EKSPLORASI BIJIH BESI

EKSPLORASI

BIJIH BESI

Disusun Oleh :

BERNIKO

13 02 0024

M. IQBAL ANSHORI 13 02 0025

YAYASAN SWADIRI BHAKTI

AKADEMI TEKNIK PEMBANGUNAN NASIONAL

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

BANJARBARU 2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Penyelidikan umum dan eksplorasi bijih besi di Indonesia sudah banyak dilakukan oleh berbagai pihak, sehingga diperlukan penyusunan pedoman teknis eksplorasi bijih besi. Pedoman dimaksudkan sebagai bahan acuan berbagai pihak dalam melakukan kegiatan penyelidikan umum dan eksplorasi bijih besi primer, agar ada kesamaan dalam melakukan kegiatan tersebut diatas sampai pelaporan.Tata cara eksplorasi bijih besi primer meliputi urutan kegiatan eksplorasi sebelum pekerjaan lapangan, saat pekerjaan lapangan dan setelah pekerjaan lapangan. Kegiatan sebelum pekerjaan lapangan ini bertujuan untuk mengetahui gambaran mengenai prospek cebakan bijih besi primer, meliputi studi literatur dan penginderaan jarak jauh. Penyediaan peralatan antara lain peta topografi, peta geologi, alat pemboran inti, alat ukur topografi, palu dan kompas geologi, loupe, magnetic pen, GPS, pita ukur, alat gali, magnetometer, kappameter dan peralatan geofisika. Besi merupakan logam kedua yang paling banyak di bumi ini. Karakter dari endapan besi ini bisa berupa endapan logam yang berdiri sendiri namun seringkali ditemukan berasosiasi dengan mineral logam lainnya. Kadang besi terdapat sebagai kandungan logam tanah (residual), namun jarang yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Endapan besi yang ekonomis umumnya berupa Magnetite, Hematite, Limonite dan Siderite. Kadang kala dapat berupa mineral: Pyrite, Pyrhotite, Marcasite, dan Chamosite.Beberapa jenis genesa dan endapan yang memungkinkan endapan besi bernilai ekonomis antara lain :

Magmatik: Magnetite dan Titaniferous Magnetite Metasomatik kontak: Magnetite dan Specularite Pergantian/replacement: Magnetite dan Hematite Sedimentasi/placer: Hematite, Limonite, dan Siderite Konsentrasi mekanik dan residual: Hematite, Magnetite dan Limonite Oksidasi: Limonite dan Hematite Letusan Gunung Api

Dari mineral-mineral bijih besi, magnetit adalah mineral dengan kandungan Fe paling tinggi, tetapi terdapat dalam jumlah kecil. Sementara hematit merupakan mineral bijih utama yang dibutuhkan dalam industri besi. Mineral-mineral pembawa besi dengan nilai ekonomis dengan susunan kimia, kandungan Fe dan klasifikasi komersil dapat dilihat pada Tabel dibawah ini:Tabel mineral-mineral bijih besi bernilai ekonomisMineralSusunan kimiaKandungan Fe (%)Klasifikasi komersil

MagnetitFeO, Fe2O372,4Magnetik atau bijih hitam

HematitFe2O370,0Bijih merah

LimonitFe2O3.nH2O59 - 63Bijih coklat

SideritFeCO348,2Spathic, black band, clay ironstone

Sumber : Iron & Ferroalloy Metals in (ed) M. L. Jensen & A. M. Bafeman, 1981; Economic Mineral Deposits, P. 392.

Besi merupakan komponen kerak bumi yang persentasenya sekitar 5%. Besi atau ferrum tergolong unsur logam dengan symbol Fe. Bentuk murninya berwarna gelap, abu-abu keperakan dengan kilap logam. Logam ini sangat mudah bereaksi dan mudah teroksidasi membentuk karat. Sifat magnetism besi sangat kuat, dan sifat dalamnya malleable atau dapat ditempa. Tingkat kekerasan 4-5 dengan berat jenis 7,3-7,8.Besi oksida pada tanah dan batuan menunjukkan warna merah, jingga, hingga kekuningan. Besi bersama dengan nikel merupakan alloy pada inti bumi/ inner core. Bijih besi utama terdiri dari hematit (Fe2O3). dan magnetit (Fe3O4). Deposit hematit dalam lingkungan sedimentasi seringkali berupa formasi banded iron (BIFs) yang merupakan variasi lapisan chert, kuarsa, hematit, dan magnetit. Proses pembentukan dari presipitasi unsur besi dari laut dangkal. Taconite adalah bijih besi silika yang merupakan deposit bijih tingkat rendah. Terdapat dan ditambang di United States, Kanada, dan China. Bentuk native jarang dijumpai, dan biasanya terdapat pada proses ekstraterestrial, yaitu meteorit yang menabrak kulit bumi. Semua besi yang terdapat di alam sebenarnya merupakan alloy besi dan nikel yang bersenyawa dalam rasio persentase tertentu, dari 6% nikel hingga 75% nikel. Unsur ini berasosiasi dengan olivine dan piroksen. Penggunaan logam besi dapat dikatakan merupakan logam utama. Dalam kehidupan seharti-hari, besi dimanfaatkan untuk: Bahan pembuatan baja Alloy dengan logam lain seperti tungsten, mangan, nikel, vanadium, dan kromium untuk menguatkan atau mengeraskan campuran. Keperluan metalurgi dan magnet Katalis dalam kegiatan industri Besi radiokatif (iron 59) digunakan di bidang medis, biokimia, dan metalurgi. Pewarna, plastik, tinta, kosmetik, dan sebagainyaA. Besi primerProses terjadinya cebakan bahan galian bijih besi berhubungan erat dengan adanya peristiwa tektonik pra-mineralisasi. Akibat peristiwa tektonik, terbentuklah struktur sesar, struktur sesar ini merupakan zona lemah yang memungkinkan terjadinya magmatisme, yaitu intrusi magma menerobos batuan tua. Akibat adanya kontak magmatik ini, terjadilah proses rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, dan penggantian (replacement) pada bagian kontak magma dengan batuan yang diterobosnya.

