18

Bab III Teori Dasar

III.1 Kekayaan Material Organik

Jumlah material organik yang ada pada batuan dinyatakan sebagai nilai karbon

organik total (TOC/Total Organic Carbon) dalam satuan persen dari batuan dalam

keadaan kering. Nilai TOC digunakan sebagai salah satu parameter untuk tahap

seleksi awal terhadap batuan sehingga dapat dipisahkan antara batuan yang tidak

menarik dan yang menarik untuk dikaji lebih lanjut.

Menurut Waples (1985) batuan yang mengandung TOC kurang dari 0,5%

dipertimbangkan sebagai batuan yang memiliki potensi sebagai batuan induk

hidrokarbon yang dapat diabaikan, hal ini karena jumlah dari hidrokarbon yang

dapat dihasilkan dari batuan tersebut sangat kecil sehingga tidak memungkinkan

terjadinya ekspulsi (Tabel III.1).

Tabel III.1 Indikasi batuan yang berpotensi sebagai batuan induk berdasarkan nilai

TOC (Waples, 1985). Nilai TOC (%) Implikasi sebagai batuan induk

< 0,5% Kapasitas sebagai batuan induk dapat diabaikan

0,5% - 1,0% Kapasitas sebagai batuan induk terbatas

1,0% - 2,0% Kapasitas sebagai batuan induk sedang

> 2,0% Kapasitas sebagai batuan induk baik

Batuan yang mengandung TOC antara 0,5% - 1,0% memiliki kemampuan yang

terbatas. Batuan tersebut tidak akan berfungsi sebagai batuan induk yang efektif,

akan tetapi masih dapat mengekspulsi sejumlah kecil hidrokarbon. Batuan yang

mengandung TOC lebih dari 1% merupakan batuan induk yang penting. Batuan

yang mengandung TOC antara 1% - 2% berasosiasi dengan lingkungan

pengendapan transisi antara oksidasi dan reduksi sedangkan batuan yang

mengandung TOC di atas 2% berasosiasi dengan lingkungan pengendapan reduksi

tingkat tinggi sehingga batuan tersebut memiliki potensi terbaik sebagai batuan

induk.

19

III.2 Tipe Material Organik

Jumlah dan komposisi maseral dari kerogen menentukan potensi minyak dan

dapat berbeda secara lateral atau vertikal dalam batuan induk (Peters dan Cassa,

1994). Interpretasi dari observasi yang dilakukan pada umumnya membagi

maseral-maseral menjadi maseral yang menghasilkan minyak, gas dan tidak

menghasilkan apa-apa. Kelompok maseral liptinit, seperti alginit, eksinit, resinit,

kutinit dan sporinit, yang menghasilkan minyak merupakan kerogen Tipe I dan

kerogen Tipe II, sedangkan kelompok maseral vitrinit yang menghasilkan gas

merupakan kerogen Tipe III (Gambar III.1 dan Tabel III.2).

Gambar III.1 Diagram hubungan antara kelompok maseral dengan tipe kerogen

yang terbentuk, terlihat kelompok maseral liptinit (sporinit, kutinit, alginit dan resinit membentuk kerogen Tipe I dan II, sedangkan kelompok maseral vitrinit membentuk kerogen tipe III (Peters dan Cassa, 1994).

20

Tabel III.2 Tipe kerogen, maseral penyusunnya dan material organik asalnya (Waples, 1985).

Maseral Tipe Kerogen

Material organik asal

Alginit Eksinit Kutinit Resinit Liptinit Vitrinit Inertinit

I II II II II

III

IV

Alga air tawar Polen, spora Lapisan lilin tanaman Resin tanaman Lemak tanaman, alga laut Material tumbuhan tinggi (kayu, selulosa) Arang, material tersusun-ulang yang teroksidasi

Berdasarkan hasil analisis pirolisis Rock-Eval dapat diketahui nilai S1, S2 dan S3

dinyatakan dalam satuan miligram hidrokarbon. Parameter S1 menunjukkan

jumlah hidrokarbon yang sudah ada di dalam batuan semenjak pengendapan

ditambah dengan hidrokarbon yang terbentuk di bawah permukaan, S2

mencerminkan sisa kapasitas pembentukan hidrokarbon, S3 adalah jumlah

kandungan oksigen di dalam kerogen (Waples, 1985). Data mentah S1, S2 dan S3

selanjutnya dinormalisasi dengan kandungan karbon organik dari sampel,

menghasilkan harga dalam satuan miligram per gram dari TOC. Nilai S2 dan S3

yang telah dinormalisasi selanjutnya disebut sebagai indeks hidrogen dan indeks

oksigen, karena beberapa variasi dari TOC telah dihilangkan pada saat

perhitungan normalisasi, maka indeks hidrogen berfungsi sebagai indikator dari

tipe kerogen.

