6 BAB II STUDI PUSTAKA II.1 Batubara II.1.1 Pengertian Batubara Batubara adalah batuan sedimen organik (padatan) yang dapat terbakar, berasal dari tumbuhan, berwarna coklat sampai hitam. Pada waktu pengendapannya terjadi proses fisika dan kimia sehingga mengakibatkan pengkayaan kandungan karbonnya. Selain itu batubara mengandung bahan non-organik yang terdiri atas bermacam-macam mineral, terutama mineral-mineral lempung, karbonat, sulfida, silikat dan mineral-mineral lainnya yang jumlahnya sedikit (Tory, 2006). II.1.2 Asal Mula (Genesa) Pembentukan Gambut Gambut merupakan batuan sedimen organik tidak padat yang dapat terbakar dan berasal dari sisa-sisa hancuran atau bagian tumbuhan yang terhumifikasi dalam kondisi tertutup udara. Gambut memiliki kandungan air lebih dari 75% (berat) dan kandungan mineral kurang dari 50% (kering). Tumbuhnya rawa gambut (moor) merupakan salah satu faktor penting terhadap pembentukan gambut (Haris, 2005). Pembentukan rawa gambut dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu : 1. Evolusi tumbuhan 2. Iklim 3. Geografi dan struktur daerah Tumbuhan merupakan elemen terpenting pembentuk batubara, tumbuhan yang tumbang dan terawetkan dalam air akan membentuk rawa gambut. Evolusi tumbuh-tumbuhan akan menghasilkan batubara yang berbeda-beda sesuai dengan jenis tumbuhan yang hidup pada masa tersebut. Iklim mengendalikan baik kecepatan perkembangan tumbuh-tumbuhan, jenisnya, maupun kecepatan dekomposisi tumbuh-tumbuhan. Iklim subtropis maupun tropis yang lembab merupakan iklim yang cocok untuk perkembangan rawa hutan. Iklim ini dicirikan oleh kecepatan akumulasi dan dekomposisi tumbuhan yang tinggi. Geografi dan 7 struktur daerah akan menentukan perubahan gambut menjadi batubara, syarat- syarat terubahnya gambut antara lain : 1. Kenaikan air secara lambat 2. Perlindungan rawa 3. Energi relief yang rendah Jika muka air tanah terlalu cepat naik maka kondisi akan berubah menjadi limnik atau terjadi pengendapan marine. Sebaliknya apabila muka air tanah terlalu lambat naik maka sisa-sisa tumbuhan yang terendapkan akan teroksidasi. Energi relief yang rendah akan menjaga gambut agar tidak tererosi sehingga akan tetap berada di daerah cekungan dan terkompaksi membentuk batubara (Haris, 2005). II.1.3 Pembentukan Batubara II.1.3.1 Penyebab Pembentukan Batubara Proses pembatubaraan terutama disebabkan oleh naiknya temperatur dan tekanan. Pengaruh temperatur sangat dominan disebabkan sering ditemukan adanya intrusi- intrusi batuan beku yang berdekatan dengan lapisan batubara dengan peringkat tinggi (antrasit) karena terjadi kontak metamorfisme. Kenaikan peringkat batubara juga dapat diamati pada kedalaman yang lebih besar (Hukum Hilt) yang disebabkan oleh kenaikan temperatur akibat bertambahnya kedalaman. Menurut Hilt kecepatan peningkatan peringkat bergantung juga pada gradien geothermal (Haris, 2005). Tekanan akan memberikan pengaruh yang berarti jika temperatur pembatubaraan tinggi. Tekanan makin tinggi maka proses pembatubaraan akan semakin cepat terutama pada daerah-daerah yang terlipatkan dan terpatahkan. Faktor iklim suatu wilayah berdasarkan posisi/letak geografisnya berpengaruh pada jenis flora yang tumbuh di wilayah tersebut. Semakin hangat dan basah suatu iklim, akan semakin subur pula tanaman (tumbuhan) yang tumbuh. Hal ini diperlihatkan oleh adanya rawa-rawa hutan kayu