Perubahan ini disebabkan karena adanya panas dan bahan cair (fluida) yang berasal dari aktivitas magma tersebut. Proses penerobosan magma pada zona lemah ini hingga membeku umumnya disertai dengan kontak metamorfosa. Kontak metamorfosa juga melibatkan batuan samping sehingga menimbulkan bahan cair (fluida) seperti cairan magmatik dan metamorfik yang banyak mengandung bijih.

B. Besi Sekunder (Endapan Placer)Pembentukan endapan pasir besi memiliki perbedaan genesa dibandingkan dengan mineralisasi logam lainnya yang umum terdapat. Pembentukan pasir besi adalah merupakan produk dari proses kimia dan fisika dari batuan berkomposisi menengah hingga basa atau dari batuan bersifat andesitik hingga basaltik. Proses ini dapat dikatakan merupakan gabungan dari proses kimia dan fisika.Di daerah pantai selatan Kabupaten Ende, endapan pasir pantai di perkirakan berasal dari akumulasi hasil desintegrasi kimia dan fisika seperti adanya pelarutan, penghancuran batuan oleh arus air, pencucian secara berulang-ulang, transportasi dan pengendapan.Cebakan mineral alochton dibentuk oleh kumpulan mineral berat melalui proses sedimentasi, secara alamiah terpisah karena gravitasi dan dibantu pergerakan media cair, padat dan gas/udara. Kerapatan konsentrasi mineral-mineral berat tersebut tergantung kepada tingkat kebebasannya dari sumber, berat jenis, ketahanan kimiawi hingga lamanya pelapukan dan mekanisma. Dengan nilai ekonomi yang dimilikinya para ahli geologi menyebut endapan alochton tersebut sebagai cebakan placer. Jenis cebakan ini telah terbentuk dalam semua waktu geologi, tetapi kebanyakan pada umur Tersier dan masa kini, sebagian besar merupakan cadangan berukuran kecil dan sering terkumpul dalam waktu singkat karena tererosi. Kebanyakan cebakan berkadar rendah tetapi dapat ditambang karena berupa partikel bebas, mudah dikerjakan dengan tanpa penghancuran; dimana pemisahannya dapat menggunakan alat semi-mobile dan relatif murah. Penambangannya biasanya dengan cara pengerukan, yang merupakan metoda penambangan termurah.

Cebakan-cebakan placer berdasarkan genesanya:G e n e s aJ e n i s

Terakumulasi in situ selama pelapukanPlacer residual

Terkonsentrasi dalam media padat yang bergerakPlacer eluvial

Terkonsentrasi dalam media cair yang bergerak (air)Placer aluvial atau sungai, Placer pantai

Terkonsentrasi dalam media gas/udara yang bergerakPlacer Aeolian (jarang)

a. Placer residual. Partikel mineral/bijih pembentuk cebakan terakumulasi langsung di atas batuan sumbernya (contoh : urat mengandung emas atau kasiterit) yang telah mengalami pengrusakan/peng-hancuran kimiawi dan terpisah dari bahan-bahan batuan yang lebih ringan. Jenis cebakan ini hanya terbentuk pada permukaan tanah yang hampir rata, dimana didalamnya dapat juga ditemukan mineral-mineral ringan yang tahan reaksi kimia (misal : beryl). b. Placer eluvial.

