Kontras batuan sedimen silisiklastik dan
Kontras batuan sedimen silisiklastik
dan karbonat dalam karakteristik
reservoar?
Harman Dwi Rachmadhan*
Batuan sedimen
Batuan sedimen atau batuan yang terbentuk hasil rombakan batuan
sebelumnya yang menempati 75% dari permukaan bumi.
berdasarkan persebarannya tipe batuan sedimen dibagi menjadi
batupasir, konglomerat yang merupakan detritus kasar menempati
11%, batulanau, lumpur, dan batulempung detritus halus sebesar
75%, dan batugamping serta dolomit menempati 13%.
Pengantar
Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material
karbonat lebih dari 50% yang tersusun atas partikel karbonat klastik
yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung
(Rejers & Hsu, 1986). Bates & Jackson (1987) mendefinisikan batuan
karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah mineral
karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50%. Sedangkan
batugamping menurut definisi Reijers &Hsu (1986) adalah batuan
yang mengandung kalsium karbonat hingga 95%. Sehingga tidak
semua batuan karbonat adalah batugamping.
Silisiklastik (siliciclastic) berasal dari kata silici dan clastic. Clast
berasal dari Bahasa Yunani klastos yang artinya pecahan. Terminologi
ini dipakai untuk fragmen pecahan dalam batuan sedimen, disebut
juga butiran asal darat (terrigenous grain). Kebanyakan sedimen asal
darat tersusun atas silika, sehingga batuan yang tersusun oleh butiran
semacam itu disebut dengan silisiklastik. Batuan sedimen silisiklastik
(klastik) tersusun dari butiran-butiran yang berasal dari transportasi
dan pengendapan batuan yang telah ada sebelumnya (pre-existing
rocks) dalam suatu lingkungan pengendapan.
Aplikasi Petrologi Silisiklastik Dan Karbonat
Batuan Reservoir adalah wadah permukaan yang diisi dan dijenuhi
oleh minyak dan gas bumi. Ruangan penyimpanan minyak dalam
reservoir berupa rongga-rongga atau pori-pori yang rendah. Setiap
batuan dapat bertindak sebagai batuan reservoir asal mempunyai
kemampuan untuk menyimpan dan melepaskan minyak bumi. Dalam
hal ini batuan reservoir harus menyandang dua sifat fisik penting
yaitu harus mempunyai porositas yang memberikan kemampuan
untuk menyimpan, dan juga kelulusan atau permeabilitas. Jadi secara
singkat dapat disebut bahwa batuan reservoir harus berongga-rongga
atau berpori-pori yang berhubungan. Porositas dan permeabilitas
sangat erat hubungannya, sehingga dapat dikatakan permeabilitas
tidak mungkin tanpa adanya porositas, walaupun sebaliknya belum
tentu demikian. Batuan dapat bersifat porous tetapi tidak permeabel.
Perbedaan antara porositas dan permeabilitas adalah bahwa
porositas menentukan jumlah cairan yang terdapat, sedangkan
permeabilitas menentukan jumlahnya yang dapat diproduksikan.
Syarat-syarat untuk disebut reservoir minyak bumi adalah
Batuan yang menyandang sifat porositas dan permeabilitas yang baik
adalah batupasir dan karbonat (batugamping dan dolomit). Karena
itu minyak dan gas bumi 61% didapat dari batupasir, 39% dari batuan
karbonat dan sisanya 1% dari reservoir lain, misalnya rekahanrekahan pada batuan beku.
Kontras propertis batuan berdasarkan ukuran dan sortasi
Batuan sedimen silisiklastik memiliki beberapa perbedaan dengan
batuan karbonat karna proses sedimentasi dan proses proses
diagenesa yang berbeda, secara garis besar dapat dilihat dari
propertis batuan dalam hal ini ukuran dan sortasinya.
Silisiklastik
-
Menunjukkan bukti transportasi yang dapat dilihat dari
ukuran butir, deposisi dan kematangan tektur.
Kedua hal diatas akan berhubungan dengan porositas,
bentuk poros dan permeabilitas
Setelah proses diagenesa porositas dan permeabilitas akan
mengikuti pada saat pengendapan batuan.
