ANALISIS LINGKUNGAN PENGENDAPAN DAN KUALITAS BATUBARA DI PIT J, DAERAH PINANG, SANGATTA, KABUPATEN KUTAI TIMUR, PROPINSI KALIMANTAN TIMUR TUGAS AKHIR B Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh: MUHAMMAD DEDE ARYADHI NIM: 120 06 013 PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2011 i
LEMBAR PENGESAHAN ANALISIS LINGKUNGAN PENGENDAPAN DAN KUALITAS BATUBARA DI PIT J, DAERAH PINANG, SANGATTA, KABUPATEN KUTAI TIMUR, PROPINSI KALIMANTAN TIMUR TUGAS AKHIR B Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Bandung, 28 Juni 2011 Penulis, Muhammad Dede Aryadhi NIM: 120 06 013 Menyetujui, Dosen Pembimbing Ir. Theopilus Matasak NIP: 19470422 197401 1 001 ii
SARI Lokasi penelitian berada di wilayah penambangan Pit J, PT Kaltim Prima Coal (KPC). Daerah penelitian terletak di daerah Pinang, Kecamatan Sangatta, Kabupaten Kutai Timur, Kalimantan Timur. Secara geografis lokasi penelitian terletak pada koordinat 0 0 32' 53.5'' - 0 0 34' 26.3'' Lintang Utara dan 117 0 30' 58'' 117 0 33' 09'' Bujur Timur, dan secara regional termasuk Cekungan Kutai bagian utara. Seam-seam batubara di daerah penelitian terdapat pada Satuan Batulempung anggota dari Formasi Balikpapan yang berumur Miosen Tengah Miosen Akhir, yang merupakan salah satu formasi pembawa batubara di Cekungan Kutai. Seam batubara yang terdapat di Pit J dari yang tua ke muda yaitu Seam JR, Seam BE, Seam E2, Seam ML dan Seam L1. Area penambangan batubara di Pit J terbagi menjadi dua, yaitu blok batubara utara dan blok batubara selatan. Secara lateral kualitas batubara di daerah penelitian berbeda antara blok utara dan blok selatan. Kandungan sulfur batubara di blok utara cenderung high sulfur, sedangkan batubara di blok selatan low sulfur. Kandungan abu batubara di blok utara juga cenderung lebih tinggi dari pada batubara blok selatan, sedangkan nilai kalori batubara blok utara lebih rendah dari pada nilai kalori batubara blok selatan. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui hubungan lingkungan pengendapan batubara terhadap variasi kualitas batubara di daerah penelitian. Peringkat batubara di daerah penelitian adalah High Volatile B Bituminous, berdasarkan klasifikasi ASTM, dengan nilai kalori 13.127,975-14.055,809 Btu/lb (dmmf). Berdasarkan analisis komposisi maseral batubara dengan menggunakan model lingkungan pengendapan batubara dari Diessel (1986), diinterpretasikan bahwa batubara di daerah penelitian diendapkan pada lingkungan pengendapan lower upper delta plain. Kata kunci : Pit J, Lingkungan Pengendapan, Kualitas Batubara iii
ABSTRACT Location of study area at Pit J, PT Kaltim Prima Coal. The study area was located in Pinang area, Sangatta District, East Kutai Regency, East Kalimantan Province. Geographically the study area lies between 0 0 32' 53.5'' - 0 0 34' 26.3'' North Latitude and 117 0 30' 58'' 117 0 33' 09'' East Longitude, and regionally include in to the northern part of Kutai Basin. Coal seams in study area there are at Satuan Batulempung is part of Balikpapan Formation Middle Miocen Last Miocen, it is one of the coal bearing formation on Kutai Basin. Coal seams at Pit J from old to young are Seam