PROSES PEMBENTUKAN MINYAK BUMI
Minyak
bumi
(bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin: petrus ), dijuluki
juga sebagai emas hitam adalah cairan kental, coklat gelap, atau
kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area
di kerak bumi. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik lautan,
tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Sisa-sisa
organisme tersebut mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur.
Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh
tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu, dengan meningkatnya tekanan dan
suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik tersebut dan
mengubahnya menjadi minyak dan gas.
Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini memakan waktu jutaan tahun. Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori seperti air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkosentrasi jika terhalang oleh lapisan yang kedap.
Walupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar lautan, banyak sumber minyak bumi yang terdapat di daratan. Hal ini terjadi karena pergerakan kulit bumi, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.
Dewasa ini terdapat dua teori utama yang berkembang mengenai asal usul terjadinya minyak bumi, antara lain:
Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini memakan waktu jutaan tahun. Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori seperti air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkosentrasi jika terhalang oleh lapisan yang kedap.
Walupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar lautan, banyak sumber minyak bumi yang terdapat di daratan. Hal ini terjadi karena pergerakan kulit bumi, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.
Dewasa ini terdapat dua teori utama yang berkembang mengenai asal usul terjadinya minyak bumi, antara lain:
1.
Teori Anorganik (Abiogenesis)
Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat logam alkali,
yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan bersentuhan dengan CO2
membentuk asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi
terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap pada karbida-karbida logam dalam
bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan
bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi
terbentuk dan bersamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut
berdasarkan fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan
meteor dan di atmosfir beberapa planet lain. Secara umum dinyatakan seperti
dibawah ini:
Berdasarkan
teori anorganik, pembentukan minyak bumi didasarkan pada proses kimia, yaitu :
a.
Teori alkalisasi panas dengan CO2 (Berthelot)
Reaksi
yang terjadi:
alkali
metal + CO2
karbida
karbida
+ H2O
ocetylena
C2H2
C6H6
komponen-komponen
lain
Dengan
kata lain bahwa didalam minyak bumi terdapat logam alkali dalam keadaan bebas
dan bersuhu tinggi. Bila CO2 dari udara bersentuhan dengan alkali panas tadi
maka akan terbentuk ocetylena. Ocetylena akan berubah menjadi benzena karena
suhu tinggi. Kelemahan logam ini adalah logam alkali tidak terdapat bebas di
kerak bumi.
b.
Teori karbida panas dengan air (Mendeleyef)
Asumsi
yang dipakai adalah ada karbida besi di dalam kerak bumi yang kemudian
bersentuhan dengan air membentuk hidrokarbon, kelemahannya tidak cukup banyak
karbida di alam.
2.Teori
Organik (Biogenesis)
Berdasarkan
teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang
permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir
dengan permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang
berlawanan, dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Pada
arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak
dari atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua
CO2 dibebaskan kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan,
hewan dan mikroorganisme).
|
P.G.
Mackuire yang pertama kali mengemukakan pendapatnya bahwa minyak bumi berasal
dari tumbuhan. Beberapa argumentasi telah dikemukakan untuk membuktikan bahwa
minyak bumi berasal dari zat organik yaitu:
- Minyak bumi memiliki sifat dapat memutar bidang polarisasi,ini disebabkan oleh adanya kolesterol atau zat lemak yang terdapat dalam darah, sedangkan zat organik tidak terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar bidang polarisasi.
- Minyak bumi mengandung porfirin atau zat kompleks yang terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel, dsb.
- Susunan hidrokarbon yang terdiri dari atom C dan H sangat mirip dengan zat organik, yang terdiri dari C, H dan O. Walaupun zat organik menggandung oksigen dan nitrogen cukup besar.
- Hidrokarbon terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan bagian integral sedimentasi.
- Secara praktis lapisan minyak bumi terdapat dalam kambium sampai pleistosan.
- Minyak bumi mengandung klorofil seperti tumbuhan.
- Minyak bumi memiliki sifat dapat memutar bidang polarisasi,ini disebabkan oleh adanya kolesterol atau zat lemak yang terdapat dalam darah, sedangkan zat organik tidak terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar bidang polarisasi.
- Minyak bumi mengandung porfirin atau zat kompleks yang terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel, dsb.
- Susunan hidrokarbon yang terdiri dari atom C dan H sangat mirip dengan zat organik, yang terdiri dari C, H dan O. Walaupun zat organik menggandung oksigen dan nitrogen cukup besar.
- Hidrokarbon terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan bagian integral sedimentasi.
