Jumat, 25 Juni 2010
Pemanfaatan Gas Alam Di Kota Moscow
Pengaturan penyaluran gas di Rusia merupakan tanggung jawab Kementerian Energi, sedangkan penyalurannya diserahkan kepada Gazprom (dengan kepemilikan saham 75% Pemerintah, 25% swasta) dan penentuan besar tarif gas ditentukan oleh Dinas Tarif (yang juga menentukan tarif minyak). Sementara untuk penyaluran gas ke konsumen rumah tangga ditangani oleh Kementerian Urusan Wilayah Dalam Negeri.
Untuk pembangunan jaringan gas di daerah/kota, kewenangannya diserahkan kepada Perintah Daerah/Kota setempat. Seperti di Kota Moskow, pembangunan jaringan gas dikerjakan oleh Mosgaz, suatu perusahaan (persero) milik walikota Moskow. Namun, dalam beberapa tahun terakhir sudah mulai ada perubahan dimana perusahaan swasta Rusia maupun asing yang bekerja sama dengan Pemerintah Daerah/Kota atas dasar kontrak.
Pekerjaan konsruksi jaringan pipa gas bumi di Rusia sebagian besar ditangani oleh Perusahaan Stroytransgaz. Perusahaan ini telah menerapkan teknologi konstruksi perpipaan gas bumi dengan menggunakan sistem kontrol yang mampu memantau penyaluran dan konsumsi gas bumi, mengeliminir keadaan darurat dan kemungkinan terjadinya kecelakaan akibat human error , serta dapat menghentikan penyaluran gas bumi secara otomatis apabila konsumen tidak memenuhi kewajiban membayar setiap bulannya.
Penduduk Rusia yang hidup di wilayah yang jumlah penduduknya sedikit atau terpencil tidak perlu khawatir, sebab pemerintah daerah setempat menetapkan kebijakan Gasifikasi melalui pendistribusian LPG dan CNG yang dapat dilakukan oleh Gazprom, Badan Usaha Milik Daerah, atau perusahaan-perusahaan lainnya.
Kamis, 24 Juni 2010
Gas Alam Energi Masa Depan Kehidupan
Apa Itu Gas Alam ?
Gas alam seperti juga minyak bumi merupakan senyawa
hidrokarbon (Cn H2n+2) yang terdiri dari campuran
beberapa macam gas hidrokarbon yang mudah terbakar dan non-hidrokarbon seperti N2, CO2 dan H2S. Umumnya gas yang terbentuk sebagian besar dari metan CH4, dan dapat juga termasuk etan C2H6 dan propan C3H8. Komposisi gas alam bervariasi, tetapi umumnya tipikal gas alam (sebelum dilakukan pemrosesan) adalah seperti pada tabel di bawah ini.
Gas alam yang didapat dari dalam sumur di bawah bumi, biasanya ber-gabung dengan minyak bumi. Gas ini disebut sebagai gas associated. Ada juga sumur yang khusus menghasilkan gas, sehingga gas yang dihasilkan disebut gas non associated. Sekali dibawa ke atas permukaan bumi, terhadap gas dila-kukan pemisahan untuk menghilang-kan impurities seperti air, gas-gas lain, pasir dan senyawa lainnya. Beberapa gas hidrokarbon seperti propan (C3H8) dan butan (C4H10) dipisahkan dan dijual secara terpisah. Setelah diproses, gas alam yang bersih ditransmisikan ke titik-titik penggunaan melalui jaringan pipa, yang jauhnya dapat mencapai ribuan kilometer. Gas alam yang dikirim melalui pipa tersebut merupakan gas alam dalam bentuk yang murni karena hampir seluruhnya adalah metan (CH4).
Gas alam yang dikirim tersebut merupa-kan ‘dry gas’ atau ‘gas kering’. Metan adalah molekul yang dibentuk oleh satu atom karbon dan empat atom hidrogen sebagai CH4. Gas metan mudah terbakar dimana secara kimia terjadi reaksi antara metan dan oksigen yang hasilnya berupa karbon di-oksida (CO2), air (H2O) ditambah sejumlah besar energi, sebagaimana persamaan be-rikut :
CH4[g] + 2 O2[g] CO2[g] + 2 H2O[50] + 891 kJ
Pengukuran Gas Alam
Gas alam dapat diukur dalam sejumlah cara. Sebagai gas, ia dapat diukur melalui volume pada temperatur dan tekanan nor-mal, dinyatakan dalam cubic feet (CF), yang umumnya dipakai dalam ribuan cubic feet (MCF), jutaan cubic feet (MMCF), atau triliun cubic feet (TCF). Gas alam juga sering diukur dan dinyatakan dalam British thermal unit (BTU). Satu BTU adalah sejumlah gas alam yang akan menghasilkan energi yang cukup untuk memanaskan satu pound air dengan satu derajat pada tekanan normal. Satu cubic feet gas alam mengan-dung sekitar 1,027 BTU. Gas alam yang dikirim melalui pipa di USA, diukur dalam satuan ‘therms’ untuk penggunaan pemba-yaran. Satu ’therm’ adalah ekivalen dengan 100.000 BTU, atau sekitar 97 SCF gas alam.
Konsumsi Gas Alam Dunia
Gas alam dewasa ini telah menjadi sumber energi alternatif yang banyak digunakan oleh masyarakat dunia untuk berbagai keperluan, baik untuk perumahan, komersial maupun industri. Dari tahun ke tahun penggunaan gas alam selalu meningkat. Hal ini karena banyaknya keuntungan yang didapat dari penggunaan gas alam dibanding dengan sumber energi lain. Energi yang dihasilkan gas alam lebih efisien. Tidak seperti halnya dengan minyak bumi dan batu bara, penggunaannya jauh lebih bersih dan sangat ramah lingkungan sehingga tidak menimbulkan polusi terhadap lingkungan. Disamping itu, gas alam juga mempunyai beberapa keunggulan lain, seperti tidak berwarna, tidak berbau, tidak korosif dan tidak beracun.
Apabila kita lihat pertumbuhan konsumsi gas alam dunia dalam 20 (dua puluh) tahun ke depan berdasarkan data dan proyeksi dari Energy Information Administration (USA) dalam International Energy Outlook tahun 2002, maka proyeksi konsumsi gas alam dunia akan mencapai 162 trilliun cubic feet (TCF) pada tahun 2020. Jumlah ini merupakan 2 (dua) kali konsumsi pada tahun 1999 yang sebesar 84 TCF. Kalau pada tahun 1999 pangsa pasar gas alam dibandingkan sumber energi lain adalah 23%, maka pada tahun 2020 diproyeksikan akan naik menjadi 28%.
Cadangan Gas Alam Dunia
Berdasarkan data dari Natural Gas Fundamentals, Institut Francais Du Petrole pada tahun 2002, cadangan terbukti (proved reserves) gas alam dunia ada sekitar 157.703 109 m3 atau 142 Gtoe (1000 m3 = 0,9 toe). Jumlah cadangan ini jika dengan tingkat konsumsi sekarang akan dapat bertahan sampai lebih dari 60 tahun. Apabila kita bandingkan dengan cadangan minyak dunia, maka berdasarkan tingkat konsumsi sekarang, minyak bumi hanya akan dapat bertahan sampai 40 tahun ke depan saja. Namun demikian, penemuan baru cadangan gas alam umumnya lebih cepat daripada tingkat konsumsinya. Pada tahun 1970, cadangan terbukti gas alam dunia hanya sekitar 35 Gtoe. Dengan asumsi konsumsi sebesar 47 Gtoe, berarti selama 30 tahun terakhir tambahan cadangan gas alam adalah sebesar 154 Gtoe.
