COAL BASIN ANALYSIS SERIES- MODEL PENGENDAPAN DELTA: HORNE DKK (1978) VS ALLEN (1976)

Dalam melakukan analisis batubara, perlu diperhatikan bahwa lingkungan pengendapan batubara akan sangat mempengaruhi kualitas batubara, baik Petrologi maupun Geokimianya. Berikut ini merupakan pembahasan model pengendapan batubara pada lingkungan Delta, dimana berisi model pengendapan dari Horne dkk (1978) dan Allen dkk (1976).

a.       Karakteristik Lingkungan Pengendapan

Lingkungan pengendapan merupakan suatu tempat atau lokasi terakumulasinya suatu material sedimen pada satu lingkungan yang sama dengan kriteria-kriteia khas yang menggambarkan dimana ia diendapkan. Lingkungan pengendapan sangat penting dalam Geologi, sebab dengan mengetahui karakteristiknya, maka dapat dilakukan pemodelan ulang akan suatu kondisi daerah tersebut pada masa lalu dan dapat mengestimasikan potensi sumber dayanya, dalam konteks ini adalah batubara.

Lingkungan pengendapan Delta adalah suatu lokasi yang mengalami pengendapan dengan memiliki kriteria daerah Delta, dimana pendekatannya dapat dilakukan terhadap kenampakan Delta modern dan diproyeksikan pada kondisi masa lampau. Delta sendiri merupakan salah satu lingkungan pengendapan batubara paling ideal, sebab pada lingkungan delta material organik yang terakumulasi cukup banyak dan daerahnya memiliki kondisi arus yang cukup tenang.

Horne dkk (1978) mengklasifikasikan lingkungan pengendapan Delta berdasarkan analisis yang dilakukan pada Pegunungan Appalachian di Amerika Serikat. Sementara, Allen dkk (1976) mengklasifikasikan lingkungan pengendapan Delta berdasarkan penelitiannya di Delta Mahakam, Indonesia.

1.      Lingkungan Pengendapan Delta menurut Horne dkk (1978)

Horne sendiri melakukan zonasi lingkungan pengendapan delta dengan parameter kenampakan dari Seam batubara pada wilayah Appalachian di Amerika Serikat, berupa Ketebalan, Kemenurusan, kondisi roof dan floor, konsentrasi Sulfur dan trace elements, dan kadar abu. Walau begitu, untuk menjelaskan lingkungan pengendapannya, ia menggunakan kriteria penciri tertentu agar dapat dilakukan zonasi lingkungan pengendapannya. Berdasarkan faktor tersebut, dapat diklasifikasikan lingkungan pengendapan Delta sebagai Barrier, Back-Barrier, Lower Delta Plain, Transitional Delta Plain dan Upper Delta Plain-Fluvial.

Barrier

Kriteria utama untuk mengenali lingkungan barrier adalah hubungan lateral dan vertikal struktur sedimen dan urutan tekstur serta mineral dari batupasir. Jika semakin kearah laut, batupasir menjadi lebih halus dan disisipi dengan serpih karbonatan pur merah dan hijau dan batuan karbonat dengan fauna laut. sedangkan semakin kedarat, kenampakannya berupa serpih lagoonal gelap hingga keabu-abuan dengan fauna air payau. Karena aktivitas gelombanga dan pasang surut, batupasir pada sistem barrier didominsai mineral kuarsa dan lebih tersortasi dibandingkan lingkungan pengendapan lainnya meskipun diendapakn di wilayah yang sama.

Back-Barrier

Karakteristik lingkungan pengendapan ini memiliki komponen utama berupa serpih Organik abu-abu gelap dan batulempung yang secara langsung dibatasi oleh batubara tipis yang tidak menerus ataupun burrow yang terisi siderit. Lingkungan peralihan ini memiliki urutan semakin mengkasar keatas, dan ditemukannya banyak burrow, serta umumnya terdapat fauna laut hingga fauna air payau. Semakin kelaut, material tersebut akan pinch out terhadap batupasir kaya kuarsa yang berasal dari barrier. Semakin kedarat, materialnya akan disispi oleh batupasir Subgraywacke dari lingkungan fluvial-deltaic.

