Geologi Batubara

  • View
    164

  • Download
    31

Embed Size (px)

Text of Geologi Batubara

Geologi BatubaraGeologic time scaleHolocene Pleistocene Pliocene Miocene Oligocene Eocene Paleocene Cretaceous Jurassic Triassic Permian Carboniferous Devonian Silurian Ordovician Cambrian Proterozoic Archean

After Stanley et al., 1999

Geologi Batubara

Geologi Batubara

Geologi Batubara

Geologi Batubara

Geologi BatubaraDua tahap penting dalam mempelajari genesa batubara adalah:

Gambut (peat)Batubara (coal)

Geologi Batubara Gambut:Batuan sedimen organic yang dapat terbakar, berasal dari tumpukan hancuran atau bagian dari tumbuhan yang terhumifikasi dan dalam kondisi tertutup udara (di bawah air), tidak padat, kandungan air lebih dari 75% (berat) dan kandungan mineral lebih kecil dari 50% dalam kondisi kering.

Batubara:Batuan sedimen (padatan) yang dapat terbakar berasal dari tumbuhan, berwarna coklat sampai hitam, yang sejak pengendapannya terkena proses fisika dan kimia, yang mengakibatkan pengkayaan kandungan karbonnya.

Geologi Batubara

Gambut Dubica (Croatia)

Geologi BatubaraBatubara di PT. Anugerah Bara Kaltim (Kalimantan Timur)

Geologi BatubaraSub-bituminious

Anthracite

Peat

Lignite Bituminious

Peat

Increasing rank

Anthracite

http://www.uky.edu.KGS.coalkinds.htm

Material organik tertutup air

Material organik ditutup endapan

Endapan Baru menutup endapan sebelumnya

Pengendapan material organik baru Dari sisi kanan dan kiri (Verlandung)

Pengangkatan permukaan secara perlahan

Sedimen menutupi lapisan gambut

Geologi BatubaraGradeTypeSwamp

Rank

Peat

Lignite

Sub-bituminous coalAnthracite

The formation of coal in terms of rank (maturity), type (organic) and grade (mineral matter)After Falcon and Snyman, 1986

Geologi Batubara

http://www.uky.edu/KGS/coal/coalform.htm

Geologi Batubara

Increasing rankhttp://www.uky.edu.KGS.coalkinds.htm

Tekanan Beban dari atas

Batubara

Gambut

Temperatur

Struktur lignin

Struktur dan Conto Batubara Bituminous

Struktur batubara Antrasit

Batubara Antrasit

KOHLEN BILDUNG (Schematisch) PFLANZLICHES AUSGANGSMATERIALAUTOCHTHON: BZW HYPAUTOCHTHON LUFT GRUNDWASSER WASSER SEDIMENTBIOCHEMISCHE VORGNGE

TORFMOORDIFFERENZIERUNG IN VERSCHIEDENE FAZIESBEREICHE

VERTORFUNG: MIKROBIELLER ABBAU UND BILDUNG VON HUMINSTOFFEN-ABSENKUNG NACH BIOTEKTONISCHEM GLEICHGEWICHT ORGAN: SEDIMENTGESTEIN KOHLE

DIAGENESE

ABNAHME

ZUNAHME

TORFH2O DICHTE

Fl. Best. (waf) % H (waf) % O (waf) %

WEICHBRAUNKOHLE MATTBRAUNKOHLE GLANZBRUNKOHLE FLAMMKOHLE GASFLAMMKOHLE GASKOHLE FETTKOHLE ESSKOHLE MAGERKOHLE ANTHRAZIT

GEOCHEMISCHE VORGNGE TEMPERATUR > 50-60, DRUCK

METAMORPHOSE

C (waf) % Rmax l, 546 nm % Brennwert (af) %

From Hagemann, 1987

RankGerman USA

Reff Rm Oil

Vol. M d.a.f %

Carbon d.a.f %

Bed Moisture

Cal. Value Btu/lb (Kcal/kg)

