tugas geomigas_faktor-faktor pengontrol keterbentukan karbonat
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
1/12
Faktor Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
TUGAS
diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah
Geologi Minyak dan Gas Bumi
Oleh
Gusti Satria Ramadhan (270110100113)
Galang Fadel Muhamad (270110100125)
Muhammad Ibrahim AlHanif (270110100150)
FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI
UNIVERSITAS PADJAJARAN
JATINANGOR
2013
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
2/12
Abstrak
Dewasa ini kebutuhan dunia akan minyak bumi dan gas semakin meningkat. Seiring dengan
meningkatnya kebutuhan tersebut, para ilmuan dan peneliti terus mencoba mengembangkan ilmu
pengetahuan guna mendapatkan hasil produksi yang lebih banyak. Dalam hal ini batuan karbonat
mulai menjadi perhatian khusus sebagai reservoir hidrokarbon. Untuk lebih memahami tentang
potensi batuan karbonat sebagai batuan reservoir bagi minyak bumi dan gas, diperlukan pula
pemahaman tentang keterbentukan batuan karbonat itu sendiri. Terdapat banyak faktor untuk
menentukan lingkungan pengendapan batuan karbonat, namun ada dua faktor penting yang
umumnya berpengaruh paling besar, yaitu faktor iklim dan geotektonik. Iklim bersifat luas dan
cenderung tidak berubah, iklim juga mengontrol berbagai faktor lain seperti organisme
pembentuk batuan karbonat, suhu, salinitas, dan lain-lain. Akibat dari cakupan yang luas dan
pengontrol faktor-faktor lainnya, Iklim dapat dipelajari untuk mengetahui keterbentukan batuan
karbonat secara regional. Sedangkan geotektonik mempengaruhi suplai sedimen dan pola
pengendapan dari batuan karbonat, kemudian pengendapan ini akan mempengaruhiplatformdari
batuan karbonatnya. Faktor iklim (bersama faktor-faktor di dalamnya), faktor geotektonik
(bersama faktor-faktor di dalamnya) membentuk suatu megafactor terhadap keterbentukan
batuan karbonat, yaitu faktor oseanografi. Faktor oseanografi ini mengontrol volum ocean-basin
dan volum es glacial yang berdampak pada posisisea-levelsecara luas.
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
3/12
Carbonates
Batuan karbonat merupakan batuan
reservoir bagi minyak dan gas bumi yang
saat ini menjadi perhatian di industri migas.
Di Indonesia sendiri, telah ditemukan juga
cadangan minyak di batuan karbonat pada
Formasi Baturaja, Formasi Kujung, dan
lapangan minyak besar di Formasi Kais di
Papua. Batuan karbonat adalah batuan yang
terdiri dari garam karbonat. Dalam
prakteknya termasuk ke dalamnya adalah
batugamping dan dolomit.
Secara umum batuan karbonat
dianggap hanya terbentuk oleh hewan dan
tumbuhan, jarang yang mengetahui bahwa
hampir sebagian dari material batuan
karbonat terdiri dari sedimen. Kenyataannya
sebuah batuan karbonat (terumbu karang)
dapat diibaratkan sebagai sebuah batuan
sedimen besar.
Kita telah melihat bahwa terumbu
karang memiliki lingkungan biologis yang
unik, bukan hanya lingkungan
pengendapannya, tetapi mereka menarik
pula dalam proses sedimennya. Berbeda dari
organisme laut lain yang mengalami
sedimentasi di tempat yang berbeda,
terumbu karang akan mengalami
sedimentasi di tempat mereka terbentuk dan
mereka dapat menghasilkan sedimen mereka
sendiri yang bahkan dapat lebih dari 90%
sedimen yang berasal dari karang itu sendiri.
Dalam terumbu sumber sedimen
hampir keseluruhan dihasilkan oleh terumbu
itu sendiri sehingga hampir seluruh
bagiannya merupakan karbonat. Mineral
yang terdapatnya dapat mencerminkan
organisme yang menghasilkannya, seperti
pada batuan karbonat yang memiliki
magnesium tinggi berasal dari calcareous
algae dan contoh contoh lainnya. Batuan
karbonat sendiri diproduksi oleh
penghancuran organisme terumbu karang
dan batuan yang sudah ada sebelumnya
dengan cara fisik, kimia, dan biologis.