JR, Seam BE, Seam E2, Seam ML and Seam L1. Mining coal area at Pit J divided into north block mining area and south block mining area. Lateraly quality coals at study area is different between north block and south block. Sulfur content on coals at north block is high sulfur, on the ofter hand, coals at south block is low sulfur. Ash content on coals at north block is higher than south block and the calorific value of coals at north block is lower than south block. This study was carried out to determine the relation between coal sedimentation environment in relation with coal quality variation at Pinang area. Rank of coal seams in study area are High Volatile B Bituminous, according to the ASTM classification, the calori value is 13.127,975-14.055,809 Btu/lb (dmmf). Based on analysis of maceral composition with used coal sedimentation environment model from Diessel (1986), it can be interpreted that coals at the study area were deposited on lower upper delta plain environment. Keywords : Pit J, sedimentation environment, coal quality iv
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian untuk tugas akhir ini. Penelitian Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan program studi sarjana strata satu di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Penelitian ini berjudul Analisis Lingkungan Pengendapan dan Kualitas Batubara di Pit J, Daerah Pinang, Sangatta, Kabupaten Kutai Timur, Propinsi Kalimantan Timur yang membahas mengenai hubungan lingkungan pengendapan batubara terhadap variasi kualitas batubara di daerah penelitian. Selama pengerjaan Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada: 1. Orang tua penulis, Ibu Murni S. dan Alm. Bapak Suharto, terima kasih atas semua bantuan dan doanya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Juga kepada kakakku Hardian Anton S. dan Nurrul Artharini, terimakasih atas doanya. 2. Bapak Ir. Theopilus Matasak selaku dosen pembimbing, terimakasih atas kesediaannya menjadi dosen pembimbing tugas akhir dan atas bimbingan serta ilmunya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Bapak I.G.B Eddy Sucipta selaku dosen wali mahasiswa. 4. Bapak Mulyo Harsono selaku Supt. Grade Control PT Kaltim Prima Coal yang telah memberikan izin penulis, untuk melakukan penelitian tugas akhir di Pit J PT KPC. 5. Bapak Endang Hidayat, Learning & Development Dept. PT Kaltim Prima Coal yang telah membantu semua proses administrasi untuk tugas akhir di PT KPC. 6. Mas Ibnu Askha (Sr. Geologist Pit J, PT KPC) selaku pembimbing selama penulis di lapangan, terima kasih atas bimbingan dan berbagi ilmunya. v
7. Bapak Akhmad Tofik dan Mas Rudi Susanto, yang telah menemani penulis selama di lapangan. 8. Ratih Dwi Lestari, terima kasih atas doa, semangat dan dukungannya. 9. Teman-teman GEA, khususnya untuk semua Angkatan 2006. 10. Teman-teman Lab. Geologi Teknik Getek, Adi Putra, Eky 05, Bastian, Simbah Rendy, Mas Yunara dan Ade Aceh. 11. Serta semua pihak yang telah membantu penulis baik langsung maupun tidak langsung, yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun, agar kedepannya penulisan makalah menjadi lebih sempurna. Penulis berharap makalah ini dapat berguna khususnya bagi penulis sendiri dan bagi pembaca sekalian. Bandung, Juni 2011 Penulis vi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... SARI... KATA PENGANTAR... i ii iii v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Maksud dan Tujuan... 1 1.3 Letak Lokasi dan Kesampaian Daerah Penelitian... 2 1.4 Objek Penelitian... 3 1.5 Batasan Masalah... 3 1.6 Metodologi Penelitian... 4 1.7 Sistematika Penulisan... 6 vii
