Reservoar Batuan Karbonat

6. RESERVOAR KARBONAT

a. Klasifikasi batuan karbonat

Secara umum, klasifikasi batuan karbonat ada 2 macam, yaitu: klasifikasi deskriptif dan klasifikasi genetik. Klasifikasi deskriptif merupakan klasifikasi yang didasarkan pada sifat-sifat batuan yang dapat diamati dan dapat ditentukan secara langsung, seperti fisik, kimia, biologi, mineralogi atau tekstur. Klasifikasi genetik merupakan klasifikasi yang lebih menekankan pada asal usul batuan.

􀂙 Klasifikasi Grabau (1904)

Menurut klasifikasi Grabau, batugamping dapat dibagi menjadi 5 macam, yaitu:

a. Calcirudite, yaitu batugamping yang ukuran butirnya lebih besar daripada pasir

    (>2 mm).

b. Calcarenite, yaitu batugamping yang ukuran butirnya sama dengan pasir (1/16

    – 2 mm).

c. Calcilutite, yaitu batugamping yang ukuran butirnya lebih kecil dari pasir

    (<1/16 mm).

d. Calcipulverite, yaitu batugamping hasil presipitasi kimiawi, seperti

    batugamping kristalin.

e. Batugamping organik, yaitu hasil pertumbuhan organisme secara insitu seperti

    terumbu dan stromatolite.

􀂙 Klasifikasi Folk (1959)

Parameter utama yang dipakai pada klasifikasi ini adalah tekstur deposisi. Folk

menyatakan bahwa proses pengendapan batuan karbonat dapat disebandingkan dengan proses pengendapan batupasir atau batulempung.Menurut Folk ada 3 macam komponen utama penyusun batugamping yaitu:

a. Allochem, yaitu material karbonat sebagai hasil presipitasi kimiawi atau biokimia yang telah mengalami transportasi (intrabasinal), analog dengan butiran pasir atau gravel pada batuan asal daratan. Allochem ada 4 macam yaitu intraclast, oolite, pelet dan fosil.

b. Microcrystalline calcite ooze (micrite), yaitu material karbonat yang berdiameter 1-4 mikron, translucent, dan berwarna kecoklatan (dalam asahan tipis). Sedangkan dalam handspecimen, micrite bersifat opak dan dull, berwarna pitih, abu-abu, abu-abu kecoklatan atau hitam. Micrite analog deengan lempung pada batulempung atau matrik lempung pada batupasir.

c. Sparry calcite (sparite), yaitu komponen yang berbentuk butiran atau kristal  yang berdiameter >/= 4 mikron (4-10 mikron) dan memperlihatkan kenampakan yang jernih dan mozaik dalam asahan tipis, berfungsi sebagai pore filling cement. Sparite analog dengan semen pada clean sandstone. Berdasarkan perbandingan relatif antara allochem, micrite dan sparite serta jenis allochem yang dominan, maka Folk membagi batugamping menjadi 4 famili. Batugamping tipe I dan II disebut sebagai allochemical rock (allochem > 10%), sedangkan batugamping tipe III disebut sebagai orthochemical rock (allochem =/< 10%). Batas ukuran butir yang digunakan oleh Folk untuk membedakan antara butiran (allochem) dan micrite adalah 4 micron (lempung).

Batugamping tipe I analog dengan batupasir/konglomerat yang tersortasi bagus dan terbentuk pada high-energy zone, batugamping tipe II analog dengan batupasir lempungan atau konglomerat lempungan dan terbentuk pada low-energy zone, dan batugamping tipe III analog dengan batulempung dan terbentuk pada kondisi tenang (lagoon). Prosedur pemberian nama batuan menurut Folk adalah:

1. Jika intraclast > 25% 􀃆 intraclastic rock

2. Jika intraclast =/< 25%, lihat prosentase oolite-nya

3. Jika oolite >25% 􀃆 oolitic rock

4. Jika intraclast =/<25% dan oolite =/<25%, lihat perbandingan antara fosil

dengan pelet, yaitu: a) fosil:pellet > 3:1 􀃆 biogenic rock, b) fossil:pellet < 3:1

􀃆 pellet rock, c) fossil:pellet = 3:1 – 1:3 􀃆 biogenic pellet rock.

