Vitrinite reflectance (%Ro) adalah persentase cahaya yang dipantulkan oleh partikel vitrinit (maseral yang berasal dari jaringan kayu tumbuhan) ketika diamati di bawah mikroskop dengan minyak imersi. Makin dalam dan makin lama batuan terpanaskan, makin tinggi pantulan vitrinitnya, dan perubahan ini tidak bisa berbalik. Karena itu %Ro menjadi “termometer fosil” yang paling banyak dipakai untuk menentukan kematangan termal batuan induk minyak dan gas.
- %Ro < 0,6 umumnya belum matang; 0,6–1,35 jendela minyak; 1,35–2,0 gas basah dan kondensat; > 2,0 gas kering.
- Nilai Ro dilaporkan sebagai rata-rata dari banyak partikel vitrinit, beserta histogramnya.
- Histogram dipakai untuk memisahkan vitrinit asli dari vitrinit rombakan dan runtuhan.
- %Ro sebaiknya dibaca bersama Tmax Rock-Eval sebagai pengecekan silang.
Cara membaca nilai %Ro
| %Ro | Tahap kematangan | Hidrokarbon yang terbentuk |
|---|---|---|
| < 0,6 | Belum matang (diagenesis) | Gas biogenik, sedikit minyak awal |
| 0,6–0,65 | Matang awal | Minyak mulai terbentuk |
| 0,65–0,9 | Puncak jendela minyak | Minyak maksimum |
| 0,9–1,35 | Matang akhir | Minyak ringan, gas meningkat |
| 1,35–2,0 | Lewat matang awal | Gas basah dan kondensat |
| > 2,0 | Lewat matang | Gas kering (metana) |
Rentang di atas dirangkum dari Peters & Cassa (1994) dan Tissot & Welte (1984). Batas awal jendela minyak dapat bergeser: kerogen kaya sulfur (tipe II-S) mulai menghasilkan minyak pada %Ro lebih rendah, sedangkan sebagian kerogen tipe I baru aktif pada %Ro sedikit lebih tinggi.
Bagaimana %Ro diukur di laboratorium
- Preparasi — batuan dihancurkan, dicetak dalam resin, lalu dipoles hingga permukaannya sangat rata. Untuk batuan yang miskin bahan organik, kerogen dapat dikonsentrasikan terlebih dahulu.
- Kalibrasi — mikroskop fotometer dikalibrasi dengan standar pantulan yang nilainya diketahui.
- Pengukuran — di bawah cahaya pantul dengan minyak imersi pada panjang gelombang sekitar 546 nm, pantulan diukur pada banyak partikel vitrinit satu per satu.
- Pelaporan — hasil disajikan sebagai nilai rata-rata, simpangan baku, jumlah pengukuran, dan histogram. Prosedur untuk batuan sedimen mengacu pada ASTM D7708.
Membaca histogram: asli, rombakan, atau runtuhan?
Tidak semua vitrinit dalam satu sampel mewakili kematangan batuan itu. Histogram pengukuran membantu memilah populasinya:
- Vitrinit asli (indigenous) — populasi utama yang mewakili kematangan batuan tersebut.
- Vitrinit rombakan (reworked) — berasal dari batuan lebih tua yang sudah tererosi, nilainya lebih tinggi dari populasi utama.
- Vitrinit runtuhan (caved) — pada sampel cutting, serpihan dari lapisan atas yang lebih dangkal ikut tercampur, nilainya lebih rendah.
Memilih populasi yang benar adalah keahlian utama dalam analisis ini. Rata-rata dari semua partikel tanpa pemilahan bisa menyesatkan.
Keterbatasan dan cara mengatasinya
- Vitrinit tidak selalu ada — batuan laut dalam, karbonat, dan batuan yang lebih tua dari Devon (sebelum tumbuhan darat berkembang) sering tidak mengandung vitrinit.
- Supresi vitrinit — pada batuan yang sangat kaya kerogen tipe I atau II, nilai Ro bisa terbaca lebih rendah dari kematangan sebenarnya.
- Pengecekan silang dengan Tmax — Tmax dari Rock-Eval Pyrolysis dapat dikonversi menjadi perkiraan Ro. Salah satu persamaan yang sering dipakai untuk kerogen tipe II adalah %Ro hitung = 0,0180 × Tmax − 7,16 (Jarvie dkk., 2001). Persamaan ini bersifat pendekatan dan bisa berbeda untuk tipe kerogen lain.
Profil %Ro terhadap kedalaman
Jika %Ro diukur pada beberapa kedalaman dalam satu sumur, nilainya akan membentuk tren yang naik ke bawah. Profil ini dipakai untuk menentukan kedalaman puncak jendela minyak di sumur tersebut, mengkalibrasi model sejarah penimbunan dan termal cekungan, dan mendeteksi ketidakselarasan atau pengangkatan: jika ada lompatan nilai Ro pada kedalaman tertentu, kemungkinan sebagian lapisan telah tererosi.
Butuh data kematangan batuan induk?
Vitrinite reflectance dan Rock-Eval Pyrolysis dikerjakan in-house di laboratorium geokimia BSILAB.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa itu vitrinite reflectance?
Vitrinite reflectance adalah persentase cahaya yang dipantulkan partikel vitrinit di bawah mikroskop dengan minyak imersi. Nilainya naik seiring pemanasan batuan dan tidak bisa turun kembali, sehingga dipakai untuk mengukur kematangan termal batuan induk.
Berapa nilai Ro untuk jendela minyak?
Jendela minyak umumnya berada pada %Ro sekitar 0,6 sampai 1,35, dengan puncak pembentukan minyak di kisaran 0,65 sampai 0,9. Di atas 1,35 batuan induk terutama menghasilkan gas basah dan kondensat, dan di atas 2,0 menghasilkan gas kering.
Apa hubungan Ro dan Tmax?
Keduanya mengukur kematangan termal. Tmax diperoleh dari Rock-Eval Pyrolysis, sedangkan Ro dari pengamatan mikroskop. Untuk kerogen tipe II, Tmax dapat dikonversi menjadi perkiraan Ro dengan persamaan Jarvie dkk. (2001), sehingga keduanya bisa saling mengecek.
Mengapa hasil Ro disertai histogram?
Satu sampel bisa mengandung vitrinit asli, vitrinit rombakan dari batuan lebih tua, dan vitrinit runtuhan dari lapisan atas. Histogram membantu memilah populasi tersebut sehingga nilai yang dilaporkan benar-benar mewakili kematangan batuan.
Apakah semua batuan bisa diukur Ro-nya?
Tidak. Pengukuran memerlukan partikel vitrinit yang cukup. Batuan karbonat, batuan laut dalam, dan batuan yang lebih tua dari Devon sering tidak mengandung vitrinit, sehingga kematangannya dinilai dengan parameter lain seperti Tmax.
Rujukan: ASTM D7708 — Standard Test Method for Microscopical Determination of the Reflectance of Vitrinite Dispersed in Sedimentary Rocks. · Taylor, G.H. dkk. (1998). Organic Petrology. Gebrüder Borntraeger. · Peters, K.E. & Cassa, M.R. (1994). AAPG Memoir 60. · Jarvie, D.M. dkk. (2001). Oil and shale gas from the Barnett Shale. AAPG Annual Meeting. · Tissot, B.P. & Welte, D.H. (1984). Petroleum Formation and Occurrence.
