Buku Ajar Teknik Eksplorasi

Buku Ajar Mata Kuliah TEKNIK EKSPLORASI

BAB I PENDAHULUAN

Industri Pertambangan merupakan salah satu industri yang mempunyai resiko yang tinggi (kerugian). Dalam usaha pemanfaatan sumberdaya mineral/bahan galian untuk kesejahteraan masyarakat dan pengembangan suatu daerah, diperlukan suatu usaha pertambangan. Agar usaha pertambangan tersebut dapat berjalan dan memperoleh keuntungan, maka potensi sumberdaya mineral/bahan galian yang ada harus diketahui dengan pasti, begitu juga terhadap resiko yang ada, yang dapat dirinci sebagai resiko geologi, resiko ekonomi-teknologi, dan resiko lingkungan, harus dihilangkan atau paling tidak diperkecil. Dalam usaha untuk mengetahui potensi sumberdaya mineral/bahan galian yang ada serta mengidentifikasi kendala alami maupun kendala lingkungan yang mungkin ada, maka perlu dilakukan eksplorasi terlebih dulu. Jadi kegiatan eksplorasi merupakan suatu kegiatan penting yang harus dilakukan sebelum suatu usaha pertambangan dilaksanakan. Hasil dari kegiatan eksplorasi tersebut harus dapat memberikan informasi yang lengkap dan akurat mengenai sumberdaya mineral/bahan galian maupun kondisi-kondisi geologi yang ada, agar studi kelayakan untuk pembukaan usaha pertambangan yang dimaksud dapat dilakukan dengan teliti dan benar (akurat). Kegiatan eksplorasi mineral/bahan galian terutama bertujuan untuk memperkecil atau mengurangi resiko geologi. Untuk itu kegiatan eksplorasi harus dapat menjawab pertanyaan mengenai : 1. Apa (mineral/bahan galian) yang dicari ? 2. Dimana (mineral/b (mineral/bahan ahan galian) galian) tersebut tersebut terdapat? terdapat? Baik secara geografis geografis maupun maupun letak/posisinya terhadap permukaan bumi (di atas permukaan, di bawah permukaan, dangkal/dalam, di bawah air ?). 3. Berapa (sumberdaya/cadangannya), (sumberdaya/cadangannya), bagaimana kadar, penyebaran, dan kondisinya ? 4. Bagaimana kondisi lingkungannya lingkungannya (karakteristik geoteknik dan hidrogeologi) hidrogeologi) ?.

Pendahuluan :

I -1


Dalam pelaksanaannya, kegiatan eksplorasi memanfaatkan sifat-sifat fisika dan kimia batuan, tanah, unsur dan mineral/bahan galian yang ada, seperti sifat : kemagnetan, kerapatan (density), kelistrikan, keradioaktifan, distribusi dan mobilitas unsur, serta memanfaatkan teknologi yang tersedia seperti : metode magnetik, seismik dan gaya berat, elektrik (resistivity, self potential, induce polarisation, magneto-telluric, mess a la mase ), radioaktif, dan metode geokimia (geobotani dan hidrokimia). Metode-metode tersebut (metode tak langsung) terutama diterapkan pada ekplorasi tahap awal, dimana daerah cakupannya sangat luas dan waktu maupun biaya yang tersedia cukup terbatas. Kadang-kadang juga dilakukan survei langsung untuk sampling awal ( grab grab sampling sampling , chip sampling , stream sediment sampling , dll.). Sedangkan pada tahap lanjutan atau detail, diterapkan metode langsung, yaitu dengan cara survei langsung mulai dari pemetaan, pembuatan parit uji dan sumur uji, dan pemboran, yang dilengkapi dilengkapi dengan dengan pengambi pengambilan lan conto secara secara sistemati sistematikk pada badan bijih/ceb bijih/cebakan akan bahan galian yang bersangkutan. Conto-conto tersebut lalu dianalisis secara kimia di laboratorium untuk mengetahui kadar atau kualitasnya, yang selanjutnya data tersebut digunakan dalam perhitungan potensi atau cadangan. Hasil dari setiap tahapan eksplorasi dipakai untuk mengambil keputusan apakah pekerjaan eksplorasi tersebut diteruskan ke tahap yang lebih lanjut (daerah prospek ditemukan) atau tidak dilanjutkan (tidak ada indikasi daerah prospek). Dengan demikian resiko kerugian yang besar dalam melakukan eksplorasi dapat dihindari, hanya kalau hasilnya menjanjikan, dalam hal ini terdapat suatu harapan yang besar akan ditemukannya cadangan yang dapat ditambang (mineable-bankable-economic), maka kegiatan eksplorasi dilanjutkan ke tahap yang lebih detail. Dalam mempelajari, merencanakan, dan melaksanakan eksplorasi banyak bidang ilmu dan teknologi yang terlibat yang harus dimengerti dan dikuasai oleh seorang insinyur eksplorasi, antara lain : geologi (tektonik-petrologi-struktur-stratigrafi), analisis mineralogi secara mikroskopi maupun dengan bantuan alat-alat elektronik (XRD-LGC-GC-AAS-EMS), statistik, pemetaan, pemboran, pemboran, sampling, sampling, perhitungan perhitungan cadangan, geostatistik, geostatistik, pemodelan pemodelan dengan bantuan software , manajemen, sistem informasi geografis, sampai pada analisis keekonomiannya. Selain menguasai konsep eksplorasi, seorang insinyur eksplorasi juga harus mampu menerapkan teknologi eksplorasi yang tersedia secara langsung di lapangan, misalnya melakukan pengukuran geofisika dan interprestasinya, survei geokimia dan interprestasinya, interprestasinya, survei pengukuran geodetik, pemboran, sampling, dan penanganan conto, serta tentu saja kemampuan dalam mengintegrasikan dan menginterprestasikan data hasil kegiatan eksplorasi, sehingga hasilnya dapat digunakan untuk melakukan studi kelayakan tambang.

Pendahuluan :

I -2


Kuliah teknik eksplorasi ini merupakan suatu integrasi dari kuliah-kuliah lainnya dalam bidang geologi, genesa bahan galian, teknologi eksplorasi, pemboran dan sampling, perhitungan cadangan, dan analisis keekonomian.

Pendahuluan :

I -3


BAB II KONSEP EKSPLORASI

Sebagai suatu industri yang padat modal, padat teknologi, dan padat sumberdaya,

serta

mengandung

resiko

yang

tinggi,

maka

industri

pertambangan menjadi hal yang sangat unik dan membutuhkan usaha yang lebih untuk dapat menghasilkan sesuatu yang positif dan menguntungkan. Banyaknya disiplin ilmu dan teknologi yang terlibat di dalam industri ini mulai dari geologi, eksplorasi, pertambangan, metalurgi, mekanik dan elektrik, lingkungan, ekonomi, hukum, manajemen, keuangan, sosial budaya, dan komunikasi, sehingga menjadikan industri ini cukup kompleks. Karena yang menjadi dasar dalam perencanaan aktivitas pada industri pertambangan adalah tingkat kepastian dari penyebaran endapan, geometri badan bijih (endapan), jumlah cadangan, serta kualitas, maka peranan ilmu eksplorasi menjadi hal yang sangat penting sebagai awal dari seluruh rangkaian perkerjaan dalam industri pertambangan. Agar kegiatan eksplorasi dapat terencana, terprogram, dan efisien, maka dibutuhkan pengelolaan kegiatan eksplorasi yang baik dan terstruktur. Untuk itu dibutuhkan pemahaman konsep eksplorasi yang tepat dan terarah oleh para pelaku kegiatan eksplorasi, khususnya yang meliputi disiplin ilmu geologi dan eksplorasi tambang. Kalau kegiatan eksplorasi menjanjikan adanya suatu harapan bagi pelaku bisnis pertambangan, barulah kegiatan industri pertambangan dapat dilaksanakan. Kegiatan eksplorasi dilakukan karena ada tujuan (goal) yang diharapkan oleh badan/pihak perencana eksplorasi tersebut. Sebagai contoh : 

Pada badan pemerintah, dengan tujuan pengembangan wilayah (daerah), maka kegiatan eksplorasi diarahkan untuk pendataan potensi sumberdaya bahan galian, sehingga kegiatan eksplorasi tersebut lebih bersifat inventarisasi sumberdaya mineral.

Konsep Eksplorasi :

II - 1




Pada perusahaan eksplorasi, dengan tujuan pengembangan potensi mineral tertentu, maka kegiatan eksplorasi diarahkan untuk dapat mengumpulkan data endapan tersebut selengkap-lengkapnya, sehingga data endapan yang dihasilkan mempunyai nilai yang dapat dianggunkan atau dijual kepada pihak lain ( junior company).



Pada perusahaan pertambangan, dengan tujuan pengembangan dan penambangan mineral tertentu, maka kegiatan eksplorasi diarahkan untuk dapat mengumpulkan data endapan tersebut untuk mendapatkan nilai ekonominya sehingga layak untuk ditambang dan dipasarkan sebagai komoditi tambang.

Secara umum, dalam industri pertambangan kegiatan eksplorasi ditujukan sebagai berikut : 

mencari dan menemukan cadangan bahan galian baru,



mengendalikan (menambah) pengembalian investasi yang ditanam, sehingga pada suatu saat dapat memberikan keuntungan yang ekonomis (layak),



mengendalikan (penambahan/pengurangan) jumlah cadangan, dimana cadangan merupakan dasar dari aktivitas penambangan,



mengendalikan atau memenuhi kebutuhan pasar atau industri,



diversifikasi sumberdaya alam,



mengontrol sumber-sumber bahan baku sehingga dapat berkompetisi dalam persaingan pasar.

Dilihat dari pentingnya hal tersebut di atas, terdapat 5 (lima) hal penting yang harus diperhatikan, yaitu : 

Pemahaman filosofi eksplorasi dan cebakan bahan galian



Pengetahuan (dasar ilmu dan teknologi) yang terkait dalam pekerjaan eksplorasi,



Pemahaman konsep dan metode eksplorasi,



Prinsip dasar dan penerapan metode (teknologi) eksplorasi,



Pengambilan keputusan pada setiap tahapan eksplorasi.

2.1 Filosofi Eksplorasi dan Endapan Bahan Galian Proses eksplorasi mempunyai hubungan yang erat dengan keadaan dan perilaku suatu endapan bahan galian, yaitu

proses untuk mengetahui

bagaimana suatu endapan terbentuk (terakumulasi), bagaimana penyebaran dan bentuk (geometri) endapan tersebut di alam, berapa banyak endapan

Konsep Eksplorasi :

II - 2


tersebut yang dapat diambil, serta bagaimana tingkat (nilai) keekonomian endapan tersebut. Karena sangat erat dengan pengetahuan keberadaan suatu cebakan endapan, maka pemahaman filosofi akumulasi suatu cebakan endapan menjadi sangat penting. Konsep cebakan suatu endapan di kerak bumi dapat disederhanakan menjadi tiga faktor utama (Gambar 2.1), yaitu : 

adanya sumber ( source),



adanya proses perpindahan (migration/transportation),



adanya tempat/wadah/perangkap dimana bahan berharga dapat terbentuk/ terkumpul (place).

Suatu proses eksplorasi dapat disederhanakan menjadi suatu sistem yang terintegrasi (dan bersifat loop tertutup membentuk siklus analisis), berawal dari analisis suatu kemungkinan sumber, proses perpindahan yang terjadi, sampai dengan penafsiran kemungkinan terjebak dalam suatu perangkap (teoritik). Sebaliknya dapat pula berawal dari analisis suatu tanda-tanda mineralisasi, kemudian adanya cebakan pada perangkapnya sampai dengan ditemukan sumbernya.

an a-tan a um er Fakta Perpindahan/ Transportasi

Wadah/ Perangkap (a) Gambar 2.1

Cebakan

Sumber (b)

(a) Proses utama dalam pembentukan endapan bahan galian, (b) Proses penemuan

Sumber ( source), merupakan asal dari unsur-unsur logam/bahan lainnya

Konsep Eksplorasi :

II - 3




Dari sumbernya, logam-logam akan tersebar (disseminated) pada mantel dan kerak bumi dalam jumlah yang sangat kecil dan setempat-setempat dengan kontrol geologi tertentu terkonsentrasi dalam jumlah ekonomis untuk diekstrak (tubuh bijih). Secara konsep proses pengkonsentrasian tersebut dapat disederhanakan, tapi kenyataan sebenarnya merupakan proses yang sangat kompleks.

Migrasi

(migration),

adalah

proses

perpindahan

(transportasi)

logam-

logam/bahan lainnya dari sumbernya (source) : 

Logam-logam

tertransport

dalam

larutan

dari

sumber

ke

lokasi

pengendapan yang baru pada kondisi temperatur-tekanan tinggi dalam rentang yang lebar (hipogen), atau dapat juga sebagai kompleks anorganik/organik dalam lingkungan temperatur rendah (supergen, residual, aluvial). 

Batuan pada umumnya impermeabel, sedangkan batuan plutonik pada umumnya mempunyai permeabilitas yang rendah untuk larutan dan uap (vapour ). Selanjutnya dengan (melalui) fungsi waktu (skala waktu geologi), permeabilitas yang rendah tersebut dapat memungkinkan terbentuknya konsentrasi mineral yang signifikan melalui difusi atau aliran.



Pada sistem hidrotermal, rekahan dan sesar dapat menjadi media permeabel sebagai media perpindahan larutan mineral.



Pori-pori pada batuan sedimen dapat menjadi media permeabel untuk peningkatan konsentrasi logam-logam, dan membentuk cebakan mineral sebagai endapan yang signifikan dan dikenal sebagai “ sediment-hosted base metal deposit”.

Perangkap

atau

wadah

(place)

merupakan

tempat

terkumpulnya

endapan/cebakan mineral yang karena kondisi kimia-fisika yang berubah menghasilkan presipitasi elemen-elemen atau senyawa dari larutan, atau pengkayaan

residual

akibat

perpindahan

sebagian

unsur-unsur,

atau

peningkatan konsentrasi dari yang tidak ekonomis pada batuan menjadi ekonomis pada endapan yang baru. 

Logam-logam

dapat

terkonsentrasi

dari

hidrosfir

melalui

peristiwa

evaporasi dari dari suatu larutan, 

Logam-logam dapat mengalami presipitasi dari larutan sisa magma sebagai akibat dari pengurangan temperatur dan tekanan, atau akibat kontak dan bereaksi dengan batuan induk, atau akibat kontaminasi “fluida bijih” dengan larutan (air) bawah permukaan lainnya,



Logam-logam dapat terkonsentrasi dan tertempatkan melalui aktivitas biologi,

Konsep Eksplorasi :

II - 4




Logam-logam dapat terkayakan melalui peristiwa pelindian atau melalui presipitasi dalam regolith (lapisan penutup





mantle rock),

Logam-logam dapat menerobos dan terkonsentrasi akibat kontrol struktur melalui pengisian rongga-rongga (porositas).

Dengan mengetahui filosofi pembentukan konsentrasi cebakan mineral tersebut, maka para ahli eksplorasi mempunyai alat (tools) seperti trace element dan analisis isotop atau radiogenic dating yang dapat membimbing ke arah sumber logam (guide to ore) serta jalur atau arah perpindahan (migrasi)-nya. Kegiatan eksplorasi didasarkan pada penelitian terhadap fakta-fakta yang signifikan yang merupakan hasil dari suatu atau beberapa proses. Peristiwaperistiwa pembentukan mineral (bijih), oleh para ahli geologi ekonomi dikelompokkan dalam tipe-tipe genetik endapan (bijih). Selanjutnya modelmodel tersebut digunakan untuk mencari hubungan antara bijih yang bersangkutan dengan model-model genesa yang telah ada (dikenal) yang dirasa sesuai. Dewasa ini banyak kegiatan eksplorasi sukses dengan didasarkan pada analogi model-model endapan yang telah ada pada kondisi alam yang mirip. Namun metode analogi ini menjadi berbahaya untuk pelaku-pelaku pemula yang mempunyai dasar pengetahuan genesa bijih yang l emah. Secara umum, dengan dasar filosofi pembentukan endapan, maka dapat dikembangkan suatu filosofi kegiatan eksplorasi dengan pendekatan (proses) sebagai berikut : 1.

Mendapatkan pengetahuan (informasi) tentang hal-hal dasar yang diperoleh melalui suatu rangkaian kegiatan eksplorasi, yaitu berupa : 

Tipe bijih,



Lingkungan geologi batuan induk, berupa : 

Umur,



Tatanan tektonik,



Tipe batuan induk,



Hubungan

dengan

struktur

geologi

(mikroskopis

dan

megaskopis), 

Hubungan dengan gejala-gejala anomali geokimia dan ciri -ciri alterasi,



Aliran fluida dalam batuan induk,



Sejarah

metamorfik

(mempengaruhi/tidak

mempengaruhi

badan bijih)

Konsep Eksplorasi :

II - 5




2.

Tanda-tanda sifat geofisika yang dapat dimanfaatkan.



Pendekatan realistik dari kadar,



Kondisi dan sifat mineralogi bijih,



Ukuran (geometri) dan jumlah (kuantitas) endapan.

Pengetahuan tentang proses-proses fisika dan kimia yang menyertai peristiwa pengkonsentrasian suatu logam/endapan/mineral, termasuk kondisi iklim, karena kondisi iklim yang berbeda pada skala waktu geologi, dapat memungkinkan adanya perbedaan dalam karakteristik geologi permukaan, geofisika, dan geokimia.

3.

Pemahaman untuk dapat menghasilkan (mengembangkan) suatu bentuk pemikiran

lateral

dari

pengetahuan

konseptual

(teoritis)

terhadap

karakteristik suatu endapan yang dicari, yang sebelumnya belum diketahui keberadaannya, melalui teknik-teknik (teknologi-metodologi) yang sesuai dengan karakteristik endapan tersebut. Pada Gambar 2.2 dapat dilihat secara skematik pendekatan (proses) kegiatan eksplorasi secara umum.

Konsep Eksplorasi :

II - 6


Target Eksplorasi Teknologi Eksplorasi : - Inderaja - Literatur - Peta Geologi

- Pengetahuan Geologi - Genesa Bahan Galian

Tanda-tanda Mineralisasi (Langsung/Tak Langsung) - Geofisika - Geokimia - Pemetaan

Model Geologi - Pemetaan

- Mineralogi

- Pemboran - Sampling - Analisis Lab. (Mikroskopi/Kimia)

Model Genetik Cebakan - Kadar - Dimensi - Sebaran - Perhitungan

Sumberdaya Terukur

Studi Kelayakan (Teknologi, Ekonomi, Lingkungan)

Cadangan Tertambang

Gambar 2.2 Pendekatan (proses) kegiatan eksplorasi secara umum

Konsep Eksplorasi :

II - 7


2.2 Konsep Eksplorasi dan Pentahapan Eksplorasi Banyak definisi yang dapat diuraikan dalam istilah eksplorasi, namun dalam konteks ini secara umum, eksplorasi dapat didefinisikan sebagai suatu kegiatan untuk mencari, menemukan, dan mendapatkan suatu bahan tambang (bahan galian)

yang

kemudian

secara

ekonomi

dapat

dikembangkan

untuk

diusahakan. Secara konsep, dalam lingkup industri pertambangan, eksplorasi dinyatakan sebagai suatu usaha (kegiatan) yang karena faktor resiko, dilakukan secara bertahap dan sistematik untuk mendapatkan suatu areal yang representatif

untuk

dapat

dikembangkan

lebih

lanjut

sebagai

areal

penambangan (dieksploitasi). Kegiatan eksplorasi dapat dimulai setelah target endapan yang akan dieksplorasi telah ditetapkan. Prosedur berikut merupakan prosedur umum yang diterapkan dalam suatu program eksplorasi : 1.

Melakukan pengumpulan data awal mineral dan informasi-informasi yang berhubungan dengan mineral target, dan melakukan analisis terhadap informasi-informasi tersebut untuk mendapatkan hubungan antara ukuran (size), keterdapatan (sebaran), serta kadar endapan tersebut dalam beberapa kondisi geologi yang berbeda. Informasi-informasi tersebut dapat diperoleh berupa : 

Publikasi ilmiah,



Textbook geologi/ekonomi,



Publikasi dari badan-badan pemerintahan, termasuk berupa petapeta geologi dan geofisika, serta laporannya,



Data remote sensing seperti foto udara dan citra satelit,



Data hasil survei geofisika udara (airborne geophysics),



Proceeding dan publikasi-publikasi teknik pada konferensi dan simposium organisasi profesional,

2.



Jurnal teknik dan industri,



Laporan survei yang pernah dilakukan,



Hasil diskusi dengan kontak person dan kolega-kolega seprofesi.

Melakukan seleksi data serta membuat sintesis-sintesis untuk menyusun model yang menggambarkan endapan pada beberapa kombinasi lingkungan geologi,

3.

Menyusun skala prioritas berdasarkan gambaran kondisi daerah target eksplorasi,

4.

Melakukan survei geologi pendahuluan dan pengambilan beberapa contoh untuk dapat menghasilkan gambaran awal berdasarkan kriteria seleksi geologi yang telah ditetapkan pada daerah terpilih,

Konsep Eksplorasi :

II - 8


5.

Mencari informasi pada tambang-tambang endapan sejenis yang telah ditutup maupun sedang beroperasi, dan mencoba menerapkannya jika mempunyai kondisi geologi yang mirip. Jika ternyata mempunyai kondisi yang tidak sesuai, maka perlu dilakukan modifikasi/penyesuaian,

6.

Jika beberapa pendekatan memberikan hasil yang positif, maka perlu disiapkan suatu program sosialisasi dengan komunitas lokal, berupa transfer informasi/gambaran mengenai kegiatan yang akan dilakukan,

7.

Menyusun program dan budget eksplorasi untuk pekerjaan-pekerjaan lanjutan, dengan elemen-elemen kunci sebagai berikut : 

Program geologi tinjau dan pemetaan,



Program survei dan sampling geokimia,



Program survei geofisika,



Program pemboran dan sampling,



Program evaluasi dampak lingkungan.

Program dan budget eksplorasi dapat dikelompokkan menjadi beberapa tahapan sebagai berikut : Tahap I (Preliminary), yaitu program dengan budget rendah yang ditujukan untuk memperoleh informasi umum. Tahap I ini pada umumnya dapat berupa kegiatan : 

Survei geologi tinjau ( reconaissance),



Pengecekan-pengecekan data yang sudah ada pada peta geologi regional (desk study),



Pengambilan beberapa sampel awal geokimia.

Tahap II (Prospecting), yaitu program yang disusun berdasarkan gambarangambaran yang telah diperoleh pada tahap I. Tahap II ini pada umumnya berupa kegiatan : 

Pemetaan geologi,



Sampling dan survei geokimia sistematik,



Beberapa pemboran dangkal ( scout drilling),



Survei geofisika.

Tahap III (Finding & Calculation/Evaluation), yaitu program yang ditujukan untuk memastikan kondisi endapan yang disusun berdasarkan hasil analisis dan interpretasi hasil tahap II (model genetik). Target awal dipersempit sesuai dengan anomali geokimia dan geofisika yang ditemukan. Pada umumnya program yang direncanakan berupa pemboran dan sampling untuk pemastian anomali-anomali yang ada.

Konsep Eksplorasi :

II - 9


Pada umumnya dari masing-masing tahapan tersebut dibutuhkan re-evaluasi terhadap semua hasil yang diperoleh (berdasarkan aspek geologi, teknik, dan budget), untuk pengambilan-pengambilan keputusan terhadap kelanjutan program. Secara skematik, pentahapan-pentahapan kegiatan eksplorasi tersebut di atas dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Konsep Eksplorasi :

II - 10


BAHAN

PROSES

Target Eksplorasi

- Daerah - Bahan Galian (logam, mineral, dll. - Laporan/literatur - Peta geologi regional - Citra landsat /foto udara

Analisis target

penetapan daerah



PENINJAUAN LAPANGAN (RECONNAISANCE) - Survei geologi pendahuluan (regional) - Sampling secara acak pada daerah-daerah prioritas

Model regional dan model analog

Analisis  penentuan langkah dan metode eksplorasi

EKSPLORASI PENDAHULUAN (PRELIMINARY ) -

-

Tipe bijih/mineralogi Tatatan tektonik Umur endapan Tipe batuan induk Mineralogi bijih Alterasi Anomali geokimia Sifat fisik dan kimia Model genetik

Pemetaan topografi Pemetaan geologi Sampling sistematik semi-detail Survei geokimia sistematik Survei geofisika Pemboran awal (scout drilling)

Analisis  penentuan arah eksplorasi prospeksi dan metode

EKSPLORASI LANJUT (PROSPECTING)

-

- Survei geofisika - Sampling sistematik-intensif - Pemboran lanjutan (grid rapat)

Model genetik endapan Sebaran kadar Lokasi prospek Zona-zona anomali Geometri endapan Alterasi

Analisis dan perencanaan eksplorasi detail

EKSPLORASI DETAIL (FINDING) - Sampling detail (grid rapat) - Pemboran detail (grid rapat)

- Data kadar - Batas cebakan

- Pemodelan cebakan (badan bijih) - Evaluasi cadangan

CADANGAN BAHAN GALIAN (SUMBERDAYA TERUKUR)

STUDI KELAYAKAN (FEASIBILITY STUDY ) - Metode penambangan - Perencanaan tambang - Parameter-parameter ekonomi - Rencana lingkungan

Analisis teknologi, ekonomi, dan lingkungan CADANGAN PROVEN (CADANGAN TERTAMBANG)

Gambar 2.3 Pentahapan kegiatan eksplorasi

Konsep Eksplorasi :

II - 11


2.3 Teknologi Dalam Eksplorasi Kegiatan eksplorasi mempunyai hubungan yang erat dengan teknologi yang tersedia, baik berupa peralatan, metode analisis dan interpretasi, serta sarana komputasi. Para pelaku eksplorasi (the explorationist) harus sudah terampil dalam penggunaan teknologi. Berikut dijabarkan beberapa hal penting berkaitan dengan teknologi eksplorasi : 1.

Sarana transportasi/komunikasi yang memadai (untuk keamanan dan kemudahan akses serta logistik). Untuk transportasi umumnya digunakan 4wheel drives vehicles, fixed and rotary wing aircraft, boat dan lain-lain, sedangkan untuk komunikasi adalah radio, HT, HP, SSB, dll.

2.

Teori sampling dan metode sampling geokimia, 

Soil sampling



Stream Sediment sampling



Rock Chip sampling



3.

Mine sampling



Waste dump sampling



Drillcore sampling

Geological mapping, 

Survei topografi untuk updating peta



Interpretasi foto udara dan citra satelit (batuan, struktur)



Identifikasi

batuan &

mineral

baik

di lapangan maupun

di

laboratorium 

Sistem navigasi yang presisi dan modern

4.

Sistim data base dan manajemen informasi,

5.

Kartografi dan peta-peta digital (digitasi),

6.

Eksplorasi geofisika dan aplikasinya, meliputi instrumen, pengambilan data, prosesing dan interpretasi data, menggunakan metode :

7.



Survei Magnetik (airborne dan ground)



Survei Gayaberat (Gravity)



Survei Elektrik (IP, metode magnetotelurik, tahanan jenis, SP, dll.)



Seismik (refleksi dan refraksi)



Georadar

Analisis data mulai dari kompilasi data yang potensial serta aplikasinya sampai analisis untuk penentuan zona-zona anomali.

Konsep Eksplorasi :

II - 12


8.

Pemboran, yang ditujukan untuk pengujian anomali yang ada dan untuk sampling. Beberapa alat pemboran : 

Mud puncher



Auger



Rotary Air Blast



Rotary Percussion



Reverse circulation



Core drilling



Deep-well rotary drilling

Selain itu, para pelaku dapat memahami (memiliki kemampuan) untuk kelancaran pemboran, yaitu :

9.



Pemilihan alat bor



Desain lubang bor,



Teknik pemboran (arah pemboran, kontrol fluida)



Prosedur sampling,



Pengelolaan inti bor,



Chip & core drilling,

Pemodelan endapan baik manual maupun dengan bantuan perangkat lunak (geostatistik s/d pemodelan 3D),

10.

Pengelolaan sistem komputer.

2.4 Pengambilan Keputusan Pada Setiap Tahapan Eksplorasi Berdasarkan definisi dan prinsip dasar eksplorasi di atas, maka setiap kegiatan eksplorasi dilaksanakan (direncanakan) secara bertahap, dan unsur design menjadi dasar dalam perencanaan setiap tahapan, mulai dari metode yang paling sederhana sampai dengan metode yang lebih kompleks dan akurat, serta dari biaya yang relatif murah sampai dengan biaya yang lebih mahal. Secara prinsip, eksplorasi mengandung unsur desain, probabilitas, dan resiko. Adapun prinsip utama dalam eksplorasi; semakin tinggi tingkat kepercayaan yang diinginkan (dalam pentahapan eksplorasi) semakin rapat titik data (grid density) yang direncanakan, sehingga semakin besar biaya yang harus dikeluarkan (lihat Gambar 2.4). Titik-titik pengambilan keputusan merupakan suatu saat dimana harus dipilih apakah kegiatan yang dilakukan menghasilkan sesuatu yang prospek untuk diteruskan, atau dianggap sudah tidak prospek lagi untuk dilanjutkan ke tahap lebih detil.

Konsep Eksplorasi :

II - 13


Pada Gambar 2.5 dapat dilihat diagram alir pendekatan dan tahapan pengambilan keputusan, sesuai dengan pendekatan model, hasil interpretasi, atau hasil evaluasi dari kegiatan-kegiatan eksplorasi yang telah dilakukan. Secara umum dapat dilihat bahwa setiap pengambilan keputusan dapat dilakukan re-evaluasi terhadap kegiatan eksplorasi sehingga tahapan-tahapan eksplorasi tersebut dapat dimodelkan sebagai suatu siklus dengan adanya penambahan data ataupun penambahan metode.

Titik pengambilan keputusan Studi Kelayakan

Laju pengeluaran (biaya)

n a r a u l e g n e P

Pre-Studi Kelayakan Resiko tinggi

Penseleksian daerah target Pemilihan daerah

n a p a h a T

Perencanaan Konseptual

Penurunan resiko

Perencanaan Detil

Survei Tinjau (Reconnasissance)

Pencapaian Target

Pemboran dan Sampling Eksplorasi

Pemboran, Sampling Rinci, dan Perhitungan Cadangan

Persiapan Penambangan

PENAMBANGAN

Rehabilitasi Pasca-Penambangan

Pemastian model endapan

n a t a i g e K

Studi Literatur

Analisis kesesuaian studi literatur dengan keadaan lapangan

SURVEI REGIONAL Inderaja, Geokimia, Geofisika, Airborne.

Pemetaan, Survei Eksplorasi semi (uji geoteknik, uji dan sampling detail (pemboran hidrologi, geokimia, dan sampling semi hidrogeologi, uji metoda Survei geofisika, detail), Analisis pengolahan, uji Pemodelan dan Evaluasi kadar) dan endapan Cadangan.

Pembukaan lokasi penambangan

perhitungan cadangan

Dimodifikasi dari Eimon, 1988

Lingkupan bidang keahlian Eksplorasi Tambang

Gambar 2.4 Skema pentahapan eksplorasi, pendugaan biaya, dan titik-titik pengambilan keputusan (dimodifikasi dari Evans, 1995)

Konsep Eksplorasi :

II - 14


TARGET EKSPLORASI : - Daerah - Mineral/Bijih/Bahan Galian KOMPILASI DAN ANALISISDATA (Peta, Inderaja)

RECONNAI SSANCE

MODEL GEOLOGI/GENETIK ENDAPAN

S T UD I L I T ER A T U R

MODEL GEOLOGI REGIONAL

Prospek ?

Tidak

Berhenti

Tidak

Berhenti

(TEORITIS/ANALOG) Ya

DESAIN PROGRAM EKSPLORASI

SELEKSI DAERAH TARGET

PROGRAM EKSPLORASI (Bertahap) Petunjuk-petunjuk Anomali-anomali (Guide to Ore) PENERAPAN TEKNOLOGI (METODE) EKSPLORASI

MODEL EKSPLORASI (MODEL ENDAPAN)

Prospek ?

Ya

SIMULASI dan EVALUASI CADANGAN

K U A N T I F I K A SI C A D A N G A N

MODEL CADANGAN (Sumberdaya Terukur)

Gambar 2.5 Diagram alir tahapan pengambilan keputusan, sesuai model, hasil interpretasi dan evaluasi dari kegiatan-kegiatan eksplorasi

Konsep Eksplorasi :

II - 15


BAB III HUBUNGAN KONDISI GEOLOGI DAN GENESA ENDAPAN DENGAN TEKNIK EKSPLORASI

Sebagaimana telah disinggung pada bab sebelumnya, bahwa kegiatan eksplorasi dilaksanakan berdasarkan data awal berupa indikasi/gejala/petunjuk geologi dan proses pembentukan endapan bahan galian, sehingga diperoleh karakteristik tertentu untuk daerah target tersebut. Indikasi (gejala) geologi yang diamati merupakan hasil (produk) dari proses geologi (asosiasi batuan, tektonik, dan siklus geologi) yang mengontrol pembentukan endapan, yang kemudian dikaji dalam konteks genesa endapan berupa komposisi mineral, asosiasi mineral, unsur-unsur petunjuk, pola tekstur mineral, ubahan (alterasi), bentuk badan bijih (tipe endapan), dan lain-lain, menghasilkan elemenelemen yang harus ditemukan dan dibuktikan melalui penerapan metode (teknologi) eksplorasi yang sesuai, sehingga dapat menjadi petunjuk untuk mendapatkan endapan bijih yang ditargetkan (guide to ore). Secara skematis hubungan tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.1.