Aturan penamaan batuan adalah sebagai berikut: kata pertama adalah jenis allochem yang dominan dan kata kedua adalah jenis orthochem yang dominan, contoh: intrasparite, biomicrite, dll.

􀂙 Klasifikasi Dunham (1962)

Dunham membuat klasifikasi batugamping berdasarkan tekstur deposisi batugamping, yaitu tekstur yang terbentuk pada waktu pengendapan batugamping, meliputi ukuran butir dan susunan butir (sortasi). Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan pengklasifikasian batugamping berdasarkan tekstur

deposisinya, yaitu:

1. Derajat perubahan tekstur pengendapan

2. Komponen asli terikat atau tidak terikat selama proses deposisi

3. Tingkat kelimpahan antar butiran (grain) dan lumpur karbonat

      

       Berdasarkan ketiga hal tersebut di atas, maka Dunham mengklasifikasikan batugamping menjadi 5 macam, yaitu mudstone, wackestone, packestone, grainstone, dan boundstone. Sedangkan batugamping yang tidak menunjukkan tekstur deposisi disebut crystalline carbonate. Fabrik (supportation) grain-supported (butiran yang satu dengan yang lain saling mendukung) dan mud-supported (butiran mengambang di dalam matrik lumpur karbonat) digunakan untuk membedakan antara wackestone dan packestone. Dunham tidak memperhatikan jenis butiran karbonatnya seperti klasifikasi Folk. Batas ukuran butir yang digunakan oleh Dunham untuk membedakan antara butiran dan lumpur karbonat adalah 20 mikron (lanau kasar). Klasifikasi batugamping yang didasarkan pada tekstur deposisi dapat dihubungkan dengan fasies terumbu dengan tingkat energi yang bekerja, sehingga dapat untuk interpretasi lingkungan pengendapan.

􀂙 Klasifikasi Embry and Klovan (1971)

Klasifikasi ini didasarkan pada tekstur pengendapan dan merupakan pengembangan dari klasifikasi Dunham (1962) yaitu dengan menambahkan kolom khusus pada kolom boundstone, menghapus kolom crystalline carbonate, dan membedakan % butiran yang berdiameter </= 2 mm dari butiran yang berdiameter > 2m, Dengan demikian klasifikasi Embry and Klovan seluruhnya didasarkan pada tekstur pengendapan dan lebih tegas di dalam ukuran butir yaitu ukuran grain =/>0,03 – 2 mm dan ukuran lumpur karbonat <0,03 mm. Berdasarkan cara terjadinya, Embry & Klovan membagi batugamping menjadi dua kelompok, yaitu batugamping allochton dan batugamping autochton. Batugamping autochton adalah batugamping yang komponen penyusunnya berasal dari organisme yang saling mengikat selama pengendapannya. Batugamping ini dibagi menjadi 3 yaitu: bafflestone (tersusun oleh biota berbentuk cabang), bindstone (tersusun oleh biota berbentuk menegrak atau lempengan) dan framestone (tersusun oleh biota berbentuk kubah atau kobis). Batugamping allochton adalah batugamping yang komponennya berasal dari sumbernya oleh fragmentasi mekanik, kemudian mengalami transportasi dan diendapkan kembali sebagai partikel padat. Batugamping ini dibagi menjadi 6 macam

yaitu: mudstone, wackestone, packetone, grainstone, floatstone dan rudstone. Dengan demikian klasifikasi Embry & Klovan sangat tepat untuk mempelajari fasies terumbu dan tingkat energi pengendapan.

b. Lingkungan pengendapan, fasies dan geometri

Meskipun lingkungan pembentukan endapan karbonat dapat terjadi mulai dari zona supratidal sampai cekungan yang lebih dalam di luar shelf, paparan cekungan dangkal (shallow basin platform) yang meliputi middle shelf dan outer shelf adalah tempat produksi endapan karbonat yang utama dan kemudian tempat ini disebut sebagai subtidal carbonate factory.