Partikel mineral/bijih pembentuk jenis cebakan ini diendapkan di atas lereng bukit suatu batuan sumber. Di beberapa daerah ditemukan placer eluvial dengan bahan-bahan pembentuknya yang bernilai ekonomis terakumulasi pada kantong-kantong (pockets) permukaan batuan dasar.c. Placer sungai atau alluvial Jenis ini paling penting terutama yang berkaitan dengan bijih emas yang umumnya berasosiasi dengan bijih besi, dimana konfigurasi lapisan dan berat jenis partikel mineral/bijih menjadi faktor-faktor penting dalam pembentukannya. Telah dikenal bahwa fraksi mineral berat dalam cebakan ini berukuran lebih kecil daripada fraksi mineral ringan, sehubungan : Pertama, mineral berat pada batuan sumber (beku dan malihan) terbentuk dalam ukuran lebih kecil daripada mineral utama pembentuk batuan. Kedua, pemilahan dan susunan endapan sedimen dikendalikan oleh berat jenis dan ukuran partikel (rasio hidraulik). d. Placer pantai. Cebakan ini terbentuk sepanjang garis pantai oleh pemusatan gelombang dan arus air laut di sepanjang pantai. Gelombang melemparkan partikel-partikel pembentuk cebakan ke pantai dimana air yang kembali membawa bahan-bahan ringan untuk dipisahkan dari mineral berat. Bertambah besar dan berat partikel akan diendapkan/terkonsentrasi di pantai, kemudian terakumulasi sebagai batas yang jelas dan membentuk lapisan. Perlapisan menunjukkan urutan terbalik dari ukuran dan berat partikel, dimana lapisan dasar berukuran halus dan/ atau kaya akan mineral berat dan ke bagian atas berangsur menjadi lebih kasar dan/atau sedikit mengandung mineral berat. Placer pantai terjadi pada kondisi topografi berbeda yang disebabkan oleh perubahan muka air laut, dimana zona optimum pemisahan mineral berat berada pada zona pasang-surut dari suatu pantai terbuka. Konsentrasi partikel mineral/bijih juga dimungkinkan pada terrace hasil bentukan gelombang laut. Mineral-mineral terpenting yang dikandung jenis cebakan ini adalah : magnetit, ilmenit, emas, kasiterit, intan, monazit, rutil, xenotim dan zirkon. e. Mineral ikutan dalam endapan placer. Suatu cebakan pasir besi selain mengandung mineral-mineral bijih besi utama tersebut dimungkinkan berasosiasi dengan mineral-mineral mengandung Fe lainnya diantaranya : pirit (FeS2), markasit (FeS), pirhotit (Fe1-xS), chamosit [Fe2Al2 SiO5(OH)4], ilmenit (FeTiO3), wolframit [(Fe,Mn)WO4], kromit (FeCr2O4); atau juga mineral-mineral non-Fe yang dapat memberikan nilai tambah seperti : rutil (TiO2), kasiterit (SnO2), monasit [Ce,La,Nd, Th(PO4, SiO4)], intan, emas (Au), platinum (Pt), xenotim (YPO4), zirkon (ZrSiO4) dan lain-lain.C. Endapan besi lateritNikel Laterit Berdasarkan cara terjadinya, endapan nikel dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu endapan sulfida nikel tembaga berasal dari mineral pentlandit, yang terbentuk akibat injeksi magma dan konsentrasi residu (sisa) silikat nikel hasil pelapukan batuan beku ultramafik yang sering disebut endapan nikel laterit. Menurut Bateman (1981), endapan jenis konsentrasi sisa dapat terbentuk jika batuan induk yang mengandung bijih mengalami proses pelapukan, maka mineral yang mudah larut akan terusir oleh proses erosi, sedangkan mineral bijih biasanya stabil dan mempunyai berat jenis besar akan tertinggal dan terkumpul menjadi endapan konsentrasi sisa. Air permukaan yang mengandung CO2 dari atmosfer dan terkayakan kembali oleh material material organis di permukaan meresap ke bawah permukaan tanah sampai pada zona pelindihan, dimana fluktuasi air tanah berlangsung. Akibat fluktuasi ini air tanah yang kaya akan CO2 akan kontak dengan zona saprolit yang masih mengandung batuan asal dan melarutkan mineral mineral yang tidak stabil seperti olivin / serpentin dan piroksen. Mg, Si dan Ni akan larut dan terbawa sesuai dengan aliran air tanah dan akan memberikan mineral mineral baru pada proses pengendapan kembali (Hasanudin dkk,1992).Boldt (1967), menyatakan bahwa proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit, serpentin), dimana pada batuan ini banyak mengandung mineral olivin, magnesium silikat dan besi silikat, yang pada umumnya banyak mengandung 0,30 % nikel. Batuan tersebut sangat mudah dipengaruhi oleh pelapukan lateritik. Air tanah yang kaya akan CO2 berasal dari udara luar dan tumbuh tumbuhan, akan menghancurkan olivin. Terjadi penguraian olivin, magnesium, besi, nikel dan silika kedalam larutan, cenderung untuk membentuk suspensi koloid dari partikel partikel silika yang submikroskopis. Didalam larutan besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida. Akhirnya endapan ini akan menghilangkan air dengan membentuk mineral mineral seperti karat, yaitu hematit dan kobalt dalam jumlah kecil, jadi besi oksida mengendap dekat dengan permukaan tanah.Proses laterisasi adalah proses pencucian pada mineral yang mudah larut dan silika pada profil laterit pada lingkungan yang bersifat asam dan lembab serta membentuk konsentrasi endapan hasil pengkayaan proses laterisasi pada unsur Fe, Cr, Al, Ni dan Co (Rose et al., 1979 dalam Nushantara 2002) . Proses pelapukan dan pencucian yang terjadi akan menyebabkan unsur Fe, Cr, Al, Ni dan Co terkayakan di zona limonit dan terikat sebagai mineral mineral oxida / hidroksida, seperti limonit, hematit, dan Goetit (Hasanudin, 1992).

a. Besi dan Alumina LateritBesi dan alumina laterit tidak dapat di pisahkan dari proses pembentukan nikel laterit, salah satu produk laterit adalah besi dan almunium. Pada profil laterit terdapat zona-zona di antaranya zona limonit. Zona ini menjadi zona terakumulasinya unsur-unsur yang kurang mobile, seperti Fe dan Al. Batuan dasar dari pembentukan nikel laterit adalah batuan peridotit dan dunit, yang komposisinya berupa mineral olivine dan piroksin. Faktor yang sangat mempengaruhi sangat banyak salah satunya adalah pelapukan kimia. Karena adanya pelapukan kimia maka mineral primer akan terurai dan larut. Faktor lain yang sangat mendukung adalah air tanah, air tanah akan melindi mineral-mineral sampai pada batas antara limonit dan saprolit, faktor lain dapat berupa PH, topografi dan lain-lain.

