Relasi Kualitas Batubara dengan Lingkungan Pengendapan pada Pit South Pinang dan Sekitarnya, PT. Kaltim Prima Coal, Sangatta Utara,

## Kutai Timur, Kalimantan Timur
Givandi Aditama*, Henarno Pudjihardjo, Ahmad Syauqi Hidayatillah
Departemen Teknik Geologi UNDIP, Jl. Prof Soedharto, SH., Semarang

## Abstrak
Total sulfur adalah salah satu parameter untuk menentukan kualitas batubara, dan tinggi rendahnya nilai  total  sulfur  salah  satunya  dipengaruhi  oleh  lingkungan  pengendapan  batuan  pengapit  serta batubara itu sendiri. Abu dalam batubara merupakan material pengotor yang tersisa setelah proses pembakaran,  sehingga  keterdapatan  abu  dapat  menurunkan  kualitas  batubara.  Penelitian  ini dilaksanakan pada area Pit South Pinang dan sekitarnya yang tersusun dari Formasi Balikpapan. Observasi lapangan serta Measuring Stratigraphy (MS) dilakukan untuk mengetahui kondisi geologi daerah penelitian. Properti batubara, yang diketahui berdasarkan hasil analisis proksimat dan ultimat dari sampel sumur bor, menjadi parameter yang dianalisis untuk menginterpretasikan lingkungan pengendapan batubara di daerah penelitian.
Dijumpai empat satuan litologi pada daerah penelitian dari yang tertua hingga yang termuda yaitu Satuan  Batulempung  Karbonan  Sisipan  Batugamping,  Satuan  Batulempung  Sisipan  Batupasir- Batubara, Satuan Batupasir Sisipan Batulanau dan Dataran Aluvial. Berdasarkan data yang diperoleh di  lapangan, dapat  diinterpretasikan  bahwa  satuan  pembawa  batubara, yaitu  Satuan  Batulempung Sisipan Batupasir-Batubara terendapkan pada lingkungan Transitional Lower Delta Plain . Batubara pada  daerah  penelitian  berdasarkan  ASTM  D388-99  diklasifikasikan  sebagai High Volatile C Bituminous Coal . Berdasarkan hubungan antara kondisi geologi dengan nilai total sulfur dan abu yang terdapat pada Pit South Pinang , lingkungan pengendapan cukup berpengaruh terhadap nilai total sulfur dan abu, semakin besar pengaruh air laut, nilai total sulfur dan abu menjadi lebih tinggi.
Kata kunci: properti batubara, Formasi Balikpapan, total sulfur, total abu.

## Abstract
Total sulfur is one of the parameters to determine the quality of coal that is dependable on the depositional environment. Ash in coal is the remaining impurity material after the combustion process, so ash dampness can decrease the quality of coal. The research was conducted in the area of Pit South Pinang and surrounding areas,
Field observations and Measuring Stratigraphy (MS) were conducted to determine the geological condition of the study area. The coal properties, which is known based on the results of the proximate and ultimate analyzes of the borehole samples, becomes the parameter analyzed to interpret the coal deposition environment in the study area.
Four units of lithology were found in the research area from the oldest to the youngest: the carbonaceous claystone with intercalated limestone, the claystone with intercalated sandstone-coal, the sandstone with intercalated siltstone, and the Alluvium. Based on the data obtained in the field, it can be interpreted that the coal-bearing unit, the claystone with intercalated sandstone-coal is deposited in the Transitional Lower Delta Plain environment. Based on ASTM D388-99, coal from the research area is classified as High Volatile C Bituminous Coal. The relationship between geological conditions and the total sulfur and ash values contained in the South Pinang Pit, shows that the total value of sulfur and ash are most likely caused by the marine environment.
Keyword: coal properties, Balikpapan Formation, total sulphur, total ash.

## PENDAHULUAN
Pulau Kalimantan merupakan pulau dengan deposit  batubara  terbesar  di  Indonesia,
khususnya Kalimantan Timur yang mencapai 47.063 juta ton (Anonim, 2015).
Selain  untuk  kepentingan  industri,  kondisi
batubara  yang  melimpah  tersebut  dapat dimanfaatkan  untuk  penelitian  mengenai batubara  itu  sendiri,  salah  satunya  adalah studi  mengenai  lingkungan  pengendapan batubara.  Dalam  penelitian  ini,  akan dip aparkan  mengenai  kondisi  geologi, sejarah pembentukan batubara dan pengaruhnya  terhadap  kualitas  batubara pada  daerah South Pinang dan  sekitarnya, Sangatta  Utara,  Kabupaten  Kutai  Timur, Kalimantan Timur. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  pengaruh  lingkungan pengendapan dan fasies batubara.