Carbonat
-
Tergantung dari kondisi lingkungan dan produktifitas organik
pada daerah pengendapan
Ukuran butir dan bentuk butiran saat pengendapan tidak
berpengaruh pada nilai porositas dan permeabilitas
Proses – proses diagenesa sangat berpengaruh mengubah
tekstur maupun tekstur pengendapan
Asal-usul sedimen dan lingkungan pengendapan
Sedimen batuan silisiklastik umumnya berasal dari luar cekungan
tempat pengendapan batuan yang ditransportasikan ke dalam
cekungan. Mekanisme transportasinya dapat melalui angin, arus
sungai, arus pasang surut, gelombang, aliran massa, longsoran es, dan
arus turbit (Tucker, 1991).
Mekanisme pengendapan batuan silisiklastik
Berbeda halnya dengan sedimen batuan karbonat yang pada
umumnya diendapkan di atau dekat dengan tempat asal
pembentukannya. Lebih dari 90% sedimen karbonat yang ditemukan
saat ini dianggap terbentuk secara biologi dan pada lingkungan laut
(Milliman, 1974; Wilson, 1975; Sellwood, 1978; Tucker & Wright,
1990).
Distribusi dari kebanyakan sedimen karbonat dipengaruhi oleh
kondisi lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan dari organisme
penghasil kalsium karbonat. Parameter ini termasuk temperatur,
salinitas, dan kehadiran sedimen silisiklastik (Lees, 1975).
Kebanyakan koral dan organisme reef sensitif terhadap kedalaman
dan cahaya, sehingga produksi karbonat maksimum umumnya
tercapai pada kedalaman 10 m pertama lingkungan laut (Schlager,
1992). Oleh karena itu, secara umum sedimen karbonat awalnya
terbentuk dan terendapkan di perairan laut dangkal.
Lingkungan pengendapan batuan karbonat terutama di laut tropis
dengan kondisi air dangkal, hangat, dan bersih. Kondisi ini dapat
ditemukan di utara dan selatan khatulistiwa antara garis lintang 30
derajat utara dan selatan. Sedangkan untuk batuan silisiklastik tidak
terpengaruh iklim, dapat ditemukan dimana-mana, melimpah di
semua kedalaman, baik di air tawar maupun lingkungan laut.
Mekanisme pengendapan batuan karbonat
Kontrol biologis terhadap tekstur dan fabrik sedimen
Pembentukan batuan karbonat banyak didominasi oleh aktifitas
organisme karna hal tersebut sedimen karbonat memiliki perbedaan
yang cukup unik dibanding silisiklastik dilihat dari analisis tekstur dan
fabrik pada sedimen dan batuan karbonat.
Ukuran dan sorting sedimen silisiklastik umumnya dapat dijadikan
indikator jenis dan besar energi fisik (seperti angin, gelombang, arus,
dan intensitasnya) yang mempengaruhi tekstur sedimen di lokasi
pengendapan (Folk, 1968). Ukuran dan sorting dalam sedimen
karbonat, lebih dipengaruhi oleh populasi dari organisme pembentuk
partikel, juga kekhasan ultrastruktur organismenya.
Parameter tekstur dan fabrik lainnya, seperti roundness, juga
dipengaruhi oleh kontrol biologis. Roundness dalam butiran
silisiklastik dipercaya dapat menjadi indikator dari jarak transportasi
sedimen dan atau intensitas proses fisis yang terjadi di lokasi
pengendapan (Blatt, Middleton, & Murray, 1972). Roundness butiran
karbonat mungkin dikontrol oleh bentuk asal dari organisme
penyusun butiran tersebut (contohnya kebanyakan Foraminifera
berbentuk bundar).
Sayatan batuan sedimen silisiklastik
Gambar:https://wwwf.imperial.ac.uk/earthscienceandengineering/r
ocklibrary/viewrecord.php?cID=5494&showimages=1
Sayatan batuan sedimen karbinat dengan kehadiran foraminifera
Gambar: http://www.amuzigi.com/2016/01/petrografi-batuansedimen-karbonat.html
Komposisi Butiran
Kerangka organisme maupun pecahan pecahan test foraminifera
menyusun sebagian besar sedimen karbonat yang diendapkan di
lingkungan laut dangkal. Sehingga, komposisi butiran sedimen dan
batuan karbonat secara langsung dapat menginterpretasikan
lingkungan pengendapannya karena kurangnya transportasi dalam
karbonat dan komponen butiran terdiri dari sisa organisme dari
lingkungan pengendapannya.
Penentuan organisme penyusun butiran berdasarkan strukturnya
yang khas dan unik adalah kunci utama dalam merekonstruksi
lingkungan sekuen karbonat (Bathurst, 1975).