Dengan menggunakan metode estimasi yang konvensional, total sumber gas alam dunia dapat mencapai 450 gtoe, sedangkan apabila estimasi berdasarkan unconventional yang tingkat ketidakpastiannya lebih tinggi maka sumber gas alam dapat mencapai 650 gtoe. Cadangan gas alam tersebar di seluruh benua, dengan cadangan terbukti (proved reserves) terbesar berada pada negara-negara pecahan Uni Soviet dan Timur Tengah
Teknik Eksplorasi Migas
Bumi memiliki permukaan dan variabel yang sangat kompleks. Relief topografi bumi dan komposisi materialnya menggambarkan bebatuan pada mantel bumi dan material lain pada permukaan dan juga menggambarkan faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan. Masing-masing tipe bebatuan, patahan di muka bumi atau pengaruh-pengaruh gerakan kerak bumi serta erosi dan pergeseran-pergeseran muka bumi menunjukkan perjalanan proses hingga membangun muka bumi seperti saat ini. Proses ini dapat difahami melalui disiplin ilmu geo-morfologi.
Eksplorasi sumber daya mineral merupakan salah satu aktifitas pemetaan geologi yang penting. Pemetaan geologi sendiri mencakup identifikasi pembentukan lahan (landform), tipe bebatuan, struktur bebatuan (lipatan dan patahannya) dan gambaran unit geologi. Saat ini hampir seluruh deposit mineral di permukaan dan dekat permukaan bumi telah ditemukan. Karenanya pencarian sekarang dilakukan pada lokasi deposit jauh di bawah permukaan bumi atau pada daerah-daerah yang sulit dijangkau. Metode geo-fisika dengan kemampuan penetrasi ke dalam permukaan bumi secara umum diperlukan dalam memastikan keberadaan deposit ini ?inyak bumi dan gas dalam pembicaraan kita-. Akan tetapi informasi awal tentang kawasan berpotensi untuk eksplorasi mineral lebih banyak dapat diperoleh melalui interpretasi ciri-ciri khusus permukaan bumi pada foto udara atau citra satelit.
Belakangan analisa menggunakan citra satelit lebih banyak dilakukan daripada foto udara, karena citra satelit memiliki beberapa nilai lebih, seperti:
1. mencakup area yang lebih luas, sehingga memungkinkan dilakukan analisa dalam skala regional, yang seringkali menguntungkan untuk memperoleh gambaran geologis area tersebut;
2. memiliki kemungkinan penerapan sensor pendeteksi multi-spektral dan bahkan hiper-spektral yang nilainya dituangkan secara kuantitatif (disebut derajat keabuan atau Digital Number dalam remote sensing), sehingga memungkinan aplikasi otomatis pada komputer untuk memahami dan mengurai karakteristik material yang diamati;
3. memungkinkan pemanfaatkan berbagai jenis data, seperti data sensor optik dan sensor radar, serta juga kombinasi data lain seperti data elevasi permukaan bumi, data geologi, jenis tanah dan lain-lain, sehingga dapat ditentukan solusi baru dalam menentukan antar-hubungan berbagai sifat dan fenomena pada permukaan bumi.
Tulisan singkat ini akan mengupas bagaimana minyak dan gas bumi tersimpan di perut bumi, bagaimana hubungan lokasi tersimpannya mineral ini dengan struktur bebatuan di dalamnya. Proses rangkaian eksplorasi dijelaskan secara umum. Kemudian untuk menjelaskan potensi teknik remote sensing dalam menemukan lokasi tersebut, akan dijelaskan tentang fungsi pemetaan geologi dan hubungannya dengan pendugaan struktur bebatuan di bawah permukaan bumi, tempat yang memungkinkan ditemukannya minyak dan gas bumi.
Proses Pembentukan
Minyak dan gas dihasilkan dari pembusukan organisma, kebanyakannya tumbuhan laut (terutama ganggang dan tumbuhan sejenis) dan juga binatang kecil seperti ikan, yang terkubur dalam lumpur yang berubah menjadi bebatuan. Proses pemanasan dan tekanan di lapisan-lapisan bumi membantu proses terjadinya minyak dan gas bumi. Cairan dan gas yang membusuk berpindah dari lokasi awal dan terperangkap pada struktur tertentu. Lokasi awalnya sendiri telah mengeras, setelah lumpur itu berubah menjadi bebatuan.
Minyak dan gas berpindah dari lokasi yang lebih dalam menuju bebatuan yang cocok. Tempat ini biasanya berupa bebatuan-pasir yang berporos (berlubang-lubang kecil) atau juga batu kapur dan patahan yang terbentuk dari aktifitas gunung berapi bisa berpeluang menyimpan minyak. Yang paling penting adalah bebatuan tempat tersimpannya minyak ini, paling tidak bagian atasnya, tertutup lapisan bebatuan kedap. Minyak dan gas ini biasanya berada dalam tekanan dan akan keluar ke permukaan bumi, apakah dikarenakan pergerakan alami sebagian lapisan permukaan bumi atau dengan penetrasi pengeboran. Bila tekanan cukup tinggi, maka minyak dan gas akan keluar ke permukaan dengan sendirinya, tetapi jika tekanan tak cukup maka diperlukan pompa untuk mengeluarkannya.
Proses Eksplorasi: Pemetaan Lineaments, Lithologic dan Geo-botanic
Eksplorasi sumber minyak dimulai dengan pencarian karakteristik pada permukaan bumi yang menggambarkan lokasi deposit. Pemetaan kondisi permukaan bumi diawali dengan pemetaan umum (reconnaissance), dan apabila ada indikasi tersimpannya mineral, dimulailah pemetaan detil. Kedua pemetaan ini membutuhkan kerja validasi lapangan, akan tetapi kerja pemetaan ini sering lebih mudah jika dibantu foto udara atau citra satelit. Setelah proses pemetaan, kerja eksplorasi lebih intensif pada metoda-metoda geo-fisika, terutama seismik, yang dapat memetakan konstruksi bawah permukaan bumi secara 3-dimensi untuk menemukan lokasi deposit secara tepat. Kemudian dilakukan uji pengeboran.
Sumbangan teknik remote sensing terutama diberikan pada proses pemetaan, yaitu pemetaan lineaments, jenis bebatuan di permukaan bumi dan jenis tetumbuhan.
Eksplorasi minyak dan gas bumi selalu bergantung pada peta permukaan bumi dan peta jenis-jenis bebatuan serta struktur-struktur yang memberi petunjuk akan kondisi di bawah permukaan bumi dengan yang cocok untuk terjadinya akumulasi minyak dan gas. Remote sensing berpotensi dalam penentuan lokasi deposit mineral ini melalui pemetaan lineaments. Lineaments adalah penampakan garis dalam skala regional sebagai akibat sifat geo-morfologis seperti alur air, lereng, garis pegunungan, dan sifat menonjol lain yang menampak dalam bentuk zona-zona patahan. Dengan menggunakan citra satelit gambaran keruangan alur air misalnya dapat dilihat dalam skala luas, sehingga kemungkinan mencari relasi keruangan untuk lokasi deposit mineral lebih besar.
Pemetaan lineament walaupun dapat dilakukan secara monoskopik (menggunakan satu citra), tetapi akan lebih produktif jika digabungkan dengan pemetaan lithologic atau pemetaan unit-unit bebatuan yang dilakukan secara stereoskopik (yang dapat mendeteksi ketinggian, karena dilakukan pada dua buah citra stereo). Kalangan ahli geologi meyakini bahwa refleksi gelombang elektromagnetik pada kisaran 1,6 sampai 2,2 mikrometer (=10-6 meter) atau pada spektrum pertengahan infra-merah (1,3 •3,0 mikrometer) sangat cocok untuk eksplorasi mineral dan pemetaan lithologic. Keberhasilan pemetaan ini bergantung pada bentuk topografi dan karakteristik spektral sebagaimana diamati citra satelit. Untuk kawasan yang dipenuhi tumbuhan, mesti dilakukan pendekatan geo-botanic, yaitu pengetahuan tentang hubungan antara jenis tetumbuhan dengan kebutuhan nutrisi serta air pada tanah tempat tumbuhan ini tumbuh. Dengan demikian distribusi tetumbuhan pun dapat menjadi indikator dalam mendeteksi komposisi tanah dan material bebatuan di bawahnya.
