Geologi Struktur Untuk Pertambangan

7/29/2019 Geologi Struktur Untuk Pertambangan

1/7

Geologi Struktur untuk Pertambangan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangTugas utama seorang ahli Geologi di tambang terbuka adalah memperbaharui

cadangan dan pemodelan geologi setiap cebakan yang didasarkan pada data yang

dikumpulkan selama setahun serta mendukung kegiatan operasional tambang. Ahli geologi

yang mendukung kegiatan tambang terbuka setiap hari memetakan dan memperbaharui

aspek-aspek geologi, seperti jenis batuan, struktur geologi, dan ubahan batuan untuk

mendukung perencanaan dan pengembangan tambang.

Ahli geologi tambang terbuka juga melakukan pemetaan harian jenjang (bench)

tambang dan material hasil peledakan untuk memperbaharui model geologi yang telah ada.

Pengambilan conto batuan juga dilakukan untuk menguji kadar batuan, di samping tujuan

lainnya seperti uji material terhadap liquifaction, pemeriksaan ulang klasifikasi dan uji

metalurgi untuk material cebakan bijih.Setelah sebuah tahapan eksplorasi dan studi kelayakan pada suatu daerah selesai

dilakukan dan menyatakan bahwa suatu cebakan bijih layak secara ekonomis untuk

ditambang, bagian teknik tambang segera menyusun perencanaan tambang.

Dalam suatu perencanaan tambang, khususnya tambang bijih, terdapat dua pertimbangan

dasar yang perlu diperhatikan, yaitu; pertimbangan ekonomis dan pertimbangan teknis. Salah

satu dari pertimbangan teknis dalam suatu perencanaan ialah pertimbangan kondisi geologi,

dalam hal ini struktur geologi yang dominan.

Struktur gologi yang mempengaruhi dalam perancangan suatu tambang terbuka yaitu:

-Perlapisan dan perlipatan (sinklin dan antiklin)

- Sesar dan patahan

- Cleavage

Struktur geologi yang mempengaruhi jenjang pada tambang terbuka karena struktur

ini sangat mempengaruhi kekuatan batuan karena umumnya merupakan bidang lemah pada

batuan tersebut, dan merupakan tempat rembesan air yang mempercepat proses pelapukan.

Petimbangan mengenai bentuk struktur geologi yang dominan tersebut akan mempengaruhi

dalam melakukan perancangan tambang. Adanya daerah perlapisan, perlipatan, sesar dan

patahan akan mempengaruhi batas-batas daerah yang akan ditambang (geometri dari daerah

penambangan) serta adanya struktur pada bagian jenjang (bench) karena struktur ini sangat

mempengaruhi kekuatan batuan karena umumnya merupakan bidang lemah pada batuan

tersebut, dan merupakan tempat rembesan air yang mempercepat proses pelapukan.

Kejadian ini akan berpengaruh pada kemantapan lereng dalam hal ini perlumengindentifikasi struktur-struktur tersebut untuk mengetahui zona hancuran, dan potensi

kelongsoran pada lereng sehingga dapat mengantisipasi adanya permasalahan dan mencegah

terjadinya bahaya dalam kelangsungan operasi penambangan setiap harinya.

Oleh karena itu pentingnya penelitian ini dalam hal pemetaan struktur geologi

terhadap perencanaan desain jenjang tambang serta menganalisis struktur yang ada pada

jenjang dalam lokasi tambang terbuka dapat mengantisipasi bahaya seperti halnya longsoran.

Dan walaupun yang terjadi relatif kecil, dengan tanda-tanda yang tidak begitu kentara, tetap

saja dapat membahayakan jiwa dan merusak peralatan yang ada. Penelitian ini memusatkan

pada analisis kondisi geologi saja dalam hal ini pemetaan struktur geologi dan analisis

struktur pada jenjang tambang terbuka, dan tidak mengembang pada analisis kestabilan

lereng yang pada umumnya mecakup dan memerhatikan berbagai jenis aspek dan pengaruh.
http://adept7titueki.wordpress.com/2012/06/26/tugas-metodologi-penelitian/http://adept7titueki.wordpress.com/2012/06/26/tugas-metodologi-penelitian/


2/7

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh struktur geologi terhadap perencanaan desain jenjang

tambang terbuka?

