Proses pembentukan minyak dan gas memakan
waktu jutaan tahun. Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang
berpori bagaikan air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi
dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkonsentrasi jika terhalang oleh
lapisan yang kedap. Walaupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar
lautan, banyak sumber minyak dan gas yang terdapat di daratan. Hal ini terjadi
karena pergerakan kulit bumi, seingga sebagian lautan menjadi daratan.
Adapun batu bara yang dipercaya berasal dari
pohon-pohon dan pakis yang hidup sekitar 3 juta tahun yang lalu, kemudian
terkubur mungkin karena gempa bumi atau letusan gunung berapi.
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan
minyak dan/atau gas bumi, yaitu:
- Ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
- 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.
- 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.
Temperatur bawah tanah, yang
semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam
pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang
dari 65oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260oC.
Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177oC.
Minyak bumi atau gas bumi
terdapat dalam pori-pori batuan, terutama batuan sediment. Proses pembentukan
minyak bumi belum di ketahui secara pasti. Karena itu usaha dan penelitian
terus dilakukan orang untuk mengetahui proses terbentuknya minyak secara
ilmiah.
Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas bumi. Teori pertama adalah teori “biogenetic” atau lebih di kenal dengan teori “organik”. Yang kedua adalah teori “anorganik”, sedangkan yang ketiga adalah teori “duplex” yang merupakan perpaduan dari kedua teori sebelumnya. Teori duplex yang banyak di terima oleh kalangan luas menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati.
Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas bumi. Teori pertama adalah teori “biogenetic” atau lebih di kenal dengan teori “organik”. Yang kedua adalah teori “anorganik”, sedangkan yang ketiga adalah teori “duplex” yang merupakan perpaduan dari kedua teori sebelumnya. Teori duplex yang banyak di terima oleh kalangan luas menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati.
Di perkirakan bahwa minyak
bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati. Yang
jelas minyak dan gas bumi terdiri dari senyawa kompleks yang unsur utamanya
adalah karbon (C) dan unsur hydrogen (H). secara sederhana senyawa ini dapat ditulis
dengan rumus kimia CXHY, sehingga sering di sebut sebagai senyawa hidrokarbon.
Pada zaman purba, di darat dan di laut hidup
beraneka ragam binatang dan tumbuh-tumbuhan. Binatang serta tumbuh-tumbuhan
yang mati ataupun punah itu akhirnya tertimbun di bawah endapan lumpur. Endapan
lumpur ini kemudian di hanyutkan oleh arus sungai menuju lautan, bersama bahan
organik lainnya dari daratan.
Akibat pengaruh waktu,
temperatur tinggi dan tekanan beban lapisan batuan di atasnya binatang serta
tumbuh-tumbuhan yang mati tadi berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung
minyak atau gas.
Akibat pengaruh yang sama, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sediment. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk atau “soure rock”. Selanjutnya minyak dan gas ini akan bermigrasi menuju tempet yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat yang di sebut perangkap (trap).
Suatu
perangkap dapat mengandung:
·
Minyak,
gas, dan air
·
Minyak
dan air
·
Gas
dan air
Dalam proses pembentukan
minyak bumi diperlukan waktu yang masih belum bisa di tentukan sehingga
mengenai hal ini masih terdapat pendapat yang berbeda-beda. Ada yang mengataka
ribuan tahun, ada yang mengatakan jutaan tahun bahkan ada yang mengatakan lebih
dari itu.
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:
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.
·
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.
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.
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.
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.