitam legam umumnya Tipe 3

batuan sumber.

Semua batuan induk tersebut berpotensial memproduksi minyak dan gas kecuali tipe

III yang khusus memproduksi gas. Jenis-jenis dan kejadian dari ketiga tope batuan induk

tersebut dapat dilihat pada gambar. Adapun salah satu contoh dari batuan induk adalah

batu gamping.

GAMBAR 4

Gambar 2.4.

Jenis-Jenis Source Rock Yang Utama Dan Kejadiannya

Batuan sumber tertentu yang disebut sebagai 'kelas dunia', yang berarti bahwa

mereka tidak hanya dari kualitas yang sangat tinggi tetapi juga tebal dan distribusi

geografis yang luas. Contoh:

a. Devon Tengah untuk menurunkan minyak Mississipian anoksik luas laut dan tempat

tidur sumber gas di Benua Tengah dan Appalachia : (misalnya serpih Bakken dari

Basin Williston , yang Shale Antrim dari Cekungan Michigan , yang Shale Marcellus

dari Appalachian Basin ).

b. Kimmeridge tanah liat - ini Jurassic atas laut batulumpur atau setara stratigrafi yang

dihasilkan sebagian besar minyak yang ditemukan di Laut Utara dan Laut Norwegia

c. La Luna serpih - Pembentukan Turonian dihasilkan sebagian besar minyak di

Venezuela

d. Akhir Karbon bara - bara yang dihasilkan dari usia ini sebagian besar gas di selatan

Laut Utara, Cekungan Belanda dan barat laut Jerman Basin

e. Pembentukan Hanifah - Jurassic atas ini kaya karbonat Unit dilaminasi telah

bersumber minyak di raksasa Ghawar lapangan di Arab Saudi

Sedangkan Peter dan Cassa (1994) membagi atas 5 jenis batuan induk, yaitu :

a. Poor source rock 0 – 0.5 % TOC

b. Fair source rock 0.5 – 1 % TOC

c. Good source rock 1-2 % TOC

d. Very good source rock 2-4% TOC

e. Excellent >4 % TOC

Adapun syarat-syarat sebagai batuan induk yaitu

a. Mengandung kadar organik yang tinggi

b. Mempunyai jenis kerogen yang berpotensi menghasilkan hidrokarbon dan telah

mencapai kematangan tertentu sehingga dapat menghasilkan hidrokarbon.

Untuk keperluan identifikasi batuan induk, maka parameter yang dinilai dalam

penginterpretasiannya adalah:

Kuantitas (quantity) yang dapat diperoleh dengan mengetahui persentase jumlah

material organik di dalam batuan sedimen.18

Kualitas (quality) /Jenis kerogen. Kualitas/Jenis diketahui dengan Indeks Hidrogen

yang dimiliki oleh batuan induk. Dengan mengetahui besarnya maka tipe

kerogennya dapat diketahui sehingga produk yang dihasilkan pada puncak

pematangan dapat pula diketahui.

Kematangan (maturity). Dengan mengetahui tingkat kematangan suatu batuan maka

dapat diperkirakan kemampuan batuan tersebut untuk menggenerasikan minyak atau

gas bumi. Tingkat kematangan suatu batuan dapat diketahui dengan pemantulan

vitrinit (% Ro), indeks alterasi termal (TAI) dan temperatur maksimum pada

pirolisis (Tmax).

II.4 Faktor Terbentuknya Source Rock

Untuk menjadi source rock ada 3 faktor yang mempengaruhi, yaitu :

1. TOC ( total organic karbon ) merupakan kuantitas dari karbon organic yang

terendapkan dalam batuan tersebut. Semakin tinggi nilai OC maka akan semakin baik

source rock tersebut dan kemungkinan terbentuknya hidrokarbon akan semakin

tinggi. TOC yang dapat menghasilkan adalah di atas 1 % .

2. Kerogen merupakan kualitas dari carbon organic yang terendapkan dala batuan

tersebut. Komposisi kerogen juga dipengaruhi proses pematangan termal (katagenesis

dan metagenesis) yang mengubah kerogen tersebut.

Gambar 2.5

Proses Pematangan Termal

Keunikan molekul kerogen :

a. Struktur Jaringan (patchwork structures): Kombinasi random dari banyak fragmen

molekul kecil.

b. Karakter kimia dan fisika kerogen dipengaruhi oleh tipe molekul biogenik dan

transformasi diagenetik molekul organik tersebut .