Indeks hidrogen harus dikoreksi sehubungan dengan efek maturasi dengan

menggunakan diagram van Krevelen yang telah dimodifikasi (Gambar III.1).

Interpretasi indeks hidrogen untuk kekurangmatangan ditunjukkan dalam Tabel

III.3.

21

Tabel III.3 Potensi kerogen kurang matang berdasarkan indeks hidrogen (Waples, 1985).

Indeks hidrogen

(mg HC/g TOC) Produk utama Jumlah relatif

< 150 Gas Sedikit

150 – 300 Minyak dan gas Sedikit

300 – 450 Minyak Sedang

450 – 600 Minyak Banyak

> 600 Minyak Sangat banyak

Menurut Waples (1985) bahwa indeks hidrogen di bawah 150 miligram

hidrokarbon/gram TOC mengindikasikan ketidakhadiran sejumlah material lemak

yang menghasilkan minyak dan mencerminkan kerogen sebagai tipe III dan IV.

Indeks hidrogen di atas 150 miligram hidrokarbon/gram TOC menunjukkan

peningkatan material kaya lemak, yang dapat berasal dari maseral darat (kutinit,

resinit, eksinit) atau dari material alga laut. Karena itu kerogen dengan indeks

hidrogen di antara 150 dan 300 miligram hidrokarbon/gram TOC mengandung

lebih banyak kerogen tipe III daripada kerogen tipe II sehingga memiliki

kemampuan terbatas hingga cukup untuk berpotensi menghasilkan minyak.

Kerogen dengan indeks hidrogen di atas 300 miligram hidrokarbon/gram TOC

pada umumnya mengandung maseral tipe II sehingga dipertimbangkan sebagai

sumber yang berpotensi menghasilkan hidrokarbon cair. Kerogen dengan indeks

hidrogen di atas 600 miligram hidrokarbon/gram TOC pada umumnya murni

terdiri dari kerogen tipe I atau tipe II sehingga merupakan sumber yang berpotensi

menghasilkan hidrokarbon cair.

III.3 Kematangan Batuan Induk

III.3.1 Reflektansi vitrinit

Pengukuran reflektansi vitrinit dimulai dengan cara mengisolasi kerogen dengan

menggunakan HCl dan HF, kemudian menempelkan partikel kerogen pada epoxy

plug. Setelah plug digosok, dengan menggunakan mikroskop khusus, partikel

vitrinit disinari dengan cahaya. Fraksi dari sorotan yang direfleksikan secara

koheren diukur dengan alat photomultiplier dan direkam untuk selanjutnya

22

disimpan secara otomatis di dalam komputer. Jika partikel vitrinit ditemukan

dalam jumlah yang banyak maka pengukuran akan diambil sebanyak 50 kali. Pada

akhir analisis, akan dihasilkan sebuah histogram dari data yang telah diambil.

Hasil pengukuran akan ditampilkan dalam bentuk nilai Ro, ”o” mengindikasikan

bahwa pengukuran dibuat dengan plug yang dicelupkan ke dalam minyak. Harga

reflektansi biasanya diplot dengan kedalaman pada suatu sumur. Jika reflektansi

linear, maka profil kurvanya adalah garis lengkung. Jika digunakan skala semilog

maka plotnya akan berupa garis lurus (Gambar III.2)

Menurut Waples (1985) bahwa kerogen pada umumnya akan mulai menghasilkan

minyak pada saat nilai Ro sekitar 0,6%. Hasil puncak akan didapat pada saat

sekitar nilai Ro sekitar 0,9% sedangkan akhir dari proses menghasilkan minyak

diperkirakan pada saat nilai Ro sekitar 1,35%.