BAB II TINJAUAN GEOLOGI... 8 2.1 GEOLOGI REGIONAL... 8 2.1.1 Fisiografi Regional... 8 2.1.2 Geologi Regional Cekungan Kutai... 9 2.1.2.1 Kerangka Tektonik... 9 2.1.2.2 Stratigrafi Regional... 11 2.1.2.3 Struktur Geologi Regional... 12 2.1.3 Geologi Regional Daerah Sangatta... 14 2.2 GEOLOGI DAERAH PENELITIAN... 16 2.2.1 Morfologi... 16 2.2.2 Stratigrafi... 17 2.2.3 Struktur Geologi... 21 2.2.4 Sejarah Geologi Daerah Pinang... 21 BAB III ENDAPAN BATUBARA... 23 3.1 DASAR TEORI BATUBARA... 23 3.1.1 Pengertian Batubara... 23 3.1.2 Proses Pembentukan Batubara... 24 3.1.3 Fasies Batubara... 26 3.1.4 Lingkungan Pengendapan Batubara pada Daerah Delta... 28 3.1.5 Material Organik Penyusun Batubara... 30 viii
3.1.6 Penentuan Lingkungan Pengendapan Batubara Berdasarkan Maseral... 33 3.1.7 Tipe Lingkungan Pengendapan Batubara... 36 3.1.8 Kualitas Batubara... 38 3.1.9 Peringkat dan Klasifikasi Batubara... 39 3.2 ENDAPAN BATUBARA DAERAH PENELITIAN... 41 3.2.1 Penyebaran Lapisan Batubara... 41 3.2.2 Karakteristik Batubara di Pit J... 45 3.2.3 Interpretasi Lingkungan Pengendapan Batubara di Pit J... 50 BAB IV HASIL ANALISIS SAMPEL BATUBARA... 52 4.1 KOMPOSISI MASERAL BATUBARA... 52 4.1.1 Komposisi Maseral Batubara Seam JR... 52 4.1.2 Komposisi Maseral Batubara Seam BE... 53 4.1.3 Komposisi Maseral Batubara Seam E2... 54 4.1.4 Komposisi Maseral Batubara Seam ML... 54 4.1.5 Komposisi Maseral Batubara Seam L1... 55 4.2 KUALITAS BATUBARA... 58 4.3 PERINGKAT BATUBARA DI DAERAH PENELITIAN... 61 BAB V PEMBAHASAN... 64 5.1 ANALISIS LINGKUNGAN PENGENDAPAN BATUBARA... 64 ix
5.1.1 Analisis Pengawetan Struktur Jaringan dan Derajat Gelifikasi... 64 5.1.1.1 Lingkungan Pengendapan Batubara Seam JR... 65 5.1.1.2 Lingkungan Pengendapan Batubara Seam BE... 66 5.1.1.3 Lingkungan Pengendapan Batubara Seam E2... 68 5.1.1.4 Lingkungan Pengendapan Batubara Seam ML... 70 5.1.1.5 Lingkungan Pengendapan Batubara Seam L1... 72 5.1.1.6 Lingkungan Pengendapan Batubara Daerah Penelitian.... 73 5.2 ANALISIS KUALITAS BATUBARA... 77 5.2.1 Kualitas Batubara Daerah Penelitian... 77 5.2.2 Analisis Kualitas Batubara di Pit J... 79 5.2.2.1 Analisis Kandungan Abu (Ash)... 80 5.2.2.2 Analisis Kandungan Sulfur... 81 5.2.2.3 Analisis Nilai Kalori (Calorific Value)... 85 BAB VI KESIMPULAN... 86 DAFTAR PUSTAKA... 87 LAMPIRAN... 89 x