Kerogen akan menentukan hidrokarbon yang akan di bentuk. Kerogen ada beberapa

tipe . diantaranya :

a. Kerogen tipe I

▪ Terbentuk di perairan dangkal

▪ Berasal dari algae yang bersipat lipid

▪ H/C > 1.5 dan O/C < 0,1

▪ Menghasikan minyak

b. Kerogen tipe II

▪ Terbentuk di marine sedimen

▪ Berasal dari algae dan protozo

▪ H/C antara 1,2 – 1,5 dan O/C antara 0,1-0,3

▪ Menghasilkan minyak dan gas

c. Kerogen tipe III

▪ Terbentuk di daratan

▪ Berasal dari tumbuhan daratan

▪ H/C < 1,0 dan O/C > 0,3

▪ Menghasilkan gas

d. Kerogen tipe IV

▪ Telah mengalami oksidasi sebelum terendapkan , sehingga kandungan karbon telah

terurai sebelum terendapkan

▪ Tidak menghasilkan hidrokarbon

3. Maturity atau pematangan adalah proses perubahan zat-zat organic menjadi

hidrokarbon. Proses pematangan di akibatkan kenaikan suhu di dalam permukaan

bumi. Dimana maturity di bagi 3 yaitu antara lain :

a. Immature adalah sourcerock yang belum mengalami perubahan menjadi

hidrokarbon

b. Mature adalah source rock yang sedang mengalami perubahan menjadi

hidrokarbon

c. Overmature adalah source rock yang telah mengalami pematangan menjadi

hidrokarbon.

4. EOM atau zat organik yang dapat diekstraksikan (extractable organic matter),

merupakan hidrokaron dan nonhidrokarbon yang dapat dilarutkan dalam CS2 atau

bitumina. Volume dan sifat dari EOM menunjukkan sifat batuan induk. Pada

umumnya ekstrak dari batuan induk susunan kimianya harus mengandung susunan

utama dari minyak mentah.

II. 5 Analisis dan Evaluasi Batuan Induk

Ada 5 hal yang akan di perhatikan dalam analisis dan evaluasi batuan induk, yaitu :

1. Transformasi material organik

Menurut Waples (1985), hidrokarbon berasal dari material organik tumbuhan

yang telah mati pada masa lampau dengan proses pembentukan yang sangat rumit.

Sampai saat ini, beberapa bagian daripada proses pembentukan hidrokarbon masih

belum dapat dimengerti. Namun secara garis besar diketahui bahwa material organik

ini berasal dari tumbuhan dan alga yang terlindungi dengan baik pada sedimen

berbutir halus yang terendapkan pada daerah tanpa oksigen (anoksik). Kandungan

organik ini akan berubah oleh adanya reaksi kimia dan biologi pada suhu yang rendah

(diagenesis) yang terjadi selama proses transportasi dan pengendapan.

Perubahan kimia pada tahapan ini akan berkurang dengan hilangnya kandungan

oksigen (O2) dari material organik dalam bentuk air (H2O) dan karbondioksida

(CO2). Material organik yang selama diagenesis berubah menjadi molekul yang lebih

besar dinamakan kerogen. Dengan bertambahnya kedalaman, porositas dan

permeabilitas sedimen akan menurun, sementara suhu akan naik. Perubahan ini

menyebabkan terhentinya aktivitas mikroba secara bertahap, dan pada akhirnya

proses diagenesis organik akan terhenti. Dengan naiknya suhu, maka reaksi termal

menjadi semakin penting.

 Selama fase berikutnya (katagenesis), kerogen mulai memisah menjadi molekul

yang lebih kecil dan mudah bergerak. Pada tahap perubahan akhir (metagenesis),

produk pokoknya akan terdiri dari molekul gas yang lebih kecil. Kerogen yang

terbentuk dari material organik yang berbeda, atau pada kondisi diagenetik yang

berbeda, akan memiliki perbedaan secara kimia satu sama lain. Adanya perbedaan ini

juga akan memberi perbedaan pada karakteristik hidrokarbon yang dihasilkan.

