Geologi Dasar 2 - Sumber Belajar

Kementerian
Pendidikan dan Kebudayaan
Republik Indonesia
2015
Geologi Dasar 2
SMK / MAK
Kelas X Semester II
DISKLAIMER (DISCLAIMER)
Penulis
:
Editor Materi
:
Editor Bahasa
:
Ilustrasi Sampul
:
Desain & Ilustrasi Buku :
Hak Cipta @2015, Kementrian Pendidikan & Kebudayaan
MILIK
MILIKNEGARA
NEGARA
TIDAKDIPERJUALBELIKAN
DIPERJUALBELIKAN
TIDAK
Semua hak cipta dilindungi undang-undang, Dilarang memperbanyak (mereproduksi),
mendistribusikan, atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku teks dalam bentuk
apapun atau dengan cara apapun, termasuk fotokopi, rekaman, atau melalui metode
(media) elektronik atau mekanis lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit, kecuali dalam
kasus lain, seperti diwujudkan dalam kutipan singkat atau tinjauan penulisan ilmiah dan
penggunaan non-komersial tertentu lainnya diizinkan oleh perundangan hak cipta.
Penggunaan untuk komersial harus mendapat izin tertulis dari Penerbit.
Hak publikasi dan penerbitan dari seluruh isi buku teks dipegang oleh Kementerian
Pendidikan & Kebudayaan
ii
Geologi Dasar
KATA PENGANTAR
Assalamu’ alaikum Wr. Wb
Segala puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan sebuah tulisan
dalam bentuk modul dengan judul “GEOLOGI DASAR”.
Modul ini kami susun dengan sumber dari beberapa literatur yang relevan, dengan
harapan agar para peserta didik dapat lebih mudah untuk mengikuti pembelajaran di kelas
maupun secara mandiri.
Dengan selesainya penyusunan modul ini tak lupa kami mengucapkan terima kasih
kepada semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu, yang telah banyak
membantu kami baik material maupun spiritual sehingga modul ini dapat terselesaikan.
Kami menyadari bahwa tiada gading yang tak retak, begitu juga dengan modul ini
masih jauh dari sempurna. Untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami
harapkan demi sempurnanya modul ini, sehingga menjadi lebih baik. Harapan kami
semoga modul ini dapat bermanfaat.
Wassalamu’ alaikum Wr. Wb
Cepu, Desember 2013
Penyusun,
Geologi Dasar
iii
DAFTAR ISI
DISKLAIMER ..................................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ...................................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................v
BAB I GEOMORFOLOGI .................................................................................................. 1
BAB II GEOLOGI STRUKTUR ........................................................................................ 15
2.1.Hubungan antara sifat batuan dan gaya ............................................................... 15
2.2.Struktur Perlipatan ................................................................................................ 16
2.3.Struktur Patahan (Sesar) ...................................................................................... 19
2.4.Cara Mengenal Sesar di Lapangan ...................................................................... 21
2.5.Kekar .................................................................................................................... 22
BAB III PRINSIP STRATIGRAFI ..................................................................................... 25
3.1.Unsur Unsur Stratigrafi ........................................................................................ 26
3.2.Perlapisan dan Struktur Sedimen ......................................................................... 35
3.3.Pengelompokan Batuan ....................................................................................... 37
3.4.Penampang Stratigrafi (Kolom Stratigrafi) ............................................................. 43
BAB IV GEOLOGI MINYAK BUMI ................................................................................... 55
4.1.Asal Minyak dan Gas Bumi ................................................................................... 57
4.2.Syarat Terbentuknya Minyak Bumi ....................................................................... 62
4.3.Sifat Fisik dan Kimia Minyak Bumi ........................................................................ 63
4.4.Komposisi Hidrokarbon ......................................................................................... 66
4.5.Produk Hidrokarbon .............................................................................................. 68
4.6.Hidrokarbon padat ............................................................................................... 70
4.7.Klasifikasi Minyak Bumi ........................................................................................ 70
4.8.Proses Terjadinya Minyak Bumi atau Batuan Induk .............................................. 72
4.9.Batuan Reservoir .................................................................................................. 79
4.10.Porositas dan Permeabilitas ............................................................................... 80
4.11.Keadaan Minyak Bumi Pada Reservoir ............................................................... 81
4.12.Migrasi ................................................................................................................ 82
4.13.Perangkap Minyak dan gas Bumi ....................................................................... 86
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 95
iv
Geologi Dasar
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Lembah membentuk menyerupai huruf V (Erosi Vertical) ......................... 3
Gambar 1.2. Lembah berbentuk menyerupai huruf U (Erosi Lateral) ............................ 3
Gambar 1.3. Bentuk bentang alam berupa plato ........................................................... 4
Gambar 1.4. Bentang alam berupa pegunungan .......................................................... 4
Gambar 1.5. Bentang alam berupa pedataran .............................................................. 5
Gambar 1.6. Bentang alam berupa perbukitan.............................................................. 5
Gambar 1.7. Bentang alam berupa Loses..................................................................... 6
Gambar 1.8. Bentang alam berupa Glasier ................................................................... 6
Gambar 2.1. ............................................................................................................... 16
Gambar 2.2. Bentuk Bending ...................................................................................... 17
Gambar 2.3. Bentuk Bentuk Lipatan ........................................................................... 18
Gambar 2.4. Bentuk Lipatan Simetris dan Asimetris ................................................... 19
Gambar 2.5. Sinklinorium/Antiklinorium ...................................................................... 19
Gambar 2.6. Bentuk Patahan Normal atau sesar turun ............................................... 20
Gambar 2.7. Bentuk Patahan Naik atau Sesar Naik.................................................... 20
Gambar 2.8. Bentuk sesar mendatar atau horisontal .................................................. 21
Gambar 2.9. Kekar atau joint ...................................................................................... 22
Gambar 3.1. Ukuran butir batuan sedimen berdasarkan skala Wentword ................... 28
Gambar 3.2. Bentuk bentuk pemilahan ....................................................................... 29
Gambar 3.3. Bentuk butiran pada batuan sedimen ..................................................... 30
Gambar 3.4. Bentuk kemas terbuka............................................................................ 35
Gambar 3.5. Bentuk kemas tertutup ........................................................................... 35
Gambar 3.6. bentuk porositas pada batu gamping ...................................................... 32
Gambar 3.7. Fosil Moluska ......................................................................................... 33
Gambar 3.8. Bentuk bentuk struktur pada batuan sedimen......................................... 34
Gambar 3.9. Hubungan antara kelompok dan formasi ................................................ 39
Gambar 3.10. Hubungan antara Formasi dan Anggota ............................................... 40
Gambar 3.11. Bagian jenis jenis Zona Biostratigrafi dengan kisaran takson takson fosil
menurut ISSC No. 5 Th 1971 ...................................................................................... 42
Gambar 3.12. Hubungan antara Kronostratigrafi dan Geokronologi ............................ 44
Gambar 3.13. Stratigrafi Cekungan Rembang (Jawa Timur Utara) ............................. 46
Gambar 3.14. Ketidakselarasan Angular Conformity................................................... 47
Gambar 3.15. Ketidakselarasan Disconformity ........................................................... 48
Geologi Dasar
v
Gambar 3.16. Ketidakselarasan Para Conformity ....................................................... 48
Gambar 3.17. Ketidakselasaran Nonconformity .......................................................... 49
Gambar 3.18. Bentuk bentuk dari Delta ...................................................................... 51
Gambar 3.19. Contoh bentuk dari korelasi .................................................................. 52
Gambar 4.1. Proses terjadinya hidrokarbon berdasarkan teori organik ....................... 60
Gambar 4.3. Lingkungan anoxic dan konservasi materi organik.................................. 75
Gambar 4.4. Evolusi materi organik pada minyak dan gas bumi ................................. 78
Gambar 4.5. Pori pada batuan reservoir ..................................................................... 81
Gambar 4.6. Migrasi primer......................................................................................... 84
Gambar 4.7. Migrasi Sekunder.................................................................................... 84
Gambar 4.8. Akibat kompaksi (volume lempung menyusut) hidrokarbon yang
dikandungnya terperas keluar ..................................................................................... 86
Gambar 4.9. Perangkap Struktur (Antiklin) .................................................................. 87
Gambar 4.10. Perangkap Struktur Patahan................................................................. 87
Gambar 4.11. Struktur Kubah Garam yang kaya akan Hidrokarbon ............................ 88
Gambar 4.12. Jenis jebakan stratigrafi (pembajian) .................................................... 89
Gambar 4.13. Jenis Jebakan stratigrafi (Ketidakselarasan .......................................... 89
Gambar 4.14. Jenis Jebakan stratigrafi (Reef) ............................................................ 90
vi
Geologi Dasar
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Perbadingan senyawa pada hidrocarbon ................................................... 63
Geologi Dasar
vii
viii
Geologi Dasar
GEOMORFOLOGI
Cabang ilmu geologi yang mempelajari bentuk bentuk roman muka bumi. Yang
dimaksud roman muka bumi adalah ketidak teraturan permukaan bumi atau litosfer, yang
disebabkan oleh adanya gaya gaya yang berasal dari dalam bumi (endogen) atau gaya
yang berasal dari luar kerak bumi (eksogen).
Davis adalah seorang ahli yang awal mula mempelajari tentang perkembangan roman
muka bumi, yang didasarkan pada tiga hal pokok yaitu struktur, proses penyebab, dan
tahapan (stages).
Struktur adalah pandangan bentuk roman muka bumi yang didasarkan atas letak dan
posisi batuan sebagai unsur pembentuk litosfer. Seperti diketahui tata letak dan posisi
batuan sangat heterogen seperti ada yang tinggi, rendah, miring dan sebagainya.
Proses adalah media penyebab ketidak aturan roman muka bumi. Beberapa contoh
media yang dimaksud :
 Bentuk erosi oleh angin
 Bentuk erosi akibat aliran sungai.
 Bentuk erosi akibat glacial.
 Bentuk erosi akibat gelombang air laut dan seterusnya.
Bentuk roman muka bumi akibat erosi erosi tersebut sangat berbeda beda dan
ditambah lagi daya tahan batuan yang berbeda pula.
Tahapan adalah merupakan ukuran besaran erosi yang telah terjadi dan sebagainya
yang berlanjut, dalam ukuran waktu geologi.
Secara teoritis, bentuk roman muka bumi akan lebih mudah dipelajari, apabila dapat
disingkirkan adanya air, es, atau salju yang menutupnya. Berdasarkan atas genesa dan
dimensinya, bentuk roman muka bumi dapat dibagi menjadi tiga relief order, masing
masing:
 Order pertama meliputi benua benua, paparan paparan, cekungan cekungan
samudera.
 Order kedua meliputi pegunungan pegunungan, platen platen serta dataran.
 Order ketiga meliputi perbukitan perbukitan, lembah lembah, gawir sesar dan
sebagainya.
Relief order pertama.
Contoh relief order pertama antara lain 5 buah benua yang kita kenal seperti
Eropa, Asia, Amerika, Afrika dan Australia, serta samudera samudera Atlantik, pasifik
dan samudera indonesia.
Geologi Dasar
1
Paparan adalah bagian dari benua merupakan daerah laut yang dangkal, dengan
kedalaman kurang dari sekitar 200 m, sebelum jaman es daerah ini merupakan daratan,
tetapi setelah jaman es berakhir daerah menjadi tergenang air. Contoh paparan sunda
dan paparan sahul. Lereng benua, yakni relief yang miring agak tajam, yang membatasi
landas kontinen dan dasar samudera. Cekungan samudera atau palung adalah bagian
laut yang dalam memanjang dan sempit yang kedalaman berkisar 6.000 m hingga
11.000 m. Ditinjau dari segi teori tektonik lempeng, daerah palung merupakan zona
tumbukan antara lempeng benua dengan lempeng samudera. Contoh palung pilipina
dengan kedalaman 11.000 m, palung jawa kedalaman 7.000 m.
Relief Order dua
Contoh :
Pegunungan ditinjau dari jenisnya ada 3 macam
 Pegunungan lipatan adalah bentuk pegunungan yang umumnya dibangun oleh
tumpukan batuan sedimen yang tebal, kemudian mengalami perlipatan yang
diakibatkan oleh adanya orogenesa.
 Contoh pegunungan lipatan yang sederhana seperti pegunungan kendeng,
pegunungan rembang, pegunungan kidul, pegunungan bukit barisan.
 Pegunungan patahan adalah pegunungan yang terbentuk oleh adanya proses
deformasi dengan sesar atau patahan. Tetapi yang utama akibat oleh sesar sehingga
daerah menjadi terpisah pisah dalam blok blok seperti, horst, graben dan jenis lainnya
contoh pegunungan patahan gunung jiwa (jawa tengah),
 Pegunungan volkanis pegunungan yang terbentuk akibat adanya semburan lava dan
banyaknya endapan endapan piroklastik seperti bomb, lapilli, tuff disekitar kepunden
gunung berapi. Contoh pegunungan ditengah tengah pula jawa, juga di kalimantan
dan sulawesi.
Relief order ketiga
Salah satu contoh dari relief order ketiga adalah bukit. Yang dimaksud bukit adalah
suatu bentuk morfologi relatif tinggi dibanding dataran disekelilingnya. Berdasarkan
bendtuknya dan penyebarannya, bukit dapat terdiri dari bermacam macam seperti
bentuk melingkar (kubah/dome), bentuk bulat (Karst) dan bentuk kerucut (gunung api)
dan sebagainya.
Gawir sesar (fault scrarp) sejenis morfologi yang berasosiasi dengan sesar. Gawir
sesar merupakan bidang pergeseran suatu sesar, dan umumnya mempunyai kemiringan
yang berbeda dengan lapisan lapisan batuan sekitarnya.
2
Geologi Dasar
a)
Bentang Alam
Bentuk bentang alam yang terdapat dipermukaan bumi dapat dibedakan menjadi
beberapa macam diantaranya :
 Lembah adalah suatu bentuk topografi yang dibatasi oleh punggungan bukit atau
pegunungan. Lembah terbentuk akibat proses erosi yang dilakukan oleh sungai.
Pada daerah hulu sungai biasanya lembah yang berbentuk menyerupai huruf V
(erosi vertikal), sementara pada daerah hilir menyerupai huruf U (erosi lateral). Di
daerah hilir, terutama sekitar sungai besar dengan stadium erosi tingkat lanjut,
dinding lembah sudah sangat landai bahkan membentuk dataran limpah banjir,
sehingga sering dikelompokkan menjadi suatu satuan bentang alam tersendiri.
Gambar 1.1.
Lembah berbentuk menyerupai huruf V (Erosi Vertical)
Gambar 1.2.
Lembah berbentuk menyerupai huruf U (Erosi Lateral)
Geologi Dasar
3
 Plato adalah suatu dataran tinggi yang sangat luas dan dipisahkan terhadap wilayah
lain oleh suatu kemiringan lereng yang cukup curam. Plato dapat berupa suatu
dataran tinggi dibatasi oleh pegunungan disekelilingnya atau suatu dataran yang
memiliki ketinggian lebih besar dari pada daerah di sekitarnya.
Gambar 1.3. Bentuk bentang alam berupa Plato
 Pegunungan adalah sekumpulan gunung yang memiliki bentuk kerucut pada
puncak puncaknya. Pegunungan terbentuk akibat proses vulkanisme, erosi, dan
pengangkatan kerak bumi oleh adanya pergerakan lempeng. Apabila gunung yang
terbentuk terpisah dari yang lain, biasanya berupa bentuk bentuk gunung api, maka
dapat dikelompokkan menjadi suatu satuan bentang alam tersendiri.
 Pedataran adalah suatu bentuk lahan yang memiliki elevasi lebih rendah dari
daerah sekitarnya (landai) dan tidak terjadi perubahan ketinggian yang mencolok
pada area yng cukup luas. Bentang alam seperti biasanya ditemukan di daerah
pantai.
Gambar 1.4. Bentang alam berupa pegunungan
4
Geologi Dasar
Gambar 1.5. Bentang alam berupa pedataran
 Perbukitan adalah suatu bentuk lahan yang mirip dengan pegunungan dan memiliki
elevasi lebih tinggi dari daerah sekitarnya, terdiri dari lembah dan pegunungan
dengan kemiringan lereng curam hingga terjal.
Gambar 1.6. Bentang alam berupa perbukitan
 Loses adalah suatu bentuk endapan lanau yang terbentuk oleh bantuan angin,
umumnya berwarna coklat atau kekuningan dan memiliki ketebalan yang cukup
besar.
Geologi Dasar
5
Gambar 1.7. Bentang alam berupa Loses
 Glasier adalah suatu massa es yang sangat besar (umumnya memiliki ketebalan
antara 91 hingga 1000 meter)
dan mengalir secara lambat diatas suatu lahan.
Glasier terbentuk ketika salju jatuh dan menumpuk pada musim dingin, tetapi cair
dan menguap ketika musim panas tiba.
Gambar 1.8. Bentang alam berupa Glasier
Relief suat daerah akan mencirikan beda tinggi satu tempat dengan tempat
lainnya. Dan juga menampakkan curam landainya lereng, pola bentuk dan ukuran
bukit, lembah, gunung dataran dan sebagainya. Van Zuidam (1988) telah membuat
suatu klasifikasi dari penamaan relief berdasarkan kemiringan lereng, sebagai berikut :
6

00 – 20 atau 0 – 2 %
: datar (almost flat)

20 – 40 atau 2 – 7%
: landai (gently sloping)
Geologi Dasar

40 – 80 atau 7 – 15%
: miring (sloping)

8 – 16 atau 15 – 30%
: agak curam (moderately steep)

160 – 350 atau 30 – 70% : curam (steep)

350 – 550 atau 70 – 140% : sangat curam (very steep)