3.1 Geologi dan Genesa Bahan Galian Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, bahwa pembentukan suatu endapan secara alami dikontrol oleh proses-proses geologi, dan hubungan antara proses geologi dengan tipe endapan yang terbentuk dapat dijelaskan melalui genesa bahan galian (genesa mineral). Adapun hal-hal mendasar yang perlu diketahui adalah : a.

Konsep metallogenic province dan metallogenic epoch,

b.

Endapan-endapan mineral yang berhubungan dengan konsep tektonik lempeng,

c.

Bentuk dan morfologi badan bijih,

d.

Proses-proses pembentukan endapan.

Hubungan Gelogi dan Genesa Endapan dengan Teknik Eksplorasi :

III - 1


Magmatik Tektonik (Struktur geologi) Pelapukan Erosi & Sedimentasi

Tatanan Tektonik Regional/Lokal Struktur Geologi Susunan Sratigrafi Geomorfologi-Fisiografi Jenis Batuan

Metalogenic Province Kontrol Pembentuk Bijih Komposisi Mineral/Alterasi Unsur Asosias/Petunjuk Struktur/Tekstur Mineral

Bentuk, Ukuran, dan Pola Sebaran Bijih Proses dan Zona Pengkayaan Sifat Fisik dan Kimia Endapan Karakteristik Mineralogi Karakteristik Batuan Induk/Samping

Gambar 3.1 Diagram umum hubungan antara proses geologi, gejala geologi, dan genesa endapan untuk memperoleh tipe dan karakteristik endapan dengan pemilihan metode eksplorasi

3.1.1 Konsep Metallogenic Province dan Metalogenic Epoch Metallogenic Province merupakan suatu konsep dimana terkonsentrasikannya suatu logam atau assosiasi beberapa logam tertentu pada suatu zona (secara regional) akibat proses geologi tertentu. Pada beberapa kasus, konsep metallogenic province ini sering digunakan sebagai referensi awal untuk pencarian (eksplorasi) dan penemuan endapan-endapan epigenetik/singenetik. Banyak kenyataan bahwa dalam kegiatan eksplorasi berawal dari pengetahuan pada metallogenic province ini. Berikut beberapa contoh metallogenic province yang ada di Indonesia :


III - 2




Jalur batuan granit pada sabuk timah (tin belt) di Asia Tenggara, tersingkap mulai dari Birma, Siam, Malaya, terus ke Indonesia melewati P. Bangka dan P. Belitung.



Jalur batuan ultrabasa pada jalur endapan nikel lateritik di Sulawesi, yaitu Soroako, Pomalaa, Halmahera, P. Gebe, P. Gag, P. Wageo, dan Peg. Cyclops (Irian Jaya).



Jalur deretan vulkanik purba (volcanic corridor) yang membawa endapan emas di P. Kalimantan, yaitu Mirah, G. Mas, Mt. Muro, Kelian, Muyup, dan Busang.

Terkonsentrasikannya

endapan-endapan berharga

pada

suatu

metallogenic

province dalam perioda waktu geologi dikenal dengan istilah metallogenic epochs. Sebagai contoh dalam pembentukan endapan timah di dunia, dimana



63,1 %

merupakan endapan timah yang berasosiasi dalam batuan Granit Mesozoik,  18,1 % berasosiasi dengan batuan Granit Paleozoik Akhir, batuan Granit Paleozoik Tengah, dan





6,6 % berasosiasi dengan

3,3 % berasosiasi dengan batuan Granit

Precambrian.

3.1.2 Endapan bijih yang berhubungan dengan rejim tektonik lempeng Seperti yang telah diuraikan di atas, salah satu yang mengontrol pembentukan mineral adalah siklus geologi. 

Di kerak bumi, lelehan batuan (magma) muncul mendekati permukaan bumi akibat

pendinginan

dan

perbedaan

tekanan

yang

dikenal

dengan

differensiasi magma. Proses magmatisme salah satunya dapat diamati sebagai aktivitas volkanik. 

Daerah-daerah volkanik yang mengalami pelapukan dan proses penurunan serta adanya media (fluida) membawa material-material klastik menuju cekungan pengendapan.



Penurunan

kerak

bumi

di

cekungan

tersebut

menyebabkan

proses

metamorfisme di bawah kondisi tekanan dan temperatur yang mendekati titik lelehnya, sehingga terbentuk magma baru. 

Akibat adanya proses tektonik (tatanan geologi) menimbulkan rekahanrekahan

di

kerak

bumi

sehingga

dapat

menjadi

media

untuk

terkonsentrasinya larutan pembawa bijih. Pembentukan bijih dan endapan secara sederhana dapat dilihat pada sketsa model tektonik lempeng serta evolusi pembentukan mineral dan endapan di kerak bumi (Gambar 3.2) di bawah ini.


III - 3


Urat (Vein) (Au - Ag - Hg) (Cu - Pb - Zn) Eksalatif - S

Placer Au - Sn

Sedimentary (Fe - Mn) Ofiolit - Cu

Vulkanogenik Pb-Cu-Zn

Porfiri (Cu - Mo)

Sandstone Host (U - V - Cu)

Mafik - Ultramafik

Shale hosted (Cu-Pb-Zn) Limestone Hosted (Pb - Zn - Cu)

Cr - Ni - Pt KERAK SAMUDERA

Skarn (Cu - Pb - Zn)

Urat (Vein) (Sn - W)

KERAK BENUA

i n g t l e M l i a t r P a

ZONA TUMBUKAN (SUBDUCTION ZONE)

ZONA REGANGAN (RIFT ZONE) ZONA TUMBUKAN (SUBDUCTION ZONE)

Gambar 3.2 Sketsa model tektonik lempeng serta evolusi pembentukan mineral dan endapan di kerak bumi (Gocht et al., 1988) Model tersebut di atas menjelaskan bagaimana kerak bumi terutama pada midoceanic ridge (punggungan tengah samudera) yang baru terbentuk oleh penambahan endapan magma akibat erupsi magma basaltik. Proses tersebut dapat membentuk kerak samudera yang relatif homogen dengan segregasi bijih logam (kromium, nikel, platinum) yang umumnya terletak pada bagian terdalam. Selain itu juga terendapkan bijih logam lainnya akibat naiknya magma pembawa bijih pada perangkap-perangkap alamiah yang ada sesuai karakteristik batuannya (host rock). Jika dilihat pada tatanan tektonik di Indonesia, maka terdapat beberapa zona pengendapan bijih-bijih logam, sesuai dengan karakteristik batuan dan prosesproses tektonik yang mempengaruhinya, seperti yang telah diberikan contoh pada penjelasan metallogenic province.

3.1.3 Bentuk dan morfologi badan bijih Secara umum parameter dimensional badan bijih (ukuran, bentuk, dan sebaran) merupakan akibat dari variasi dan distribusi kadar mineral bijih. Secara teknik penambangan, endapan yang mempunyai kadar relatif rendah (low grade) namun tersebar luas di dekat permukaan dapat ditambang dengan lebih menguntungkan daripada endapan dengan bentuk urat (vein - veinlets) dengan kadar relatif lebih tinggi, yang hanya dapat ditambang dengan metode tambang bawah tanah. Begitu juga dengan pola (bentuk) sebaran, dimana endapan dengan badan bijih yang teratur (terkumpul) akan lebih mudah ditambang daripada badan bijih yang tidak teratur (disseminated). Hubungan Gelogi dan Genesa Endapan dengan Teknik Eksplorasi :

III - 4


Sebagai dasar dalam pengenalan bentuk dan morfologi badan bijih, maka pemahaman pendiskripsian dimensi badan bijih menjadi sangat penting. Arah sumbu panjang badan bijih dalam bidang horizontal yang sama dianggap sama dengan jurus ( strike). Iklinasi (penunjaman) bidang badan bijih dalam arah tegak lurus jurus dianggap sama dengan kemiringan (dip), dan merupakan arah 3D dari suatu badan bijih. Jika suatu badan bijih merupakan akibat struktur geologi (misalnya sesar), yang juga merupakan suatu bidang, maka arah pitch dan plunge menjadi penting. Untuk jelasnya masing-masing dimensi badan bijih tersebut dapat dilihat pada Gambar 3.3 di bawah ini.

n u k a a P e r m

B

D A

t f a h S

Dip

Level

Plunge

Tebal

Pitch / rake

Level

E

r b a L e

h i j i b h u C u t u b b m S u

AB dan CD sebidang dalam arah vertikal DB, AB, dan EB terletak dalam bidang horizontal yang sama EB tegak lurus DB

Stope

P a n j a n g s e a r a h p l u n g e

Level

Level

Level

Gambar 3.3 Sketsa pendeskripsian dimensi badan bijih (dimodifikasi dari Evans, 1995) Berdasarkan bentuk (morfologi) badan bijih dan pola sebaran mineral bijihnya jika dihubungkan dengan batuan sekitarnya (batuan samping/induk), maka endapan bijih dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua) kelompok utama, yaitu : 

Diskordan, yaitu jika badan bijih membentuk pola yang memotong perlapisan batuan sekitarnya.



Konkordan, yaitu jika badan bijih membentuk pola yang tidak memotong perlapisan batuan sekitarnya.

A. Badan Bijih Diskordan Berdasarkan pola badan bijih, maka dapat dikelompokkan menjadi badan bijih yang mempunyai bentuk beraturan dan badan bijih dengan pola yang tidak beraturan. Badan bijih diskordan dengan bentuk yang beraturan, 

Badan Bijih Tabular



Badan Bijih Tubular Hubungan Gelogi dan Genesa Endapan dengan Teknik Eksplorasi :

III - 5


Sedangkan badan bijih diskordan dengan bentuk yang tidak beraturan,

A.1



Bijih Disseminated (tersebar)



Bijih Irregular Replacement (tidak teratur)

Badan bijih tabular (papan) Badan bijih dengan pola penyebaran yang menerus dalam arah 2D (panjang dan lebar), tapi terbatas dalam arah 3D (tipis), berbentuk urat (vien

≈

fissure

veins) dan lodes. Vein dan lodes ini mempunyai arti yang sama, namun istilah vein lebih sering digunakan untuk pola urat yang dikontrol oleh fractures (rekahan-rekahan), sedangkan lode digunakan untuk urat yang dikontrol oleh crack (bukaan). Vein umumnya terbentuk pada sistem fractures dan orientasi (pola penyebarannya) dikontrol oleh pola sistem fractures tersebut. Bentuk badan bijih tabular ini cukup kompleks sehingga membutuhkan pendekatan eksplorasi yang cukup kompleks pula, dan mempunyai tingkat kesulitan yang cukup tinggi. Penerapan teknologi eksplorasi lebih difokuskan untuk menemukan, melokalisir, dan mendeskripsikan pola penyebaran urat melalui pengenalan pola rekahan yang mengontrolnya. Yang perlu diperhatikan bahwa mineralisasi yang terdapat pada sistem urat jarang sekali yang merupakan mineral tunggal. Pada umumnya berupa asosiasi dari beberapa kombinasi mineral bijih dan pengotor (gangue) dengan komposisi yang sangat bervariasi. Batas dari penyebaran urat ini umumnya jelas, yaitu langsung dibatasi oleh dinding urat. Pada Gambar 3.4 berikut dapat dilihat sketsa badan bijih tabular tersebut.


III - 6


Urat tersebut relatif datar pada bidang ko ntak Datar

Serpih

Batugamping

Serpih

Batugamping

Serpih

Batulanau Batupasir F o o t w a ll

H a n g i n g w a ll

20 m Urat mineralisasi mengisi bidang

Gambar 3.4 Sketsa badan bijih berupa urat yang dikontrol oleh bidang sesar (dimodifikasi dari Evans, 1995) A.2

Badan bijih tubular (tabung) Badan bijih dengan pola penyebaran yang relatif pendek (terbatas) dalam arah 2D namun relatif menerus dalam arah 3D (arah vertikal). Jika penyebaran badan bijih ini relatif vertikal - sub vertikal biasanya disebut sebagai pipes ( chimneys), sedangkan jika relatif horizontal - sub horizontal disebut sebagai mantos ( flat lying tabular bodies). Kebanyakan badan bijih ini merupakan pipa kuarsa dengan mineralisasi logam-logam bismut, molbdenit, tungsten, dan timah. Kadang-kadang bentuk ini ditemukan juga berupa breksi (pipe breccia) dengan mineralisasi tembaga (sulfida).

A.3

Badan bijih disseminated (tersebar) Badan bijih dengan pola penyebaran mineral bijih yang tersebar di dalam host rock (batuan induk/asal), seperti (mirip dengan) penyebaran mineralmineral ikutan di dalam batuan beku (atau berupa urat-urat tipis yang tersebar).


III - 7


Mineral-mineral bijih tersebut tersebar di dalam host rock berupa (dalam bentuk) veinlet yang saling berpotongan menyerupai jaring-jaring yang saling berkaitan membentuk sistem veinlet yang sering disebut dengan stockwork. Model endapan seperti ini umumnya mempunyai batas yang berangsur dengan batuan samping (country rock). Stockwork umumnya muncul sebagai endapan porfiri pada batuan beku asam-intermediate. Sistem stockwork ini dapat memotong batuan samping atau kadang-kadang berada di dalam batuan samping atau batuan induknya. Badan bijih disseminated ini merupakan sistem endapan utama untuk endapan Tembaga Porfiri dengan Molibdenum Disseminated (sistem porfiri Cu-Mo). Juga merupakan sistem endapan yang penting untuk bijih timah, emas, perak, air raksa, dan uranium. Pada umumnya endapan porfiri ini mempunyai dimensi tubuh yang besar, dengan kadar umumnya 0,4-1,5 % Cu dengan tonnase 50-5000 MT. A.4

Badan bijih irreguler replacement (tak teratur) Merupakan badan bijih yang terbentuk melalui pergantian unsur-unsur yang sudah ada sebelumnya (umumnya pada batuan sedimen yang kaya karbonat), contohnya endapan magnesit. Proses replacement ini umumnya terjadi pada kondisi temperatur tinggi seperti pada daerah kontak dengan intrusi batuan beku. Oleh sebab itu endapan hasil replacement ini disebut juga dengan endapan metasomatisme kontak (pirometasomatik), contoh yang penting adalah skarn (Gambar 3.5). Ciri dari badan bijih irregular replacement ini adalah kaya akan (disusun oleh) mineral-mineral kalsiumsilikat, seperti diopsid, wolastonit, andrasit garnet, dan aktindit. Adapun endapan bijih yang umum terdapat sebagai endapan skarn adalah besi, tembaga, tungsten, grafit, seng, timbal, molibdenit, timah, uranium, dan talk.


III - 8


Tubuh replacement Bijih Fe

Batugamping

100 m Serpih Batupasir Bidang sesar

Tubuh intrusi (Batuan beku)

Sketsa contoh model endapan skarn (replacement bijih besi pada batugamping)

Gambar 3.5 Sketsa endapan skarn, contoh replacement bijih besi pada kontak batugamping (dimodifikasi dari Evans, 1995)

B.

Badan Bijih Konkordan Umumnya badan bijih ini terbentuk pada batuan induk (host rock) atau sebagai

endapan

hasil

proses

pelapukan.

Endapan-endapan

yang

mempunyai badan bijih konkordan ini dikelompokkan sesuai dengan jenis batuan induknya, yaitu : 

sedimentary host rock (dengan batuan induk adalah batuan sedimen),



igneous host rock (dengan batuan induk adalah batuan beku),



metamorphic

host

rock

(dengan

batuan

induk

adalah

batuan

metamorf), 

B.1

residual deposit (endapan akibat pelapukan batuan induk).

Badan bijih dengan batuan induk berupa batuan sedimen Endapan-endapan bijih yang terkonsentrasi di dalam batuan sedimen cukup penting, terutama endapan-endapan logam dasar dan besi. Di dalam batuan sedimen, mineral-mineral bijih dapat terbentuk (terkonsentrasi) sebagai suatu bagian yang integral dari urutan stratigrafi, yang dapat terbentuk secara “epigenetic filling” atau replacement pada rongga-rongga (pori-pori). Endapan-endapan seperti ini pada umumnya tersebar sejajar pada batuan induknya dengan bidang perlapisan batuan sekitarnya.


III - 9


Beberapa batuan sedimen menghasilkan jenis atau tipe konsentrasi mineral bijih yang khas, antara lain : 

Limestone host (batuan gamping sebagai batuan induk). Umumnya merupakan mineral-mineral base metal sulfida, yang terkonsentrasikan pada zona-zona dengan permeabilitas besar akibat dolomitisasi dan fracturing. Badan bijih yang terbentuk umumnya merupakan bagian kecil dari stratigrafi, karena bergantung pada tingkat pelarutan dan reaktivitas.



Argillaceous host (batuan dominan berukuran lempung sebagai batuan induk). Serpih, batulumpur (mudstone), argillit, dan sabak merupakan batuan induk yang penting untuk badan bijih konkordan yang menerus dan ekstensif (tersebar luas). Contohnya adalah untuk bijih Cu dan PbZn. Juga penting untuk endapan bijih Ag, Sn, Cd, An, Bi, dan Cu -Au.



Arenaceous host (batuan dominan batupasir sebagai batuan induk). Batuan induk yang penting adalah batupasir feldspatoid. Akibat pelapukan endapan bijih dapat terakumulasi sebagai endapan plaser dengan konsentrasi berupa endapan-endapan mineral berat (high density), seperti titanium, zirkonium, thorium, serium, dan yetrium.



Rudaceous host (batuan dominan fragmen yang berukuran lebih besar daripada pasir sebagai batuan induk). Batuan-batuan yang penting sebagai

host

rock

antara

lain

gravel

aluvial

dan

konglomerat

membentuk endapan-endapan plaser aluvial recent. Endapan emas plaser umumnya terkonsentrasi pada tipe plaser aluvial, sedangkan endapan bijih uranium umumnya terkonsentrasi pada konglomerat. 

Sedimen kimia sebagai batuan induk. Endapan yang penting adalah besi dan mangan berupa konkresi. Sedangkan pada tipe evaporit mineral-mineral bijih akan cenderung tersebar.

B.2

Badan bijih dengan batuan induk berupa batuan beku Secara umum badan bijih dengan host rock batuan beku ini dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan posisin terbentuknya batuan beku tersebut, yaitu volkanik host (dekat permukaan) dan plutonik host (batuan beku dalam). 

Volcanic host. Yang terpenting adalah

endapan vulkanik

yang

berasosiasi dengan sulfida masif hingga membentuk tipe oksida Hubungan Gelogi dan Genesa Endapan dengan Teknik Eksplorasi :

III - 10


(Gambar

3.6).

Mineral-mineral

bijih

umumnya

terbentuk

berupa

stratiform, lentikular, s/d berlembar, yang umumnya berkembang pada batas-batas antar unit vulkanik atau pada kontak batuan vulkanik dengan batuan sedimen. Batuan induk yang terpenting adalah riolit sebagai pembawa logam Pb dan Cu yang berasosiasi dengan vulkanik mafik.

Andesit Lapisan Batas, biasanya kaya logam besi Massive Sulphides Py - sp - ga - cp (+ Ag,Au)

Stockwork Py - cp Low : sp, ga, Ag, Cu

Riolit

Gambar 3.6 Endapan volkanik yang berasosiasi dengan sulfida masif (dimodifikasii dari Evans, 1995) 

Plutonic host. Pada umumnya tersusun oleh mineral-mineral mafik-felsik, dengan mineral bijih antara lain kromit, magnetit, ilmenit. Mineral bijih tersebut umumnya tersebar terbatas berbentuk stratiform. Bentuk lain yang sering muncul adalah berupa endapan ortomagmatik Ni-Cu sulfida akibat naiknya magma ultrabasa – basa, dan terbentuk pada dasar aliran lava yang membentuk intrusi plutonik.

B.3

Badan bijih dengan batuan induk berupa batuan metamorf Umumnya membentuk endapan-endapan dengan morfologi yang tidak beraturan, dan terbentuk di dalam kompleks metamorfik yaitu pada zona kontak metamorfik. Mineral bijih yang sering terbentuk pada tipe ini adalah wolastonit, andalusit, garnet, dan grafit. Badan bijih endapan residual Badan bijih yang terbentuk akibat perombakan batuan-batuan yang mengandung mineral bijih dengan kadar rendah, kemudian mengalami pelapukan dan pelarutan serta pelindian, dan selanjutnya mengalami Hubungan Gelogi dan Genesa Endapan dengan Teknik Eksplorasi :

III - 11


pengkayaan relatif hingga mencapai kadar yang ekonomis. Proses utama yang terjadi adalah leaching (pelindian). Sebagai contoh endapan bauksit (hidrous alumina oksida) yang terbentuk akibat pelindian silika-alkali pada batuan asal berupa nephelin-syenit. Contoh lain adalah endapan nikel laterit (residu) akibat pelindian (leaching) batuan beku peridotit dan diikuti oleh proses pengkayaan supergen. 3.2

Proses Pembentukan Endapan

Merupakan urutan-urutan kejadian mulai dari aktivitas magma (magmatik cair) sampai dengan injeksi larutan sisa magma pada dekat permukaan (hidrothermal), dan selanjutnya mengalami proses-proses eksternal berupa proses sedimentasi atau proses metamorfosa membentuk endapan-endapan sedimenter atau endapan metamorfik. Berdasarkan asal (sumber) dan proses pembentukannya, maka secara umum endapan mineral (bahan galian) dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua), yaitu : endapan primer dan endapan sekunder. 3.2.1 Endapan primer Endapan primer adalah endapan mineral yang terbentuk langsung dari magma (segregrasi dan diferensiasi magma). Disebut endapan singenetik, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan, dan disebut epigenetik

jika

endapan

terbentuk

tidak

bersamaan

waktunya

dengan

pembentukan batuan. Berdasarkan urutan pembentukan (dari diferensiasi magma), maka endapan primer ini dikelompokkan menjadi beberapa fase, yaitu :

A.



Magmatik Cair (early and late magmatic).



Pegmatitik.



Pneumatolitik.



Hidrotermal.



Vulkanik.

Endapan mineral yang terbentuk pada fase magmatik cair Adalah endapan mineral yang terbentuk langsung pada magma (diferensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling. Contoh mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titanomagnetit, dan petlandit. Sebelum terkonsolidasi, residual magma yang bebas bergerak (mobile) dan kaya akan oksida besi tertekan keluar. Larutan yang mobile inilah yang akan menjadi sumber fase selanjutnya (pegmatitik, pneumatolitik, dan hidrotermal).


III - 12


B.

Endapan yang terbentuk pada fase pegmatitik Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk sebagai hasil injeksi magma. Akibat kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dike, sill, dan stockwork. Kristal dari pegmatit akan berukuran besar. Karena tidak adanya kontras tekanan dan temperatur anatara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral yang dapat ditemui (terbentuk) pada fase pegmatit ini, antara lain : 

Logam-logam ringan, seperti ; Li-silikat, Be-silikat (Be,Al-silikat), Al-rich silikat.



Logam-logam berat, Sn, Au, W, dan Mo.



Unsur-unsur jarang ( rare elements), seperti ; Niobium, Iodium (Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti.



Batu mulia, seperti ; rubi, safir, beril, topaz, tourmalinrose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal.

C.

Endapan yang terbentuk pada fase pneumatolitik Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih muda. Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang diintrusi, yaitu baking (pemanggangan) dan hardening (pengerasan). Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk adalah : wolastonit (CaSiO3), kuarsa, garnet, tremolit, aktinolit, diopsit, amfibol, epidot, vesuvianit, topaz, turmalin, dan batuan skarn. Mineral bijih pada endapan pneumatolitik (kontak metasomatisme) umumnya sulfida sederhana dan oksida misalnya sfalerit, galena, kalkopirit, bornit, dan beberapa molibdenit. Sedikit endapan jenis ini yang betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak sekali berisi pirit atau magnetit dan hematit. Scheelit juga terdapat dalam endapan jenis ini (SingkepIndonesia).


III - 13


D.

Endapan yang terbentuk pada fase hidrotermal Larutan hidrotermal adalah larutan sisa magma yang panas dan bersifat "aqueous" sebagai hasil diferensiasi magma. Larutan hidrotermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan bijih. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal 2 macam endapan hidrotermal, yaitu : 

Cavity filing : mengisi rongga-rongga (openings) yang sudah ada di dalam batuan.



Metasomatisme : penggantian unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrotermal.

Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal 3 macam endapan hidrotermal, yaitu : 

Epitermal

: Temperatur 00C-2000C



Mesotermal



Hpotermal : Temperatur 3000C-5000C

: Temperatur 1500C-3500C

Mineral-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), bornit (Cu2FeS4), fluorida-fluorida hampir selalu terdapat dalam ketiga tipe endapan hidrotermal tersebut. Paragenesis endapan hipotermal dan mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit [Fe (Mn)WO4], scheelit (CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikelit (NiAs), sfalerit (ZnS), dengan mineral-mineral pengotor antara lain : topaz, felspar, kuarsa, turmalin, silikat, karbonat. Sedangkan paragenesis endapan mesotermal dan mineral pengotor adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2FeS4), galena (PbS), dan kalkopirit (CuFeS2), dengan mineral-mineral pengotornya : kabonat, kuarsa, dan pirit. Paragenesis endapan epitermal dan mineral pengotornya adalah : Cu-murni, argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS 2), pirit (FeS2), sinabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stanit (Cu2SnFeS4), dengan mineral-mineral pengotornya : kalsedon (SiO2), Mg -karbonat, rodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat) Hubungan Gelogi dan Genesa Endapan dengan Teknik Eksplorasi :

III - 14


E.

Endapan yang terbentuk pada fase vulkanik Endapan fase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara primer. Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari fase vulkanik adalah belerang, berupa kristal belerang atau lumpur belerang dan oksida besi, misalnya hematit (Fe2O3). Sebagai hasil kegiatan fase vulkanik adalah aliran lava, ekshalasi gas vulkanik, mata air panas.

Gambar 3.7 Sketsa pembentukan endapan primer (Darijanto, 1997)

3.2.2 Endapan Sekunder Endapan sekunder adalah endapan yang terbentuk akibat konsentrasi bahan galian berharga (bijih) akibat pengendapan kembali secara sekunder (berasal dari perombakan batuan asal) melalui proses-proses pelapukan (kimia atau mekanik), transportasi, pemilahan ( sorting), dan proses pengkonsentrasian (pengkayaan), sehingga menghasilkan endapan bijih tertentu.


III - 15


Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya dengan batuan sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan, udara selama proses sedimentasi berlangsung, atau pelapukan maupun dibentuk oleh proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu ( stratabound). A.

Pembentukan endapan sekunder (mekanis) Terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral bijih yang berasal dari batuan/endapan lain (akibat pelapukan kimiawi maupun mekanik). Proses pemilahan selama proses transportasi dan pengendapan, tergantung oleh besar butir dan berat jenis (dikenal sebagai endapan plaser atau endapan letakan). Mineral plaser terpenting adalah Pt, Au, kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan, garnet, tantalum, rutil, dsb. Berdasarkan lokasi pengendapan, endapan plaser dapat dibagi menjadi empat, yaitu : 

Endapan plaser eluvium (dekat atau di sekitar sumber mineral bijih primer), yang terbentuk dengan hanya sedikit tertransportasi (material mengalami pelapukan setelah pencucian).



Endapan plaser aluvium, merupakan endapan plaser terpenting. Terbentuk di sungai bergerak kontinu oleh air, sorting berdasarkan berat jenis sehingga mineral bijih yang berat tertransport relatif lebih dekat. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander . Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka dan Belitung.



Endapan plaser pantai, terbentuk karena adanya aktivitas gelombang memukul pantai dan mengabrasi dan mencuci pasir pantai. Mineral yang umum di sini adalah ilmenit, magnetit, monasit, rutil, zirkon, dan intan, tergantung dari batuan terabrasi.



Endapan plaser fosil, merupakan endapan primer purba yang telah mengalami

pembatuan

dan

kadang-kadang

telah

mengalami

metamorfisme. Sebagai contoh endapan emas dan uranium terjadi dalam beberapa lapisan konglomerat.


III - 16


Laterit Eluvium Kolovium Aluvium

Endapan rawa Endapan pantai

Mineralisasi primer ada batuan beku

Endapan laut Metasomatisme

Nodul

Gambar 3.8 Sketsa letak (keterdapatan) endapan sekunder mekanis B.

Pembentukan endapan sekunder hasil rombakan dan proses kimia

Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan kestabilannya serta akan mengalami pelapukan dan terdistribusi kembali dan bercampurnya unsurunsur (ion) dengan material lain. Proses dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan geokimia yang baru dinamakan dispersi geokimia. Bahan terangkut pada proses sedimentasi (transportasi/mobilisasi) dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya diendapkan pada suatu tempat. Dispersi sangat dipengaruhi oleh mobilitas unsur yang bersangkutan. Unsur dengan mobilitas yang rendah cenderung berada dekat dengan badan bijihnya, sedangkan unsur-unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari badan bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimia, Eh (potensial redoks), dan Ph (tingkat keasaman) suatu lingkungan, seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai mobilitas tinggi sedangkan dalam kondisi basa akan mempunyai mobilitas rendah. Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder pada endapan lateritik (Gambar 3.9). Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi dengan sumber oksigen dari udara atau air permukaan. Oksidasi berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses oksidasi ini, beberapa mineral tertentu akan larut dan terbawa meresap ke bawah permukaan tanah, kemudian terendapkan pada zona reduksi. Bagian permukaan yang tidak larut, akan jadi berongga, berwarna kuning kemerahan, dan sering disebut dengan gossan. Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit.


III - 17


Lapisan penutup atau gossan (cap of iron oxides)

unsur sukar larut Lapisan berisi nodul-nodul unsur immobile (nodul-nodul oksida besi)

Zona akumulasi unsur-unsur immobile membentuk endapan residual

Lapisan porous lateritik (zona ambang)

Lapisan dimana unsur-unsur mobile terkonsentrasi setelah mengalami pelindian (leaching) unsur dapat larut Zona akumulasi alterasi batuan dasar dan unsur-unsur hasil pelindian

Lapukan batuan dasar

Zona batuan dasar (segar)

Gambar 3.9 Sketsa pembentukan endapan sekunder hasil rombakan kimiawi, contoh endapan lateritik.


III - 18


BAB IV MODEL ENDAPAN MINERAL (BAHAN GALIAN)

Dalam konteks pemodelan endapan, maka beberapa istilah dasar mengenai keterdapatan mineral, endapan mineral, dan endapan bijih harus dapat dipahami agar dapat mempunyai pengertian yang sama dalam penggunaan istilah ini. Keterdapatan mineral (“mineral occurance”) adalah suatu konsentrasi mineral (pada umumnya terdapat bersamaan dengan beberapa mineral lain) yang dapat terdeteksi keberadaannya pada suatu tempat atau mempunyai ciri/konsentrasi dimana secara teknis/ilmiah menarik. Endapan mineral (“mineral resources/mineral deposit”) adalah suatu keterdapatan mineral dengan ukuran dan kadar yang cukup secara teknis (dalam berbagai kondisi) dan mempunyai nilai ekonomis yang potensial untuk dikembangkan lebih lanjut. Endapan bijih (“ore deposit”) adalah suatu endapan mineral yang mempunyai ukuran dan kadar dapat diuji dan diketahui, serta mempunyai kemungkinan untuk ditambang (dieksploitasi) secara menguntungkan. Pada konteks endapan bijih ini, kontrol ekonomi dan integrasi proses pengelolaan (penambangan – pengolahan – pemasaran) harus akurat dan terukur. Perlu diingat bahwa bahan tambang bukan hanya mineral atau bijih, tetapi juga bahan-bahan lain yang dapat diusahakan dan dipasarkan, misalnya batubara, permata/batu mulia, bahan galian industri, bahan bangunan atau bahkan tanah urug (bahan galian konstruksi). Dalam tahapan eksplorasi, pada observasi lapangan selalu dimulai untuk menemukan keterdapatan mineral, dimana kegiatan-kegiatan eksplorasi selanjutnya berusaha untuk menghasilkan (membuktikan) suatu keterdapatan mineral dapat ditingkatkan menjadi konteks endapan mineral dan bahkan jika beruntung dapat ditingkatkan menjadi endapan bijih. Dalam

pengumpulan

informasi

dan

pengetahuan tentang

karakteristik

untuk

mendapatkan suatu endapan bijih, maka disusun suatu model yang mengakomodasi informasi-informasi dan karakteristik bahan galian (endapan) tersebut yang disebut

Model Endapan :

IV - 1


dengan model endapan mineral (‘mineral deposit models”), dengan harapan bahwa melalui model endapan tersebut dapat dilakukan program-program pembuktian untuk dapat mengidentifikasikan dengan benar kondisi endapan tersebut, sehingga dapat diukur sebarapa besar potensi untuk mengembangkan endapan mineral tersebut menjadi endapan bijih. Atribut atau sifat-sifat dari suatu keterdapatan mineral harus dapat tergambarkan dalam sebuah model. Untuk itu dalam penggambaran atribut atau sifat-sifat dari suatu endapan

mineral

tersebut,

dapat

dilakukan

dengan

2

(dua)

pendekatan

(pengelompokan), yaitu : a.