Interpretasi citra dalam menemukan garis-garis patahan geologis memang membutuhkan keahlian tersendiri. Jika hanya mengandalkan lineaments, maka beberapa riset menunjukkan cukup banyak perbedaan interpretasi. Karenannya data garis ini dikorelasikan dengan karakteristik lain yang tertangkap sensor remote sensing, yaitu jenis bebatuan, yang merupakan cerminan mineralisasi permukaan bumi. Studi tentang jenis bebatuan dan respon spektral sangat membantu pencarian permukaan di mana deposit mineral tersimpan.
Eksplorasi minyak bumi
Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang yang melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu eksak. Untuk kajian dasar, riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang menguasai ilmu kebumian. Mereka adalah orang yang bertanggung jawab atas pencarian hidrokarbon tersebut.
Perlu diketahui bahwa minyak di dalam bumi bukan berupa wadah yang menyerupai danau, namum berada di dalam pori-pori batuan bercampur bersama air. Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini.
1. Kajian Geologi
Secara ilmu geologi, untuk menentukan suatu daerah mempunyai potensi akan minyak bumi, maka ada beberapa kondisi yang harus ada di daerah tersebut. Jika salah satu saja tidak ada maka daerah tersebut tidak potensial atau bahkan tidak mengandung hidrokarbon. Kondisi itu adalah:
* Batuan Sumber (Source Rock)
Yaitu batuan yang menjadi bahan baku pembentukan hidrokarbon. biasanya yang berperan sebagai batuan sumber ini adalah serpih. batuan ini kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah yang akan menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia hidrokarbon.
* Tekanan dan Temperatur
Untuk mengubah fosil tersebut menjadi hidrokarbon, tekanan dan temperatur yang tinggi di perlukan. Tekanan dan temperatur ini akan mengubah ikatan kimia karbon yang ada dibatuan menjadi rantai hidrokarbon.
* Migrasi
Hirdokarbon yang telah terbentuk dari proses di atas harus dapat berpindah ke tempat dimana hidrokarbon memiliki nilai ekonomis untuk diproduksi. Di batuan sumbernya sendiri dapat dikatakan tidak memungkinkan untuk di ekploitasi karena hidrokarbon di sana tidak terakumulasi dan tidak dapat mengalir. Sehingga tahapan ini sangat penting untuk menentukan kemungkinan eksploitasi hidrokarbon tersebut.
* Reservoar
Adalah batuan yang merupakan wadah bagi hidrokarbon untuk berkumpul dari proses migrasinya. Reservoar ini biasanya adalah batupasir dan batuan karbonat, karena kedua jenis batu ini memiliki pori yang cukup besar untuk tersimpannya hidrokarbon. Reservoar sangat penting karena pada batuan inilah minyak bumi di produksi.
* Perangkap (Trap)
Sangat penting suatu reservoar di lindungi oleh batuan perangkap. tujuannya agar hidrokarbon yang ada di reservoar itu terakumulasi di tempat itu saja. Jika perangkap ini tidak ada maka hidrokarbon dapat mengalir ketempat lain yang berarti ke ekonomisannya akan berkurang atau tidak ekonomis sama sekali. Perangkap dalam hidrokarbon terbagi 2 yaitu perangkap struktur dan perangkap stratigrafi.
Kajian geologi merupakan kajian regional, jika secara regional tidak memungkinkan untuk mendapat hidrokarbon maka tidak ada gunanya untuk diteruskan. Jika semua kriteria di atas terpenuhi maka daerah tersebut kemungkinan mempunyai potensi minyak bumi atau pun gas bumi. Sedangkan untuk menentukan ekonomis atau tidaknya diperlukan kajian yang lebih lanjut yang berkaitan dengan sifat fisik batuan. Maka penelitian dilanjutkan pada langkah berikutnya.
2. Kajian Geofisika
setelah kajian secara regional dengan menggunakan metoda geologi dilakukan, dan hasilnya mengindikasikan potensi hidrokarbon, maka tahap selanjutnya adalah tahapan kajian geofisika. Pada tahapan ini metoda - metoda khusus digunakan untuk mendapatkan data yang lebih akurat guna memastikan keberadaan hidrokarbon dan kemungkinannya untuk dapat di ekploitasi. Data-data yang dihasilkan dari pengukuran pengukuran merupakan cerminan kondisi dan sifat-sifat batuan di dalam bumi. Ini penting sekali untuk mengetahui apakan batuan tersebut memiliki sifat - sifat sebagai batuan sumber, reservoar, dan batuan perangkap atau hanya batuan yang tidak penting dalam artian hidrokarbon. Metoda-metoda ini menggunakan prinsip-prinsip fisika yang digunakan sebagai aplikasi engineering.
Metoda tersebut adalah:
1. Eksplorasi seismik
Ini adalah ekplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. kajiannya meliputi daerah yang luas. dari hasil kajian ini akan didapat gambaran lapisan batuan didalam bumi.
2. Data resistiviti
Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap batuan berpori akan di isi oleh fluida. Fluida ini bisa berupa air, minyak atau gas. Membedakan kandungan fluida didalam batuan salah satunya dengan menggunakan sifat resistan yang ada pada fluida. Fluida air memiliki nilai resistan yang rendah dibandingkan dengan minyak, demikian pula nilai resistan minyak lebih rendah dari pada gas. dari data log kita hanya bisa membedakan resistan rendah dan resistan tinggi, bukan jenis fluida karena nilai resitan fluida berbeda beda dari tiap daerah. sebagai dasar analisa fluida perlu kita ambil sampel fluida didalam batuan daerah tersebut sebagai acuan kita dalam interpretasi jenis fluida dari data resistiviti yang kita miliki.
3. Data porositas
4. Data berat jenis
* Data berat jenis
Data ini diambil dengan menggunakan alat logging dengan bantuan bahan radioaktif yang memancarkan sinar gamma. Pantulan dari sinar ini akan menggambarkan berat jenis batuan. Dapat kita bandingkan bila pori batuan berisi air dengan batuan berisi hidrokarbon akan mempunyai berat jenis yang berbeda.
Didalam eksplorasi minyak dan gas bumi, urutan pekerjaannya adalah sebagai berikut :
Tahap 1 : Studi pendahuluan / perencanaan
Tahap 2 : Pengumpulan data, terdiri atas :
*Foto udara dan pengindraan jauh
*Geofisik udara
*Geologi lapangan dan geologi struktur
*Gravity
*Seismik
*Magnetik
Tahap 3 : Evaluasi data dari pekerjaan pada tahap 2
Tahap 4 : Studi detail yang meliputi :
*Geologi permukaan
*Pemboran struktur / pemboran dangkal
*Seismik
*Gravitasi
*Pemboran stratigrafi (dalam)
Tahap 5 : Perencanaan pemboran eksplorasi
Tahap 6 : Pemboran eksplorasi
Tahap 7 : Evaluasi hasil pemboran untuk menentukan apakah pekerjaan akan diteruskan atau dihentikan.
Perlu diketahui bahwa minyak di dalam bumi bukan berupa wadah yang menyerupai danau, namum berada di dalam pori-pori batuan bercampur bersama air. Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini.
1. Kajian Geologi
Secara ilmu geologi, untuk menentukan suatu daerah mempunyai potensi akan minyak bumi, maka ada beberapa kondisi yang harus ada di daerah tersebut. Jika salah satu saja tidak ada maka daerah tersebut tidak potensial atau bahkan tidak mengandung hidrokarbon. Kondisi itu adalah:
* Batuan Sumber (Source Rock)
Yaitu batuan yang menjadi bahan baku pembentukan hidrokarbon. biasanya yang berperan sebagai batuan sumber ini adalah serpih. batuan ini kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah yang akan menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia hidrokarbon.
* Tekanan dan Temperatur
Untuk mengubah fosil tersebut menjadi hidrokarbon, tekanan dan temperatur yang tinggi di perlukan. Tekanan dan temperatur ini akan mengubah ikatan kimia karbon yang ada dibatuan menjadi rantai hidrokarbon.