Sedangkan, komposisi butiran batuan silisiklastik terkait dengan asal
atau origin dari sedimen, iklim, aktifitas tektonik dari suplay sedimen,
daripada kondisi di lokasi pengendapan (Krynine, 1941; Folk, 1954;
Pettijohn, 1957; Blatt, 1982).
Porositas
porositas batuan karbonat dikarnakan terbentuk dari organisme akan
lebih kompleks dibanding silisiklastik (Choquette & Pray, 1970; Lucia,
1995b). Kompleksitas tersebut merupakan hasil dari asal biologis
yang luar biasa dari sedimen karbonat dan proses diagenesis yang
dialaminya.
Karbonat bisa memiliki besar porositas sedimen sekitar 40% – 70%.
Namun, akibat diagenesis yang dialami, porositas batuan umumnya
hanya sebagian kecil dari porositas awal yaitu 5% – 15%. Pada batuan
silisiklastik, porositas sedimennya sekitar 25% – 40% dan porositas
batuan bisa mencapai setengah atau lebih dari porositas awal sekitar
15% – 30%.
Tipe porositas akhir pada batuan karbonat bervariasi tergantung
pada organisme penyusun dan proses diagenesis yang dialaminya.
Sedangkan pada silisiklastik, tipe porositas umumnya interpartikel.
Pada karbonat, ukuran pori umumnya menunjukkan sedikit
hubungan dengan ukuran partikel sedimen dan sorting. Berbeda
dengan silisiklastik yang ukuran porinya terkait erat dengan packing
dan sorting.
Porositas batuan karbonat berdasarkan aktifitas organisme
Tekstur yang menentukan porositas batuan sedimen silisiklastik
Sekuen stratigrafi
Batuan sedimen silisiklastik dan karbonat dibagi berdasarkan
permukaan yang merupakan respon terhadap perubahan muka air
laut. Perbedaan dalam sekuen stratigrafi disebabkan karena
aku ulasi kar o at e deru g ter e tuk se ara i -pla e ,
sedangkan silisiklastik ditransportasikan ke dalam cekungan
pengendapan.
Laju produksi karbonat terbesar berada dekat permukaan air laut
karena terkait dengan fotosintesis, jadi bergantung pada kedalaman
air laut. Fasies dan fabrik karbonat dapat dijadikan sebagai indikator
posisi muka air laut.
dan karbonat dalam karakteristik
reservoar?
Harman Dwi Rachmadhan*
Batuan sedimen
Batuan sedimen atau batuan yang terbentuk hasil rombakan batuan
sebelumnya yang menempati 75% dari permukaan bumi.
berdasarkan persebarannya tipe batuan sedimen dibagi menjadi
batupasir, konglomerat yang merupakan detritus kasar menempati
11%, batulanau, lumpur, dan batulempung detritus halus sebesar
75%, dan batugamping serta dolomit menempati 13%.
Pengantar
Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material
karbonat lebih dari 50% yang tersusun atas partikel karbonat klastik
yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung
(Rejers & Hsu, 1986). Bates & Jackson (1987) mendefinisikan batuan
karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah mineral
karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50%. Sedangkan
batugamping menurut definisi Reijers &Hsu (1986) adalah batuan
yang mengandung kalsium karbonat hingga 95%. Sehingga tidak
semua batuan karbonat adalah batugamping.
Silisiklastik (siliciclastic) berasal dari kata silici dan clastic. Clast
berasal dari Bahasa Yunani klastos yang artinya pecahan. Terminologi
ini dipakai untuk fragmen pecahan dalam batuan sedimen, disebut
juga butiran asal darat (terrigenous grain). Kebanyakan sedimen asal
darat tersusun atas silika, sehingga batuan yang tersusun oleh butiran
semacam itu disebut dengan silisiklastik. Batuan sedimen silisiklastik
(klastik) tersusun dari butiran-butiran yang berasal dari transportasi
dan pengendapan batuan yang telah ada sebelumnya (pre-existing
rocks) dalam suatu lingkungan pengendapan.