Lower Delta Plain

Pada daerah ini didominasi oleh adanya coarsening upwarddari serpih hingga batulanau. Pada bagian bawah didominasi serpih abu-abu gelap hingga hitam dan terlihat sebaran siderit serta batugamping, meskipun tidak secara umum. Batupasir terlihat dengan adanya struktur ripple serta struktur yang menggambarkan arus yang menandakan peningkatan energi dari laut dangkal. Kemudian terlihat adanya bekas-bekas akar yang berasal aktivitas tumbuhan creavase splays.

Transitional Lower Delta Plain

Zona diantara lower dan upper delta plain adalah zona transisi yang mengandung karakteristik litofasies dari sekuen tersebut dicirikan oleh litologi yang berbutir halus daripada sekuen lower delta plain. Perkembangan rawa pada lingkungan transisi lower delta plain sangat  intensif, karena adanya pengisian sedimen pada daerah interdistributary bay sehingga dapat terbentuk lapisan batubara yang tersebar luas dengan kecenderungan agak memanjang sejajar dengan jurus perlapisan

Upper Delta Plain-Fluvial

Pada lingkungan ini sebarannya luas cenderung memanjang sejajar jurus pengendapan, kemenerusan lapisan lateral sering terpotong channel, di tandai splitting akibat channel yang besar dan washout oleh channel subsekuen dan kandungan sulfurnya rendah. Endapannya didominasi oleh bentuk linier, tubuh pasir lentikuler, pada batupasir terdapat Scouring pada bagian bawahnya, permukaan terpotong tajam, tetapi secara lateral pada bagian atas bagian batupasir ini Pinch-out dengan serpih abu-abu,batulanau dan lapisan batubara.

Diatas bidang gerusan terdapat kerikil lepas dan hancuran batubara yang melimpah pada bagian bawah, semakin ke atas butiran semakin menghalus pada batupasir. Sifat khas tersebut menunjukkan energi yang besar pada channel pada sekitar rawa kecil dan danau-danau, dari bentuk batupasir dan berdasarkan pertumbuhan lapisan point bar menunjukkan bahwa hal ini dikontrol oleh sungai meander.

Sikuen endapan backswap dari atas ke bawah terdiri dari seat earth, batubara, dengan serpih dengan fosil tanaman yang melimpah dan jarang pelecupoda air tawar, batubara secara lateral menebal dan akhirnya bergabung dengan tubuh utama batupasir, batupasirnya tipis berbutir halus, mengkasar ke atas, hal ini merupakan endapan pada lingkungan air terestrial, mungkin rawa dangkal atau danau.

Lapisan batubara pada endapan upper delta plain cukup tebal (lebih dari 10m), tetapi secara lateral tidak menerus, lapisan pembentuk endapan fluvial plain cenderung lebih tipis dibandingkan dengan endapan lower delta plain, lapisan batubara cenderung sejajar dengan kemiringan pengendapan, tetapi sedikit yang menerus dibandingkan dengan fasies lower delta plain , karena bagian yang teratur sedikit jumlahnya yang mengikuti channel sungai maka lapisan-lapisannya sangat tebal dengan jarak yang relatif pendek dengan sejumlah split yang berkembang dan dalam hubungannya dengan natural levee. 

Gambar 1. Model Pengendapan dan Perkembangan Peat pada Delta (Horne dkk, 1978)

2. Lingkungan Pengendapan Delta menurut Allen dkk (1976)

Allen dkk melakukan zonasi delta berdasarkan kenampakan dari Delta Mahakam, Indonesia. Hal tersebut mempertimbangkan faktor litologi, sebaran dan distribusi dari Channel-nya. Berdasarkan hal tersebut, adapun pembagiannya berupa Delta Plain,Tidal Channel, Delta Front, Interdistributary Tidal Inlets dan Prodelta.

Gambar 2. Morfologi Delta Mahakam secara Umum (Allen dkk, 1976)

Delta Plain

Dicirikan oleh suatu distributaries dan interdistributaries area. Proses sedimentasi utama di delta plain adalah arus sungai, walaupun arus pasang surut juga muncul. Pada daerah dengan iklim lembab, delta plain mungkin mengandung komponen organik penting (gambut yang kemudian menjadi batubara). Gambut merupakan kemenerusan dari paleosol ke arah downdip (terletak pada bidang kronostratigrafi yang sama) yang mewakili suatu periode panjang terbatasnya influks sedimen klastik.