Dalam tulisan ini akan di bahas
faktor-faktor yang dapat mempengaruhi
keterbentukan dari batuan karbonat
diantaranya iklim, oceanography, tektonik,
suplai sedimen, dan organisme-organisme
yang ada disekitarnya.
1.IklimIklim, bersama faktor geotektonik,
memiliki peranan penting dalam
menentukan pola sirkulasi air, suhu,
salinitas, storm, dan pasang-surut muka air
laut. Batuan karbonat air dangkal dapat
terakumulasi dimanapun terdapat material
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
4/12
klastik yang sedikit. Namun konsentrasi
akumulasi material karbonat terdapat di
lintang 30 dari khatulistiwa. Banyak
organism penyedia material karbonat hidup
disini.
Dalam sistem pengendapannya (sistem
paparan pada kedalaman < 50 m), batuan
karbonat terbentuk pada daerah dengan
iklim yang kering. Pada daerah ini, akan
terbentuk karbonat, dolomite, dan gypsum.
Sedangkan pada daerah dengan iklim tropis
lembab, batuan yang terbentuk adalah
klastik. Negara-negara penghasil minyak
yang dengan reservoir karbonat di antaranya
Indonesia, Amerika, Malaysia, dll.
Sedangkan Negara-negara penghasil minyak
dengan reservoir karbonat, mayoritas
didominasi oleh Negara-negara Timur
Tengah seperti Arab saudi, Irak, dan Iran
yang memang memiliki iklim arid atau
kering atau Negara-negara lain seperti India,
dan Rusia.
Lees & Buller (1972) membagi
skeletal grainbatuan karbonat ke dalam tiga
jenis sehubungan dengan koordinat
lintangnya, yaitu:
1. Chlorozoan, terdapat di laut dangkalyang bersuhu hangat (diatas 15C)
dengan salinitas normal. Umumnya
terbentuk dari koral dan calcareous
algae
2. Chloralgal, terdapat di laut yangterisolasi sehingga memiliki salinitas
yang lebih tinggi. Umumnya
terbentuk dari alga hijau
3. Foramol, terdapat di laut bersuhu dibawah 15C. Umumnya terbentuk
dari foraminifera bentonik dan
moluska.
2.TektonikAda banyak faktor yang mempengaruhi
terbentuknya endapan karbonat, sekuen dan
fasiesnya, dua kontrol utama yaitu faktor
iklim dan geotektonik. Geotektonik
menentukan sedimentasi karbonat,
kandungan siliciclastic, (kedalaman)
topografi dan aliran (sungai).
Pada dasarnya, geotektonik
mempengaruhi setting pengendapan pada
sedimentasi karbonat dan mempengaruhi
terbentuknya platformkarbonat yang terdiri
dari 5 jenis platform yaitu : shelf, ramp,
epeiric platform, isolated platform dan
drowned platform. Setiap platform memiliki
bentuk yang khas dari fasies karbonat,
namun hal ini dapat termodifikasi dan
berubah selama sedimentasi oleh pengaruh
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
5/12
tektonik, pengaruh sea-level atau
sedimentasi karbonat itu sendiri.
Geotektonik dan iklim mempengaruhi
volum ocean-basin dan volum es glacial
yang berdampak pada posisisea-levelsecara
luas.
Proses tektonik yang menyebabkan naik-
turunnya sea-level berdampak besar pada
sedimentasi karbonat, dan siklus perubahan
sea-level dibagi atas 5 tahapan besar. 5
tahapan besar ini terjadi ratusan juta tahun
(108
tahun) sampai sepuluh ribu tahun (104
tahun). Dua siklus tahap pertama terjadi
selama Fanerozoikum, hasil dari fragmentasi
supercontinental and construction, dan
opening and closing of major oceans, dan
siklus tahap kedua (selama 107juta tahun)
sebagian besar merupakan hasil dari
subsidence batas yang pasif. Siklus tahap
ketiga dari naik-turunnya sea level (106
tahun) berpengaruh pada seluruh formasi
karbonat (platformkarbonat), tetapi asal dan
proses siklus ini masih menjadi perdebatan.