Endapan besi dan alumina banyak terkonsentrasi pada zona limonit. Pada zona ini di dominasi oleh Goethit (Fe2O3H2O), Hematite (Fe2O3) yang relatif tinggi, Gibbsite (Al2O3.3H2O), Clinoclore (5MgO.Al2O3.3SiO2.4H2O) dan mineral-mineral hydrous silicates lainnya(mineral lempung) Bijih besi dapat terbentuk secara primer maupun sekunder. Proses pembentukan bijih besi primer berhubungan dengan proses magmatisme berupa gravity settling dari besi dalam batuan dunit, kemudian diikuti dengan proses metamorfisme/metasomatsma yang diakhiri oleh proses hidrotermal akibat terobosan batuan beku dioritik. Jenis cebakan bijih besi primer didominasi magnetit hematite dan sebagian berasosiasi dengan kromit garnet, yang terdapat pada batuan dunit terubah dan genes-sekis.Besi yang terbentuk secara sekunder di sebut besi laterit berasosiasi dengan batuan peridotit yang telah mengalami pelapukan. Proses pelapukan berjalan secara intensif karena pengaruh faktor-faktor kemiringan lereng yang relative kecil, air tanah dan cuaca, sehingga menghasilkan tanah laterit yang kadang-kadang masih mengandung bongkahan bijih besi hematite/goetit berukuran kerikil.

Besi Laterit merupakan jenis cebakan endapan residu yang dihasilkan oleh proses pelapukan yang terjadi pada batuan peridotit/piroksenit dengan melibatkan dekomposisi, pengendapan kembali dan pengumpulan secara kimiawi . Bijih besi tipe laterit umumnya terdapat didaerah puncak perbukitan yang relative landai atau mempunyai kemiringan lereng dibawah 10%, sehingga menjadi salah satu factor utama dimana proses pelapukan secara kimiawi akan berperan lebih besar daripada proses mekanik. Sementara struktur dan karakteristik tanah relative dipengaruhi oleh daya larut mineral dan kondisi aliran air tanah. Adapun profil lengkap tanah laterit tersebut dari bagian atas ke bawah adalah sebagai berikut : zone limonit, zone pelindian (leaching zone) dan zone saprolit yang terletak di atas batuan asalnya (ultrabasa).

Zona pelindian yang terdapat diantara zona limonit dan zona saprolit ini hanya terbentuk apabila aliran air tanah berjalan lambat pada saat mencapai kondisi saturasi yang sesuai untuk membentuk endapan bijih. Pengendapan dapat terjadi di suatu daerah beriklim tropis dengan musim kering yang lama. Ketebalan zona ini sangat beragam karena dikendalikan oleh fluktuasi air tanah akibat peralihan musim kemarau dan musim penghujan, rekahan-rekahan dalam zona saprolit dan permeabilitas dalam zona limonit.

Derajat serpentinisasi batuan asal peridotit tampaknya mempengaruhi pembentukan zona saprolit, ditunjukkan oleh pembentukan zona saprolit dengan inti batuan sisa yang keras sebagai bentukan dari peridotit/piroksenit yang sedikit terserpentinisasikan, sementara batuan dengan gejala serpentinit yang kuat dapat menghasilkan zona saprolit .Fluktuasi air tanah yang kaya CO2 akan mengakibatkan kontak dengan saprolit batuan asal dan melarutkan mineral mineral yang tidak stabil seperti serpentin dan piroksin. Unsur Mg, Si, dan Ni dari batuan akan larut dan terbawa aliran air tanah dan akan membentuk mineral-mineral baru pada saat terjadi proses pengendapan kembali. Unsur-unsur yang tertinggal seperti Fe, Al, Mn, CO, dan Ni dalam zona limonit akan terikat sebagai mineral-mineral oksida/hidroksida diantaranya limonit, hematit, goetit, manganit dan lain-lain. Akibat pengurangan yang sangat besar dari Ni-unsur Mg dan Si tersebut, maka terjadi penyusutan zona saprolit yang masih banyak mengandung bongkah-bongkah batuan asal. Sehingga kadar hematit unsur residu di zona laterit bawah akan naik sampai 10 kali untuk membentuk pengayaan Fe2O3 hingga mencapai lebih dari 72% dengan spinel-krom relative naik hingga sekitar 5% .

