PERENCANAAN EKSPLORASI

PERENCANAAN EKSPLORASI I. Konsep Eksplorasi

Industri Pertambangan  Dalam usaha pemanfaatan sumberdaya mineral/bahan galian untuk kesejahteraan masyarakat dan pengembangan suatu daerah, diperlukan suatu usaha pertambangan.  Kegiatan industri pertambangan merupakan salah satu industri yang memiliki resiko tinggi (kerugian).  Resiko geologi, resiko ekonomi-teknologi dan resiko lingkungan harus dihilangkan atau diminimalkan dengan adanya kegiatan eskplorasi.

Pengertian Eksplorasi  Kegiatan eksplorasi merupakan suatu kegiatan penting yang harus dilakukan sebelum suatu usaha pertambangan dilaksanakan.

 Hasil dari kegiatan eksplorasi harus dapat memberikan informasi yang lengkap dan akurat mengenai sumberdaya mineral/bahan galian maupun kondisi-kondisi geologi yang ada.  Kegiatan eksplorasi mineral/bahan galian terutama bertujuan untuk memperkecil atau mengurangi resiko geologi dan harus dapat menjawab pertanyaan mengenai : a. Apa (mineral/bahan galian) yang dicari ? b. Dimana (mineral/bahan galian) tersebut terdapat? Baik secara geografis maupun letak/posisinya terhadap permukaan bumi (di atas permukaan, di bawah permukaan, dangkal/dalam, di bawah air ?). c. Berapa (sumberdaya/cadangannya), bagaimana kadar, penyebaran, dan kondisinya? d. Bagaimana kondisi lingkungannya (karakteristik geoteknik dan hidrogeologi)?

Konsep Eksplorasi  Dasar dalam perencanaan aktivitas pada industri pertambangan adalah tingkat kepastian dari penyebaran endapan, geometri badan bijih (endapan), jumlah cadangan, serta kualitas. 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.  Pada perusahaan eksplorasi, dengan tujuan pengembangan potensi mineral tertentu, maka kegiatan eksplorasi diarahkan untuk dapat mengumpulkan data endapan tersebut selengkaplengkapnya, sehingga data endapan yang dihasilkan mempunyai nilai yang dapat dianggunkan atau dijual kepada pihak lain (junior company).

Konsep Eksplorasi (lanjut)  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: a. Mencari dan menemukan cadangan bahan galian baru, b. Mengendalikan (menambah) pengembalian investasi yang ditanam, sehingga pada suatu saat dapat memberikan keuntungan yang ekonomis (layak), c. Mengendalikan (penambahan/pengurangan) jumlah cadangan, dimana cadangan merupakan dasar dari aktivitas penambangan, d. Mengendalikan atau memenuhi kebutuhan pasar atau industri, e. Diversifikasi sumberdaya alam, f. Mengontrol sumber-sumber bahan baku sehingga dapat berkompetisi dalam persaingan pasar.

Konsep Eksplorasi (lanjut)  Dilihat dari pentingnya hal tersebut di atas, terdapat 5 (lima) hal penting yang harus diperhatikan, yaitu : a. Pemahaman filosofi eksplorasi dan cebakan bahan galian b. Pengetahuan (dasar ilmu dan teknologi) yang terkait dalam pekerjaan eksplorasi, c. Pemahaman konsep dan metode eksplorasi, d. Prinsip dasar dan penerapan metode (teknologi) eksplorasi, e. Pengambilan keputusan pada setiap tahapan eksplorasi.

Konsep Eksplorasi (lanjut) Sumber

Perpindahan/ Transportasi

Tanda-tanda

Fakta

Cebakan

Wadah/ Perangkap Sumber

(a)

(b)

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

TERIMA KASIH

Sampai Jumpa Minggu Depan...

PERENCANAAN EKSPLORASI III. Hubungan Kondisi Geologi & Genesa Endapan Dengan Teknik Eksplorasi

Geologi dan Genesa Bahan Galian (1)  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), dll.  Menghasilkan elemen-elemen 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).