* Migrasi
Hirdokarbon yang telah terbentuk dari proses di atas harus dapat berpindah ke tempat dimana hidrokarbon memiliki nilai ekonomis untuk diproduksi. Di batuan sumbernya sendiri dapat dikatakan tidak memungkinkan untuk di ekploitasi karena hidrokarbon di sana tidak terakumulasi dan tidak dapat mengalir. Sehingga tahapan ini sangat penting untuk menentukan kemungkinan eksploitasi hidrokarbon tersebut.
* Reservoar
Adalah batuan yang merupakan wadah bagi hidrokarbon untuk berkumpul dari proses migrasinya. Reservoar ini biasanya adalah batupasir dan batuan karbonat, karena kedua jenis batu ini memiliki pori yang cukup besar untuk tersimpannya hidrokarbon. Reservoar sangat penting karena pada batuan inilah minyak bumi di produksi.
* Perangkap (Trap)
Sangat penting suatu reservoar di lindungi oleh batuan perangkap. tujuannya agar hidrokarbon yang ada di reservoar itu terakumulasi di tempat itu saja. Jika perangkap ini tidak ada maka hidrokarbon dapat mengalir ketempat lain yang berarti ke ekonomisannya akan berkurang atau tidak ekonomis sama sekali. Perangkap dalam hidrokarbon terbagi 2 yaitu perangkap struktur dan perangkap stratigrafi.
Kajian geologi merupakan kajian regional, jika secara regional tidak memungkinkan untuk mendapat hidrokarbon maka tidak ada gunanya untuk diteruskan. Jika semua kriteria di atas terpenuhi maka daerah tersebut kemungkinan mempunyai potensi minyak bumi atau pun gas bumi. Sedangkan untuk menentukan ekonomis atau tidaknya diperlukan kajian yang lebih lanjut yang berkaitan dengan sifat fisik batuan. Maka penelitian dilanjutkan pada langkah berikutnya.
2. Kajian Geofisika
setelah kajian secara regional dengan menggunakan metoda geologi dilakukan, dan hasilnya mengindikasikan potensi hidrokarbon, maka tahap selanjutnya adalah tahapan kajian geofisika. Pada tahapan ini metoda - metoda khusus digunakan untuk mendapatkan data yang lebih akurat guna memastikan keberadaan hidrokarbon dan kemungkinannya untuk dapat di ekploitasi. Data-data yang dihasilkan dari pengukuran pengukuran merupakan cerminan kondisi dan sifat-sifat batuan di dalam bumi. Ini penting sekali untuk mengetahui apakan batuan tersebut memiliki sifat - sifat sebagai batuan sumber, reservoar, dan batuan perangkap atau hanya batuan yang tidak penting dalam artian hidrokarbon. Metoda-metoda ini menggunakan prinsip-prinsip fisika yang digunakan sebagai aplikasi engineering.
Metoda tersebut adalah:
1. Eksplorasi seismik
Ini adalah ekplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. kajiannya meliputi daerah yang luas. dari hasil kajian ini akan didapat gambaran lapisan batuan didalam bumi.
2. Data resistiviti
Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap batuan berpori akan di isi oleh fluida. Fluida ini bisa berupa air, minyak atau gas. Membedakan kandungan fluida didalam batuan salah satunya dengan menggunakan sifat resistan yang ada pada fluida. Fluida air memiliki nilai resistan yang rendah dibandingkan dengan minyak, demikian pula nilai resistan minyak lebih rendah dari pada gas. dari data log kita hanya bisa membedakan resistan rendah dan resistan tinggi, bukan jenis fluida karena nilai resitan fluida berbeda beda dari tiap daerah. sebagai dasar analisa fluida perlu kita ambil sampel fluida didalam batuan daerah tersebut sebagai acuan kita dalam interpretasi jenis fluida dari data resistiviti yang kita miliki.
3. Data porositas
4. Data berat jenis
* Data berat jenis
Data ini diambil dengan menggunakan alat logging dengan bantuan bahan radioaktif yang memancarkan sinar gamma. Pantulan dari sinar ini akan menggambarkan berat jenis batuan. Dapat kita bandingkan bila pori batuan berisi air dengan batuan berisi hidrokarbon akan mempunyai berat jenis yang berbeda.
Didalam eksplorasi minyak dan gas bumi, urutan pekerjaannya adalah sebagai berikut :
Tahap 1 : Studi pendahuluan / perencanaan
Tahap 2 : Pengumpulan data, terdiri atas :
*Foto udara dan pengindraan jauh
*Geofisik udara
*Geologi lapangan dan geologi struktur
*Gravity
*Seismik
*Magnetik
Tahap 3 : Evaluasi data dari pekerjaan pada tahap 2
Tahap 4 : Studi detail yang meliputi :
*Geologi permukaan
*Pemboran struktur / pemboran dangkal
*Seismik
*Gravitasi
*Pemboran stratigrafi (dalam)
Tahap 5 : Perencanaan pemboran eksplorasi
Tahap 6 : Pemboran eksplorasi
Tahap 7 : Evaluasi hasil pemboran untuk menentukan apakah pekerjaan akan diteruskan atau dihentikan.
Proses Terbentuknya Minyak Bumi
Proses Terbentuknya Minyak Bumi
Minyak bumi atau gas bumi terdapat dalam pori-pori batuan, terutama batuan sediment. Proses pembentukan minyak bumi belum di ketahui secara pasti. Karena itu usaha dan penelitian terus dilakukan orang untuk mengetahui proses terbentuknya minyak secara ilmiah.
Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas bumi. Teori pertama adalah teori “biogenetic” atau lebih di kenal dengan teori “organik”. Yang kedua adalah teori “anorganik”, sedangkan yang ketiga adalah teori “duplex” yang merupakan perpaduan dari kedua teori sebelumnya. Teori duplex yang banyak di terima oleh kalangan luas menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati.
Di perkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati. Yang jelas minyak dan gas bumi terdiri dari senyawa kompleks yang unsur utamanya adalah karbon (C) dan unsur hydrogen (H). secara sederhana senyawa ini dapat ditulis dengan rumus kimia CXHY, sehingga sering di sebut sebagai senyawa hidrokarbon.
Pada zaman purba, di darat dan di laut hidup beraneka ragam binatang dan tumbuh-tumbuhan. Binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati ataupun punah itu akhirnya tertimbun di bawah endapan Lumpur. Endapan Lumpur ini kemudian di hanyutkan oleh arus sungai menuju lautan, bersama bahan organik lainnya dari daratan.
Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi dan tekanan beban lapisan batuan di atasnya binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tadi berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.
Akibat pengaruh yang sama, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sediment. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk atau “soure rock”. Selanjutnya minyak dan gas ini akan bermigrasi menuju tempet yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat yang di sebut perangkap (trap).
Suatu perangkap dapat mengandung :
1. Minyak, gas, dan air
2. Minyak dan air
3. Gas dan air
Karena perbedaan berat jenis, apabila ketiga-tiganya berada dalam suatu perangkap dan berada dalam keadaan stabil, gas senantiasa berada di atas, minyak di tengah dan air di bagian bawah. Gas yang terdapat bersama-sama minyak bumi di sebut “associated gas” sedangkan yang terdapat sendiri dalam suatu perangkap disebut “non-associated gas”.
Dalam proses pembentukan minyak bumi diperlukan waktu yang masih belum bisa di tentukan sehingga mengenai hal ini masih terdapat pendapat yang berbeda-beda. Ada yang mengataka ribuan tahun, ada yang mengatakan jutaan tahun bahkan ada yang mengatakan lebih dari itu.
Proses Penyulingan Minyak Bumi
Meskipun prosesnya berbeda-beda, ada satu proses dasar yang harus dilalui oleh berbagai jenis BBM. Proses itu dinamakan proses penyulingan atau pemisahan distilasi. Lewat proses ini, minyak mentah diuraikan menjadi berbagai produk turunan. Nah, produk turunan inilah yang bakal jdi bahan baku BBM yang kita kenal sekarang.