> 550 ( > 140%)
0
0
: terjal (extremely steep).
Daerah dengan bentang alan curam hingga terjal (kemiringan lereng 15% hingga
> 140%) memiliki potensi bencana alam berupa longsoran atau runtuhan yang cukup
besar, yang frekuensinya tergantung dari iklim, kekerasan batuan, kemiringan lereng
dan ketinggian permukaan. Bentang alam curam ini biasannya dijumpai didaerah
perbukitan bergelombang, perbukitan karst dan sebagainya.
Sementara itu daerah dengan bentang alam pedataran (kemiringan lereng 0%
hingga 15%) memiliki potensi bencana geologi yang relatif kecil. Bencana geologi yang
memungkinkan adalah banjir, baik berupa banjir akibat luapan sungai sungai
disekitarnya atau banjir lumpur hasil erosi dari daerah perbukitan.
Bentang alam yang landai umumnya berkembang pada daerah alluvial atau
daerah yang batuannya lunak seperti lempung, napal dan seterusnya. Daerah ini cocok
untuk dijadikan sebagai kawasan pemukiman, pertanian, dan perkebunan. Bentang
alam bergelombang biasanya ditempati oleh batuan sedimen yang keras (seperti
konglomerat, breksi, batu pasir dan sebagainya), sedangkan intrusi batuan beku akan
membentuk bukit bukit yang berdiri sendiri, bentang alam bergelombang biasanya
berada di daerah hulu dan merupakan daerah yang dilindungi, karena umumnya
daerah ini merupakan daerah resapan kebutuhan air di daerah hilir.
b)
Peta Topografi
Peta topografi adalah peta yang menggambarkan roman muka muka bumi dan
dimensi diatas bidang datar, yang meliputi relief (bukit, lembah, dataran, gunung), laut,
sungai, danau yang dibangun alam, maupun bangunan yang dibuat oleh manusia
(cultural) yang berupa gedung, jembatan, jalan, kota, desa dan sebagainya.
Adapun kegunaan dari peta topografi dalam kegiatan geologi adalah
 Untuk mengetahui medan
 Mengetahui pola aliran sungai
 Interpolasi satuan satuan batuan.
 Pengeplotan data geologi atau lokasi pengambilan sampel
Sedangkan ciri peta topografi diantaranya adalah selalu dilengkapi dengan skala
peta, arah mata angin, garis kontour, legenda dan sebagainya.
Geologi Dasar
7
Skala peta adalah perbadingan antara ukuran dipeta dengan ukuran yang
sebenarnya dilapangan. Pada umumnya skala peta ini diletakkan pada bagian bawah
peta. Adapun cara penulisan skala peta ada beberapa jenis yaitu sistem grafis dan
sistem neumerik (perbandingan angka)
Garis kontour adalah garis yang menghubungkan titik titk yang mempunyai
ketinggian yang sama (diukur dari ketinggian muka air laut). Kontour nol adalah
permukaan air laut. Peta topografi dibentuk oleh garis garis kontour dengan interval
tertentu misalnya interval 5 m, 10 m, 20 m, 25 m dan seterusnya. Didalam kumpulan
garis kontour biasanya terdapat beberapa kontour indeks. Umumnya hanya kontour
indeks yang diberi angka. Misalkan untuk interval 20 m maka kontour indeksnya pada
ketinggian 100 m , disusul oleh kontour kontour kelipatan 10 lainnya. Angka kontour
tidak harus selamanya selalu positif, untuk daerah dibawah permukaan air, laut angka
kontour menjadi negatif. Kontur digambarkan dengan garis penuh. Dalam peta
togografi kadang kadang terdapat kontour yang digambarkan dengan garis putu putus.
Garis demikian ini disebut sebagai kontour tengahan (half-contour).
Sifat sifat dari garis kontour antara lain pada umumnya garis kontour selalu
tertutup, dua garis kontour tidak akan saling berpotongan, pada puncak bukit atau
gunung garis kontour selalu digambar membulat, garis kontour yang meruncing
menunjukkan sungai atau lembah dan garis kontour rapat menunjukkan lereng yang
curam. Sedangkan kegunaan garis kontour itu sendiri umumnya untuk mengetahui
ketinggian tempat, kecuraman lereng dan mengetahui bukit dan lembah.
c)
Bentuk Pengaliran Sungai
Pola pengaliran sungai pada suatu daerah memberikan gambaran umum jenis
batuan dan struktur geologi yang berkembang. Beberapa pola pengaliran sungai yang
penting diantaranya :
 Denritik
Mempunyai pola aliran seperti ranting pohon, anak sungai bergabung pada sungai
utama dengan sudut yang tajam, menunjukkan batuan yang homogen yang dapat
berupa batuan sedimen atau volkanik. Daerah yang memiliki pola pengaliran seperti
ini kondisi geologi relatif stabil.
 Paralel
Terbentuk pada permukaan yang memiliki kemiringan yang seragam, sudut anak
sungai dengan sungai utama dikontrol oleh adanya sesar atau rekahan. Daerah
yang memiliki pola pengaliran seperti ini apabila akan dimanfaatkan harus
memperhitungkan sesar yang berkembang dan mengontrol sungai utama.
8
Geologi Dasar
 Rektanggular
Anak anak sungai dan hubungan dengan sungai utama dikontrol oleh kekar (joint),
rekahan (fracture) dan bidang foliasi yang membentuk sudut tegak lurus dengan
subgai utama. Umumnya terdapat pada batuan metamorp. Daerah yang memiliki
pola pengaliran seperti ini apabila akan dimanfaatkan harus diperhitugkan dahulu
pola kekar dan rekahan yang berkembang, untuk menghindari zona zona lemah
yang cukup berpotensi bagi terjadinya bencana geologi.
 Trelis
Sungai ini mempunyai anak sungai yang pendek pendek sejajar. Pola ini lebih
menunjukkan struktur geologi dari pada jenis litologi, umumnya terdapat pada
daerah dengan batuan sedimen dengan kemiringan tertentu dan adanya
perselingan antara abatuan lunak dan keras. Sungai utama akan mengikuti arah
jurus daripada perlapisana. Daerah ini tidak cukup aman bagi kawasan pemukiman
karena memeliki struktur sesar dan keringan yang terjalatau curam.
 Radial
Aliran sungai menyebar dari daerah puncak yang lebih tinggi, umumnya berasosiasi
dengan gunung atau bukit. Seperti halnya pada pola pengaliran trelis daerah ini
membutuhkan teknologi yang tinggi atau cukup mahal apabila ingin dijadikan
pemukiman karena memiliki kemiringan lereng curam hingga terjal.
 Sentripetal
Sungai ini ke satu arah, umumnya menunjukkan adanya depresi atau akhir daripada
antiklin/sinnklin yang tererosi. Daerah ini cukup baik dijadikan kawasan penunjang,
dengan memanfaatkan daerah depresi (pedataran) sebagai kawasan pemukiman,
pertanian dan peruntukan lainnya. Adapun bentuk bentuk sungai tersebut diatas
dapat dilihat pada gambar berikut dibawah ini.
Denritik
Geologi Dasar
Paralel
9
Rektagular
Trellis
Radial
sentripental
Kerjakan bersama teman kelompokmu

Carilah artikel artikel yang terkait dengan geomorfologi suatu daerah di
indonesia dan

Carikan gambar gambar dari bentuk bentuk sumgai yang ada baik di
buku majalah, internet maupun di perpustakaan.
I. Pilihlah jawaban yang paling tepat
1.
2.
10
Kerak bumi disebut juga sebagai lapisan
a.
Lithosfir
b.
Atmosfir
c.
Hidrosfir
d.
Barysfir
Media penyebab Ketidakteraturan dari bentuk muka bumi adalah
a.
Erosi karena oleh angin
b.
Erosi karena oleh aliran sungai
c.
Erosi karena gelombang air laut
Geologi Dasar
d.
3.
Semua jawaban benar.
Bagian dari benua yang merupakan daerah laut yang dangkal dengan kedalaman
kerang dari 200 m disebut
4.
a.
Palung
b.
Lereng benua
c.
Paparan
d.
Lembah
Bagian laut yang dalam memanjang dan sempit yang kedalaman berkisar 6.000
m s/d 11.000 m disebut
5.
a.
Palung
b.
Lereng benua
c.
Paparan
d.
Lembah
Relief yang miring agak tajam, yang membatasi landasan kontinen dan dasar
samudera disebut
6.
a.
Palung
b.
Lereng benua
c.
Paparan
d.
Lembah
Suatu bentuk topografi yang dibatasi oleh punggung bukit atau pegunungan
disebut
7.
a.
Palung
b.
Lereng benua
c.
Paparan
d.
Lembah
Suatu dataran tinggi yang sangat luas dan dipisahkan terhadap wilayah lain oleh
suatu kemeringan lereng yang cukup curam disebut
8.
a.
Lembah
b.
Plato
c.
Pegunungan
d.
Pedataran
Sekumpulan gunung yang memiliki bentuk kerucut pada puncak puncaknya
disebut
a.
Lembah
b.
Plato
c.
Pegunungan
Geologi Dasar
11
d.
9.
Pedataran
Suatu bentuk lahan yang memiliki elevasi lebih rendah daerah sekitarnya (landai)
disebut
a.
Lembah
b.
Plato
c.
Pegunungan
d.
Pedataran
10. Suatu bentuk lahan yang memiliki elevasi lebih tinggi dari daerah sekitarnya
disebut
a.
Plato
b.
Pegunungan
c.
Perbukitan
d.
Pedataran
11. Suatu bentuk endapan lanau yang terbentuk oleh bantuan angin disebut
a.
Glasier
b.
Loses
c.
Dome
d.
Gumuk pasir
12. Suatu massa es yang sangat besar dan mengalir secara lambat diatas suatu
lahan disebut
a.
Glasier
b.
Loses
c.
Dome
d.
Gumuk pasir
13. Menurut klasifikasi dari Van Zuidam, Suatu lereng dari sebuah bukit dikatakan
curam apabila mempunyai kemiringan
a.
40 - 80
b.
80 - 160
c.
160 - 350
d.
350 - 550
14. Menurut klasifikasi dari Van Zuidam, suatu daerah dibangun oleh batuan dengan
kemiringan antara 350 s/d 550 maka daerah tersebut mempunyai kemiringan
12
a.
Landai
b.
Miring
c.
Curam
d.
Sangat curam
Geologi Dasar
15. Garis yang menghubungkan antara titik satu dengan titik yang lainnya dengan
ketingian sama disebut
a.
Garis elevasi
b.
Garis kontur
c.
Garis horison
d.
Garis pada peta
16. Salah satu kegunaan dari peta topografi adalah
a.
Mengetahui pola aliran sungai
b.
Mengetahui medan
c.
Untuk ploting data
d.
Ketiga jawaban benar
17. Pola aliran sungai yang mempunyai bentuk menyerupai ranting pohon disebut
a.
Denritik
b.
Paralel
c.
Rektanggular
d.
Trellis
18. Pola aliran sungai yang mempunyai bentuk pendek pendek dan sejajar disebut
a.
Denritik
b.
Paralel
c.
Rektanggular
d.
Trellis
19. Pola aliran sungai yang mengalir kesatu arah disebut
a.
Paralel
b.
Rektanggular
c.
Trellis
d.
Sentripental
20. Bentuk sungai pada garis kontour selalu digambarkan dengan garis kontour
a.
Melingkar
b.
Garis kontur rapat
c.
Garis kontour yang berpotongan
d.
Garis kontour meruncing
II. Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan tepat dan jelas
1. Apa yang dimaksud dengan geomorfologi
2. Jelaskan apa kegunaan peta topografi dalam kegiatan geologi.
3. Apa yang kamu ketahui tentang garis kontour.
Geologi Dasar
13
4. Apa kegunaan garis kontour yang terdapat pada peta topografi
5. Bentuk geomorfologi yang bagaimana yang cocok digunakan
sebagai daerah
pertanian.
14
Geologi Dasar
GEOLOGI STRUKTUR
Geologi struktur adalah merupakan cabang ilmu geologi yang mempelajari unsur
daripada bentuk arsitektur kerak bumi termasuk gejala yang menyebabkannya serta
hubungannya dengan batuan yang membentuknya.
Didalam geologi ada 2 (dua) jenis struktur, yaitu:
a.
Struktur yang disebabkan proses primer seperti bidang perlapisan, pembajian dsb.
b.
Struktur yang disebabkan oleh proses sekunder seperti : lipatan, seseran, kekar.
Yang umum dipelajari dalam ilmu geologi struktur adalah akibat/hasil proses
sekunder. Faktor yang mempengaruhi geologi struktur adalah terutama sifat batuan dan
adanya gaya.
2.1 Hubungan antara sifat batuan dan gaya
Antara sifat batuan dan gaya mempunyai hubungan sangat erat sekali. Sebab
untuk gaya yang besarnya sama, belum tentu akibat yang terbentuk yang ditunjukkan
oleh batuan sebagai reaksi atas gaya tersebut juga sama.
Dalam hal ini sifat batuan (bahan) memegang peranan yang cukup penting,
misalnya sifat sifat tentang :

Plastis (plastisteit)

Kenyal ( Elastisteit)

Tegar (rigit)

Kekuatan dan sebagainya.
Suatu batuan apabila mendapat suatu gaya, maka batuan terebut akan berubah
melalui 3 fase seperti pada diagram gambar tersebut di bawah ini :
Geologi Dasar
15
Kalau kena stres atau tekanan, akan melewati fase fase sebagai berikut :
1. Kekenyalan disini bahan kembali kebentuk semula apabila gaya berhenti bekerja.
2. Plastis disini bahan berubah bentuk, meskipun gaya telah berhenti, tetapi tidak ada
pematahan (terlipat)
3. Patah patah.
Sifat batuan (bahan) terutama dibawa sejak batuan batuan tersebut terbentuk,
sebagai contoh batuan lempung jauh lebih plastis dibanding dengan batu pasir.
Gaya yang menyebabkan timbulnya deformasi disebut Stress atau tegasan.
Akibat Stress akan timbul “ Strain “. Adalah perubahan bentuk (distosion) atau
perubahan volume (Dilation).
2.2 Struktur Perlipatan
Struktur ini erbentuk akibat deformasi, terbentuk dengan cara buckling (melipat)
atau bending (melengkung)
Buckling arah gaya yang bekerja adalah paralel dengan permukaan lempeng.
Sedangkan Bending arah gaya yang bekerja adalah tegak lurus permukaan lempeng.
16
Geologi Dasar
Gambar 8.1 Bentuk Buckling
Gambar 2.2 Bentuk Bending
Lipatan adalah perubahan bentuk untuk volume dari suatu material yang
dimanifestasikan oleh elemen elemen garis atau bidang dari material tersebut.
Perlipatan dapat terjadi pada lapisan batuan sedimen atau batuan lainnya oleh
suatu gaya yang sifatnya kompresif.
Adapun unsur unsur struktur lipatan :

Antiklin adalah unsur struktur lipatan dengan bentuk konvec keatas.

Sinklin adalah unsur struktur lipatan dengan bentuk konkav keatas.

Limb. (sayap) adalah bagian lipatan yang terletak down dip dimulai dari lengkung
maksimum suatu antiklin atau garis up dip bila dimulai dari lengkung maksimum
suatu sinklin.

Garis poros adalah garis kayal yang menghubungkan titik-titik perlengkungan
maksimum pada setiap permukaan lapisan struktur, sering disebut sebagai poros
lipatan.

Bidang poros adalah bidang yang dibentuk oleh garis-garis poros perlipatan dan
sebagainya.
Billing, 1973, menampilkan cara penggolongan lipatan lipatan didasarkan
sebagai berikut :
a.
Dilihat berdasarkan bentuknya terdiri dari :

Lipatan tegak

Lipatan miring

Lipatan menggantung

Lipatan rebah dan sebagainya
Geologi Dasar
17
Adapun contoh bentuk bentuk dari lipatan tersebut dapat dilihat pada
gambar berikut dibawah ini :
Lipatan Tegak
Lipatan Miring
Lipatan
Menggantung
Lipatan Rebah
Gambar 2.3 Bentuk Bentuk Lipatan
b.
Secara deskriptif
Berdasarkan jenisnya lipatan secara diskriptif dibedakan menjadi dua macam

Lipatan Simetris adalah besar sudut yang dibentuk oleh masing masing
sayap adalah sama besar.

Lipatan asimetris adalah besar sudut yang dibentuk oleh masing masing
sayap berbeda jauh.
Untuk dapat membedakan antara lipatan simetris dengan asimetris dapat dilihat
pada gambar seperti dibawah ini :
18
Geologi Dasar
Lipatan Simetris
Lipatan Asimetris
Gambar 2.4. Bentuk Lipatan Simetris dan Asimetris
c.
Kombinasi Antiklin & Sinklin

Antiklinorium

Sinklinorium
Gambar 2.5 Sinklinorium/Antiklinorium
2.3 Struktur Patahan (Sesar)
Adalah rekahan batuan akibat deformasi yang telah mengalami pergerseran.
Pergeseran ini melalui bidang geser, yang umumnya disebut bidang sesar.
Beberapa Jenis Sesar:
a.
Sesar normal / sesar turun
Sesar ini dicirkan oleh atap sesar bergerak relatip turun terhadap alas sesar;
kemiringan bidang sesar besar antara 450 hingga 850, karenanya sesar ini terbentuk
akibat gaya berat (gravitasi); pada umumnya terjadi pelengkungan pada bagian yang
turun. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar tersebut dibawah ini.
Geologi Dasar
19
Gambar 2.6 Bentuk Patahan Normal atau sesar turun
b.
Sesar Naik.
Sesar ini dicirikan dengan adanya atap sesar bergerak relatip naik terhadap
alas sesar. Kemiringan bidang sesar pada umumnya kecil, bahkan lebih kecil dari
sudut 450 . untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar sebagai berikut dibawah
ini.
Gambar 2,7 Bentuk Patahan Naik atau Sesar Naik
c.
Sesar Mendatar / sesar horizontal
Berdasarkan mekanisme terbentuknya bahwa sesar horisontal ini, disebabkan
oleh adanya mendatar yang lebih bersifat dominan dibandingkan dengan gaya
vertikal. Adapun gambarnya dapat dilihat sebagai berikut dibawah ini.
20
Geologi Dasar
Gambar 2.8 Bentuk sesar mendatar atau horisontal
2.4 Cara Mengenal Sesar di Lapangan
Pengenalan data sesar pada umumnya dapat diperoleh dari data lapangan atau
non lapangan. Untuk data non lapangan umumnya diperoleh dari pengamatan foto
udara atau peta topografi. Analisa dari foto udara atau peta topografi didasarkan atas
ciri ciri tertentu. Tetapi ciri umum yang sering dipakai antara lain :

Kelurusan lembah

Orientasi bukit bukit

Pola sungai

Arah kemiringan dan sebagainya
Data sesar dari foto udara biasanya sangat jelas, karena zone sesar fisis
mempunyai daya serap sinar matahari yang berbeda, dengan daerah sekitarnya.
Biasanya bidang sesar akan terlihat merupakan garis hitam atau abu ab kehitaman.
Mengenal sesar dilapangan dapat mempergunakan kriteria kriteria sebagai berikut :

Adanya ketidak-teraturan jurus dan kemiringan lapisan batuan yang berdekatan,
pada suatu tempat.

Cermin sesar (gores-garis sesar) tanda ini bisa menunjukkan gerak relatip bagian
bagian yang tergeser.