di daerah tropis dan sub-tropis, sedangkan di daerah sedang dan dingin didominasi oleh rawa-rawa dengan 8 tumbuhan ilalang dan lumut. Faktor iklim tidak saja mempengaruhi pertumbuhan suatu tanaman, tetapi juga tingkat pelapukannya. Beberapa persyaratan untuk perkembangan endapan gambut meliputi antara lain : ™Kesetimbangan geotektonik yang akan menyeimbangkan permukaan air dan permukaan gambut; ™Pasokan (supply) sedimen sungai harus tidak berlebihan, agar pembentukan gambut berjalan lancar. II.1.3.2 Tahap Biokimia Peatification atau penggambutan meliputi perubahan mikrobial dan kimia (biochemical coalification). Alterasi paling kuat dengan kondisi tertutup oksigen terjadi pada permukaan gambut sampai dengan kedalaman 0,5 meter yang dikenal dengan istilah peatigenic layer. Pada bagian ini bakteri aerobik, actinomyces, dan fungi mempunyai peranan aktif. Dengan bertambahnya kedalaman, organisme- organisme ini mulai digantikan oleh bakteri anaerobik sampai kedalaman 10 meter, di bawahnya tidak terdapat kehidupan mikrobial dimana hanya terjadi perubahan kimia terutama kondensasi primer, polimerisasi, dan reaksi reduksi (Haris, 2005). Proses terpenting selama peatification adalah pembentukan substansi humik. Humifikasi ini terdorong oleh adanya suplai oksigen, kenaikan temperatur gambut, dan lingkungan alkali. Selanjutnya derajat humifikasi tidak bergantung pada kedalaman akan tetapi bergantung pada fasies. Pada profil gambut bagian permukaan kandungan karbon akan bertambah cepat dengan bertambahnya kedalaman sehingga substan yang kaya akan oksigen di permukaan (selulose dan hemiselulose) terdekomposisi oleh mikrobiologi yang menyebabkan pengkayaan lignin yang kaya karbon dan terbentuknya asam humin. Sebaliknya akibat kenaikan tekanan maka kandungan air berkurang cepat sehingga kandungan air dapat digunakan sebagai indikator diagenesa yang baik pada gambut. Selain itu munculnya selulosa bebas (tak bercampur dengan lignin) juga merupakan indikator diagenesa gambut yang baik. 9 Menurut Cook (1992) tahap biokimia akan menentukan komposisi maseral batubara (coal type). Komposisi maseral batubara berhubungan dengan jenis material yang berasal dari tumbuhan dan perubahan selama pemisahan material tersebut pada tahap biokimia dan tidak tergantung dari tahap kimia-fisika (Haris, 2005). Tahap biokimia merupakan tahap awal dalam pembentukan batubara yang dimulai dari penghancuran bahan (material) pembentuk batubara oleh bakteri sampai terbentuknya gambut (lignit) (Rifin, 1998). Bahan (material) penghancuran akumulasi gambut Bakteri Dalam tahap ini diperlukan suatu kondisi lingkungan kehidupan tertentu, yaitu lingkungan berkondisi rawa dimana bakteri penghancur dapat hidup. II.1.3.3 Tahap Geokimia Proses pembatubaraan geokimia adalah perkembangan gambut menjadi lignit, sub-bituminous, bituminous, antrasit, sampai metaantrasit. Tahapan yang dicapai oleh batubara dalam deret pembatubaraan ini disebut sebagai peringkat batubara. Pada tahap pembatubaraan ini yang berperan adalah temperatur, tekanan, dan waktu yang mendukung perubahan-perubahan struktur kimia dan fisika (Haris, 2005). Tekanan yang bertambah besar pada proses pembatubaraan akan menyebabkan penurunan porositas dan meningkatnya anisotropy. Sifat porositas dan anisotropi ini paralel dengan bidang perlapisan dan bisa dikorelasikan dengan tekanan overburden.