Applicability of Different Rank Parameter

Torf

Peat

68 64 ca 60 ca 75

B r a u n k o h l e

0.3 Lignite

60 56 52 ca 35 7200 (4000) 9900 (5500)

Weich

Matt

Sub. Bit

C B A

0.4 48 0.5

ca 71

ca 25

Glanz

ca 77 C

ca 8 -10

High vol Bituminous

Flam

0.7 40 0.8 36 1.0 32 1.2 1.4 24 1.6 1.8 20 16

12600 (7000)

S t e i n k o h l e

Gas flamm

B

A

Gas

Fett

Ess

Mager

Semi Anthracite

2.0

12

Anthrazit Anthracite Meta Anthrazit Meta Anthracite

3.0 4 4.0

Hidrogen (daf)

8

ca 91

15500 (8650)

Increase of Vitrinite

Low Volatile Bituminous

Volatile matter (dry ash free)

Medium Vol. Bituminous

28

ca 87

15500 (8650)

Carbon (dry ash free)

0.6

44

Bed moisture (Ash free) moist

0.2

X-Ray

Calculic Value (Moist ash free) ctr

Classification of coal after DIN and ASTM (Teichmller & Teichmller, 1982)

Geologi BatubaraTHAILAND MYANMAR CAMBODIA VIETNAM10

PHILIPPINES

PACIFIC OCEAN

BRUNEI 5 MALAYSIA MALAYSIA 15 KALIMANTAN 52 SUMATRA 10 PAPUAJAKARTA

Total resources: 38.8 billion tonsSULAWESI PAPUA NEW GUINEA

0 Equator

11.5

7

HINDIA OCEAN

Java Sea Banda Sea

JAVA TIMOR0100 110

10

1.000 Km120 130

AUSTRALIA

140

Distribution of coal resources in Indonesia (%)IEA, 1994 and Indonesian Directorate of Mineral Resources, 1998

Faktor-faktor penting dalam pembentukan gambut:- Evolusi tumbuhan - Iklim - Geografi dan posisi serta struktur geologi daerah

Moor:Lapisan gambut dengan ketebalan minimum 30 cm. - Niedermoor/Lowmoor - Hochmoor/Highmoor - Verlandungmoor

Urutan stratigrafi dan jenis flora (members of the kingdom) (Diessel, 1983)

Temperatur global dan curah hujan permukaan bumi (Flakes, 1979)

Tipe Moor (Modifikasi dari Gothlich, 1986)

Skema sebuah highmoor/hochmoor (Gothich, 1986)

Verlandung moor

Faktor-faktor fasies pada pembentukan gambut: Fasies batubara diekspresikan melalui komposisi maseral, kandungan Mineral, komposisi kimia (S, N, H/C, Vitrinit) dan tekstur. Faktor-faktor fasies yang menentukan karakteristik primer batubara: Tipe pengendapan (authochtonous, allochtonous) Rumpun tumbuhan pembentuk Lingkungan pengendapan (telmatic, limnic, brackish-marine/payau, Ca-rich) Nutrien supply (eutrophic, oligotrophic) PH, Aktivitas bakteri, persediaan sulfur Temperatur gambut Potensial redok (aerobic, anaerobic)

Tipe Pengendapan batubara: Autochtonous: Tempat batubara terbentuk sama dengan tempat terjadinya proses pembatubaraan dan sama pula dengan tempat dimana tumbuhan berkembang (hidup). Istilah autochtonous dikenal juga dengan istilah Insitu. Allochtonous: Endapan batubara yang terdapat pada cekungan sedimen berasal dari tempat lain. Tempat terbentuknya batubara berbeda dengan tempat tumbuhan semula berkembang kemudian mati. Istilah ini disebut juga Drift

Rumpun tumbuhan pembentuk batubara:Berdasarkan rumpun tumbuhan pembentuk dikenal empat tipe rawa: 1. Rawa daerah terbuka dengan tumbuhan air (in part submerged). Tumbuhan di daerah in terendam air dan jenis tumbuhannya bermacam-macam. 2. Open reed swamps, daerah ini hanya ditumbuhi oleh jenis rumput-rumputan yang membutuhkan air banyak. 3. Forest swamps, yakni rawa dengan tumbuhan kayu.