Pelurusan antara lembah lembah, sumber mata air, pembelokan yang tiba tiba
pada orientasi bukit dan sebagainya.
Secara keseluruhan umumnya tidak sama data tersebut diatas apalagi
mengingat kondisi iklim tropis, dimana proses pelapukan dapat berkembang secara
intensif sekali, sedang kita tahu bahwa zone sesar umumnya merupakan lembah.
Geologi Dasar
21
2.5 Kekar
Seperti telah dijelaskan dimuka bahwa kunci pengertian daripada sesar adalah
adanya rekahan yang telah mengalami pergeseran, tetapi apabila rekahan ini tidak
mengalami pergeseran maka disebut dengan Kekar atau Joint. Kekar mempunyai
bentuk ukuran dan kerapatan, didasarkan atas bentuknya, dapat digolongkan menjadi
kekar sistimatik dan kekar yang tidak teratur. Pada yang sistematik, polanya tertentu,
bisa sejajar, bisa bentuk hexagonal, dan sebagainya.
Berdasarkan ukurannya dapat dibedakan :
a.
Master joint (besar sekali) : lebih besar 10 inci
b.
Major joint (besar)
: 10 – 1 inci
c.
Mikro joint (kecil)
: lebih kecil dari 1 inci
Ditinjau dari cara terjadinya, Kekar bisa merupakan akibat daripada gaya yang
bersifat tarikan maupun tekanan.
Dibawah ini adalah merupakan salah satu contoh kekar yang ada di laangan
Gambar 2.9 Kekar atau joint
Peranan struktur geologi didalam industri migas adalah sangat besar. Pada saat
ini cadangan migas diseluruh dunia sebagian besar didapatkan dari perangkap
struktur ( 76%).
22
Geologi Dasar
Kerjakan dengan teman sekelompokmu
Carilah gambar gambar dari bentuk bentuk lipatan, patahan dan kekar dari
buku buku perpustakaan, majalah atau internet lalu bandingkan dengan
bentuk bentuk perlipatan, patahan maupun kekar yang sudah ada, lalukan
pengamatan dan identifikasi perbedan perbedaannya.
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan tepat dan jelas
1.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan geologi struktur.
2.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan perlipatan, patahan dan kekar
3.
Jelaskan apa perbedaan dari ketiganya tersebut diatas.
4.
Berdasarkan gambar tersebut dibawah ini, sebutkan nama dari bentuk bentuk
perlipatan tersebut.
a. ................................
b. ..............................
c. ...............................
d. ................................
Geologi Dasar
23
24
5.
Jelaskan ciri ciri dari patahan turun atau sesar turun.
6.
Jelaskan ciri ciri dari patahan naik atau sesar naik
7.
Apa yang dimaksud dengan istilah antiklinorium.
8.
Apa yang dimaksud dengan istilah sinklinoriun.
9.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan struktur host dan graben.
10.
Apa manfaat struktur geologi didalam kehidupan kita sehari hari
Geologi Dasar
PRINSIP STRATIGRAFI
Stratigrafi merupakan salah satu cabang dari ilmu geologi, dalam arti yang sempit
stratigrafi berasal dari kata :
Stratum yang berarti perlapisan & Grafia yang berarti melukiskan atau memerikan,
jadi stratigrafi adalah ilmu pemerian starta/lapisan batuan.
Dalam arti yang luas stratigrafi adalah ilmu yang membahas semua batuan baik
batuan beku, batuan sediment maupun batuan ubahan dalam hal genesa, hubungannya,
kejadian serta sifat dan sejarahnya dalam ruang dan waktu geologi.
Stratigrafi
Lithostratigrafi
Biostratigrafi
Sedimentologi
Paleontologi
Dengan mempelajari aspek aspek Biostratigrafi dan Lithostratigrafi maka kita akan
dapat menyusun sejarah Geologi suatu daerah yang kita selidiki. Sehingga dalam
mempelajari Stratigrafi maka erat sekali hubungannya dengan lithostratigrafi, Biostratigrafi,
sedimentologi, paleontology dan lain lainnya
Lithostratigrafi adalah pengelompokan batuan secara bersistem menjadi satuan
bernama berdasarkan lithologi.
Biostratigrafi adalah pengelompokan batuan bersistem
menjadi satuan bernama berdasarkan waktu terjadinya. Sedimentologi adalah ilmu ynag
mempelajari genesa, sifat sifat serta klasifikasi batuan sediment. Sedangkan paleontology
adalah ilmu yang mempelajari jejak serta sisa sisa kehidupan purba. Dalam mempelajari
kehidupan purba tidak lepas dengan fosil. Fosil adalah jejak atau sisa binatang ataupun
sisa sisa tumbuh tumbuhan yang telah terawetkan dalam batuan. Dimana peranan fosil ini
sangat penting karena berguna untuk penentuan umur batuan, lingkungan pengendapan,
untuk korelasi dan lain sebagainya. Didalam mempelajari stratigrafi suatu daerah, dikenal
metode urut urutan studi sebagai berikut :
a)
Mempelajari elemen/unsur unsur stratigrafi serta interpretasi cara pembentukannya.
b)
Unsur unsur tadi dicari hubungannya baik secara lateral dan vertikal.
Lateral dengan cara pemetaan, sebandingan dan korelasi penampang penampang
geologi yang dibuat.
Vertikal mempelajari penempang tersebut, terutama urut urutan pengendapannya.
c)
Melakukan interpretasi hubungan stratigrafi dan cara pmbentukannya meliputi :
penentuan satuan stratigrafi, penentuan hubungan antar satuan lapisan batuan, dan
penentuan lingkungan pengendapan satuan batuan.
Geologi Dasar
25
3.1 Unsur Unsur Stratigrafi
Unsur atau elemen stratigrafi terdiri atas unsur batuan, unsur perlapisan dan
struktur sedimen.
Pengertian batuan adalah bahan padat yang membentuk kerak bumi. Unsur
batuan secara umum menyangkut semua macam batuan, baik batuan beku, batuan
sedimen maupun batuan ubahan. Tetapi didalam prakteknya hanya batuan sedimen
saja yang dipelajari secara mendalam dikarenakan minyak dan gas bumi umumnya
terdapat pada batuan tersebut. Pada unsur batuan yang penting adalah pemerian
litologi sesuai dengan aturan yang berlaku dalam memberikan
atau menamakan
suatu batuan. Hal ini sangat penting sekali pada saat mempelajari suatu penampang
stratigrafi nantinya. Adapun urut-urutan pemerian batuan sedimen secara lengkap
adalah sebagai berikut :
a)
Nama batuan
Nama batuan diisi sesuai klasifikasi yang lazim dan cocok seperti klasifikasi
batuan sedimen berdasarkan Wentword (1972) membagi batuan sedimen klastik
berdasarkan kepada ukuran butirnya, Koesoemadinata (1978) yang membagi
batuan sedimen klastik atas golongan klastik kasar, klastik halus, evaporit dan
lain lainnya.
b)
Campuran
yang dimaksud dengan campuran ialah ada campuran dalam komponen utama
batuan, contoh lempung yang mengandung pasir kurang dari 50 % disebut
lempung pasiran.
Khusus untuk lempung yang mengandung gamping ada istilah tersendiri sebagai
berikut :
Lempung dengan kandungan gamping antara 0 persen sampai dengan 10
persen disebut batu lempung.
Lempung dengan kandungan gamping antara 10 persen sampai dengan 35
persen disebut batu lempung gampingan.
Lempung dengan kandungan gamping antara 35 persen sampai dengan 65
persen disebut napal.
Gamping dengan kandungan lempung antara 10 persen sampai dengan 35
persen disebut batu gamping lempungan dan sebagainya.
c)
26
Warna batuan
Geologi Dasar
Warna batuan sedimen sangat khas, bahkan besar kemungkinan dapat dipakai
sebagai ciri pembeda lapisan lapisan yang satu dengan yang lainnya. Kandungan
kandungan bahan tertentu, atau mineral mineral tertentu menentukan jenis warna
dari batuan tersebut. warna reduksi jauh berbeda dengan warna oksidasi.
d)
Fragmen Pembentuk
Setiap batuan mempunyai fragmen pembentuk tertentu, yang terdiri fragmen
batuan lain atau mineral.
Contoh :
Konglomerat sebutkan fragmen pembentuknya, misalnya gamping, andesit, batu
lempung dan sebagainya.
Pasir sebutkan fragmen pembentuk bisa terdiri dari batuan lain atau mineral
seperti kuarsa, fieldpart dan sebagainya.
e)
Semen atau matrik
Semen adalah merupakan perekat butiran pembentuk dapat terdiri dari kalsit,
limonit dan silika. Semen kalsit apabila diberi asam clorida akan terjadi reaksi
dengan ditandai adanya buih atau busa pada batuan. Semen limonit akan
mempunyai warna batuan menjadi merah karat, sedangkan semen silika ditandai
dengan tidak berwarna, tidak pula bereaksi apabila ditetesi dengan asam clorida
(Hcl).
Matrik adalah merupakan masa batuan berbutir halus yang diendapkan bersama
fragmen pembentuk batuan.
f)
Ukuran Butiran
Untuk fragmen butiran berukuran lebih dari 2 mm, ukuran butir perlu dinyatakan
dalam satuan, misal 0,2 – 5 cm.
Batuan dengan ukuran pasir cukup dinyatakan sangat halus, halus, sedang,
kasar, dan sangat kasar. Untuk ukuran kita dapat menggunakan ukuran butir
berdasarkan Skala Wentword dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Geologi Dasar
27
Gambar 3.1.
Ukuran butir batuan sedimen berdasarkan skala Wentword
g)
Pemilahan
Pemilahan merupakan keseragaman butiran dalam batuan. Makin seragam
ukuran butiran, makin baik pemilahannya. Faktor yang mempengaruhi pemilahan
meliputi jarak transportasi, lamanya transport, dan media transport. Pemilahan
dibagi atas 5 macam yaitu :

Terpilah sangat baik apaibla ukuran butiran dengan keseragaman yang
hampir sempurna.

Terpilah baik apabila ukuran butiran seragam.

Terpilah sedang apabila ukuran butiran sedikit bervariasi.

Terpilah buruk apabila ukuran butiran bervariasi.

Terpilah sangat buruk apabila ukuran butiran sangat bervariasi.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut dibawah ini :
Sangat Baik
(Very Well Sorted)
28
Geologi Dasar
Baik (Well Sorted)
Sedang
(Morderately Sorted)
Buruk
(Poorly Sorted)
Sangat Buruk
(Very Poorly Sorted)
Gambar 3.2. Bentuk bentuk pemilahan
h)
Bentuk butiran
Di dalam hal ini ditekankan pada tingkat kebundarannya saja, terdiri dari :
Membundar baik adalah bagian fragmen yang menyudut telah menjadi sangat
halus. Membundar adalah bagian fragmen batuan yang menyudut menjadi
tumpul.
Membundar tanggung adalah bagian fragmen yang menyudut menjadi agak
tumpul.
Menyudut tanggung adalah bagian fragmen yang menyudut menunjukan adanya
erosi. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut dibawah ini :
Geologi Dasar
29
Menyudut
Menyudut
Tanggung
Membundar
Tanggung
Membundar
Membundar
Baik
Gambar 3.3. Bentuk butiran pada batuan sedimen
i)
Kemas
Kemas memberikan gambaran lebih lanjut tentang hubungan antar butir. Ada dua
macam kemas yaitu
Kemas terbuka apabila mayoritas butiran tidak bersinggungan, tetapi didukung
oleh matrik.
Kemas tertutup apabila sebagian besar butiran bersinggungan satu sama lain.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut dibawah ini :
30
Geologi Dasar
Gambar 3.4. bentuk kemas terbuka
Gambar 3.5. bentuk kemas tertutup
j)
Mineral Sidikit
Adanya mineral sedikit dalam batuan, perlu mendapat perhatian. Mineral tersebut
memunyai arti penting dalam penentuan lingkungan pengendapan dan
penentuan batuan asal. Beberapa mineral sedikit yang terpenting adalah pirit,
gypsum, glaukonit, tourmalin, fluorit dan lain lainnya.
Sebagai contoh Mineral sedikit sebagai penunjuk lingkungan pengendapan
adalah
Glaukonit
menunjukkan
lingkungan
marin,
sedangkan
gypsum
menunjukkan lingkungan evaporit.
k)
Porositas
Porositas adalah perbandingan antara rongga batuan dengan volume batuan.
Porositas dipengaruhi oleh pemilahan, susunan butir, bentuk butir, kompaksi dan
sementasi serta besar butir.
Geologi Dasar
31
Besarnya porositas ditentukan dengan berbagai cara yaitu dengan analisa
laboratorium, dengan log listrik, atau ditafsirkan dari kecapatan pemboran.
Dilapangan penentuan porositas dapat dilihat dari kecepatan peresapan air
kedalam batuan. Dengan cara ini porositas diistilahkan sebagai sangat baik, baik,
sedang dan buruk. Untuk batuan gamping porositas dapat ditentukan menurut
klasifikasi Choquette dan Pray. Yang secara garis besar terbagi menjadi 3 bagian
utama meliputi :
Fabrick Selected : Porositas antar butir, dalam butir, antar kristal, moldik,
fenestral, shelter dan growth frame work.
Non Fabrick Selected : Porositas Vug, retakan pada batu gamping yang retak
retak, chennel dan cavern.
Fabrick seleted or not : porositas breccia, borring, burrow, dan strinkage. Adapun
untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut dibawah ini :
Gambar 3.6. bentuk porositas pada batu gamping
l)
Kekerasan
Untuk kekerasan pada batuan sedimen dipakai beberapa istilah sebagai berikut
ini :
Lunak adalah mudah digali dengan palu.
Lepas adalah tidak terikatkan antar butiran satu sama lain.
Dapat diremas adalah butiran tidak tersemen dengan kuat, dapat diremas
dengan tangan.
32
Geologi Dasar
Padat adalah butiran pada batuan terkonsolidasi dengan baik, tetapi masih
mudah digali.
Gelas adalah apabila batuan digali batuan tersebut memercikan api.
Keras adalah batuan dapat terbelah oleh palu, tetapi harus dengan kekuatan
yang cukup.
Kompak adalah sangat keras umumnya adalah untuk batuan beku dan ubahan.
m) Kandungan Fosil
Untuk diskripsi dilapangan, umumnya kandungan fosil cukup hanya dinamakan
sampai dengan ordo saja. Bahkan beberapa fosil hanya disebutkan Phyllumnya.
Fosil fosil yang sering dijumpai dan dapat diamati dengan loupe antara lain
moluska, koral, algae dan foram besar. Sedangkan untuk jenis fosil foraminifera
biasanya akan dilakukan penelitian di laboratorium guna penentuan dari pada
lingkungan
pengendapan
maupun
umur
dari
lapisan
batuan
tersebut.
berdasarkan jenisnya fosil foraminifera terdiri dari forainifera bentonik digunakan
untuk menentukan lingkungan pengendapan karena bentonik itu sendiri hidupnya
merayap didasar laut, sedangkan fosil foraminifera plangtonik digunakan untuk
penentuan umur lapisan batuan karena foraminifera ini pada umumnya
mempunyai populasi yang melimpah dan mempunyai jenjang kehidupan ada
yang pendek pendek, tetapi ada juga yang panjang umurnya, sehingga yang
mempunyai umur pendek dan populasi melimpah dimanfaatkan sebaga fosil
indek.
Gambar 3.7. Fosil Moluska
n)
Struktur Sedimen
Struktur sedimen secara garis besar dibedakan menjadi dua macam yaitu
struktur primer dan struktur skunder.
Geologi Dasar
33
Struktur primer adalah struktur pada batuan sedimen yang terbentuk pada saat
proses sedimentasi berlangsung. Sebagai contoh adalah gelembur gelombang,
gradded bedding, laminasi silang siur dan sebagainya, sedangkan struktur
sedimen skunder adalah struktur pada batuan sedimen yang terjadi setelah
proses sedimentasi. Sebagai contoh adalah burrow, mud crack, rain print, load
cast dan lain lainnya. Adapun contoh gambar struktur sedimen adalah sebagai
berikut dibawah ini :
Gambar 3.8. Bentuk bentuk struktur pada batuan sedimen.
34
Geologi Dasar
3.2 Perlapisan dan Struktur Sedimen
Sifat utama batuan sedimen adalah perlapisan, sebab perlapisan berkaitan
sekali dengan suatu hasil proses pengendapan batuan yang dimanifestasikan
sebagai perwujudan bidang bidang batas satuan sedimentasi. Perlapisan adalah sifat
dari batuan sedimen yang memperlihatkan bidang bidang yang sejajar yang
diakibatkan oleh proses sedimentasi. Mengenal perlapisan perlu ditekankan bahwa
perlapisan itu sendiri adalah semata mata merupakan hasil dari proses sedimentasi.
Beberapa cara mengenal perlapisan dapat didasarkan atas adanya :
a). Perubahan warna batuan
b). Perubahan susunan mineralogi
c). Perubahan macam litologi batuan
d). Perubahan tekstur batuan
e). Perubahan kekerasan batuan
f). Perubahan struktur sedimentasi
Sifat kwantitatif besaran suatu perlapisan berkisar dari ukuran milimeter hingga
ratusan meter, oleh karena itu diadakan pembatasan besaran tersebut untuk lebih
mudah mempelajarinya.
Berdasarkan Mc Kee & Weir (1953) membagi ukuran perlapisan sebagai berikut :

Lebih besar dari 120 cm dikatakan berlapis sangat tebal

60 cm – 120 cm dikatakan berlapis tebal

5 cm – 60 cm dikatakan berlapis tipis

1 cm – 5 cm dikatakan sangat tipis

0,2 cm – 1 cm dikatakan halus

Kurang dari 0,2 cm dikatakan berlapis sangat halus
Bidang perlapisan
Adalah bidang yang merupakan perlapisan dan dapat diwujudkan berupa amparan
(spreading) dari suatu mineral tertentu, dari besar atau bidang sentuhan yang tajam
antara dua macam litologi atau batuan yang berlainan. Mengingat bahwa bidang
perlapisan suatu antar perlapisan pengendapan, maka bidang perlapisan merupakan
bidang kesamaan waktu (isochronous surface)
Bidang perlapisan dan kesamaan waktu
Mengingat bahwa bidang perlapisan adalah suatu antar permukaan perlapisan
pengendapan, maka bidang perlapisan merupakan bidang kesamaan waktu. Hal ini
disebabkan karena pada setiap saat suatu permukaan pengendapan selalu ada dan
Geologi Dasar
35
pada setiap saat berubah atau meningkat pada permukaan lapisan yang ada
diatasnya karena, sedimentasi berjalan terus.
Perlapisan terjadi pada endapan sedimen disebabkan karena perubahan perubahan
kecil atau besar pada rezim sedimentasi seperti pasang surut, banjir, perbedaan
temperatur siang dan malam, hujan, ataupun pergantian musim panas dan dingin,
setiap tahun.
Lapisan
Adalah satuan stratigrafi yang terkecil (ketebalan dapat berkisar dari beberapa mm
sampai puluhan meter) yang terdiri hanya dari satu macam batuan yang homogen
dan dibatasi dari bawah dan atasnya oleh bidang perlapisan secara tajam ataupun
secara berangsur.
Mengingat batas lapisan adalah juga bidang perlapisan, maka suatu lapisan
merupakan unsur kesamaan waktu, setidak tidanknya ketebalan dari lapisan yang
sama pada setiap tempat merupakan suatu interval yang sama. Dalam hal ini suatu
lapisan dapat menjadi indikator kesamaan waktu. Lapisan yang demikian disebut
lapisan penunjuk (key-bed/marker-bed).
Lapisan penunjuk harus mempunyai sifat :

Harus cukup tipis dan penyebaran yang luas diseluruh daerah.

Harus mempunyai ketetapan/keseragaman dalam sifat sifat litologi pada seluruh
tempat dimana lapisan tersebar, sehingga dapat dikenal kembali.

Harus dapat menyakinkan bahwa pada semua tempat lapisan ini terbentuk dalam
waktu yang bersamaan.

Sebaiknya sifat sifat litologi ini jangan diulang oleh lapisan lapisan lainnya.
Macam macam lapisan penunjuk

Lapisan penunjuk litologi (Litologic Key-Bed)

Lapisan penunjuk paleontologi atau fossil (Paleo-Marker)

Lapisan penunjuk electrik (dari sifat sifat listriknya, atau elektrik-marker)
Kadang kadang kesamaan waktu tidak ditunjukkan lapisannya sendiri tetapi oleh
batas yang tajam antaradua lapisan, atau puncak (top) dari lapisan penunjuk itu,
sehingga merupakan “time horison” (horison waktu) misalnya :

Defleksi yang tajam pada resitivitas atau SP dalam “electriclog”

“ Reflecting horison” pada rekaman seismik

Phantom horison (horison siluman) suatu bidang yang semata mata ditentukan
oleh karena posisi terhadap lapisan lapisan yang penyebarannya bersifat lokal.
36
Geologi Dasar
3.3 Pengelompokan Batuan
Dalam penyelidikan geologi suatu daerah, maka penyajian data hasil
penyelidikan antara lain peta geologi dan kolom stratigrafi. Untuk memudahkan
penyelidikan dan pemerian batuan maka batuan batuan yang
ada
perlu
dikelompokkan.
Manfaat dari pengelompokkan batuan :

Mudah dikenal, sehingga memudahkan pencatatan dan pemerian.

Mudah diketahui ciri ciri serta mudah dibedakan dengan satuan yang lain
sehingga mempermudah korelasi.

Dapat dipakai sebagai dasar studi penelitian lebih lanjut/studi detail dari daerah
yang pernah diselidiki.
Adapun syarat syarat pengelompokan batuan adalah :

Harus alamiah, artinya dasar pengelompokkan harus bersifat apa adanya atau
tidak dibuat buat.

Mudah dikenal, artinya tiap kelompok itu mudah dikenal serta dibedakan satu
dengan yang lainnya.

Kriterianya tegas, artinya dasar pengelompokkan yang kita gunakan harus tegas
dan harus konsisten/tetap.
Hal yang sering dipakai pada sistem satuan stratigrafi atau pengelompokkan
batuan adalah 4(empat) satuan satuan stratigrafi utama, meliputi :
1)
Lithostratigraphic unit adalah pengelompokan batuan secara bersistem menjadi
satuan bernama berdasarkan litologi.
Pada satuan litostratigrafi penemuan
satuan didasarkan pada ciri ciri batuan yang dapat diamati dilapangan.
Penemuan batas penyebaran tidak tergantung kepada batas waktu. Ciri ciri
litologi meiputi jenis batuan, kombinasi jensi batuan, keseragaman gejala litologi
batuan dan gejala gejala lain tubuh batuan di lapangan. Batas satuan
litostratigrafi adalah sentuhan antara dua satuan batuan yang berlainan ciri
litologi.
Urutan tingkat satuan litostratigrafi resmi, masing masing dari besar sampai
kecil meliputi Kelompok, Formasi, dan Anggota. Formasi adalah satuan dasar
dalam pembagian satuan litostratigrafi. Adapun syarat syarat dari formasi adalah

Harus memeiliki keseragaman atau ciri ciri litologi yang nyata, baik terdiri dari
satu macam jenis batuan, perulangan dari dua jenis batuan atau lebih.

Formasi dapat tersingkap dipermukaan, berkelanjutan ke bawah permukaan
atau seluruhnya di bawah permukaan.
Geologi Dasar
37

Formasi haruslah mempunyai nilai stratigrafi yang meliputi daerah cukup luas
dan lazimnya dapat dipetakan pada skala 1 :25.000

Tebal suatu formasi berkisar antara kurang dari satu meter sampai beberapa
ribu meter, oleh karena itu ketebalan bukanlah suat syarat pembatasan
formasi.
Anggota adalah bagian dari suatu formasi yang secara litologi berbeda
dengan ciri umum Formasi yang bersangkutan, serta memiliki penyebaran lateral.
Adapun ciri ciri dari anggota adalah:

Anggota selalu merupakan bagian dari suatu Formasi, tetapi Formasi tidak
selalu perlu mempunyai anggota.

Kalu suatu Formasi mempunyai satu Anggota atau lebih, maka bagian yang
lain dari Formasi tersebut tidak perlu dinyatakan Anggota.