Gambar III.2 Dua cara mengeplot reflektansi vitrinit versus kedalaman. Plot pada semilog menghasilkan garis lurus jika tidak ada ketidakselarasan atau peristiwa termal (diambil dari Waples, 1985).

23

III.3.2 Temperatur pirolisis (Tmaks)

Temperatur pada saat laju maksimum pirolisis tercapai (puncak S2) dapat

digunakan sebagai indikator kematangan. Dengan bertambahnya kematangan,

bertambah pula Tmaks (Gambar III.3). Tmaks diperoleh secara otomatis bersama

dengan data pirolisis lain pada waktu analisis Rock-Eval.

Gambar III.3 Karakterisasi kematangan batuan induk dengan metode pirolisis. Rasio transformasi dan/atau puncak temperatur Tmaks dapat digunakan untuk indikator evolusi termal (diambil dari Tissot dan Welte, 1984).

III.3.3 Analisis Bitumen

Perkiraan kematangan dari fraksi bitumen dapat dibuat menggunakan data dari

normal alkana, sterana, triterpana dan porfirin yang diperoleh dari gas

kromatografi, GC-MS-MS.

Menurut Waples dan Machihara (1991) salah satu perbedaan penting antara

kematangan batuan induk yang ditentukan dari biomarker dan kematangan yang

ditentukan dari analisis kerogen (reflektansi vitrinit, Indeks Alterasi Termal,

pirolisis Tmaks dan lain-lain) adalah bahwa kerogen sifatnya tidak bergerak

24

(immobile). Oleh karena itu kematangannya sama sebagai kematangan batuan atau

sedimen pada saat ditemukan. Biomarker dalam fraksi bitumen yang bergerak dari

batuan dan sedimen, sebaliknya, dapat digunakan sebagai indikator kematangan

untuk batuan atau sedimen hanya jika bitumen tersebut pribumi (indigenous)

Biomarker dalam minyak adalah berharga untuk menilai tingkat kematangan

minyak pada waktu terbentuk, dengan syarat bahwa minyak telah tersimpan pada

suhu cukup rendah untuk memperkecil kematangan di dalam reservoar.

III.4 Atribut Organofasies (Biomarker)

Kebanyakan senyawa-senyawa dan kelas senyawa yang ditemukan dalam minyak

dan bitumen disebut sebagai biomarker yang merupakan kependekan dari

biological marker. Senyawa ini, yang berasal dari molekul perintis biogenik, pada

dasarnya merupakan fosil molekul. Kegunaan terpenting dari biomarker adalah

sebagai indikator dari organisme tempat bitumen atau minyak berasal, atau

sebagai indikator kondisi diagenetik pada saat material organik terpendam. Pada

beberapa keadaan tertentu, prazat tertentu atau molekul dapat diidentifikasi,

sedangkan pada keadaan lain kita hanya dapat membatasi kemungkinan prazatnya

menjadi beberapa jenis saja (Tabel III.4). Pada kebanyakan keadaan, bagaimana

pun juga, walaupun kita mengetahui secara pasti bahwa molekul biomarker adalah

biogenik, kita tidak dapat menggunakannya sebagai fosil indeks untuk organisme

tertentu.

Tabel III.4 Kelas penting dari biomarker dan prazatnya (Waples, 1985). Biomarker Prazat

alkana normal ( > C22) lilin tumbuhan darat

alkana normal ( < C22) lemak alga

isoprenoid ( < C20) berbagai macam klorofil

isoprenoid ( > C20) lemak atau klorofil dari alga hipersalin

triterpana triterpenoid bakteri

sterana steroid

25

III.5 Alkana Normal

Alkana normal merupakan salah satu biomarker pertama yang dipelajari secara

luas. Adanya konsentrasi tinggi dari alkana normal pada bitumen dan minyak

diakibatkan oleh keberadaannya pada tumbuhan dan lemak alga serta formasi

katagenik dari senyawa rantai panjang seperti asam lemak dan alkohol. Indikasi

penting lain mengenai asal dari alkana normal adalah distribusi dari homolog, atau

anggota dari seri alkana normal.