2. Preservasi material organik

Batuan induk, yang dicirikan oleh jumlah kandungan organik tipe tertentu akan

terendapkan pada konisi tertentu. Kondisi yang tepat untuk pembentukan sedimen

yang kaya kandungan organik adalah sebagai berikut:

- Suplai detritus yang kaya material organik dalam jumlah yang banyak

- Terlindungi dari proses oksidasi biogenik/ abiogenik

- Sedimentasi pada daerah dengan energi rendah

- Transportasi yang cepat menuju permukaan pengendapan

Kondisi anoksik (depleted oxygen) diperlukan dalam preservasi material organik

pada suatu lingkungan pengendapan, dikarenakan kondisi lingkungan ini akan

membatasi aktivitas bakteri aerobik dan organisme biturbasi yang sangat berperan

dalam pengrusakan material organik. Kondisi anoksik berkembang dimana kebutuhan

oksigen lebih besar daripada suplai oksigen. Oksigen biasanya dikonsumsi oleh

proses pembusukan (degradasi) zat organik yang telah mati, dimana kebutuhan

oksigen amat besar pada area dimana produktivitas organik yang tinggi. Pada

lingkungan berair (aquatic), suplai oksigen dikontrol oleh sirkulasi air yang

mengandung oksigen dan berkurang pada kondisi pada dasar air yang stagnan.

3. Analisis kerogen

Material organik akan terpendam dalam sedimen (batuan induk) dalam bentuk

yang disebut kerogen. Pengukuran geokimia dapat digunakan untuk menentukan

kadar dan tingkat kematangan termal batuan ini. Pengukuran potensi untuk

menghasilkan hidrokarbon ditentukan oleh pengukuran Total Organic Carbon (TOC)

dan pyrolysis yield. Batuan dengan pyrolysis yield lebih besar dari 5 kg/ ton disebut

batuan induk efektif. Untuk peralatan geokimia yang lebih modern lagi, seperti gas

chromatography dan studi isotop dapat digunakan untuk menentukan produk

hidrokarbon dan juga untuk aplikasi lain, seperti korelasi batuan induk dengan

minyak bumi.

Deskripsi kerogen secara visual (optical) juga dapat menjadi petunjuk yang

berguna untuk mengetahui potensi dan tipe hidrokarbon. Dari pengamatan secara

mikroskopik pada cahaya refeksi (reflected light), kerogen dapat diklasifikasikan

kepada grup exinite, vitrinite, and inertinite. Grup exinite terdiri dari maseral dengan

potensi minyak yang signifikan, sementara grup vitrinit adalah penghasil gas

(gasprone). Grup intertinit tidak mempunyai potensi untuk menghasilkan

hidrokarbon. Pengukuran dari vitrinite reflectance sering digunakan untuk

pengukuran index kematangan thermal.

TABEL II.2

Potensi sumber dari Immature Kerogen Berdasarkan Indeks Hidrogen

Hidrogen Indeks (mg HCg/TOC Principal Product Relative Quantity

< 150 gas Small150-300 Oil + gas Small300-450 Oil Moderate450-600 Oil Large

> 600 Oil Very Large

4. Indikator kematangan termal

Vitrinite reflectance adalah indicator kematangan batuan induk yang paling sering

digunakan, dilambangkan dengan Ro (Reflectance in oil). Nilai Ro untuk mengukur

partikel-partikel vitrinite yang ada dalam sampel amat bervariasi. Untuk menjamin

kebenaran pengukuran, maka penentuan nilai Ro diperlukan secara berulang pada

sampel yang sama. Bila distribusi dari vitrinite reflectance adalah bimodal, maka ada

kemungkinan telah terjadi reworking. Skala vitrnite relectance yang telah

dikalibrasikan oleh berbagai parameter kematangan yang lain oleh studi minyak dan

gas adalah sebagai berikut:

- Ro < 0.55 belum matang (immature)

- 0.55 < Ro < 0.8 telah menghasilkan minyak dan gas bumi

- 0.8 < Ro < 1.0 minyak berubah menjadi gas bumi (zona kondensat gas)

- 1.0 < Ro < 2.5 dry gas

Vitrinite reflectance adalah indikator kematangan termal yang sangat baik pada

Ro antara 0.7 dan 0.8. Salah satu penggunaan vitrinite reflectance yang juga penting

dalam analisis cekungan (basin analysis) adalah kalibrasi sejarah termal (thermal

history) dan sejarah pengendapan (burial history) dengan tingkat kematangan pada

masa sekarang.