Endapan-endapan karbonat yang dihasilkan akan terakumulasi pada shelf, sebagian mengalami trasportasi ke arah daratan, yaitu ke tidal flat, pantai, atau lagoon,

sedangkan sebagian lagi mengalami trasportasi ke arah laut, yaitu ke cekungan yang

lebih dalam. Pada lingkungan laut yang dalam jarang terbentuk endapan karbonat, kecuali merupakan hasil jatuhan dari plankton yang mensekresikan kalsium karbonat

dan hidup di air permukaan. Terumbu merupakan salah satu sumber produksi endapan karbonat di paparan atau cekungan di luar paparan. Terumbu adalah suatu timbulan karbonat yang dibentuk oleh pertumbuhan organisme yang insitu, mempunyai potensi untuk berdiri tegar dan membenrtuk struktur topografi yang tahan gelombang. James (1979) membagi fasies terumbu masa kini secara fisiografi menjadi 3 macam:

1. Fasies Inti Terumbu (reef core facies)

Fasies ini tersusun oleh batugamping yang masif dan tidak berlapis. Berdasarkan litologi dan biota penyusunnya, fasies ini dapa dibagi menjadi 4 sub-fasies yaitu:

a. Sub-fasies puncak terumbu (reef-crest)

Litologi berupa framestone dan bindstone, sebagai hasil pertumbuhan biota jenis kubah dan mengerak dan merupakan very high energy zone.

b. Sub-fasies dataran terumbu (reef flat)

Litologi berupa rudstone, grainstone, dan nodule dari ganggang karbonatan dan merupakan daerah berenergi sedang dan tempat akumulasi rombakan terumbu.

c. Sub-fasies terumbu depan (reef front)

Litologi berupa bafflestone, bindstone dan framestone dan merupakan daerah berenergi lemah-sedang.

d. Sub-fasies terumbu belakang (back reef)

Litologi berupa bafflestone dan floatstone dan merupakan daerah energi lemah dan relatif tenang.

2. Fasies Depan Terumbu (fore reef facies)

Litologi berupa grainstone dan rudstone dan merupakan lingkungan yang mempunyai kedalaman >30m dengan lereng 45 - 60°. Semakin jauh dari inti terumbu (kearah laut) litologi berubah menjadi packstone, wackstone dan mudstone.

3. Fasies Belakang Terumbu (back reef facies)

Fasies ini disebut juga fasies lagoon dan meliputi zona laut dangkal (< 30m)

dan tidak berhubungan dengan laut terbuka. Kondisi airnya tenang, sirkulasi air terbatas, dan banyak biota penggali yang hidup di dasar. Litologi berupa packetone, wackestone dan mudstone dan banyak dijumpai struktur jejak dan bioturbasi, baik horizontal maupun vertikal.

c. Porositas dan proses diagenesa

Tipe porositas utama pada batuan karbonar adalah vuggy (pori-pori yang lebih

besar dari butiran), intergranular (antar butir), intragranular (dalam butiran, contohnya material cangkang atau shell), dan chalky.

Diagenesa yang berakibat pada berubahnya porositas dan permeabilitas dapat dikelompokkan atas:

- Pelarutan (leaching) yang umumnya akan meningkatkan porositas dan

permeabilitas

- Dolomitisasi yang akan meningkatkan porositas dengan menciptakan pori yang

lebih besar, atau dapat juga malahan akan mengurangi porositas jika terjadi

pertumbuhan interlocking mosaic dari kristal-kristal dolomit. Dolomitisasi

sering meningkatkan permeabilitas secara dramatis dikarenakan pembentukan

lubang pelarutan (solution vug) dan retakan pasca penimbunan (post-burial)

yang lebih besar

- Retakan (fracturing) dikarenakan adanya breksiasi, sesar atau kekar yang akan

meningkatkan permeabilitas

- Rekritaslisasi oleh neomorphism dari mikrit menjadi ukuran kristal yang lebih

besar yang akan meningkatkan porositas

- Semen yang akan menurunkan porositas dan permeabilitas