Menurut Waples (1985) bahwa untuk sebagian besar alkana normal yang ada pada

tumbuhan tingkat tinggi memiliki nomor ganjil dari atom karbon, terutama atom

karbon 23, 25, 27, 29 dan 31 sedangkan secara kontras, alga laut memproduksi

alkana normal yang memiliki distribusi maksimum pada atom karbon 17 atau 22,

tergantung dari spesiesnya saat ini, sehingga bentuk distribusinya sangat tajam,

dan tidak ada kecenderungan memiliki nomor ganjil atau genap dari atom karbon

(Gambar III.4). Kebanyakan sedimen, tentunya, menerima kontribusi dari alkana

normal baik dari arah darat maupun laut, sehingga bentuk distribusi alkana normal

merefleksikan campuran antara keduanya.

Gambar III.4 Berbagai macam bentuk distribusi alkana normal akibat adanya perbedaan asal material alkana normal. A. Distribusi alkana normal asal material darat, B. Distribusi alkana normal asal material darat dan alga laut, C dan D. Distribusi alkana normal asal material alga laut (Waples, 1985).

A

B

C

D

26

III.6 Isoprenoid

Klorofil a merupakan sumber untuk sebagian besar molekul pristana dan fitana,

yang merupakan dua dari isoprenoid yang umum digunakan (Gambar III.5).

Isoprenoid C16 sampai dengan C18 pada dasarnya kemungkinan berasal dari

klorofil a. Isoprenoid yang memiliki atom karbon 15 atau kurang, dapat berasal

dari klorofil a atau klorofil bakteri yang memiliki isoprenoid C15 yang

menggantikan C20 sebagai rantai sisi. Asal mula isoprenoid memiliki atom karbon

dari 21 sampai dengan 25 tidak dapat dimengerti dengan baik, walaupun hal ini

sepertinya terjadi pada sedimen evaporitik, sedangkan isoprenoid C30 dan C40

kemungkinan merupakan kontribusi dari beberapa spesies alga.

struktur nama jumlah atom karbon

fitana

pristana 19

20

struktur nama jumlah atom karbon

fitana

pristana 19

20

Gambar III.5 Struktur dari isoprenoid pristana dan fitana (Waples, 1985).

Menurut Illich (1983) bahwa rasio pristana terhadap fitana dapat digunakan

sebagai indikator taraf oksigen selama proses diagenesis. Rasio yang tinggi dari

perbandingan tersebut dianggap beasosiasi dengan sedimen yang dipengaruhi

lingkungan darat (Tabel III.5).

Tabel III.5 Perbandingan pistana dan fitana sebagai penunjuk lingkungan

pengendapan (Waples, 1985). Tipe sedimen Pristana/fitana Sedimen laut anoksik Sedimen laut oksik batubara

<1 1-3 >3

III.7 Triterpana

Sumber organisme untuk biomarker triterpana dipercaya berasal dari bakteri.

Berbagai macam triterpenoid mengandung beberapa hal seperti grup –OH dan

27

ikatan ganda yang telah dikarakterisasi sebagai unsur pokok yang penting dari

membran sel pada bakteri. Suatu triterpenoid yang luas kemungkinan dihasilkan

oleh di antara banyak tipe dari mikro organisme saat ini dalam lingkungan

pengendapan yang berbeda, walaupun banyak hal-hal detail yang belum diketahui

hingga saat ini. Secara khusus, terdapat perbedaan yang signifikan antara bakteri

aerobik dan bakteri anaerobik, terutama metanogen. Transformasi dari

triterpenoid menjadi triterpana kemungkinan terjadi bersamaan dengan

transformasi dari sterol menjadi sterana. Arsitektur molekul umum dari triterpana

pada umumnya sedikit dipengaruhi oleh proses diagenesis. Transformasi

stereokimia pertama yang perlu diperhatikan adalah pembentukan pada saat awal

diagenesis dari isomer 17α(H),21β(H). Geometri ini, yang stabil pada keadaan

tertentu, memiliki hidrogen yang menyisip pada C-17 di konfigurasi alfa dan

hidrogen pada C-21 di konfigurasi beta. Hopana dengan konfigurasi

17β(H),21β(H) (hopana ββ) hanya hadir pada conto yang kurang matang, dan

seperti sterana yang kurang matang, menjadi kurang penting di dalam dunia

geokimia minyak.