5. Akumulasi dan pembentukan minyak bumi

Hidrokarbon terbentuk ketika batuan induk telah menghasilkan dan mengeluarkan

hidrokarbon. Hidrokarbon ini seterusnya akan mengalir melalui lapisan pembawa

(carrier bed) menuju perangkap (trap). Hidrokarbon dihasilkan sebagai reaksi dari

perpecahan kimiawi kerogen (chemical breakdown) bersamaan dengan bertambahnya

suhu. Dengan keluarnya hidrokarbon dari batuan induk, maka sisa kerogen akan

berubah menjadi residu karbon. Suhu dan waktu adalah faktor terpenting dari

pecahnya kerogen. Keluarnya hidrokarbon dari batuan induk kemungkinan terjadi

akibat adanya perpecahan mikro (micro-fracturing) pada batuan induk setelah terjadi

overpressure akibat terbentuknya hidrokarbon.

Batuan induk yang miskin tidak akan menciptakan cukup minyak untuk

mengakibatkan ekspulsi hidrokarbon. Pada tingkat kematangan yang lebih lanjut,

maka minyak akan akan berubah menjadi gas yang lebih mudah untuk lepas dari

batuan induk. Untuk batuan induk yang kaya, efisiensi dari pengeluaran minyak

cukup tinggi (60 – 90 %). Lepasnya hidrokarbon dari batuan induk ke lapisan

pembawa (carrier bed) disebut juga migrasi primer (primary migration). Perpindahan

hidrokarbon melalui lapisan pembawa yang porous dan permeable menuju perangkap

(traps) disebut juga migrasi sekunder (secondary migration). Kekuatan utama dibalik

migrasi sekunder adalah adanya buoyancy yang diakibatkan oleh adanya perbedaan

densitas antara minyak (atau gas) dan air pada pori pori batuan.

 Sedangkan yang menahan buoyancy ini adalah tekanan kapiler (capillary

pressure). Tekanan kapiler akan semakin naik dengan semakin kecilnya pori pori

batuan. Selama migrasi sekunder (secondary migration), hidrokarbon cenderung

mengalir melalui jaringan pori pori batuan yang saling berhubungan pada lapisan

penghantar (carrier bed) daripada meliputi volume lapisan penghantar secara

keseluruhan. Perpindahan akan terhenti pada saat hidrokarbon melalui pori batuan

yang lebih kecil dimana tekanan kapiler (capillary pressure) akan lebih besar dari

gaya buoyancy dari kolom minyak. Sistem pori ini disebut juga sebagai lapisan

penutup (seal) dengan tinggi maksimum kolom minyak yang dapat ditahan oleh

lapisan penutup (seal) dapat dihitung. Hidrokarbon cenderung untuk pindah searah

dengan kemiringan (true dip) pada bagian atas dari lapisan penghantar (carrier bed).

Oleh karena itu peta struktur kontur dapat digunakan untk mebuat model arah

migrasi. Selama migrasi yang panjang (sebagai contoh pada foreland basin),

hidrokarbon akan mengalir terpusat pada tinggian regional (regional high).

Hilangnya hidrokarbon pada saat migrasi sekunder (secondary migration) sangat

sulit untuk dihitung. Akhirnya, hidrokarbon akan terperangkap dalam reservoar yang

yang disemuti oleh lapisan penghambat (seal). Hidrokarbon ini akan berubah secara

fisik dan kimia oleh proses biodegradasi, water washing, deeasphalting dan alterasi

termal pada perangkap tersebut

II.6 Potensi Batuan Induk Contoh-Contoh Formasi Batuan Yang Mengandung Source Rock

Di Cekungan Sumatera Selatan.

Batuan Induk yang potensial berasal dai batulempung hitam Formasi Lahat, lignit

(batubara), batulempung Formasi Talang Akar dan Batulempung Formasi Gumai.

FOrmasi Lahat mengalami perubahan fasies yag cepat kea rah lateral sehingga dapat

bertindak sebagai batuan induk yang baik dengan kandungan material organiknya 1.2 - 

5%.

Formasi Lahat diendapkan dibagian graben dan dibagian tengah Subsekungan

Palembeng. Landaian suhu berkisar 4.8 – 5.5o C/100 m, sehingga kedalaman

pembentukan minyak yang komersil terdapat pada kedalaman 2000 – 3000 m.

Fomasi yang paling banyak menghasilkan minyak yang diketahui hingga saat ini

adalah Formasi Talang Akar, dengan kandungan material organic yang berkisar 0.5 –

1.5%. Diperkirakan dibagia tengah cekungan Formasi Talang Akar telah encapai

tingkatan lewat matang. Minyak  di Cekungan Sumatera Selatan berasal dai batuan

induk yang mengandung kerogen wax.