Vail dkk. (1977) dan Haq dkk. (1987)
mengaitkan siklus ini dengan skema
perubahan permukaan laut global yang
eustatic, namun peneliti lain (seperti
Hubbard, 1988) menghubungkan siklus ini
dengan megasequences yang diendapkan
selama skala sea-level tahap ketiga
Gambar pengaruh hasil tektonik terhadap
platform karbonat
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
6/12
mengalami perubahan ekstensi tektonik dan
penurunan thermal.
Siklus tahap keempat dan kelima (105-
104
tahun) mengendalikan perkembangan
dan pengulangan metre-scale shallowing-up
unit limestone, yang merupakan ciri dari
beberapa sekuen platform karbonat. Pada
tahun ke-104-10
5dalam perubahan sea-level
mungkin terjadi karena tekanan orbital, yaitu
kontrol pada sea-level melalui ice-caps
kutub berdasarkan Milankovitch rhythms,
hal tersebut juga mengendalikan proses
perlapisan di laut yang lebih dalam, fasies
pelagik.
Dalam konsep sekuen stratigrafi,
sebagian besar berasal dari Stratigrafi
Seismik (Wilgus dkk., 1988), kontrol utama
pada deposisi adalah perubahan relatif dari
permukaan laut, dan ini ditentukan oleh
perubahan permukaan laut eustatic dan
tektoniksubsidence.
3.Sediment SupplySekuen fasies yang diteliti pada formasi-
formasi batuan karbonat adalah hasil dari
perubahan lingkungan pengendapan
terhadap waktu. Tapi perubahan-perubahan
ini bisa saja terjadi akibat faktor-faktor luar
yang mengontrol sedimentasi, seperti
contohnya kenaikan sea-level.
Mempertimbangkan berbagai proses-proses
Gambar prinsip proses sedimen karbonat. Tucker (1985)
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
7/12
sedimentasi yang terjadi pada lingkungan
pengendapan batuan karbonat menunjukkan
bahwa terdapat lima proses penting yang
dapat mengontrol karakteristik sekuen fasies
secara vertical dan lateral, tanpa adanya
perubahan padasea-level.
1. Tidal flat progradation, sebagianbesar dihasilkan dari redeposisi dari sedimen
pada daerah shallow subtidal hingga tidal
flat saat terjadi badai besar. Hasilnya
terbentuk sekuen shallowing-upward dari
sedimen inertidal yang menimpa sedimen
subtidal. Terdapat juga berbagai variasi
mikrofasies terhadap sekuen shallowing-
upward ini, bergantung terhadap tipe tidal
flat, level energy, dan iklim.
2. Reef progradation,proses ini pentingpada lingkungan batas rimmed shelf dan
sebagian besar melibatkan kenaikan sea-
levelreef terhadap lerengfore-reef.
3. Vertical accretion of subtidalcarbonate, proses ini berlangsung saat
suplai sedimen sedang tinggi. Hasilnya
terbentuk sekuen shallowing-upward, dan
fasies subtidal yang lebih dalam member
jalan terhadap fasies subtidal yang lebihdangkal (selanjutnya secara alami fasies
inertidal akan terbentuk).
4. Migration of carbonate sand bodies,proses yang terjadi di lokasi yang memiliki
energy relatif tinggi, seperti bar pantai (tidal
delta) atau ramp dan sand shoal (shelf
margin). Pada kondisi sea-level yang stabil,
bar pantai akan berprogradasi dengan
catatan terdapat suplai sedimen yang
memadai.
5. Offshore storm transport anddeposition, proses yang terjadi pada muka
pantai ini penting terjadi di ramp. Proses
redeposisi lainnya seperti, luncuran,
longsoran, debris flow, dan arus turbidit.
4.Organism BiologyDalam pembentukan sedimen karbonat,
berbagai jenis tipe organisme (skeleton atau
kerangka dari organisme yang merupakan
pembentuk karbonat) menentukan
komposisi limestones yang terakumulasi.