b. Besi laterit Mineral ini terbentuk dari pelapukan mineral utama berupa olivine dan piroksin. Mineral ini merupakan golongan mineral oksida hidroksida non silikat, mineral ini terbentuk dari unsur besi dan oksida atau FeO( ferrous oxides) kemudian mengalami proses oksidasi menjadi Fe2O3 lalu mengalami presipitasi atau proses hidroksil menjadi Fe2O3H2O ( geotithe). Mineral ini tingkat mobilitas unsurnya pada kondisi asam sangat rendah, oleh karena itu pada profil laterit banyak terkonsentrasi pada zona limonit.

c. Alumina Unsur Al hadir dalam mineral piroksin, spinel (MgO.Al2O3), pada mineral sekunder seperti Clinochlor (5MgO.Al2O3.3SiO2.4H2O), dan gibbsite (Al2O3.3H2O). Alumina sangat tidak larut pada air tanah yang ber Ph antara 4-9.1.2. Maksud dan Tujuan

Kegiatan pekerjaan lapangan yang dilakukan adalah penyelidikan geologi meliputi pemetaan; pembuatan paritan dan sumur uji, pengukuran topografi, survei geofisika dan pemboran inti.Kegiatan setelah pekerjaan lapangan yang dilakukan antara lain adalah analisis laboratorium dan pengolahan data. Analisis laboratorium meliputi analisis kimia dan fisika. Unsur yang dianalisis kimia antara lain : Fetotal, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, S, P, SiO2, MgO, CaO, K2O, Al2O3, LOI. Analisis fisika yang dilakukan antara lain : mineragrafi, petrografi, berat jenis (BD). Sedangkan pengolahan data adalah interpretasi hasil dari penyelidikan lapangan dan analisis laboratorium. BAB II

PEMBAHASAN2.1 Tahapan EksplorasiTahapan eksplorasi adalah urutan penyelidikan geologi yang umumnya dilakukan melalui empat tahap sebagai berrikut: survey tinjau, prospeksi, eksplorasi umum, eksplorasi rinci/detil.

2.1.1. Survei Tinjau

Survey tinjau, tahap eksplorasi untuk mengidentifikasi daerah-daerah yang berpotensi bagi keterdapatan mineral pada skala regional. Prospeksi, tahap eksplorasi dengan jalan mempersempit daerah yang mengandung endapan mineral yang potensial.

2.1.2. Eksplorasi Umum

Eksplorasi umum, tahap eksplorasi yang merupakan deliniasi awal dari suatu endapan yang teridentifikasi.

2.1.3. Eksplorasi Rinci

Eksplorasi rinci, tahap eksplorasi untuk mendeliniasi secara rinci dalam 3 dimensi terhadap endapan mineral yang telah diketahui dari percontohan singkapan, paritan, lobang bor, shafts dan terowongan. 2.2. Penyelidikan Geologi

Penyelidikan geologi adalah penyelidikan yang berkaitan dengan aspek-aspek geologi di antaranya: pemetaan geologi, parit uji, sumur uji.

2.2.1. Pemetaan

Pemetaan adalah pengamatan dan pengambilan conto yang berkaitan dengan aspek geologi di lapangan. Pengamatan yang dilakukan meliputi jenis lithologi, mineralisasi, ubahan dan struktur pada singkapan, sedangkan pengambilan conto berupa batuan terpilih.2.2.2. Penyelidikan Geofisika

Penyelidikan geofisika adalah penyelidikan yang berdasarkan sifat fisik batuan, untuk mengetahui struktur bawah permukaan, geometri cebakan mineral, serta sebarannya secara horizontal maupun secara vertical yang mendukung penafsiran geologi dan geokimia secara langsung maupun tidak langsung.

Pemboran inti dilakukan setelah penyelidikan geofisika. Penentuan jumlah cadangan (sumberdaya) mineral yang mempunyai nilai ekonomis adalah suatu hal pertama kali yang perlu dikaji, dihitung sesuai standar perhitungan cadangan yang berlaku, karena akan berpengaruh terhadap optimasi rencana usaha tambang, umur tambang dan hasil yang akan diperoleh.

Dalam penentuan cadangan, langkah yang perlu diperhatikan antara lain :

Memadai atau tidaknya kegiatan dan hasil eksplorasi

Kebenaran penyebaran dan kualitas cadangan berdasar korelasi seluruh data eksplorasi seperti pemboran, analisis conto, dll.

Kelayakan penentuan batasan cadangan, seperti Cut of Grade, Stripping Ratio dan kedalaman maksimum penambangan, ketebalan minimum dan sebagainya bertujuan untuk mengetahui kondisi geologi dan sebaran bijih besi bawah permukaan.

2.3. Tata Cara Eksplorasi

Tatacara eksplorasi pasir besi meliputi urutan kegiatan eksplorasi pasir besi mulai dari kegiatan sebelum pekerjaan lapangan dan setelah pekerjaan lapangan yang dilakukan untuk mengetahui potensi pasir besi.

2.3.1. Kegiatan Sebelum Pekerjaan LapanganKegiatan yang dilakukan sebelum memulai pekerjaan lapangan Antara lain ;2.3.1.1. Studi literature

Studi literatur yang dilakukan meliputi pengumpulan dan pengolahan data serta laporan kegiatan sebelumnya.

2.3.1.2. Studi Penginderaan Jarak Jauh

Studi Penginderaan Jarak Jauh dengan jenis data yang dapat digunakan dalam studi ini meliputi : data Citra Landsat MSS TM/Tematic mapper, SLAR, Spot image dan foto udara. Dengan data jarak jauh ini dapat dilakukan interpretasi gejala-gejala geologi yang berguna sebagai acuan dala eksplorasi pasir besi.