2. Bagaimana menganalisis struktur geologi untuk mengetahui zona hancuran,

kerapatan struktur, dan potensi kelongsoran lereng pada jenjang tambang

terbuka?

1.3. Maksud dan tujuan

Berdasarkan latar belakang masalah dan rumusan masalah yang dikemukakan, maka

maksud dan tujuan dari penelitian adalah sebagai berikut:

1. Untuk menjelaskan pengaruh dari struktur geologi terhadap perencanaan desain

jenjang tambang terbuka.

2. Untuk menjelaskan analisis struktur geologi untuk mengetahui zona hancuran,

kerapatan, struktur, dan potensi kelongsoran lereng pada jenjang tambang

terbuka.

1.4. Batasan MasalahBerdasarkan latar belakang masalah serta rumusan masalah yang dikemukakan, maka

batasan masalah dalam penelitian ini adalah tentang pengaruh struktur terhadap perencanaan

desain jenjang, serta menganalisis struktur geologi pada jenjang tambang terbuka. Penelitian

ini dibatasi hanya pada analisis struktur geologi, dan tidak mengembang pada analisis

kestabilan lereng yang pada umumnya mencakup berbagai jenis aspek dan pengaruh.

BAB II

LANDASAN TEORETIS

2.1. Pengenalan Geologi Struktur

Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang bentuk

(arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah

perubahan bentuk dan ukuran pada batuan sebagai akibat dari gaya yang bekerja di dalam

bumi.Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari proses

pembentukannya. Beberapa kalangan berpendapat bahwa geologi struktur lebih ditekankan

pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi, seperti perlipatan (fold), rekahan

(fracture), patahan (fault), dan sebagainya yang merupakan bagian dari satuan tektonik

(tectonic unit), sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi dengan

skala yang lebih besar, yang mempelajari obyek-obyek geologi seperti cekungan sedimentasi,

rangkaian pegunungan, lantai samudera, dan sebagainya.

diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi maupun yang terekammelalui hasil pengukuran geofisika memperlihatkan bentuk-bentuk arsitektur yang bervariasi

dari satu tempat ke tempat lainnya. Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada

umumnya merupakan batuan-batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya

yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi pada batuan dapat berbentuk lipatan maupun

patahan/sesar. Dalam ilmu geologi struktur dikenal berbagai bentuk perlipatan batuan, seperti

sinklin dan antiklin. Jenis perlipatan dapat berupa lipatan simetri, asimetri, serta lipatan rebah

(recumbent/overtune), sedangkan jenis-jenis patahan adalah patahan normal (normal fault),

patahan mendatar (strike slip fault), dan patahan naik (trustfault).

Proses yang menyebabkan batuan-batuan mengalami deformasi adalah gaya yang

bekerja pada batuan-batuan tersebut. Pertanyaannya adalah dari mana gaya tersebut berasal?

Sebagai mana kita ketahui bahwa dalam teori tektonik lempeng dinyatakan bahwa kulitbumi tersusun dari lempeng-lempeng yang saling bergerak satu dengan lainnya. Pergerakan


3/7

lempeng-lempeng tersebut dapat berupa pergerakan yang saling mendekat (konvergen),

saling menjauh (divergen), atau saling berpaspasan (transform). Pergerakan lempeng-

lempeng inilah yang merupakan sumber asal dari gaya yang bekerja pada batuan kerak bumi.

2.2. Jenis-jenis Struktur Geologi

Dalam geologi dikenal 3 jenis struktur yang dijumpai pada batuan sebagai produk darigaya-gaya yang bekerja pada batuan, yaitu: (1). Kekar (fractures) dan rekahan (cracks); (2).

Pelipatan (folding); dan (3). Patahan/sesar (faulting). Ketiga jenis struktur tersebut dapat

dikelompokan menjadi beberapa jenis unsur struktur, yaitu:

2.2.1. Kekar (fracture)

Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat sutau gaya yang

bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran. Secara umum, struktur kekar

dapat dikelompokan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah gaya yang

bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai

berikut :

a. Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan/rekahan yang membentuk pola salin

berpotongan membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancipdengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup.

b. Tension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya

utama, umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka.

c. Extension Joint (release joint) adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus

dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.