Formasi Gumai mempunyai kandungan material organik yang berkisar 1 – 1.38% di

Subcekungan Jambi, sedangkan di Subcekungan Palembang tidal ada data yang

menunjukan bahwa formasi ini dapat bertindak sebagai batua induk.

Kandungan Material organik pada Formasi Air Benakat berkisar antara 0.5 – 50%,

karena pada Formasi ini banyak mengandung lapisan lignit. Tetapi kadungan rata-

ratanya adalah 1.1%. Temperatur jendela minyak (oil window) adalah 115 oC pada

kedalaman 1700 m, sedangkan jendela gas (gas window) adalah 320 oC pada kedalaman

2500m.

Pada gambar 2.6. ditampilkan kolom stratigrafi dari cekungan Sumatera Selatan.

Sebagaimana telah kita ketahui bahwa salah satu contoh dari batuan induk adalah batu

gamping. Pada kolom tersebut, batu gamping banyak terdapat pada formasi Baturaja dan

Gumai. Selain itu terdapat pasir gampingan pada formasi Talangakar juga terdapat

unsur-unsur gamping pada formasi Air Benakat.

TER

ESTR

IAL

LITH

OR

AL

NER

ITIC

NER

ITIC

DEE

P

AtasTengahBawah

Kas

aiM

uara

Eni

mA

ir B

enak

atG

umai

PA

LEM

BA

NG

TELI

SA

150

- 750

Bat

u R

aja

Tala

ngak

ar

Pasir, lanau, lempung, aluvial.

Kerikil, pasir tuffan, dan lempung konkresi vulkanik, tuff batuapung

Lempung, lempung pasiran, pasir dan lapisan tebal batubara.

Lempung pasiran dan napalan, banyak pasir dengan glaukonit, kadang gampingan.

Kwarter

Plistosen

Pliosen

Mio

sen Tengah

Atas

Mes

ozoi

kum

P

aleo

zoik

um

Paleosen

Laha

t

Batuan beku aneka warna dan batuan sedimen yang termetamorfisir tingkat rendah.

Pra

-ters

ier

Atas

Eos

inO

ligos

en

0 - 3

00 Tuff ungu, hijau, merah dan coklat, lempung tuffan, breksi dan konglomerat.

Bawah

Napal, lempung, serpih, serpih lanauan, kadan-kadang gamping dan pasir tipis, Globigerina biasa terdapat

Napal, gamping terumbu dan gamping lempungan

Pasir, pasir gampingan, lempung, lempung pasiran sedikit batubara, pasir kasar pada dasar penampang di banyak tempat.

2200

0-16

00

- 110

0

KEL

OM

POK

UMUR FORMASI

TEB

AL (m

)

LIITOLOGI

Fasies

Tengah

Bawah

Gambar 2.6.

Kolom Stratigrafi Cekungan Sumatera Selatan

BAB III

PENUTUP

III.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat kami peroleh dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Source rock atau batuan induk itu adalah batuan sedimen yang bisa menghasilkan hidrokarbon yang sangat penting peranannya dalam sumberdaya energy

2. Source rock berasal dari pengendapan ganggang atau fosil-fosil organiak dalam kurun waktu yang sangat lama

3. Source rock mengalami pemanasan dari geothermal, yang akan menghasilkan minyak bumi

4. Adapun syarat-syarat sebagai batuan induk yaitu

a. Mengandung kadar organik yang tinggi

b. Mempunyai jenis kerogen yang berpotensi menghasilkan hidrokarbon dan telah

mencapai kematangan tertentu sehingga dapat menghasilkan hidrokarbon.

5. Untuk menjadi source rock ada 3 faktor yang mempengaruhi, yaitu :

a. TOC (total organic carbon) merupakan kuantitas dari karbon organik yang

terendapkan dalam batuan tersebut. Semakin tinggi nilai OC maka akan semakin

baik source rock tersebut dan kemungkinan terbentuknya hidrokarbon akan

semakin tinggi. TOC yang dapat menghasilkan adalah di atas 1 % .

b. Kerogen merupakan kualitas dari karbon organic yang terendapkan dalam batuan

tersebut. Kerogon akan menentukan hidrokarbon yang akan di bentuk.

c. Maturity atau pematangan adalah proses perubahan zat-zat organik menjadi

hidrokarbon. Proses pematangan diakibatkan kenaikan suhu di dalam permukaan

bumi.

III.2 Saran

Semoga dengan penyusunan makalah ini dapat memberikan kita pemahaman mengenai batuan induk dan bermanfaat untuk ke depannya.