Batas penyebaran lateral (pelamparan) suatu Anggota tidak boleh melampui
batas perlapisan Formasi.
Kelompok adalah satuan litostratigrafi resmi setingkat lebih tinggi daripada
Formasi dan karenanya terdiri dari dua Formasi atau lebih yang menunjukkan
keseragaman ciri ciri litologi. Kelompok harus terdiri dari dua Formasi atau lebih
yang telah ada, oleh
karenanya suatu Kelompok tidak dapat berdiri sendiri.
Harus diingat bahwa Formasi itu adalah satuan dasar resmi dan tidak perlu
termasuk dalam suatu Kelompok serta tidak pula selalu terbagi menjadi Anggota.
Apabila dalam suatu Kelompok terdapat Formasi yang membaji, maka jumlah
dan jenis susunan Formasinya tidak selalu tetap. Sebagai misal suatu Kelompok
Y di daerah I(satu) terdiri dari Formasi D, E dan F; didaerah II(dua) terdiri dari
Formasi E dan F. Suatu Formasi dapat ditingkatkan menjadi Kelompok kalau
ternyata memenuhi persyaratan. Nama Kelompok mempergunakan nama
Formasi yang telah diakui sebagai misal, Formasi A yang ditingkatkan menjadi
Kelompok, nama barunya jadi Kelompok A.
Tatanama Satuan Litostratigrafi resmi adalah dwinama (binomial). Untuk
tingkat Kelompok, Formasi dan Anggota dipakai istilah tingkatnya dan diikuti
nama geografinya. Suatu satuan litostratigrafi resmi bertingkat Formasi dengan
lokasi tipe di daerah A dinamakan “ Formasi A ; dimana A adalah nama geografi.
Nama geografi suatu sutuan hendaknya terdiri dari satu kata. Bila nama tersebut
terdiri dari dua suku kata maka didalam nama satuan litostratigrafi, nama nama
itu menjadi satu kesatuan, misalnya Bengawan Solo, Gunung Masigit menjadi
Bengawansolo, Masigit. Untuk menghindari duplikasi nama geografi yang telah
dipakai untuk nama satuan litostratigrafiresmi tidak boleh dipergunakan untuk
38
Geologi Dasar
nama satuan litostrstigrafi resmi yang lain, baik yang sama maupun berbeda
tingkatnya walaupun posisi nama nama geografi tersebut berbeda satu dengan
lainnya. Penulisan kedua kata nama satuan litostratigrafi resmi harus dimulai
dengan huruf besar sedangkan nama satuan tak resmi selalu dengan huruf kecil.
Kecuali ditulis diawal kalimat. Jika untuk satuan litostratigrafi yang sama terdapat
dua buah penamaan, maka nama resmi yang diusulkan terlebih dahulu yang
harus dipakai. Nama geografi mungkin berubah atau bahkan hilang, betapa
perubahan itu tidak boleh mempengaruhi nama satuan litostratigrafi yang telah
ada.
Sebagai contoh Stratigrafi Cekungan Rembang. Terdiri dari Formasi
Kujung, Formasi Tuban, Formasi Lidah dan lain lainnya. Dimana masing masing
Formasi mempunyai beberapa Anggota. Sebagai contoh Formasi Lidah
mempunyai Anggota Turi dan Anggota Tambakromo ini adalah batuanya lepung
pasiran & lempung. Kemudian Formasi Kujung mempunyai Anggota Prupuh,
Anggota Kranji dan Anggota Kujung dengan lithologi batu gamping.
Gambar 3.9 Hubungan antara kelompok dan formasi; ABCDEF adalah nama
formasi, ABC dan DEF masing masing dapat dipisahkan menjadi dua kelompok
yaitu Kelompok X dan Y
Geologi Dasar
39
Gambar 3.10 Hubungan antara Formasi dan Anggota
2)
Biostratigraphic unit dimaksud untuk menggolongkan lapisan lapisan batuan di
bumi secara
bersistem
menjadi satuan
satuan bernama berdasarkan
kandungan dan penyebaran fosil. Satuan biostratigrafi adalah tubuh lapisan
batuan yang dipersatukan berdasar kandungan fosil atau ciri ciri paleontologi
sebagai sendi pembeda terhadap tubuh batuan sidekitarnya. Kandungan fosil
yang dimaksud di sini adalah fosil yang terdapat dalam batuan yang seumur
dengan pengendapan batuan. Fosil rombakan, apabila mempunyai makna yang
penting dapat dipakai dalam penentuan satuan biostratigrafi (tak resmi). Yang
dimaksud satuan biostratigrafi resmi adalah satuan yang memenuhi persyaratan
sandi, sedangkan satuan biostratigrafi tak resmi adalah satuan yang tidak
seluruhnya memenuhi persyaratan.
Satuan biostratigrafi ditentukan oleh
penyebaran kandungan fosil yang mencirikannya.
Tingkatan dan jenis satuan biostratigrafi adalah Zona. Zona adalah satuan
dasar biostratigrafi. Dan yang dimaksud zona itu sendiri adalah suatu lapisan
atau tubuh batuan yang dicirikan oleh satu takson fosil atau lebih. Urutan tingkat
satuan biostratigrafi resmi masing masing dari besar sampai kecil adalah Super
Zona, Zona, Sub Zona, dan Zonula. Berdasarkan ciri paleontologi yang dijadikan
sendi satuan biostratigrafi dibedakan Zona Kumpulan, Zona Kisaran, Zona
Puncak, Zona Selang.
Zona kumpulan adalah satu lapisan atau kesatuan sejumlah lapisan yang
terciri oleh kumpulan alamiah fosil yang khas atau kumpulan sesuatu jenis fosil.
Sedang kegunaannya sebagai penunjuk lingkungan kehidupan purba dapat juga
dipakai sebagai penciiri waktu. Batas dari kelanjutan zona kumpulan ditentukan
oleh batas batas terdapat kebersamaannya (kemasyaratan) unsur unsur utama
40
Geologi Dasar
dalam kesinambungan yang wajar. Nama Zona Kumpulan harus diambil dari satu
unsur fosil atau lebiih yang menjadi penciri utama kumpulannya. Kumpulan
alamiaf fosil yang dimaksud adalah fosil fosil yang mempunyai lingkungan hidup
yang sama dan terdapat dalam lapisan lapisan batuan yang seumur dengan saat
pengendapan lapisan batuan tersebut. seandainya suatu kumpulan terdiri oleh
takson A, B, dan C maka nama zonanya dinamakan Zona Kumpulan A. Zona
Kumpulan B atau Zona Kumpulan C atau gabungan dari takson takson yang khas
misalnya Zona Kumpulan AB.
Zona Kisaran adalah tubuh lapisan batuan yang mencakup kisaran
stratigrafi unsur terpilih dari kumpulan seluruh fosil yang ada. Kegunaannya
terutama adalah untuk korelasi tubuh tubuh lapisan batuan dan sebagai dasar
untuk penempatan batuan batuan dalam skala waktu geologi. Batas dan
kelanjutan Zona Kisaran ditentukan oleh penyebaran tegak dan mendatar takson
yang mencirikannya. Nama Zona Kisaran diambil dari satu jenis fosil atau lebih
yang menjadi ciri utama Zona. Zona Kisaran dapat berupa kisaran satu unsur
takson, kumpulan kisaran takson, takson takson bermayarakat. Silsilah takson
atau ciri paloentologi lain yang menunjukkan kisaran. Fosil rombakan tidak dapat
dipakai dalam penentuan Zona Kisaran. Sebagai contoh Zona Kisaran takson
adalah Zona Kisaran Globorotalia margaretae, sedangkan kisaran takson ganda
adalah Zona Kisaran Globigerinoides sicanus Globigerinetella insueta.
Zona
Puncak
adalah
tubuh
lapisan
batuan
yang
menunjukkan
perkembangan maksimum suatu takson tertentu. Kegunaan dari zona terebut
dalam
hal
tertentu
adalah
untuk
menunjukkan
kedudukan
kedudukan
kronostratigrafi tubuh lapisan batuan dan dapat dipakai sebagai petunjuk
lingkungan pengendapan purba, iklim purba.
Batas vertikal dan lateral Zona
Puncak sedapat mungkin bersifat obyektif. Nama Zona Puncak diambil dari nama
takson yang berkembang secara maksimum dalam Zona tersebut. fosil fosil
rombakan tidak dapat digunakan untuk penentuan Zona Puncak.
Pada
umumnya yang dimaksud dengan perkembangan maksimum adalah jumlah
populasi suatu takson dan bukan seluruh kisarannya.
Zona Selang adalah selang stratigrafi antara pemunculan awal/akhir dari
dua takson penciri. Kegunaan zona tersebut adalah untuk korelasi tubuh tubuh
lapisan batuan. Batas atas atau bawah suatu Zona Selang ditentukan oleh
pemunculan awal atau akhir dari takson takson penciri. Nama Zona Selang
diambil dari nama nama takson penciri yang merupakan batas atas atau bawah
zona tersebut. pemunculan awal/akhir dari takson ialah awal/akhir munculnya
Geologi Dasar
41
takson takson penciri pada sayatan stratigrafi. Bidang dimana titiktitik tempat
pemunculan awal/akhir tersebut berada disebut sebagai Biohorison dan sering
dikenal biodatum. Dalam kegunaannya pada korelasi inter-regional atau global
sebaiknya umur mutlak (pentarikan radiometrik) disertakan. Sebagai contoh
penamaan Zona Selang dengan ciri pemunculan awal adalah Zona Selang
Globigerinoides sicanus/Orbolina saturalis, contoh dengan ciri pemunculan akhir
adalah Zona Selang Truncorotaloides rohri/Globogerinita howei.
Gambar 3.11 Bagian jenis jenis Zona Biostratigrafi dengan kisaran takson takson
fosil menurut ISSC No. 5 Th 1971
3)
Chronostratigraphic Unit adalah penggolongan lapisan batuan secara bersistem
menjadi satuan bernama berdasarkan peristiwa geologi atau interval waktu
geologi. Interval waktu geologi ini dapat ditentukan berdasarkan geokronologi
42
Geologi Dasar
atau
metoda
lain
yang
menunjukkan
kesamaan
waktu.
Pembagian
kronostratigrafi merupakan kerangka untuk menyusun urutan peristiwa geologi
secara lokal, regional dan global. Tingkatannya adalah Eonotem, Eratem, Sistem,
Seri
dan
jenjang.
Bagi
setiap
satuan
Kronostratigrafi
terdapat
satuan
geokronologi bandingannya Eonotem dengan Kurun, Eratem dengan Masa,
Sistem dengan Zaman, seri dengan Kala dan Jenjang dengan Umur. Dalam
Kornostratigrafi dikenal Stratotipe Satuan dan Stratotipe Batas. Stratotipe Satuan
adalah sayatan (penampang) selang stratigrafi yang dibatasi oleh stratotipe batas
atas dan bawah di tempat asal asul nama satuan. Stratotipe Batas adalah tipe
batas bawah dan atas satuan.
4)
Geokronologi adalah pembagian waktu berdasarkan peristiwa geologi, yang
dapat dilihat pada gejala yang terekam pada batuan . tingkatannya meliputi
Kurun, Masa, Zaman, Kala, Umur. Antara Geokronologi dan Chronostratigraphic
terdapat suatu hubungan yang ekivalen yaitu bila Kurun ekivalen dengan
Eonotem, Masa ekivalen dengan Eratem, Zaman ekivalen dengan Sistem dan
seterusnya.
3.4 Penampang Stratigrafi (Kolom Stratigrafi)
Penampang stratigrafi adalah suatu
penampang yang menunjukkan urutan
satuan batuan secara kronologis dari suatu daerah.
Dasar pembuatan kolom stratigrafi adalah

Dari data survey geologi lapangan berupa pemetaan geologi permukaan, dari
singkapan batuan, kemudian direkontruksi.

Data pemboran, kemudian dibuat suatu kolom stratigrafi

Pengukuran detail section dari suatu daerah.
Geologi Dasar
43
Gambar 3.12.
Hubungan antara Kronostratigrafi dan Geokronologi
44
Geologi Dasar
Sedangkan didalam kegiatan atau survei geologi lapangan maupun survei
survei yang lainnya Stratigrafi bermanfaat :

Digunakan untuk mempelajari secara menyeluruh lapisan batuan

Digunakan untuk mempelajari secara detail tiap litologi

Untuk mendapatkan dimensi ketebalan lapisan batuan

Mempelajari hubungan vertikal antara lapisan yang ada.

Mempelajari genesa & lingkungan pengendapan batuan sedimen.

Untuk menyusun sejarah geologi secara detail.
Beberapa penampang stratigrafi dikorelasikan dengan yang lain, memberikan
gambaran lengkap dari sedimentasi. Dari sejumlah penampang penampang stratigrafi
suatu ahli geologi dapat mentafsirkan kemungkinan akan adanya minyak di suatu
daerah. Penampang stratigrafi sangat membantu untuk memperkirakan dalamnya
pemboran yang akan dilakukan untuk mencari minyak dan gas bumi. Terutama
ketebalan dari lapisan lapisan harus sangat diperhatikan.
Di indonesia untuk mendapatkan penampang stratigrafi dari permukaan agak
sulit, berhubung dengan penutupan oleh tanah lapuk. Perusahaan minyak biasanya
mendapatkan dengan metoda pemboran tangan sampai puluhan meter yang berjajar
sepanjang garis tegak lurus terhadap jurus perlapisan kemudian dari hasilnya disusun
suatu penampang majemuk.
Dibawah ini salah satu contoh gambar stratigrafi Zona Rembang dalam
Cekungan Jawa timur Utara.
Geologi Dasar
45
Gambar 3.13 Stratigrafi Cekungan Rembang (Jawa Timur Utara)
Kontak lapisan atau batas lapisan batuan :
Secara horisontal : kontak yang tajam, kontak yang berangsur, kontak yang
menjari atau interfingering
46
Geologi Dasar
Kontak tajam
Berangsur
Menjari
Secara Vertikal : Selaras & tidak selaras
Dikatakan selaras apabila proses pengendapan berjalan terus tidak terputus,
keadaan sebaliknya disebut hubungan tidak selaras.
Tidak selaras atau ”Unconformity” dalam istilah stratigrafi dibagi dalam 4(empat)
macam masing masing :
a.
Angular Unconformity
b.
Disconformity
c.
Para Conformity
d.
Non Conformity
Gambar 3.14. Ketidakselarasan Angular Conformity
Angular Unconformity : ketidakselarasan pada lapisan batuan yang ditandai
dengan bentuk menyudut
Geologi Dasar
47
Gambar 3.15 Ketidakselarasan Disconformity
Disconformity : ketidakselarasan yang ditandai pada bidang erosi jelas dan tidak
horisontal
Gambar 3.16. Ketidakselarasan Para Conformity
Para Conformity : ketidakselarasan yang ditandai pada lapisan batuan tampak
masih sejajar tetapi ada gap dari segi umur batuan
48
Geologi Dasar
Gambar 3.17. Ketidakselasaran Nonconformity
Nonconformity : ketidakselarasan yang ditandai kontak antara batuan beku dan
batuan sedimen.
Ada beberapa kriteria atau ciri ciri ketidakselarasan diantaranya adalah :

Permukaan yang tererosi

Adanya gap paleontologi

Perubahan lingkungan pengendapan yang tiba tiba

Adanya litologi yang sama, tetapi sifat listriknya berbeda.

Pemancungan suatu formasi.
Lingkungan pengendapan
Lingkungan pengendapan adalah bentuk fisiografi dimana sedimen diendapkan.
Lingkungan pengendapan batuan sedimen dapat dibagi menjadi tiga golongan besar
yaitu lingkungan darat lingkungan transisi, dan lingkngan laut. Lingkungan
pengendapan darat meliputi endapan gurun, endapan danau, endapan sungai,
endapan galcial atau es mencair dan lain lainnya. Endapan transisi meliputi endapan
lagoon, dan endapan delta, endapan litoral. Endapan laut terdiri dari endapan neritik,
batial, abisal dan hadal. Lingkungan pengendapan ini sangat dipengaruhi oleh faktor
faktor sebagai berikut :

Penghalang fisik, misalnya barier atau reef

Energi, misalnya ombak, arus dan sebagainya

Biologis, misalnya aktivitas organisme dan sebagainya.
Macam macam lingkungan pengendapan :
Geologi Dasar
49
Lingkungan darat/kontinental meliputi :

Fluviatil/sungai

Eolian/gurun

Danau

Glacial/es
Lingkungan Transisi meliputi :

Lagoon

Delta

Litoral (daerah pasang surut)
Lingkungan laut/marin meliputi :

Neritik dibedakan menjadi :

Inner neritik kedalaman 0 – 20 m

Middle neritik kedalaman 20 – 100 m

Outer neritik kedalaman 100 – 200 m

Bathyal : Kedalaman antara 200 – 2000 m

Abysal : Kedalaman antara 2000 – 4000 m

Hadal
: Kedalaman lebih besar dari 4000 m
Endapan sungai dapat dibagi menjadi 2(dua) yaitu endapan disekitar
pegunungan (Piedmount), bentuk seperti kipas, materi lepas, sortasi jelek, umumnya
kemiringan batuan (dip) miring kearah lembah. Jenis kedua ialah endapan sekitar
sungai (Floodplain), melensa, material kasar sampai halus, makin keatas butiran
semakin halus (menghalus keatas).
Endapan gurun bentuk luas, materi halus, umumnya terdapat struktur ripple
mark, dan kadang kadang laminasi..
Endapan danau bentuk tergantung dimensi danau yang ada, fosil khas adalah
fosil air tawar, seperti sisa tumbuh tumbuhan, dan binatang air tawar.
Endapan glacial umunya material bervariasi, sortasi jelek, kebundaran juga jelek
Endapan lithoral pada umumnya material kasar, sortasi baik, derajad
kebundaran juga baik, banyak gumuk gumuk pasir, struktur laminasi atau burraw.
Lagoon suatu lingkungan pengendapan yang terhalang oleh barier (karang laut)
sehingga energi ombak terhalang, umumnya merupakan klastik halus terdapat
struktur laminasi atau burraw.
Endapan delta materi terdiri dari pasir, lempung dan umumnya berbentuk lensa
struktur khas ialah silang siur.
Bentuk bentuk delta antara lain : Cuspate, Lobate, Elongate,
50
Geologi Dasar
Gambar 3.18. Bentuk bentuk dari Delta
Endapan neritik pada daerah ini energi dan panas matahari masih berpengaruh
sekali sehingga fosil yang ada sangat bervariasi. Hasil endapan neritik paling banyak
dijumpai.
Endapan bathyal pada daerah ini endapannya umumnya merupakan klastik
halus, energi semakin sedikit, fosilpun sudah jarang ada.
Endapan abysal & hadal materi sedimen sangat halus misalnya blue clays, red
beds dan lain lain, sedimenpun relatif tipis fosil cangkang silika, gigi ikan hiu dan lain
lainnya.
Korelasi Stratigrafi
Batasan korrelasi dari beberapa pendapat :
Rogers (1955) : Penentuan hubungan waktu satu sama lain dari suatu satuan
stratigrafi.
Krumbein (1962) : Pembuktian kesamaan waktu dari satuan stratigrafi.
Sandi Stratigrafi (1973) : menghubung hubungkan titik titik kesamaan waktu dari
satuan stratigrafi.
Sandi Stratigrafi (1996) penghubungan titik titik kesamaan waktu atau penghubungan
satuan satuan stratigrafi dengan mempertimbangkan kesamaan waktu.
Kesebadingan :
merupakan pengertian yang
lebih luas daripada korelasi,
kesebandingan ialah proses dimana kita menghubungkan satuan satuan batuan
tanpa memperhitungkan kesamaan waktu.
Korelasi Stratigrafi : proses dimana kita menghubungkan titik titik pada penampang
stratigrafi dengan pengertian bahwa titik titik tersebut terdapat dalam bidang
Geologi Dasar
51
perlapisan yang sama, sehingga waktu pengendapannya bersamaan. ( hukum
horisontalitas).
Prinsip korelasi : titik per titik, bukan per unit/satuan. Per unit/satuan bisa bila batas
atas dan batas bawah tegas dan benar benar sama.
Metode korelasi :

Metode organik : meliputi mulai munculnya spesies, puncak populasi dari suatu
spesies, punahnya suatu spesies dan lain lainnya.