Triterpana dapat dibagi menjadi tiga famili yang berbeda berdasarkan jumlah

cincinnya. Triterpana yang dipelajari secara lebih mendalam memiliki lima cincin,

dan oleh karena itu disebut sebagai pentasiklik. Senyawa ini terdiri dari atom

karbon 27 sampai dengan 35, walaupun kadang-kadang dilaporkan memiliki atom

karbon hingga 40. Triterpana lain yang juga dipelajari memiliki tiga cincin, dan

oleh karena itu disebut sebagai trisiklik. Senyawa ini terdiri dari atom karbon 21

sampai dengan 40, akan tetapi lebih didominasi oleh atom karbon kurang dari 25.

Famili yang ketiga adalah tetrasiklik, paling sedikit dipelajari dan sangat jelek

dipahami (Waples dan Machihara, 1991)

III.7.1 Triterpana Trisiklik

Triterpana trisiklik bukan merupakan turunan dari triterpana pentasiklik, akan

tetapi merupakan anggota dari famili genetik yang terpisah. Triterpana trisiklik

mempunyai nomor atom karbon dari C19 sampai dengan C45 dan kemungkinan

28

terbentuk pada jumlah kecil dari bakteri yang sama yang menghasilkan triterpana

pentasiklik, atau dari spesies mikro organisme lainnya yang menyintesisnya.

Menurut Aquino Neto et al. (1983) bahwa pada triterpana trisiklik, kehadiran C23

selalu mendominasi pada berbagai macam lingkungan pengendapan. Pada batuan

karbonat, C26 dan nomor atom karbon yang lebih besar secara relatif lebih lemah,

sedangkan pada lingkungan pengendapan lainnya, kehadiran C26 sampai dengan

C30 relatif sama dengan kehadiran C29 sampai dengan C25.

Menurut Zumberge (1987) bahwa terdapat beberapa pola yang dapat dibedakan

pada triterpana trisiklik mulai C19 sampai dengan C26 (Gambar III.6). Minyak

yang berasal dari lingkungan pengedapan laut dikarakterisasikan antara lain

dengan adanya dominasi ekstrim dari C23, kehadiran dari C26 atau nomor atom

karbon yang lebih besar, C21 yang lebih besar daripada C20 dan C20 lebih besar

daripada C19. Minyak yang berasal dari lingkungan pengendapan darat

dikarakterisasikan antara lain dengan kehadiran C23 yang tidak dominan, C19 yang

lebih dominan terhadap C21, dan ketidakhadiran C26 atau nomor atom karbon yang

lebih besar.

C19 C20 C21 C21 C23 C24 C25

laut lakustrin

C19 C20 C21 C21 C23 C24 C25

terestial

C19 C20 C21 C21 C23 C24 C25

campuran

darat campuran darat dan alga alga

C19 C20 C21 C21 C23 C24 C25

laut lakustrin

C19 C20 C21 C21 C23 C24 C25

terestial

C19 C20 C21 C21 C23 C24 C25

campuran

darat campuran darat dan alga alga

Gambar III.6 Berbagai macam pola pada triterpana trisiklik yang dapat

digunakan sebagai petunjuk lingkungan pengendapan (Price et al., 1987).

III.7.2 Triterpana Pentasiklik

Triterpana pentasiklik pada umumnya dibagi menjadi hopanoid dan nonhopanoid

(Gambar III.7). Di dalam hopanoid terdapat hopana 17α(H),21β(H) yang sering

disebut sebagai hopana dan hopana 17β(H),21α(H) yang sering disebut sebagai

29

moretana. Triterpana pentasiklik yang paling umum adalah hopana. Analisis

terhadap hopana menunjukkan bahwa hopana mengandung atom karbon 27

sampai dengan 35 dan berbentuk seri homolog dengan konfigurasi

17α(H),21β(H). Menurut Seifert dan Moldowan (1980) bahwa rasio moretana

terhadap hopana berfungsi sebagai indikator kematangan. Rasio yang rendah dari

perbandingan tersebut dianggap berasosiasi dengan minyak yang sudah matang.

Gambar III.7 Struktur dari triterpana pentasiklik yang menunjukkan adanya lima

cincin pada rantai karbon (Waples dan Machihara, 1991). Setiap homolog berbeda dengan selanjutnya akibat adanya sisipan grup tunggal

-CH2- pada sisi rantai dari cincin E. C29 dan C30 hopana 17α(H) tidak memiliki

atom karbon kiral pada rantai sisinya. C31-C40 hopana 17α(H) yang sering disebut

sebagai homohopana, bagaimanapun juga, seluruhnya memiliki atom karbon kiral

tunggal (C-22) pada rantai sisinya, dan karena itu hadir pada epimer 22R dan 22S.