2.3.1.3 Studi Geofisika

Studi Geofisika dengan Eksplorasi Bijih Besi (Iron Ore) menggunakan metode geomagnetik, geolistrik (geoelectric), metode gravitasi dan seismik. Masing-masing metode diterapkan sesuai dengan objek bahan galian yang akan diselidiki. Misalnya geolistrik sangat cocok untuk mengetahui potensi air tanah ground water). Metode ini juga dapat diterapkan untuk eksplorasi mineral seperti bijih besi dan mangan. Namun akurasinya rendah dikarenakan nilai resistivitas skala laboratorium untuk beberapa jenis mineral berbeda dengan skala lapangan. Hal ini tentunya sangat dipengaruhi oleh struktur batuan. Contoh lainnya adalah metode magnetik, cocok digunakan untuk eksplorasi mineral megnetis seperti megnetit dan hematite. Metode ini didasarkan pada nilai anomali medan magnet bumi di suatu kawasan survey. Sebagaimana kita ketahui bahwa bumi memiliki sifat seperti magnet (dwikutub) yaitu kutub utara dan selatan. Dalam artikel ini akan diulas secara singkat mengenai eksplorasi mineral dengan metode magnetic atau biasa juga disebut sebagai metode geomagnetic. Untuk memahami metode geomagnetic, ada baiknya diulas secara ringkas beberapa teori dasar tentang kemagnetan dan beberapa kajian yang berkaitan dengannya.

2.3.2. Kegiatan Pekerjaan LapanganAdapun kegiatan yang dilakukan selama dilapangan Antara lain;2.3.2.1 Pemetaan geologiPemetaan Geologi dalam penyelidikan pasir besi meliputi pemetaan batas pasir pantai dengan litologi lainnya, sehingga dapat diperoleh gambaran sebaran endapa pasir.2.3.2.2 Pengukuran Topografi

Pengukuran Topografi dilakukan untuk menggambarkan morfologi pantai dan perencanaan penempatan titik-titik lokasi pemboran dan sumur uji serta lintasan geofisika. Urutan kegiatan yang dilakukan dalam pengukuran topografi adalah sebagai berikut:

Penentuan koordinat titik awal pada punggungan sand dune.

Pembuatan garis sumbu utama (base line) dan

Pengkuran siku-siku untuk garis lintang (cross line).

Garis sumbu utama diusahakan searah dengan garis pantai dan garis-garis lintang yang merupakan tempat kedudukan titik bor, arahnya dibuat tegak lurus terhadap sumbu utama dengan interval jarak tertentu.

2.3.2.3 Geofisika

Geofisika (geomagnetik) metoda geofisika yang digunakan dalam studi ini adalah metoda geomagnetic yang meliputi: aeromagnetic, namun jarang diterapkan. Tujuan dari penerapan metoda ini adalah untuk mencari sebaran anomaly magnetic daerah pantai yang dieksplorasi.

2.3.2.4 Pemboran

Pemboran, ini dimaksudkan untuk mengambil conto-conto pasir besi baik yang ada di atas permukaan laut maupun yang berada di bawahnya.

Pekerjaan pemboran pasir besi dilakukan dengan menggunakan bor dangkal baik yang bersifat manual (Doormer) maupun bersifat semi mekanis. Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Penentuan lokasi titik bor

Setting alat bor

Pembuatan lobang awal dengan menggunakan mata bor jenis Ivan sampai batas permukaan tanah.

Setelah menembus lapisan air tanah, pemboran dilakukan dengan menggunakan casing yang didalamnya dipasang bailer.

Pemboran dihentikan sampai pada batas batuan dasar.

2.3.2.5 Pengambilan Contoh PasirPengambilan contoh pasir dipermukaan air tanah dilakukan dengan sendok pasir (sand auger) jenis Ivan berdiameter 2.5 inchi, sedangkan conto pasir yang berada di bawah permukaan air tanah dan bawah permukaan air laut diambil dengan bailer yang dilengkapi ball valve. Contoh-contoh diambil untuk setiap kedalaman 1,5 meter atau setiap satu meter dan dibedakan antara conto dari horizon A, conto dari horizon B dan conto dari horizon C.

2.3.2.6 Pola Pemboran Pola pemboran dan interval titik bor yang digunakan pada pekerjaan ini disesuaikan dengan tahapan survey, sebagai contoh pada tahapan eksplorasi rinci digunakan pola pemboran dengan intervakl 100 x 20 m.

2.3.2.7 Pembuatan Sumur Uji

Pembuatan sumur uji, pada umumnya dilakukan pada pasir besi undak tua yang telah mengalami kompaksi. Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengambil conto-conto pasir besi pantai sampai mencapai permukaan air dan untuk mengetahui profil/penampang tegak perlapisan pasir besi.

Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

Penentuan lokasi sumur uji

Penggalian dengan luas bukaan sumur 1m x 1m atau 1.5m x 1.5m.

Bila terjadi runtuhan maka dibuat penyangga.