Organisme yang dapat hidup sebagaipembentuk karbonat sangat bergantung pada
factor iklim. Beberapa organisme penting
penghasil karbonat, seperti koral dan
codiacean green algae hanya dapat hidup
pada air bersuhu hangat lingkungan tropis.
Moluska dan calcareous red algae dapat
hidup di lingkungan air bersuhu lebih dingin
dan merupakan pembentuk endapan
karbonat yang sering dijumpai.
Dua faktor utama yang mempengaruhi
kehidupan organisme sebagai pembentuk
karbonat adalah temperatur dan salinitas
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
8/12
(Lees, 1975), dan pada dasarnya, Lees &
Buller (1972) membagi ke dalam 3 tipe
skeletal grain: chlorozoan, foramol dan
chloralgal.Pada daerah dengan iklim di atas
15oC, sedimen karbonat biogenik dihasilkan
oleh tipe chlorozoan, karakteristik
pembentuk karbonat skeletal adalah
hermatypic corals dan calcareous green
algae, bersama dengan beberapa organisme
lain. Tipe chlorozoan tidak dapat hidup di
lingkungan dengan suhu minimum di bawah
15o C, dan hanya dapat bertahan pada
lingkungan dengan salinitas 32-40%. Oleh
karena itu terumbu karang rentan terhadap
air bersuhu dingin (dan atau sangat hangat).
Pada lingkungan air dengan salinitas yang
tinggi, organisme koral tak dapat bertahan
kecuali alga hijau, disebut tipe chloralgal.
Tipe foramol adalah tipe yang dapat hidup
pada lingkungan dengan suhu air di bawah
15o C (bahkan mendekati 0
o C). Endapan
yang terakumulasi didominasi oleh
Gambar grafik kisaran salinitas
terhadap temperatur pada tipe-
tipe skeletal grain.
Lees (1975)
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
9/12
foraminifera bentonik dan moluska, dengan
komposisi karbonat yang juga terbentuk dari
echinoderms, barnacles, bryozoans,
calcareous red algae dan ostracods.
Beberapa organisme tidak dapat
bertahan pada keadaan salinitas dan atau
temperatur yang fluktuatif, sehingga bila hal
tersebut terjadi, jumlah spesies organisme
akan berkurang drastis, seperti pada
lingkungan protected lagoon dan tidal flats.
Dalam keadaan tersebut, keragaman
organisme akan rendah, namun frekuensi
bisa jadi sangat tinggi. Seperti cerithid
gastropods, mendominasi pada tidal flats
evapiritic di berbagai bagian di bumi dan
muncul dalam jumlah yang besar.
Dalam lingkungan laut dangkal,
kedalaman air dan turbidity sangat
berpengaruh pada organisme. Hal ini
berhubungan dengan kebutuhan organisme
terhadap cahaya matahari untuk kelanjutan
hidup organisme tergantung pada jenisnya
dan juga pembentukan karbonat itu sendiri.
Produktifitas organik paling banyak terdapat
pada kurang dari 10-15 m dari permukaan
air. Koral tumbuh pada barrier reefs dengan
kedalaman lebih dari 50 m, tetapi mayoritas
karbonat skeletal dihasilkan di perairan
dengan kedalaman kurang dari 5 m.
Turbidity dapat terbawa oleh material clay
dari sungai, tetapi pada siliciclastic-free
shelves, material lime mud dapat terbawa
oleh ombak, angin dan biotik. Turbidity
menghambat produksi karbonat dengan
menghalangi jumlah cahaya yang mencapai
dasar laut dan dengan demikian
mengecilkan pertumbuhan calcareous algae
dan rumput laut yang mengandalkan cahaya
untuk fotosintesis. Juga beberapa organisme
bentonik dengan skeleton karbonat tidak
dapat menerima akumulasi mud karena
menghambat mekanisme penyerapan
organisme tersebut.
5.OceanographyOceanography adalah ilmu yang
mempelajari tentang hal hal kelautan
seperti organisme laut dan dinamika
ekosistem, arus laut, gelombang, dan
dinamika fluida geofisika, lempeng tektonik
dan geologi dasar laut, dan fluks dari
berbagai zat kimia dan sifat fisik dalam laut.