Aplikasi Petrologi Silisiklastik Dan Karbonat
Batuan Reservoir adalah wadah permukaan yang diisi dan dijenuhi
oleh minyak dan gas bumi. Ruangan penyimpanan minyak dalam
reservoir berupa rongga-rongga atau pori-pori yang rendah. Setiap
batuan dapat bertindak sebagai batuan reservoir asal mempunyai
kemampuan untuk menyimpan dan melepaskan minyak bumi. Dalam
hal ini batuan reservoir harus menyandang dua sifat fisik penting
yaitu harus mempunyai porositas yang memberikan kemampuan
untuk menyimpan, dan juga kelulusan atau permeabilitas. Jadi secara
singkat dapat disebut bahwa batuan reservoir harus berongga-rongga
atau berpori-pori yang berhubungan. Porositas dan permeabilitas
sangat erat hubungannya, sehingga dapat dikatakan permeabilitas
tidak mungkin tanpa adanya porositas, walaupun sebaliknya belum
tentu demikian. Batuan dapat bersifat porous tetapi tidak permeabel.
Perbedaan antara porositas dan permeabilitas adalah bahwa
porositas menentukan jumlah cairan yang terdapat, sedangkan
permeabilitas menentukan jumlahnya yang dapat diproduksikan.
Syarat-syarat untuk disebut reservoir minyak bumi adalah
Batuan yang menyandang sifat porositas dan permeabilitas yang baik
adalah batupasir dan karbonat (batugamping dan dolomit). Karena
itu minyak dan gas bumi 61% didapat dari batupasir, 39% dari batuan
karbonat dan sisanya 1% dari reservoir lain, misalnya rekahanrekahan pada batuan beku.
Kontras propertis batuan berdasarkan ukuran dan sortasi
Batuan sedimen silisiklastik memiliki beberapa perbedaan dengan
batuan karbonat karna proses sedimentasi dan proses proses
diagenesa yang berbeda, secara garis besar dapat dilihat dari
propertis batuan dalam hal ini ukuran dan sortasinya.
Silisiklastik
-
Menunjukkan bukti transportasi yang dapat dilihat dari
ukuran butir, deposisi dan kematangan tektur.
Kedua hal diatas akan berhubungan dengan porositas,
bentuk poros dan permeabilitas
Setelah proses diagenesa porositas dan permeabilitas akan
mengikuti pada saat pengendapan batuan.
Carbonat
-
Tergantung dari kondisi lingkungan dan produktifitas organik
pada daerah pengendapan
Ukuran butir dan bentuk butiran saat pengendapan tidak
berpengaruh pada nilai porositas dan permeabilitas
Proses – proses diagenesa sangat berpengaruh mengubah
tekstur maupun tekstur pengendapan
Asal-usul sedimen dan lingkungan pengendapan
Sedimen batuan silisiklastik umumnya berasal dari luar cekungan
tempat pengendapan batuan yang ditransportasikan ke dalam
cekungan. Mekanisme transportasinya dapat melalui angin, arus
sungai, arus pasang surut, gelombang, aliran massa, longsoran es, dan
arus turbit (Tucker, 1991).
Mekanisme pengendapan batuan silisiklastik
Berbeda halnya dengan sedimen batuan karbonat yang pada
umumnya diendapkan di atau dekat dengan tempat asal
pembentukannya. Lebih dari 90% sedimen karbonat yang ditemukan
saat ini dianggap terbentuk secara biologi dan pada lingkungan laut
(Milliman, 1974; Wilson, 1975; Sellwood, 1978; Tucker & Wright,
1990).
Distribusi dari kebanyakan sedimen karbonat dipengaruhi oleh
kondisi lingkungan yang cocok untuk pertumbuhan dari organisme
penghasil kalsium karbonat. Parameter ini termasuk temperatur,
salinitas, dan kehadiran sedimen silisiklastik (Lees, 1975).
Kebanyakan koral dan organisme reef sensitif terhadap kedalaman
dan cahaya, sehingga produksi karbonat maksimum umumnya
tercapai pada kedalaman 10 m pertama lingkungan laut (Schlager,
1992). Oleh karena itu, secara umum sedimen karbonat awalnya
terbentuk dan terendapkan di perairan laut dangkal.
Lingkungan pengendapan batuan karbonat terutama di laut tropis
dengan kondisi air dangkal, hangat, dan bersih. Kondisi ini dapat
ditemukan di utara dan selatan khatulistiwa antara garis lintang 30
derajat utara dan selatan. Sedangkan untuk batuan silisiklastik tidak
terpengaruh iklim, dapat ditemukan dimana-mana, melimpah di
semua kedalaman, baik di air tawar maupun lingkungan laut.
Mekanisme pengendapan batuan karbonat
Kontrol biologis terhadap tekstur dan fabrik sedimen
Pembentukan batuan karbonat banyak didominasi oleh aktifitas
organisme karna hal tersebut sedimen karbonat memiliki perbedaan
yang cukup unik dibanding silisiklastik dilihat dari analisis tekstur dan
fabrik pada sedimen dan batuan karbonat.