Secara teoritis proses penyulingan bisa kita bagi dalam beberapa langkah :
1. Minyak bumi yang akan diproses ditampung dalam sebuah wadah yang memiliki selang penghubung dengan ruang destilasi.
2. Wadah tersebut diletakan di atas tungku yang bisa menghasilkan panas sampe 600 derajat celcius.
3. Dalam proses pemanasan ini, minyak bumi bakalan menguap jadi gas. Perlu diketahui, penguapan minyak bumi nggak terjadi sekaligus. Penguapan itu terjadi bertahap. Masing-masing tahapan menghasilkan beberapa komponen mulai dari gas, naftalen, gasoline, kerosin, solar, dan beberapa jenis bahan bakar lainya.
4. Uap yang dihasilkan akan dialirkan ke ruang destilasi. Ruang destilasi ini diatur sedemikian rupa. Di dalamnya ada tabung dan nampan yang suhunya disesuaikan dengan titik didih masing-masing komponen.
5. Nantinya, komponen-komponen itu bakal masuk ke dalam tabung yang sesuai dengan karakternya. Misalnya gasoline bakal mesuk ke nampan bersuhu 70 derajat celcius.
Minyak bumi atau gas bumi terdapat dalam pori-pori batuan, terutama batuan sediment. Proses pembentukan minyak bumi belum di ketahui secara pasti. Karena itu usaha dan penelitian terus dilakukan orang untuk mengetahui proses terbentuknya minyak secara ilmiah.
Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas bumi. Teori pertama adalah teori “biogenetic” atau lebih di kenal dengan teori “organik”. Yang kedua adalah teori “anorganik”, sedangkan yang ketiga adalah teori “duplex” yang merupakan perpaduan dari kedua teori sebelumnya. Teori duplex yang banyak di terima oleh kalangan luas menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati.
Di perkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati. Yang jelas minyak dan gas bumi terdiri dari senyawa kompleks yang unsur utamanya adalah karbon (C) dan unsur hydrogen (H). secara sederhana senyawa ini dapat ditulis dengan rumus kimia CXHY, sehingga sering di sebut sebagai senyawa hidrokarbon.
Pada zaman purba, di darat dan di laut hidup beraneka ragam binatang dan tumbuh-tumbuhan. Binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati ataupun punah itu akhirnya tertimbun di bawah endapan Lumpur. Endapan Lumpur ini kemudian di hanyutkan oleh arus sungai menuju lautan, bersama bahan organik lainnya dari daratan.
Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi dan tekanan beban lapisan batuan di atasnya binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tadi berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.
Akibat pengaruh yang sama, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sediment. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk atau “soure rock”. Selanjutnya minyak dan gas ini akan bermigrasi menuju tempet yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat yang di sebut perangkap (trap).
Suatu perangkap dapat mengandung :
1. Minyak, gas, dan air
2. Minyak dan air
3. Gas dan air
Karena perbedaan berat jenis, apabila ketiga-tiganya berada dalam suatu perangkap dan berada dalam keadaan stabil, gas senantiasa berada di atas, minyak di tengah dan air di bagian bawah. Gas yang terdapat bersama-sama minyak bumi di sebut “associated gas” sedangkan yang terdapat sendiri dalam suatu perangkap disebut “non-associated gas”.
Dalam proses pembentukan minyak bumi diperlukan waktu yang masih belum bisa di tentukan sehingga mengenai hal ini masih terdapat pendapat yang berbeda-beda. Ada yang mengataka ribuan tahun, ada yang mengatakan jutaan tahun bahkan ada yang mengatakan lebih dari itu.
Proses Penyulingan Minyak Bumi
Meskipun prosesnya berbeda-beda, ada satu proses dasar yang harus dilalui oleh berbagai jenis BBM. Proses itu dinamakan proses penyulingan atau pemisahan distilasi. Lewat proses ini, minyak mentah diuraikan menjadi berbagai produk turunan. Nah, produk turunan inilah yang bakal jdi bahan baku BBM yang kita kenal sekarang.
Secara teoritis proses penyulingan bisa kita bagi dalam beberapa langkah :
1. Minyak bumi yang akan diproses ditampung dalam sebuah wadah yang memiliki selang penghubung dengan ruang destilasi.
2. Wadah tersebut diletakan di atas tungku yang bisa menghasilkan panas sampe 600 derajat celcius.
3. Dalam proses pemanasan ini, minyak bumi bakalan menguap jadi gas. Perlu diketahui, penguapan minyak bumi nggak terjadi sekaligus. Penguapan itu terjadi bertahap. Masing-masing tahapan menghasilkan beberapa komponen mulai dari gas, naftalen, gasoline, kerosin, solar, dan beberapa jenis bahan bakar lainya.
4. Uap yang dihasilkan akan dialirkan ke ruang destilasi. Ruang destilasi ini diatur sedemikian rupa. Di dalamnya ada tabung dan nampan yang suhunya disesuaikan dengan titik didih masing-masing komponen.
5. Nantinya, komponen-komponen itu bakal masuk ke dalam tabung yang sesuai dengan karakternya. Misalnya gasoline bakal mesuk ke nampan bersuhu 70 derajat celcius.
Minggu, 06 Juni 2010
Arah Kiblat Bergeser Akibat Gempa
Gempa bumi yang bertubi-tubi kemungkinan besar mengakibatkan pergeseran arah kiblat di sejumlah masjid di Indonesia. Alasannya, akibat gempa, tanah di Indonesia mengalami pergeseran sekitar tujuh centimeter per tahun.
Hal ini dikemukakan oleh pakar Gempa Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, Dr. Amien Widodo.
''Sangat mungkin terjadi pergeseran arah kiblat, karena akibat gempa ini ada pergeseran tanah di Indonesia sekitar tujuh centimeter per tahun,'' ungkap Amien Widodo saat seminar ancaman gempa di Surabaya dan sekitarnya di ruang rektorat ITS Senin (21/12).
Dijelaskan Amien, secara tektonik posisi Ka'bah tidak berubah tetapi akibat gempa, masjid di belahan bumi ini yang mengelilingi Ka’bah bisa bergerak dan berubah posisi. Artinya pusat kiblat yang berada di Ka’bah tidak terpengaruh oleh gempa seperti yang terjadi di Indonesia.
“Kalau ka'bahnya tidak terjadi pergeseran tetapi masjid di sekelilingnya yang berputar,” jelasnya.
Amien berharap agar daerah yang rawan gempa atau yang pernah dilanda bencana gempa untuk mengecek kembali posisi arah kiblat menggunakan kompas. Agar tidak terjadi keragu-raguan dalam menjalankan ibadah sholat.
“Bisa dilihat dengan kompas, kalau memang terjadi perubahan bisa dengan hanya menggeser shofnya 'kan,” tuturnya.
Dikonfirmasi terpisah, KH Abdushomad Buchori Ketua MUI Jatim mengatakan, pakar gempa harus melakukan penelitian terlebih dahulu di sejumlah wilayah yang pernah di terjang gempa. Sebab persoalan kiblat adalah urusan ibadah umat muslim yang tidak bisa hanya sekadar diberikan kata-kata mungkin atau tidak mungkin.
Sementara itu, Kepala Kantor Wilayah Departemen Agama Provinsi Jawa Tengah, Mashyudi, mengatakan bahwa arah kiblat seluruh masjid di provinsi ini akan diteliti dan yang posisinya telah sesuai akan diberi sertifikat. Menurut dia, proses sertifikasi sudah berjalan mulai tahun ini.
Kutipan:(rep/bj/ika – www.esqmagazine.com)
Deformasi Kerak Bumi
Dua abad lalu, jarak antara sejumlah monumen-monumen-survei di Yunani diukur dengan sangat akurat. Pada tahun 1988 team ilmiah mengukur kembali jarak-jarak tersebut, dan menemukan bahwa Yunani lebih panjang satu meter. Mereka juga mendapatkan bahwa Yunani sedang terpelintir (twisted), bagian ujung Selatan, Peloponnesus, bergerak ke Baratdaya. Penyebab pemanjangan dan pelintiran ini adalah tektonik lempeng. Afrika bergerak ke Utara, perlahan-lahan mendorong sebagian lantai laut Mediteran kebawah Yunani.