- Secara praktis lapisan minyak bumi terdapat dalam kambium sampai pleistosan.
- Minyak bumi mengandung klorofil seperti tumbuhan.
Proses
pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat, yaitu:
1. Pembentukan sendiri, terdiri dari:
- pengumpulan zat organik dalam sedimen
- pengawetan zat organik dalam sedimen
- transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisansedimen terperangkap.
3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpil menjadi akumulasi komersial.
1. Pembentukan sendiri, terdiri dari:
- pengumpulan zat organik dalam sedimen
- pengawetan zat organik dalam sedimen
- transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisansedimen terperangkap.
3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpil menjadi akumulasi komersial.
Proses
kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan percobaan di laboratorium,
namun berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya minyak bumi serta
penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta ini disimpulkan oleh
Cox yang kemudian di kenal sebagai pagar Cox diantaranya adalah:
Minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat di sekitar pantai.
Minyak bumi memeng merupakan campuran kompleks hidrokarbon.
Temperatur reservior rata-rata 107°C dan minyak bumi masih dapat bertahan sampai 200°C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan.
Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin dan belerang.
Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi.
Proses transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
Minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat di sekitar pantai.
Minyak bumi memeng merupakan campuran kompleks hidrokarbon.
Temperatur reservior rata-rata 107°C dan minyak bumi masih dapat bertahan sampai 200°C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan.
Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin dan belerang.
Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi.
Proses transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
Ada
beberapa hal yang mempengaruhi peristiwa diatas, diantaranya:
1. Degradasi thermal
Akibat sedimen terkena penimbunan dan pembanaman maka akan timbul perubahan tekanan dan suhu. Perubahan suhu adalah faktor yang sangat penting.
2. Reaksi katalis
Adanya katalis dapat mempercepat proses kimia.
3. Radioaktivasi
Pengaruh pembombanderan asam lemak oleh partikel alpha dapay membentuk hidrokarbon parafin. Ini menunjukan pengaruh radioaktif terhadap zat organik.
4. Aktifitas bakteri.
Bakteri mempunyai potensi besar dalam proses pembentukan hidrokarbon minyak bumi dan memegang peranan dari sejak matinya senyawa organik sampai pada waktu diagnosa, serta menyiapkan kondisi yang memungkinkan terbentuknya minyak bumi.
1. Degradasi thermal
Akibat sedimen terkena penimbunan dan pembanaman maka akan timbul perubahan tekanan dan suhu. Perubahan suhu adalah faktor yang sangat penting.
2. Reaksi katalis
Adanya katalis dapat mempercepat proses kimia.
3. Radioaktivasi
Pengaruh pembombanderan asam lemak oleh partikel alpha dapay membentuk hidrokarbon parafin. Ini menunjukan pengaruh radioaktif terhadap zat organik.
4. Aktifitas bakteri.
Bakteri mempunyai potensi besar dalam proses pembentukan hidrokarbon minyak bumi dan memegang peranan dari sejak matinya senyawa organik sampai pada waktu diagnosa, serta menyiapkan kondisi yang memungkinkan terbentuknya minyak bumi.
Zat
organik sebagai bahan sumber
Jenis zat oragink yang dijadikan sumber minyak bumi menurut para ahli dap[at disimpulkan bahwa jenis zat organik yang merupakan zat pembentuk utama minyak bumi adalah lipidzat organik dapat terbentuk dalamkehidupan laut ataupun darat dan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu: yang berasal dari nabati dan hewani.
Jenis zat oragink yang dijadikan sumber minyak bumi menurut para ahli dap[at disimpulkan bahwa jenis zat organik yang merupakan zat pembentuk utama minyak bumi adalah lipidzat organik dapat terbentuk dalamkehidupan laut ataupun darat dan dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu: yang berasal dari nabati dan hewani.
Berapa
lama waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi ?a
Sekitar
30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus,
lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk.
Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang
diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan
umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.
Para
geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun
dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan
purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu
tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang
akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary
rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan
sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang
menyusut atau berpindah tempat.
Deposit
yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk
mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini,
molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan
dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian
mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi
minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui
berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta
tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta
dan 270-juta tahun.
Bagaimana
terjadinya minyak dan gas bumi ?
Ada
tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
Pertama, ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan
terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
Kedua, adanya perpindahan
(migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang
berpori-pori (porous)
dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
Ketiga, adanya jebakan (entrapment) geologis.
Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan
dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh
air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah
tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh
lapisan yang impermeable,
maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana
lagi.