Karakteristik lokal ; yang dapat langsung diamati di lapangan, yaitu :



mineralogi, baik berupa komposisi mineral ikutan, mineral-mineral pengotor, tekstur, dll.



pola-pola pengelompokan ( zonal patterns), baik berupa pola urat, pola alterasi, pola anomali, dll.



sifat-sifat kimiawi endapan atau anomali kimia lokal (local chemical haloes), baik berupa komposisi unsur utama, unsur-unsur ikutan, unsur-unsur petunjuk, dll.

b.

Karakteristik tatanan tektonik regional ; yang dapat diinterpretasikan dari studi lokal dan dikombinasikan dengan tatanan tektonik regional, yaitu :

  

urutan batuan, lingkungan geologi, dll

Komponen atribut utama dalam penyusunan suatu model endapan ada 2 (dua), yaitu pola geokimia (berhubungan dengan distribusi/komposisi unsur, pola dispersi, anomalianomali, dll.) dan mineralogi (berhubungan dengan komposisi mineralogi beserta sifatsifat fisik dan kimianya, termasuk struktur dan tekstur endapan mineral tersebut). Suatu model endapan mineral merupakan sebuah informasi yang disusun secara sistematis yang memuat informasi-informasi tentang atribut-atribut penting (sifat dan karakteristik) pada suatu kelas endapan mineral. Model endapan mineral tersebut dapat juga berupa suatu model empirik (deskriptif), yang memuat informasi-informasi yang saling berhubungan (dari yang belum diketahui) berdasarkan data teoritik, yang selanjutnya dijabarkan dalam konsep-konsep yang fundamental (mendasar). Sifat dari suatu model endapan mineral haruslah fleksibel, yaitu terbuka dan mudah diaplikasikan. a.

Terbuka, yaitu dapat berubah dengan penambahan data atau informasi baru yang diperoleh, sehingga dapat memperkaya/menyempurnakan model atau bahkan dapat merubah model endapan awal.

Model Endapan :

IV - 2


b.

Mudah digunakan (diaplikasikan), yaitu pengguna dapat dengan mudah untuk mengerti dan membaca model untuk diterapkan pada lingkungan batuan dan tektonik selama penyelidikan.

Dalam penyusunan suatu model endapan mineral perlu diperhatikan penekanan pada endapan-endapan epigenetik, yaitu penekanan pada lingkungan litotektonik formasi (berhubungan dengan batuan asal atau batuan induk) atau penekanan pada lingkungan litotektonik mineralisasi (berhubungan proses pembentukan mineralmineral). Oleh sebab itu untuk endapan epigenetik harus jelas arah penekanan modelnya, agar tidak terjadi kesalahan dalam interpretasi. Pada Tabel 4.1 berikut dapat dilihat pengklasifikasian model-model endapan mineral sesuai dengan proses dan lingkungan geologi pembentukan endapan oleh Cox & Singer.

Tabel 4.1 Klasifikasi model endapan mineral berdasarkan lingkungan litologi dan tektonik (Cox & Singer, 1987) LINGKUNGAN GEOLOGI & TEKTONIK Intrusi Mafik dan Ultramafik A. Area Tektonik Stabil (Komplek Stratiform) a. Endapan berbentuk stratiform - Zona basal - Zona intermedier - Zona terluar (upper zone) b. Endapan berbentuk pipa (pipe) B. Area Tektonik Tak Stabil a. Intrusi berumur sama sebagai batuan vulkanik b. Intrusi yang terjadi selama orogenesa - Sinorogenik dalam koridor vulkanik - Sinorogenik dalam koridor non-vulkanik - Ofiolit C. Intrusi Alkalin dalam Area Tektonik Stabil

ENDAPAN MINERAL (TIPE LOKASI)

I.

II. Intrusi Felsik A. Tekstur Fenerokristalin a. Pegmatitik b. Intrusi Granit - Pada batuan samping gampingan - Pada batuan samping lain

Stillwater ; Ni – Cu Bushveld : Cromit ; Merensky Reef : PGE Bushveld : Fe – Ti – V Cu – Ni pipes ; PGE pipes Duluth Cu – NI – PGE ; Noril’s Cu – NI – PGE

Ni – Cu Anortosit – Ti Kromit podiform ; Serpentinit Ni - Co Karbonatit ; Kompleks alkalin ; diamond pipes

Be – Li ; Sn – Nb – Ta W – skarn ; Sn – skarn ; Sn – r eplacement W – vein ; Sn – veins ; Sn – greisen Low – sulfida Au – urat kuarsa ; Instrusi anortosit – Ti

Model Endapan :

IV - 3


B. Intrusi Profiroafanitik a. Granit dan Riolit high-silica b. Batuan felsik-mafik termasuk alkalik - Batuan samping gampingan (dekat kontak) - Batuan samping gampingan (jauh dari kontak) - Batuan samping vulkanik (dalam granit) - Batuan samping vulkanik (dalam kalkalkalin) c. Batuan samping berupa batuan beku yang lebih tua dan batuan sedimen - Endapan dengan intrusi - Endapan dengan batuan samping

III. Batuan Ekstrusif A. Batuan ekstrusif mafik - Kontinental/Benua - Samudera (berhubungan dengan ofiolit)

B. Batuan ekstrusif felsik – mafik Lingkungan sub-aerial - Endapan utama dengan batuan vul kani k

- Endapan dalam batuan gampingan yang lebih tua - Endapan dalam batuan klastis yang lebih tua Lingkungan Marine IV. Batuan Sedimen A. Batuan sedimen klastik - Konglomerat – sedimen breksi

- Serpih - Batulanau B. Batuan karbonatan - Tidak berasosiasi dengan batuan beku - Dipengaruhi panas (heat) batuan beku C. Sedimen Kimiawi - Oceanic - Shelf - Restricted Basin

VI. Surficial and Unconformity – related A. Residual B. Pengendapan

Replacement polimetalik ; Replacement Mn ; Carbonate – hosted Au Porfiri – Sn ; Urat Sn – polimetalik Porfiri Cu – Au

Porfiri Cu – Mo ; Porfiri Mo (low F) ; Porfiri W Vulkanik hosted Cu – As – Sb ; Vei n Au – Ag – Te ; Vein polimetalik (epitermal kuarsa – alunit Au) Urat kuarsa low – sulfida Au

Basaltik – Cu ; Sediment - hosted Cu Sulfida masif ; Volkanogenik Mn ; Blackbird Co – Cu ; Komatitik Ni – Cu

Hot – spri ng Au – Ag ; Vein epitermal kuarsa – alunit Au ; Vulkanogenik – U ; Epithermal – Mn ; Riolit – hosted Sn ; Volkanik – hosted magnetik Karbonat – hosted Au – Ag ; Endapan Flourspar Hot – spring Hg ; Almaden Hg ; Silika – karbonat Hg ; Kuroko Masif – sulfida ; Algoma Fe

Konglomerat berfragmen kuarsa Au – U ; Olympic dam Cu – U – Au Batupasir hosted Pb – Zn ; Sedimen hosted Cu ; Batupasir U Sedimenter ekshalatif Zn – Pb ; Bedded Barite ; Emerald vein

- Batupasir

V. Batuan Metamorfik Regional A. Dari batuan eugosinklinal B. Dari pelitik dan sedimen lain

Climax – Co Porfiri – Cu Porfiri – Cu ; Skarn – Cu ; Skarn Zn – Pb ; Skarn - Fe

Pb – Zn ; Cu – Pb – Zn ; Bauxite Polimetalik replacement ; Replacement Mn ; Karbonat hosted Au – Ag ; Endapan Flouspar Nodul Mn Superior Fe ; Sedimenter Mn ; Posfat Marine evaporit ;

Quartz low – sulfide Au quartz vein ; Unconformity Au – U ; Gold in flat fault

Ni - lateritik ; Bauksit – lateritik ; Bauksit – karst Plaser Au – PGE ; Plaser Ti ; Plaser Diamond ; Stream Plaser Sn

Model Endapan :

IV - 4


4.1 Model Deskriptif Endapan Perlu ditekankan bahwa lebih banyak lagi aspek-aspek deskriptif endapan yang perlu diperhatikan, karena tujuan dari pembuatan model endapan ini adalah untuk menghasilkan suatu dasar interpretasi observasi geologi yang lebih lanjut (kemudian) digunakan sebagai dasar dalam interpretasi dalam proses eksplorasi endapan. Atributatribut (karakteristik) yang diuraikan digunakan sebagai petunjuk (guide) untuk pembuktian sumberdaya dalam eksplorasi dan untuk pendukung interpretasi dalam pembuktian keberadaan endapan tersebut. Model deskriptif endapan dapat dinyatakan dalam 2 (dua) bagian, yaitu : a.

Lingkungan Geologi Endapan ; 

Mendeskripsikan

(menguraikan)

kondisi

lingkungan

geologi

dimana

endapan tersebut terbentuk (ditemukan) yang di-identifikasikan melalui karakteristik-karakteristik geologi yang mendukung. 

Mendeskripsikan tipe dan tekstur batuan yang menutupi keberadaan host rock, terutama pada endapan-endapan tipe batuan induk.



Mendeskripsikan kondisi batuan asal ( source rock) pada endapanendapan yang terbentuk dari fluida hidrotermal, yaitu endapan-endapan epigenetik.



Mendeskripsikan

perkiraan umur geologi dimana

endapan tersebut

terbentuk. 

Mendeskripsikan tatanan tektonik (tectonic setting) yang mengontrol pembentukan

endapan,

terutama

pada

endapan-endapan

yang

terbentuk akibat struktur utama yang merupakan bagian dari suatu metallogenic province. 

Mendeskripsikan kontrol struktur geologi, terutama struktur lokal yang mengontrol penyebaran endapan, umumnya spesifik untuk masing-masing daerah.



Mendeskripsikan endapan-endapan ikutan, terutama beberapa tipe endapan lain yang dapat muncul pada kondisi lingkungan geologi yang mirip sebagai tambahan pada tipe utama yang dimodelkan.

b.

Deskripsi Endapan ; 

Mendeskripsikan

(menguraikan)

karakteristik

geokimia

dan

geofisika

endapan dengan memberikan penekanan kepada aspek-aspek yang diperkirakan dapat terdeteksi sebagai anomali-anomali geokimia dan geofisika. 

Dalam banyak kasus, deskripsi karakteristik geokimia dan geofisika ini akan digunakan sebagai landasan (dasar) dalam perencanaan program eksplorasi, yaitu dalam perencanaan pemilihan metode (teknologi) eksplorasi.

Model Endapan :

IV - 5




Deskripsi ini harus dapat mengkualifikasi karakteristik-karakteristik utama (dominan) seperti unsur-unsur asosiasi, maupun karakteristik-karakteristik penunjang (sekunder/ikutan) seperti mineral pengotor atau unsur-unsur ikutan.

4.2 Beberapa Konstruksi Model Endapan Ada beberapa tahapan dalam mengkonstruksi suatu model endapan, mulai dari perumusan model genetik, model kemungkinan penyebaran, sampai dengan menghasilkan suatu model kuantitatif endapan. Beberapa ahli membedakan definisi (konsep) antara model deskriptif dengan model genetik suatu endapan. Secara umum, konsep dan pengertian model deskriptif dan model genetik ini sama, namun secara definitif dibedakan berdasarkan penggunaan data dan penyampaian informasi yang diharapkan. Model deskriptif endapan lebih cenderung mendefinisikan tatanan geologi yang mengontrol pembentukan suatu endapan, sehingga kadang-kadang disebut sebagai model geologi endapan. Sedangkan model genetik telah mengikutkan unsur-unsur objektif yang mengontrol pembentukan endapan, dan

unsur-unsur objektif

tersebut

dapat

diukur dan

diidentifikasikan secara langsung pada proses pencarian endapan tersebut, dan unsurunsur objektif tersebut terbentuk karena proses genetik (genesa) endapan tersebut. Model genetik ini dapat terus dikembangkan dengan ditemukan (dibuktikannya) keberadaan unsur-unsur objektif tersebut, bahkan dapat ditemukan (diidentifikasikan) unsur-unsur objektif yang baru (misalnya tekstur, komposisi mineral, serta sifat fisik masing-masing mineral pembentuknya).

Model genetik ini akan dapat terus

berkembang dengan adanya pengetahuan tentang genesa endapan tersebut lebih baik. Model genetik dikompilasi dari sifat-sifat (kelompok atau individu) yang berhubungan dengan pembentukan endapan dimana atribut-atribut baru dapat ditemukan dan diidentifikasikan. Di sini model geologi (sebagai model awal) telah ditingkatkan menjadi model genetik (lebih fleksibel dan dapat dipercaya). Secara umum (disimpulkan) bahwa suatu model desktiptif dapat dikembangkan menjadi satu atau lebih model genetik.

4.3 Proses Kuantifikasi Suatu Model Endapan

Model Endapan :

IV - 6


Sub-tipe model dapat dihasilkan dengan memperhatikan suatu alur pemikiran yang lateral (linier) sebelum menghasilkan suatu model akhir. Dalam kenyataannya akan terjadi hubungan yang interaktif antara model deskriptif, model genetik, dan model cadangan (tonase/kadar/sebaran/kuantitatif). Model tonase/kadar lebih merupakan suatu model analogi dari endapan-endapan sejenis pada tempat-tempat lain, sedangkan model kuantitatif lebih menekankan pada aspek-aspek kuantitatif dari proses pembentukan (seperti temperatur dan tekanan). Sedangkan model sebaran (keterdapatan) endapan lebih cenderung mengakomodasi karakteristik litologi dan struktur geologi lokal. Semua

sub-tipe

model

tersebut

merupakan

suatu

siklus

yang

dapat

terus

disempurnakan untuk dapat menghasilkan suatu model akhir yang akurat, seperti terlihat pada Gambar 4.1. Dari penelitian para ahli endapan, tingkat kesulitan dan waktu yang diperlukan untuk perumusan suatu model endapan bervariasi sesuai tipe endapannya. Tipe endapan plaser dan evaporit secara genetik lebih mudah dipahami sehingga membutuhkan waktu yang relatif lebih pendek untuk merumuskan model endapannya dibanding tipe endapan primer (relatif lebih sulit dan kompleks). Pada diagram Gambar 4.2 berikut dapat dilihat tingkat kesulitan dan penggunaan waktu relatif dari perumusan beberapa tipe endapan. Sedangkan pada Tabel 4.2 dapat dilihat penggunaan masing-masing sub-tipe model endapan dalam beberapa aspek kegiatan.

Deskripsi Endapan (individual)

Pengelompokan Endapan (berdasarkan tipe)

Model Type (additional)

Model Kuantitatif Pembentukan Endapan

Model Deskriptif Endapan

Model Genetik Endapan

Model Kadar/Tonase

Model Keterdapatan Endapan

Model Akhir (Final Model)

Model Endapan :

IV - 7


Gambar 4.1 Siklus penyusunan model endapan (dimodifikasi dari Cox & Singer, 1987) Maksimum

Endapan Placer

a t a D n a l u p ) l m e u d g o n M e P n a n i a t p s a a k p e g K n t e a l e k K g n n i a T ( n i k g n u m e K

Endapan Evaporit Endapan Lateritik Endapan Sulfida Magmatik Phosporites Formasi Lapisan Besi (Banded Iron Formation) Endapan Vulkanogenik Sulfida Masif Endapan Porfiri Endapan Epithermal Endapan Sedimentary Hosted Endapan Podiform Endapan Eksalatif Sedimentary

Minimum

Lama Waktu Perancangan Model

Maksimum

Gambar 4.2 Tingkat kesulitan dan lama waktu perancangan model dari perumusan beberapa tipe endapan (dimodifikasi dari Cox & Singer, 1987)

Tabel 4.2 Penggunaan sub-type model endapan dalam beberapa aspek kegiatan; keterangan :  (mayor, utama) ;  (minor, kadang-kadang) ;  (minimal, jarang) (Cox & Singer, 1987) Sub-Tipe Model Kadar/ Tonase

Deskriptif

Genetik

Probabilitas (sebaran)

Kuantitatif Genesa

Eksplorasi/ Pengembangan Potensial ( Supply)





















Tata guna lahan











Pendidikan





















Riset (ilmiah)

Model Endapan :

IV - 8


BAB V METODA EKSPLORASI TAK LANGSUNG

Berdasarkan pada sifat-sifat endapan, metoda penyelidikan dan pendekatanpendekatan teknologi yang digunakan, metoda eksplorasi secara umum dapat dibedakan menjadi 2 (dua),

yaitu metoda eksplorasi tak langsung dan eksplorasi

langsung. Secara prinsip kedua jenis metoda eksplorasi tersebut mempunyai tujuan yang sama yaitu untuk mengidentifikasikan dan menemukan endapan bahan galian (bijih). Perbedaan mendasar dari kedua jenis kegiatan eksplorasi tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.1 berikut. Tabel 5.1 Perbandingan metoda eksplorasi tak langsung - eksplorasi langsung

Kegiatan umum

Prinsip pekerjaan

Identifikasi Metoda Tahapan eksplorasi

Eksplorasi Tak Langsung

Eksplorasi Langsung

Tidak berhubungan (kontak) langsung

Langsung berhubungan (kontak) dengan

dengan objek yang dieksplorasi

objek yang dieksplorasi

Memanfaatkan sifat-sifat fisik/kimia dari endapan

Melakukan pengamatan/penyelidikan secara langsung terhadap terhadap endapan secara fisik

Melalui anomali-anomali yang diperoleh

Melakukan analisis megaskopis dan

dari hasil pengamatan/pengukuran

mikroskopis terhadap objek penyelidikan

Penginderaan jarak jauh, survei geokimia, survei geofisika Digunakan pada tahapan Reconnaissance (Eksplorasi Pendahuluan) s/d Prospeksi

Pemetaan, uji sumur, uji parit, pemboran Digunakan pada tahapan Prospeksi  Finding (Eksplorasi Detail)

Membutuhkan peralatan (teknologi)

Membutuhkan teknologi yang lebih

relatif tinggi

sederhana s/d manual

Biaya

Biaya per satuan luas murah

Biaya per satuan luas mahal

Waktu

Relatif cepat

Memerlukan waktu lebih lama

Teknologi

Dalam pembahasan di bab ini, yang dibicarakan khusus untuk kegiatan eksplorasi tak langsung, sedangkan kegiatan eksplorasi langsung akan dibicarakan pada bagian (bab) lain. Pembahasan pada Bab ini akan diuraikan metoda-metoda eksplorasi tak langsung, yaitu : 

Penginderaan jarak jauh (inderaja).



Metoda eksplorasi geokimia.



Metoda eksplorasi geofisika.

Metoda Eksplorasi Tak Langsung

:

V -1


5.1

Penginderaan Jarak Jauh (Inderaja)

Penginderaan jarak jauh merupakan suatu teknologi dengan memanfaatkan sarana angkasa (luar angkasa) untuk dapat melakukan observasi pada permukaan bumi. Penginderaan jauh ini juga akan (dapat) sangat membantu dalam melakukan interpretasi bawah permukaan tanah terutama pada daerah-daerah yang ditutupi oleh vegetasi atau lapukan kuarter. Dengan bantuan penginderaan jarak jauh (terutama foto udara) dapat membantu juga dalam pembuatan peta-peta topografi maupun peta-peta tematik dengan cepat dan akurat. Selain itu karena data-data dapat diperoleh dalam bentuk data digital, maka dapat dilakukan kompilasi maupun manipulasi peta dengan cepat melalui bantuan teknologi komputer. Secara umum penginderaan jarak jauh (inderaja) ini dapat dilakukan dengan 3 (tiga) sistem, yaitu : 

Pemotretan dengan kamera atau fotografi dengan menggunakan pesawat udara yang dikenal dengan Foto Udara ( Aerial Photograph).



Melakukan scanning melalui gelombang mikro (Radar ) yang ditempatkan pada wahana luar angkasa.



Melakukan

pemotretan

permukaan

bumi

dengan

menggunakan

satelit

(Landsat) yang dikenal dengan Citra Satelit. Beberapa kelebihan yang dapat diperoleh dari penggunaan inderaja ini, antara lain : 

Dapat mencakup (meliputi) area permukaan bumi yang cukup luas,



Dapat dilakukan pengamatan fenomena geologi yang dinamik dengan cara melakukan pengamatan dalam range (interval) waktu tertentu, sehingga proses, pergerakan, maupun perubahan objek dapat diamati.



Dapat mengeliminasi kesulitan dalam interpretasi bawah permukaan pada daerah-daerah yang ditutupi oleh vegetasi yang lebat (terutama melalui citra satelit).



Dapat mengeliminasi kesulitan pengamatan akibat iklim (misalnya tertutup awan) melalui pengamatan dengan menggunakan citra satelit.



Dapat ditampilkan dalam beberapa variasi bentuk antara lain foto hitam-putih, citra

berwarna,

citra

hitam-putih,

serta

variasi

rona

sehingga

dapat

dimanfaatkan untuk interpretasi litologi maupun alterasi. 

Dapat membantu dalam pengamatan struktur geologi lokal sehingga akan sangat membantu dalam interpretasi kontrol pembentukan zona mineralisasi.


:

V -2




Dapat diformulasikan atau diskenariokan dalam berbagai variasi analisis, karena semua data berada dalam format digital.



Dapat melakukan penghematan biaya, karena secara umum berdasarkan cakupan areal maka biaya per satuan luas mungkin akan relatif kecil jika dibandingkan dengan pengamatan langsung di permukaan.

5.1.1

Foto udara

Merupakan pemotretan permukaan bumi dengan menggunakan kamera foto dengan menggunakan pesawat udara. Adapun hasil pemotretan yang dapat diperoleh adalah : 

Fotograf Hitam & Putih (B & W Film).



Fotograf berwarna (Color Film).



Inframerah hitam & putih (B & W IR).



Inframerah berwarna (Color IR).

Dalam suatu pengamatan foto udara terdapat 7 (tujuh) komponen dasar foto udara yang perlu diketahui, yaitu : 

Bentuk, berhubungan dengan kenampakan fisik suatu objek.



Ukuran, berhubungan dengan dimensi suatu objek dan umumnya berfungsi sebagai skala,



Pola, berhubungan dengan posisi/sifat/karakteristik spasial suatu objek,



Bayangan,

dapat

menjadi

petunjuk

interpretasi

(sebagai

guide

untuk

kenampakan suatu objek), namun dapat juga menjadi kendala dalam interpretasi (jika menghalangi fisik objek yang penting), 

Rona, merupakan tingkat (gradasi) kecerahan/warna relatif suatu objek terhadap objek lain,



Tekstur, merupakan kombinasi dari bentuk, ukuran, pola, bayangan, atau rona,



Situs/lokasi/indeks, merupakan letak/posisi relatif objek terhadap objek lain.

Pemotretan untuk pembuatan suatu series foto udara yang meliputi suatu daerah dapat dilakukan pada jalur terbang dan menghasilkan lembaran-lembaran foto. Untuk dapat dilakukan penggabungan foto-foto (mosaik) maka masing-masing lembaran yang dihasilkan (difoto) harus saling overlap (umumnya 30%). Adapun dalam pengamatan suatu foto udara, secara umum dapat diikhtisarkan sebagai

suatu

rangkaian

kegiatan

yang

meliputi

:

pengamatan

foto



analisis/pengukuran kenampakan suatu objek  pemindahan hasil interpretasi ke dalam peta dasar. Pengamatan dan analisis suatu foto udara dapat dilakukan secara 3-D, yaitu melalui pengamatan stereografis dengan perantara suatu alat yaitu stereoskop.


:

V -3


Interpretasi-interpretasi (informasi) yang dapat diperoleh dari hasil pengamatan (analisis) foto udara adalah : 

Relief permukaan bumi  peta topografi,



Rona muka bumi  interpretasi litologi (batuan) dan alterasi,



Tekstur muka bumi (objek)  untuk menginterpretasikan jenis batuan atau perbedaan kekerasan batuan,



Pola aliran sungai,



Tingkat erosi permukaan,



Tata guna lahan,



Kelurusan-kelurusan objek yang bermanfaat untuk interpretasi struktur geologi.

5.1.2

Penginderaan gelombang mikro

Penginderaan jarak jauh dengan menggunakan gelombang mikro dapat dilakukan dalam segala kondisi alam (kabut, berawan, siang, malam, dll.) tergantung pada panjang gelombang yang digunakan. Penginderaan dengan gelombang mikro ini umumnya menggunakan sensor gelombang mikro aktif yang dikenal dengan RADAR (Radio Detection and Ranging), dimana transmisi berupa ledakan pendek (pulsa gelombang mikro) dan merekam kekuatan gema/pantulan yang direspon oleh objek. Umumnya peralatan sistim Radar ini dipasang pada pesawat terbang maupun pesawat antariksa (ulang-alik). Sistem Radar yang digunakan pada umumnya adalah SLR (Side Looking Radar ) dan SLAR (Side Looking Airborne Radar ). Karena resolusi spasial yang dihasilkan oleh sistem SLR/SLAR ini relatif lebih kasar daripada resolusi yang dihasilkan oleh foto udara, maka SLR/SLAR ini jarang digunakan pada tahapan penelitian (pemetaan) rinci, tapi hanya (umum) digunakan pada pemetaan awal (survei tinjau  reconnaissance).

5.1.3

Penginderaan jauh dengan satelit

Penginderaan jarak jauh dengan menggunakan wahana ruang angkasa (satelit) dengan melakukan pemotretan bumi melalui sistem penginderaan Return Beam Vidicom (RBV) ataupun dengan Multispectral (MSS) dengan menggunakan satelit Landsat, dan hasil yang diperoleh disebut dengan Citra Landsat. Data landsat diperoleh melalui Multispectral Imagery, sehingga dapat menghasilkan produk-produk sebagai berikut : 

Landsat CCTs untuk MSS atau TM Imagery, yang cocok untuk pemrosesan dengan bantuan komputer.



Bayangan hitam putih dalam bentuk lembaran berukuran 23 x 23 cm dengan skala 1 : 1.000.000.


:

V -4


Cetak berwarna atau hitam putih dan skala dapat disempurnakan sampai



dengan skala 1 : 100.000. Jika dibandingkan dengan penginderaan dengan foto udara, maka Citra Satelit ini mempunyai beberapa kelebihan/kekurangan, seperti terlihat pada Tabel 5.2.

Tabel 5.2 Perbandingan citra landsat dengan foto udara Citra Landsat

Foto Udara

Format Foto

185 x 185 mm

230 x 230 mm

Skala

1 : 20.000 s/d 1 : 120.000

1 : 1.000.000

Cakupan areal

21 s/d 760 km2

34.000 km2

Untuk kenampakan geologi yang kecil

Untuk kenampakan geologi yang kecil

(detail) kurang teliti

(detil) cukup teliti

Hasil

Untuk kenampakan geologi pada dimensi besar cukup terlihat

Untuk kenampakan geologi pada dimensi besar membutuhkan banyak lembaran foto (terpotong-potong)

Interpretasi

2 (dua) dimensi

3 (tiga) dimensi

Waktu

Cepat

Lebih lama

Biaya

Murah

Murah

Oleh sebab itu, maka hasil Citra Landsat umumnya digunakan sebagai pelengkap dalam melakukan interpretasi penginderaan jarak jauh disamping analisis foto udara sebagai media interpretasi utama. Aplikasi yang dapat dilakukan berdasarkan hasil landsat ini adalah : Peta-peta struktur geologi, berdasarkan interpretasi kelurusan-kelurusan akibat



refleksi spektral yang terjadi. Dari pengamatan struktur geologi tersebut dapat menghasilkan

(mengidentifikasi)

sesar,

rekahan-rekahan,

atau

juga

jalur

mineralisasi. Interpretasi dan pembuktian peta geologi dan peta alterasi berdasarkan



perbedaan warna atau kontras (rona). Beberapa satelit lain yang sering digunakan dalam penginderaan jarak jauh adalah :  

Seasat-1 ; umumnya untuk penelitian oseanografi (dari ketinggian 800 km). SPOT ; yang merupakan satelit Perancis (Satelit Proboloire Pour 1 Observation de La Terre).



Satelit cuaca, antara lain NOAA/TIROS, GOES, NIMBUS, DMSP.


:

V -5


5.2 Eksplorasi Geokimia Prospeksi geokimia dilakukan berdasarkan pengetahuan bahwa mineralisasi primer lebih banyak terjadi di sekitar endapan mineral dan suatu pola dispersi sekunder dari unsur-unsur kimia sering terbentuk selama pelapukan dan erosi dari endapan. Dispersi primer merupakan suatu kenampakan alterasi dan kondisi zoning yang memiliki dimensi yang sama dari sentimeter sampai meter di sekitar badan bijih, dan ratusan meter sampai kilometer di sekitar badan bijih yang besar dan area tambang. Sedangkan pola dispersi sekunder mengandung sisa-sisa mineralisasi bijih yang dapat ditemukan dalam conto-conto batuan, tanah, vegetasi, sedimen, dan air yang diambil pada jarak beberapa meter sampai puluhan kilometer dari sumber (Gambar 5.1).

Gambar 5.1 Metode eksplorasi geokimia dan material geologi yang disampling untuk mendeteksi dispersi primer dan sekunder (Gocht et al ., 1988) Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang berhubungan erat dengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Dalam pengertian yang lebih sempit eksplorasi geokimia adalah pengukuran secara sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen sungai aktif, vegetasi, air atau gas untuk mendapatkan anomali geokimia yaitu konsentrasi abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungannya (background geokimia). Prospeksi geokimia pada dasarnya terdiri dari dua metode, y aitu : 

Metode yang menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada mineral yang relatif stabil pada kondisi permukaan bumi (seperti: emas, platina, kasiterit, kromit, mineral tanah jarang). Cocok digunakan di daerah yang kondisi iklimnya membatasi pelapukan kimiawi. (Gambar 5.2)


:

V -6




Metode yang didasarkan pada pengenalan pola dispersi kimiawi. Pola ini dapat diperoleh baik pada endapan bijih yang tererosi ataupun yang tidak tererosi, baik yang lapuk ataupun yang tidak lapuk (Gambar 5.2).

Gambar 5.2 Pola dispersi sekunder dan endapan yang berpindah dari sumbernya (Chaussier, 1987) Semua endapan bijih adalah produk dari daur yang sama di dalam proses-proses geologi yang mengakibatkan terjadinya tanah, sedimen, dan batuan. Dispersi geokimia tidak terlepas dari daur geologi dan jenis-jenis bijih yang dihasilkan pada berbagai tingkatan daur (Gambar 5.3).


:

V -7


e r n d u k S e r s i e p D i s i s i

s i E r o

TERSINGKAP Bijih Oksidasi dan Supergen

o s e p D

CEBAKAN EKSHALASI (VULKANIK)

e r n d u k S e i s e r i s p D

SEDIMEN (PLACER) i s a k i f i t i L

Ekstrusif

BATUAN BEKU (CEBAKAN HIDROTHERMA L)

Intrusif

BATUAN SEDIMEN (ENDAPAN SULFIDA SEDIMEN, ENDAPAN POSFAT)

r d e n k u S e i s e r i s p D

e m s i f r o m a t e M

e r i m r n P a t s i a r d e a p i s p i D d

BATUAN METAMORF (CEBAKAN M ETAMORFIK)

i r a s M i g

F u s i

n d a

a j e n m

MAGMA

l a s r m a n P a t h e e o G

M ATERIAL BARU DARI KERAK BUM I

Gambar 5.3 Daur geologi, geokimia dan terbentuknya bijih Menurut Peters (1978), urutan kegiatan eksplorasi geokimia secara umum terdiri dari : a.

Seleksi metode, elemen-elemen yang dicari, sensitivitas dan ketelitian yang diinginkan, serta pola sampling.

b.

Kegiatan pendahuluan atau program sampling lapangan dengan mengecek conto-conto secara umum dan kedalaman conto untuk menentukan level yang dapat diyakini dan untuk mengevaluasi faktor bising (noise).

c.

Analisis conto, di lapangan dan laboratorium dengan analisis cek yang dibuat pada beberapa metode.

d.

Melakukan statistik dan evaluasi geologi dari data, sering berkaitan dengan ketersediaan data geologi dan geofisika.

e.

Konfirmasi anomali semu, sampling lanjutan, serta analisis dan evaluasi pada area yang lebih kecil, menggunakan interval sampling yang lebih rapat dan penambahan metode geokimia.

f.

Penyelidikan target dengan suatu ketentuan untuk sampling ulang dan penambahan analisis dari conto-conto yang telah ada.

Dua hal dasar yang berkaitan dengan prospeksi geokimia adalah unsur-unsur penunjuk (indicator element) dan unsur-unsur jejak (pathfinder element). Suatu penunjuk merupakan salah satu unsur utama bijih dalam badan bijih yang dicari, sedangkan suatu jejak berasosiasi dengan badan bijih tetapi lebih sulit dideteksi, lebih bebas dari


:

V -8


bising,

atau

lebih

luas

penyebarannya

dari

unsur-unsur

penunjuk.