Karena perintis hopana yang dihasilkan secara biologis hanya terdapat dalam

bentuk R, perpanjangan hopana yang baru terbentuk pada sedimen seluruhnya

memiliki konfigurasi 22R.

Sepasang hopana C27 (trisnorhopana 17α(H)-22,29-30 dan trisnorneohopana

18α(H)-22,29-30), yang biasa disebut sebagai Tm dan Ts, sebenarnya juga hadir

pada seluruh conto (Gambar III.8). Tm dipercaya mewakili struktur yang

dihasilkan secara biologis. Menurut Jones dan Philp (1990) bahwa rasio Tm

terhadap Ts dapat digunakan sebagai indikator kematangan relatif pada seri

batuan atau minyak yang mewakili fasies yang sama. Bertambahnya kematangan,

17α(H)-trisnoropana, Tm secara berangsur-angsur menghilang dan 18α(H)-

trisnorneohopana, Ts bertambah (Waples dan Machihara, 1991)

30

Tm TsTm Ts

Gambar III.8 Struktur dari Tm dan Ts (Waples dan Machihara, 1991).

Struktur lain dari molekul yang dapat diidentifikasi dari triterpana pentasiklik

adalah dua hopana yaitu bisnorhopana 28,30 dan trisnorhopana 25,28,30 dan

beberapa nonhopanoid seperti gammaserana dan senyawa familinya yang disebut

sebagai oleanana (Gambar III.9). Menurut Ekweozor dan Udo (1988) bahwa

oleanana dipercaya berasal dari angiosperma atau tumbuhan darat yang

menghasilkan resin dalam jumlah banyak. Kehadiran oleanana pada lingkungan

laut kemungkinan akibat proses transportasi dari sumber darat.

gammaserana

oleanana

bisnorhopana

trisnorhopana

gammaserana

oleanana

bisnorhopana

trisnorhopana

Gambar III.9 Struktur dari bisnorhopana, trisnorhopana, gammaserana dan oleanana (Waples dan Machihara, 1991).

31

III.8 Sterana

Sterana berasal dari sterol yang ditemukan pada sebagian besar tumbuhan tingkat

tinggi dan alga serta jarang atau tidak ditemukan pada organisme prokariotik.

Empat perintis sterol utama yang mengandung atom karbon 27, 28, 29 dan 30

telah diidentifikasi pada organisme fotosintetik. Sterol ini memberikan kenaikan

jumlah pada keempat sterana ”umum” yang berbeda selama proses diagenesis.

Keempat sterana ini dapat disebut sebagai homolog atau anggota dari seri

homolog karena mereka hanya dibedakan oleh tambahan berupa sekuen dari

-CH2- pada tempat tertentu di molekul. Penggunaan kata ”umum”

mengindikasikan rangka karbon yang sama dengan prazat biologisnya.

Terdapat beberapa macam penamaan terhadap sterana C27-C29 (Gambar III.10).

Pada sistem penamaan yang pertama, setiap sterana mempunyai nama yang

berbeda berdasarkan asal dari sterol umum dengan jumlah atom karbon yang

sama. Secara berurutan nama untuk C27 sampai dengan C29 adalah kolestana,

ergostana dan sitostana. Pada sistem penamaan lainnya, setiap sterana dinamakan

sebagai homolog dari kolestana yaitu kolestana, metilkolestana 24 dan

etilkolestana 24.

Gambar III.10 Struktur dari sterana C27-C30 yang berasal dari sterol. C27 adalah

kolestana, C28 adalah ergostana atau metilkolestana 24 , C29 adalah sitostana atau etilkolestana 24, C30 adalah propilkolestana 24 (Waples dan Machihara 1991).

32

Struktur detail dari sterana yang baru terbentuk dan perintis sterolnya pada

umumnya dianggap identik kecuali adanya sejumlah kekurangan oksigen dan

proses hidrogenasi dari ikatan ganda. Pada keadaan tertentu, seluruh sterana yang

baru terbentuk dipercaya hanya hadir pada epimer 20R karena bentuk tersebut

hanya dihasilkan secara biologis.