Pembuatan sumur dihentikan apabila telah mencapai batuan dasar. Pengambilan contoh pasir besi dari sumur uji diambil dengan interval setiap 1 meter menggunakan metoda chanel sampling dengan ukuran 5cm x 10cm.

2.3.2.8 Preparasi contoh

proses preparasi di lapangan untuk contoh bor dan sumur uji dapat dilakukan dengan dua metoda, yaitu : increment atau riffle splitter. Conto yang diambil harus homogen dari setiap interval kedalaman. Dengan pengambilan yang cukup representative akan menjamin ketelitian dalam analisis kimia, perhitumgam sumber daya atau cadangan dari endapan pasor besi pantai. Pengambilan conto-conto tersebut tersebut didasari oleh prosedur baku dalam eksplorasi endapan pasir besi pantai.

Kegiatan yang dilakukan dalam proses preparasi dengan metoda increment mengacu pada Japan Industrial Standard (JIS), yaitu:

Contoh pasir hasil pemboran atau sumur uji ditampung pada wadah dan diaduk hingga homogen.

Contoh tersebut di atas dimasukkan dalam kotak increment, diratakan dan dibagi dalam kotak-kotak.

Contoh di reduksi dengan menggunakan sendok increment dari kotak increment, dari tiap-tiap kotak ditampung dalam kantong conto.

Contoh hasil reduksi kemudian dikeringkan.

Contoh yang sudah dikeringkan dari tiap-tiap interval dibagi menjadi 3 bagian. Satu bagian untuk contoh individu, satu bagian untuk conto komposit dan satu bagian untuk duplikat.

Satu bagian conto dari tiap interval digabumgkan dengan interval lainnya menjadi conto komposit.

Kegiatan yang dilakukan dalam proses preparasi denagn metoda riffle splitter, yaitu :

Conto pasir hasil pemboran atau sumur uji ditampung pada suatu wadah dan diaduk hingga homogen kemudian dikeringkan.

Conto yang telah kering direduksi dengan riffle splitter hingga mendapatkan berat yang diinginkan ((3 kg).

Conto yang sudah mengalami splitting dari tiap-tiap interval dibagi menjadi 3 bagian. Satu bagian untuk conto individu, satu bagian untuk conto komposit dan satu bagian untuk duplikat.

Satu bagian contoh dari tiap interval digabungkan dengan interval lainnya menjadi conto komposit.

2.3.2.9 Penentuan Persentase Kemagnetan

Penentuan persentase kemagnetan (MD), di awali dengan pemisahan mineral magnetic dengan non-magnetik, sebagai berikut:

Hasil preparasi conto di lapangan sebanyak 1 kg, direduksi hingga (100gram menggunakan splitter (conto hasil reduksi).

Contoh hasil reduksi ditaburkan dalam suatu tempat secara merata.

Pemisahan dilakukan dengan menggerakkan magnet batang 300 gauss berulang-ulang minimal 7 kali di atas selembar kaca setebal 2mm yang dibawahnya tertabur conto pasir untuk mendapatkan conto konsentrat yang cukup bersih. Jarak antara magnet batang dengan lapisan pasir harus dibuat tetap untuk menghindari perbedaa kuat medan magnet.

Konsentrat yang diperoleh dari pemisahan medan magnet ditimbang dalam satuan gram. Dengan membandingkan berat konsentrat dan berat conto hasil reduksi maka didapatkan harga persentase magnetik dengan rumus:Berat konsentrat MD : x 100% Berat conto hasil reduksi2.3.2.10 Penentuan Berat Jenis InsituPenentuan Berat Jenis insitu dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Penghitungan volume contoh dari bor berdasarkan perhitungan volume bagian dalam casing dengan rumus:V = ( x r2 x t

V = volume contoh( = konstanta (3.14)

r = jari-jari bagian dalam casing

t = ketinggian conto dalam casing

Penentuan berat dengan cara menimbang setiap interval contoh.

2.3.3 Kegiatan Setelah Pekerjaan Lapangan

Adapun kegiatan yang dilakukan setelah pekerjaan lapangan Antara lain

2.3.3.1 Analisa laboratorium

Analisa Laboratorium dilakukan conto-conto setelah dikumpulkan. Pekerjaan analisa laboratorium meliputi analisa kimia dan fisika.

2.3.3.2 Analisa Kimia

Analisa kimia dilakukan terhadap conto individu untuk mengetahui kandungan unsur dalam konsentrat, antara lain: Fe total (FeO dan Fe2O3, Fe3O4) dan Titan. Analisa kimia dapat dilakukan dengan beberapa metoda, antara lain AAS, volumetric, XRF dan ICP. 2.3.3.3 Analisa FisikaAnalisa fisika yang dilakukan antara lain analisa besar butir, analisa ayak, analisa sifat magnetik dan analisa berat jenis. Analisa mineral butir dilakukan untuk mengetahui jenis dan persen berat mineral baik untuk fraksi magnetik maupun nonmagnetik. Conto yang dianalisa mineral butir berasal dari conto komposit, yang mewakili wilayah/blok pemboran. Analisa ayak dimaksudkan untuk mengetahui ukuran butiran pasir besi yang dominan. Analisa ayak dilakukan terhadap conto pilihan berasal dari bagian-bagian blok interval dalam bentuk conto komposit berat 500 gram yang dibagi menjadi 6 fraksi, yakni:a) butiran yang lebih besar +2mm atau +10 mesh

b) butiran antara -2 +1mm atau -10 +18 mesh

c) butiran antara -1 +1/2mm atau -18 +35 mesh

d) butiran antara -1/2 + 1/4mm atau -35 +72 mesh

e) butiran antara -1/4 +1/8mm atau -72 +150 mesh, dan

f) butiran yang lebih kecil dari -1/8mm

Masing-masing fraksi jumlahnya dinyatakan dalam persen berat yang dapat digambarkan dalam bentuk diagram balok sehingga sebaran fraksi pasir besi yang dominan dapat diketahui.