## Geologi Regional Daerah Penelitian
Daerah  Sangatta  terletak  di  antara  Delta Mahakam dan Tinggian Mangkalihat yang merupakan  bagian  dari  Cekungan  Kutai bagian utara. Peta Geologi Lembar Sangatta pada  Gambar  1  (Sukardi  dkk.,  1995) menunjukkan  urutan  satuan  litostratigrafi daerah Kutai Timur dengan urutan dari tua ke  yang  muda  adalah  :  Pamaluan  (Tmp) yang  saling  menjari  dengan  Bebuluh
(Tmbe),  Pulau  Balang  (Tmpb),  Maluwi (Tmma), Balikpapan (Tmbp), dan Kampungbaru (Tmpk), dan endapan aluvial (Qal).
Daerah  penelitian  sendiri  tersusun  dari Formasi  Balikpapan  dengan  litologi batupasir,  batulempung,  lanau,  tuf,  dan batubara.  Pada  perselingan  batupasir kuarsa,  lempung  dan  lanau  terbentuk struktur silang siur. Setempat mengandung sisipan  batubara  dengan  ketebalan  antara 20-40  cm.  Lempung  berwarna  kelabu, getas, mengandung muskovit, bitumen dan oksida  besi.  Tebal  formasi  ±2000  meter, dengan  lingkungan  pengendapan  muka daratan-delta. Formasi ini berumur Miosen Tengah - Miosen Akhir.
Analisis  terhadap  Formasi  Balikpapan  di daerah Sangatta menjelaskan bahwa sistem delta di Sangatta merupakan perkembangan delta  tersendiri  di  bagian  utara  Cekungan Kutai  dan  terpisah  dari  sitem  Delta Mahakam purba di bagian selatan (Snedden dkk, 1996).
Gambar 1. Peta Geologi Regional lembar Sangatta (Sukardi dkk., 1995), daerah penelitian ditandai kotak merah.
Di  daerah  dijumpai  tiga  jenis  sesar,  yaitu sesar  naik,  sesar  normal,  dan  sesar mendatar.  Sesar  naik  diduga  terjadi  pada Miosen  Akhir  yang  kemudian  dipotong
oleh sesar mendatar, sedangkan sesar turun terjadi  pada  Kala  Pliosen  (Supriatna  dan Rustandi, 1995 dalam Resmawan, 2007).

## METODOLOGI
Pemetaan  geologi  pada  daerah  penelitian mencakup deskripsi litologi, serta pengukuran stratigrafi dan struktur geologi. Penelitian  ini  menggunakan  data  sekunder peta topografi week-31 daerah South Pinang dan  sekitarnya,  serta  226  titik  sumur  bor yang  memiliki  informasi  log  litologi  dan batubara.  Pada  sumur  dengan  kode  F memiliki  data total moisture, inherent moisture, ash content, volatile matter, fixed carbon, insitu density, relative density, calorific value dan total sulphur .

## HASIL ANALISIS
Satuan Litologi Daerah Penelitian Daerah penelitian dapat dikelompokkan ke dalam  empat  satuan  litologi,  ditunjukkan dalam peta pada Gambar 2, dengan urutan dari tua ke muda, yaitu:

## Satuan Batulempung Sisipan Batugamping
Satuan  ini  didominasi  oleh  litologi  berupa batulempung  dan  batulempung  karbonan, dengan  terdapat  sisipan  batupasir,  pada bagian atas terdapat batugamping. Batulempung  dalam  satuan  ini  memiliki karakteristik  warna  abu-abu  kehitaman, tebal  10-40  meter.  Struktur  sedimen  yang dominan adalah masif dan wavy lamination - lenticular dimana  batupasir berukuran butir pasir halus-sedang menyisip  dengan  bentuk  seperti  lensa. Keterdapatan batugamping pada satuan ini merupakan  sisipan  dengan  ketebalan  2-3 meter pada bagian paling atas satuan ini.