4. Moss swamps, yakni rawa dengan tumbuhan lumut-lumutan.

Lingkungan Pengendapan:Lingkungan pengendapan batubara dibagi atas empat bagian: 1. Telmatis/terrestrial: Lingkungan pengendapan ini menghasilkan gambut yang tidak terganggu dan tumbuhannya tumbuh di situ (forest peat, reed peat dan high moor moss peat).

2. Limnis/subaquatik/lingkungan bawah air, terendapkan di rawa danau. Batubara yang terendapkan pada lingkutan telmatis dan limnis sulit dibedakan karena pada forest swamp biasanya ada bagian yang berbeda di bawah air (feed swamp).3. Payau/Marine: Batubara pada lingkungan ini memiliki ciri khas, yaitu kaya abu, sulfur dan nitrogen serta mengandung fosil laut. 4. Ca-rich: Batubara yang terendapkan pada lingkungan ini kaya akan Kalsium (Ca), mempunyai ciri yang sama dengan batubara yang terendapkan pada lingkungan marine.

Persediaan Bahan Makanan:Dibedakan dari ketersediaan banyak-sedikitnya nutrisi (bahan makanan) pada cekungan (rawa) batubara: 1. Rawa Eutrophic: Rawa yang kaya akan bahan makanan (menerima air dari air tanah yang banyak mengandung bahan makanan terlarut. 2. Rawa Mesotropic: Rawa transisi antara eutrophic dan oligotriphic 3. Rawa Oligotropic: Rawa yang miskin akan bahan makanan (hanya mengandalkan air hujan).

pH, Aktivitas bakteri dan sulfur:Keasaman gambut mempengaruhi keberadaan bakteri dan mempengaruhi pengawetan/struktur sisa tumbuhan. Bakteri hidup dengan baik pada kondisi 7 7,5 (kondisi netral) Low moor/nieder moor peat memiliki pH antara 3,8 - 6,5 High moor/hoch moor peat memiliki pH antara 3,3 - 4,6 Bakteri sulfur mengambil S dari sulphates untuk membentuk pirit dan markasit.

Temperatur:Temperatur permukaan gambut memegang peranan penting untuk proses dekomposisi primer. Pada iklim hangat dan basah membuat bakteri hidup lebih baik sehingga proses-proses kimia akibat bakteri bisa berjalan dengan baik. Temperatur tertinggi untuk bakteri penghancur sellulosa pada gambut adalah 35-40C.

Potensial Redox:Proses penggambutan terjadi di permukaan kalau oksigen terbatas.

Mempelajari genesa batubara dari komposisi maseral:Maseral pada batubara analog dengan mineral pada batuan atau bagian terkecil dari batubara yang bisa teramati dengan mikroskop. Dengan mikroskop sinar pantul maseral dapat diidentifikasi berdasarkan reflektifitasnya dan morfologinya. Maseral dengan sifat optis dan susunan kimia yang sama dimasukkan dalam satu grup maseral (Stach, 1982).

-

-

Klasifikasi maseral pada brown coal (ICCP, 1975)Grup Maseral Sub Grup Maseral Maseral Tipe Maseral

Humotelinit

TextinitUlminit Texto-Ulminit Eu-Ulminit

Huminit

Humodetrinit

Attrinit Densinit

Humocellinit

Gelinit

Porigelinit Levigelinit

Corpohuminit

PhlobaphinitPseudophlobaphinit

Sporinit Cutinit Resinit

Liptinit

Suberinit Alginit

LiptodetrinitChloriphyllinit Fusinit Semifusinit

Inertinit

Macrinit Sclerotinit Inertodetrinit

Klasifikasi maseral pada hard coal (ICCP, 1975)Grup Maseral Telinit Coll