Metode Anorganik : menggunakan keybed, horison dengan sifat khas, batas
lapisan/posisi stratigrafi, sifat listrik yang sama, litologi yang sama.
Gambar 3.19 Contoh bentuk dari korelasi
Keuntungan metode organik adalah dapat digunakan untuk korelasi jarak jauh,
sedangakan kerugiannya adalah kemungkinan litologi bisa berbeda.
Keuntungan metode anorganik adalah litologi sama, sedangkan kerugiannya jarak
terbatas
Kerjakan di buku tugasmu
Carilah batuan disekililing rumahmu, kemudian ambil dan lakukan diskripsi dan
berikan nama batuan tersebut sesuai dengan klasifikasi batuan yang ada.
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan jelas
52
1.
Jelaskan apa pengertian dari stratigrafi
2.
Jelaskan apa kegunaan atau manfaat ilmu stratigrafi.
Geologi Dasar
3.
Mengapa ilmu stratigrafi dibutuhkan dalam dunia perminyakan
4.
Mengapa di laut dalam umumnya sedimen sangat tipis.
5.
Apa kegunaan fosil dalam ilmu stratigrafi.
6.
Sebutkan macam macam lingkungan pengendapan
7.
Secara vertikal batuan diendapkan selaras & tidakselaras jelaskan apa
perbedaan tersebut diatas.
8.
Ketidakselarasan dibebdakan menjadi beberapa macam coba sebutkan dan
jelaskan.
9.
Jelaskan perbedaan lingkungan pengendapan lagoon, delta, litoral.
10. Jelaskan apa maksud dan tujuan dari korelasi.
Geologi Dasar
53
54
Geologi Dasar
GEOLOGI MINYAK BUMI
Geologi minyak dan gas adalah ilmu yang mempelajari cara terdapatnya minyak dan
gas bumi dalam kerak bumi secara geologi.
Secara lebih luas geologi minyak bumi adalah ilmu yang mempelajari keadaan
geologi, genesa dan cara terjadinya serta cara terdapatnya minyak dan gas bumi didalam
kerak bumi.
Sebenarnya Geologi Minyak Bumi merupakan aplikasi geologi dalam pencarian
minyak dan gas bumi, sehingga mencakup didalamnya ilmu ilmu stratigrafi, sedimentologi,
petrologi atau petrografi, struktur geologi atau tektonik, geokimia serta geologi lapangan.
Secara populair, energi minyak dan gas bumi sering disebut sebagai energi fossil.
Pengertian fossil ini memberikan gambaran bahwa asal minyak dan gas bumi melalui tahap
pemfosilan. Dalam pengertian umum fossil adalah organisme atau sisa organisme yang
telah membatu. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa minyak dan gas bumi berasal
dari organisme. Seperti proses alam yang lain, dari organisme sampai menjadi minyak atau
gas bumi melibatkan proses yang bersifat evolutif, berlangsung sangat perlahan lahan dan
membutuhkan waktu yang sangat lama. Perubahan organisme dari waktu ke waktu (yang
terekam di dalam perubahan fossil dari lapisan batuan sedimen yang satu ke yang lain).
Adalah alat ukur yang tepat untuk mengetahui proses evolusi tersebut.
Secara teknis minyak dan gas bumi juga disebut dengan hidrokarbon karenanya
dominasi oleh senyawa H dan C. Distriusi minyak dan gas bumi di alam tidak terbentuk
secara kebetulan, tetapi dikontrol oleh proses proses besar geologi seperti tektonik
lempeng, sedimentasi, struktur dan lain sebagainya. Minyak dan ga bumi adalah energi
habis pakai, tidak dapat diperbaharui kembali. Sepanjang sejarah manusia pembentukan
minyak dan gas bumi tidak merupakan sebuah daur ulang. Oleh sebab itu penggunaan
energi ini harus betul betul diatur sebaik baiknya. Baik cara memproduksinya, konsumsinya,
eksplorasinya dan lain sebagainya. Pengelolaan minyak dan gas bumi jangka panjang
memerlukan program program terpadu dengan pengelolaan energi terbarukan maupun
energi fossil lainnya, baik jangka pendek, menengah maupun panjang.
Kekayaan migas di Indonesia seacara alam tersimpan pada 60 Cekungan. Yang
dimaksud dengan cekungan adalah dari kulit bumi yang secara evolutif mengalami
penurunan bersamaan dengan terjadinya sedimentasi. Dengan demikian akan terdapat
ribuan meter tebal sedimen didalam cekungan. Cekungan migas adalah cekungan yang
prospek akan hidrocarbon baik dilihat dari sisi pembentukannya maupun akumulasinya. Di
Indonesia, cekungan migas mempunyai pengertian cekungan yang memiliki tebal sedimen
2000 cm. Secara praktis keenampuluh cekungan dibagi menjadi cekungan produksi 14,
Geologi Dasar
55
cekungan telah dibor dan ada penemuan 10, cekungan dan telah dibor belum ada
penemuan sebanyak 14, dan cekungan yang belum dilakukan eksplorasi 21 cekungan. Dari
sudut pandang tektonik lempeng (plate tectonics), cekungan migas produktif banyak yang
merupakan cekungan belakang busur (back arc basins). Cekungan cekungan lain termasuk
cekungan depan busur (fore arc basins).
Istilah istilah tentang minyak bumi :

Minyak tanah (kerosene) karena minyak yang diambil dari tanah

Petroleum berasal dari dua kata petro : batu, dan oleum : minyak secara keseluruhan
berarti minyak batu.

Minyak mentah atau dengan kata lain Crude oil berarti minyak yang belum diolah di
kilang , sebagai lawannya adalah minyak yang sudah diolah atau refine oil.

Minyak dan gas bumi ; karena antara minyak dan gas tidak terpisahkan sehingga lebih
tepat kalau kedua kata itu digabungkan.
Minyak bumi sebagai bahan bakar yang strategis.
Selain minyak & gas bumi yang dapat digunakan sebagai bahan bakar atau energi antara
lain adalah :

Arang atau Kayu

Batubara

Panas bumi

Sinar matahari

Nuklir dan lain lainnya
Keunggulan keunggulan minyak bumi dibandingkan energi lain, hal ini karena sifat
sifat minyak bumi sebagai berikut :

Sifat cair, sehingga mudah ditransport atau disimpan.

Mempunyai nilai kalori yang tinggi, dibandingkan dengan bahan bakar lainnya. Seperti,
kayu, batubara, dan lain lainnya.

Minyak bumi sebagai bahan dasar pelumas, walaupun tidak ada hubungannya dengan
bahan bakar tetapi dengan adanya berbagai bahan pelumas timbul berbagai jenis
mesin yang ada kaitannya dengan masalah bahan bakar.
Dalam hal penggunaan bahan bakar minyak, harus diingat hal hal sebagai berikut :

Minyak adalah bahan bakar fosil, atau tidak akan bisa diremajakan atau dengan
perkataan lain dapat habis. Sehingga harus dihemat penggunaannya dan harus selalu
diadakan eksplorasi untuk mendapatkan cadangan lagi. Kita harus berpedoman bahwa
setelah kita memproduksikan sejumlah volume minyak kita harus berusaha mencari
suatu cdangan minyak dengan jumlah yang sama.
56
Geologi Dasar

Minyak tidak merata tempatnya, karena minyak hanya terdapat pada tempat tertentu,
yaitu tempat yang kondisi geologinya memungkinkan terdapatnya minyak bumi. Di
Indonesiapun terdapatnya minyak hanya pada daerah tertentu, sehingga dalam setiap
perencanaan eksplorasi serta pengamanan daerah tersebut harus dilakukan sebaik
baiknya.

Konsumsi energi yang terus meningkat, konsumsi energi khususnya minyak bumi yang
semakin hari semakin meningkat, maka harus diusahakan penggalian penggalian
energi lain seperti energi batubara, panas bumi, panas matahari dan lain lainnya.

Selain geologi minyak, aplikasi aplikasi geologi yang lain adalah dapat diutarakan
sebagai berikut :

Geologi Ekonomi adalah aplikasi geologi dalam pencarian mineral atau jebakan
mineral yang mempunyai nilai ekonomis seperti emas, perak, nikel, besi tembaga dan
lain lainnya. Yang mana untuk kegiatan ini erat sekali hubungannya dengan batuan
beku, dan metamorf. Sehingga sering bidang ini disebut dengan geologi batuan keras
(hard rock Geology)

Geothermal adalah aplikasi geologi dalam pencarian sumber sumber panas bumi
seperti daerah dieng, gunung salak dan lain lainnya.

Geologi Teknik adalah aplikasi geologi dalam perencanaan bangunan sipil seperti
pembangunan waduk atau dam, jembatan, jalan raya, landasan kapal terbang dan lain
lainnya.

Geologi tata lingkungan adalah aplikasi geologi dalam ikut mengamankan serta
menjaga kelestarian lingkungan hidup.
4.1 Asal Minyak dan Gas Bumi
Membahas cara terjadinya minyak dan gas bumi, pada mulanya membawa kita
pada suatu problem yang sangat ruwet. Karena hal ini akan sangat berkaitan dengan
daerah ekplorasi nantinya. Minyak bumi atau hidrocarbon merupakan minyak yang
keberadaannya dialam dapat berupa gas, cairan dan kondesat. Di dalam penertian
tersebut tidak hanya terbatas pada minyak bumi yang berupa crude oil. Pada mulanya
teori tentang terjadinya minyak dan gas bumi ada 2 macam yaitu:

Teori anorganik.

Teori organik.
a.
Teori Anorganik
Geologi Dasar
57
Teori anorganik identik dengan teori abrogenik. Pada abad ke 20, teori ini sudah
tidak banyak dianut orang, karena kebenarannya sulit dipertahankan. Teori ini
meliputi :

Teori Alkali Panas dengan CO2 ( Berthelot ,1866)

Teori Karbida Panas dan Air ( Mendeleyeff ,1877)

Teori Emanasi Vulkanik (Coste, 1903)

Hipotesa Kimia (Porfir’ev)

Hipotesa Cosmik
Teori Alkali Panas dengan CO2, teori ini dikemukakan oleh Berthelot pada
tahun 1866 yang berkebangsaan Perancis. Prinsip pemikirannya, karena adanya
Logam Alkali bebas (dalam contoh ini Ca) di dalam bumi yang bertemperatur tinggi
bereaksi dengan CO2 dan air dapat membentuk C6 H6 (Gas Asetilen).
Ca + H2O

H2 + Ca O
5 Ca + 2 CO2

Ca C2 + 4 Ca O
Ca C2 + H2O

C2 H2 + Ca O
3 C2 H2

C6 H6 (benzene)
Reaksi lain dapat terjadi antara senyawa Hidrokarbon yang terjadi dengan
penambahan hidrogen. Kelemahan teori ini dialam jarang dijumpai Alkali bebas.
Teori karbida panas dan air
dikemukakan oleh Mendeleyeff, pada tahun
1877, yang berkebangsaan Rusia. Prinsip yang dipakai, bahwa di dalam kerak bumi
terdapat senyawa senyawa karbida, seperti karbida besi, dimana akibat Karbida besi
tersebut bereaksi dengan air sehingga akan membentuk senyawa hidrokarbon. Gas
Asetilen terbentuk dari reaksi kalsium karbida ditambah dengan air.
Teori Emanasi Vulkanik , dikemukakan oleh Van Humboldt pada tahun 1805
serta sarjana lainnya seperti Coste pada tahun 1903, sering disebut dengan teori
gunung api lumpur. Teori ini bermula dari gunung lumpur (mud vulkano) yang sering
ditemui di lapangan minyak, bukti kuat yang dikemukakan saat itu adalah pengantar
gunung api lumpur di Mexico, karena didaerah tersebut ditemukan adanya minyak
bumi didalam batuan volkanik/dekat batuan beku. Juga adanya gas methan pada
emanasi gunung api lainnya.
Hipotesa Kimia, dikemukakan oleh Porfir’ev (1974) orang Rusia dan Marx
(1964) orang Amerika. Teori ini sering disebut sebagai teori bakteri, yang
menganggap bahwa dibawah kerak bumi terdapat campuran air-grafit dan sulfida besi
yang bertindak sebagai bakteri besar. Grafit sebagai penyalur listrik. Akibatnya air
akan terurai, dan menghasilkan hidrogen yang bereaksi dengan grafit untuk
membentuk hidrokarbon.
58
Geologi Dasar
Hipotesa Asal Kosmik, dasarnya bahan bahan yang ada didalam bumi,
sesungguhnya berasal dari angkasa luar. Hipotesa ini dasarnya spekulasi, bahwa
dalam atsmosfir planet, terdapat hidrokarbon terutama methan juga diketemukannya
hidrokarbon pada benda benda meteorit.
b.
Teori Organik
Orang yang paling dahulu mengemukakan teori ini ialah P.G. Macquir (1758).
Menurut pendapatnya, minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan dan berhubungan
dengan cara cara proses pembentukan batu bara.
Teori organik ini mencapai klimaks setelah sekitar abad ke 20. American
Petroleum Institute (API) melakukan penelitian yang lebih mendalam tentang hal ini,
yang dipimpin oleh Parker Trask. Bukti bukti regional yang dipakai dasar bahwa
minyak bumi berasal dari zat organik yaitu :

Minyak bumi mengandung zat porfirin dan klorofil. Porfirin adalah suatu zat yang
menyerupai haemoglobin yang terdapat didalam darah. Klorofil adalah zat hijau
daun yang terdapat dalam tumbuh tumbuhan dan dapat mengadakan fotosintesa.

Minyak bumi mempunyai daya dapat memutar bidang optik (bidang polarisasi),
oleh karena adanya zat kolesterol/lemak (C26 O45 OH).

Susunan hidrokarbon terdiri atas mayoritas unsur H dan C yang juga banyak
dijumpai pada zat organik yang terdiri dari C,H, dan O

Banyak dijumpainya hidrokarbon/minyak bumi pada batuan sedimen yang kaya
akan zat organik.
Menurut teori ini, zat organik mengalami pemanasan dan tekanan, sehingga
berubah menjadi kerogen. Oleh proses lebih lanjut, kerogen akan berubah menjadi
minyak bumi. Tekanan pada proses pembentukan hidrokarbon, berasal dari
pembebanan batuan sedimen yang ada diatasnya. Tekanan tersebut dinamakan
tekanan overborden. Ketebalan sedimen yang diperlukan agar zat organik berubah
menjadi hidrokarbon berkisar antara 2.850 meter sampai dengan 3.500 meter.
Disamping tekanan juga dipengaruhi oleh pemanasan, dimana panas tersebut
berasal dari gradien geothermal. Gradien geothermal suatu daerah berbeda beda,
tetapi pada umumnya bervariasi antara 30 Celcius sampai dengan 70 Celcius per
penurunan atau masuk ke kedalaman kerak bumi 100 meter dari permukaan bumi.
Dari pemanasan tersebut kerogen akan berubah menjadi minyak pada temperatur
berkisar antara 900 Celcius sampai dengan 1350 Celcius.
Pengertian kerogen adalah materi organik sedimen yang tak larut oleh pelarut
organik biasa (methanol, chloroforme, benzene, dan lain lainnya)
Geologi Dasar
59
Dalam batuan induk 80 % sampai dengan 95 % dari materi organik adalah
kerogen, sehingga kerogen ini dianggap sebagai sumber pembentuk hidrocarbon.
Kerogen dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu :

Kerogen tipe I disebut tipe alginit yang berasal dari ganggang dan lipids dari
bakteri yang hidup pada lingkungan air tawar

Kerogen tipe II disebut tipe aksinit yang berasal dari organisme plangkton yang
hidup pada lingkungan laut.

Kerogen tipe III disebut tipe vitrinit yang berasal dari tumbuh tumbuhan berasal
dari lingkungan non marin sampai paralik
Gambar 4.1
Proses terjadinya hidrokarbon berdasarkan teori organik
Hidrocarbon dapat dibagi menjadi berbagai macam senyawa, meliputi senyawa
rantai terbuka, senyawa rantai tertutup, aromatik, asam organik dan alkohol. Pada
senyawa rantai terbuka terdapat dua golongan yaitu alkana dan alkena yang
60
Geologi Dasar
merupakan hidrokarbon jenuh dengan rumus kimia CnH2n+2. Senyawa ini terdiri dari
C1, C2, C3, C4 dan seterusnya, yang dapat dirinci sebagai berikut :

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia CH4 disebut metana.

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C2 H6 disebut etana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C3 H8 disebut propana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C4 H10 disebut butana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C5 H12 disebut pentana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C6 H14 disebut hexana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C7 H16 disebut heptana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C8 H18 disebut oktana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C9 H20 disebut onana

Senyawa Hidrokarbon dengan rumus kimia C10 H22 disebut dekana
Senyawa rantai terbuka yang lain, merupakan hidrokarbon tak jenuh, yaitu
golongan alkena. Senyawa ini dirumuskan sebagai Cn H2n contoh etena (C2 H4),
propena (C3 H6) dan butena (C4 H8) dan seterusnya.
Ikatan rantai tertutup didalam senyawa ini terdapat hubungan rantai yang terdiri
dari 3(tiga), 5(lima) atau 6(enam) karbon. Tetapi yang paling umum adalah 5 atau 6
karbon. Hidrokarbon ini merupakan hidrokarbon jenuh. Senyawa bisa terdiri dari satu
cincin atau lebih sebagai contoh

Monoterpana (C15 H24)

Diterpana (C20 H32)

Steroid (C17 H28)
Golongan aromatik meliputi benzen, toluen, naftalen, antraceneAsam Organik
mempunyai rumus kimia umum RCOOH. R merupakan gugus alkil (CnH2n+1) contoh
dari asam organik adalah

Asam metanoik (CH3COOH)

Asam etanoik (C2H5COOH)

Asam hexanoik (C6H13COOH) dan sebagainya
Alkohol mempunyai rumus umum ROH, dimana R merupakan gugus alkil dan
OH merupakan hidrik. Sebagai contoh.

Metanol (CH2OH)

Etanol (C2H5OH)
Dihidrik alkohol, terkenal sebagai glycol. Glycol yang sering dijumpai, adalah
ethylene glycol (CH2OH CH2OH). Selain dihidrik alkohol, terdapat pula trihidrik alkohol
yaitu glycerin (CH2OH CH2OH CH2OH).
Geologi Dasar
61
4.2 Syarat Terbentuknya Minyak Bumi
Minyak bumi atau Hidrocarbon didapatkan dialam dalam bentuk gas, cair dan
padat, sebagai gas dan zat cair hidrokarbon menempati pori batuan dan terjebak
pada suatu perangkap. Batuan berpori tersebut dinamakan reservoir. Didalam
reservoir minyak dan gas bumi sering didapatkan bersama sama. Akan tetapi minyak
dapat pula dijumpai secara terpisah dari gas. Bila minyak dan gas didapatkan dalam
satu perangkap yang sama, maka gas akan berada diatas. Perangkap minyak ada
yang dangkal dan ada pula yang sangat dalam. Bila perangkap minyak tidak terlalu
dangkal, minyak atau gas sering merembes keatas permukaan tanah. Rembesan
minyak atau gas tersebut dinamakan “seepage”. Perangkap minyak yang dangkal
dapat pula menyebabkan minyak mengalami biodegradasi. Pada proses tersebut,
minyak dimakan oleh bakteri sehingga rusak. Minyak yang dimakan bakteri umumnya
dari golongan alkana.
Minyak bumi terbentuk dialam melalui proses proses yang panjang dan minyak
ini dapat terbentuk apabila syarat syarat yang diperlukan terpenuhui. Syarat utama
bagi pembentukan minyak bumi adalah batuan induk yang berpotensial dengan
tingkat kematangan (maturity) yang cukup. Batuan induk yang berpotensial tersebut
umumnya mengandung banyak materi organik. Didalam cekungan sedimen dimana
batuan induk berada, dibawah dengan pembebanan batuan sedimen diatasnya dan
dengan temperatur yang ada, cukup untuk merubah materi organik di dalam batuan
induk tersebut menjadi hidrocarbon. Pembentukan minyak yang berasal dari materi
organik tersebut melalui proses yang kompleks, secara perlahan lahan dalam kurun
waktu lama yaitu dalam ribuan tahun atau bahkan jutaan tahun (skala waktu geologi).
Adapun beberapa persyaratan terbentuknya minyak bumi diantaranya adalah
sebagai berikut :
a)
Harus adanya supply zat organik dalam jumlah yang cukup.
b)
Proses sedimentasi harus cepat, supaya zat organik yang terendapkan dalam
batuan sedimen dapat terawetkan.
c)
Kondisi lingkungan harus reduksi (euxinic), sehingga kehadiran Oksigen (O2)
praktis tidak ada. Sebab O2 sangat berperan sekali terhadap proses
pembusukan. Kondisi demikian sering disebut cekungan yang Euxinic.
d)
Material sedimen yang diendapkan adalah material sedimen klastik halus.
e)
Didalam badan batuan sedimen yang diendapkan tersebut banyak didapatkan
reagen-reagen/bakteri bakteri yang menyebabkan zat organik tersebut dapat
berubah menjadi hidrokarbon.
62
Geologi Dasar
4.3 Sifat Fisik dan Kimia Minyak Bumi
Minyak dan gas bumi adalah senyawa organik, merupakan produk alam dan
termasuk energi tidak terbarukan. Komposisi utamanya adalah unsur Carbon (C) dan
Hidrogen (H).
Unsur unsur lain adalah Oxygen (O), Nitrogen (N) dan Sulfur(S).
Minyak dan gas bumi mempunyai komposisi kimia yang berbeda beda, serta
mempunyai sifat fisik yang bervariasi.
Senyawa hidrokarbon secara garis besar dapat digolongkan menjadi 3(tiga) :

Hidrokarbon Padat : Senyawa Hidrokarbon yang bersifat padat misalnya Aspal.
Contoh tambang aspal di Pulau Buton.