Tabel

5.3

menunjukkan beberapa unsur penunjuk dan jejak yang berkaitan dengan badanbadan bijih yang umum. Sedangkan Tabel 5.4 menunjukkan metode-metode utama yang digunakan dalam prospeksi geokimia. Metode yang sering digunakan pada penyelidikan awal adalah survei sedimen sungai, sedangkan untuk penyelidikan detil lebih sering digunakan sampling tanah. Sampling terhadap uap, vegetasi, dan air digunakan pada kondisi yang khusus.

Tabel 5.3 Contoh asosiasi bijih, unsur-unsur penunjuk dan jejak (Peters, 1978) Asosiasi bijih Tembaga porfiri Bijih sulfida kompleks Urat-urat logam berharga Endapan skarn Uranium (batupasir) Uranium (urat) Badan bijih ultramafik Urat-urat fluorspar

Tabel 5.4

Unsur penunjuk Cu, Mo Zn, Cu, Ag, Au Au, Ag Mo, Zn, Cu U U Pt, Cr, Ni F

Unsur jejak Zn, Mn, Au, Rb, Re, Tl, Te Hg, As, S (SO 4), Sb, Se, Cd As, Sb, Te, Mn, Hg, I, F, Bi, Co B Se, Mo, V, Rn, He Cu, Bi, As, Co, Mo, Ni Cu, Co, Pd Y, Zn, Rb, Hg

Metode-metode utama dalam prospeksi geokimia (Peters, 1978)

Sumber conto Batuan

Penyebab anomali Konsentrasi singenetik Aureole batuan-dinding “Bocoran atau tirisan” Dispersi post-mineralisasi Akumulasi residual Dispersi Dispersi Akumulasi mineral berat Akumulasi Dispersi Dispersi Akumulasi hidrokimia Oksidasi dari bijih Peluruhan radioaktif Konsentrasi selektif Dispersi primer Dispersi sekunder

Tanah Abu glasial Sedimen sungai Sedimen danau Air permukaan Airtanah Salju Uap Vegetasi Air laut Sedimen laut

Sampling batuan dapat dilakukan pada singkapan, dalam tambang, dan inti bor. Dalam hal ini permukaan batuan dibersihkan dengan pencucian dan conto chip diambil dalam area atau interval yang standar. Conto batuan 500 gram umumnya diambil terhadap batuan berbutir halus, sedangkan batuan yang berbutir sangat kasar diambil lebih dari 2 kg. Pada metode ini data dapat secara langsung berhubungan dengan aureole primer dalam sampling detil dan terhadap provinsi geokimia dalam sampling

pengamatan

awal.

Konteks

geologi

dari

conto

batuan


langsung

:

V -9


menggambarkan struktur, jenis batuan, mineralisasi, dan alterasi pada saat conto tersebut diambil. Sampling

tanah akan menguntungkan untuk beberapa area dimana jarang

ditemukan singkapan. Lubang untuk sampling tersebut dapat digali secara manual ataupun mekanis. Setelah conto tanah diambil, terus diayak sampai –80 mesh dan 2050 gram fraksi halus dikumpulkan untuk analisis. Survei tanah umumnya dibuat pada suatu pola lintasan dengan jarak lokasi antar titik conto 300-1500 m pada pengamatan awal dan 15-60 m pada survei selanjutnya. Sampling sedimen sungai merupakan komposit alami dari material di bagian atas (hulu) sampai lokasi sampling. Sampling tersebut efektif pada pekerjaan pengamatan awal dimana lokasi conto tunggal mungkin menunjukkan area tangkapan (catchment area) yang sangat luas. Dalam survei yang detil, conto dapat diambil setiap 50-100 m sepanjang aliran, masing-masing sebanyak 50 gram dengan ukuran butir –80 mesh untuk keperluan analisis. Sampling air merupakan salah satu metode geokimia yang paling lama. Metode tersebut mudah dilakukan, tetapi conto air tidak stabil untuk waktu yang singkat. Faktor-faktor yang mengontrol kandungan logam dalam air permukaan seperti dilusi, pH, temperatur, kompleks organik sulit untuk dievaluasi, dan kandungan logam biasanya relatif rendah. Sampling vegetasi diperlukan sebagai koreksi terhadap sampling tanah dan airtanah untuk analisis kimia. Tumbuhan mengekstrak unsur-unsur logam dari kedalaman dan mengirimnya ke dedaunan. Interpretasi yang dihasilkan lebih kompleks dibandingkan dengan metode lainnya. Sampling yang dilakukan sangat sederhana hanya dengan memotong ranting dan dedaunan. Conto yang diambil sekitar 100 gram daun atau ranting muda pada setiap pohon, kemudian dikirim ke laboratorium untuk diabukan dan dianalisis, conto abu akhir umumnya sekitar 10-30 gram. Idealnya vegetasi disampling pada lintasan yang seragam. Sampling uap air raksa digunakan sebagai petunjuk badan bijih sulfida sejak sekitar tahun 1950-an yang diambil dari tanah, udara maupun air. Spektrometer portabel sering digunakan untuk memompa gas dari lubang bor berdiameter kecil dalam tanah. Conto yang paling efektif diambil dari tanah dimana konsentrasi gas ribuan kali lebih banyak daripada di udara. Radon dan helium dikumpulkan dari conto air permukaan dan airtanah yang terbukti efektif sebagai petunjuk mineralisasi uranium. Dalam eksplorasi geokimia tidak mengutamakan akurasi yang tinggi, yang terpenting adalah dapat dilaksanakan dengan cepat, semurah mungkin, dan sederhana. Metode analisis yang umumnya digunakan dalam prospeksi geokimia adalah kromatografi, kalorimetri, spektroskopi emisi, XRF ( X-Ray Fluoresence), dan AAS ( Atomic Absorption Spectrometry). Metode lain yang juga digunakan dalam kasus khusus


:

V - 10


terutama untuk mendeteksi radiasi unsur radioaktif adalah aktivasi netron, radiometri, dan potensiometri. Metode AAS paling sering digunakan dalam analisis unsur tunggal standar. Sedangkan peralatan yang lebih canggih dapat menganalisis multiunsur, seperti : 

Plasma emission spectrometry menganalisis 12 unsur utama (Cu, Pb, Zn, Ag, W, Sb, Ba, Ni, Mn, Fe, Cr, Sn) dan 10 unsur jejak baik sebagai unsur penyerta (V, P, As, Mo, B, Be, Cd, Co, Ni, Y), maupun untuk pemetaan geologi.



Optical emission spectrometry yang langsung dibaca : quantometer, yang mengukur secara simultan 7 (tujuh) unsur utama dan 26 unsur jejak.

Interpretasi data geokimia melibatkan kesimpulan statistik dan geologi. Perlu disadari bahwa

kesuksesan

interpretasi

data

tergantung

pada

keberhasilan

program

pengambilan conto. Jika mungkin program pengambilan conto dibuat sefleksibel mungkin sehingga interpretasi dapat dilakukan secara progresif, mulai dari interpretasi subjektif diteruskan dengan prosedur yang lebih

kompleks sampai kemungkinan

anomali ditemukan atau sampai dapat dikenali tanpa ragu jika tidak terdapat anomali. Geokimia strategis dan analisis multiunsur dengan data yang banyak (33 unsur/conto) memerlukan pengolahan data dengan komputer. Analisis ini sering dilakukan di pusatpusat pengolahan data. Seorang mine-geologist hanya perlu menyediakan peta lokasi dan data lapangan (buku catatan sampling). Pengolahan data dimulai dengan mengambil informasi geokimia dari conto yang dikumpulkan. Hal ini dapat diperoleh dengan cara mengelompokkan conto dengan indeks yang sama, seperti : 

hasil analisis dari laboratorium,



koordinat conto, dan



observasi lapangan.

Pengolahan data melibatkan manipulasi sejumlah besar variabel (nilai conto). Ini dapat menentukan variabilitas dalam dan antara populasi conto. Terdapat tiga metode statistik yang digunakan, yaitu pertama melibatkan pengolahan variabel yang diambil satu persatu (analisis univarian), kedua teknik analisis bivarian, dan ketiga analisis multivarian. Analisis univarian atau analisis elementer memungkinkan perangkuman karakteristik dari distribusi unsur baik melalui perhitungan maupun secara grafis. Grafik yang disajikan untuk distribusi unsur tertentu dapat digunakan untuk menentukan hukum statistik mana yang sesuai dengan distribusi unsur atau menentukan populasi yang berbeda (jika ada) dalam conto global.


:

V - 11


Analisis bivarian terdiri dari analisis dua karakter dari variasi simultan, baik secara grafis ataupun perhitungan koefisien korelasi linier. Analisis multivarian terdiri dari regresi multipel dan analisis faktorial. Regresi multipel memungkinkan variasi-variasi dari suatu variabel dihubungkan dengan variasi-variasi dari satu atau beberapa variabel lain. Gunanya untuk membantu menonjolkan atau mengeliminasi material logam dari endapan primer, sebagai contoh Cu tinggi yang berasosiasi dengan batuan basa dapat ditekan atau dihapus dengan studi distribusi Ni, Co dan V. Di lain pihak anomali yang signifikan akan kelihatan lebih kontras. Sedangkan analisis faktorial bertujuan mendapatkan informasi dari data numerik yang besar. Sintesis ini memerlukan perhitungan matematis yang kompleks, sebagai contoh jika satu seri plutonik dipelajari, dimulai dengan data kimia Fe, Mg dan Ti dikelompokkan pada faktor yang sama; hal ini dapat mengekspresikan variasi dalam level mineral feromagnesia dalam conto yang berbeda. Dalam prospeksi geokimia, fakta-fakta tersebut dapat menggambarkan kehadiran berbagai mineralisasi, kontras antara satuan geologi utama, dan sebagainya. Secara umum penyajian hasil disajikan dalam bentuk : 

peta data mentah,



peta nilai anomali dengan menggunakan pola yang berbeda, dan



peta dari background geokimia lokal.

Analisis statistik elementer dapat membantu memisahkan background dari anomali. Hal ini dapat dilakukan secara manual melalui perhitungan nilai rata-rata, deviasi standar dapat pula disajikan dalam bentuk grafis (Gambar 5.4) dengan melakukan langkah-langkah sebagai berikut : 

Pemilihan data populasi yang tepat, sebesar mungkin dan sehomogen mungkin.



Pengumpulan nilai-nilai menjadi jumlah kelas yang cukup.



Menghitung frekuensi tiap kelas kemudian diplot terhadap satuan kelas untuk mendapatkan histogram.



Menghaluskan histogram untuk mendapatkan kurva frekuensi.



Pemplotan frekuensi kumulatif sebagai ordinat untuk mendapatkan kurva frekuensi kumulatif yang merupakan bagian integral dari kurva frekuensi.



Dengan mengubah ordinat di atas menjadi skala probabilitas, maka kurva frekuensi akan menjadi garis lurus.


:

V - 12


Gambar 5.4 Histogram dan frekuensi-kumulatif untuk menggambarkan diferensiasi dari populasi background dan dan anomali (Gocht et al., 1988)

5.3 Eksplorasi Geofisika Informasi geofisika diinterpretasikan berkaitan dengan pola-pola geologi seperti jenis batuan, struktur, urutan stratigrafi, dan mineralisasi bijih. Metoda geofisika digunakan pada tahap eksplorasi pendahuluan biasanya dengan airborne untuk mencakup kenampakan geologi pada area yang luas dan pada tahap yang lebih detil dilanjutkan dengan pengukuran geofisika di permukaan, maupun pada lubang bor (logging). Metode geofisika bekerja berdasarkan kondisi atau sifat fisik bawah permukaan bumi. Beberapa metode yang sering digunakan dalam kegiatan eksplorasi bahan galian tambang adalah elektromagnetik, geolistrik, magnetik-gravitasi, dan seismik. Metode-metode tersebut dipilih dan digunakan berdasarkan target yang hendak diukur.


:

V - 13


Eksplorasi geofisika dilakukan berdasarkan kontras atau perbedaan sifat fisik dari batuan, mineral, dan bijih dari endapan yang diukur. Secara umum metode geofisika dibagi menjadi dua, yaitu : a.

Metode aktif meliputi metode geolistrik, elektromagnetik, dan seismik yang dilakukan dengan memberikan gangguan berupa arus listrik ataupun getaran ke bawah permukaan bumi.

b.

Metode pasif meliputi metode magnetik, gaya berat, dan radioaktif yang dilakukan dengan mendeteksi anomali-anomali yang terdapat di alam.

Sinyal yang diukur oleh peralatan geofisika mungkin merefleksikan bising (noise) yang disebabkan oleh alat atau faktor-faktor lingkungan luar, background yang tipikal untuk lokasi atau wilayah tertentu, dan anomali yang merefleksikan kehadiran dan distribusi konsentrasi batuan atau mineral dari kontras sifat-sifat fisik. Anomali merupakan suatu fungsi dari : 

Kontras dari sifat fisik antara background dan anomali material.



Ukuran dan bentuk benda geologi yang menyebabkan anomali.



Kedalaman dari anomali yang sebenarnya, atau jarak antara lokasi pengukuran yang diambil terhadap benda anomali.

Penerapan metode-metode geofisika dan geokimia dalam kegitana eksplorasi endapan mineral bijih secara umum ditunjukkan pada Tabel 5.5. Tabel 5.5 Penerapan metode-metode geofisika dan geokimia dalam eksplorasi (Gocht et al., 1988) Survei eksplorasi

Fe

Cr

Survei magnetik

++



Survei geolistrik

-

Survei elektromagnetik

Cu/Pb

Au

Ag

Sn

U

Hidrokarbon



--

-

--

--

--

-

++

+

--

--

--



-

++

+

--





Survei radiometrik

--

--

-

-



++

--

Survei gravimetrik

+

+



-

-

--

+

Survei seismik

--

--

--

    

--

--

++

Survei geokimia

--

-

++

+

++

 

+

-

Survei mineral berat

+

++

-

++

--

++



--

Detektor Hg

--

--

+

+

+

--

-

--

Zn

Keterangan : -- tidak dapat diterapkan; - jarang diterapkan;  dapat diterapkan untuk bukti tidak langsung; + umumnya berhasil; ++ sangat berhasil

5.3.1

Survei magnetik

Survei ini bertujuan untuk mengukur intensitas medan magnetik bumi. Deviasi lokal dari medan tersebut disebabkan oleh kehadiran batuan dan mineral yang bersifat magnetik atau magnetismenya diinduksi oleh medan magnet bumi. Mineral yang paling berkaitan dalam survei ini adalah magnetit, tetapi dalam beberapa kasus


:

V - 14


terdapat kehadiran ilmenit, hematit atau pirotit. Magnetisme alami atau remanen yang terdapat dalam mineral saat formasinya, umumnya lebih lemah daripada magnetisme yang diinduksi oleh medan magnetik bumi. Tingkat induksi diukur oleh suseptibilitas magnetik mineral atau batuan yang mengandung mineral-mineral tersebut (Gambar 5.5).

Gambar 5.5

Beberapa sifat fisik berbagai jenis batuan yang digunakan dalam eksplorasi geofisika (Gocht et al., 1988)

Medan magnetik yang diukur selama survei merupakan cerminan jenis batuan yang mendasari. Survei ini berguna untuk deteksi langsung misalnya terhadap endapan Fe, Ni, atau Cu-Pb-Zn yang mengandung magnetit atau pirotit, dan untuk pemetaan geologi. Survei dengan metode magnetik ini dapat dilakukan di darat, laut maupun udara. Survei magnetik udara dilakukan untuk menampilkan kenampakan geologi pada area yang luas, jika terdapat tanah atau overburden yang cukup tebal menutupi batuan. Intensitas medan magnetik diukur dalam gamma () dimana 1  = 10-6 nT. Total medan bumi berkisar antara 20.000-50.000  dan magnitudo lokal tergantung pada lintang dan bujur; nilai tersebut bervariasi 10-30  dalam background harian, dan 1000  atau lebih disebabkan oleh badai magnetik yang berkaitan dengan aktivitas sunspot. Proton precession magnetometer yang mengukur medan magnetik total, dan fluxgate magnetometer yang mengukur medan magnetik total maupun komponen tunggal (medan vertikal dan horisontal) adalah alat yang paling sering digunakan dalam eksplorasi. Peralatan tersebut memiliki sensitivitas di bawah 1  .


:

V - 15


Hasil survei magnetik yang terkoreksi untuk interferensi ditunjukkan sebagai peta kontur dari intensitas medan magnetik (Gambar 5.6) atau sebagai profil magnetik. Idealnya peta dan penampang dibuat pada skala peta geologi sebagai fasilitator interpretasi geologi dari anomali. Pada dasarnya survei magnetik mampu mencakup area yang luas dengan cepat dan menyediakan data perkiraan awal dari distribusi jenis batuan, struktur dan endapan bijih.

Gambar 5.6 Contoh peta kontur hasil survei aeromagnetik di atas formasi endapan besi di Wisconsin (Wright op cit. Gocht et al., 1988)

5.3.2

Survei geolistrik

Survei geolistrik menggunakan konduktivitas mineral dan batuan atau kebalikannya (tahanan jenis), untuk memperkuat informasi geologi dekat permukaan. Metode tersebut digunakan untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan di bawah permukaan bumi. Penyelidikan tersebut


:

V - 16


meliputi pendeteksian besarnya medan listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara alamiah (metode pasif) maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metode aktif) dari permukaan. Kehadiran dan distribusi mineral-mineral sulfida pada kedalaman dapat ditentukan dengan mengukur pengaruh konduktivitasnya pada aliran arus yang diinjeksikan ke dalam tanah. Beberapa cara yang digunakan dalam metode geolistrik adalah : a.

Tahanan jenis (Resistivity). Resistivity).

b.

Potensial diri (Self Potential atau SP).

c.

Potensial tte erimbas (Induced (Induced Polarization atau IP).

Metode geolistrik dapat digunakan pada beberapa kegiatan eksplorasi berikut ini : a.

Geolog Geologii regio regional nal ; stru struktu ktur, r, stratig stratigraf rafi, i, sedime sedimento ntolog logi, i, dll. dll.

b.

Hidr Hidrog ogeo eolo logi gi ; muk muka a airta airtana nah, h, aku akuif ifer er,, intru intrusi si air air asin, asin, dll.

c.

Geotekn Geoteknik ik ; stru struktu kturr geolog geologi, i, konst konstruk ruksi, si, poros porosita itass dan perm permeab eabilit ilitas as batua batuan. n.

d.

Pertam Pertamban bangan gan ; penye penyebar baran an enda endapan pan mineral mineral,, pote potensi nsi bahan bahan galia galian n C, dll. dll.

e.

Arkeolog logi ; ca candi ndi tte erpendam

f.

Panasb Panasbumi umi ; keda kedalam laman, an, penyeb penyebara aran, n, daerah daerah panas panas bumi bumi tahana tahanan n jenis jenis rendah rendah..

g.

Miny Minyak ak bum bumii ; str struk uktu tur, r, kont kontak ak air air-m -min inya yak, k, logging logging geofisika, dll.

Jenis metode tahanan jenis dan polarisasi terimbas paling sering digunakan. Untuk mengukur tahanan jenis, suatu arus diinjeksikan ke dalam tanah dengan dua input atau elektroda arus. Potensial dihasilkan oleh arus yang diukur sebagai suatu beda tegangan antara dua output atau elektroda potensial. Kedalaman penetrasi dari pengukuran sebanding terhadap jarak antara elektroda arus dan potensial, dan variasi dari konfigurasi elektroda yang digunakan pada endapan yang berbeda. Data ditampilkan sebagai profil tahanan jenis (Gambar 5.7) sepanjang garis lintasan, atau sebagai peta kontur dengan iso-tahanan jenis. Pada survei polarisasi terimbas, elektroda potensial dan arus ditempatkan dalam tanah dan diinjeksikan arus listrik. Peningkatan tahanan jenis disebabkan oleh polarisasi dari sulfida sulfida disseminated sebagai fungsi frekuensi dari arus yang diberikan. Efek frekuensi pada tahanan jenis diukur sebagai frequency sebagai frequency effect (FE), yang merupakan basis untuk pengukuran IP domain-frekuensi. Keuntungan utama dari survei IP adalah dapat mendekteksi baik sulfida disseminated maupun masif. Survei IP dapat dapat diterapkan untuk semua jenis endapan sulfida termasuk endapan tembaga porfiri atau urat dengan sulfida disseminated sulfida disseminated yang tidak dapat dideteksi oleh survei tahanan jenis biasa. Hasil survei IP ditampilkan sebagai profil (Gambar 5.7) dan peta kontur yang menghubungkan pengukuran tahanan jenis domain-frekuensi dan peluruhan domainwaktu.


:

V - 17


Gambar 5.7 Contoh profil hasil survei IP, gaya berat dan elektromagnetik pada suatu badan bijih Pyramid bijih Pyramid di wilayah Kanada (Wright op op cit. Gocht et et al., 1988)

5.3. 5.3.3 3

Surv Survei ei elek elektro troma magn gnet etik ik (EM) (EM)

Dalam survei elektromagnetik, arus AC yang dikirimkan melalui kawat transmitter kawat transmitter pada pada permukaan bumi akan menginduksi suatu medan magnet dalam konduktor listrik, sebagai contoh sulfida masif dalam batuan dasar. Arus sekunder yang terinduksi dalam


:

V - 18


konduktor menyebabkan suatu medan magnetik sekunder yang kemudian diukur oleh kawat pendeteksi. Jenis-jenis survei elektromagnetik ini tergantung pada frekuensi gelombang

(Gambar

5.8)

dan

target

kedalaman

yang

diinginkan.

Anomali

elektromagnetik menunjukkan kehadiran benda konduktor di bawah permukaan. Adapun jenis metode elektromagnetik yang sering digunakan untuk eksplorasi adalah : 

MT (magnetotelluric (magnetotelluric). ).



CSAMT (control (control source audio-magnetotelluric). audio-magnetotelluric).



VLF (very (very low frequency). frequency).



GPR (ground (ground penetrating radar ). ).

Survei EM dapat dapat dilakukan melalui udara (airborne (airborne)) untuk mencakup daerah yang luas

atau

regional.

Sedangkan survei EM permukaan dilakukan untuk

mendapatkan data yang lebih detil dan resolusi yang lebih baik daripada survei airborne.

Gambar 5.8 Spektrum radiasi elektromagnetik yang digunakan digunakan dalam penginderaan penginderaan jauh dan eksplorasi geofisika (Gunther (Gunther & Peters op cit. Gocht Gocht et al., 1988) Pada pengolahan data EM, pengukuran kuat medan sekunder dibandingkan terhadap medan primer, yang menghasilkan perbedaan fase antara medan sekunder dan primer. Selanjutnya disusun disusun suatu kurva peluruhan untuk medan sekunder yang yang dapat diinterpretasi. Survei EM biasanya dikombinasikan dengan survei radiometrik untuk karakterisasi geofisika permukaan dan bawah permukaan.


:

V - 19


5.3.4

Survei radiometrik

Peluruhan isotop-isotop radioaktif uranium, torium, dan potasium yang terkandung dalam batuan menyebabkan radiasi EM gelombang pendek atau radiasi gamma (Gambar 5.8) yang dapat diukur dengan spektrometer. Intensitas radiasi merupakan fungsi dari kadar uranium (U), torium (Th), dan potasium (K) dalam batuan, serta digunakan metode yang ekstensif baik survei udara maupun permukaan untuk menentukan keberadaan elemen-elemen radioaktif dan potasium. Survei radiometrik dapat diterapkan langsung untuk mendeteksi endapan uranium, juga

dapat

digunakan

untuk

membantu

pemetaan

geologi

batuan

yang

mengandung potasium, misalnya granit atau batuan ubahan potasik yang berasosiasi dengan endapan bijih hidrotermal. Radiasi gamma yang terukur oleh spektrometer mencatat total radiasi (satuan count/detik), atau radiasi dari U, Th, dan K secara terpisah dengan ketelitian masing-masing sebesar 1 ppm U, 1 ppm Th, dan 0,1% K dalam batuan. Hasil survei radiometrik dapat ditampilkan dalam bentuk profil atau peta kontur dari count total, count terpisah dari U, Th, dan K, atau rasio spektrum antara radiasi elemen-elemen tersebut.

5.3.5

Survei gravitasi (gaya berat)

Menurut Sanny et al. (1997), survei gaya berat digunakan untuk menggambarkan bentuk (struktur) geologi bawah permukaan berdasarkan variasi medan gravitasi bumi yang ditimbulkan oleh perbedaan densitas (rapat massa) antar batuan. Secara teknis, survei gaya tersebut mengukur perbedaan medan gravitasi dari satu titik terhadap titik pengamatan lainnya. Suatu sumber yang merupakan satu zona massa di bawah permukaan akan menyebabkan satu gangguan dalam medan gravitasi yang disebut dengan anomali gaya berat. Kontras medan gaya berat tersebut relatif kecil sehingga diperlukan alat ukur yang memiliki ketelitian cukup tinggi. Pada dasarnya metode tersebut digunakan karena kemampuannya membedakan densitas dari satu sumber anomali terhadap densitas lingkungan sekitarnya. Dari kontras densitas diharapkan dapat diketahui bentuk struktur bawah permukaan suatu daerah. Metode gaya berat banyak digunakan pada tahap eksplorasi pendahuluan baik untuk eksplorasi minyak bumi maupun mineral. Percepatan gaya berat rata-rata di permukaan bumi sebesar 983 cm/det 2, dan variasi gaya berat di setiap titik permukaan bumi dipengaruhi oleh : a.

lintang, dikarenakan ketidakteraturan bentuk bumi dan variasi gaya sentrifugal dari ekuator menuju kutub bumi,

b.

pasang naik-surut air laut,

c.

perbedaan elevasi atau ketinggian,


:

V - 20


d.

topografi, dan

e.

densitas batuan bawah permukaan pada titik pengukuran.

Gaya berat diukur dalam Milligal (mGal, 1 mGal = 0,001 cm/det2) dengan gravimeter yang bekerjanya mirip dengan kesetimbangan sensitif dan dapat mengukur perbedaan nilai yang lebih kecil dari 0,01 mGal. Nilai densitas rata-rata kerak bumi bagian atas mendekati 2,67 g/cm3, dan rentang densitas material geologi adalah  2,0 g/cm3 untuk tanah dan  4,0 g/cm3 untuk sulfida masif atau endapan bijih besi (Gambar 5.5).

Gambar 5.9 Contoh anomali gaya berat hasil observasi, model geologi, dan anomali hasil perhitungan yang cocok dengan model (Griffiths & King op cit. Gocht et al., 1988) Pengukuran gaya berat harus dikoreksi terhadap lintang dan efek topografi lokal. Anomali gaya berat yang terukur oleh gravimeter disebut dengan anomali Bouguer . Data ditampilkan sebagai profil gaya berat (Gambar 5.7 dan 5.9) dan peta kontur yang membatasi harga anomali tertentu, misalnya gaya berat yang tinggi untuk batuan yang berat atau endapan bijih, sedangkan gaya berat yang rendah ditunjukkan misalnya oleh endapan aluvial atau kubah garam. Anomali gaya berat tergantung pada beberapa faktor termasuk kontras densitas, ukuran dan bentuk badan anomali, serta kedalaman sehingga dapat menimbulkan berbagai interpretasi.

5.3.6

Survei seismik


:

V - 21


Survei seismik pada dasarnya terbagi menjadi dua yaitu seismik pantul (refleksi) dan seismik bias (refraksi). Survei seismik pantul sering digunakan untuk target kedalaman yang besar guna mendeteksi struktur geologi bawah permukaan, sedangkan survei seismik bias lebih sering digunakan untuk survei dangkal guna mendeteksi struktur dangkal

dan

perlapisan

batuan dekat permukaan. Sumber

getaran

adalah

gelombang seismik yang merambat dengan kecepatan yang berbeda dalam tipe batuan yang berbeda, kemudian dipantulkan dan dibiaskan pada kontak perlapisan atau struktur. Gelombang seismik diinduksi pada permukaan bumi dengan palu, senapan, atau dinamit untuk survei lokal dekat permukaan dan dengan vibrator untuk survei yang dalam. Rangkaian geofon di permukaan mengukur getaran yang dipantulkan maupun dibiaskan dalam perekam multichannel. Setelah proses penyaringan kompleks dari bising yang berinterferensi dan pemrosesan komputer maka profil seismik dari jarak terhadap waktu tempuh gelombang seismik diplot. Profil tersebut dapat dikonversi ke dalam skala kedalaman sebenarnya dan konfigurasi struktur geologi jika kecepatan rambat gelombang pada batuan diketahui. Survei seismik terutama jenis seismik pantul merupakan metode geofisika yang paling berguna dalam eksplorasi minyak bumi dan gas alam, membantu mendeteksi struktur perangkap hidrokarbon antiklin, patahan atau kubah garam. Metode seismik jarang digunakan dalam eksplorasi mineral karena sering terjadi interferensi yang kuat antara gelombang yang dipancarkan dengan yang dipantulkan atau dibiaskan pada kedalaman yang dangkal serta diperlukan resolusi yang tinggi untuk mendeteksi struktur kompleks yang sering berasosiasi endapan bijih. Saat ini survei seismik pantul dangkal telah digunakan pada eksplorasi batubara untuk mendeteksi kemenerusan perlapisan batubara dan untuk mendeteksi kemungkinan adanya struktur patahan yang berguna dalam antisipasi kemajuan tambang bawah tanah. Secara umum resume penggunaan metode geofisika sebagai alat dalam kegiatan eksplorasi sumberdaya mineral dapat dilihat pada Tabel 5.6.


:

V - 22


Tabel 5.6 Resume metode eksplorasi geofisika yang digunakan dalam geologi tambang dan eksplorasi mineral (dimodifikasi dari Peters, 1978)

Metoda

Satuan

Parameter

Sifat Fisik

Kompilasi 

Suseptibilitas Magnetik

Gamma

Medan magnetik bumi

magnetik dan magnetisasi remanen

Contoh Anomali

Aplikasi

Endapan magnetik, ilmenit, pirotit, dan hematit

Peta kontur dan penampang



Badan bjih



Airborne



Ketakteraturan dalam batuan



Drill-hole logging

dasar



Offshore



Airborne



Drill-hole logging



Offshore



Airborne



Drill-hole logging



Intrusif masif dan batuan volkanik

Gaya berat

Miligal

Percepatan gaya berat

Densitas

Radiasi gamma alami Radiometrik

Count per waktu atau miliroentgen per waktu

dari mineral-mineral uranium, torium, dan

Peta kontur dan enampang



Badan bijih yang berat



Batuan intrusif yang berat





Kubah garam



Badan bijih uranium dan

Peta kontur, Radioaktivitas

penampang, peta rasio

potasium

Ketakteraturan batuan dasar

torium 

Endapan potasium



Zone alterasi potasik



Batuan intrusif granitik

Peta kontur,



Badan bijih yang konduktif



Airborne

penampang



Grafit, lempung



Drill-hole logging






Grafit



Drill-hole logging






Perlapisan yang konduktif dan 

Drill-hole logging

Mhos-meter Elektromagnetik

(konduktivitas) dan tilt

Medan elektromag-

angle dari koil

netik terinduksi

Konduktivitas

penerima Geolistrik Polarisasi SP ( self potential)

Milivolt

Medan alami

Tahanan jenis semu Tahanan jenis

Ohm-meter

dengan memberikan arus listrik

Aksi elektrokimia dan konduktivitas

Tahanan jenis atau konduktivitas

Peta kontur dan penampang

Peta kontur, penampang, kurva “sounding”

resistif 

Rekahan dengan fluida yang konduktif Metoda Eksplorasi Tak Langsung

:

V - 23


Metoda

Satuan

Parameter

Sifat Fisik

Medan potensial Mise a la masse

Milivolt

dengan elektroda

Peta kontur dan Konduktivitas

sumber di dalam bijih

Milivolt-volt

penampang



Tahanan jenis semu

elektrokimia

pada dua frekuensi

diantara

atau lebih (domain

konduktor

frekuensi)

elektronik (logam) dan ionik (fluida)

Kontur penampang lintang, peta kontur, penampang

Contoh Anomali

Aplikasi

Kemenerusan suatu mineralisasi

lintang

Efek-efek Polarisasi terimbas (IP)

Kompilasi






Tipe mineralisasi disseminated



Grafit, serpentin, lempung dan



Drill-hole logging



Drill-hole logging



Drill-hole logging



Offshore

mika

Penampang Seismik

Jarak per waktu

Kecepatan gelombang elastik

travel-time, Elastisitas

penampang kedalaman yang

Ketakteraturan batuan dasar

diinterpretasi-kan


:

V - 24


BAB VI METODE EKSPLORASI LANGSUNG

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahwa berdasarkan pada sifat penyelidikan dan pendekatan teknologi yang digunakan, maka kegiatan eksplorasi secara umum dapat dibedakan menjadi 2 (dua), yaitu eksplorasi tak langsung dan eksplorasi langsung. Metode eksplorasi langsung mempunyai pengertian bahwa pengamatan dapat dilakukan dengan kontak visual dan fisik dengan kondisi permukaan/bawah permukaan, terhadap endapan yang dicari, serta dapat dilakukan deskripsi megaskopis/mikroskopis, pengukuran, dan sampling terhadap objek yang dianalisis. Begitu juga dengan interpretasi yang dilakukan, dapat berhubungan langsung dengan fakta-fakta dari hasil pengamatan lapangan. Metode eksplorasi langsung ini dapat dilakukan (diterapkan) pada sepanjang kegiatan eksplorasi (tahap awal s/d detail). Beberapa metode (aspek) yang akan dipelajari sehubungan dengan Metode Eksplorasi Langsung ini adalah :  Pemetaan geologi/alterasi.  Tracing float, paritan, dan sumur uji.  Sampling (pengambilan dan preparasi conto).  Pemboran eksplorasi dan sampling pemboran.