Gaya tektonik secara kontinu menekan, menarik, melengkungkan dan mematahkan batuan litosfir.
Sumber energi tektonik berasal dari energi panas bumi yang diubah menjadi energi mekanik oleh arus konveksi. Aliran konveksi sangat besar, batuan panas dalam mesosfir dan astenosfir pelahan-lahan menyeret dan melengkungkan litosfir secara kontinu yang akhirnya menyebabkan batuan terdeformasi, menjadi seperti yang kita lihat saat ini. Deformasi batuan litosfir terlalu lambat dan terlalu dalam untuk diamati. Contohnya lempeng India-Australia yang mendesak lempeng Eurasia, tercermin pada sesar Sumatra. Gerakannya tidak teramati tetapi hasilnya berupa Bukit-barisan dan seringnya terjadi gempa-bumi didaerah ini.
DEFORMASI BATUAN
Untuk mengetahui bagaimana dan faktor-faktor yang mempengaruhi batuan terdeformasi,
terpuntir, terlipat dan atau terpatahkan, yang berlangsung jauh dibawah kerak, dipelajari dalam laboratorium. Percobaan dilakukan terhadap contoh batuan yang dibentuk sebagai silinder atau kubus.
Tegasan (Stress) dan Regangan (strain)
Pengaruh tegasan terhadap batuan tergantung pada cara bekerja atau sifat tegasannya dan sifat fisik batuan yang terkena tegasan. Dalam membahas batuan metamorf telah dibicarakan adanya dua bentuk stress
Stress uniform menekan dengan besaran yang sama dari segala arah. Dalam batuan dinamakan confining stress karena setiap tubuh batuan dalam litosfir dibatasi oleh batuan disekitarnya dan ditekan secara merata (uniform) oleh berat batuan diatasnya.
Stress differensial menekan tidak dari semua jurusan dengan besaran yang sama. Dalam sistem ortogonal dapat diuraikan menjadi stress utama, yang maksimum, yang menengah dan yang paling kecil besarannya.
Biasanya differential stress ini yang mendeformasi batuan dan dikenal 3 jenis differential stress, tensional stress, compression stress dan shear stress.
Tensional stress, arahnya berlawanan pada satu bidang, dan sifatnya menarik (stretch) batuan.
Compressional stress arahnya berhadapan, memampat-kan atau menekan batuan.
Shear stress bekerja berlawanan arah, tidak dalam satu bidang, yang menyebabkan pergeseran dan translasi.
Uniform atau differensial stress yang menyebabkan terdeformasinya litosfir diakibatkan oleh gaya-gaya tektonik yang bekerja sepanjang waktu.
Batuan yang terkena stress mengalami regangan atau perubahan bentuk dan atau volume dalam keadaan padat yang disebut strain atau regangan
Tahap deformasi
1. Elastic deformation adalah deformasi sementara tidak permanen atau dapat kembali kebentuk awal (reversible). Begitu stress hilang, batuan kembali kebentuk dan volume semula. Seperti karet yang ditarik akan melar tetapi jika dilepas akan kembali ke panjang semula. Elastisitas ini ada batasnya yang disebut elastic limit, yang apabila dilampaui batuan tidak akan kembali pada kondisi awal. Di alam tidak pernah dijumpai batuan yang pernah mengalami deformasi elastis ini, karena tidak meninggalkan jejak atau bekas, karena kembali ke keadaan semula, baik bentuk maupun volumenya. Sir Robert Hooke (1635-1703) adalah orang pertama yang memperlihatkan hubungan antara stress dan strain yang sesuai dengan batuan Hukum Hooke mengatakan sebelum melampaui batas elastisitasnya hubungan stress dan strain suatu material adalah linier.
2. Ductile deformation merupakan deformasi dimana elastic limit dilampaui dan perubahan bentuk dan volume batuan tidak kembali.
3. Fracture tejadi apabila batas atau limit elastik dan ducktile deformasi dilampaui.Deformasi rekah (fracture deformation) dan lentur (ductile deformation) adalah sama, menghasilkan regangan (strain) yang tidak kembali ke kondisi semula.
Pengontrol Deformasi
Percobaan-percobaan di laboratorium menun-jukkan bahwa deformasi batuan, selain tergantung pada besarnya gaya yang bekerja, juga sifat fisika dan komposisi batuan serta lingkungan tektonik dan waktu.
Suhu
Makin tinggi suhu suatu benda padat semakin ductile sifatnya dan keregasannya makin berkurang. Misalnya pipa kaca tidak dapat dibengkokkan pada suhu udara, bila dipaksa akan patah, karena regas (brittle). Setelah dipanaskan akan mudah dibengkokkan. Demikian pula halnya dengan batuan. Di permukaan, sifatnya padat dan regas, tetapi jauh dibawah permukaan dimana suhunya tinggi, bersifat ducktile.
Waktu dan strain rate
Pengaruh waktu dalam deformasi batuan sangat penting. Kecepatan strain sangat dipengaruhi waktu. Strain yang terjadi bergantung pada berapa lama batuan dikenai stress. Kecepatan batuan untuk berubah bentuk dan volume disebut strain rate, yang dinyatakan dalam volume per unit volume per detik, di bumi berkisar antara 10-14/detik sampai 10-15/detik. Makin rendah strain rate batuan, makin besar kecenderungan terjadinya deformasi ducktile.
Pengaruh suhu, confining pressure dan strain rate pada batuan, seperti ciri pada kerak, terutama bagian atas dimana suhu dan confining pressure rendah tetapi strain rate tinggi, batuan cenderung regas (brittle) dan patah. Sedangkan bila suhu tinggi, confining pressure tinggi dan strain rate rendah batuan menjadi kurang regas dan lebih bersifat ducktile. Sekitar 15 km kebawah, batuan bersifat regas dan mudah patah. Dibawah 15 km batuan tidak mudah patah karena bersifat lebih ducktile. Kedalaman dimana sifat kerak berubah dari regas mulai menjadi ducktile disebut brittle-ductile transition.
Komposisi
Komposisi batuan berpengaruh pada cara deformasinya. Komposisi mempunyai dua aspek. Pertama, jenis kandungan mineral dalam batuan, beberapa mineral (seperti kwarsa, garnet dan olivin) sangat brittle, sedangkan lainnya (seperti mika, lempung, kalsit dan gypsum) bersifat ducktile.
Kedua, kandungan air dalam batuan mengurangi keregasannya dan memperbesar keducktilannya. Pengaruh air, memperlemah ikatan kimia mineral-mineral dan melapisi butiran-butiran mineral yang memperlemah friksi antar butir. Jadi batuan’basah’ cenderung lebih ducktile daripada batuan ‘kering’.
Batuan yang cenderung terdeformasi ducktile diantaranya batugamping, marmer, lanau, serpih, filit dan sekis. Sedangkan yang cenderung brittle daripada ductile, batupasir, kwarsit, granit, granodiorit dan gneiss.
STRUKTUR GEOLOGI
Deformasi pada kerak, yang kita amati saat ini adalah jejak deformasi yang telah terjadi beberapa ratus atau juta tahun yang lalu, dan dikenal sebagai struktur geologi.
Dalam struktur geologi, deformasi akibat gaya tektonik dikelompokkan sebagai struktur sekunder dan dibedakan dari struktur yang terbentuk pada saat atau sebelum batuan terbentuk yang dinamakan struktur primer. Yang termasuk dalam struktur primer adalah struktur-struktur pada batuan sedimen, seperti bidang perlapisan, lapisan bersusun (graded beding), lapisan silang siur (cross beding) dan jejak binatang. Sedangkan pada batuan beku adalah rekahan-rekahan yang terbentuk akibat dinginan, dinamakan kekar kolom (columnar joints). Arah rekahan-rekahan yang tegak lurus bidang pendinginan, permukaannya segi enam, struktur aliran pada lava dsb. Struktur sekunder yang terbentuk setelah batuan terbentuk, adalah lipatan (fold), kekar (joint) dan sesar (fault).