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Klasifikasi Maseral Organik Batubara (Australia Standard).... 31 Tabel 3.2 Klasifikasi Batubara menurut ASTM.... 40 Tabel 4.1 Klasifikasi Batubara di Daerah Penelitian Berdasarkan ASTM.... 62 Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Nilai TPI GI Seam JR.... 65 Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Nilai TPI GI Seam BE.... 67 Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Nilai TPI GI Seam E2.... 69 Tabel 5.4 Hasil Perhitungan Nilai TPI GI Seam ML.... 70 Tabel 5.5 Hasil Perhitungan Nilai TPI GI Seam L1.... 72 Tabel 5.6 Nilai Rata-rata Kualitas Batubara Blok Utara.... 77 Tabel 5.7 Nilai Rata-rata Kualitas Batubara Blok Selatan.... 78 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Peta Lokasi Daerah Penelitian, Sangatta, Kutai Timur.... 3 Gambar 1.2 Diagram Alir Penelitian.... 7 Gambar 2.1 Fisiografi Cekungan Kutai.... 8 Gambar 2.2 Peta Geologi Lembar Sangatta, Kalimantan Timur Skala 1:250.000.... 10 Gambar 2.3 Kolom Stratigrafi daerah Kutai Timur, Cekungan Kutai bagian utara.... 12 Gambar 2.4 Struktur Geologi Cekungan Kutai.... 14 Gambar 2.5 Model Pembentukan Struktur Diapirik Massa Lempung di Sangatta.... 15 Gambar 2.6 Interpretasi Kelurusan Peta SRTM Daerah Pinang.... 18 Gambat 2.7 Highwall akibat aktivitas tambang di Pit J.... 17 Gambar 2.8 Kolom Stratigrafi Daerah Pinang.... 19 Gambar 2.9 Kolom Stratigrafi Daerah Penelitian Pit J.... 20 Gambar 3.1 Proses Terbentuknya Batubara.... 23 Gambar 3.2 Skema Pembentukan Batubara (Anggayana, 2002)... 24 Gambar 3.3 Model Lingkungan Pengendapan Batubara di Daerah Delta.... 30 Gambar 3.4 Model Lingkungan Pengendapan Batubara (Horne, 1978).... 30 Gambar 3.5 Diagram TPI GI Batubara (Diessel, 1986).... 35 Gambar 3.6 Stratigrafi Batubara Pit J, Daerah Pinang, Kutai Timur.... 43 Gambar 3.7 Penampang Data Pemboran di Daerah Penelitian.... 44 Gambar 3.8 Singkapan Batubara Seam JR.... 45 Gambar 3.9 Singkapan Batubara Seam BE.... 46 Gambar 3.10 Singkapan Batubara Seam E2.... 47 Gambar 3.11 Singkapan Batubara Seam ML.... 48 xii
Gambar 3.12 Singkapan Batubara Seam L1.... 49 Gambar 3.13 Interpretasi Lingkungan Pengendapan Batubara di Daerah Penelitian... 50 Gambar 4.1 Perbandingan Komposisi Maseral Batubara di Daerah Penelitian.... 56 Gambar 4.2 Perbandingan Komposisi Maseral Batubara yang Berasal dari Tumbuhan Kayu dan Tumbuhan Perdu di Daerah Penelitian.... 57 Gambar 5.1 Hasil Plot Nilai TPI GI Seam JR pada Diagram Fasies Diessel.... 66 Gambar 5.2 Hasil Plot Nilai TPI GI Seam BE pada Diagram Fasies Diessel.... 68 Gambar 5.3 Hasil Plot Nilai TPI GI Seam E2 pada Diagram Fasies Diessel.... 69 Gambar 5.4 Hasil Plot Nilai TPI GI Seam ML pada Diagram Fasies Diessel.... 71 Gambar 5.5 Hasil Plot Nilai TPI GI Seam L1 pada Diagram Fasies Diessel.... 73 Gambar 5.6 Kesebandingan Model Lingkungan Lower Delta Plain (Horne, 1986) dengan Profil Litologi Sumur Bor R20452..... 75 Gambar 5.7 Grafik Perbandingan Kadar Abu Blok Utara dengan Blok Selatan... 78 Gambar 5.8 Grafik Perbandingan Kadar Sulfur Blok Utara dengan Blok Selatan.... 79 Gambar 5.9 Grafik Perbandingan Nilai Kalori Blok Utara dengan Blok Selatan.... 79 xiii
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN : A. Stratigrafi Pemboran Inti di Pit J B. Data Singkapan Batubara C. Data Analisis Kualitas Batubara di Pit J D. Peta Sebaran Kualitas Batubara di Pit J E. Data Analisis Komposisi Maseral Batubara F. Penampang Korelasi Batubara G. Peta Geologi Daerah Pinang dan Penampang Geologi xiv