## Satuan Batulempung Sisipan Batupasir dan Batubara
Batulempung  dalam  satuan  ini  memiliki karakteristik  warna  abu-abu  kehitaman, tebal  1-10  meter.  Struktur  sedimen  yang dijumpai  adalah  masif  dan  beberapa dijumpai  struktur wavy lamination - lenticular dimana batupasir berukuran butir pasir halus-sedang menyisip dengan bentuk seperti lensa. Batulempung dalam satuan ini memiliki  karakteristik  warna  abu-abu kehitaman,  tebal  1-10  meter.  Struktur sedimen  yang  dijumpai  adalah  masif  dan beberapa  dijumpai  struktur  laminasi
bergelombang - melensa dengan lensa berupa  batupasir  berukuran  butir  pasir halus-sedang.  Sisipan  konkresi  siderit dijumpai  setempat,  penanda  diagenesis yang terjadi secara reduksi dalam air tawar pada  lingkungan  darat  –  transisi  (Diessel, 1992).
Batubara  dalam  satuan  ini  memiliki karakteristik  warna  hitam  mengilap. Cleat tersebut terisi oleh pirit dengan ukuran butir halus, warna coklat keemasan. Pirit tersebut merupakan sulfur epigenetik yang terbentuk setelah  batubara  terendapkan  dan  mengisi celah  yang  ada  pada cleat .  Batubara  yang ada pada daerah penelitian dalam satuan ini, dengan  urutan  paling  bawah  menuju  ke atas, terdiri dari seam JR, BE, E2, ML, L4, PR1,  BN,  B2  dan  B2UR  yang  bersifat multiseam. Multiseam merupakan  sifat endapan batubara yang terdiri atas beberapa seam yang  tipis.  Ketebalan  batubara berkisar  antara  50  –  300  cm.  Selain seam tersebut, terdapat pula lapisan-lapisan tipis batubara  dengan  tebal  20-40  cm  yang berasosiasi  dengan  batulanau  serpih. Berdasarkan  karakteristik  litologi,  struktur sedimen  dan  pola  yang  cenderung mengkasar  keatas (coarsening upward) , mengindikasikan  adanya  pengaruh  arus suspensi, traksi dan tidal , mengindikasikan bahwa  satuan  ini  terendapkan  pada lingkungan transitional lower delta plain (Horne dkk., 1978)

## Satuan Batupasir Sisipan Batulanau
Satuan  ini  didominasi  oleh  litologi  berupa batupasir, dengan terdapat sisipan batulanau, serpih dan konglomerat pasiran, serta  batubara.  Batupasir  dalam  satuan  ini memiliki  warna  coklat  kekuningan. Struktur  sedimen  yang  dijumpai  adalah graded bedding yang bagian bawah berupa batupasir  konglomeratan  dengan  fragmen berupa  kuarsa,  litik  dan  feldspar, cross bedding-lamination . Pola sedimentasi cenderung
mengkasar ke atas mengindikasikan  adanya  pengaruh  arus traksi  dan  tidal  seperti  yang  terjadi  pada lingkungan transitional lower delta plain (Horne dkk., 1978).
Gambar 2. Peta satuan litologi daerah penelitian dan penampang geologi dari sayatan pada peta.

## Endapan Aluvial
Satuan  ini  tersusun  atas  endapan  sedimen unconsolidated yang memiliki ukuran butir yang cenderung halus.

## Kualitas dan Peringkat Batubara Daerah Penelitian
Seam  JR  merupakan  seam  dengan kedudukan  paling  bawah  yang  memiliki total  abu  1,78%  dan  semakin  bertambah
menuju  seam  B2UR  (Tabel  1,  Gambar3).
Calorific value justru  menunjukkan penurunan  nilai  seiring  dengan  kenaikan kedudukan  batubara.  Penentuan  peringkat batubara  menggunakan  klasifikasi  ASTM 2004  dengan  parameter Fixed Carbon, Volatile Matter, dan Calorific Value .
Batubara  di  daerah  penelitian  memiliki nilai-nilai  parameter  yang  diklasifikasikan sebagai high volatile C bituminous .
Skala V 1:7.500 Skala H 1:15.000
Tabel 1 . Nilai Rata-rata Kualitas Batubara pada Sampel Pengeboran Seam Total Moisture Ash Content Volatile Matter Fixed Carbon Densitas Calorific Value Sulfur JR 12.95 1.78 41.31 63.83 1.30 6.790 1.03 BE 13.78 2.52 39.97 46.93 1.30 6.627 1.83 ML 14.80 2.52 39.78 46.53 1.30 6.619 1.36 L4 15.86 2.58 39.45 45.79 1.30 6.466 0.98 BN 15.28 4.16 39.29 44.92 1.31 6.410 2.03 B2 16.02 2.40 39.46 45.62 1.30 6.502 0.92 B2UR 16.37 2.10 40.27 46.17 1.29 6.578 1.03
Gambar 3. Grafik nilai rata-rata abu dari seam paling  bawah  (JR)  hingga  seam  paling  atas (B2UR).