6.1

Pemetaan Geologi/Alterasi

Pemetaan geologi merupakan suatu kegiatan pendataan informasi-informasi geologi permukaan dan menghasilkan suatu bentuk laporan berupa peta geologi yang dapat memberikan gambaran mengenai penyebaran dan susunan batuan (lapisan batuan), serta memuat informasi gejala-gejala struktur geologi yang mungkin mempengaruhi pola penyebaran batuan pada daerah tersebut. Selain pemetaan informasi geologi, pada kegiatan ini juga sekaligus memetakan tanda-tanda mineralisasi yang berupa alterasi mineral. Tingkat ketelitian dan nilai dari suatu peta geologi sangat tergantung pada informasiinformasi pengamatan lapangan dan skala pengerjaan peta. Skala peta tersebut mewakili intensitas dan kerapatan data singkapan yang diperoleh yang diperoleh. Tingkat ketelitian peta geologi ini juga dipengaruhi oleh tahapan eksplorasi yang dilakukan. Pada tahap eksplorasi awal, skala peta 1 : 25.000 mungkin sudah cukup memadai, namun pada tahap prospeksi s/d penemuan, skala peta geologi sebaiknya 1 : 10.000 s/d 1 : 2.500.

Metode Eksplorasi Langsung :

VI - 1


Pada tahapan eksplorasi awal, pengumpulan data (informasi singkapan) dapat dilakukan dengan menggunakan palu dan kompas geologi, serta penentuan posisi melalui orientasi lapangan atau dengan cara tali-kompas. Namun dalam tahapan eksplorasi lanjut s/d detail, pengamatan singkapan dapat diperluas dengan menggunakan metode-metode lain seperti uji sumur, uji parit, maupun bor tangan atau auger, sedangkan penentuan posisi dilakukan dengan menggunakan alat ukur permukaan seperti pemetaan dengan plane table atau dengan teodolit.

6.1.1

Singkapan

Informasi-informasi geologi permukaan tersebut pada umumnya diperoleh melalui pengamatan (deskripsi) singkapan-singkapan batuan. Singkapan dapat didefinisikan sebagai bagian dari tubuh batuan/urat/badan bijih yang tersingkap (muncul) di permukaan akibat adanya erosi (pengikisan) lapisan tanah penutupnya. Singkapan-singkapan tersebut dapat ditemukan (dicari) pada bagian-bagian permukaan yang diperkirakan mempunyai tingkat erosi/pengikisan yang tinggi, seperti :  Pada puncak-puncak bukit, dimana pengikisan berlangsung intensif.  Pada aliran sungai, dimana arus sungai mengikis lapisan tanah penutup.  Pada dinding lembah, dimana tanah dapat dikikis oleh air limpasan.  Pada bukaan-bukaan akibat aktivitas manusia, seperti tebing jalan, sumur penduduk, atau pada parit-parit jalan, tambang yang sudah ada. Pengamatan-pengamatan yang dapat dilakukan pada suatu singkapan antara lain :  Pengukuran jurus dan kemiringan (strike & dip) lapisan yang tersingkap.  Pengukuran dan pengamatan struktur-struktur geologi (minor atau major) yang ada.  Pemerian (deskripsi) singkapan, meliputi kenampakan megaskopis, sifat-sifat fisik, tekstur, mineral-mineral utama/sedikit/aksesoris, fragmen-fragmen, serta dimensi endapan.

6.1.2

Lintasan (t r a v e r s e )

Dalam melakukan pemetaan geologi yang sistematis, dibutuhkan lintasan-lintasan pengamatan yang dapat mencakup seluruh daerah pemetaan. Perencanaan lintasan tersebut sebaiknya dilakukan setelah gambaran umum seperti kondisi geologi regional dan geomorfologi daerah diketahui, agar lintasan yang direncanakan tersebut efektif dan representatif.


VI - 2


Pada prinsipnya, lintasan-lintasan yang dibuat pada aliran-aliran sungai atau jalur-jalur kikisan yang memotong arah umum perlapisan, dengan tujuan dapat memperoleh variasi litologi (batuan). Kadang-kadang juga diperlukan lintasan-lintasan yang searah dengan jurus umum perlapisan dengan tujuan dapat mengetahui kemenerusan lapisan. Secara umum lintasan (traverse) pemetaan ada 2 (dua), yaitu lintasan terbuka dan lintasan tertutup. Lintasan terbuka mempunyai titik awal dan titik akhir yang tidak sama, sedangkan lintasan tertutup bersifat loop (titik awal dan titik akhir sama). Namun yang perlu (penting) diperhatikan, informasi-informasi yang diperoleh dari lintasan-lintasan yang dibuat dapat digunakan sebagai dasar dalam melakukan korelasi (interpretasi) batas satuan-satuan litologi. Selain itu, ada juga metode pemetaan yang dikenal sebagai lintasan kompas dan pengukuran penampang stratigrafi. Lintasan kompas (measured section atau tali kompas) dilakukan dengan tujuan membuat penampang (topografi dan litologi) di sepanjang lintasan. Sedangkan pengukuran penampang stratigrafi dilakukan untuk mengetahui ketebalan, struktur perlapisan, variasi satuan litologi, atau mineralisasi dengan detail (rinci). Umumnya pengukuran penampang stratigrafi dilakukan pada salah satu lintasan kompas yang dianggap paling lengkap memuat informasi litologi keseluruhan wilayah.

6.1.3

Interpretasi dan informasi data

Informasi-informasi yang dapat dipelajari atau dihasilkan dari kegiatan pemetaan geologi/alterasi antara lain :  Posisi atau letak singkapan (batuan, urat, atau batubara).  Penyebaran, arah, dan bentuk permukaan dari endapan, bijih, atau batubara.  Penyebaran dan pola alterasi yang ada.  Variasi, kedudukan, kontak, dan ketebalan satuan litologi (stratigrafi atau formasi).  Struktur geologi yang mempengaruhi kondisi geologi daerah.  Informasi-informasi pendukung lainnya seperti geomorfologi, kondisi geoteknik dan hidrologi.  Bangunan-bangunan, dll. Sedangkan dalam melakukan interpretasi tersebut, beberapa kaidah dasar geologi perlu diperhatikan, antara lain :  Efek fisiografis ; berhubungan dengan topografi dan m orfologi.  Zona-zona mineralogis ; berhubungan dengan batas zona endapan/bijih, zona pelapukan, dan zona (penyebaran) alterasi.  Aspek stratigrafi dan litologi ; berhubungan dengan perlapisan batuan, zona-zona intrusi, dan proses sedimentasi.  Aspek struktur ; berhubungan dengan ketidak selarasan, patahan, lipatan, zona kekar, kelurusan-kelurusan, dll.


VI - 3


Dari hasil pemetaan geologi/alterasi yang baik, maka dapat memberikan manfaat antara lain :  Daerah (zona) pembawa bijih (zona endapan) dapat diketahui (diperkir akan).  Dapat disusun model geologi endapan yang bersangkutan.  Pekerjaan eksplorasi yang berlebihan (di luar zona bijih/endapan) dapat dihindarkan (efisiensi).  Daerah-daerah yang belum dieksplorasi (dipelajari) d apat diketahui dengan pasti. Gambar 6.1 menunjukkan hasil interpretasi pemetaan geologi berupa peta dan penampang geologi dari data pengamatan singkapan di lapangan.

Gambar 6.1 Peta dan penampang geologi suatu daerah vulkanik yang ditandai dengan munculnya beberapa tubuh intrusi (Graha, 1987)

6.2

T r a c i n g F l o a t , Paritan, dan Sumur Uji

Selain pemetaan geologi melalui pengamatan (pendiskripsian) singkapan, penyusuran (pencarian) lokasi endapan bijih dapat juga dilakukan dengan tracing float, paritan atau sumur uji. Secara teoritis, dengan melakukan kombinasi kegiatan antara pemetaan geologi, tracing float, paritan, dan sumur uji dengan mengumpulkan petunjuk-petunjuk ke arah bijih, maka lokasi endapan dapat diketahui (ditemukan).


VI - 4


6.2.1

T r a ci n g f l o a t

Float adalah fragmen-fragmen atau pecahan-pecahan (potongan-potongan) dari badan bijih yang lapuk dan tererosi. Akibat adanya gaya gravitasi dan aliran air, maka float ini ditransport ke tempat-tempat yang lebih rendah (ke arah hilir). Pada umumnya, float ini banyak terdapat pada aliran sungai-sungai (lihat Gambar 6.2). P e l a p u k a n m p a d i n e r a s a l i n i g s a s k a i p a n z o n a i s s a l a i r i n e m n a o Z

F t er m r a g m i ne r e n - f al i s r a g m a z on a s i y a e n b a g m i n n t u a n e r a t er o l is a er s i s i d a r i

Fragmen batuan termineralisasi yang tertransport ke sungai sebagai FLOAT

Sungai

Gambar 6.2 Sketsa proses terbentuknya float Tracing (penjejakan  perunutan) float ini pada dasarnya merupakan kegiatan pengamatan pada pecahan-pecahan (potongan-potongan) batuan seukuran kerakal s/d boulder yang terdapat pada sungai-sungai, dengan asumsi bahwa jika terdapat pecahanpecahan yang mengandung mineralisasi, maka sumbernya adalah pada suatu tempat di bagian hulu dari sungai tersebut. Dengan berjalan ke arah hulu, maka diharapkan dapat ditemukan asal dari pecahan (float) tersebut. Intensitas, ukuran, dan bentuk butiran float yang mengandung mineralisasi (termineralisasi) dapat digunakan sebagai indikator untuk menduga jarak float terhadap sumbernya. Selain itu sifat dan karakteristik sungai seperti kuat arus, banjir, atau limpasan juga dapat menjadi faktor pendukung. Selain dengan tracing float, dapat juga dilakukan tracing dengan pendulangan (tracing with panning). Pada tracing float, material yang menjadi panduan berukuran kasar (besar), sedangkan dengan menggunakan dulang ditujukan untuk material-material yang berukuran halus (pasir s/d kerikil). Secara konseptual tracing dengan pendulangan ini mirip dengan tracing float.


VI - 5


Pada Gambar 6.3 dapat dilihat sketsa pengerjaan metode tracing float atau tracing with panning tersebut, dimana pengecekan dilakukan untuk semua cabang (anak) sungai. Oleh sebab itu, informasi (peta) jaringan sungai menjadi media utama untuk metode ini.

ZONA MINERALISASI

Float (konsentrat dulang) yang tidak termineralisasi Float (konsentrat dulang) yang termineralisasi

Gambar 6.3 Sketsa konseptual pengerjaan metode tracing float dan tracing with panning Informasi-informasi yang perlu diperhatikan adalah :  Peta jaringan sungai.  Titik-titik (lokasi) pengambilan float.  Titik-titik informasi dimana float termineralisasi/tidak termineralisasi.  Titik-titik informasi kuantitas dan kualitas float.  Lokasi dimana float mulai hilang. Pada lokasi dimana float mulai hilang, dapat diinterpretasikan bahwa zona sumber float telah terlewati, sehingga konsentrasi penelitian selanjutnya dapat dilakukan pada daerah dimana float tersebut mulai hilang. Secara teoritis, pada daerah dimana float tersebut hilang dapat dilakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan uji paritan (trenching) dan uji sumuran (test pitting). 6.2.2

T r e n c h i n g (pembuatan paritan)

Trenching (pembuatan paritan) merupakan salah satu cara dalam observasi singkapan atau dalam pencarian sumber (badan) bijih/endapan.  Pada pengamatan (observasi) singkapan, paritan uji dilakukan dengan cara menggali tanah penutup dengan arah relatif tegak lurus bidang perlapisan (terutama pada endapan berlapis). Informasi yang diperoleh antara lain ; jurus bidang


VI - 6


perlapisan, kemiringan lapisan, ketebalan lapisan, karakteristik perlapisan (ada split atau sisipan), serta dapat sebagai lokasi sampling. Sedangkan pada pencarian sumber (badan) bijih, parit uji dibuat berupa series dengan arah paritan relatif tegak lurus terhadap jurus zona badan bijih, sehingga batas zona bijih tersebut dapat diketahui (lihat Gambar 6.4). Informasi yang dapat diperoleh antara lain ; adanya zona alterasi, zona mineralisasi, arah relatif (umum) jurus dan kemiringan, serta dapat sebagai lokasi sampling. Dengan mengkorelasikan series paritan uji tersebut diharapkan zona bijih/minerasisasi/badan endapan dapat diketahui.



Pembuatan trenching (paritan) ini dilakukan dengan kondisi umum sebagai berikut :  Terbatas pada overburden yang tipis,  Kedalaman penggalian umumnya 2–2,5 m (dapat dengan tenaga manusia atau dengan menggunakan eksavator/back hoe),  Pada kondisi lereng (miring) dapat dibuat mulai dari bagian yang rendah, sehingga dapat terjadi mekanisme self drainage (pengeringan langsung).

30°

TP-6 30°

TP-5

HB IV-2 20°

HB IV-1

TP-4 TR-D.3

Garis singkapan batubara 48°

TR-D.2

Singkapan

HB I-8

Pemboran dangkal Paritan uji

TR-C1

30°

TR-D.1

HB III-3 30°

TR-C.4

HB III-2

TR-C.3 HB III-1 48° TR-C.2 TP-3 TR-C1 HB I-8 TR-B2

HB I-7 48° TR-B1 TR-2

Gambar 6.4 Sketsa lokasi pembuatan paritan pada garis singkapan batubara

6.2.3

T e st p i t (sumur uji)

Test pit (sumur uji) merupakan salah satu cara dalam pencarian endapan atau pemastian kemenerusan lapisan dalam arah vertikal. Pembuatan sumur uji ini dilakukan jika dibutuhkan kedalaman yang lebih (> 2,5 m). Pada umumnya suatu deretan (series) sumur Metode Eksplorasi Langsung :

VI - 7


uji dibuat searah jurus, sehingga pola endapan dapat dikorelasikan dalam arah vertikal dan horisontal. Sumur uji ini umum dilakukan pada eksplorasi endapan-endapan yang berhubungan dengan pelapukan dan endapan-endapan berlapis.  Pada endapan berlapis, pembuatan sumur uji ditujukan untuk mendapatkan kemenerusan lapisan dalam arah kemiringan, variasi litologi atap dan lantai, ketebalan lapisan, dan karakteristik variasi endapan secara vertikal, serta dapat digunakan sebagai lokasi sampling (lihat Gambar 6.5). Biasanya sumur uji dibuat dengan kedalaman sampai menembus keseluruhan lapisan endapan yang dicari, misalnya batubara dan mineralisasi berupa urat (vein).  Pada endapan yang berhubungan dengan pelapukan (lateritik atau residual), pembuatan sumur uji ditujukan untuk mendapatkan batas-batas zona lapisan (zona tanah, zona residual, zona lateritik), ketebalan masing-masing zona, variasi vertikal masing-masing zona, serta pada deretan sumur uji dapat dilakukan pemodelan bentuk endapan. Pada umumnya, sumur uji dibuat dengan besar lubang bukaan 3–5 m dengan kedalaman bervariasi sesuai dengan tujuan pembuatan sumur uji. Pada endapan lateritik atau residual, kedalaman sumur uji dapat mencapai 30 m atau sampai menembus batuan dasar.

Gambar 6.5 Sketsa pembuatan sumur uji (Chaussier et al., 1987) Dalam pembuatan sumur uji tersebut perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut :  ketebalan horizon B (zona laterit/residual),  ketinggian muka airtanah,  kemungkinan munculnya gas-gas berbahaya (CO2, H2S),  kekuatan dinding lubang, dan  kekerasan batuan dasar.


VI - 8


6.3

Metode Sampling

6.3.1 Konsep sampling Sampel (conto) merupakan satu bagian yang representatif atau satu bagian dari keseluruhan yang bisa menggambarkan berbagai karakteristik untuk tujuan inspeksi atau menunjukkan bukti-bukti kualitas, dan merupakan sebagian dari populasi stastistik dimana sifat-sifatnya telah dipelajari untuk mendapatkan informasi keseluruhan. Secara spesifik, conto dapat dikatakan sebagai sekumpulan material yang dapat mewakili jenis batuan, formasi, atau badan bijih (endapan) dalam arti kualitatif dan kuantitatif dengan pemerian (deskripsi) termasuk lokasi dan komposisi dari batuan, formasi, atau badan bijih (endapan) tersebut. Proses pengambilan conto tersebut disebut sampling (pemercontoan). Sampling dapat dilakukan karena beberapa alasan (tujuan) maupun tahapan pekerjaan (tahapan eksplorasi, evaluasi, maupun eksploitasi). Selama fase eksplorasi sampling dilakukan pada badan bijih (mineable thickness)  dan tidak hanya terbatas pada zona mineralisasi saja, tetapi juga pada zona-zona low grade maupun material barren, dengan tujuan untuk mendapatkan batas yang jelas antara masing-masing zona tersebut. Selama fase evaluasi, sampling dilakukan tidak hanya pada zona endapan, tapi juga  pada daerah-daerah di sekitar endapan dengan tujuan memperoleh informasi lain yang berhubungan dengan kestabilan lereng dan pemilihan metode penambangan. Sedangkan selama fase eksploitasi, sampling tetap dilakukan dengan tujuan kontrol  kadar (quality control) dan monitoring front kerja (kadar pada front kerja yang aktif, kadar pada bench open pit, atau kadar pada umpan material). Pemilihan metode sampling dan jumlah conto yang akan diambil tergantung pada beberapa faktor, antara lain : Tipe endapan, pola penyebaran, serta ukuran endapan.   Tahapan pekerjaan dan prosedur evaluasi, Lokasi pengambilan conto (pada zona mineralisasi, alterasi, atau barren),  Kedalaman pengambilan conto, yang berhubungan dengan letak dan kondisi batuan  induk. Anggaran untuk sampling dan nilai dari bijih.  Beberapa kesalahan yang mungkin terjadi dalam sampling, antara lain :  Salting, yaitu peningkatan kadar pada conto yang diambil sebagai akibat masuknya material lain dengan kadar tinggi ke dalam conto.  Dilution, yaitu pengurangan kadar akibatnya masuknya waste ke dalam conto.


VI - 9






Erratic high assay, yaitu kesalahan akibat kekeliruan dalam penentuan posisi (lokasi) sampling karena tidak memperhatikan kondisi geologi. Kesalahan dalam analisis kimia, akibat conto yang diambi l kurang representatif.

Secara umum, dalam pemilihan metode sampling perlu diperhatikan karakteristik endapan yang akan diambil contonya. Bentuk keterdapatan dan morfologi endapan akan berpengaruh pada tipe dan kuantitas sampling. Aspek karakteristik endapan untuk tujuan sampling ini dapat dijelaskan sebagai berikut : a.

Pada endapan berbentuk urat Komponen mineral atau logam tidak tersebar merata pada badan urat.  Mineral bijih dapat berupa kristal-kristal yang kasar sehingga diperlukan  sample dengan volume yang besar agar representatif. Kebanyakan urat mempunyai lebar yang sempit (jika dibandingkan dengan  bukaan stope) sehingga rentan dengan dilution. Kebanyakan urat berasosiasi dengan sesar, pengisi rekahan, dan zona geser  (regangan), sehingga pada kondisi ini memungkinkan terjadinya efek dilution pada batuan samping, sehingga batuan samping perlu dilakukan sampling.  Perbedaan assay (kadar) antara urat dan batuan samping pada umumnya tajam, berhubungan dengan kontak dengan batuan samping, impregnasi pada batuan samping, serta pola urat yang menjari (bercabang), sehingga dalam sampling perlu dicari dan ditentukan batas vein yang jelas. Fluktuasi ketebalan urat sulit diprediksi, dan mempunyai rentang yang  terbatas, serta mempunyai kadar yang sangat erratic (acak/tidak beraturan) dan sulit diprediksi, sehingga diperlukan sampling dengan interval yang rapat. Kebanyakan urat relatif keras dan bersifat brittle, sehingga cukup sulit untuk  mencegah terjadinya bias akibat variabel kuantitas per unit panjang sulit dikontrol. Sampling lanjutan kadang-kadang terbatas terhadap jarak (interval), karena  pada umumnya harus dilanjutkan melalui pemboran inti.

b.

Pada endapan stratiform Endapan stratiform disini termasuk endapan-endapan logam dasar yang terendapkan selaras/sejajar dengan bidang perlapisan satuan litologi (litofasies), dimana mineral bijih secara lateral dikontrol oleh bidang perlapisan atau bentukbentuk sedimen yang lain (sedimentary hosted). Karakteristik umum tipe endapan ini yang berhubungan dengan metode sampling antara lain : Mempuyai ketebalan yang cukup besar.   Mempunyai penyebaran lateral yang cukup luas. Kadang-kadang diganggu oleh struktur geologi atau tektonik yang kuat,  sehingga dapat menimbulkan masalah dalam sampling.


VI - 10














Arah kecenderungan kadar relatif seragam dan dapat diprediksi, namun kadang-kadang dapat terganggu oleh adanya remobilisasi, metamorfisme, atau berbentuk urat. Perubahan-perubahan gradual atau sistematis dalam kadar harus diikuti oleh perubahan dalam interval sampling. Dalam beberapa kondisi mungkin terdapat mineralisasi yang berbutir halus dan kemudian berpengaruh pada besar volume material yang dilakukan sampling. Pada tipe hosted by meta-sediment, perlu diperhatikan variabel ukuran conto akibat perubahan ukuran, kekerasan batuan, atau nugget effect. Setempat dapat terjadi perubahan kadar yang moderat dan dapat menyebabkan kesalahan pada sampling yang signifikan. Cut off kadar dapat gradasional (tidak konstan).

c.

Pada endapan sedimen Pada tipe endapan ini, termasuk endapan batubara, ironstones, potash, gipsum, dan garam, yang mempunyai karakteristik : Mempuyai kontak yang jelas dengan batuan samping.   Mempunyai fluktuasi perubahan indikator kualitas yang bersifat gradual. Sampling sering dikontrol oleh keberadaan sisipan atau parting dalam  batubara, sehingga interval sampling lebih bersifat ply per ply. Perubahan (variasi) ketebalan lapisan yang cenderung gradual, sehingga  anomali-anomali yang ditemukan dapat diprediksi lebih awal (washout, sesar, perlipatan, dll.), sehingga pola dan kerapatan sampling disesuaikan dengan variasi yang ada. Rekomendasi pola sampling (strategi sampling) adalah dengan interval teratur  secara vertikal, bed by bed (atau ply by ply), atau jika relatif homogen dapat dilakukan secara komposit.

d.

Pada endapan porfiri Karakteristik umum dari tipe endapan ini yang perlu diperhatikan adalah :  Mempuyai dimensi yang besar, sehingga sampling lebih diprioritaskan dengan pemboran inti (diamond atau percussion). Umumnya berbentuk non-tabular, umumnya mempunyai kadar yang rendah  dan bersifat erratic, sehingga kadang-kadang dibutuhkan conto dalam jumlah (volume) yang besar, sehingga kadang-kadang dilakukan sampling melalui winze percobaan, adit eksplorasi, dan paritan. Zona-zona mineralisasi mempunyai pola dan variabilitas yang beragam, seperti  tipe disseminated, stockwork , vein, atau fissure, sehingga perlu mendapat perhatian khusus dalam pemilihan metode sampling.  Keberadaan zona-zona pelindian atau oksidasi, zona pengkayaan supergen, dan zona hipogen, juga perlu mendapat perhatian khusus.


VI - 11








Mineralisasi dengan kadar hipogen yang relatif tinggi sering terkonsentrasi sepanjang sistem kekar sehingga penentuan orientasi sampling dan pemboran perlu diperhatikan dengan seksama. Zonasi-zonasi internal (alterasi batuan samping) harus selalu diperhatikan dan direkam sepanjang proses sampling. Variasi dari kerapatan pola kekar akan mempengaruhi kekuatan batuan, sehingga interval (kerapatan) sampling akan sangat membantu dalam informasi fragmentasi batuan nantinya.

6.3.2 G r a b sa m p l i n g Secara umum, metode grab sampling ini merupakan teknik sampling dengan cara mengambil bagian (fragmen) yang berukuran besar dari suatu material (baik di alam maupun dari suatu tumpukan) yang mengandung mineralisasi secara acak (tanpa seleksi yang khusus). Tingkat ketelitian sampling pada metode ini relatif mempunyai bias yang cukup besar. Beberapa kondisi pengambilan conto dengan teknik grab sampling ini antara lain : Pada tumpukan material hasil pembongkaran untuk mendapatkan gambaran  umum kadar. Pada material di atas dump truck atau belt conveyor pada transportasi  material, dengan tujuan pengecekan kualitas. Pada fragmen material hasil peledakan pada suatu muka kerja untuk  memperoleh kualitas umum dari material yang diledakkan, dll. 6.3.3 B u l k Sa m p l i n g Bulk sampling (conto ruah) ini merupakan metode sampling dengan cara mengambil material dalam jumlah (volume) yang besar, dan umum dilakukan pada semua fase kegiatan (eksplorasi sampai dengan pengolahan). Pada fase sebelum operasi penambangan, bulk sampling ini dilakukan untuk mengetahui kadar pada suatu blok atau bidang kerja. Metode bulk sampling ini juga umum dilakukan untuk uji metalurgi dengan tujuan mengetahui recovery (perolehan) suatu proses pengolahan. Sedangkan pada kegiatan eksplorasi, salah satu penerapan metode bulk sampling ini adalah dalam pengambilan conto dengan sumur uji (lihat Gambar 6.5). 6.3.4 Ch i p s a m p l i n g Chip sampling (conto tatahan) adalah salah satu metode sampling dengan cara mengumpulkan pecahan batuan (rock chip) yang dipecahkan melalui suatu jalur (dengan lebar  15 cm) yang memotong zona mineralisasi dengan menggunakan palu atau pahat. Jalur sampling tersebut biasanya bidang horizontal dan pecahan-pecahan batuan tersebut dikumpulkan dalam suatu kantong conto. Kadang-kadang pengambilan ukuran conto yang


VI - 12


seragam (baik ukuran butir, jumlah, maupun interval) cukup sulit, terutama pada urat-urat yang keras dan brittle (seperti urat kuarsa), sehingga dapat menimbulkan kesalahan seperti oversampling (salting) jika ukuran fragmen dengan kadar tinggi relatif lebih banyak daripada fragmen yang low grade. 6.3.5 Ch a n n e l s a m p l i n g Channel sampling adalah suatu metode (cara) pengambilan conto dengan membuat alur (channel) sepanjang permukaan yang memperlihatkan jejak bijih (mineralisasi). Alur tersebut dibuat secara teratur dan seragam (lebar 3-10 cm, kedalaman 3-5 cm) secara horizontal, vertikal, atau tegak lurus kemiringan lapisan (Gambar 6.6 dan 6.7).

Gambar 6.6 Sketsa pembuatan channel sampling pada urat (Chaussier et al., 1987)

Gambar 6.7 Sketsa pembuatan channel sampling pada endapan yang berlapis (Chaussier et al., 1987)


VI - 13


Ada beberapa cara atau pendekatan yang dapat dilakukan dalam mengumpulkan fragmenfragmen batuan dalam satu conto atau melakukan pengelompokan conto (sub-channel) yang tergantung pada tipe (pola) mineralisasi, antara lain : Membagi panjang channel dalam interval-interval yang seragam, yang diakibatkan  oleh variasi (distribusi) zona bijih relatif lebar. Contohnya pada pembuatan channel dalam sumur uji pada endapan laterit atau residual (lihat Gambar 6.8, 6.9, dan 6.10).  Membagi panjang channel dalam interval-interval tertentu yang diakibatkan oleh variasi (distribusi) zona mineralisasi.  Untuk kemudahan, dimungkinkan penggabungan sub-channel dalam satu analisis kadar atau dibuat komposit. Pada batubara atau endapan berlapis, dapat diambil channel sampling per tebal  seam (lapisan) atau ply per ply (jika terdapat sisipan pengotor).



  





Gambar 6.8

Pada urat bijih, dapat dibuat sub-channel (1, 2, 3, 4, 5) yang ditujukan untuk mengetahui lebar bijih (kadar). Sub-channel 1, 4, & 5 diperkirakan merupakan zona batas urat (alterasi). Sub-channel 2 & 3 diperkirakan merupakan bidang urat  high grade. Dapat dibuat kombinasi-kombinasi untuk analisis, seperti komposit 1 s/d 5, atau komposit 1,4, & 5, atau komposit 2 & 3, atau dianalisis tunggal untuk masing-masing subchannel.

Pada urat bijih, dapat dibuat sub-channel (P1, P2, dan P3) yang ditujukan untuk mengetahui lebar bijih (kadar) saja. Dapat dilakukan juga pengambilan conto pada keseluruhan lebar urat (bijih dan pengotornya) dengan tujuan memperoleh kadar keseluruhan badan bijih.

Sketsa pembuatan sub-channel pada mineralisasi berupa urat (Dimodifikasi dari Annels, 1991)


VI - 14


Terlihat bahwa sub-channel yang dibuat ada tiga, yaitu A, B, dan C selebar a’, b’, dan c’. Sedangkan ketebalan urat yang sebenarnya adalah a, b, dan c, yang merupakan proyeksi interval channel terhadap kemiringan urat.

Gambar 6.9 Sketsa pembuatan channel pada bukaan stope untuk mineralisasi berupa urat (Annels, 1991)

Channel sampling pada sumur uji Channel sampling dapat dilakukan  dinding sumur uji. Channel sampling memotong tegak  lurus bidang perlapisan. Secara vertikal, dapat dibuat sub channel sesuai kebutuhan.

Gambar 6.10 Sketsa pembuatan channel pada sumur uji untuk endapan berlapis. Informasi-informasi yang harus direkam dalam pengambilan conto dari setiap alur adalah sebagai berikut : Letak lokasi pengambilan conto dari titik ikat terdekat.  Posisi alur (memotong vein, vertikal memotong bidang perlapisan, dll.).  Lebar atau tebal zona bijih/endapan (lebar horizontal, tebal semu, atau tebal  sebenarnya).


VI - 15






Penamaan (pemberian kode) kantong conto, sebaiknya mewakili interval atau lokasi sub-channel. sub-channel. Tanggal pengambilan dan identitas conto.

Sedangkan informasi-informasi yang sebaiknya juga dicatat (dideskripsikan) dalam pengambilan conto adalah : Mineralogi bijih atau deskripsi endapan yang diambil contonya.   Penaksiran visual zona mineralisasi (bijih, waste, waste, pengotor, dll.). Kemiringan semu atau kemiringan sebenarnya dari badan b ijih.   Deskripsi litologi atau batuan samping. Dan lain-lain yang dianggap perlu dalam penjelasan kondisi endapan.  6.3.6 Preparasi conto Setelah conto diperoleh, kemudian dibawa ke laboratorium untuk dilakukan assay (analisis kadar). Karena yang dianalisis tersebut hanya sebagian kecil dari conto, maka diperlukan preparasi (persiapan) conto, agar bagian conto yang dianalisis masih representatif terhadap kondisi yang sebenarnya. Namun secara umum, ukuran conto dapat berpengaruh terhadap hasil analisis, sehingga biasanya analisis dilakukan sedikitnya pada 2 (dua) laboratorium yang berbeda, dan sebagian conto lagi disimpan sebagai dokumentasi (lihat Gambar 6.11). Pengurangan conto (reduksi sampel) sebaiknya dilakukan setelah pengurangan ukuran partikel, atau dengan kata lain proses pembagian (split ( split)) conto dilakukan pada fraksi ukuran yang telah seragam. Secara teoritis, pengurangan bobot conto dapat mengikuti persamaan berikut (Carras op cit. Annels, 1997) : RW  OW x (

dimana : RW OW D1 D2

D1 3 ) D2

= = = =

bera beratt cont conto o yan yang g diku dikura rang ngii ber berat at con conto awal awal diameter partikel yang dikurangi diameter partikel awal


VI - 16


Conto dari lapangan

Quartering & reduksi ukuran

Quartering & reduksi ukuran dan pengeringan

Quartering & reduksi ukuran

Sample untuk dokumentasi

Sample untuk dianalisis

Gambar 6.11 Prosedur umum (coning (coning & quartering) quartering) preparasi conto untuk analisis laboratorium dan dokumentasi (Chaussier et al., 1987)

Formula ini hanya dapat diterapkan pada conto yang telah mempunyai ukuran relatif seragam. Jika distribusi tidak homogen, maka ukuran conto harus dikurangi sampai dengan didapatkan ukuran yang paling ekonomis (secara kadar). Sebagai ilustrasi dapat dilihat contoh hasil assay pada beberapa kondisi ukuran (Tabel 6.1). Prosedur umum dalam proses reduksi ukuran conto dapat dilihat pada Gambar 6.12.


