Proses Pembentukan Batubara

     Proses pembentukan batubara sendiri sangat kompleks dan membutuhkan waktu hingga berjuta-juta tahun lamanya. Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan purba yang kemudian mengendap selama berjuta-juta tahun dan mengalami proses pembatubaraan (Coalification) dibawah pengaruh fisika, kimia maupun geologi. Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil. Secara sibgkat ada 2 tahap proses pembatubaraan yang terjadi yakni :

Artikel Terkait : Proses Geologi Dan Perubahan Bentang Alam

1. Tahap Diagenetik atau Biokimia, dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit terbentuk. Agen utama yang berperan  dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik serta membentuk gambut.
2. Tahap malihan atau geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.

Lapisan batubara

     Secara rinci, proses pembentukan batubara dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Pembusukan, yakni proses dimana tumbuhan mengalami tahap pembusukan (decay) akibat adanya aktivitas  dari bakteri anaerob. Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen dan menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati.
2. Pengendapan, yakni proses dimana material halus hasil pembusukan terakumulasi dan mengendap membentuk lapisan gambut. Proses ini biasanya terjadi pada lingkungan berair, misalnya rawa-rawa.
3. Dekomposisi, yaitu proses dimana lapisan gambut tersebut diatas akan mengalami perubahan berdasarkan proses biokimia yang berakibat keluarnya air(H₂O) clan sebagian akan menghilang  dalam bentuk karbondioksida (CO₂), karbonmonoksida (CO), Clan metana (CH₄).
4. Geotektonik, Dimana lapisan gambut yang ada akan terkompaksi oleh gaya tektonik dan kemudian pada fase selanjutnya akan mengalami perlipatan dan patahan. Selain itu gaya tektonik aktif dapat menimbulkan adanya intrusi/terobosan magma, yang akan mengubah batubara low grade menjadi high grade. Dengan adanya tektonik setting tertentu, maka zona batu bara yang terbentuk dapat berubah dari lingkungan berair ke lingkungan darat.
5. Erosi, dimana lapisan batubara yang telah mengalami gaya tektonik berupa pengangkatan kemudian dierosi sehingga permukaan batubara yang ada menjadi terkelupas pad permukaanya, perlapisan batubara inilah yang diekspoitasi pada saat ini.

Jenis-Jenis batubara

     Berdasarkan tingkat proses pembentukanya yang dikontrol oleh tekanan panas dan waktu batubara umumnya dibagi menjadi lima kelas :

Antrasit adalah kelas batubara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik mengandung antara 86%-98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%. Biasanya digunakan untuk proses sintering bijih mineral, proses pembuatan elektroda listrik, pembakaran batu gamping, dan pembuatan briket tanpa asap.

Bituminus mengandung 68-86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batu bara paling banyak ditambang di Australia, dan batu bara ini masih dibedakan menjadi 2 yaitu :

1. Batubara ketel uap atau batubara termal atau disebut steam coal, banyak digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik, pembakaran umum seperti pada industri bata atau genteng, dan industri semen.
2. Batubara metallurgi (metallurgical coal atau coking coal) digunakan untuk keperluan industri besi dan baja serta industri kimia.

Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibanding dengan bituminus.

Lignit atau batubara coklat adalah batubara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.

Gambut berpori dan memiliki kadar air diatas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.

Materi Pembentuk Batubara
Hampir seluruh pembentuk batubara berasal dari tumbuhan, Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batubara dan umumnya menurut diesel (1981) adalah sebagai berikut :

1. Alga, dari zaman pre-kambrium hingga ordvisium dan bersel tunggal. sangat sedikit endapan batubara dari perioda ini.
2. Silofita, dari zaman silur hingga devon tengah merupakan turunan dari alga sedikit endapan batubara dari perioda ini.
3. Pteridofita, Umur devon atas hingga karbon atas. Materi utama pembentuk batubara berumur karbon di Eropa dan Amerika Utara. Tetumbuhan tanpa bunga dan biji. Berkembang biak dengan spora dan tumbuhan di iklim hangat.
4. Gimnospermae, Kurun waktu mulai dari zaman permian hingga kapur tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah (resin) tainggi. Jenis pteridospermae seperti ganggamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batubara permian seperti di Australia, India, dan Afrika.
5. Angiospermae, dari zaman kapur atas hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan dan bunga dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae sehingga, secara umum kurang dapat terawetkan.

