PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA
I.1 Pengertian BatubaraBatu bara atau batubara adalah salah satu
bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang
dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah
sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan.
Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.Batu
bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika
dan kimia yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai
bentuk.Analisa unsur memberikan rumus formula empiris seperti
C137H97O9NS untuk bituminus dan C240H90O4NS untuk antrasit.I.2
Batubara Secara UmumI.2.1 Umur batu baraPembentukan batu bara
memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era
tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman Karbon, kira-kira 340
juta tahun yang lalu (jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang
paling produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black
coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk.Pada
Zaman Permian, kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan
batu bara yang ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti
Australia, dan berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 - 13
jtl) di berbagai belahan bumi lain.
I.2.2 Materi pembentuk batu baraHampir seluruh pembentuk batu
bara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batu
bara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah sebagai
berikut:1.Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan
bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batu bara dari perioda
ini.2.Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan
turunan dari alga. Sedikit endapan batu bara dari perioda
ini.3.Pteridofita, umur Devon Atas hingga KArbon Atas. Materi utama
pembentuk batu bara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara.
Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan
tumbuh di iklim hangat.4.Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman
Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji
terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah
(resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan
glossopteris adalah penyusun utama batu bara Permian seperti di
Australia, India dan Afrika.5.Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas
hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan
dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae
sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.I.2.3 Kelas dan
jenis batu baraBerdasarkan tingkat proses pembentukannya yang
dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi
dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan
gambut.a.Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna
hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98%
unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.b.Bituminus
mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari
beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak ditambang di
Australia.c.Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air,
dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien
dibandingkan dengan bituminus.d.Lignit atau batu bara coklat adalah
batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari
beratnya.e.Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta
nilai kalori yang paling rendah.I.2.4 Pembentukan batu baraProses
perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batu bara disebut
dengan istilah pembatu baraan (coalification). Secara ringkas ada 2
tahap proses yang terjadi, yakni:a.Tahap Diagenetik atau Biokimia,
dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit
terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini
adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat
menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material
organik serta membentuk gambut.b.Tahap Malihan atau Geokimia,
meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan
akhirnya antrasit.I.2.4.a Teori Pembentukan Peat (Gambut)Lapisan
batubara umumnya berasal dari peat(gambut) deposit di suatu rawa.
Faktor-faktor penting dalam pembentukkan peat:1. Evolusi
perkembangan floraBatubara tertua yang berumur Hurorian Tengah dari
Michigan berasal dari alga dan fungi. Sedangkan pada jamanDevon
Bawah dan Atas, batubara kebanyakan berasal dari Psilophites (spt:
Taeniocrada decheniana (lower devon)). Kebanyakan batubara dari
jamanini memilikirata-rata lapisan yang tipis(3-4m) dan tidak punya
nilai ekonomis.PadaCarbon Atas, tumbuhan mulai tinggi-tinggi hingga
mencapai ketinggian lebih dari 30m namun belum seberagam sekarang.
Pada jaman ini didominasi oleh: Lepidodendron, Sigillaria,
Leginopteris oldhamia, Calamitea. Jaman Upper Carboniferous dikenal
sebagai perioda bituminous coalLapisan penting batubara berumur
Perm terdapat di USSR, dominan terbentuk dari Gymnosperm
cordaites.Pada jaman Mesozoic terutama Jura dan Cretaceous Bawah,
Gymnosperm(Ginkcophyta, Cycadophyta dan Cornifers) merupakan
tumbuhan penting pembentuk batubara, terutama di Siberia dan Asia
Tengah.Pada rawa-rawa berumur Cretaceous Atas dan Tersier tumbuhan
Angiosperm tumbuh dengan pesat di N. America, Europe, Japan dan
Australia.Jika dibandingkan dengan tumbuhan pada masa Carbon,
tumbuhan pada jaman Mesozoic terutama jaman Tersierlebih beragam
dan spesifik serta menghasilkan deposit peat yang tebal dan beragam
dalam tipe fasiesnya.Perkembangan dan evolusi flora akan
berpengaruh pada keragaman jenis dan tipe batubara yang
dihasilkan.
2. IklimPada iklim yang lebih hangat dan basah tumbuhan tumbuh
lebih cepat dan beragam. Lapisan-lapisan kaya batubara berumur
Carbon Atas, Cretaceous Atas dan Tersier Awal diendapkan pada iklim
seperti ini. Namun pada hemisphere selatan dan Siberia juga
terdapat endapan batubara yang kaya yang diendapakan pada iklim
yang sedang hingga dingin, contohnya batubara inter-post glacial
PermoCarbon Gondwana(dari Ganganopteris glossopteris) dan batubara
umur Perm dan Jura Bawah dari Angara konitnen.Lapisan batubara yang
diendapkan pada iklim hangat dan basah biasanya lebih terang dan
tebal dibandingkan dengan yang diendapkan pada iklim basah.3.
Paleogeografi dan Tectonic RequirementFormasi lapisan tergantung
pada hubungan paleogeografi dan struktur pada daerah sedimentasi.
Pembentukan peat(gambut) terjadi pada daerah yangdepresipermukaan
dan memerlukan muka air yang relatif tetap sepanjang tahun diatas
atau minimal sama dengan permukaan tanah. Kondisi ini banyak muncul
pada flat coastal area dimana banyak rawa yang berasosiasi dengan
persisir pantai. Selain itu rawa-rawa juga muncul di darat(shore or
inland lakes). Tergantung pada posisi asli geografinya, endapan
batubara paralic(sea coast) dan limnic(inland) adalah
berbeda.Paralic coal swamps memiliki sedikit pohon atau bahkan
tanpa pohon dan terbentuk diluar distal margin pada delta.
Pembentukkannya merupakan akibat dari regresi dan transgresi air
laut. Banyak coastal swamps besar yang berkembang dibawah
perlindungan sand bars dan pits sehingga dapat menghasilkan endapan
batubara yang tebal.Back samps terbentuk dibelakang tanggul alam
sungai besar. Pada backswamps, peats(gambut) kaya dengan mineral
matter akibat banjir yang sering terjadi. Peat deposits hanya dapat
terawetkan pada daerah subsidence. Akibatnya endapan yang kaya
batubara banyak berhubungan dengan daerah ini, seperti yang sering
muncul pada foredeep pada suatu pegunungan lipatan yang
besar.Sikuen sediment yang tebal dimana didalamnya terdapat lapisan
tipis batubara(