VI - 17


Tabel 6.1 Hasil analisis pada masing-masing tahapan reduksi ukuran conto (Chaussier (Chaussier et al., 1987) Bagian kasar yang dihancurkan Rentang hasil analisis Kadar rata-rata Simpangan baku Koefisien Variansi

Conto-1 5–51 ppm 21,90 ppm 10,10 ppm 0,46

Conto-2 24–106 ppm 61,2 0ppm 21,30 ppm 0,35

Bagian halus yang dihancurkan Rentang hasil analisis Kadar rata-rata Simpangan baku Koefisien Variansi

10–31 ppm 21,80 ppm 3,90 ppm 0,18

31–69 ppm 49,50 ppm 8,90 ppm 0,18

Bagian yang dihaluskan Rentang hasil analisis Kadar rata-rata Simpangan baku Koefisien Variansi

20–26 ppm 23,80 ppm 1,00 ppm 0,04

44–53 ppm 49,90 ppm 1,90 ppm 0,04

Gambar 6.12 Prosedur umum proses pengecilan ukuran ukuran (Chaussier et al., 1987)


VI - 18


Setelah ukuran dari conto terdistribusi pada fraksi yang seragam, kemudian dilakukan pengurangan (reduksi) bobot/jumlah conto. Metode reduksi yang umum digunakan adalah splitting dan quartering. Metode reduksi splitting dapat dilihat pada Gambar 6.13 dan metode quartering dapat dilihat pada Gambar 6.14.

Gambar 6.13 Reduksi jumlah conto dengan metode splitting (Chaussier et al., 1987)

Gambar 6.14 Reduksi jumlah conto dengan metode quartering (Chaussier et al., 1987)


VI - 19


6.3.7 Penentuan kadar conto Pada suatu kegiatan pengambilan conto (sampling) dan penentuan kadar rata-rata dari lokasi pengambilan conto, dilakukan penentuan kadar dengan menggunakan pembobotan kadar. Secara umum ada 2 (dua) metode pembobotan dalam penentuan kadar, yaitu :

 

Pembobotan aritmetik sederhana, yang digunakan jika interval pengambilan conto seragam dan homogenitas dari masing-masing interval di asumsikan tinggi (besar). Pembobotan oleh lebar (tebal), panjang, luas, volume, dan SG (specific gravity), jika interval pengambilan conto tidak seragam dan diasumsikan bahwa karakteristik material pada masing-masing interval tidak sama (bervariasi).

Pembobotan aritmetik sederhana

  

hitungan kadar rata-rata yang sederhana, endapan homogen (variasi kecil), dan ukuran blok dan interval sampling seragam, n k k 1  k 2  k 3  .....  k n   i Persamaan : k  n i 1 n

Pembobotan tebal-lebar-panjang Jika semua blok mempunyai luas dan SG relatif sama (seragam) n t .k t 1.k 1  t 2 .k 2  t 3 .k 3  .....  t n k n   i i Persamaan : k  t 1  t 2  t 3  ....  t n i  1 ti

Pembobotan luas Jika semua blok mempunyai ketebalan dan SG relatif sama (seragam) n A .k t 1.A 1  t 2 .A 2  t 3 .A 3  .....  t n A n   i i Persamaan : k  A 1  A 2  A 3  ....  A n i  1 A i

Pembobotan volume Jika semua blok mempunyai SG relatif sama (seragam) n V .k t 1.V1  t 2 .V 2  t 3 .V 3  .....  t n V n   k  i i Persamaan : V1  V 2  V 3  ....  V n i  1 Vi

Pembobotan tonase Jika semua blok mempunyai tonase yang berbeda-beda n T .k t 1.T1  t 2 .T 2  t 3 .T 3  .....  t n Tn   k  i i Persamaan : T1  T 2  T3  ....  Tn i  1 Ti


VI - 20


Untuk penyederhanaan, masing-masing pembobotan (weighting) dapat ditentukan terlebih dahulu, sehingga membentuk persamaan linier dalam penentuan kadar rata-rata. Contoh : Pembobotan dengan tebal dan SG Interval Tebal SG Kadar 1 2 3

t1 t2 t3

SG1 SG2 SG3

k 1 k 2 k 3

Maka :

t .SG 1.k 1  t 2 .SG 2 .k 2  t 3 .SG 3 .k 3 k  1 t 1.SG 1  t 2 .SG 2  t 3 .SG 3 Dapat ditulis kembali :

k  W 1.k 1  W 2 .k 2  W 3 .k 3 Disini Wi disebut sebagai faktor pembobot.

6.4

Pemboran Eksplorasi

Salah satu keputusan penting di dalam kegiatan eksplorasi adalah menentukan kapan kegiatan pemboran dimulai dan diakhiri. Pelaksanaan pemboran sangat penting jika kegiatan yang dilakukan adalah menentukan zona mineralisasi dari permukaan. Kegiatan ini dilakukan untuk memperoleh gambaran mineralisasi dari permukaan sebaik mungkin, namun demikian kegiatan pemboran dapat dihentikan jika telah dapat mengetahui gambaran geologi permukaan dan mineralisasi bawah p ermukaan secara menyeluruh. Dalam melakukan perencanaan pemboran, hal-hal direncanakan dengan baik adalah : kondisi geologi dan topografi,  tipe pemboran yang akan digunakan,  spasi pemboran,  waktu pemboran, dan  pelaksana (kontraktor) pemboran. 

yang perlu

diperhatikan

dan

Selain itu aspek logistik juga harus dipikirkan dengan cermat, antara lain :  juru bor, peralatan dan onderdil yang dibutuhkan,   alat transportasi, konstruksi peralatan pemboran, dll. 


VI - 21


Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan alat pemboran : tujuan (open hole – coring),  topografi dan geografi (keadaan medan, sumber air),  litologi dan struktur geologi (kedalaman pemboran, pemili han mata bor),  biaya dan waktu yang tersedia, serta   peralatan dan keterampilan. Hasil yang diharapkan dari pemboran eksplorasi, antara lain : identifikasi struktur geologi,   sifat fisik batuan samping dan badan bijih, mineralogi batuan samping dan badan bijih,  geometri endapan,  sampling, dll.  Umumnya mekanisme pemboran dibagi menjadi tiga jenis, yaitu rotary drilling, percussive drilling, dan rotary-percussive drilling. Pada mekanisme rotary drilling terdapat tiga macam penggerak atau pemutar stang bor yaitu spindle, rotary table, dan top drive. Mesin penggerak yang digunakan dapat bekerja secara mekanik (dengan bahan bakar) maupun elektrik. Mata bor yang sering digunakan umumnya berupa tricone bit untuk pemboran open hole (non coring) ataupun diamond bit untuk pemboran inti (coring). Fluida bor yang sering digunakan dalam suatu operasi pemboran dapat berupa udara, air, lumpur atau campuran air dan lumpur. Fluida bor pada umumnya berfungsi untuk : (a) pendingin mata bor, (b) pelumas, (c) mengangkat sludge ke atas, (d) melindungi dinding lubang bor dari runtuhan. 6.4.1 Perencanaan dan pola pemboran Metode pemboran yang digunakan bergantung kepada asumsi letak dan ketebalan target yang akan dibor berdasarkan pada informasi/data permukaan yang diperoleh. Dengan melakukan pemboran, maka dapat dievaluasi kembali konsep dan prediksi geologi (interpretasi) yang telah ada sebelumnya. Pembuatan lubang bor secara vertikal digunakan untuk kondisi dimana zona mineralisasi diperkirakan pada kedalaman yang dangkal atau pada endapan disseminated. Namun demikian kondisi lubang bor yang cenderung miring atau curam biasanya digunakan untuk target endapan yang mempunyai kemiringan yang besar, dengan tujuan agar dapat menembus zona mineralisasi pada sudut 90 0 (relatif tegak lurus). Selain itu dari pemboran juga diharapkan dapat diketahui batas-batas zona pelapukan, zona oksidasi, atau zona bijih (batuan dasar), lihat Gambar 6.15.


VI - 22


N

DDH 02

S Overburden (tanah penutup)

40° Anomali

Weathered zone (zona pelapukan)

50°

"Fresh" bedrock (batuan dasar segar) i a s i s l a e r i n m n a o Z

EOH

Gambar 6.15 Lay out penampang pemboran (Annels, 1991) a. Pola pemboran Pemboran dilakukan untuk dapat menentukan batas (outline) dari beberapa endapan dan juga kemenerusan dari endapan tersebut yang berfungsi untuk perhitungan cadangan. Metode pemboran yang akan digunakan bergantung kepada akses permukaan. Pada daerah yang tidak mengalami kendala akses pola pemboran yang digunakan adalah persegi panjang dengan bentuk teratur. Lubang bor pertama digunakan untuk proyeksi dip dari anomali bawah permukaan atau interpretasi pusat anomali geofisika (atau anomali geokimia) di bawah permukaan. Program berikutnya direncanakan setelah melihat hasil dari sejumlah lubang bor pada daerah target. Spasi lubang bor didasarkan pada antisipasi ukuran target, atau pengalaman sebelumnya terhadap endapan yang sejenis dan dari sejumlah kegiatan pemboran di lokasi tersebut. Lokasi pemboran dan orientasi titik bor selanjutnya didasarkan pada sukses pemboran pada lubang pertama. Jika pemboran pada lubang pertama tidak memberikan keyakinan geologi yang pasti maka daerah target lain harus dicoba. Suatu endapan paling tidak sudah didefinisikan arah kemenerusan dan zona mineralisasinya. Spasi antar lubang bor bergantung pada tipe mineralisasi dan kemenerusannya. Contoh kasus seperti endapan urat, lubang bor pertama digunakan untuk mengidentifikasikan struktur, dan tidak banyak digunakan untuk penentuan kadar karena hal tersebut biasanya ditaksir secara akurat dengan sampel bawah permukaan. Tipe spasi untuk endapan urat adalah 25–50 m sedangkan untuk endapan stratiform spasinya antara 100 m sampai beberapa ratus meter.


VI - 23


Pola pemboran dalam kegiatan eksplorasi bergantung dari data yang diperoleh. Pada tahap pengenalan dimana seorang geologist belum mengetahui secara jelas lokasi tsb maka lubang bor pertama dapat digunakan untuk orientasi. Untuk eksplorasi endapan uranium, batubara dan borat lubang pengamatan dapat dibuat pada jarak 10 km dari formasi sedimen yang diamati. Lubang berikutnya terletak beberapa km dari target dengan spasi 100–200 m. Namun demikian spasi pemboran dapat juga ditentukan dari peta geologi, geokimia, geofisika dan hasil geostatistik. Penentuan pola pemboran secara normal dilakukan dengan grid yang teratur pada suatu zona mineralisasi. Hal ini akan memberikan data statistik yang baik dan penampang geologi dengan proyeksi minimum. Pagaran sangat baik dibuat pada jarak 200–400 m dengan interval lubang antara 100–200 m sehingga memberikan ruang untuk pengisian kembali. Letak lubang khusus sangat penting dan biasanya dibor dengan sudut siku-siku terhadap arah kemiringan rata-rata. Sebelum membor sebuah lubang, disarankan untuk membuat penampang memanjang hal ini bertujuan untuk deviasi lubang jika memungkinkan. Pemboran sangat mahal dan memerlukan waktu yang banyak dalam kegiatan eksplorasi karena obyeknya adalah jumlah lubang yang pasti dan dilengkapi dengan data kadar dan tonase tiap level dari zona mineralisasi. Permasalahan utama yang dihadapi dalam perhitungan cadangan adalah zona pengaruh tiap conto belum dapat diketahui sampai setengah perkerjaan selesai. Sebagai contoh, pada Gambar 6.16 dapat dilihat beberapa tahapan pemboran berdasarkan anamoli geokimia : Titik bor ke-1 dan ke-2 ditujukan untuk memastikan (membuktikan) adanya zona  mineralisasi (secara vertikal) pada pusat anomali.  Selanjutnya pemboran pada titik bor ke-3 bersifat memastikan kemenerusan zona mineralisasi tersebut (ke arah kemiringan).  Sedangkan titik bor ke-4 dan ke-5 merupakan titik bor yang ditujukan untuk melihat kemenerusan zona mineralisasi ke arah jurus dari hasil pemb oran pada titik ke-1 dan ke-2. Begitu juga dengan titik bor ke-6 dan ke-7, ditujukan untuk mengetahui  kemenerusan searah jurus hasil pemboran pada titik bor ke- 3. Dan selanjutnya dilanjutkan dengan titik bor ke-8 dan ke-9, yang ditujukan untuk  mengetahui kemenerusan titik bor sebelumnya, dan seterusnya dengan pola yang sama sampai diperkirakan zona mineralisasi telah tercakup secara keseluruhan.


VI - 24


N Anomali

4

1

2

6

5 7

3

Drill lines

8

9

Titik bor tambahan (In fill drilling)

S Gambar 6.16 Lay out pemboran berdasarkan anomali permukaan (Annels, 1991) Sedangkan pada Gambar 6.17 dapat dilihat penampang hasil interpretasi suatu series pemboran dalam penentuan zona bijih, dimana pemboran yang dilakukan merupakan kombinasi antara bor tegak dan pemboran miring.

Gambar 6.17 Sketsa suatu hasil pemboran dalam penentuan badan bijih suatu endapan (Evans, 1995)


VI - 25


b. Monitoring kegiatan pemboran Monitoring geologi dan mineralisasi yang dipotong selama pemboran sangat penting dalam rangka pengontrolan harga/biaya. Pada tahap awal dari pemboran dibutuhkan seorang engineer disamping alat bor sehingga kegiatan pemboran dapat berjalan dengan cepat. Contoh :  Jika menggunakan percussive drilling maka ahli geologi bertugas untuk melakukan observasi atau pengamatan material yang keluar dari lubang b or.  Pada pemboran dengan diamond drilling maka pengamatan dilakukan dua kali sehari untuk menganalisis inti bor, membuat log awal, dan memutuskan lokasi lubang bor berikutnya. Disamping penggunaan core log secara detail, logging geofisika juga sering digunakan. Data mineralisasi, litologi, dan struktur dapat direkam dan diplot pada grafik log sesegera mungkin setelah data diperoleh. Data ini umumnya diperoleh dari kepingan material yang dibor yang biasanya menyatu dengan permukaan alat bor. Informasi mengenai assay dapat diperoleh beberapa hari kemudian tetapi lokasi dan kedudukan mineralisasi harus segera diplot pada log litologi. Dengan pemboran dapat diketahui kontrol struktur dan stratigrafi dari suatu zona mineralisasi. Adanya pengambilan asumsi pada saat interpretasi pemboran sering tidak dapat dilokalisasi sampai adanya data yang valid tentang kondisi bawah permukaan. Contoh dapat dilihat pada Gambar 6.18 dimana terdapat tiga interpretasi yang berbeda dari data yang ada.

Gambar 6.18 Kemungkinan perbedaan interpretasi dari hasil pemboran (Evans, 1995)


VI - 26


Beberapa metode yang digunakan untuk memplot atau mengekspresikan data lubang bor, antara lain : Kontur struktur.  Peta isopach.  Kontur kadar.   Peta ketebalan. Peta kombinasi antara kadar dan ketebalan.  Peta-peta tersebut biasanya digunakan untuk memperkirakan letak bijih dan juga membantu dalam pemboran lanjut. Salah satu kunci dalam kegiatan pemboran adalah kemenerusan zona mineralisasi, hal ini menentukan spasi lubang bor serta ketelitian dalam perhitungan cadangan. Dalam beberapa kegiatan eksplorasi kemenerusan ini dapat dilihat dengan membandingkan endapan tersebut dengan endapan yang sejenis, uji kemenerusan ini dilakukan dengan jalan menguji titik-titik terdekat atau pengujian terhadap suatu lokasi kecil dengan spasi rapat. c. Keputusan pemboran diakhiri Salah satu keputusan yang paling sulit dalam kegiatan pemboran adalah memutuskan kapan pemboran tersebut diakhiri. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam mengambil keputusan adalah : Tidak adanya mineralisasi yang dijumpai.  Mineralisasinya dapat dilokalisasi tetapi tidak ekonomis atau terlalu dalam.  Pemboran yang dilakukan menghasilkan beberapa zona mineralisasi yang  ekonomis tetapi penyebaran kadarnya terbatas atau perhitungan cadangan menunjukkan bahwa endapan tersebut terlalu kecil dibanding yang d iinginkan. Tubuh kadar yang ekonomis sudah diketahui pasti.   Biaya pemboran sudah habis. Keputusan pada langkah pertama relatif lebih mudah, namun demikian penyebab anomali permukaan atau bawah permukaan yang menentukan letak lubang bor tidak dapat dihindari. Langkah kedua lebih sulit dan dalam hal ini kemungkinan mineralisasi kadar tinggi harus dapat dieliminasi. Adanya beberapa perpotongan pada saat prospeksi memberikan gambaran bahwa proses penentuan kadar yang ekonomis berlaku tetapi tidak pada skala yang memungkinkan dalam suatu endapan yang besar. Adanya kadar mineralisasi yang tinggi sering menghasilkan beberapa tahap pemboran untuk menguji semua hipotesis dan lokasi di sekitarnya.


VI - 27


d. Kontrak pemboran Pemboran dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan sendiri atau dengan mengontrak perusahaan/konsultan pemboran. Permasalahan menyangkut kondisi pemboran, jumlah lubang yang diminta, dan harga akan dijelaskan dalam surat kontrak. Tujuan pemboran adalah untuk memperoleh data yang representatif dari target yang ada dengan biaya yang tersedia. Konsekuensinya pemilihan alat bor sangat penting dan bergantung kepada pemimpin proyek. Disamping kondisi pemboran yang harus diperhatikan kita juga harus dapat membandingkan beberapa metode pemboran yang berbeda sebelum kegiatan lain dilakukan. Beberapa hal penting dari kontrak pemboran adalah : Mobilisasi dan transportasi peralatan ke lokasi bor.  Tatanan lokasi dan pergerakan antar tiap lubang bor.  Harga satuan tiap meter lubang yang akan dibor.   Perolehan inti bor (%) jika digunakan pemboran inti. Biaya konstruksi lubang (penyemenan, casing dan survei).   Pengangkutan dan mobilisasi kembali peralatan bor. Setiap hal tersebut harus dapat dideskripsikan secara detail didalam kontrak. Dalam hal pembayaran tenaga kerja juru bor biasanya dibayar per shift dan sesuai dengan kedalaman lubang yang dibor, sedangkan wellsite geologist dibayar sesuai dengan perjanjian mulai dari kegiatan eksplorasi sampai target tercapai. 6.4.2 Beberapa jenis metode pemboran Beranekaragam metode pemboran memiliki tujuan tertentu dalam eksplorasi, jika kondisi dimana dana tidak mencukupi maka kita dapat menggunakan metode pemboran yang agak murah seperti auger, rotary atau percussive drilling, namun kekurangannya adalah kualitas samplingnya kurang baik dengan kemungkinan terjadinya percampuran material pada level yang berbeda dapat terjadi. Untuk pemboran yang lebih mahal biasanya menggunakan metode sirkulasi balik atau dengan diamond drilling. Pada prinsipnya pemboran adalah suatu kegiatan pembuatan lubang berdiameter kecil pada suatu target eksplorasi dengan kedalaman mencakup ratusan meter untuk memperoleh data yang representatif. a. Pemboran auger Auger adalah bor tangan dengan tangkai yang dilengkapi spiral untuk membawa material halus ke permukaan, biasanya digunakan untuk endapan plaser. Kelebihan alat bor ini


VI - 28


adalah dapat digunakan untuk sampling dalam jika sumuran uji tidak praktis. Dengan auger kita dapat mencapai kedalaman 60 m tapi biasanya cukup sampai 30 m. Pada tanah yang halus pemboran dengan auger biasanya cepat sehingga conto yang keluar harus dapat diorganisasikan dengan baik. Auger adalah bor ringan dan tidak cocok digunakan untuk tanah atau material yang keras dan berbongkah. c. R o t a r y d r i l l i n g Rotary drilling adalah metode pemboran non-coring dan tidak sebanding jika pemboran dilakukan pada batuan dengan kekerasan halus-sedang seperti batugamping atau batulumpur. Tipe mata bor (bit) pada jenis pemboran ini menggunakan tricone atau roller rock bit yang ditutupi oleh tungsten karbida. Potongan atau kepingan batuan akan ditekan keluar oleh fluida bor yang rata-rata kecepatannya 100 m/jam. Tipe alat bor ini biasanya digunakan oleh industri minyak dengan diameter lubang besar (>20 cm) dan kedalaman ratusan sampai ribuan meter dengan fluida bor berupa lumpur. d. P e r c u s si v e d r i l l i n g Pada dasarnya alat ini menggunakan kompresor udara dan ukurannya bervariasi dari kecil (bor tangan) sampai alat bor besar dengan rata-rata kedalaman pemboran ratusan meter. Secara umum alat ini dapat dibagi dalam dua tipe, yaitu : Down-the-hole hammer drills Alat bor jenis ini biasanya diletakkan lebih rendah dari lubang sampai batas akhir dari stang bor dan digunakan untuk pemboran non-coring. Lubang dengan diameter sampai 20 cm dan tekanan kedalaman sampai 200 m masih mungkin, tetapi biasanya kedalaman yang efisien antara 100–150 m. Cutting bor ditekan keluar oleh kompresor udara. Pada tanah yang basah daya angkat yang dihasilkan oleh kompresor dapat menjadi tidak teratur. Top hammer drills Sesuai dengan namanya jenis bor ini memiliki alat tumbuk yang diletakkan di bagian atas dari stang bor. Energi untuk pemboran non-coring ini dialirkan lewat stang bor, alat ini lebih baik dari Down-the-hole hammer drills dan biasanya digunakan untuk lubang dengan diameter 10 cm dan kedalaman lebih dari 100 m, tapi biasanya 20 m. Percussive drilling adalah metode yang paling cepat dan murah namun sering terjadi data tidak lengkap dibanding dengan diamond drilling.


VI - 29


e. R e v e r s e c i r c u l a t i o n Reverse circulation (RC) drilling mulai digunakan pada pertengahan tahun 70-an dan biasanya digunakan untuk material sedimen yang tidak terkonsolidasi seperti pada endapan aluvial. Air atau udara dapat digunakan sebagai fluida bor dan inti bor atau sludge dapat diperoleh semua. Media fluida dialirkan ke sludge lewat dua dinding pada stang bor dan kembali ke permukaan lewat pusat stang bor. Pada percussive drilling kepingan batuan juga tertransport ke permukaan lewat tengah stang bor kemudian menuju ke cyclon dimana disana ditampung conto bor (lihat Gambar 6.19). Kegunaan alat bor ini adalah untuk mengumpulkan kepingan batuan lebih dari auger, rotary atau percussive drilling. Conto dapat dikumpulkan dengan cepat dan kadar kontaminasinya sedikit. Skema dari beberapa metode pemboran yaitu diamond core, reverse circulation, dan rotary drlling ditunjukkan pada Gambar 6.20.

Gambar 6.19 Pemboran dengan reverse circulation (Evans, 1995)


VI - 30


Gambar 6.20 Skema beberapa metode pemboran (dari Australian Drilling Industry, 1996)

6.4.3 Pemboran inti Pada pemboran dengan metode ini sampel diambil dari target dengan diamond bit atau impregnated bit. Hal ini mengakibatkan conto yang diperoleh pada tabung dalam (inner tube) dari core barrel berbentuk silinder. Mata bor dan core barrel dihubungkan ke permukaan dengan tali baja yang juga digunakan untuk menurunkan mata bor dan core barrel ke dalam lubang.

a. D r i l l b i t Bentuk mata bor ini terdiri dari butiran sintetik halus dengan kadar intan tanpa semen metalik yang memiliki karatan tertentu. Pada umumnya keseluruhan mata bor ini digunakan untuk batuan yang sangat keras seperti rijang, sedangkan mata bor intan tunggal digunakan untuk batuan yang lebih halus seperti batugamping. Diamond bit dapat digunakan untuk batuan tertentu tetapi karena harganya yang sangat mahal maka perlu pengalaman dan pemilihan lokasi yang tepat dalam penggunaannya.


VI - 31


b. Co r e b a r r e l Inti bor diperoleh dari perputaran mata bor dan kemudian didorong ke core barrel oleh perputaran tabung. Core barrel dapat diklasifikasikan sesuai panjang inti bor yang ditampung biasanya 1,5–3 m namun dapat pula mencapai 6 m. Umumnya terdapat dua tabung dimana tabung luar untuk menangkap inti bor dan tabung dalam dalam posisi tidak berputar. Triple-tube dapat digunakan untuk tanah yang kurang baik selanjutnya inti bor dapat diangkat dengan menggunakan tali pada stang bor ke permukaan. c. Sirkulasi Air disirkulasikan pada bagian dalam dari stang bor dengan tujuan untuk mencuci sludge, permukaan mata bor dan kemudian dikeluarkan lewat celah antara antara dinding lubang bor dan stang bor. Tujuan sirkulasi ini juga untuk memberi pelumasan pada mata bor, mendinginkannya dan melepaskan hancuran batuan yang menempel pada permukaan mata bor. Air dapat dikombinasikan dengan lempung atau bahan aditif lainnya untuk memberikan daya angkat bagi material yang dibor. d. C a s i n g Casing digunakan untuk menutupi atau menguatkan permukaan lubang bor. Casing dilengkapi dengan tabung baja sehingga tali baja dapat dioperasikan dengan aman. Casing dan mata bor telah seukuran sehingga ukuran yang lebih kecil dari itu (diameter kecil) akan melewati ukuran besar pada lubang yang akan dibor. e. Kecepatan dan biaya pemboran Mesin bor yang digunakan dalam eksplorasi mineral biasanya memiliki kapasitas sampai 2000 m dan dapat diletakan horisontal atau vertikal. Rata-rata penggunaannya bergantung kepada tipe alat bor, mata bor, diameter lubang, tipe batuan, kedalaman dan keahlian juru bor. Seorang juru bor harus mempertimbangkan berapa besar volume fluida yang akan digunakan, besar tekanan yang akan dipakai, besarnya perubahan putaran dan pemilihan mata bor yang benar. Sampai sekarang belum ada kondisi baku untuk menentukan faktor kritis penggunaan mata bor jika kita menginginkan optimasi pemboran yang efisien. Pemboran sampai kedalaman 10 m/jam mungkin saja terjadi bergantung kepada kemampuan juru bor yang menanganinya dan juga kondisi batuan yang dibor. Beberapa permasalahan (kendala) yang muncul dalam pemboran dapat dilihat pada Tabel 6.2.


VI - 32


Tabel 6.2 Beberapa permasalahan dalam pemboran dan perkiraan solusinya (dimodifikasi dari Australian Drilling Industry, 1996) Lokasi

Biaya dan waktu

Batuan keras

Runtuhan dinding

Kehilangan air (water loss) Mata bor leleh

Kedalaman

Benda jatuh (rod putus) Stang bor terjepit (stuck )

- jalan transportasi - alat transportasi - mesin yang sesuai - efisiensi kerja - logistik - pemanfaatan tenaga dan waktu - mata bor yang cocok - RPM - WOB • casing • fluida bor : - kecepatan << - viskositas - BJ >> - bentuk mud cake - casing - penambahan lumpur bor - RPM << - WOB << - fluida > - tenaga cukup - rod cukup - casing cukup - debit dan tekanan pompa cukup - fluida bor tersedia fishing tools - viskositas fluida bor diperbesar - tekanan fluida >> - tarik memakai hoist - putaran rendah dan kuat - dibantu dengan dongkrak

Pada Tabel 6.3 dan 6.4 berikut ini secara berurutan diberikan ukuran wireline drill rod dan wireline core barrel untuk seri Q.

Tabel 6.3 Ukuran wireline drill rod seri Q (dari Australian Drilling Industry, 1996) Ukuran AQ BQ NQ HQ PQ

O.D. mm (inci) 44,5 (1 ¾) 55,6 (2 3/16) 69,9 (2 ¾) 88,9 (3 ½) 117,5 (4 5/8)

I.D. mm (inci) 34,9 (1 3/8) 46,0 (1 13/16) 60,3 (2 3/8) 77,8 (3 1/16) 103,2 (4 1/16)

Keterangan : O.D. = Outside Diametre, I.D. = Inside Diametre


VI - 33


Tabel 6.4 Ukuran wireline core barrel seri Q/Q-3 (dari Australian Drilling Industry, 1996) Ukuran

Diamater lubang mm (inci)

AQ BQ BQ-3 NQ NQ-3 HQ HQ-3

48,0 59,9 59,9 75,7 75,7 96,0 96,0

(1 (2 (2 (2 (2 (3 (3

57/64) 23/64) 23/64) 63/64) 63/64) 25/32) 25/32)

Diameter inti mm (inci) 27,0 (1 1/16) 35,4 (1 7/16) 33,5 (1 5/16) 47,6 (1 7/8) 45,1 (1 25/32) 63,5 (2 ½) 61,1 (2 13/32)

6.4.4 Sampling dan informasi dari pemboran Informasi dari lubang bor dapat diperoleh dari beberapa sumber : batuan, inti bor atau sludge, geofisika bawah permukaan; dan informasi dari hasil pemboran. Pada bagian ini akan lebih ditekankan pada pengamatan geologi. a. Pemboran inti (c o r i n g ) Core recovery (CR) atau perolehan inti sangat penting, biasanya dinyatakan dalam persen volume. Jika CR kurang dari 85–90% maka inti bor tersebut masih diragukan nilainya, hal ini berarti terjadi loss selama pemboran dan inti bor tersebut tidak menunjukkan conto yang sebenarnya. Logging (pengamatan) inti bor biasanya dilakukan di samping lokasi bor untuk menentukan apakah pemboran dilanjutkan atau dihentikan. Beberapa organisasi memiliki prosedur standar dalam logging inti bor dan terminologi standar untuk mendeskripsikan sifat geologi. Logging awal pada lokasi bor biasanya dilengkapi dengan hasil analisis inti bor. Dari logging awal ini biasanya diperoleh data tentang gambaran umum struktur (rekahan dan orientasi) juga litologi (warna, tekstur, mineralogi, alterasi dan nama batuan) serta core recovery. Deskripsi harus dilakukan secara sistematis menyangkut kualitas dan kuantitasnya. Inti bor biasanya disimpan dalam boks kayu, plastik atau logam yang dapat memudahkan orang memindahkannya. Inti bor dikumpulkan untuk berbagai tujuan, bukan untuk sekedar deskripsi geologi saja biasanya di gunakan juga untuk analisis metalurgi dan assay. Untuk kedua tujuan tersebut inti bor biasanya dibagi dalam dua bagian dengan gergaji intan, setengah untuk assay dan investigasi lain, setengahnya lagi disimpan dalam core box untuk tujuan lain. Potongan batuan dari sludge dapat dikumpulkan selama pemboran; keduanya menggambarkan batuan yang dipotong oleh mata bor intan. Pemboran dengan


VI - 34


menggunakan sirkulasi udara pada lubang dangkal biasanya menghasilkan cutting atau sludge yang sangat cepat ke permukaan. Namun demikian dengan pemboran inti sirkulasi air untuk lubang yang dalam sering terjadi cutting lambat naik ke permukaan, hal ini dapat dilihat bahwa untuk kedalaman 1000 m cutting dapat diambil dalam waktu 20–30 menit ke permukaan sehingga biasanya sludge yang dianalisis dahulu selama pemboran. b. Pemboran n o n - c o r r i n g Dalam pemboran non-coring kepingan (chips) batuan dapat diperoleh pada selang 1–2 m dalam keadaan kering dan dikumpulkan pada sisi lokasi bor, setelah dicuci conto tersebut lebih mudah untuk dianalisis secara mikroskopi. Conto tersebut dapat juga didulang untuk memperoleh mineral berat dan kemudian diberi perekat dan disusun sesuai interval untuk memberikan gambaran lubang bor tersebut.

c. Kombinasi c o r e dan s l u d g e Core adalah inti bor yang ditampung dalam core barrel dimana ukuran inti sangat tergantung dengan ukuran mata bor. Sedangkan sludge adalah hancuran batuan yang diangkat (terbawa) oleh fluida bor, dan biasanya sludge ditampung dalam sludge tank . Gambar 6.21 menunjukkan sketsa pendefinisian antara core dan sludge.

e g d u l S

100 - i

0 0 1 e r o C

i

Gambar 6.21 Sketsa pendifinisian core dan sludge Dalam pengambilan conto dari inti bor (core recovery), harus diperhatikan reabilitas dari conto. Seperti terlihat pada Gambar 6.22, conto 1, 2, dan 3 harus dipisahkan, karena segmen conto dipisahkan oleh bagian yang hancur (conto 2).