Hidrokarbon cair : minyak bumi bisa merupakan rembesan minyak dipermukaan
atau didalam kerak bumi (dalam reservoir).

Gas : gas ini selalu berasosiasi dengan minyak bumi dan dapat berujud gas
bebas (umumnya pada reservoir bagian atas). Gas yang larut (berupa gelembung
gelembung gas pada minyak bumi), gas tercairkan, pada kondisi reservoir
dengan tekanan dan temperatur yang tinggi maka gas akan mencair.
a.
Sifat Kimia Minyak Bumi :
Secara kimia, komposisi minyak dan gas bumi didominasi oleh unsur C (80-85
%). Unsur H (15 – 20 %), sedangkan unsur unsur O, N, S dan unsur logam yang
pada umumnya menurunkan nilai kalori minyak atau gas. Adanya unsur S, disamping
bersifat korosif dan bau tidak enak, juga gas Hidrogen Sulfida (H2S) adalah gas
beracun. Unsur unsur kimia didalam minyak dan Gas Bumi dapat dilihat pada tabel
tersebut dibawah ini
Senyawa
Gas Bumi
Asphal
Crude Oil
Karbon (C)
65 – 80 %
80 – 85 %
82.2 – 87.1 %
Hidrogen (H)
1 – 25 %
9 – 11 %
11.7 – 14.7 %
Belerang (S)
0 – 0.2 %
2–8%
0.1 – 5.5 %
Nitrogen (N)
1 – 15 %
0–2%
0.1 – 1.5 %
Oksigen (O)
.......
.........
0.1 – 4.5 %
Tabel 4.1 Perbadingan senyawa pada hidrocarbon
Secara skematis minyak mentah (Crude oils) dapat dibagi menjadi bersifat
parafinik, napthenik, aromatik dan asphaltik, urutan terssebut juga menunjukkan
minyak semakin berat.
Gas mempunyai komposisi C1 – C4. LPG (Liquified
Petroleum Gases) biasanya dari isomer propane (C3 H8) dan butane (C4 H10).
Gasoline mempunyai komposisi C7 – C11 , sedangkan kerosene C11 – C15.
Geologi Dasar
63
kerosene ini banyak dijumpai pada minyak mentah jenis asphalt (minyak berat) lebih
berat dari keresone adalah minyak pelumas dengan komposisi kimia dari C20 – C50.
b.
Sifat Sifat Fisik Minyak Bumi
Sifat fisik hidrokarbon perlu, untuk mengetahui jenis minyak di lapangan. Sifat
fisik tersebut meliputi Berat Jenis (Specific Gravity), Viskositas (Kekentalan), Warna
dan Flouresensi, Cloud dan Pour Point, Sifat Optik, Flash dan Fire Point, Odour atau
Bau.
1)
Berat jenis (Specific Gravity)
Berat jens diukur pada temperatur 60 0F. Berat jenis minyak berbeda
beda, tergantung jenis minyaknya. Berat jenis gasoline 0,6 berat jenis parafin wax
0,9 sedangkan minyak asphaltik berat jenisnya lebih dari satu. Di dalam dunia
perminyakan, orang lebih umum menggunakan derajad API (American Petroleum
Institute) dengan korelasi sebagai berikut :
141,50
API
=
- 131,50
B.J
Terlihat bahwa antara berat jenis dengan
0
API mempunyai hubungan
berbanding balik. Minyak yang semakin ringan akan mempunyai 0API semakin
tinggi sedangkan minyak berat akan mempunyai derajat API rendah.
2)
Viscositas (kekentalan)
Didefinisikan sebagai daya hambatan suatu cairan bila kedalam cairan
tersebut dimasukkan suatu materi atau benda yang diputar. Satuan dari
viscositas adalah centipoise. Makin kecil berat jenis minyak, maka viskositasnya
makin kecil. Temperatur dan tekanan makin besar viskositas juga makin kecil.
Tetapi kalau tekanan tersebut mencapai titik tertentu, maka viskositas akan naik.
Sifat ini menentukan jumlah atau kecepatan produksi minyak atau gas.
Kenaikan temperatur umumnya menurunkan viscositas. Gas yang terlarut
didalam minyak juga akan membuat minyak tersebut lebih encer, jadi lebih
mudah mengalir. Karena sering begitu kentalnya, minyak tipe asphaltik sering
harus dipanasi dahulu supaya dapat mengalir.
3)
Warna
Sebetulnya senyawa hidrokarbon tidak berwarna. Tetapi adanya impurities
atau campuran senyawa lain maka akan mempengaruhi warna dari minyak bumi.
64
Geologi Dasar
Untuk minyak berat maka warnanya adalah hijau kehitaman sedangkan untuk
minyak ringan berwarna coklat kehitaman.
4)
Fluoresensi
Sifat minyak bumi, yang bila kena sinar ultraviolet akan memancarkan sinar
keemasan, makin ringan suatu minyak maka warna fluoresensi ini akan makin
cerah. Dalam pemboran, minyak bumi ini mudah sekali dideteksi dengan sinar
ultraviolet tersebut, dan juga dibedakan dengan minyak pelumas pemboran yang
tidak ada flouresensi.
5)
Cloud and Pour Point
Ada suatu test untuk mengetahui keberadaan dari lilin paraffin di dalam
minyak bumi. Minyak ditempatkan pada gelas dengan posisi miring dan
tempatkan di dalam pendingin. Siapkan pula termometer, dan tempatkan di
pendingin yang sama. Botol gelas secara pereodik digeser dan tetap dimiringkan.
Pada suatu temperatur tertentu akan terjadi pengendapan lilin paraffin.
Temperatur tersebut merupakan cloud point. Minyak tanpa paraffin tidak memiliki
cloud dan point. Pendinginan terus berlanjut sampai minyak tidak mau mengalir
lagi meskipun dimiringkan. Temperatur saat minyak tidak mengalir disebut
sebagai pour point. Temperatur tersebut biasanya 20 – 50 Celcius, di bawah
cloud point.
6)
Aniline Point
Aniline point adalah temperatur terendah saat campuran anilin dari contoh
minyak terpisah secara sempurna. Pada percobaab tersebut contoh minyak
dicampur dengan aniline dengan volume yang sama. Campuran dipanasskan
dan diaduk sampai merata. Selanjutnya campuran didinginkan sambil tetap
diaduk. Pada temperatur tertentu aniline akan terpisah dari contoh minyak.
Temperatur tersebut merupakan aniline point. Aniline point akan naik bila
komponen aromatik ditambah. Aniline point digunakan untuk menetapkan prosen
komponen aromatik di dalam minyak.
7)
Sifat Optik
Sebagian besar minyak mentah dapat memutar bidang getar sinar
terpolarisasi. Arah putaran pada umumnyake kanan. Ada sebagian yang
memutar ke arah kiri. Ada pula minyak yang tidak memutar bidang getar
polarisasi. Pada temperatur di atas 2000 celcius sifat optik demikian hilang.
Dengan demikian, minyak yang masih mampu memutar bidang optik masih
tersimpan pada suhu dibawah 2000 celcius.
8)
Flash and Fire Point
Geologi Dasar
65
Flash point adalah temperatur pada saat uap minyak yang dipanaskan
terbakar oleh nyala api dengan cepat. Sementara fire point merupakan
temperatus terendah agar nyala api tadi tetap bertahandan tidak padam.
9)
Odour/Bau
Bau minyak tergantung dari senyawanya, misalnya mengandung senyawa
Nitrogen atau belerang menimbulkan bau yang tidak sedap. Minyak bumi yang
bersifat parafinis berbau lebih sedap daripada yang bersifat aromatis.
10) Nilai Kalori
Nilai kalori minyak cukup tinggi antara 11.700 – 11.750 kalori/gram untuk
berat jenis 0.75 sedangkan antara 10.000 – 10.500 kalori/gram untuk berat jenis
antara 0.95.
4.4 Komposisi Hidrokarbon
Minyak bumi tersusun oleh parafin, iso-parafin, naften, aromatik, resin/asphal,
belerang, nitorgen dan oksigen. Pada setiap minyak bumi ketiga komponen tersebut
diatas selalu dijumpai, tetapi dalam prosentase berbeda beda. Uraian dari setiap
komponen dapat diterangkan sebagai berikut :

Parafin
Parafin terdiri dari senyawa alkena, yang merupakan hidrokarbon jenuh. Alkena
dapat dijumpai sebagai gas, minyak atau asphal.
C1 s/d C4 adalah sebagai Gas.
C5 s/d C15 adalah sebagai minyak
C16 s/d C40 adalah sebagai asphal

Iso Parafin
Iso Parafin adalah alkena yang mempunyai gugus metil satu atau lebih. Hal ini
dapat terjadi pada C4 keatas. Makin tinggi jumlah atom karbon makin banyak
isomer yang mungkin terbentuk. Isomer adalah senyawa senyawa yang
mempunyai rumus kimia sama, tetapi dengan struktur atom yang berbeda.
Sebagai contoh isomer adalah sebagai berikut :
Butana (C4 H10)
CH3-CH2-CH2-CH3
Iso-butana (C4 H10) CH3-CH-CH3
CH3

Naften
Pada hakekatnya merupakan siklo-parafin. Yang dapat membentuk paling sedikit
mempunyai tiga atom karbon. Dari senyawa tersebut paling banyak dibangun
oleh siklo parafin dengan lima atau enam atom karbon, naften merupakan
66
Geologi Dasar
pembentuk utama minyak bumi, bersama dengan parafin. Pada naften juga
banyak memiliki isomer. Isomer dari naften adalah olefin. Olefin mempunyai
susunan kimia yang sama dengan naften, tetapi olefin merupakan hidrokarbon
tak jenuh. Contoh olefin adalah propilin, yang mempunyai struktur senyawa
sebagai berikut :
Olefin (propilin)  CH2 = CH – CH3

Aromatik
Aromatik dapat mencapai 15 % sebagai pembentuk komponen hidrocarbon.
Struktur inti dari aromatik adalah benzena dan xylen.
CH3
Toluene
CH3
Xylen
CH3

Kandungan Nitrogen
Kehadiran ntrogen sebenarnya tidak diharapkan karena sebagai racun. Pada
minyak asphaltik, kandungan nitrogen lebih tinggi dibanding pada minyak
parafinik. Nitrogen didapat sebagai senyawa piridin atau piroles.
Piridin
Piroles
N
N
H

Oksigen
Bentuk senyawa oksigen terpenting dalam minyak bumi, adalah asam organik,
terutama pada minyak yang belum matang. Pada C1 – C4 terdapat asam alifati,
sedang pada C9 – C13 , terdapat asam monosiklik. Sementara pada C14
berasosiasi dengan asambisiklik. Beberapa senyawa oksigen dalam minyak
antara lain:
Asam siklopentanakarbosiklik
Geologi Dasar
COOH
67
Asam faty karbosiklik
RCOOH
OH
Penol
4.5 Produk Hidrokarbon
Dari hidrokarbon dapat dihasilkan berbagai macam produk, baik beupa gas,
hidrocarbon cair ataupun hidrocarbon padat. Adapun produk termaksud adalah gas,
liquefied petroleum gas (LPG), ligroin, gasoline, keresine, gas oil, minyak pelumas,
residu dan natural solid.
1)
Gas
Gas umumnya terdiri dari metan, etan dan propan serta buatan. Paling besar
prosentasenya merupakan gas metan dan selanjutnya, makin sedikit kearah etan
sampai butan. Bila gas berasal dari minyak mentah, komposisinya tergantung
dari proses pemisahan yang berlangsung. Disamping gas hidrocarbon masih
tercampur pula dengan gas non hidrocarbon antara lain CO2, dan H2 S. Gas H2 S
yang hadir dapat digunakan pada industri untuk diambil belerangnya. Demikian
juga dengan gas CO2, apabila mempunyai jumlah yang cukup dapat digunakan
dalam indusrti soda.
2)
Liquefied Petroleum Gas (LPG)
Gas ini terdiri dari farksi propane dan butane dan isomer isomernya. Gas dibuat
menjadi cair untuk diekspor atau digunakan dalam domestik dengan cara
memasukan dalam tabung bertekanan tinggi selanjutnya dipakai konsumen
dalam bentuk gas kembali.
3)
Ligroin
Ligroin terdiri dari pentan dan heksan beserta isomernya. Ligroin mempunyai titik
didih 700 celcius. Minyak ini digunakan sebagai pelarut, pembersih atau tiner
pada pengecatan. Semua hidrocarbon yang mempunyai titik didih dibawah 1000
Celcius dikelompokkan didalam gasoline ringan. Semua gasoline ringan
sebenarnya merupakan kondensat. Pada kondisi reservoir ia berupa gas tetapi
dipermukaan tanah berubah menjadi minyak, didalamnya terdapat paraffin dan
aromatik.
4)
68
Gasoline
Geologi Dasar
Gasoline mempunyai titik didih antara 700 sampai 1800 Celcius, terdiri dari seri
hidrocarbon C7 sampai C11. Dibbawah titik didih 1320 Celcius adlah alkana,
sedang dibawah 1800 Celcius adalah aromatik. Sikloalkana didapatkan dalam
jumlah yang sangat sedikit atau tidak ada. Paraffin hadir dalam jumlah dominan
sebagai senyawa normal, terutama dua methil isomernya. Normal paraffin
mengandung 10 sampai 60 % gasoline. Gasoline dipergunakan terutama sebagai
bahan bakar mesin penggerak.
5)
Kerosine
Kerosine dibuat dengan cara detilasi. Hidrocarbon ini mempunyai titik didih 1800
sampai dengan 2700 Celcius. Kerosine merupakan senyawa C11 sampai dengan
C15 semula hidrocarbon jenis kerosine dipergunakan untuk lampu penerangan.
Saat ini kerosine dipakai sebagai bahan bakar pesawat jet. Komposisi dari
kerosine didominasi oleh molekul siklo, terutama aromatik dapat mencapai 10
sampai dengan 40 persen. Sebagian yang lain terdiri dari kondesat neptenoaromatik.
6)
Gas oli
Fraksi ini mempunyai atom karbon dari C15 sampai dengan C25 dan titik didih 2750
Celcius sampai 4000 Celcius. Gas oli merupakan hasil destilasi berada diantara
destilasi kerosine dan minyak pelumas. Gas oli dipergunakan untuk bahan bakar
jet dan diesel. Pada molekul dengan atom karbon besar, minyak naften
berkurang, sedang aromatik bertambah. Pada senyawa aromatik terdapat
molekul yang makin beragam.
7)
Minyak Pelumas.
Minyak pelumas dibuat dari senyawa hidrocarbon dengan atom karbon C26
sampai dengan C40 bahkan sampai C50. Komposisi dari minyak pelumas sangat
sulit ditentukan. Tetapi dapat dipastikan terdiri dari normal paraffin, iso paraffin,
dan sikloparaffin. Minyak mentah dari jenis paraffin tinggi akan kaya dengan lilin.
Keberadaan lilin menyebabkan minyak menjadi viskos. Minyak pelumas
dikelompokkan berdasar pada viscositas, indeks refraksi dan berat jenisnya.
8)
Residu
Minyak tersebut merupakan sisa distilasi yang menghasilkan minyak minyak
tersebut diatas. Residu dari asphal, asphaltin, dan senyawa resin lainnya. Minyak
mentah yang sangat paraffinik, pada atom karbon tinggi, sering tidak terdestilasi
dan bertahan bersama residu. Residu digunakan untuk pengawetan kayu, asphal
menambal atap dan asphal jalan.
Geologi Dasar
69
4.6 Hidrocarbon padat
Hidrocarbon ini tidak dapat dipisahkan dengan cara destilasi. Hidrocarbon
dalam kelompok ini, terdiri dari lilin paraffin, asphal dan resin. Cara pemisahan dapat
dilakukan dengan menggunakan zat pelarut atau diendapkan. Resin dan asphal dapat
dipisahkan. Pengendapan dengan menggunakan propan akan memisahkan resin dan
asphal dari minyak yang lain. Selanjutnya dengan menggunakan normal heptan akan
dipisahkan resin yang larut dari asphal yang tak terlarut. Asphaltin merupakan benda
padat yang keras dan britle. Pecahan asphaltin memperlihatkan permukaan yang
mengkilat. Kelarutan dalam naftan petroleum mencapai 0 sampai 60 % . minyak
tersebut juga terlarut 50 sampai 60 % dalam karbon disulfida.
4.7 Klasifikasi Minyak Bumi
Tissot dan Welte (1978) membuat klasifikasi hidrocarbon berdasar pada jenis
komponen minyak yang dikandungnya. Unsur unsur utama pembentuk minyak bumi,
terdiri dari paraffin, naften dan aromatik. Komponen aromatik mencakup juga
kandungan Nitrogen, Sulfur dan Oksigen. Berdasarkan pada parameter tersebut
minyak dapat dibagi atas 6(enam) jenis meliputi :
 Minyak paraffin
 Minyak naften
 Minyak paraffinik-naftenik
 Minyak aromatik intermediate
 Minyak aromatik asphaltik
 Minyak naftenik
70
Geologi Dasar
Penamaan minyak baru dapat dilakukan setelah dianalisa di laboratorium. Di
laboratorium minyak akan dipelajari sifat fisik dan kimianya sehingga dapat ditentukan
komponen pembentukannya. Contoh penamaan minyak dapat di pelajari dari pada
tabel berikut dibawah ini :
Tipe
Tempat Produksi
Minyak Bumi
Komposisi Minyak Bumi (%)
Paraffin
Naften
Aromatik
Resin & Asphal
Parafin
-
40
48
10
2
Naftenik
Emba Dossor
12
75
10
3
Naftenik
Balakhany
9
66
19
6
Naftenik
Bibi Eibat
11
60
19
10
Asphal
Bermodes
5
15
20
60
Parafin-Naftenik
Oklahoma City
36
45
14
5
Parafin-Naftenik
East Texas
33
41
17
9
Naftenik
Santa Fe California
20
45
23
12
Aromatik
Borneo
15
35
35
15
Naftenik
Inglewood
8
42
27
23
Aromatik
Perm
13
15
40
32
Naft-Aromt-Asphl
Aromatik-Asphalt
Contoh tipe nama nama dari minyak bumi
Geologi Dasar
71
4.8 Proses Terjadinya Minyak Bumi atau Batuan Induk
Pembentukan hidrokarbon (oil generation) dimulai dari konservasi materi
organik di dalam batuan sedimen. Penurunan cekungan dan pengisian sedimen
secara terus menerus dan dalam waktu yang cukup lama, mengakibatkan materi
organik secra pelahan berubah menjadi minyak dan gas bumi. Pada tingkat awal atau
phase diagenesis sedikit hidrokarbon terbentuk. Pembentukan hidrokarbon secara
optimum terjadi pada phase katagenesis. Tahapan evolusi materi organik dapat
diketahui berdasar indikator tingkat kematangan seperti daya pantul vitrinit, sifat
floresensi, skala perubahan panas dan temperatur maksimum.
Batuan induk ialah batuan asal dimana minyak bumi (senyawa Hidrokarbon)
terbentuk. Sampai dengan saat ini umum beranggapan bahwa batuan induk yang
ideal adalah batuan serpih atau lempung yang berwarna gelap. Sebab batuan ini
diduga mengandung banyak organisme dan diendapkan dalam kondisi reduksi,
sehingga memungkinkan sebagai batuan induk. Sebagai contoh ialah Telisa Group
merupakan batuan induk yang sangat potensial dan banyak mengandung kerogen.
Secara teknis Koregen adalah fraksi materi organik sedimen yang tak larut oleh
pelarut organik biasa (methanol, chloroforme, benzene, dan lain lain).
1)
Materi organik dalam batuan sedimen
Menurut lingkunganpembentukannya, materi organik dapat dibagi menjadi
dua jenis yaitu materi organik allochtone dan materi organik autochtone. Materi
organik allochtone erasal dari suatu sumber ditransport dan diendapkan ditempat
lain. Misalnya hancuran dari tumbuh-tumbuhan darat diendapkan dilaut. Materi
organik autochtone terbentuk ditempat hidupnya organisme semula misalnya
dibentuk oleh hewan planton, bakteri dan lain lainnya.
2)
Produksi dan konservasi dari materi organik batuan sedimen
Secara umum semua organisme membutuhkan matahari, oksigen dan
makanan. Kekurangan dari salah satu atau beberapa faktor dapat mengakibatkan
turunya kwalitas atau kwantitas organisme tersebut. dari segi kawntitas
mungkinyang kurang variasi jenisnya atau jumlah keseluruhannya. Kekurangan
secara kwalitas terlihat dari pertumbuhan organisme menjadi kerdil.
Lingkungan yang memenuhi syarat syarat hidup organisme memacu
produktivitas organisme tinggi yaitu lingkungan yang aktif dan bersifat oxik
(banyak O2, banyak arus arus pembawa makanan, sedimentasi cepat dan lain
lain).
Konservasi dari materi organik membutuhkan lingkungan yang bertolak
belakang dengan diatas, lingkungan ini disebut lingkungan anoxik. Sebab
72
Geologi Dasar
banyaknya O2 , arus arus dan situasi aktif lainnya akan menghancurkan jasad
jasad yang sudah mati. Lingkungan produksi organisme dan lingkungan
konservasi materi organik merupakan dua lingkungan yang sebenarnya berbeda
dan lingkungan tersebut tidak harus berbeda secara geografis. Konservasi materi
organik yang tinggi tidak terlalu ditentukan oleh produktivitas organisme yang
tinggi. Apabila dua lingkungan tersebut secara geografis menempati lokasi yang
sama (dengan sedimentasi normal), maka akan didapatkan batuan induk yang
ideal.
3)
Struktur molekul biologis
Didalam proses evolusi materi organik batuan sedimen sampai kepada
pembentukan fossil organik, pada dasarnya ada dua hal yang bersifat konstant
(abadi) yaitu atom dan struktur molekul air. Sehingga yang mengalami perubahan
adalah penyesuaian senyawa kimia maupun bentuk bentuk organisme itu sendiri.
Pada dasarnya organisme tersusun oleh senyawa organik seperti protein,
karbohidart, lipid dan lignin. Protein dan karbohidrat banyak terdapat dalam
hewan hewan plankton dan benthos dan juga didalam tumbuh tumbuhan tingkat
rendah. Organisme tersebut sedikit mengandung lipid dan sama sekali tidak
mengandung lignin (struktur paling kompleks dengan senyawa senyawa berat).
Sedangkan tumbuh tumbuhan darat selain mengandung karbohdrat mengandung
pula lipid dan lignin dalam jumlah besar.
4)
Lingkungan sedimentasi pembentukan batuan
Lingkungan pembentukan batuan induk adalah lingkungan tenang dengan
kondisi reduksi. Lingkungan demikian disebut sebagai lingkungan anoxik.
Keadaan anoxik sebenarnya mulai terjadi begitu kebutuhan alami O2 dari
lingkungan sedimentasi melebihi yang tersedia. Saturasi O2 sebesar 0,5 ml/liter
dianggap merupakan batas kondisi oxik dan anoxik. Pada lingkungan oxik
beberapa puluh cm tebal sedimen masih dapat hidup hewan hewan menggali
(cacing, siput, ikan ikan tertentu dan sebagainya). Pada lingkungan anoxik,
jangankan kolom sedimen, beberapa puluh cm kolom air diatasnyapun saturasi
O2 sudah sangat rendah sekali, sehingga kecuali bakteri an-aerobic tidak ada lagi
organisme yang dapat hidup. (gambar)
Beberapa contoh lingkungan anoxik actual :