Jurus dan Kemiringan Bidang
Untuk mendiskripsi deformasi lapisan batuan, misalnya pada batuan sedimen, diperlukan posisi atau kedudukan garis atau bidang setelah mengalami deformasi. Telah kita ketahui bahwa sedimen semula diendapkan dalam posisi horizontal. Setelah mengalami deformasi posisinya berubah, misalnya terlipat, maka posisi limb antiklin atau sinklin tidak horizontal lagi. Posisi atau kedudukan bidang-bidang yang membentuk limb ini dinyatakan dalam jurus atau strike dan kemiringan atau dip, yang dipergunakan untuk menyatakan kedudukan semua bidang di alam.
Kemiringan adalah sudut terbesar antara bidang (miring) di alam dengan bidang horizontal dinyatakan dalam derajat. Bidang horizontal tidak mempunyai kemiringan, atau 00 dan bidang tegak 900. Jurus dan kemiringan dapat diukur ditempat dengan mempergunakan
kompas geologi. Kompas geologi dilengkapi dengan water pas, untuk membuat bidang horizontal dan klinometer untuk mengukur kemiringan bidang.Lipatan (fold)
Lipatan dapat merupakan pelengkungan lemah yang luas, bisa lebih dari ratusan kilometer sampai yang sangat ketat berskala mikroskopis.
Lipatan sangat mudah dilihat pada batuan berlapis dan merupakan hasil deformasi ducktile akibat kompresi dan shear stress. Pada strain rate sangat rendah dan diatas brittle-ducktile transition, batuan dapat terlipat meskipun dekat permukaan.
Geometri lipatan
Lipatan keatas, melengkung keatas atau cekung kearah bawah disebut antiklin. Kedua belah lereng antiklin saling menjauhi.
Dan sebaliknya yang melengkung kebawah, bagian bawahnya cembung dan lereng-lerengnya saling mendekati, disebut sinklin. Umumnya kedua bentuk ini berpasangan.
Lereng sebelah menyebelah antiklin atau sinklin disebut sayap (limb).
Puncaknya dinamakan crest dan titik terendah trough. Bidang simetri antara sayap disebut bidang sumbu (axial plane), dan garis potongnya dengan permukaan, yang melalui crest maupun trough disebut sumbu lipatan (fold axis).
Apabila sumbu lipatan tidak horizontal berarti lipatannya menunjam (plunging). Bentuk lipatan tidak selalu, tetapi apabila perlipatannya lebih intensif bentuknya lebih kompleks. Bila stress yang bekerja lebih kuat maka lipatan menjadi miring.
Sayap yang satu lebih landai dari pasangannya, atau dip nya tidak sama.
Apabila stress berlanjut, kemiringan bidang sumbunya mengecil hingga hampir horizontal.
Klasifikasi lipatan
Gaya tektonik yang sudah bekerja sejak ratusan juta tahun membuat kerak terlipat-lipat. Kadang-kadang sampai beberapa kali, tidak hanya sekali saja. Oleh karena itu struktur lipatan yang dihasilkannya sangat bervariasi dari yang sederhana sampai yang kompleks, baik bentuk maupun dimensinya. Dasar klasifikasinya ada beberapa, dan yang paling sederhana adalah kedudukan kedua belah sayapnya, kedudukan bidang sumbu dan keketatan lipatannya,
Sesar (fault)
Kadang-kadang deformasi berlangsung cukup cepat untuk diamati dan diukur. Untuk memudahkan deformasi kerak bumi yang teramati digolongkan dalam dua kelompok besar : gerakan mendadak yang melibatkan terjadinya rekahan, dimana blok-blok kerak tiba-tiba bergerak beberapa centimeter atau beberapa meter dalam hitungan menit atau jam. Dan gerak lamban serta bertahap termasuk deformasi ductile. Geraknya tetap, menerus tidak disertai hentakan. Gerakan mendadak melibatkan rekahan pada batuan regan (britle). Rekahan pada batuan dimana terjadi pergeseran sepanjang rekahan dinamakan sesar, patahan atau fault. Sekali rekahan mulai, timbul gesekan mengikuti pergeseran. Selanjutnya perlahan-lahan stress terkumpul atau tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar dapat mengatasinya. Kemudian mendadak terjadi lagi pergeseran. Jika stress tetap ada, perulangan penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali. Meskipun gerakan sesar besar sampai beberapa kilometer, tetapi jarak tersebut merupakan jumlah dari gerakan mendadak.
yang kecil-kecil. Setiap gerak mendadak dapat menimbulkan gempa. Pergerakan mendadak pada litosfir biasanya disertai gempa bumi.
Gerak relatif
Perdefinisi sesar adalah rekahan pada batuan yang mengalami pergerakan sejajar bidangnya.Umumnya tidak mungkin untuk mengetahui berapa besar gerak sebenarnya sepanjang sesar dan blok bagian mana yang bergerak dan blok yang diam, karena bergeraknya sudah berlangsung pada waktu lampau. Dalam klasifikasi pergeseran sesar dipergunakan pergeseran relatif, karena tidak tahu blok mana yang bergerak; dikatakan satu sisi sesar bergerak relatif terhadap sisi lainnya. Pergeseran salah satu sisi melalui bidang sesar membuat salah satu blok relatif naik, turun atau mendatar terhadap lainnya. Blok diatas bidang sesar disebut blok hanging wall sedangkan yang dibawah disebut blok foot wall, Gambar 9.6.
Klasifikasi sesar
Sesar diklasifikasi berdasarkan atas : dip bidang sesar dan arah gerak relatifnya, menjadi sesar normal, sesar naik (reverse fault atau thrust fault) dan sesar mendatar (strike slip fault).
Sesar normal
Sesar normal disebut juga sesar turun disebabkan oleh stress tensional yang seolah-olah menarik/memisahkan kerak. Seperti halnya juga bila kerak mengalami gaya dari bawah.
Sesar normal didefinisikan sebagai sesar yang hanging wallnya relatif turun terhadap foot wall. Atau sebaliknya, dapat dikatakan foot wall relatif naik terhadap hanging-wall,
Umumnya, dua atau lebih sesar normal dengan jurus sejajar dan kemiringan berlawanan membentuk segmen tinggian dan amblesan pada kerak.
Sesar normal banyak sekali dijumpai pada kerak bumi yang mengalami stress tensional.
Sesar naik (reverse fault) dan thrust fault
Sesar naik berkembang karena stress kompresional. Gerak pada sesar naik, blok hanging wall relatif naik terhadap blok foot wall. Sesar naik terjadi karena kerak memendek. Bila kemiringan bidang sesarnya lebih dinamakan sesar anjakan (thrust fault). Dan umumnyakecil dari 45 berasosiasi dengan perlipatan kuat, akibat gaya kompresi horizontal sangat kuat pada kerak bumi. Thrust fault berkembang dari lipatan yang kemudian tersesarkan. Thrust fault banyak dijumpai pada pegunungan lipatan.
Sesar mendatar (strike slip fault)
Sesar mendatar sering juga disebut sesar geser. Akibat bekerjanya shear stress gerak utama sesar ini adalah horizontal dan sejajar dengan bidang sesarnya.
Pergerakan lateralnya ditentukan dengan melihat bidang sesarnya. Bila pengamat berdiri didepan blok sesar yang bergerak kearah kanannya, maka sesar mendatar tersebut namanya sesar mendatar menganan atau sesar mendatar dextral.
Atau dikatakan juga right lateral slip fault. Dan sebaliknya bila blok didepan pengamat bergerak kekiri namanya sesar mendatar mengiri atau sesar mendatar sinister (left lateral slip fault).
Contoh sesar mendatar besar yang terkenal adalah sesar San Andreas di California Amerika dan di Indonesia, sesar Sumatra, sepanjang bagian Barat pulau Sumatra, sesar Palu-Koro di Sulawesi, sesar Sorong di Irian dan lainnya. Pada umumnya sesar mendatar besar merupakan batas lempeng, atau kejadiannya berkaitan dengan aktivitas pergerakan lempeng. Oleh karena itu kebanyakan masih aktif (masih bergerak sampai saat ini meskipun sangat lambat) seperti contoh diatas, keduanya masih aktif.