Faktor-faktor Dalam Pembentukan Batubara

Faktor-fakto dalam pembentuka batubara sangat berpengaruh terhadap bentuk maupun kualitas  dari lapisan batubara, Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pembentukan batubara adalah :

1. Material dasar, yakni flora atau tumbuhan yang tumbuh beberapa juta tahun yang lalu, yang kemudian terakumulasi pada suatu lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim clan topografi tertentu. Jenis dari flora sendiri amat sangat berpengaruh terhadap tipe dari batubara yang terbentuk.
2. Proses dekomposisi, yakni proses transformasi biokimia dari material dasar pembentuk batubara menjadi batubara. Dalam proses ini, sisa tumbuhan yangterendapkan akan mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimia.
3. Umur geologi, yakni skala waktu (dalam jutaan tahun) yang menyatakan berapa lama material dasar yang diendapkan dalam skala waktu geologi yang panjang, maka proses dekomposisi yang terjadi adalah fase lanjut clan menghasilkan batubara dengan kandungan karbon yang tinggi.
4. Posisi geotektonik yang dapat mempengaruhi proses pembentukan suatu lapisan batubara dari
5. Tekanan yang dihasilkan oleh proses geotektonik dan menekan lapisan batubara yang terbentuk.
6. Struktur dari lapisan batubara tersebut, yakni bentuk cekungan stabil, lipatan atau patahan.
7. Intrusi magma, yang akan mempengaruhi dan atau merubah grade dari lapisan batubara yang dihasilkan.

Lingkungan Pengendapan

Yakni lingkungan pada saat proses sedimentasi dari material dasar menjadi material sedimen. Lingkungan pengendapan ini sendiri dapat ditinjau dari beberapa aspek sebagai berikut :

1. Struktur cekungan batubara, yakni posisi dimana material dasar diendapkan strukturnya cekungan batubara ini sangat berpengaruh pada kondisi dan posisi geoteknik.
2. Topografi dan morfologi, yakni bentuk dan kenampakan dari tempat cekungan pengendapan material dasar. Topografi dan morfologi cekungan pada saat pengendapan sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa dimana batubara terbentuk . Topografi dan morfologi dapat dipengaruhi oleh proses geoteknik.
3. Iklim, yang merupakan faktor yang sangat penting dalam proses pembentukan batubara karena dapat mengontrol pertumbuhan flora atau tumbuhan sebelum proses pengendapan. Iklim biasanya dipengaruhi oleh kondisi topografi setempat.

Interpretasi Lingkungan Pengendapan Dari Litotipe Dan Viikrolitotipe
Tosch (1960) dalam Bustin dkk (1983), Teicmuller and Teichmuller (1968) dalam Murchissen (1968) berpendapat bahwa litotipe dan mikrolitotipe batubara berhubungan erat dengan lingkungan pengendapanya.
Lingkungan pengendapan dari masing-masing litotipe adalah sebagai berikut :

1. Vitrain dan Clarain, diendapkan didaerah pasang surut dimana terjadi perubahan muka air laut.
2. Fusain, diendapkan pada lingkungan dengan kecepatan pengendapan rendah yaitu lingkungan air dangkal yang dekat dengan daratan.
3. Durain, diendapkan dalam lingkungan yang lebih dalam lagi, diperkirakan lingkungan laut dangkal.

Sedangkan Interpretasi lingkungan pengendapan berdasarkan mikrolitotipe adalah sebagai berikut :

1. Vikrit, Berasal dari kayu-kayuan seperti batang, dahan, akar yang menunjukan lingkungan rawa berhutan.
2. Clarit, berasal dari tumbuhan yang mengandung serat kayu dan diperkirakan terbentuk pada lingkungan rawa.
3. Durit, Kaya akan jejak-jejak akar dan spora, hal ini diperkirakan terbentuk pada lingkungan laut dangkal.
4. Trima serit, yang kaya akan vitrinit terbentuk dilingkungan rawa, sedangkan yang kaya akan liptinit terbentuk dilingkungan laut dangkal clan yang kaya akan inertinit terbentuk dekat daratan.

Teori Berdasarkan Tempat Terbentuknya

1. Teori In-situ : Batubra terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan dimana batubara tersebut terbentuk. Batu bara yang terbentuk sesuai dengan teori in-situ biasanya terjadi dihutan basah dan berawa, sehingga pohon-pohon dihutan tersebut pada saat mati dan roboh langsung tenggelam kedalam rawa tersebut, dan sisa tumbuhan tersebut tidak mengalami pembusukan secara sempurna dan akhirnya menjadi fosil tumbuhan yang membentuk sedimen organik.
2. Teori drift : batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan yang bukan ditempat dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk sesuai dengan teori drift biasanya terjadi didelta-delta, mempunyai ciri-ciri lapisan batubara tipis, tidak menerus (splitting), banyak lapisanya (multiseam) banyak pengotor (kandungan abu cenderung tinggi).