Laut hitam : terpisah oleh laut terbuka (laut tengah) oleh ambang bawah
yang sangat dangkal. Arus arus laut terbuka yang membawa organisme
planktonik, tiba dilingkungan yang mematikan akibat kurangnya O 2, sehingga
materi organik menumpuk dalam jumlah besar.
Geologi Dasar
73

Laut india : saturasi O2 di air laut ternyata membesar kearah kutub (lebih dari
empat per mil) sedang kearah benua india menjadi menurun ( kurang dari 1
permil). Dipantai india dan jasirah arab, sedimen pantainya dapat
mengandung TOC dari 1 sampai 11 % dibarat Sumatera dan selatan Jawa
kandungan TOC dari 0,5 % sampai 1 %

Lingkungan anoxik oleh arus upwelling
Arus laut yang naik dari lapisan bagian bawah adalah sebagai akibat dari
arus arus utama lautan karena pengaruh sirkulasi atmosfer yang berubah
ubah. Arus naik ini banyak mebawa makanan (nitrate dan posphate)
mengakibatkan produksi organisme dipermukaan laut tinggi. Sementara ikut
naik jasad jasad mati banyak menyerap O2 , akibatnya keseimbangan O2
terganggu, membentuk lapisan air laut bagian bawah menjadi Anoxik.
Batuan induk (“source rock”) adalah batuan sedimen bebutir halus yang kaya
akan materi organik. Batuan demikian terbentuk dilingkungan “ low energy”
dengan kondisi reduksi.
5)
Lingkungan pengendapan zat organik :
Syarat syarat utama lingkungan pengendapan tersebut di atas antara lain
adalah sebagai berikut :

Lingkungan kehidupan yang berkembang baik

Sedimentasi berjalan cepat

Kondisi reduksi
Lingkungan yang kaya zat organik :
Daerah pantai, munculnya arus laut dalam, cekungan dengan sedimen
cepat (geosinklin), lingkungan euxinic/reduksi, daerah terumbu/reef. Atau daerah
cekungan dilaut lebih baik daripada punggungan, dalam sedimen halus lebih baik
daripada sedimen kasar.
74
Geologi Dasar
Gambar 4.3 Lingkungan anoxic dan konservasi materi organik
6)
Batuan induk dan kwalifikasinya
Beberapa contoh batuan induk misalnya lempung, napal, gamping
(mudstone). Adanya kualitas batuan induk secara teknis didasarkan kepada TOC
(carbone organic total) sebagai berikut :
 TOC 0,5 % bukan batuan induk
 TOC 0,5 % - 1 % kwalitas rendah
 TOC 1 % - 2 % kwalitas baik
 TOC 2 % - 4 % batuan induk sangat potensial
 TOC > 4 % batuan induk super
a)
Khalifeh & Louis (1935)
Memperbandingkan Carbon (C) atom ganjil dan Carbon (C) atom
Genap mendekati 1 (satu), maka merupakan source rock yang baik, dan
sebaliknya apabila perbandingannya jauh dari 1(satu) maka bukan
merupakan source rock yang baik.
b)
Phillipi (1957)
Batuan
induk
ternyata
mengandung
hidrokarbon
pribumi
dan
nonpribumi (hasil migrasi). Bila minyak bumi korelet/sama dengan zat
organik yang tidak dapat diekstraksi maka berarti hidrokarbon pribumi,
sedangkan bila tidak korelet maka berarti hidrokarbon non pribumi atau hasil
migrasi.
c)
Geologi Dasar

Batuan mengandung 50 ppm HC pribumi, potensi jelek

Batuan mengandung 5000 ppm HC pribumi potensi baik
Fletcher & Bay (1975)
75
Mengadakan
penyelidikan
pada
Formasi
Talang
Akar
antara
perbandingan organik yang dilarutkan (ppm) terhadap carbon (organic). Bila
perbandingannya linier berarti merupakan batuan induk yang potensial/baik.
Diluar jalur ini berarti potensi batuan induk jelek.
7)
Transformasi materi organik dan kerogen
Fotosintesa yang merupakan awal dari kehidupan tidak terdapat didalam
sedimen. Didalam sedimen, energi yang dibutuhkan oleh organisme yang ada
didalamnya berasal dari degradasi senyawa karbon organik yang ada. Didalam
sedemen risen terdapat mineral, materi organik, air (pori-pori) dan oeganisme
bentos. Degradasi dari melekul makro mengakibatkan naiknya komponen materi
organik tidak larut. Poli kendensasi pada dasarnya akan membentuk asam fulvik
(larut dalam asam) kemudian asam humik (tidak larut dalam asam) dan yang
terakhir adalah kerogen (materi organik yang tak larut dalam asam). Secara
teknis kerogen adalah fraksi materi organik sedimen yang tak larut oleh pelarut
organik biasa (metanol, cloroforme, benzene dan lain lain), dan didapat setelah
fraksi mineral dihancurkan dengan asam clorida dan asam fosfat. Dalam batuan
induk 80% sampai dengan 95% dari materi organik adalah kerogen, sehingga
kerogen dianggap sumber pembentuk hidrokarbon. Kerogen bukannya materi
organik homogen, tetapi merupakan kumpulan dari berbagai jenis materi organik
yang struktur kimia juga bervariasi. Asalnya dapat bermacam macam, organisme
aquatik phito plankton, bakteri yang hidup dalam sedimen, hancuran tumbuh
tumbuhan darat dan lain lain.
8)
Evolusi kerogen dan pembentukan hidrokarbon
Perubahan kerogen ditimbulkan oleh proses geologi yang dinamis yang
melibatkan faktor faktor temperatur, gradient geothermik, tekanan dan waktu.
Perubahan kerogen tersebut dapat berupa perubahan komposisi kimia,
perubahan sifat optik dan lain sebagainya. Untuk melihat evolusi kerogen
umumnya orang menggunakan diagram Van Krevelen. Diagram tersebut
mempunyai derajat per Celcius sebagai sumbu X, Hidrocarbon sebagai sumbu Y,
dan pertemuan kedua sumbu tersebut sebagai titik Carbon. sumbu sumbu
tersebut muncul berdasar pengertian pokok bahwa dengan kenaikan temperatur
maka evolusi materi organik akan mengarah pada pembentukan Carbon murni
pada awal perubahan, materi organik akan kehilangan Oksigen, kemudian
kehilangan Hidrogen dan proses berikutnya adalah cracking dalam menuju
Carbon murni. Pada Gambar 4 memperlihatkan evolusi kerogen, tahap dan
prosesnya dalam hubungannya dengan tingkat pemadaman dan indikasi
76
Geologi Dasar
kematangan lainnya. Ada tiga tahap pematangan kerogen adalah tahap
diagenesis, katagenesis dan metagenesis. Pada tahap diagenesis kerogen akan
kehilangan Oksigen yang bergabung menjadi CO2 dan H2O. Kedalam pada tahap
ini antara 0 – 1000 m dengan temperatur antara 150C sampai dengan 650C dua
jenis hidrokarbon yang terbentuk adalah fossil geokimia dan methan biogenik.
Fossil kimia adalah senyawa hidrokarbon yang terbentuk oleh aktiitas organisme
selama sedimentasi. Jumlahnya sangat kecil dan relatif tidak berubah selama
evolusi (menjadi bagian dari minyak / gas yang berada didalam reservoir).
Keadaan yang tidak berubah ini dapat dipakai untuk petunjuk lingkungan
pengendapan dan untuk korelasi oil to siurce rock.
Pada tahap katagenesis pemendaman berkisar dari 1000 – 4000 m dengan
paleo temperatur antara 650 C - 1500 C dan Ro antara 0,5% – 1,5 %. Pada zona
pysis ini kerogen banyak kehilangan unsur H yang bergabung mula mula sebagai
hidrokarbon cair (zona oil window) dan makin agak dalam menjadi bentuk gas
(Cracking dan minyak terbentuk dari koregen). Zona yang kedua ini disebut
sebagai zona gas humide.
Pada tahap metagenesis kehilangan unsur O dan H dari koregen menjadi
intensip. Yang terjadi adalah penyesuaian kembali struktur molekulair yang
mendekati struktur pre-grafit, baik minyak yang sudah terbentuk maupun
kerogen, keduanya akan berubah menjadi gas CH4 kering. Kedalaman sudah
jauh melebihi 4000 m Ro > 2% dan temperatur diatas 1750 C.
9)
Indikasi Tingkat Kematangan
Perubahan materi organik batuan sedimen dapat diketahui dari ciri ciri
physis seperti daya pantul vitrinite, floresensi, warna spora dan pollan. Metoda
petrografi (baik sinar pantul maupun sinar tembus) dapat dipakai untuk
mendeteksi sifat sifat tersebut. metoda pirolisa (bersifat kimiawi – phisika) juga
dapat dipakai untuk mengetahui tingkat kematangan materi organik.
Geologi Dasar
77
Gambar 4.4. Evolusi materi organik pada minyak dan gas bumi
Metoda daya pantul volume mulai dikembangkan beberapa puluh tahun
yang lalu oleh petroghfer petroghafer batu bara. Metoda ini dipakai untuk
mendeteksi perubahan perubahan dari jenis jenis batu bara. Vitrinit identik
dengan semen atau matrik di dalam batuan sedimen. Adapun sifat khas vitrinit
adalah sensitif terhadap perubahan perubahan temperatur yang dialam batuan
sedimen yang mengandungnya. (penerunan cekungan, sedimentasi cepat gerak
tektonik dan sebagainya). Perubahan perubahan akibat pengaruh temperatur
secara vertikal dan horizontal dapat untuk menganalisa sejarah panas dan materi
organik yang terdapat dalam cekungan minyak. Hal ini merupakan salah satu
pendekatan sejarah geotektonik.
Cara mengukur daya pantul dilakukan dengan mikroskop pothometrik, yang
secara teratur selalu ditera. Tiap sampel diukur puluhan sampai ratusan kali.
Pengukuran menghidari batas dan rekahan rekahan yang ada di dalam vitrinite.
Tahapan kematangan kerogen dapat diketahui dari tingkat Ro-nya.
78
Geologi Dasar
Sifat flouresensi dapat menunjukkan sifat kimia tertentu dari satu kerogen.
Kerogen tipe I (sumber minyak bumi) mempunyai sifat flouresensi. Secara kimia,
kerogen yang disusun oleh algae ini mempunyai strukturaliphatik. Didalam batu
bara ia sejenis excinite. Apabila pengaruh panas sudah sampai pada tingkat Ro
0,5 % (ambaang oil window) sifat flouresensi mulai melemah. Yang terlihat
adalah spektrum warna dari kuning menjadi kemerah- merahan. Karena
komposisi kimia dan sifat fisiknya kerogen tipe III tidak mempunyai sifat
flouresensi.
Spora
dan
pollen
merupakan
fossil
mikro
berasal
dari
tumbuh
tumbuhandarat, juga merupakan salah satu komponen kerogen. Selama proses
pematangan kerogen alami, warnanya berubah dari jernih kuning kuning
kecoklatan coklat coklat tua akhirnya menjadi hitam. Pengamatan perubahan
warna dibandingkan dengan slide standard yang dibagi bagi menjadi 10skala
(Spora, Coloration index atau thermic alteration index).
4.9 Batuan Reservoir
Batuan reservoir atau batuan waduk ialah batuan yang mempunyai kemampuan
menampung dan menyimpan cairan/gas hidrokarbon. Pada prinsipnya semua batuan
dibumi dapat menjadi batuan reservoir, asal memenuhi syarat syarat sebagai berikut :
 Mempunyai rongga rongga dalam batuan (pori-pori).
 Mempunyai lapisan penutup (cap rock). Terdiri atas lapisan yang tidak lulus air.
 Mempunyai bentuk sedemikian rupa (bentuk konkav kebawah) merupakan
perangkap atau jebakan, sehingga minyak dapat terkumpul atau terperangkap.
Pori pori ini berfungsi sebagai penyimpan, sedangkan permeable berfunsi
meluluskan atau dengan perkataan lain porositas menentukan jumlah cadangan,
sedangkan permeabilitas menentukan jumlah yang dapat diproduksikan. Batuan yang
permeable pasti mempunyai porositas, tetapi batuan yang porous belum tentu
permeable. Jenis batuan penting yang dapat berfungsi sebagai reservoir adalah
batupasir dan batu gamping.
Termasuk dalam batu pasir :
 Batu pasir kwarsa (lebih dari 90 % berisi kwarsa)
 Batu pasir greywake (berisi felspar dan kwarsa)
 Batu pasir arkose. (berisi plagioklas, hornblende, mica diatas 15 % dll)
Termasuk dalam batu gamping :
 Terumbu (Reef)
 Gamping Klastik
Geologi Dasar
79
4.10 Porositas dan Permeabilitas
a)
Porositas
Porositas didefinisikan sebagai perbandingan rongga dalam batuan terhadap
volume batuan tersebut. Porositas dapat dirumuskan sebagai berikut :
Volume pori pori
Porositas () =
x 100 %
Volume Bulk Batuan
Batasan tersebut diatas merupakan porositas total (absolut), sedangkan untuk
porositas efektif, maka yang diperhitungkan ialah pori pori yang berhubungan.
Cara menentukan besaran porositas :

Di laboratorium analisa core (dengan porosimeter)

Log listrik, sonic, density dan neutron.

Perkiraan secara mikroskopis.
Porositas dari batuan reservoir mempunyai tingkatan tingkatan, dari reservoir
jelek sampai reservoir istimewa.
Tingkatan tingkatan porositas semi kuantitatif :
b)

0–5%
:
Dapat diabaikan

5 – 10 %
:
Buruk / Poor

10 – 15 %
:
Cukup/medium

15 – 20 %
:
Baik / good

> 20 %
:
sangat baik/ Very Good
Permeabilitas
Permeabilitas batuan berpori adalah kemampuan batuan tersebut untuk
membiarkan fluida mengalir (karena terdapat perbedaan tekanan), melalui pori
pori yang saling berhubungan tanpa menyebabkan kerusakan / membawa serta
partikel media yang dilaluinya. Permeabilitas mempunyai satuan adalah Darcy
(nama penemunya). Didalam resevoir engineering umumnya dipakai satuan
dalam milli Darcy (mD) karena satuan Darcy terlalu besar. (1 Darcy = 1000 mD).
Permiabilitas juga mempunyai pengertian absolute (hanya satu fluida didalam
reservoir) dan effektif (didalam reservoir terdapat air atau minyak dan gas).
80
Geologi Dasar
Pori Pori
Butiran/Pasir
Gambar 4.5 Pori pada batuan reservoir
Skala kuantitatif permeabilitas :

Lebih kecil 5 mD
:
tight / ketat

5 – 10 m D
:
Fair / cukup

10 – 100 m D
:
good / baik

100 – 1000 m D
:
very good / baik sekali
4.11 Keadaan Minyak Bumi Pada Reservoir
Reservoir adalah tempat dimana minyak bumi terkumpul didalam kerak bumi.
Tempat akumulasi minyak bumi ini merupakan batuan yang betul betul jenuh dengan
minyak. Pendapat diatas adalah sangat umum sekali. Padahal pada kenyataannya
istilah reservoir mempunyai makna yang sangat luas. Dibedakan pengertian tentang
reservoir dan telaga minyak. Kalau telaga minyak adalah bagian dari reservoir yang
seluruhnya terisi minyak. Sedang reservoir tidak harus terisi minyak bumi semua.
Pada kenyataanya disamping minyak bumi, pada reservoir mengandung pula gas dan
air formasi. Jadi reservoir adalah suatu perangkap yang bagian atas dan pinggirnya
tertutup oleh lapisan penutup. Beberapa factor geologi yang menentukan ekonomis
tidaknya suatu reservoir antara lain :

Tebal lapisan reservoir.

Tutupan (closure).