2.2.2. Lipatan (Fold)

Lipatan adalah suatu deformasi batuan yang berbentuk gelombang sinusoidal dimana

gaya yang bekerja pada batuan tidak melampaui batas elastisitasnya, sehingga batuan tidak

mengalami pensesaran. Lipatan sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah bawah,

sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan dapat dibagi menjadi 3 (jenis), yaitu:

a. Lipatan Simetri adalah lipatan yang kemirigan lapisan batuan pada kedua

sayapnya memiliki sudut yang sama besarnya.

b. Lipatan asimetri adalah lipatan yang kemiringan lapisan batuan pada kedua

sayapnya tidak sama besar.

c. Lipatan Rebah (Overturne fold/recumbent fold) adalah lipatan yang kedua

sayapnya telah mengalami p[embalikan arah kemiringan lapisan batuannya.

d. Lipatan Sesar (chevron fold) adalah lipatan yang berbentuk seperti segitiga.

2.2.3 Patahan/sesar (Fault)

Patahan/sesar adalah pergeseran sebagian mas/tubuh batuan dari kedudukan semula

yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Struktur sesar dalam geologi

dikenal ada 3 jenis, yaitu:a. Sesar Mendatar (strike slip fault) adalah sesar yang pengerakannya sejajar, blok

bagian kiri relatif bergesar kearah yang berlawanan dengan blok bagian

kanannya. Berdasarkan arah pergerakan sesarnya, sesar mendatar dapat dibagi

menjadi 2 (dua) jenis sesar, yaitu: (1). Sesar Menatar Dextral (sesar mendatar

menganan) dan (2). Sesar Mendatar Sinistral (sesar mendatar mengiri). Sesar

Mendatar Dextral adalah sesar yang arah pergerakannya searah dengan arah

perputaran jarum jam sedangkan Sesar Mendatar Sinistral adalah sesar yang arah

pergeserannya berlawanan arah dengan arah perputaran jarum jam. Pergeseran

pada sesar mendatar dapat sejajar dengan permukaan sesar atau pergeseran

sesarnya dapat membentuk sudut (dip-slip/oblique). Sedangkan bidang sesarnya

sendiri dapat tegak luurus maupun menyudut dengan bidang horizontal.b. Sesar Naik (Thrust fault/reverse fault) adalah sesar dimana salah satu blok batuan


4/7

bergeser ke arah atas dan blok bagian lainnya bergeser ke arah bawah disepanjang

sesarnya. Pada umumnya bidang sesar naik mempunyai kemiringan lebih kecil

dari 45C.

c. Sesar Turun (Normal fault) adalah sesar yang terjadi karena pergeseran blok

batuan akibat pengaruh gaya gravitasi. Secara umum, sesar normal terjadi sebagai

akibat dari hilangnya pengaruh gaya sehingga batuan menuju ke posisi seimbang(isostasi). Sesar normal dapat terjadi dari kekar tension, release maupun kekar

gerus.

2.3. Prinsip dasar Mekanika Batuan

Mengenal dan menafsirkan tentang asal-usul dan mekanisme pembentukan suatu

struktur geologi akan menjadi lebih mudah apabila kita memahami prinsip-prinsip dasar

mekanika batuan, yaitu tentang konsep gaya, tegasan (stress/compressive), tarikan (strength)

dan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi karakter suatu materi/bahan.

2.3.1. Gaya (force)

Gaya merupakan suatu vektor yang dapat merubah gerak dan arah pergerakan suatubenda. Gaya dapat bekerja secara seimbang terhadap suatu benda (seperti gaya gravitasi dan

elektromagnetik) atau bekerja hanya pada bagian tertentu dari suatu benda (misalnya gaya-

gaya yang bekerja disepanjang suatu sesar di permukaan bumi).

2.3.2. Tekanan Litostatik

Tekanan yang terjadi pada suatu benda yang berada di dalam air dikenal sebagai

tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik yang dialami oleh suatu benda yang berada di dalam

air adalah berbanding lurus dengan berat volume air yang bergerak keatas atau volume air

yang dipindahkan.

2.3.3. Tegasan

Tegasan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda.

Tegasan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai

respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar.

2.3.4. Mekanisme sesar

a. Pengenalan: Sesar merupakan retakan yang mempunyai pergerakan searah dengan

arah retakan. Ukuran pergerakan ini adalah bersifat relatif, dan kepentingannya juga relatif.

b. Anatomi sesar: Arah pergerakan yang terjadi disepanjang permukaan suatu sesar

dikenal sebagai bidang sesar. Apabila bidang sesarnya tidak tegak, maka batuan yang terletak

diatasnya dikenali sebagai dinding gantung (hanging wall), sedangkan bagian bawahnya

dikenal dengan dinding kaki (foot wall).