Bukti terakhir, bagaimanapun juga, menyarankan bahwa perubahan stereokimia

terjadi pada C-14 dan C-17 selama proses diagenesis. Molekul yang terjadi pada

sterol memiliki atom hidrogen pada konfigurasi alfa di kedua posisinya. Bentuk

ini dikenal luas sebagai 5α(H),14α(H),17α(H) atau 14α(H),17α(H) atau secara

lebih sederhana disebut sebagai ααα atau αα. Walaupun sebagian besar proses

diagenesis yang menghasilkan sterana didominasi oleh bentuk αα akan tetapi

bentuk αββ atau ββ juga dapat dihasilkan selama proses diagenesis, seperti pada

lingkungan hipersalin.

Menurut Huang dan Meinschein (1979) dikutip dari Waples dan Machihara

(1991) bahwa proporsi relatif dari C27-C29 pada sterol biasa yang berasal dari

organisme hidup berhubungan dengan lingkungan tertentu sehingga sterana pada

sedimen kemungkinan menyediakan informasi lingkungan purba yang berharga

(Gambar III.11). Jumlah yang lebih besar dari sterol C29 mengindikasikan

kontribusi yang kuat dari darat sedangkan dominasi dari C27 mengindikasikan

kontribusi yang kuat dari fitoplankton laut. C28 memiliki jumlah yang pada

umumnya lebih rendah jika dibandingkan dengan kedua sterol lainnya, akan tetapi

jumlah yang relatif besar dari biasanya mengindikasikan kontribusi yang kuat dari

alga lakustrin.

33

plankton

tumbuhantingkattinggi

darat

estuarinlaut

terbuka

lakustrin

plankton

tumbuhantingkattinggi

darat

estuarinlaut

terbuka

lakustrin

Gambar III.11 Diagram segitiga yang menunjukkan ketergantungan lingkungan

dari komposisi sterol pada organisme. Diambil dari Waples dan Machihara (1991).

Sterana bisa juga dipakai untuk menentukan kematangan suatu batuan induk yaitu

dengan menggunakan perbandingan antara dua bentuk epimer (20R dan 20S) dari

αα sterana, yang populer digunakan adalah 20S/(20R+20S) dengan bertambahnya

kematangan perbandingan 20S bertambah sebagai suatu dari perubahan

konfigurasi molekul 20R (Gambar III.12). Pada akhir kesetimbangan dua bentuk

tercapai, tersusun kira-kira 55% 20S dan 45% 20R.

Gambar III.12 Perubahan yang dapat dibalik dari epimer 20R dan 20S akibat bertambahnya kematangan. Diambil dari Waples dan Machihara (1991).

34

III.9 Isotop Karbon

Nilai isotop karbon diaplikasikan pada dua pembahasan utama dari geokimia

minyak yaitu sebagai indikator dari lingkungan pengendapan dan sebagai alat di

dalam korelasi minyak-minyak dan minyak-batuan induk. Nilai ini didapat dari

ekstrak batuan atau fraksi saturasi dan aromatik C15+ dari minyak. Korelasi positif

didapatkan jika fraksi yang sama dari minyak yang berbeda hanya dipisahkan oleh

nilai kurang dari 1 ‰. Komposisi isotopik dari minyak dapat berubah karena

kematangan dan kemungkinan efek migrasi dan karena ketidakseragaman organik

minor pada material sumber.

Menurut Sofer (1984) bahwa isotop karbon dapat digunakan untuk membedakan

antara minyak yang berasal dari lingkungan pengendapan laut dan minyak yang

berasal dari lingkungan pengendapan darat. Nilai tersebut disebut sebagai Cv yang

merupakan singkatan dari Canonical value, yang didapat dengan menggunakan

rumus perhitungan sebagai berikut:

Cv = 2.53 δ13 Csat + 2.22 δ13 Caro – 11.65

Nilai Cv lebih besar dari 0,47 mengindikasikan minyak yang didominasi oleh

sumber yang berasal dari material organik darat sedangkan nilai Cv lebih kecil

dari 0,47 mengindikasikan minyak yang didominasi oleh sumber yang berasal dari

material organik laut.