Penyebaran batuan reservoir

Porositas dan permiabilitas effektif.
Kondisi Air, Minyak dan Gas bumi didalam Reservoir.
Air yang terdapat didalam reservoir sering disebut dengan air formasi. Peranan
adanya air ini penting. Pada kenyataannya hampir dapat dikatakan bahwa reservoir
Geologi Dasar
81
pasti mengandung air. Sesungguhnya air menentukan akumulasi minyak bumi. Tanpa
air minyak tidak akan terkumpul. Tetapi karena air tidak bercampur dengan minyak
maka keduanya merupakan cairan 2 fasa yang terpisah. Sifat daya apung minyak
menyebabkan minyak selalu mencari tempat yang lebih tinggi, yang dikepung oleh
air. Air formasi mengandung macam macam garam, seperti NaCL. Secara genesa, air
formasi merupakan air laut yang ikut terperangkap saat sedimentasi. Gas bumi dapat
larut dalam air formasi atau minyak, daya larut gas tergantung pada tekanannya.
Penelitian menunjukkan bahwa makin besar tekanan makin besar daya larutnya
sampai tercapai titik jenuh. Jika gas tersebut telah melewati daya larutnya maka akan
terbentuk tepi gas bebas dan gas bebas ini akan menenpati posisi paling atas
diantara ketiga fasa ini. Secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut :

Air dengan berat jenis tertinggi pada posisi paling bawah

Gas dengan berat jenis terendah pada posisi paling atas

Minyak pada posisi diantaranya.
Dapat dikatakan akibat daya apung yang berbeda tersebut menyebabkan
adanya susunan tertentu pada batuan reservoir. Tekanan reservoir ialah tekanan
yang diberikan oleh ketiga fasa tadi, air, minyak dan gas pada rongga reservoir.
Tekanan ini penting sekali dalam eksploitasi suatu sumur minyak sering juga disebut
dengan tekanan formasi.
4.12 Migrasi
Migrasi minyak dan gas bumi merupakan hal yang penting untuk diketahui
didalam eksplorasi. Dari data Total Organik Carbon (TOC) dan dari segi lingkungan
sedemintasi, diketahui bahwa pembentukan hidrocarbon tidak ditempat dimana
akumulasi minyak ditemukan. Selalu ada keterkaitan genetis antara pembentukan
hidrokarbon-migrasi-akumulasi. Walaupun tujuan utama mencari minyak adalah
waduk (reservoir), tetapi apabila mengabaikan sistem yang terdiri dari tiga unsur
pokok tersebt diatas, eksplorasi sering mengalami kegagalan.
Seperti produk produk dari proses geologi yang lain, proses migrasi juga
bersifat evolutif. Proses migrasi memang masih sangat sedikit diketahui dan banyak
hal yang bersifat hipotesis.
Bukti bukti bahwa hidrokarbon dapat bermigrasi adalah :

Adanya rembesan minyak (Oil Seepage) atau rembesan gas (gas seepage) di
permukaan tanah.

82
Reservoir dapat ”kering” akibat sumur diproduksi terus menerus.
Geologi Dasar

Minyak / gas bumi terdapat didalam reservoir sedangkan asal mula minyak / gas
ada didalam batuan induk, dimana keduanya dapat saling berjauhan.
Unsur unsur yang terlibat dalam proses migrasi adalah :

Materi yang mengalami migrasi yaitu minyak, gas dan air

Media migrasi ( batuan reservoir, patahan)

Kondisi yang menimbulkan migrasi.
Berdasarkan faktor genetiknya, migrasi dapat dibagi menjadi dua macam yaitu
migrasi prier dan migrasi sekunder.
Migrasi primer adalah keluarnya tetes tetes
hidrokarbon yang baru saja terbentuk di dalam batuan induk kebatuan atau media
yang lebih porous dan permeabel yang berada disekitarnya. Contoh klasik dari
migrasi primer adalah jebakan minyak dan gas bumi didalam lensa lensa pasir yang
disekelilingi oleh lempung. Dalam hal ini lempung bertindak sebagai induk sumber
hidrokarbon.
Migrasi sekunder adalah perpindahan hidrokaron didalam media porous dan
permeabel (reservoir atau batuan waduk) menuju ke perangkap. Agar tidak terjadi
migrasi baru, maka diatas perangkap migas harus tertutup rapat oleh batuan tudung
(cap rock). Terlihat bahwa keberadaan hidrokarbon dialam bersifat dinamis dalam
konteks kacamata evolusi. Proses proses geologi mengontrol keberadaannya.
Apabila terdapat gaya gaya tektonik baru, dapat saja hidrokarbon yang sudah
berakumulasi itu berpindah lagi. Migrasi hidrokarbon dapat berjarak pendek tetapi
dapat pula menempuh jarak relatip jauh. Seperti di dalam pengetahuan geologi
lainnya pengertian pendek dan jauh disini bersifat relatif, lebih kepada masalah
kwalitatip. Tidak ada angka yang dapat dipakai sebagai batas. Kriteria pengenal untuk
membedakan migrasi jarak pendek dan migrasi jarak jauh adalah unit struktur atau
paleoenvironment. Migrasi yang terjadi di dalam satu unit struktur atau satu unit
paleoenviroment tertentu dapat dikategorikan sebagai migrasi jarak pendek (jebakan
hidrokarbon didalam lensa lensa pasir). Reservoir dapat panjang sekali dengan sifat
sifat petrofisika seragam, maka reservoir ini dapat sebagai penyalur migrasi jarak
jauh. Patahan yang membelah batuan sedimen dengan tebal ribuan meter juga sering
merupakan media migrasi jarak jauh.
Migrasi jarak pendek

Hidrokarbon bisa terdapat didalam lensa lensa pasir.

Kalau yang bergerak adalah tetes tetes sukar dapat dibayangkan kalau itu
migrasi jarak jauh.
Migrasi jarak jauh :
Geologi Dasar
83

Lokasi pepmbentukan hidrokarbon (didalam batuan induk) dan batuan waduk
dapat saling berjauhan.

Sebuah sumur dalam yang hidrokarbonnya dapat mengalir sediri (flowing well),
membuktikan migrasi jarak jauh.

Migrasi jarak pendek bila berlangsung dalam waktu yang lama, dapat pula
berubah menjadi migrasi jarak jauh.
Gambar 4.6 Migrasi primer
Gambar 4.7. Migrasi Sekunder
Faktor faktor penyebab migrasi :
Terdapat lima faktor migrasi yaitu kompaksi, aquathermal, deshidratasi
lempung, osmose dan kelarutan. Kompaksi berarti berkurangnya volume akibat
pembebanan. Batuan yang paling mudah mengalami kompaksi adalah lempung,
84
Geologi Dasar
karena lempung banyak mengadung air. Akibat pembebanan air didalam lempung
terperas keluar, volume lempung menjadi lebih kecil atau tebal, lempung menyusut.
Kalau lempung tersebut berisi proto petroleum, hidrokarbonpun juga ikut terperas
keluar.
Didalam seri lempung pasir yang mengalami kompaksi, maka fluida bermigrasi
melalui lapisan lapisan pasir. Disini terlihat adanya migrasi primer yang bersifat
vertikal, dari lempung kepasir serta migrasi sekunder didalam pasir yang bersifat
lateral. Karena kompaksi, fluida dapat mengalir keluar, maka seolah olah gaya tekan
akibat kompaksi ini dinetralisir oleh mengalirnya fluida melalui pasir. Apabila hal
tersebut terjadi pada setumpuk lempung tebal dan homogen, tidak ada fluida yang
dapat mengalir keluar sebab permeabilitas lempung sangat rendah yaitu sekitar 0,05
md, sementara permeabilitas pasir umum lebih besar dari 50 md. Tekanan akibat
kompaksi seolah olah ditahan oleh energi didalam lempung. Phenomena geologi ini
menimbulkan apa yang terjadi sebagai abnormal pressure. Akibat kompaksi
(kedalaman makin bertambah), porositas juga mengalami penurunan. Sebuah lapisan
pasir pada kedalaman 0 dapat mempunyai porositas 40%, bila terkubur sedalam
3.000 m, porositasnya tinggal 10%.
Air dapat memuai akibat panas, hal ini disebut penomena aquathermal.
Lempung yang terkubur sedalam 2.500 ft, air yang dikandungnya dapat mengembang
10%. Pemuaian air ini tentu saja dapat ikut mendorong proto-petroleum keluar dari
batuan induk. Dapat ditambahkan pula bahwa makin dalam lempung terpendam,
maka air yang terperas keluar lebih dari pada air yang mengembang. Pada
kedalaman 7.300 ft. Dimana porositas sekitar 6 %, air mulai bergerak membawa serta
hidrokarbon pergi (migrasi). Phenomena tersebut diatas masuk dalam kategori
deshidratasi lempung. Dengan bertambahnya kedalaman, lempung mengalami
perubahan dan diikuti dengan air yang terperas keluar (menyebabkan migrasi). Pada
kedalaman 1.800 m, mineral montmorilonite pada batu lempung mulai berubah
menjadi mineral illite. Antara kedalaman 2.750 – 3.650 m, semua monmorilonite
hilang. Lempung pada kedalaman 500 m, 88% air didalamnya terperas keluar, pada
kedalaman 1.500 m, 95% air terperaskeluar dari dalam lempung, sedang pada
kedalaman 2.500 m air yang tersisa didalam lempung tinggal sekitar 2 %. Dalam
sedimen risen, pada kedalaman 3.000 m mulai terjadi migrasi primer. Pada
kedalaman antara 1.500 – 4.500 m (zona oil window) merupakan zona dimana air
paling banyak terperas keluar.
Apabila lempung (pori pori sangat halus) bersentuhan dengan pasir maka akan
terjadi perpindahan fluida yang disebut sebagai osmose. Didalam lempung, pada
Geologi Dasar
85
umumnya konsentrasi garam jauh lebih tinggi dari pada didalam pasir. Tekanan
kapiler juga lebih besar. Tekanan kapiler didalam batu lempung lebih besar 1 atm,
sedangkan tekanan kapiler didalam pasir antara 1/16 – 1/200 atm. Akibatnya terjadi
iltrasi ion, air masuk dari pasir ke lempung sedang hidrokarbon bergerak sebaliknya,
yaitu dari lempung ke pasir. Pada migrasi primer, air dapat mengandung sekitar
10.000 ppm hidrokarbon. Sebagian besar hidrokarbon cair bermigrasi dalam bentuk
minyak secara terpisah dari air. Hidrokarbon gas bermigrasi dalam bentuk larutan.
Gambar 4.8. Akibat kompaksi (volume lempung menyusut) hidrokarbon yang
dikandungnya terperas keluar.
4.13 Perangkap Minyak dan gas Bumi
Migrasi (pindah tempat) hidrokarbon akan berlangsung terus sampai berhenti
disuatu tempat oleh adanya faktor faktor penghalang. Jebakan atau perangkap
adalah tempat tertutup, dalam arti dibatasi oleh penghalang yang memaksa gerakan
hidrokarbon terhenti dan kemudian terkumpul (akumulasi).
Penghalang tersebut dapat berupa penghalang litologi akibat perubahan
permiabilitas, dan penghalang struktur (konkaf kebawah).
Jenis Jenis Jebakan (Perangkap/Trap)
Berdasarkan faktor faktor geologi, maka perangkap hidrokarbon dapat
dibedakan menjadi tiga jenis yaitu perangkap struktur, perangkap stratigrafi dan
perangkap kombinasi.
Perangkap struktur ditimbulkan oleh gaya gaya endogen. Bentuk struktur ini
cembung keatas dan dibatasi dari segala arah oleh tekanan yang lebih tinggi. Antiklin
merupakan perangkap struktur yang paling banyak ditemui sekitar 90 % dari seluruh
jenis perangkap yang ada.
Patahan dapat merupakan perangkap struktur. Tetapi harus ada dua patahan
yang saling berpotongan agar perangkap patahan ini berfungsi sebagai perangkap.
86
Geologi Dasar
Selain itu harus ada penghalang permeabilitas (bidang ini tidak merupakan jalur
migrasi)
Gambar 4.9. Perangkap Struktur (Antiklin)
Gambar 4.10. Perangkap Struktur Patahan
Struktur kubah, baik itu kubah garam, ataupun kubah lempung dapat
merupakan perangkap hidrokarbon yang sangat baik. Berat jenis garam dan lempung
Geologi Dasar
87
lebih kecil daripada batuan dan sekitarnya. Apabila terdapat gerak gerak endogen
yang mempengaruhi, garam lempung akan bergerak sebaliknya. Timbullah peristiwa
intrusi garam dan lempung. Secara umum secara umum struktur yang terbentuk juga
cembung keatas.
Gambar 4.11. Struktur Kubah Garam yang kaya akan Hidrokarbon
Jebakan stratigrafi dimulai dengan terhentinya migrasi hidrokarbon oleh sebab
adanya perubahan permeabilitas, perubahan permeabilitas ini sering penyebabnya
seperti pembajian atau ”shale-out”. Jebakan stratigrafi lebih sulit diketahui daripada
jebakan struktural. Hanya dengan eksplorasi intensip dari suatu daerah yang struktur
geologinya sudah diketahui dengan baik, jebakan stratigrafi ini dapat diungkap.
88
Geologi Dasar
Gambar. 4.12. Jenis jebakan stratigrafi (pembajian)
Gambar 4.13. Jenis Jebakan stratigrafi (Ketidakselarasan)
Geologi Dasar
89
Gambar 4.14. Jenis Jebakan stratigrafi (Reef)
Jebakan kombinasi dibentuk baik faktor struktur maupun stratigrafi. Perangkap
kombinasi banyak berhubungan dengan ketidakselarasan (unconformity). Bidang
ketidakselarasan memisahkan kedua siklus sedimentasi yang berbeda. Siklus
sedimentasi pertama merupakan penurunan cekungan diikuti dengan sedimentasi
tebal. Kemudian terjadinya pengangkatan yang disertai dengan perlipatan dan
patahan patahan dan juga oleh erosi ataupun pereioda non deposisi. Siklus
sedimentasi kedua sama dengan yang pertama, hanya berbeda waktu terjadinya
1
90
1.
Struktur Antiklin
2.
Struktur Kombinasi
3.
Struktur Patahan
2
3
Geologi Dasar
Kerjakan dibuku tugasmu
Carilah pada artikel artikel, majalah,
perpustakaan dan internet tentang
macam macam atau bentuk bentuk dari perangkap migas baik perangkap
stratigrafi, struktur, maupun kombinasi
LATIHAN
I.
Pilihlah jawaban dibawah ini yang paling tepat
1)
Salah satu cabang ilmu geologi dalam aplikasinya untuk mencari minyak dan gas
bumi adalah
2)
a.
Paleontologi
b.
Petrografi
c.
Geologi Minyak
d.
Geologi Ekonomi
Sisa dari tumbuh tumbuhan atau binatang yang terawetkan kemudian menjadi
batu disebut
3)
4)
5)
a.
Fossil
b.
Mud crack
c.
Perlapisan
d.
Burrow
Mengapa energi minyak bumi disebut sebagai energi fossil
a.
Minyak bumi terbentuk dari batu
b.
Minyak bumi terbentuk dari organik
c.
Minyak bumi terbentuk dari fossil
d.
Minyak bumi terbentuk dari tumbuh tumbuhan
Minyak bumi adalah salah satu energi yang habis pakai apa maksudnya
a.
Minyak bumi adalah energi yang dapat di proses dengan daur ulang.
b.
Minyak bumi adalah energi yang tidak dapat di proses dengan daur ulang.
c.
Minyak bumi adalah salah satu energi yang strategis
d.
Minyak bumi adalah minyak yang berasal dari bahan organik.
Minyak dan gas bumi di alam dapat dijumpai berupa
a.
Berupa cair
b.
Berupa padat
c.
Berupa gas
d.
Berupa padat, cair maupun gas
Geologi Dasar
91
6)
7)
8)
Berdasarkan proses terjadinya minyak dan gas bumi berasal dari
a.
Karbon dioksida
b.
Oksigen
c.
Organik
d.
Sulfur
Mengapa minyak dan gas bumi disebut juga hidrokarbon
a.
Unsur utama dari minyak bumi adalah oksigen
b.
Unsur utama dari minyak bumi adalah carbon
c.
Unsur utama dari minyak bumi adalah hidrogen
d.
Unsur utama dari minyak bumi adalah hidrogen dan carbon
Mengapa minyak bumi merupakan salah satu energi yang strategis
a.
Bersifat cair
b.
Mudah ditransport dan disimpan
c.
Nilai kalori energinya tinggi bila dibandingkan dengan batu bara, kayu bakar
dan lain lainnya.
d.
9)
Ketiga jawaban benar
Hidrokarbon sebagai penghasil gas bumi banyak dijumpai pada senyawa
a.
C1 – C4
b.
C5 – C15
c.
C16 – C40
d.
C9 – C13
10) Hidrokarbon sebagai penghasil minyak bumi banyak dijumpai pada senyawa
a.
C1 – C4
b.
C5 – C15
c.
C16 – C40
d.
C9 – C13
11) Hidrokarbon sebagai penghasil aspal banyak dijumpai pada senyawa
a.
C1 – C4
b.
C5 – C15
c.
C16 – C40
d.
C9 – C13
12) Hidrocarbon dapat terbentuk pada kedalaman berkisar antara
92
a.
500 m s/d 1.000 m
b.
1.000 m s/d 1.500 m
c.
750 m s/d 1.750 m
d.
2.850 m s/d 3.500 m
Geologi Dasar
13) Materi organik sedimen yang tak larut oleh pelarut organik biasa disebut
a.
Methanol
b.
Chloroform
c.
Benzene
d.
Kerogen
14) Kerogen yang berasal dari ganggang dan lipid yang hidup pada lingkungan air
tawar disebut
a.
Tipe aksinit
b.
Tipe vitrinit
c.
Tipe alginit
d.
Tipe alifatik
15) Kerogen yang berasal dari organisme plankton yang hidup pada lingkungan laut
disebut
a.
Tipe aksinit
b.
Tipe vitrinit
c.
Tipe alginit
d.
Tipe alifatik
16) Kerogen yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang hidup pada lingkungan non
marin sampai paralik disebut
a.
Tipe aksinit
b.
Tipe vitrinit
c.
Tipe alginit
d.
Tipe alifatik
17) Batuan yang berpotensi sebagai penghasil minyak dan gas bumi disebut
a.
Batuan induk
b.
Batuan reservoir
c.
Batuan penutup
d.
Batuan perangkap
18) Batuan yang berpori pori dan berpotensi sebagai penyimpan minyak dan gas
bumi disebut
a.
Batuan induk
b.
Batuan reservoir
c.
Batuan penutup
d.
Batuan perangkap
19) Batuan yang bersifat impermeable sehingga minyak dan gas bumi tidak bisa
berpindah ketempat lain disebut
Geologi Dasar
93
a.
Batuan induk
b.
Batuan reservoir
c.
Batuan penutup
d.
Batuan perangkap
20) Dibawah ini adalah batuan yang berpotensi sebagai reservoir adalah
II.
a.
Batu pasir
b.
Batu gamping terumbu
c.
Batu lempung
d.
Batu pasir dan batu gamping terumbu
Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan jelas
1. Apa manfaat minyak dan gas bumi bagi kehidupan kita sehari hari
2. Apa yang terjadi jika suatu negara terjadi adanya kelangkaan minyak dan gas
bumi
3. Mengapa banyak industri menggunakan bahan bakar dari minyak dan gas bumi
4. Sebutkan syarat syarat suatu daerah dikatakan akan potensi adanya minyak dan
gas bumi
5. Sebutkan daerah di Indonesia yang telah menghasilkan dari pada tambang minyak
dan gas bumi.
III.
Jawab pertanyaan dibawah ini berdasarkan dari gambar yang ada
Berdasarkan gambar diatas, jenis perangkap migas apa saja yang terdapat
pada gambar tersebut ( No. 1, 2, 3, 4).
94
Geologi Dasar
DAFTAR PUSTAKA
Billing M.P, 1972 Structural Geology, Prenice Hull Inc. Englewood Cliffs, New Jersey.
Krumbein W,C and Sloss L.L, 1965, Stratigraphy and Sedimentations, chapter 4 properties
in sedimentary Rocks p.93-131 W.H Freeman and Co Sanfrancisco.
Pettijohn F.L. 1957. Sedimentary Rock, Chapiter 2, Texture p. 13-51, Harper and Bross,
New York.
Sitter De, L.U. 1956, Structural geology ; Mc. Graw Hill Book Company Inc – Kagokuska
Company Ltd. Tokyo.
Berry L.G. And Mason Brian. 1961, Mineralogy, Modern Asia Editions, W.H Freeman and
Co, San Francisco, Charles E Tuttle Co Tokyo
Walter, T. Huang, 1962, Petrology, Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
Sukendar Asikin, 1978, Dasar dasar geologi struktur, Departemen Teknik Geologi ITB –
Bandung
Namida S. 2001, Geologi Dasar, Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas Bumi.
Nahrowi T.Y. 2002, Geologi Minyak dan Gas Bumi, Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak
dan Gas Bumi.
Suratman, 2002, Sedimentologi, Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas Bumi
Ikatan Ahli Geologi Indonesia, 1996, Sandi Stratigrafi Indonesia
Geologi Dasar
95