## PEMBAHASAN Stratigrafi Daerah Penelitian
Satuan  Batulempung  Karbonan  Sisipan Batugamping merupakan satuan dengan umur paling  tua  pada  daerah  penelitian.  Dalam skala regional, satuan ini dapat disebandingkan  dalam  Formasi  Pamaluan (Gambar  4)  yang  berumur  Miosen  Awal (Sukardi,  dkk.,  1995).  Satuan  tersebut didominasi oleh batulempung dan batulempung  karbonan  dengan  struktur sedimen lenticular-flaser dengan  sisipan batupasir nonkarbonatan masif, ukuran butir pasir  halus-sedang  yang  memiliki  ketebalan 1-10  cm.  Pada  bagian  atas  terdapat batugamping bafflestone (Embry  &  Klovan, 1971)  dengan  komposisi  berupa  koral terumbu. Karakteristik litologi yang ada pada satuan ini mengindikasikan bahwa sedimentasi  dipengaruhi oleh arus tidal atau pasang-surut air laut, serta gelombang air laut yang  dapat  memecah  fragmen  terumbu, sehingga  lingkungan  pengendapan  yang memungkinkan  terendapkan  satuan  tersebut adalah lingkungan Intertidal flat pada neritik dangkal.
Satuan  Batulempung  Karbonan  Sisipan Batugamping  secara  selaras  terendapkan  di atas Satuan Batulempung Sisipan Batupasir-
Batubara.  Satuan  ini  secara  regional  dapat disebandingkan ke dalam Formasi Balikpapan  yang  berumur  Miosen  Tengah- Akhir  (Sukardi,  dkk.,  1995)  (Gambar  4).
Satuan  ini  didominasi  oleh  batulempung dengan  struktur  masif  dan  beberapa  tempat dijumpai  struktur lenticular-flaser yang berasosiasi  dengan  sisipan  batulanau  serpih karbonan  dan  batubara.  Endapan  batupasir dengan  struktur  sedimen cross bedding- lamination yang  memiliki  kecenderungan menghalus  ke  atas (fining upward) dengan kontak  erosional  ( scour) sebagai  endapan channel juga  umum  dijumpai,  dan  pada bagian  atas  semakin  menebal.  Berdasarkan karakteristik  litologi  tersebut,  sedimentasi dipengaruhi  oleh  arus  suspensi, tidal dan traksi,  yang  terendapkan  pada  lingkungan Transitional Lower Delta Plain (Horne dkk., 1978) dengan pengaruh fluviatil dan tidal . Setelah  Satuan  Batulempung  Sisipan Batupasir-Batubara terendapkan, secara selaras  di  atasnya  terendapkan  Satuan Batupasir  Sisipan  Batulanau.  Kontak  antara kedua satuan tersebut menunjukkan perubahan  ukuran  butir  yang  semakin mengkasar  ke  atas  secara  bertahap.  Secara regional,  satuan  ini  dapat  disebandingkan dalam  Formasi  Balikpapan  berumur  Miosen Tengah-Akhir (Sukardi, dkk., 1995) (Gambar 4). Satuan ini dicirikan dengan litologi yang dominan  berupa  batupasir  dan  batupasir konglomeratan  yang  memiliki  struktur sedimen cross bedding-lamination dengan pola fining upward yang bagian bawah berupa batupasir  konglomeratan  dan  menghalus keatas dan semakin keatas semakin menebal, yang  berasosiasi  dengan  sisipan  batulanau, batulanau  serpih  karbonan  serta  batubara. Karakteristik litologi yang dijumpai mengindikasikan bahwa sedimentasi
dipengaruhi  oleh  arus  suspensi  dan  arus traksi,  sehingga  lingkungan  yang  paling mungkin  mengendapkan  satuan  tersebut adalah lingkungan Transitional Lower Delta Plain (Horne, 1978) dengan pengaruh fluvial dan tidal .
Relasi  Kualitas  Batubara  Daerah Penelitian
terhadap
Lingkungan