Dalam pembentukan karbonat dari segi
oceanography dinyatakan bahwa karbonat
hanya dapat terbentuk di daerah tropis yaitu
terletak 30 dari katulistiwa dengan wilayah
yang memiliki pencahayaan baik dimana
terletak di daerah laut dangkal dan suhu air
berkisar 15C, faktor faktor ini sangat
berpengaruh karena organisme pembentuk
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
10/12
karbonatan hanya dapat di hidup dengan
ketentuan tersebut.
Dalam lingkungan laut dangkal
kedalaman air dan turbidity sangatlah
penting. Kebanyakan organisme pembentuk
karbonatan hanya dapat hidup pada
kedalaman 10-15 m dikarenakan faktor
cahaya. Tetapi ada pula yang dapat hidup
hingga kedalaman >50m oleh karena itu
barrier reef biasanya ditemukan hingga
kedalaman >50m.
Batas bawah dari photic zone sangatlah
penting dalam proses pembentukan
karbonat, karena organisme seperti
ganggang dan rumput laut membutuhkan
fotosintesis untuk hidup. Banyak pula
organisme lain yang hanya dapat hidup di
daerah photic zone seperti metazoan yang
bersimbiosis dengan ganggang atau pun
hematypic coral.
Turbidity dapat disebabkan oleh
beberapa faktor seperti clay yang terbawa
oleh aliran sungai ataupun lime mud yang
dibawa oleh ombak laut, badai atau ikan.
Turbidity atau tingkat kekeruhan air dapat
menghambat pertumbuhan produksi
karbonat dengan menghalangi cahaya yang
mencapai dasar laut sehingga mempersulit
tumbuhnya ganggang dan rumput laut yang
butuh fotosintesis untuk hidup. Selain
menghambat cahaya matahariturbidity dapat
pula menggangu organisme lain yang tidak
membutuhkan fotosintesis dengan
menghambat mekanisme makan organisme
tersebut karena toleransi terhadap lumpur
atau mud yang rendah.
Modern distribution of
carbonates and reefs
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
11/12
Dalam distribusi karbonatan sendiri
beberapa organisme lebih memilih wilayah
dengan sirkulasi air yang baik untuk
membantu sekresi organisme tersebut tetapi
kebanyakan lebih sering berada di daerah
dengan perairan tenang. Walaupun terletak
didaerah perairan tenang faktanya tidak
semua karbonat terbentuk di daerah
pembentukannya, hal ini bisa terjadi di
karenakan factor eksternal seperti ombak
dan juga badai, tetapi kebanyakan karbonat
terbentuk di sekitar daerah pembentukannya
(in situ) dengan sedikit mengalami
transportasi.
-
7/22/2019 Tugas Geomigas_Faktor-Faktor Pengontrol Keterbentukan Karbonat
12/12
References
Paper Geological Background to Carbonate Sedimentation.
Schlager W., 2005, Carbonate sedimentology and sequence stratigraphy.
Seibold, E. and W.H. Berger, 1994, The Sea Floor: An Introduction to Marine Geology.
UPRM (Universidad De Puerto Rico), 2013. web site
http://geology.uprm.edu/Morelock/dpseabiogenic.htm accessed 27 Apr. 2013.
UPRM (Universidad De Puerto Rico), 2013. web site
http://geology.uprm.edu/Morelock/significance.htm accessed 27 Apr. 2013.
Wikipedia, 2013. web sitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonate_platform accessed 27 Apr.
2013.
Wikipedia, 2013. web sitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Marine_geology accessed 28 Apr. 2013.
Wilson J. L., 1975, Carbonate Facies in Geologic History.
http://geology.uprm.edu/Morelock/dpseabiogenic.htmhttp://geology.uprm.edu/Morelock/significance.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonate_platformhttp://en.wikipedia.org/wiki/Marine_geologyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Marine_geologyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonate_platformhttp://geology.uprm.edu/Morelock/significance.htmhttp://geology.uprm.edu/Morelock/dpseabiogenic.htm