Ukuran dan sorting sedimen silisiklastik umumnya dapat dijadikan
indikator jenis dan besar energi fisik (seperti angin, gelombang, arus,
dan intensitasnya) yang mempengaruhi tekstur sedimen di lokasi
pengendapan (Folk, 1968). Ukuran dan sorting dalam sedimen
karbonat, lebih dipengaruhi oleh populasi dari organisme pembentuk
partikel, juga kekhasan ultrastruktur organismenya.
Parameter tekstur dan fabrik lainnya, seperti roundness, juga
dipengaruhi oleh kontrol biologis. Roundness dalam butiran
silisiklastik dipercaya dapat menjadi indikator dari jarak transportasi
sedimen dan atau intensitas proses fisis yang terjadi di lokasi
pengendapan (Blatt, Middleton, & Murray, 1972). Roundness butiran
karbonat mungkin dikontrol oleh bentuk asal dari organisme
penyusun butiran tersebut (contohnya kebanyakan Foraminifera
berbentuk bundar).
Sayatan batuan sedimen silisiklastik
Gambar:https://wwwf.imperial.ac.uk/earthscienceandengineering/r
ocklibrary/viewrecord.php?cID=5494&showimages=1
Sayatan batuan sedimen karbinat dengan kehadiran foraminifera
Gambar: http://www.amuzigi.com/2016/01/petrografi-batuansedimen-karbonat.html
Komposisi Butiran
Kerangka organisme maupun pecahan pecahan test foraminifera
menyusun sebagian besar sedimen karbonat yang diendapkan di
lingkungan laut dangkal. Sehingga, komposisi butiran sedimen dan
batuan karbonat secara langsung dapat menginterpretasikan
lingkungan pengendapannya karena kurangnya transportasi dalam
karbonat dan komponen butiran terdiri dari sisa organisme dari
lingkungan pengendapannya.
Penentuan organisme penyusun butiran berdasarkan strukturnya
yang khas dan unik adalah kunci utama dalam merekonstruksi
lingkungan sekuen karbonat (Bathurst, 1975).
Sedangkan, komposisi butiran batuan silisiklastik terkait dengan asal
atau origin dari sedimen, iklim, aktifitas tektonik dari suplay sedimen,
daripada kondisi di lokasi pengendapan (Krynine, 1941; Folk, 1954;
Pettijohn, 1957; Blatt, 1982).
Porositas
porositas batuan karbonat dikarnakan terbentuk dari organisme akan
lebih kompleks dibanding silisiklastik (Choquette & Pray, 1970; Lucia,
1995b). Kompleksitas tersebut merupakan hasil dari asal biologis
yang luar biasa dari sedimen karbonat dan proses diagenesis yang
dialaminya.
Karbonat bisa memiliki besar porositas sedimen sekitar 40% – 70%.
Namun, akibat diagenesis yang dialami, porositas batuan umumnya
hanya sebagian kecil dari porositas awal yaitu 5% – 15%. Pada batuan
silisiklastik, porositas sedimennya sekitar 25% – 40% dan porositas
batuan bisa mencapai setengah atau lebih dari porositas awal sekitar
15% – 30%.
Tipe porositas akhir pada batuan karbonat bervariasi tergantung
pada organisme penyusun dan proses diagenesis yang dialaminya.
Sedangkan pada silisiklastik, tipe porositas umumnya interpartikel.
Pada karbonat, ukuran pori umumnya menunjukkan sedikit
hubungan dengan ukuran partikel sedimen dan sorting. Berbeda
dengan silisiklastik yang ukuran porinya terkait erat dengan packing
dan sorting.
Porositas batuan karbonat berdasarkan aktifitas organisme
Tekstur yang menentukan porositas batuan sedimen silisiklastik
Sekuen stratigrafi
Batuan sedimen silisiklastik dan karbonat dibagi berdasarkan
permukaan yang merupakan respon terhadap perubahan muka air
laut. Perbedaan dalam sekuen stratigrafi disebabkan karena
aku ulasi kar o at e deru g ter e tuk se ara i -pla e ,
sedangkan silisiklastik ditransportasikan ke dalam cekungan
pengendapan.
Laju produksi karbonat terbesar berada dekat permukaan air laut
karena terkait dengan fotosintesis, jadi bergantung pada kedalaman
air laut. Fasies dan fabrik karbonat dapat dijadikan sebagai indikator
posisi muka air laut.