Tidal Channel

Pada lingkungan ini biasanya memiliki ciri kaya akan material organik, lempung kaya akan tumbuhan, semakin kedalam ditemukan endapan lempung marine, yang mengindikasikan Channel terbentuk diatas Delta Front dan mengerosi endapan lempung marine di sana. Fungsi dari Channel ini mengalirkan air dari delta plain saat adanya banjir akibat hujan maupun pasang. Salinitas pada daerah ini cukup tinggi dan energi di daerah ini dipengaruhi oleh arus baik dari pasang maupun sungai.

Delta Front

Delta front merupakan sublingkungan dengan energi tinggi, dimana sedimen secara konstan dirombak oleh arus pasang surut (tidal), arus laut sepanjang pantai (marine longshore current) dan gelombang (kedalaman 10 meter atau kurang). Endapan pada delta front meliputi sheet sand delta front, distributary mouth bar, endapan river-mouth tidal, near shore, longshore, dan endapan stream mouth bar.

Delta front terdiri dari zona pantai dangkal yang berbatasan dengan delta plain. Delta front ditunjukkan oleh suatu sikuen yang mengkasar keatas berskala besar yang merekam perubahan fasies vertikal ke arah atas dari sedimen offshore berukuran halus atau fasies prodelta ke fasies shoreline yang biasanya didominasi batupasir. Sikuen ini dihasilkan oleh progradasi delta front dan mungkin terpotong oleh sikuen Tidal Channel maupun Fluvial Channel saat progradasi berlanjut.

Interdistributary Tidal Inlet

Secara vertikal, pada lingkungan ini terbentuk sedimen muddy  dengan kelimpahan fauna marine semakin kearah laut dan semakin keatas serta terdapat onlap berupa endapan laut yang menandakan adanya transgresi serta terbentuk secara selaras diatas laminasi lignit serta endapan lempung dari tidal flat secara gradasi keatas menuju ke lempung delta front.

Prodelta

Prodelta merupakan lingkungan transisi antara delta front dan endapan marine shelf. Merupakan bagian dari delta di bawah kedalaman efektif erosi gelombang, terletak di luar delta front dan menurun ke lantai cekungan sehingga tidak ada pengaruh gelombang dan pasang surut dimana terjadi akumulasi mud, umumnya dengan sedikit bioturbasi.

Sedimen yang ditemukan pada bagian delta ini tersusun oleh material sedimen berukuran paling halus yang terendapkan dari suspensi. Struktur sedimen masif, laminasi, dan burrowing structure. Seringkali dijumpai cangkang organisme bentonik yang tersebar luas, mengindikasikan tidak adanya pengaruh fluvial. Endapan prodelta terdiri dari marine dan lacustrine mud yang terakumulasi dilandas laut (seaward). Endapan ini berada di bawah efek gelombang, pasang surut dan arus sungai.  

Gambar 3. Pola Perkembangan Sedimentasi pada lingkungan Delta (Allen dkk, 1974)

.

b. Perbedaan Model Pengendapan Delta

Secara umum perbedaan model pengendapan Horne dkk (1978) dan Allen dkk (1976) adalah penjelasan mengenai penyebaran batubara pada masing-masing model. Pada model Horne, dijelaskan bahwa faktor utama yang menyebabkan adanya perbedaan penyebaran, ketebalan dan konsentrasi materialnya adalah dari struktur dan faktor arus yang bekerja. Hal ini sendiri dilihat dari kenampakan batubara pada kondisi di lapangan. Sementara pada model Allen dkk, ia belum menjelaskan keberadaan material marine pada modelnya dikarenakan fokus utamanya adalah menjelaskan model delta yang didominasi oleh sungai, sehingga pengaruh material marine tidak terlalu diberikan perhatian.

Daftar Pustaka

Allen, G.P., Laurier, D., Thouvenin, J., 1976. Sediment Distribution Pattern in the Modern Mahakam Delta. Proceedings Indonesian Petroleum Association, 5^th Annual Convention, June, pp.159-178

Horne, J.C., Ferm, J.C., Caruccio, F.T., Baganz, B.P., 1978. Depositional Models in Coal Exploration and Mine Planning in Appalachian Region. The American Association of Petroleum Geologist Bulletin 62, No. 12, pp. 2379-2411