## Pengendapan
Kenaikan  nilai  total  sulfur  dan  abu, umumnya  berbanding  lurus  dengan lingkungan  pengendapan  yang  semakin mendekati  laut.  Namun,  berdasarkan  data litostratigrafi  yang  diperoleh  di  lapangan, menunjukkan  bahwa  ada  progradasi  delta yang artinya terjadi pergerakan fasies delta kearah  laut,  sehingga  semakin  keatas semakin jauh dari muka air laut.
Anomali  tersebut  dapat  disebabkan karena pada saat pengendapan gambut pada
lingkungan  rawa  ( swamp ),  air  laut menerobos  dan  menggenangi  permukaan rawa.  Hal  tersebut  diperkuat  dengan melimpahnya konkresi siderit yang menyisip pada batulempung yang mengindikasikan  bahwa  ada  pengaruh  air laut pada saat proses pengendapan batubara. Konkresi  siderit  (FeCO3)  tersusun  atas unsur  besi  yang  berasal  dari  darat, kemudian  terendapkan  pada  lingkungan yang mendukung aktivitas bikarbonat yaitu lingkungan  transisi  –  laut.  Penghilangan karbon  dioksida  (CO2)  menyebabkan  ion bikarbonat  teruraikan,  sehingga  kehadiran siderit  juga  sering  muncul  dalam lingkungan pengendapan batubara.
Semakin  melimpah  konkresi  siderit  maka lingkungan pengendapannya semakin mendekati laut.
Gambar 4. Kolom kesebandingan stratigrafi daerah Pit South Pinang dan Sekitarnya (tanpa skala) (Sukardi dkk., 1995; Sandi Stratigrafi Indonesia, 1996)

## KESIMPULAN
Urutan stratigrafi daerah penelitian, tua ke muda, adalah Satuan Batulempung Karbonan Sisipan Batugamping, kemudian secara  selaras  di  atasnya  terendapkan Satuan  Batulempung  Sisipan  Batupasir- Batubara,  di  atasnya  terendapkan  secara selaras Satuan Batupasir Sisipan Batulanau
yang  kemudian  ditumpangi  endapan aluvium secara tidak selaras.
Batubara  yang  terdapat  pada  daerah penelitian Pit South Pinang berada  pada Satuan  Batulempung  Sisipan  Batupasir- Batubara  dengan  lingkungan  pengendapan Transitional Lower Delta Plain (Horne dkk., 1978).
Nilai  rata-rata  sulfur  (0,92%  -  2,03%) dan abu (1,78% - 4,16%) yang tinggi pada seam di daerah penelitian dapat disebabkan oleh  lingkungan  pengendapan  batubara yang  terkena  pengaruh  air  laut  pada  saat proses  pengendapan  gambut,  didukung dengan  data  stratigrafi  yang  ditemukan  di lapangan  dengan  lingkungan Transitional Lower Delta Plain (Horne , 1978).

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak  PT.  Kaltim  Prima  Coal  yang  telah memberikan  izin  pengambilan  data  pada area  tambangnya  untuk  kepentingan penelitian  ini.  Terima  kasih  juga  saya ucapkan kepada Bapak Aryo Susatyono dan Aloysius  Prananto,  serta  semua  yang membantu  penulis  selama  melakukan pengambilan data di lapangan.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim,  2015. Executive Summary: Pemutakhiran Data dan Neraca Sumber
Daya Energi. Badan Geologi , Kementerian  Energi  dan  Sumberdaya Mineral,  Pusat  Sumber  Daya  Geologi, Bandung.
Diessel, C. F. 1992. Coal-Bearing
Depositional Systems .  Springer-Verlag, Australia.
Horne,  J.  C.,  Ferm,  J.  C.,  Caruccio,  F.  T., Baganz, B. P., 1978. Depositional Models in Coal Exploration and Mine Planning in Appalachian Region. AAPG Bulletin Vol. 62 , hal. 2379-2411.
Sandi  Stratigrafi  Indonesia.  1996.  Sandi Stratigrafi Indonesia. Jakarta: Ikatan Ahli Geologi Indonesia.
Resmawan, 2007. Analisis Variasi
Kandungan Sulfur Pada Batubara Seam S di Daerah Palaran Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur .  Program  Studi Rekayasa Pertambangan, ITB, Bandung. Sukardi, N., Sikumbang, I., Umar, Sunaryo, R. 1995. Peta Geologi Lembar Sangatta, Kalimantan  Timur  skala  1:250.000. Pusat  Penelitian  Dan  Pengembangan Geologi, Bandung.