VI - 35


1

2

3

Gambar 6.22 Reabilitas sample (conto)

Berikut ini dapat dilihat beberapa rumus yang dapat digunakan dalam penentuan kadar sampling dengan penggabungan core dan sludge. Rumus Long Year :

k

(C x vol.C)  (S x vol.S) vol.C  vol.S

Rumus Proportional Weight :

k

(C x Weight. C)  (S x Weight. S) Weight.C  Weight.S

Direct Proportion Core :

k

(C x Weight. C)  (S x Weight. S) Weight.C  Weight.S

Rumus I2 :

 i2   i2    S.100   100 .C 100    k   100

Jika sludge recovery > 100%, maka :



(C x Weight C)   k 

100

 Sludge Re c.

( Weight C 



x Weight S teoritis x Assay S

100 Sludge Re c.



x Weight S teoritis )


VI - 36


6.5

Interpretasi dan Kompilasi Data

Interpretasi dan kompilasi data hasil eksplorasi langsung secara umum dapat berupa petapeta atau penampang (profil). Hasil kompilasi data pemetaan geologi atau alterasi tentu saja berupa peta penyebaran batuan/struktur atau alterasi, serta penampang geologi/struktur atau alterasi (lihat contoh Gambar 6.23). Sementara kompilasi data tracing float berupa peta penyebaran mineralisasi yang mengarah ke sumber primernya. Data-data dari uji sumuran dan paritan umumnya digunakan untuk melengkapi data penyebaran singkapan, misalnya pada endapan batubara. Sedangkan dari kompilasi data bawah permukaan hasil pemboran dapat dibuat penampang melintang untuk menggambarkan penyebaran dan model suatu endapan atau badan bijih, baik model 2-D maupun 3-D. Sebagai contoh interpretasi dan kompilasi data pemboran ditunjukkan pada Gambar 6.24 berupa model blok dan Gambar 6.25 berupa diagram Fence. Dari kedua gambar tersebut terlihat dengan jelas pola dan arah penyebaran suatu endapan bahan galian.

Gambar 6.23 Penampang melintang diagramatik dari potongan jalan raya di Kentucky timur menunjukkan zona urutan transisi yang terbentuk antara lingkungan dataran bawah dan atas hasil interpretasi observasi singkapan (Peters, 1978)


VI - 37


Gambar 6.24 Diagram blok yang menunjukkan kenampakan 3D dari beberapa perlapisan batubara di daerah Alaska. Beberapa lubang bor menjadi kontrol struktur dan stratigrafi (Peters, 1978)

Gambar 6.25 Diagram Fence yang menunjukkan korelasi dan ketebalan seam batubara utama di Campbell County, Wyoming ( Peters, 1978)


VI - 38


BAB VII DESAIN DAN PERENCANAAN EKSPLORASI

Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, pekerjaan eksplorasi dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan data mengenai endapan (bentuk, penyebaran, letak, posisi, kadar/kualitas, jumlah endapan, serta kondisi-kondisi geologi). Pekerjaan eksplorasi ini harus telah selesai dilakukan sebelum memasuki tahapan perencanaan penambangan. Pentahapan-pentahapan kegiatan dalam suatu industri pertambangan (mulai dari eksplorasi, penambangan, s/d pengolahan) perlu dilakukan dan sebaiknya saling berkesinambungan, karena industri pengelolaan pertambangan ini mempunyai sifat-sifat, antara lain :  mempunyai resiko tinggi,  memerlukan modal yang besar,  

teknologi yang tidak sederhana, serta memerlukan pengelolaan yang baik.

Sifat-sifat tersebut muncul akibat faktor-faktor kondisi endapan dan lingkungan, antara lain :  adanya ketidakpastian mengenai pengetahuan cadangan bahan tambangnya, baik mengenai jumlah kadar atau kualitas, bentuk, serta letak dan posisi endapan,  kondisi-kondisi geologi (sifat batuan, struktur, dan air tanah) endapan dan daerah sekitarnya,  umumnya terletak pada daerah yang jauh dan relatif terpencil. Secara umum aliran kegiatan industri pertambangan dimulai dengan tahapan prospeksi yang kemudian dilanjutkan dengan eksplorasi. Tahapan ini mempunyai resiko yang sangat tinggi (high risk ), karena berhubungan dengan resiko geologi. Pada saat memasuki tahapan pre-studi kelayakan (prefeasibility study) sampai dengan tahapan studi kelayakan (feasibility study), resiko kegagalan mulai diperkecil. Kegiatan eksplorasi menurut UU No. 11 tahun 1967 berupa penyelidikan geologi pertambangan, yang berarti suatu penerapan ilmu geologi terhadap operasi penambangan. Dasar suatu operasi penambangan ialah kepastian geologi dan ekonomi

Perencanaan Eksplorasi :

VII - 1


tentang adanya suatu kuantitas (tonase atau volume) bahan galian, yang disebut sebagai cadangan. Kepastian dari segi ilmu geologi itu antara lain berkenaan dengan :  keanekaragaman mineral yang ada dalam bahan galian, g alian,  

perubahan kandungan mineral bijih akibat struktur atau lingkungan geologi, dan kemungkinan geologinya adanya sejumlah cadangan lain di tempat sekitar letakan yang sudah diketahui.

Sedangkan kepastian ekonomi, yang datanya berdampak terhadap ongkos penambangan, ditentukan antara antara lain oleh dimensi-dimensi letakan bahan galian dipermukaan maupun bawah-permukaan, variasi kuantitas terhadap kualitas, keanekaragaman sifat teknis batuan dan sifat aliran air-tanah, serta daya dukung batuan terhadap li mbah. Komoditas sumberdaya alam umumnya dan khususnya komoditas sumberdaya mineral, merupakan barang nyata yang dapat memenuhi segera permintaan pasar dan dapat diukur dengan nilai uang. Sedangkan cadangan bijih atau mineral belum merupakan barang nyata, meskipun informasi cadangan dalam prakteknya dapat diperdagangkan, dan tidak termasuk komoditas sumberdaya mineral. Sesudah sumberdaya mineral diambil dari kedudukan alaminya, maka ia menjadi komoditas sumberdaya mineral. Contoh komoditas sumberdaya mineral misalnya ialah logam aluminium, batubara bersih yang telah ditambang. Dalam pelaksanaannya, eksplorasi seperti disebut dalam UU tahun 1967 didahului oleh adanya suatu kegiatan yang disebut sebagai Penyelidikan Umum. Umum. Penyelidikan umum ini disebutkan disebutkan sebagai sebagai penyelidikan penyelidikan secara secara geologi umum umum atau geofisik geofisika, a, di daratan, perairan, dan dari udara, segala sesuatu dengan maksud untuk membuat peta geologi umum atau menetapkan tanda-tanda adanya bahan galian pada umumnya. Adanya letakan bahan galian yang ditetapkan ditetapkan pada penyelidikan umum lebih lanjut lanjut diteliti secara seksama pada tahap eksplorasi. Istilah penyelidikan umum dalam UU tahun 1967 sama artinya dengan Prospeksi Mineral. Mineral. Prospek dalam bidang pertambangan berarti sesuatu yang memberi harapan yang dapat bermanfaat bagi manusia. Secara fisik prospek ini umumnya merupakan sebagian dari letakan bahan galian, misalnya mineralisasi yang muncul di permukaan bumi atau yang terdapat di bawah permukaan pada batas daerah yang sedang ditambang. Keseluruhan bagian dari letakan bahan galian belum diketahui dengan pasti karena belum diselidiki dengan lebih teliti. Itu sebabnya pada suatu prospek masih harus dilakukan penyelidikan lagi dan ini berlangsung pada tahap eksplorasi.


VII - 2


Eksplorasi mineral itu tidak hanya berupa kegiatan sesudah penyelidikan umum itu secara positif menemukan tanda-tanda adanya letakan bahan galian, tetapi pengertian eksplorasi itu merujuk kepada seluruh urutan golongan besar pekerjaan yang terdiri d ari : 

peninjauan (reconnaissance (reconnaissance atau prospeksi atau penyelidikan umum) dengan tujuan mencari prospek,



penilaian ekonomi prospek yang telah diketemukan, dan tugas-tugas menetapkan bijih tambahan di suatu tambang.



Di Indonesia sendiri nama-mana dinas atau divisi suatu organisasi perusahaan, lembaga pemerin pemerintah tahan an serta serta pene penelit litian ian mema memakai kai isti istilah lah eksplo eksploras rasii untuk untuk kegiat kegiatann annya ya yang yang mencakup mulai dari mencari prospek p rospek sampai menentukan besarnya cadangan mineral. Sebaliknya ada beberapa negara, misalnya Perancis dan Uni Soviet (sebelum negara ini bubar) yang menggunakan istilah eksplorasi untuk kegiatan mencari mineralisasi dan prospeksi untuk kegiatan penilaian ekonomi suatu prospek (Tilton, 1988). Selanjutnya istilah eksplorasi mineral yang dipakai dalam buku ini berarti keseluruhan urutan kegiatan mulai mencari mencari letak minerali mineralisasi sasi sampai sampai menentuk menentukan an cadangan cadangan insitu insitu hasil temuan temuan mineralisasi. Selanjutnya istilah eksplorasi mineral yang dipakai dalam buku ini berarti keseluruhan urutan kegiatan mulai dari mencari letak mineralisasi sampai menentukan cadangan insitunya.

7.1

Pent Pentah ahap apan an Dalam Dalam Pere Perenc ncan anaa aan n Keg Kegia iatan tan Ekspl Eksplor oras asii

7.1.1 7.1.1 Tahap Tahap eksplo eksploras rasii pend pendahu ahuluan luan Dalam tahap eksplorasi pendahuluan ini tingkat ketelitian yang diperlukan masih kecil sehingga peta-peta yang digunakan dalam eksplorasi pendahuluan juga mempunyai skala yang relatif relatif kecil, yaitu yaitu 1 : 50.000 50.000 sampai 1 : 25.000. Adapun Adapun langkah-lang langkah-langkah kah yang dilakukan pada tahap ini adalah : A.

Studi literatur

Dalam tahap ini, sebelum memilih lokasi-lokasi eksplorasi dilakukan studi terhadap data dan peta-peta yang sudah ada (dari survei-survei terdahulu), catatan-catatan lama, laporan-laporan temuan dll, lalu dipilih daerah yang akan disurvei. Setelah pemilihan lokasi ditentukan langkah berikutnya, studi faktor-faktor geologi regional dan provinsi metalografi dari peta geologi regional sangat penting untuk memilih daerah eksplorasi, karena pembentukan endapan bahan galian dipengaruhi dan tergantung pada proses-proses geologi yang pernah terjadi, dan tanda-tandanya dapat dilihat di lapangan.


VII - 3


B.

Survei dan pemetaan

Jika peta dasar (peta topografi) dari daerah eksplorasi sudah tersedia, maka survei dan pemetaan singkapan (outcrop (outcrop)) atau gejala geologi lainnya sudah dapat dimulai (peta topografi skala 1 : 50.000 atau 1 : 25.000). Tetapi jika belum ada, maka perlu dilakukan pemetaan topografi lebih dahulu. Kalau di daerah tersebut sudah ada peta geologi, maka hal ini sangat menguntungkan, karena survei bisa langsung ditujukan untuk mencari tanda-tanda endapan yang dicari (singkapan), melengkapi peta geologi dan mengambil conto dari singkapan-singkapan yang penting. Selain singkapan-singkapan batuan pembawa bahan galian atau batubara (sasaran langsung), yang perlu juga diperhatikan adalah perubahan/batas batuan, orientasi lapisan batuan sedimen (jurus dan kemiringan), orientasi sesar dan tanda-tanda lainnya. Hal-hal penting tersebut harus diplot pada peta dasar dengan bantuan alat-alat seperti kompas geologi, inklinometer, altimeter, serta tanda-tanda alami seperti bukit, lembah, belokan sungai, jalan, kampung, dll. Dengan demikian peta geologi dapat dilengkapi atau dibuat baru (peta singkapan). Tanda-tanda yang sudah diplot pada peta tersebut kemudian digabungkan dan dibuat penampang tegak atau model penyebarannya (model geologi). Dengan model geologi hepatitik tersebut kemudian dirancang pengambilan pengambilan conto dengan cara acak, pembuatan sumur uji (test (test pit), pit), pembuatan paritan (trenching (trenching), ), dan jika diperlukan dilakukan pemboran. Lokasi-lokasi tersebut kemudian harus diplot dengan tepat di peta (dengan bantuan alat ukur, teodolit, BTM, dll.). Dari kegiatan ini akan dihasilkan model geologi, model penyebaran endapan, gambaran mengenai cadangan geologi, kadar awal, dll. dipakai untuk menetapkan apakah daerah survei yang bersangkutan memberikan harapan baik (prospek) atau tidak. Kalau daerah tersebut mempunyai prospek yang baik maka dapat diteruskan dengan tahap eksplorasi selanjutnya.

7.1.2 7.1.2 Taha Tahap p eksp eksplo lora rasi si detai detaill Setelah tahapan eksplorasi pendahuluan diketahui bahwa cadangan yang ada mempunyai prospek yang baik, maka diteruskan dengan tahap eksplorasi detail. Kegiatan utama dalam tahap ini adalah sampling dengan jarak yang lebih dekat (rapat), yaitu dengan memperbanyak sumur uji atau lubang bor untuk dapat mendapatkan mendapatkan data-data yang lebih teliti mengenai penyebaran dan ketebalan cadangan (volume cadangan), penyebaran kadar/kualitas secara mendatar maupun tegak.


VII - 4


Dari sampling yang rapat tersebut dihasilkan cadangan terhitung dengan klasifikasi terukur, dengan kesalahan yang kecil (<20%), sehingga dengan demikian perencanaan tambang yang dibuat menjadi lebih teliti dan resiko dapat dihindarkan. Pengetahuan atau data yang lebih akurat mengenai kedalaman, ketebalan, kemiringan, dan penyebaran cadangan secara 3-Dimensi (panjang-lebar-tebal) serta data mengenai kekuatan batuan sampling, kondisi air tanah, dan penyebaran struktur (kalau ada) akan sangat memudahkan perencanaan kemajuan tambang, lebar/ukuran bahwa bukaan atau kemiringan lereng tambang. Juga penting untuk merencanakan produksi bulanan/tahunan dan pemilihan peralatan tambang maupun prioritas bantu lainnya.

7.1.3 Studi kelayakan Pada tahap ini dibuat rencana peoduksi, rencana kemajuan tambang, metode penambangan, perencanaan peralatan dan rencana investasi tambang. Dengan melakukan analisis ekonomi berdasarkan model, biaya produksi penjualan dan pemasaran maka dapatlah diketahui apakah cadangan bahan galian yang bersangkutan dapat ditambang dengan menguntungkan atau tidak.

7.2

Hal-hal yang Perlu Diperhatikan Dalam Kegiatan Eksplorasi

7.2.1 Tujuan eksplorasi Tujuan kegiatan ekpslorasi antara lain untuk mengetahui :  Melokalisasi suatu endapan bahan galian : 

eksplorasi pendahuluan/prospeksi dan

  

eksplorasi detail. Endapan/bijih yang dicari : sulfida, timah, bauksit, nikel, emas/perak, minyak/gas bumi, endapan golongan C, dll. Sifat tanah dan batuan : 

untuk penambangan,



untuk konstruksi,



dll.

7.2.2 Studi Kepustakaan


VII - 5


Studi kepustakaan dilakukan untuk mendapatkan data-data tentang :  Peta dasar sudah tersedia/belum.  Peta geologi/topografi (satelit, udara, darat). 

Analisis regional : 

Sejarah,



struktur/tektonik, dan

 

morfologi. Laporan-laporan penyelidikan terdahulu. Teori-teori dan metode-metode lapangan yang ada.



Geografi :





kesampaian daerah (desa/kota terdekat, transportasi),



iklim/musim (cuaca, curah hujan/banjir),



sifat angin, keadaan laut, gelombang, dll.,



tumbuhan, binatang, dan

 



komunikasi. Sosial budaya dan adat istiadat : 

sifat penduduk,



kebiasaan,



pengetahuan/pendidikan,



mata pencaharian, dll.

Hukum : 

pemilikan tanah,



ganti rugi, dan



perizinan.

7.2.3 Pemilihan metode Metode eksplorasi yang digunakan umumnya dikelompokkan menjadi tiga, yaitu :  Cara tidak langsung : 

geofisika dan

 



geokimia. Cara langsung : 

pemetaan langsung dan



pemboran.

Gabungan cara langsung dan tak langsung.


VII - 6


7.2.4 Pemilihan alat Pemilihan alat tergantung pada hal-hal berikut :   

metode yang dipilih, keadaan lapangan, waktu,



alat yang tersedia, biaya, dan



ketelitian yang diinginkan.



7.2.5 Pemilihan anggota tim/tenaga ahli Suatu tim kegiatan eksplorasi umumnya terdiri dari :  ahli geologi,     

ahli geofisika, ahli geologi tambang, ahli geokimia, operator alat, dll.

7.2.6 Rencana biaya Rencana biaya harus dipertimbangkan secara matang karena berkaitan dengan nilai investisasi yang dilakukan, dan umumnya meliputi biaya pembukaan lahan untuk base camp, persiapan sarana dan prasarana (peralatan), biaya operasional selama survei, renumerasi (penggajian), akomodasi dan kebutuhan logistik, serta pajak.

7.2.7 Pemilihan waktu yang tepat Waktu kegiatan juga harus ditentukan secara tepat, misalnya disesuaikan dengan kondisi iklim setempat serta trend kondisi politik, ekonomi atau investasi saat itu. Tidak akan memungkinkan dilakukan suatu kegiatan eksplorasi di suatu daerah yang sedang berkecamuk perang atau terdapat gangguan keamanan.

7.2.8 Penyiapan peralatan/perbekalan


VII - 7




peta dasar,



alat surveying /ukur atau GPS (Global Positioning System), alat kerja :





alat geofisika,



kompas,



alat sampling,



meteran,



palu,



kantong contoh,



altimeter,



geochemical kit,



dll.

    

alat bor, alat tulis,

alat komunikasi, keperluan sehari-hari (makan-tidur-mandi, dll.), dan obat-obatan/P3K.

Setelah sampai di lapangan (lokasi), maka hal-hal yang harus diperhatikan (disiapkan) adalah :  membuat base camp,  mencek peralatan/perbekalan,

7.3



melakukan quick survey di daerah penyelidikan, untuk menentukan langkahlangkah yang lebih lanjut, serta



melakukan evaluasi rencana dan perubahan-perubahan sesuai dengan keadaan sebenarnya (bila perlu).

Pemilihan Metode Eksplorasi

Dalam pemilihan metode-metode yang akan digunakan, harus disesuaikan dengan jenis endapan yang akan dicari. Adapun pekerjaan-pekerjaan yang dilakukan pada masingmasing tahapan eksplorasi serta pemilihan metode dapat digambarkan secara umum seperti terlihat pada Tabel 7.1.

Tabel 7.1 Tahapan eksplorasi dan metode yang digunakan sesuai dengan endapan mineral yang dicari


VII - 8


Tahapan

Metode

Jenis endapan mineral

Pendahuluan

Citra landsat Sintesis regional

semua semua

Survei Tinjau (Reconnaissance)

Prospeksi umum

Prospeksi detail (Eksplorasi pendahuluan)

Eksplorasi detail

7.4

semua logam dasar semua misalnya batubara logam dasar mineral berat

Foto udara Aeromagnetik Pemetaan geologi Pengukuran penampang stratigrafi Stream sediment sampling Pendulangan

semua logam dasar mineral berat non-metalik singenetik logam dasar tertentu semua

Pemetaan geologi Stream sediment sampling Pendulangan Gaya berat Seismik Magnetik Rock sampling Pemetaan geologi Uji sumuran Geolistrik (tahanan jenis, IP, SP, dll.) Seismik refraksi/refleksi Detail magnetik Soil sampling (geokimia) Rock sampling (geokimia) Rock sampling (petrografi, alterasi) Pengambilan conto sistematik dengan: pemboran inti, sumur uji atau dengan logging geofisika

semua semua logam dasar singenetik logam dasar tertentu logam dasar semua logam dasar, dll. semua

Perencanaan Program Eksplorasi

Agar eksplorasi dapat dilaksanakan dengan efisien, ekonomis, dan tepat sasaran, maka diperlukan perencanaan berdasarkan prinsip-prinsip dan konsep-konsep dasar eksplorasi sebelum program eksplorasi tersebut dilaksanakan. Prinsip-prinsip (konsep) dasar eksplorasi tersebut antara lain :  Target eksplorasi 

jenis bahan galian (spesifikasi kualitas) dan

 

pencarian model-model geologi yang sesuai. Pemodelan eksplorasi 

menggunakan model geologi regional untuk pemilihan daerah target eksplorasi,


VII - 9




menentukan model geologi lokal berdasarkan keadaan lapangan, dan mendiskripsikan petunjuk-petunjuk geologi yang akan dimanfaatkan, serta



penentuan metode-metode eksplorasi yang akan dilaksanakan sesuai dengan petunjuk geologi yang diperoleh.

Selain itu, perencanaan program eksplorasi tersebut harus memenuhi kaidah-kaidah dasar ekonomis dan perancangan (desain) yaitu : 

Efektif ; penggunaan alat, individu, dan metode harus sesuai dengan keadaan geologi endapan yang dicari.

Efisien ; dengan menggunakan prinsip dasar ekonomi, yaitu dengan biaya serendah-rendahnya untuk memperoleh hasil yang sebesar-besarnya.  Cost-beneficial ; hasil yang diperoleh dapat dianggunkan (bankable). 

Model geologi regional dapat dipelajari melalui salah satu konsep genesa bahan galian yaitu Mendala Metalogenik, yaitu yang berkenaan dengan batuan sumber atau asosiasi batuan, proses-proses geologi (tektonik, sedimentasi), serta waktu terbentuknya suatu endapan bahan galian. Beberapa contoh kegiatan perencanaan eksplorasi : 1. Rencana pemetaan, mencakup ;  perencanaan lintasan, perencanaan tenaga pendukung, yang didasarkan pada keadaan geologi regional. Rencana survei geofisika dan geokimia, mencakup ;  perencanaan lintasan,  perencanaan jarak/interval pengambilan data (sampling/record data), yang didasarkan pada keadaan umum model badan bijih. Perencanaan sampling melalui pembuatan paritan uji, sumuran uji, pemboran eksplorasi, yang mencakup :  jumlah paritan uji, sumuran uji, titik pemboran eksplorasi, 

2.

3.

  

interval/spasi antar paritan (lokasi), kedalaman/panjang sumuran/paritan, kedalaman lubang bor, keamanan (kerja dan lingkungan),

interval/metode sampling, dan  tenaga kerja yang didasarkan pada proyeksi/interpretasi dari penyebaran singkapan endapan di permukaan. Perencanaan pemboran inti, meliputi : 

4.

 

target tubuh bijih yang akan ditembus, lokasi (berpengaruh pada kesampaian ke titik bor dan pemindahan (moving) alat),


VII - 10


     

kondisi lokasi (berpengaruh pada sumber air, keamanan), kedalaman masing-masing lubang, jenis alat yang akan digunakan, termasuk spesifikasi, jumlah tenaga kerja, alat transportasi, dan jumlah (panjang) core box.

Sedapat mungkin, pada masing-masing perencanaan tersebut telah mengikutkan jumlah/besar anggaran yang dibutuhkan. Selain itu, prinsip dasar dalam penentuan jarak sedapat mungkin telah memenuhi beberapa faktor lain, seperti :  Grid density (interval/jarak) antar titik observasi. Semakin detail pekerjaan maka grid density semakin kecil (interval/jarak) semakin rapat.  Persyaratan pengelompokan hasil perhitungan cadangan/endapan. Contoh pada batubara ; syarat jarak untuk klasifikasi terukur ( measured)  400 m antar titik observasi. Setiap tahapan/proses eksplorasi harus dapat memenuhi strategi pengelolaan suatu proyek/pekerjaan eksplorasi, antara lain :  memperkecil resiko kerugian, 

memungkinkan penghentian kegiatan sebelum meningkat pada tahapan selanjutnya jika dinilai hasil yang diperoleh tidak menguntungkan ,



setiap tahapan dapat melokalisir (menambah/mengurangi) daerah target sehingga probabilitas memperoleh keuntungan lebih besar, dan memungkinkan penganggaran biaya eksplorasi per setiap tahapan untuk membantu dalam pengambilan keputusan.



7.5

Pengelolaan Kegiatan Eksplorasi

Secara umum, suatu manajemen kegiatan eksplorasi telah meliputi beberapa hal berikut, antara lain :  Jenis kegiatan.  Operasi lapangan.  Layanan pendukung.  Layanan teknis, logistik, dan administrasi.  Koordinasi, komunikasi, dan pengawasan.  

Analisis dan integrasi data hasil eksplorasi. Pengambilan keputusan.


VII - 11


Teori manajemen dapat diterapkan dalam kegiatan eksplorasi. Secara umum, dalam suatu program penentuan yang mengarah ke eksplorasi harus dimulai dengan hipotesa pekerjaan, yang merupakan rencana ulang pemilihan fakta-fakta dari beberapa observasi dan intepretasi dengan spekulasi dari pengeluaran. Syarat untuk perumusan hipotesis dari suatu penemuan (dalam hal ini endapan bahan galian) adalah sebagai berikut :  

pengetahuan staf (pekerja) yang baik tentang keadaan/kontrol geologi suatu endapan, mempunyai wawasan dan imajinasi,



mempunyai bakat intuisi, mempunyai keberanian, mempunyai keyakinan tentang penilaian hipotesis,



kemampuan untuk berdiri sendiri.

 

Untuk mencapai kesuksesan dalam eksplorasi, maka urutan-urutan diperhatikan oleh seorang (badan) pengelola eksplorasi antara lain :      

7.6

yang

perlu

penentuan tujuan jangka panjang yang realistik dan tidak bersifat subjektif, pendelegasian tanggung jawab pada masing-masing individu/tim, penciptaan suasana kerja yang produktif sehingga mampu merangsang munculnya inovasi-inovasi dan penemuan-penemuan baru, pemastian adanya komunikasi yang baik, baik dari pusat kelapangan, atau dalam satu kerja tim lapangan, penekanan dan proporsi yang baik dalam pengelolaan sumberdaya (manusia, uang, dan waktu), membiasakan dalam peninjauan kembali keputusan memutuskan/membuat keputusan akhir (final decission).

sebelum

Penyusunan Laporan Eksplorasi

Berdasarkan Keputusan Direktur Jenderal Pertambangan Umum No. 54.K/201/DDJP/1997 Tanggal 31 Maret 1997, maka kerangka laporan hasil eksplorasi dapat dibedakan menjadi 2 (dua), yaitu Laporan Penyelidikan Umum dan Laporan Eksplorasi.

A. Kerangka Laporan Penyelidikan Umum Untuk tahapan penyelidikan umum, kerangka laporan adalah sebagai b erikut :


VII - 12


KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR PETA DAFTAR LAMPIRAN BAB I.

PENDAHULUAN 1. Maksud dan tujuan penyelidikan 2. Anggota tim penyelidikan 3. Penyelidikan yang pernah dilakukan sebelumnya

BAB II. KEADAAN UMUM DAERAH PENYELIDIKAN 1. Kesampaian dan sarana hubungan 2. Keadaan lingkungan daerah penyelidikan (penduduk, iklim, topografi, vegetasi, dan tataguna lahan) 3. Geologi Regional BAB III. KEGIATAN PENYELIDIKAN 1. Cara dan jadwal penyelidikan 2. Tahapan penyelidikan (sesuai dengan kegiatan yang dilakukan) a. Studi literatur b. Pemetaan (topografi, geologi, dan singkapan) c. Geokimia (sistim, kerapatan, luas, lokasi) bilamana dilakukan d. Geofisika (metode, kerapatan, luas, lokasi) bilamana dilakukan e. Pemboran, sumur uji, parit uji (lokasi, kedalaman) f. Pengambilan contoh (sistem, jenis, lokasi) g. Analisa contoh (laporan hasil analisa contoh agar dilampirkan foto kopi laboratorium tempat menganalisa contoh tersebut) BAB IV. HASIL PENYELIDIKAN 1. Geologi daerah penyelidikan 2. Keadaan endapan/mineralisasi 3. Kadar, kualitas, dan penyebaran 4. Daerah prospek (lokasi, luas) BAB V.

SIMPULAN (secara singkat) 1. Keadaan geologi yang penting 2. Keadaan endapan bahan galian (kadar dan penyebaran) 3. Daerah yang memiliki prospek.


VII - 13


LAMPIRAN 1. Peta lokasi/situasi 2. Peta geologi lintasan dan singkapan (minimal skala 1 : 25.000) 3. Peta kegiatan penyelidikan umum (minimal skala 1 : 10.000), termasuk lokasi sumur uji, parit uji, pengambilan contoh 4. Peta anomali geokimia (minimal skala 1 : 10.000) untuk bahan galian logam 5. Peta anomali geofisika (minimal skala 1 : 10.000) bilamana dilakukan 6. Peta penyebaran bahan galian dan daerah prospek (minimal skala 1 : 10.000), 7. Peta wilayah rencana peningkatan Kuasa Pertambangan 8. Penampang sumur uji, parit uji, penampang bor

B. Kerangka Laporan Eksplorasi Untuk tahapan eksplorasi, kerangka laporan kegiatan eksplorasi adalah sebagai b erikut : KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR PETA DAFTAR LAMPIRAN BAB I.

PENDAHULUAN 1. Maksud dan tujuan penyelidikan 2. Perizinan 3. Sejarah penyelidikan

BAB II. GEOGRAFI DAN KEADAAN GEOLOGI 1. Geografi daerah penyelidikan a. Lokasi dan kesampaian daerah b. Keadaan daerah penyelidikan (penduduk, iklim/curah hujan, vegetasi, tata guna lahan, dan Rencana Umum Tata Ruang Daerah c. Morfologi daerah peyelidikan 2. Geologi regional BAB III. KEGIATAN EKSPLORASI 1. Metode penyelidikan (uraikan alasan pemilihan metode penyelidikan) 2. Tahapan penyelidikan 3. Uraian pekerjaan yang dilakukan a. Pemetaan batas Kuasa Pertambangan, situasi, topografi (skala, luas) b. Pemetaan geologi (skala, luas)


VII - 14


c. d. e. f. g. h.

Geokimia (sistem, kerapatan, luas, lokasi) untuk bahan logam Geofisika (metode, kerapatan, luas, lokasi) bilamana dilakukan Pemboran (peralatan yang digunakan, pola pemboran, lokasi, kedalaman) Parit uji, sumur uji (jumlah, lokasi, kedalaman) Pembuatan terowongan (lokasi, panjang, kedalaman) Pengambilan contoh (uraikan cara pengambilan, cara preparasi, jumlah dan lokasi contoh diplot di peta) i. Analisis contoh (metode, alat, dan tempat/laboratorium analisa) BAB IV. HASIL EKSPLORASI 1. Geologi daerah penyelidikan 2. Keadaan endapan/mineralisasi (bahan galian utama dan mineral pengikut, serta bahan galian lainnya yang ditemukan) a. Penyebaran b. Kadar/kualitas c. Perhitungan cadangan : - Dasar/cara perhitungan cadangan - Klasifikasi cadangan terukur (proved), terunjuk (probable), dan tereka (posible) - Besarnya jumlah cadangan BAB V.

SIMPULAN (antara lain memuat) : 1. Keadaan lingkungan daerah penyebaran endapan sekitarnya 2. Keadaan geologi yang penting dan keadaan batuan 3. Keadaan endapan (kadar, penyebaran, cadangan, tanah penutup, dan lainlain)

LAMPIRAN (disesuaikan dengan jenis bahan galian) 1. Peta lokasi/situasi 2. Peta topografi (skala 1 : 500 - 2000) 3. Peta kajian eksplorasi (skala 1 : 2000 – 10.000) meliputi lokasi singkapan, sumur uji, parit uji, pemboran dan pengambilan contoh 4. Peta geologi daerah (skala 1 : 500 – 2000) 5. Peta penyebaran bahan galian (skala 1 : 500 – 2000) 6. Peta perhitungan cadangan (skala 1 : 500 – 2000) 7. Peta penyebaran kadar (skala 1 : 500 – 2000) 8. Peta isopach tanah penutup (skala 1 : 500 – 2000) 9. Peta isopach bahan galian (skala 1 : 500 – 2000) 10. Peta struktur kontor (skala 1 : 500 – 2000) 11. Penampang geologi


VII - 15


12. 13. 14. 15. 16. 17.

Penampang sumur uji Penampang bor Penampang/sketsa singkapan Penampang perhitungan cadangan Foto copy hasil analisa contoh dari laboratorium Peta wilayah rencana peningkatan dan atau penciutan Kuasa Pertambangan


VII - 16


BAB VIII PENGUMPULAN DATA GEOTEKNIK DAN HIDROGEOLOGI

Pengumpulan data geoteknik dan hidrogeologi dilakukan dalam persiapan penambangan, umumnya mulai pada tahap pre-feasibility study. Data-data geoteknik dan hidrogeologi digunakan sebagai laporan di dalam tahap studi kelayakan, sekaligus sebagai dasar perancangan tambang.