2.4. Beberapa istilah

2.4.1. Strike dan Dip

Dalam penelitian lapisan dan struktur geologi kita harus mengetahui kedudukan

batuan di permukaan bumi dengan mengukur arah penyebarannya dan juga kemiringan

batuan. Dalam ilmu Geologi, kedua elemen tersebut dinamakan Strike dan Dip.

Strike atau Jurus adalah arah garis yang dibentuk dari perpotongan bidang planar dengan

bidang horizontal ditinjau dari arah utara. Sedangkan Dip adalah derajat yang dibentuk antara

bidang planar dan bidang horizontal yang arahnya tegak lurus dari garis strike. Bidang planar

ialah bidang yang relatif lurus, contohnya ialah bidang perlapisan, bidang kekar, bidang sesar,

dll. Strike Dip pada batuan umumnya muncul pada batuan hasil pengendapan (sedimen). Tapijuga ditemukan pada batuan metamorf yang berstruktur foliasi. Penulisan strike dan dip hasil


5/7

pengamatan ialah:

N (Derajat Strike) E/ (Derajat Dip) dan dibaca North to East (Nilai Strike) and (Nilai Dip)

Strike dip pada perlapisan batuan dapat diukur dengan menggunakan kompas Geologi.

Kompas Geologi mumpuni untuk mengukur strike dip karena memiliki klinometer juga bulls

eye. Klinometer adalah rangkaian alat yang berguna untuk mengukur kemiringan dan Bullseye adalah tabung isi gelembung udara berguna untuk memposisikan kompas geologi agar

menjadi horizontal.

2.4.2. Zona hancuran

Zona hancuran merupakan daerah lemah dimana dilalui oleh sesar yang

mengakibatkan batuan yang terdapat pada daerah tersebut mengalami penghancuran yang

kemudian akan membentuk kumpulan dari blok batuan yang hancur.

2.4.3. Proyeksi Stereografi

Proyeksi stereografi merupakan metode pendeskripsian geometri yang mampu

menunjukkan hubungan antara besar sudut dan kedudukan dari garis atau bidang.

3.1. Teknik pengumpulan data

Cara pengambilan data dilakukan dengan pengamatan langsung dilapangan dan juga

data-data yang diambil dari literatur yang berhubungan dengan permasalahan yang ada.

Oleh karena itu, dalam pengambilan data struktur di lapangan, hal yang pertama kali harus

dilakukan adalah pengeplotan lokasi pengambilan data. Hal ini penting sekali untuk

menentukan posisi pengambilan data pada peta yang nantinya dapat membantu dalam analisis

strukturnya.

Pengambilan data pada tiap struktur berbeda beda tergantung dari hasil analisis yang

diinginkan. Tetapi, umumnya, data data yang diambil adalah sebagai berikut:

a. Kekar

Data yang diambil adalah strike dan dip dari bidang kekar. Perlu diperhatikan dalam

pengambilan data kekar, harap dipisahkan bidang kekar yang terdapat pada satuan

batuan yang berbeda. Selain itu, dibedakan juga antara kekar tarik dan kekar gerus agar

data yang diambil tidak tercampur aduk. Untuk kekar kekar yang memiliki dip >= 80,

jumlah data yang harus diambil minimal 25 pasang kekar (50 kekar). Sedangkan untuk

kekar kekar yang memiliki dip


6/7

dan persentase mineral penyusun batuan. Sehingga dapat ditentukan nama batuan secara

petrografis.

b. Analisis struktur geologi dilakukan untuk mengetahui jenis struktur yang bekerja,

sehingga dapat menentukan umur dan mekanisme struktur pada daerah penelitian.

Dan juga meliputi analisa stereografi menggunakan proyeksi stereografi untuk

penggambaran stereografi kedudukan struktur geologi yang dijumpai baik itu kekar,sesar, maupun lipatan.


7/7

TUGAS GEOLOGI STRUKTUR

ANGGOTA:

RENDI PRASETYA

TINO KUSYONO

Documents

Geologi Struktur Untuk Pertambangan