Meskipun geraknya tidak teramati, tetapi pengaruhnya jelas. Sepannjang sesar sering terjadi gempa bumi dan tanah longsor.
Sesar mendatar yang merupakan batas lempeng dan berkaitan dengan pemekaran lempeng namanya sesar transform, seperti yang terdapat di lantai samudra.
Sering kita jumpai dinding atau bidang rekahan, namun tidak dapat dengan segera mengetahui apakah pernah terjadi gerakan atau pergeseran sepanjang bidang tersebut atau tidak. Dengan kata lain kita tidak dapat menentukan apakah bidang tersebut akibat sesar.
Ada beberapa jejak yang ditimbulkan dan terekam oleh gesekan pada batuan yang tersesarkan. Diantaranya adalah gores-garis (slickensides), gesekan antara batuan yang keras, permukaannya menjadi halus dan licin disertai goresan-goresan dan striasi pada bidang sesar. Tidak semua sesar mempunyainya, atau sudah tidak tampak lagi karena tererosi. Kebanyakan gerak sesar menghancurkan batuan yang begesekan menjadi berbagai ukuran yang tidak beraturan besarnya, membentuk breksi sesar (fault breccia).
Breksi sesar dapat dengan mudah dibedakan dari breksi sedimenter karena fragmen dan matriksnya terdiri dari material yang sama. Biasanya fragmen dalam breksi sesar memperlihatkan arah yang sama dengan sesarnya.
Gejala lainnya adalah bergesernya lapisan batuan pada blok-blok yang tersesarkan.
Pergeseran lapisan disebut sebagai offset bidang perlapisan. Adanya offset bidang perlapisan mempermudah menentukan jenis sesar.
Kemudian, akibat adanya gesekan antar blok, lapisan sekitar sesar terseret dan terlipat, menjadikan lipatan-lipatan seretan (drag fold atau drag fault).
Selain itu masih ada beberapa gejala lain yang diakibatkan sesar dan sangat membantu dalam menentukan gerak relatif sesar.
Hubungan lipatan dan sesar
Lipatan dan sesar tidak selalu menerus. Sesar-sesar cenderung berhenti sebagai lipatan Lipatan, akan berhenti diujungnya yang makin mengecil,
Jika dua macam batuan terkena tegasan yang sama, yang regas (britle) akan terdeformasi sebagai rekahan atau tersesarkan, dan lainnya yang lentur (ductile) terdeformasi ductile. Hasilnya adalah sebuah lipatan monoklin,
Beberapa sesar anjakan (thrust fault), diawali oleh lipatan rebah yang karena tegasannya berlanjut, sayapnya yang terbalik tertarik kuat, teregangkan dan akhirnya patah menjadi sesar anjakan.
Kekar (joint)
Kekar atau joint adalah rekahan-rekahan pada batuan, lurus, planar dan tidak terjadi pergeseran.
Kekar umumnya terdapat sebagai rekahan tensional dan tidak ada gerak sejajar bidangnya.Kekar membagi-bagi batuan yang tersingkap menjadi blok-blok yang besarnya bergantung pada kerapatan kekarnya. Dan merupakan bentuk rekahan paling sederhana yang dijumpai pada hampir semua batuan. Biasanya terdapat sebagai dua set rekahan, yang perpotongannya membentuk sudut berkisar antara 45 sampai 90 derajat.
Kekar mungkin berhubungan dengan sesar besar atau oleh pengangkatan kerak yang luas, dapat tersebar sampai ribuan meter persegi luasnya. Umumnya pada batuan yang regas. Kebanyakan kekar merupakan hasil pembubungan kerak atau dari kompresi atau tarikan (tension) berkaitan dengan sesar atau lipatan.
Ada kekar tensional yang diakibatkan oleh pelepasan beban atau pemuaian batuan. Kekar kolom pada batuan volkanik terbentuk oleh tegasan yang terjadi ketika lava mendingin dan mengkerut.
Pada lapisan-lapisan sedimen terutama batupasir, sering terdapat kekar-kekar yang bervariasi arahnya. Rekahan ini terbentuk selama penimbunan dan litifikasi yang akan tetap tertutup selama tertimbun dikedalaman. Karena erosi dan tersingkap, sedikit pendinginan dan kompresi relief memungkinkan rekahan agak terbuka.
Pada beberapa daerah kekar mengontrol pola aliran sungai, terutama aliran-aliran sekundernya.
Kekar juga mempunyai nilai ekonomis. Dapat memperbesar permeabilitas yang penting bagi migrasi dan menampung air tanah dan minyak bumi.
Analisa kekar sangat diperlukan dalam eksplorasi dan
pengembangan sumber daya alam. Rekahan-rekahan mengontrol endapan mineral, tembaga, timbal, seng, merkuri, perak, mas dan tungsten.
Larutanhidrotermal yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku mengalir sepanjang kekar-kekar dan mengendapkan mineral-mineral sepanjang dinding kekar, membentuk urat-urat mineral (mineral veins).
Konstruksi besar, seperti bendungan, sangat perlu memperhatikan sistem kekar pada batuan. Selain mempengaruhi daya dukung batuan, kekar juga dapat menimbulkan masalah kebocoran.
Dalam penambangan batuan, marmer, granit dll, sistem kekarlah yang menentukan berapa besar blok batuan yang dapat ditambang. Dan adanya kekar-kekar akan mengurangi peledakan yang diperlukan.
Deformasi batuan dan cebakan minyak-bumi
Cebakan minyak bumi atau lebih sering dikatakan reservoir minyak bumi tidaklah berupa sebuah kolam atau danau yang penuh dengan minyak. Tetapi suatu bentuk tubuh batuan dimana minyak bumi memenuhi seluruh ruang pori-porinya. Minyak dan gas bumi terdapat bersamaan.
Kebanyakan reservoir minyak dan gas bumi yang besar-besar di dunia disebabkan oleh deformasi batuan
Agar satu tubuh batuan dapat bertindak sebagai reservoir, harus memenuhi beberapa syarat.
1. Adanya batuan induk (source rock) yang kaya akan material organik, seperti serpih yang menghasilkan minyak. Serpih umumnya mengandung material organik dari tumbuhan dan binatang yang mati dan dapat menjadi batuan induk. Perubahan material organik menjadi minyak dan gas terjadi secara spontan saat serpih tertimbun dan pengaruh gradient panas bumi, suhu batuan induk naik.
2. Harus ada batuan reservoir yang porous dan permeabel agar minyak dapat meresap masuk dari batuan induk.
3. Dalam batuan reservoir minyak akan terapung keatas permukaan air dan tidak akan terperang-kap jika batuan reservoir tidak ditutupi oleh lapisan penutup, batuan impermeabel (roof-rock)
4. Sebagai halnya air tanah dapat mengalir kesamping, minyak dapat mengalir dan keluar. Reservoir dan batuan penutup harus membentuk sebuah perangkap agar minyak tidak terdesak keluar oleh air tanah. Perangkapnya dapat berupa perangkap struktur, antiklin atau sesar dan perangkap stratigrafi, ketidak selarasan atau perubahan fasies sedimen.
5. Dan yang penting, deformasi yang membentuk perangkap harus sudah ada sebelum minyak dan gas terlepas keluar dari batuan reseroir. Hal ini penting karena perubahan material organik menjadi minyak segera setelah tertimbun. Jika perangkap terjadi lama setelah pembentukan minyak, maka tidak akan ada akumulasi minyak.
Perangkap minyak yang besar-besar di Timur tengah (Saudi Arabia, Kuwait, Irak dll.) adalah perangkap struktur. Deformasi yang membentuk perangkap ini akibat pergerakkan tektonik lempeng. Pada saat yang tepat batuan sedimen di Timur tengah terdeformasi oleh kompresi akibat desakan Afrika terhadap Asia.