PROSES GEOLOGI Magmatik Tektonik (Struktur geologi) Pelapukan Erosi & Sedimentasi

GEJALA GEOLOGI

GENESA ENDAPAN

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

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

PEMILIHAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI (METODA) EKSPLORASI

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

Geologi dan Genesa Bahan Galian (2) Hal-hal mendasar yang perlu diketahui adalah:

 Konsep metallogenic province dan metallogenic epoch,  Endapan-endapan mineral yang berhubungan dengan konsep tektonik lempeng,  Bentuk dan morfologi badan bijih,

 Proses-proses pembentukan endapan.

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.  Terkonsentrasikannya endapan-endapan berharga pada suatu metallogenic province dalam perioda waktu geologi dikenal dengan istilah metallogenic epochs.  Berikut beberapa contoh metallogenic province yang ada di Indonesia:  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.

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 materialmaterial 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 rekahan-rekahan di kerak bumi sehingga dapat menjadi media untuk terkonsentrasinya larutan pembawa bijih.

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

Urat (Vein) (Sn - W)

KERAK BENUA

Pa

rti a

lM el ti

ng

Skarn (Cu - Pb - Zn)

ZONA TUMBUKAN (SUBDUCTION ZONE)

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

 Sketsa model tektonik lempeng serta evolusi pembentukan mineral dan endapan di kerak bumi (Gocht et al., 1988)

ukaan

Perm

A

Dip

Shaft

B

D

Level

Plunge

Tebal

Pitch / rake

E

Level Pan

ar Leb

g jan

Level

bu h tu

m bu Su

Stope

nge plu

 Sketsa pendeskripsian dimensi badan bijih (dimodifikasi dari Evans, 1995)

rah

bi jih

sea

C

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

Level

Level

Bentuk dan Morfologi Badan Bijih (1)  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).

Bentuk dan Morfologi Badan Bijih (2) 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

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 (papan)

 Badan Bijih Tubular (tabung)

 Sedangkan badan bijih diskordan dengan bentuk yang tidak beraturan:  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.  Mineralisasi yang terdapat pada sistem urat jarang sekali yang merupakan mineral tunggal. 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.

Urat tersebut relatif datar pada bidang kontak dengan serpih Datar

Serpih

Batugamping Serpih Batugamping Serpih Batulanau Batupasir

Hanging wall

Footwall 20 m Urat mineralisasi mengisi bidang sesar

 Sketsa badan bijih berupa urat yang dikontrol oleh bidang sesar (dimodifikasi dari Evans, 1995)

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).  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).

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

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.

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 edimen),  Igneous host rock (dengan batuan induk adalah batuan beku),  Metamorphic host rock (dengan batuan induk adalah batuan metamorf),  Residual deposit (endapan akibat pelapukan batuan induk).

Proses Pembentukan Endapan  Urutan-urutan kejadian:  Aktivitas magma (magmatik cair)  injeksi larutan sisa magma pada dekat permukaan (hidrothermal)  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  Endapan sekunder.

Endapan Primer  Endapan primer adalah endapan mineral yang terbentuk langsung dari magma (segregrasi dan diferensiasi magma).  Berdasarkan urutan pembentukan (dari diferensiasi magma), maka endapan primer ini dikelompokkan menjadi beberapa fase, yaitu :  Magmatik Cair (early and late magmatic), adalah endapan mineral yang terbentuk langsung pada magma (diferensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling.  Pegmatitik, adalah batuan beku yang terbentuk sebagai hasil injeksi magma.

 Pneumatolitik, adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma.

 Hidrotermal - larutan hidrotermal adalah larutan sisa magma yang panas dan bersifat "aqueous" sebagai hasil diferensiasi magma. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal 3 macam endapan hidrotermal, yaitu:  Epitermal

: Temperatur 00C-2000C

 Mesotermal : Temperatur 1500C-3500C  Hipotermal

: Temperatur 3000C-5000C

 Vulkanik, endapan fase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara primer.

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.  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.

 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.

Terima Kasih..