8.1

Sifat-sifat Data Teknis Batuan

Geoteknik atau dikenal sebagai engineering geology merupakan bagian dari rekayasa sipil yang didasarkan pada pengetahuan yang terkumpul selama sejarah penambangan. Seorang ahli sipil yang merancang terowongan, jalan raya, bendungan atau yang lainnya memerlukan suatu estimasi bagaimana tanah dan batuan akan merespon tegangan, sehingga dalam hal ini penyelidikan geoteknik merupakan bagian dari uji lokasi dan merupakan dasar untuk pemilihan lokasi. Bagian dari ilmu geoteknik yang berhubungan dengan respon material alami terhadap gejala deformasi disebut dengan geomekanika. Dalam urutan kegiatan pertambangan, eksplorasi merupakan proses evaluasi teknis untuk mendapatkan model badan bijih. Model cadangan suatu badan bijih yang diinterpretasikan dari hasil eksplorasi langsung maupun tak langsung, sebelum ditentukan cara penambangannya apakah dengan open pit atau underground mining harus dianalisis secara geoteknik. Salah satu faktor yang mempengaruhi keputusan tersebut adalah ketidakselarasan struktur geologi. Pola-pola dari patahan, rekahan, dan bidang perlapisan mendominasi perilaku batuan dalam tambang terbuka karena terdapat gaya penahan yang kecil untuk mencegah terjadinya luncuran dan karena terdapat semacam gaya tekan ke atas dari permukaan air yang terdapat dalam rekahan. Dalam tambang bawah tanah pengaruh ketidakselarasan kurang dominan namun tetap harus diperhatikan. Permukaan patahan pada kedalaman tertentu merupakan tempat yang memiliki kohesi yang rendah dan berakumulasinya tegangan. Permukaan rekahan dan belahan merupakan bidang lemah dengan resistansi yang rendah untuk menahan

Pengumpulan Data Geoteknik-Hidrogeologi :

VIII - 1


tegangan, dan memiliki kecenderungan terbuka saat terganggu oleh aktivitas peledakan (blasting). Instrumentasi yang modern dalam mekanika batuan memberikan cara pengukuran yang lebih baik terhadap pengaruh kombinasi kekuatan batuan dan cacat struktur. Keuntungan khusus dari studi mekanika batuan modern adalah lokasi dan material dapat diuji lebih lanjut. Daerah kerja tambang dapat dirancang secara detail. Detail-line mapping dilakukan untuk menggambarkan proyeksi rekahan dan kontak yang orientasinya menyebar sepanjang singkapan atau suatu muka tambang. Gambar 8.1 adalah lembar data tipikal yang digunakan dalam metoda ini, menunjukkan jenis informasi yang dikumpulkan. Posisi rekahan yang dihasilkan dalam detail-line mapping diplot pada stereonet untuk dievaluasi. Pendekatan lainnya untuk studi struktur detail dalam pertambangan adalah fracture-set mapping yang dalam hal ini semua rekahan diukur dan dideskripsikan dalam beberapa area tambang kemudian dikelompokkan berdasarkan karakteristik tertentu. Kelompok tersebut dideskripsikan dan posisi individualnya diplot pada Schmidt net (equal-area net). Persentase terbesar tentang informasi struktur yang digunakan dalam perencanaan tambang berasal dari inti bor. Spasi rekahan, posisi relatif terhadap lubang bor, dan jenis pengisian rekahan harus dideskripsikan secermat mungkin. Dalam pengamatan inti bor untuk informasi struktur dikenal istilah RQD (rock-quality designation) yaitu persen inti bor yang diperoleh dan hanya dihitung untuk inti bor yang memiliki panjang 10 cm atau lebih. Klasifikasi kualitas berdasarkan RQD ditunjukkan pada Tabel 8.1.

Gambar 8.1 Lembar data untuk detail-line mapping terhadap rekahan dan kontak geologi pada tambang terbuka (Peters, 1978)


VIII - 2


Tabel 8.1 Klasifikasi kualitas batuan berdasarkan RQD (Peters, 1978) RQD (%) 0 - 25 25 - 50 50 - 75 75 - 90 90 - 100

Kualitas Sangat buruk Buruk Sedang Baik Baik sekali

Sebagai contoh : Jika total kemajuan pemboran 130 cm, total inti bor yang diperoleh 104 cm, maka perolehan inti bor (core recovery) adalah 104/130 = 80%. Jumlah panjang inti bor dengan panjang 10 cm atau lebih adalah 71,5 cm, sehingga besarnya RQD = 71,5/130 = 55% artinya kualitas batuan yang bersangkutan adalah sedang. Penyelidikan dengan seismik kadang-kadang digunakan untuk pengukuran secara tidak langsung terhadap “rock soundness”. Salah satu aplikasi khusus metoda seismik adalah untuk menentukan rippability yaitu suatu ukuran dimana batuan dan tanah dapat dipindahkan oleh bulldozer-ripper dan scraper tanpa peledakan. Tabel 8.2 memberikan penjelasan lebih detail mengenai informasi geologi yang digunakan dalam rock-slope engineering., yang menunjukkan apa saja yang diperlukan dalam merekam cacat struktur batuan. Tabel 8.2 Informasi geologi yang diperlukan untuk merekam cacat struktur dalam batuan (Peters, 1978) Informasi geoteknik 1. Peta lokasi atau rencana tambang. 2. Kedalaman di bawah datum referensi. 3. Kemiringan (dip). 4. Frekuensi atau spasi antar bidang ketidakselarasan yang berdekatan. 5. Kemenerusan atau perluasan bidang ketidakselarasan. 6. Lebar atau bukaan bidang ketidakselarasan. 7. Gouge atau pengisian antar muka bidang ketidakselarasan. 8. Kekasaran permukaan dari muka bidang ketidakselarasan. 9. Waviness atau lekukan permukaan bidang ketidakselarasan. 10. Deskripsi dan sifat-sifat batuan utuh diantara bidang ketidakselarasan.


VIII - 3


Berikut ini merupakan beberapa istilah dan pengertiannya berkaitan dengan pengujian geomekanika : 1. Tegangan (stress) adalah gaya yang bekerja tiap satuan luas permukaan. Simbolnya adalah  (baca: sigma) untuk tegangan normal dan  (baca: tau) untuk tegangan geser. 2. Regangan (strain) adalah respon yang diberikan oleh suatu material akibat dikenai tegangan. Simbolnya adalah  (baca: epsilon) yang menunjukkan deformasi (pemendekan atau pemanjangan) per satuan panjang mula-mula. 3. Kuat geser (shear strength) adalah besarnya tegangan atau beban pada saat material hancur dalam geserannya. 4. Modulus Young (E) adalah ukuran kekakuan yang merupakan suatu konstanta untuk setiap padatan yang klastik. Sering disebut modulus elastisitas yang merupakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan (E= /). 5. Rasio Poisson (, baca: nu) berkaitan dengan besarnya regangan normal transversal terhadap regangan normal longitudinal di bawah tegangan uniaksial. Nilainya berkisar

sekitar –0,2 dan persamaannya adalah

ν  

E ε y σ x

atau

ν  

E ε z σ x

.

Terdapat beberapa jenis kekuatan batuan, yaitu : 1. Kuat kompresif tak tertekan (uniaksial) yang diuji dengan suatu silinder atau prisma terhadap titik pecahnya. Gambar 8.2 menunjukkan jenis uji dan rekahan tipikal yang berkembang di atas bidang pecahnya. 2. Kuat tarik (tensile strength) ditentukan dengan uji Brazilian dimana suatu piringan ditekan sepanjang diameter atau dengan uji langsung yang meliputi tarikan sebenarnya atau bengkokan dari prisma batuan. 3. Kuat geser (shear strength) yang diuji secara langsung dalam suatu “shear box” atau diukur sebagai komponen pecahan kompresi. 4. Kuat geser kompresif triaksial yang diuji dengan penempatan dalam suatu silinder berselubung dimana batuan ditempatkan pada tempat yang diisi fluida, sehingga tekanan lateral maupun pembebanan aksial dapat diberikan (Gambar 8.3).


VIII - 4


Gambar 8.2 Diagram penampang dari uji uniaksial pada suatu silinder batuan (Peters, 1978)

Gambar 8.3 Diagram penampang dari uji geser kompresif triaksial pada suatu silinder batuan (Peters, 1978) Kekuatan batuan dapat diukur secara insitu (di lapangan) sebaik pengukuran di laboratorium. Regangan (deformasi) diukur di area tambang kemudian dihubungkan terhadap tegangan dengan berpedoman pada konstanta elastik dari laboratorium. Tegangan sebelum penambangan merupakan kondisi tegangan asli, sulit dihitung, tetapi merupakan parameter desain tambang yang penting. Tegangan tersebut umumnya diperkirakan dan diberi beberapa kuantifikasi dengan memasang sekelompok pengukur tegangan elektrik dalam “rosette” pada permukaan batuan, memindahkan batuan-batuan Pengumpulan Data Geoteknik-Hidrogeologi :

VIII - 5


yang berdekatan, dan mengukur respon tegangan sebenarnya yang dilepaskan. Kondisi tegangan yang berkembang selama penambangan merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam operasi tambang sebaik dalam perancangan tambang. Regangan yang dihasilkan dari pola tegangan baru diukur dari waktu ke waktu atau dimonitor secara menerus selama penambangan berlangsung. Hubungan tegangan-regangan merupakan dasar dari semua pekerjaan mekanika batuan. Istilah deskriptif untuk hubungan tersebut adalah brittle versus ductile dan elastik versus plastik. Hubungan yang dihasilkan dari uji statik (fungsi waktu) ditunjukkan pada Gambar 8.4, dimana F merupakan titik pecah dalam kompresi uniaksial tak tertekan. Garis A menunjukkan material elastik sempurna dimana = /E. Garis B menunjukkan material plastik sempurna yang tidak akan terdeformasi sampai tegangan sama dengan

; material

0

tersebut tidak akan mendukung beban yang yang lebih besar daripada 0. Garis lengkung C menunjukkan suatu material elastoplastik, sementara kurva D menunjukkan material ductile sempurna dimana regangan tidak sebanding terhadap tegangan.

Gambar 8.4 Diagram tegangan-regangan untuk menentukan perilaku deformasional batuan dari empat material yang ideal (Peters, 1978) Beberapa karakteristik kuat tekan dan kuat tarik yang telah diukur untuk beberapa jenis batuan yang umum ditunjukkan pada Tabel 8.3.


VIII - 6


Tabel 8.3 Kuat tekan uniaksial dan kuat tarik dari beberapa jenis batuan (Peters, 1978) Jenis batuan Batuan intrusif Granit Diorit Gabro Dolerit

Kuat tarik (kg/m2)

1000-2800 1800-3000 1500-3000 2000-3500

40-250 150-300 50-300 150-350

Batuan ekstrusif Riolit Dasit Andesit Basal Tufa vulkanik

800-1600 800-1600 400-3200 800-4200 50-600

50-90 30-80 50-110 60-300 5-45

Batuan sedimen Batupasir Batugamping Dolomit Serpih Batubara

200-1700 300-2500 800-2500 100-1000 50-500

40-250 50-250 150-250 20-100 20-50

1500-3000 500-2500 1000-2500 1000-2000

100-300 40-200 70-200 70-200

Batuan metamorfik Kuarsit Gneis Marmer Sabak

8.2

Kuat tekan (kg/m2)

Sifat-sifat Data Teknis Tanah dan Air

Tanah merupakan hasil pelapukan dari batuan. Jika suatu batuan berasal dari material yang tak terkonsolidasi, seharusnya mengikuti aturan mekanika tanah, dimana klasifikasi material ditunjukkan pada Gambar 8.5. Pola perilaku tanah dan batuan dipengaruhi oleh kehadiran air dan udara; terutama air. Klasifikasi teknis yang umum untuk tanah berbutir halus melibatkan grafik plastisitas (Gambar 8.6) dimana batas likuid diplot berlawanan terhadap indeks plastisitas. Garis A pada grafik merupakan suatu batas empiris dengan lempung inorganik di atas dan dengan lanau dan lempung organik di bawah. Sebagai tambahan peralatan pengujian kompresi triaksial, laboratorium pengujian tanah melibatkan konsolidometer untuk mengukur konsolidasi di bawah pembebanan, dan direct shear box. Uji kompresi tak tertekan dilakukan pada tanah kohesif. Untuk uji insitu di


VIII - 7


lapangan, vane shear test digunakan; dalam hal ini pipa dengan empat-sayap disisipkan ke dalam tanah dan diputar dengan suatu gaya ukur untuk menentukan kuat pergeseran.

Gambar 8.5 Klasifikasi tanah berdasarkan ukuran butir (Peters, 1978)

Gambar 8.6 Grafik plastisitas tanah menunjukkan karakteristik beberapa jenis tanah (Peters, 1978)


VIII - 8


Data hidrologi sangat diperlukan untuk pengontrolan aktivitas penambangan di suatu daerah. Aliran air permukaan dapat diperkirakan dan lokasi sumber mata air dapat diplot selama pemetaan geologi. Pengukuran dapat dibuat selama program pemboran eksplorasi. Conto kualitas air dapat diambil dan uji pemompaan sederhana dapat dilakukan sementara data geologi dikumpulkan. Masalah air memiliki dampak sosial maupun politik. Penyaliran suatu tambang dapat menyebabkan sumur seseorang atau suatu sumber aliran menjadi kering. Gambar 8.7 menunjukkan beberapa hal yang berkaitan dengan air tanah. Pada semua jenis batuan terdapat variasi lokal mengenai level air, misalnya disebabkan oleh isolasi dari blok-blok tanah oleh barrier patahan yang terisi dengan suatu material dan dike impermeabel.

Gambar 8.7 Istilah-istilah yang berkaitan dengan airtanah (Peters, 1978) Dua parameter pengukuran yang terpenting dalam hidrologi airtanah adalah koefisien permeabilitas dan koefisien penyimpanan, atau “porositas efektif”. Koefisien permeabilitas () merupakan suatu elemen dari Hukum Darcy : V = .i, dimana V adalah kecepatan aliran laminer (kondisi nonturbulen) dan I adalah gradien hidraulik yang merupakan rasio kehilangan dalam tinggi hidraulik (tekanan) oleh resistansi friksional terhadap satuan jarak


VIII - 9


dalam arah aliran. Koefisien permeabilitas ditentukan secara eksperimen untuk daerah yang spesifik dengan uji pompa dan di laboratorium dengan uji permeameter. Koefisien penyimpanan dalam suatu akifer ditunjukkan sebagai fraksi desimal, yang menunjukkan volume air yang dapat diharapkan untuk dikuras dari suatu satuan volume tanah. Parameter tersebut berkaitan dengan pori, rekahan, dan lubang bukaan larutan untuk pengisian oleh airtanah. Koefisien penyimpanan umumnya dihitung dari uji pompa dalam sumur observasi yang digunakan untuk memonitor perbedaan kurva penurunan atau permukaan piezometrik di sekitar sumur atau shaft, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 8.8.

Gambar 8.8 Uji drawdown dengan pemompaan dalam suatu tambang atau sumur (Peters, 1978)


VIII - 10


LAMPIRAN A. CONTOH SOAL-SOAL UJIAN

1.

Secara umum industri pertambangan mempunyai karakteristik yang khas serta memiliki beberapa tahapan (fase) kegiatan, a. Mengapa terdapat hubungan (korelasi) antara resiko dengan aliran cost. b. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang industri pertambangan dan fasefase yang ada pada industri pertambangan, dihubungkan dengan tahapan pekerjaan, resiko, dan aliran cost-nya. c. Kegiatan eksplorasi terdapat (terletak) pada fase (tahapan) mana ? dan apa tujuan dari kegiatan eksplorasi tersebut.

2.

Pada kegiatan eksplorasi secara umum dikenal adanya tahapan-tahapan eksplorasi (mulai dari studi literatur, eksplorasi pendahuluan, eksplorasi detil, s/d studi kelayakan). a. Jelaskan tujuan dan hasil dari masing-masing tahapan tersebut, b. Kegiatan (pekerjaan) apa saja yang dilakukan pada masing-masing tahapan tersebut.

3.

Untuk dapat merubah (meningkatkan) derajat kepercayaan dari suatu sumberdaya (hipotetik) bahan galian menjadi suatu endapan yang mempunyai nilai kualitas & kuantitas (model-model endapan 2D atau 3D), maka dilakukan pekerjaan-pekerjaan yang meliputi : pendataan permukaan (surface), pendataan bawah permukaan (sub-surface), dan sampling. Ambil contoh suatu jenis endapan, dan buatlah suatu penjelasan (konsep pekerjaan) yang komprehensif tentang pekerjaan (metoda-metoda) yang dilakukan untuk mendapatkan nilai kualitas & kuantitas dari endapan yang saudara pilih tersebut.

4.

Untuk dapat mengetahui sifat fisik dan kadar (kualitas) dari suatu bijih (endapan), maka dilakukan sampling. Jelaskan metoda-metoda sampling yang anda ketahui (meliputi : letak/posisi sampling, cara pengambilan conto, serta makna & tujuan dari masing-masing metoda sampling tersebut).

5.

Dari hasil studi awal, diketahui : - Endapan emas aluvial (kuarter) yang berasal dari vein sulfida. - Batuan dasar merupakan batuan lempung. - Terendapkan pada lembah sungai yang tua (Miosen - Pliosen). - Endapan emas aluvial tersebut ditutupi oleh endapan Resen. - Bentuk endapan berupa lensa-lensa pasir. Berdasarkan uraian (kesimpulan) awal tersebut, direncanakan suatu program eksplorasi awal (prospeksi) untuk membuktikannya.

Contoh soal-soal ujian & latihan :

Lamp - 1


Susunlah suatu program eksplorasi yang terdiri dari : survei geofisika, survei geokimia, metoda eksplorasi langsung, dan pemboran acak (scout drilling) Jelaskan metoda-metoda (cara) yang digunakan, tujuan, serta metode interpretasi yang dipakai dan hasil yang diharapkan. 6.

7.

8.

Dalam melakukan penentuan kadar rata-rata suatu endapan (pada suatu areal) pada umumnya digunakan faktor pembobotan (weighting), yaitu pembobotan aritmetika sederhana, pembobotan panjang/tebal, pembobotan luas, pembobotan volume, dan pembobotan tonase. a. Mengapa diperlukan pembobotan tersebut ? b. Jelaskan persamaan matematik untuk masing-masing pembobotan tersebut. c. Jelaskan untuk kondisi data endapan yang bagaimana masing-masing pembobotan tersebut yang cocok untuk diterapkan. Untuk pemastian kondisi bawah permukaan suatu endapan digunakan pemboran eksplorasi. a. Jelaskan tujuan-tujuan dari pemboran eksplorasi tersebut. b. Data apa saja yang diharapkan dapat diperoleh dari pemboran tersebut. c. Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pemilihan alat bor. d. Sebutkan komponen-komponen utama suatu alat bor beserta fungsinya.

Dalam melakukan kegiatan eksplorasi detil dibutuhkan perencanaan dan organisasi yang baik. a. Jelaskan data awal apa saja yang dapat digunakan sebagai dasar dalam perencanaan suatu kegiatan eksplorasi tersebut. b. Tujuan dari masing-masing kegiatan-kegiatan (metoda-metoda) yang dilakukan. c. Selanjutnya jelaskan kegiatan-kegiatan (metoda-metoda) yang dilakukan untuk dapat menghasilkan suatu model endapan dalam eksplorasi tersebut


Lamp - 2


LAMPIRAN B. CONTOH SOAL-SOAL LATIHAN Soal – 1 Diketahui dari hasil penambangan bijih Cu dari 3 lokasi pit yang berbeda adalah sebagai berikut : 1500 ton  dengan kadar 0,70 % Cu 3000 ton  dengan kadar 0,84 % Cu 1000 ton  dengan kadar 1,10 % Cu Pertanyaan : Tentukan kadar rata-rata sesudah bijih tersebut dicampur, dan berapa tonase logam Cu yang dapat diekstrak (jika recovery = 90%).

Soal – 2 Lihat tabulasi penampang sumuran uji berikut ini : 0,0 – 1,5 m  2,10 % Ni 1,5 – 3,0 m  2,65 % Ni 3,0 – 4,5 m  2,25 % Ni 4,5 – 5,5 m  1,80 % Ni 5,5 – 7,0 m  1,10 % Ni Pertanyaan : a. Hitung kadar rata-rata bijih Ni pada sumuran uji tersebut. b. Jika c.o.g = 2,30 % Ni, berapa tebal bijih Ni pada sumuran uji ini. c. Berapa tebal overburden (waste) pada sumuran uji ini.

Soal – 3 Dari suatu rangkaian test pit dengan grid 50 x 50 m (lihat Gambar 1), diperoleh penyebaran kadar dalam arah horizontal (teoritis). Pertanyaan : a. Jika diberikan c.o.g = 2,30 %, maka buatlah sketsa batas tubuh bijih (ore body outline). b. Apakah pola pemboran yang ada dapat memberikan keyakinan geologi yang cukup untuk penarikan ore body outline?. Jelaskan jawaban saudara. c. Apa usulan yang saudara rekomendasikan untuk kondisi endapan tersebut ?


Lamp - 3


0,90 %

1,10 %

0,95 %

0,90 %

1,00 %

0,85 %

1,10 %

1,10 %

2,30 %

1,10 %

2,40 %

2,50 %

2,30 %

1,10 %

1,15 %

2,29 %

2,55 %

1,05 %

Gambar 1. Sketsa untuk pertanyaan soal – 3 Soal – 4 Diketahui suatu endapan berbentuk vein dengan kondisi mineralisasi bijih Pb seperti terlihat pada Gambar 2. Kemiringan vein adalah 600. Pertanyaan : a. Jika diberikan c.o.g = 3,90 % Pb dan minimum stoping width = 1,0 m, bagaimana zona mineralisasi tersebut ditambang ?. b. Berapa lebar dan tebal tubuh vein yang potensial ? c. Buatlah sketsa posisi stoping yang direkomendasikan, jika tinggi stoping yang diusulkan adalah 2,5 m, dan berapa kadar rata-rata yang dapat diperoleh dari stoping tersebut ?.

1

10 cm 0,1 %

3

2

30 cm 4,3 %

40 cm 5,1 %

5

4

30 cm 2,1 %

20 cm 0,6 %

Gambar 2. Sketsa untuk pertanyaan soal – 4


Lamp - 4


Soal. 5 Pada Gambar 3 di bawah ini merupakan sebaran titik bor pola bujursangkar (10x10 m) pada eksplorasi endapan nikel laterit, dan Tabel-I merupakan hasil analisis kadar (assay) % Ni pada lubang bor dengan interval sampling 2 m. Asumsi : Faktor koreksi sebesar (losses) 0,3 ; Topografi datar ; SG bijih rata-rata 1,85 Tentukan : a. Gambarkan bentuk 3D tubuh bijih berdasarkan korelasi masing-masing titik bor. b. Kadar rata-rata, volume waste, dan volume bijih (sebelum dikurangi faktor koreksi) dengan cut off grade (*) : 1,25% Ni ; 1,30% Ni ; 1,35% Ni ; 1,40% Ni ; 1,45% Ni ; 1,50% Ni ; 1,55% Ni ; 1,60% Ni. c. Volume waste dan volume bijih bersih (setelah dikurangi faktor koreksi). d. Tonase bijih Nikel. e. Tonase (perolehan) logam Ni yang dapat diekstrak. Petunjuk : Untuk penentuan zona bijih gunakan metoda trial & error dengan mempertimbangkan ketebalan tanah penutup (waste), Untuk analisis cadangan, gunakan daerah pengaruh masing-masing titik bor.

U

Gambar 3. Sketsa sebaran titik bor (untuk Soal – 5)


Lamp - 5


Tabel – I Hasil analisis assay masing-masing titik bor (untuk Soal – 5) Kedalaman Dari Ke 0 2 2 4 4 6 6 8 8 10 10 12 12 14 14 16 16 18 18 20 20 22 22 24 24 26 26 28 28 30 30 32 32 34 34 36 36 38 38 40 40 42 42 44 44 46 46 48 48 50 50 52 52 54 54 56 56 58 58 60 60 62 62 64 64 66 66 68 68 70 70 72 72 74 74 76 76 78 78 80 80 82 82 84

Bor-1

Bor-2

Bor-3

Bor-4

Bor-5

Bor-6

Bor-7

Bor-8

Bor-9

0.25 0.39 0.63 0.69 0.59 0.60 0.66 0.79 0.72 0.77 0.90 0.70 0.20 0.70 1.60 4.03 5.89 3.15 3.57 Loss 3.64 4.67 4.91 3.82 3.10 4.01 1.94 1.52 0.77 1.02 1.54 0.90 0.97 1.58 2.16 1.41 1.03

0.29 0.38 0.65 0.71 0.62 0.63 0.62 0.84 0.85 0.70 0.95 1.00 0.71 0.78 0.64 1.93 3.28 2.12 1.45 1.94 2.73 2.23 2.87 4.53 3.70 3.33 2.72 1.74 1.62 2.75 2.45 1.22 1.25 0.82 1.47 2.72 3.62 1.14 0.79 0.35 0.27 0.25

0.26 0.34 0.54 0.68 0.61 0.64 0.78 0.89 0.99 0.86 0.89 0.90 0.86 0.67 0.85 0.71 1.46 0.88 1.68 1.01 2.26 2.61 2.56 3.17 2.70 2.26 2.14 1.64 1.82 2.04 2.04 1.85 0.73 0.53 3.10 2.07 2.55 2.53 1.47 0.95 0.52 0.57

0.27 0.30 0.51 0.58 0.60 0.61 0.98 0.79 0.85 0.77 0.94 1.01 0.85 0.81 0.60 0.50 0.91 0.82 1.02 1.57 1.90 5.57 4.54 5.10 4.45 4.25 4.17 3.42 2.84 2.67 2.43 3.03 2.89 4.30 2.89 3.66 3.55 1.31 0.57 0.46 0.68

0.30 0.28 0.47 0.54 0.68 0.66 0.88 0.83 0.82 0.96 0.88 1.13 1.03 0.90 0.75 0.58 1.84 1.30 2.14 4.76 2.79 1.28 1.25 0.99 0.66 1.40 1.07 0.74 0.74 2.14 2.27 3.50 2.98 2.65 3.27 0.93 1.50 0.92 1.42 0.33 0.86

0.34 0.55 0.55 0.59 0.51 0.65 0.76 1.09 0.23 0.25 1.01 0.84 0.72 0.53 5.80 3.97 3.72 3.15 2.14 2.17 2.29 3.15 2.98 2.90 2.45 2.31 2.32 1.74 2.26 3.62 3.05 1.88 1.52 1.99 1.88 0.32 0.35 1.24 0.67 0.90 0.78

0.20 0.44 0.66 0.61 0.49 0.58 0.78 0.83 0.78 0.88 1.06 0.88 0.77 0.56 0.58 0.48 1.02 1.08 3.44 3.29 2.89 2.75 2.62 2.72 2.44 2.74 3.02 2.48 1.88 2.70 2.14 3.09 2.59 2.43 1.28 0.39 0.33 0.49 0.30 0.88 0.32

0.23 0.43 0.55 0.59 0.60 0.64 0.59 0.70 0.71 0.78 0.82 0.67 0.91 0.44 0.62 1.47 0.84 0.72 0.44 0.47 1.28 0.89 1.04 1.49 1.20 1.05 0.95 1.31 1.06 0.81 2.60 3.63 2.95 2.47 3.65 2.36 3.31 4.25 3.89 1.37 0.38 0.33

0.26 0.38 0.57 0.58 0.62 0.64 0.75 1.06 0.79 0.74 0.95 1.07 1.01 0.69 0.74 0.67 0.81 1.03 1.55 1.15 1.49 0.75 1.97 1.54 1.40 1.08 0.94 0.99 2.30 2.82 1.35 1.71 2.44 3.67 2.15 0.47 0.82 0.57 0.40 0.32

Bor-10 Bor-11 Bor-12 Bor-13 Bor-14 Bor-15 0.29 0.46 0.62 0.57 0.70 0.96 1.17 0.87 0.91 0.96 0.96 1.22 0.91 0.58 0.86 0.79 1.47 1.25 1.53 1.02 1.56 2.66 4.97 3.65 8.24 5.71 4.49 3.17 4.53 4.22 3.37 3.35 2.98 2.04 3.67 1.46 0.58 1.80 2.06 2.04 0.45 0.24

0.40 0.55 0.58 0.55 0.75 0.73 0.96 0.70 0.73 1.00 0.87 0.78 0.86 0.60 0.31 0.73 0.99 0.75 0.82 1.47 2.71 3.46 3.36 3.70 2.96 3.34 2.99 2.98 2.45 2.57 2.09 0.84 0.46 1.71 1.69 0.48 0.39

0.36 0.54 0.60 0.63 0.69 0.96 0.98 0.89 0.77 0.97 0.89 0.90 0.87 0.64 0.89 0.63 0.79 0.59 1.08 1.93 2.93 3.12 2.83 3.01 3.02 2.95 3.42 2.62 2.78 2.19 2.24 1.88 2.55 1.26 1.37 1.07 1.37 1.37 1.02 0.79 0.27 0.24

0.32 0.54 0.59 0.60 0.66 0.70 0.81 0.74 0.83 0.98 0.93 0.95 0.92 0.74 0.62 0.72 0.84 0.69 1.22 1.97 3.68 1.66 1.53 3.22 4.10 3.87 3.78 2.68 2.31 0.90 0.87 1.43 3.58 3.60 2.93 3.43 3.68 4.10 1.38 0.30 0.31 0.26

0.35 0.59 0.57 0.63 0.53 0.76 0.94 0.72 0.75 0.88 0.99 0.89 0.87 1.25 1.94 1.84 1.70 1.51 2.08 0.98 1.12 1.00 1.39 1.33 1.51 1.61 1.05 1.24 1.23 3.29 2.26 2.92 2.47 2.35 0.37 0.40 0.35 0.50 0.97 2.63 0.60 0.33

Soal. 6 Suatu eksplorasi nikel laterit dengan test pit menghasilkan data (lihat Tabel II) sebagai berikut. Bila batas cut off grade = 1,80 ; 1,85 ; 1,90 ; 1,95 ; 2,00 ; 2,05 ; 2,10 ; 2,15 % Ni, Buat penampang Utara-Selatan untuk menunjukan tubuh bijih, dan Tentukan batas penyebaran endapan bijih secara horizontal.


Lamp - 6

0.33 0.55 0.56 0.57 0.80 0.96 0.84 0.80 0.83 0.99 0.99 1.08 0.87 1.18 2.34 2.25 1.58 1.91 2.37 3.66 2.10 1.80 1.19 1.27 2.68 3.06 2.81 3.11 2.09 2.92 3.32 2.13 0.64 0.48 0.72 0.52 0.58 1.86 0.46 0.35 0.31 0.54


Tabel II Hasil Test Pit Nikel Laterit (untuk Soal – 6) Koordinat (m) Y Z

No Test Pit

X

N-01

140

100

60

N-02

180

100

62

N-03

220

100

62

N-04

260

100

60

N-05

260

140

58

N-06

220

140

60

N-07

180

140

62

N-08

140

140

62

N-09

100

140

60

N-10

140

180

58

N-11

180

180

62

N-12

220

180

60

N-13

260

180

58

N-14

220

220

60

Kedalaman (m) 0,0 – 2,0 2,0 – 4,0 4,0 – 5,5 5,5 – 7,5 0,0 – 1,5 1,5 – 4,0 4,0 – 6,5 6,5 – 8,0 0,0 – 2,0 2,0 – 3,5 3,5 – 5,0 5,0 – 7,0 0,0 – 1,5 1,5 – 3,0 3,0 – 5,0 5,0 – 7,5 0,0 – 2,0 2,0 – 4,0 4,0 – 5,5 5,5 – 7,5 0,0 – 1,5 1,5 – 3,0 3,0 – 5,0 5,0 – 7,5 0,0 – 2,0 2,0 – 3,5 3,5 – 5,0 5,0 – 7,0 7,0 – 8,0 0,0 – 1,5 1,5 – 4,0 4,0 – 6,5 6,5 – 8,0 0,0 – 2,0 2,0 – 4,0 4,0 – 5,5 5,5 – 7,5 0,0 – 2,0 2,0 – 4,0 4,0 – 5,5 5,5 – 7,5 0,0 – 2,0 2,0 – 3,5 3,5 – 5,0 5,0 – 7,0 7,0 – 8,0 0,0 – 1,5 1,5 – 3,5 3,5 – 5,5 5,5 – 7,5 0,0 – 1,5 1,5 – 4,0 4,0 – 6,5 6,5 – 8,0 0,0 – 2,0 2,0 – 3,5 3,5 – 5,0 5,0 – 7,0

Kadar Ni (%) 1,00 1,50 1,80 1,20 1,90 2,20 2,50 2,00 1,30 2,00 2,50 1,80 0,80 1,40 1,80 1,10 0,70 1,20 1,70 1,00 1,20 2,40 2,80 1,50 1,00 2,30 2,75 2,00 1,50 1,20 2,20 2,80 1,80 0,70 1,40 1,80 1,00 0,90 1,50 1,80 1,00 0,70 1,40 1,90 1,50 0,90 1,50 2,20 2,80 1,80 0,80 1,20 1,60 1,00 0,60 1,30 1,60 1,10


Lamp - 7

Buku Ajar Teknik Eksplorasi

Recommend Documents