Analisa berat jenis dimaksudkan untuk mengetahui berat jenis pasir besi. Analisa dilakukan dengan cara conto asli (crude sand) seberat 100 gram dimasukkan ke dalam air yang diketahui volumenya di dalam gelas ukur. Untuk memudahkan perhitungan ditetapkan volume 200 cc, apabila kenaikan air menjadi A cc maka volume pasir yang dimasukkan = A-200 cc. Jadi berat jenis + 100/(A-200) gram/cc.

2.3.3.4 Penolahan Data

Pengolahan Data dari hasil pengamatan dan analisa laboratorium diolah dan ditafsirkan secara seksama untuk memberikan gambaran tentang kondisi geologi daerah penelitian yang yang berkembang dari aspek genetic, posisi, hubungan serta distribusinya.Data hasil analisa MD dan pemboran dibuat profil penyebaran endapan pasir besi terhadap sumbu panjang (sejajar pantai) dan sumbu pendek (tegak lurus pantai) dan isograde. Lokasi-lokasi pengambilan conto di plot dalam peta topografi hasil pengukuran (peta lokasi pengambilan conto dan peta isograde).Peta-peta yang dihasilkan bertujuan untuk keperluan penambangan, misalnya peta isograde dan peta topografi serta penampang tegak sebaran bijih besi kea rah kedalaman baik sejajar garis pantai maupn yang memotong tegak lurus garis pantai. Bentuk-bentuk gumuk pasir baik yang front maupun back dunes dipetakan secara rinci.Perhitungan sumberdaya secara manual dilakukan dengan beberapa metoda, antara lain:

a) Metoda Daerah Pengaruh dengan rumus:C = (L x t) x MD x SG

Di mana ;C= Sumberdaya dalam ton

L= Luas daerah pengaruh dalam m2T= Tebal rata-rata endapan pasir besi dalam meter

MD= Prosentase kemagnetan dalam %

SG= Berat jenis dalam ton/m3

b) Metoda Geostatistik

Metoda ini digunakan untuk membantu dalam perhitungan estimasi sumberdaya/cadangan endapa bahan galian di mana nilai conto merupakan realisasi fungsi acak (statistic spasial). Pada hipotesis ini, nilai conto merupakan suatu fungsi dari posisi dalam cebakan, dan posisi relative conto dimasukkan dalam pertimbangan. Kesamaan nilai0nilai conto yang merupakan fungsi jarak conto serta yang saling berhubungan ini merupakan dasar teori statistic spasial.

Metoda ini jarang dilakukan dalam perhitungan estimasi sumberdaya/cadangan pasir besi. Untuk mengetahui sejauh mana hubungan spasial antara titik-titik d dalam cebakan, maka harus diketahui fungsi strukturalnya yang dicerminkan oleh model semivariogramnya. Menetapkan model semivariogram merupakan langkah awal dalam perhitungan geostatistik, selanjutnya dengan perhitungan varian estimasi, varian dispersi, varian kriging, dan lain-lain.

Metoda geostatistik yang digunakan dalam eksplorasi pasir besi adalah varian estimasi. Pada metoda ini estimasi suatu cadangan dicirikan oleh suatu ekstensi/pengembangan satu atau beberapa harga yang diketahui terhadap daerah sekitarnya yang tidak dikenal. Suatu harga yang diketahui (diukur pada conto inti, atau pada suatu blok) diekstensikan terhadap bagian-bagian yang diketahui pada suatu endapan bijih.

c) Perhitungan Estimasi

Ada beberapa cara estimasi yang sudah dikenal pada kegiatan pertambangan antara lain:

a. Estimasi Kadar

Estimasi kadar rata-rata suatu kadar yang di dapat dari analisis conto pemboran/sumur uji.

b. Estimasi Endapan Bijih

Estimasi endapan bijih pada suatu tambang atau blok-blok penambangan denagn menggunakan sistem poligon sebagai daerah pengaruh, yang antara lain di dasari oleh titik-titik pengamatan berkutnya, pembobotan secara proporsional yang berbanding terbalik dengan jarak dan lain-lain.

c. Tujuan

Tujuan dari penggunaan metoda ini antara lain untuk memperoleh gambaran tiga dimensi dari bentuk endapan pasir besi. Pada penerapannya untuk perhitungan dalam geostatistik umumnya memerlukan bantuan computer. Geoplan merupakan perangkat lunak yang diperlukan dala paket perhitungna variagram. Selain itu juga digunakan perangkat lunak program KRIG3D yang merupakan paket program kriging, varian estimasi dan varian dispersi.