Upload
aris-cf
View
38
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
metoda geofisika
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Eksplorasi adalah penyelidikan geologi yang dilakukan untuk
mengidentifikasi, menentukan lokasi, ukuran, bentuk, letak, sebaran, kuantitas, dan
kualitas suatu endapan bahan galian untuk kemudian dapat dilakukan analisis/kajian
kemungkinan dilakukannya penambangan. Tujuan utama dari kegiatan eksplorasi
geofisika adalah untuk membuat model bawah permukaan bumi dengan
mengandalkan data lapangan yang diukur bisa pada permukaan bumi atau di bawah
permukaan bumi atau bisa juga di atas permukaan bumi dari ketinggian
tertentu. Untuk mencapai tujuan ini, idealnya kegiatan survey atau pengukuran harus
dilakukan secara terus-menerus, berkelanjutan, dan terintegrasi menggunakan
sejumlah ragam metode geofisika.Seringkali -bahkan hampir pasti- terjadi beberapa
kendala akan muncul dan tak bisa dihindari, Seperti kehadiran noise pada data yang
diukur.
Ada juga kendala ketidaklengkapan data atau malah kurang alias tidak cukup.
Namun demikian, dengan analisis data yang paling mungkin, kita berupaya
memperoleh informasi yang relatif valid berdasarkan keterbatasan data yang kita
miliki. Dalam melakukan analisis, sejumlah informasi mengenai kegiatan akuisisi
data juga diperlukan, antara lain: berapakah nilai sampling rate yang optimal? Berapa
jumlah data yang diperlukan? Berapa tingkat akurasi yang diinginkan? Selanjutnya -
masih bagian dari prosesanalisis- model matematika yang cocok mesti ditentukan
yang mana akan berperan ketika menghubungkan antara data lapangan dan distribusi
parameter fisis yang hendak dicari. Setelah proses analisis dilalui, langkah berikutnya
adalah membuat model bawah permukaan yang nantinya akan menjadi modal dasar
1
interpretasi. Ujung dari rangkaian proses ini adalah penentuan lokasi pemboran untuk
mengangkat sumber daya alam bahan tambang/mineral dan oil-gas ke permukaan.
Kesalahan penentuan lokasi berdampak langsung pada kerugian meteril yang besar
dan waktu yang terbuang percuma. Dari sini terlihat betapa pentingnya proses analisis
apalagi bila segala keputusan diambil berdasarkan data eksperimen.
Prinsip-prinsip (konsep) dasar eksplorasi tersebut antara lain :
1. Target eksplorasi
a. Jenis bahan galian (spesifikasi kualitas) dan
b. Pencarian model-model geologi yang sesuai
2. Pemodelan eksplorasi
a. Menggunakan model geologi regional untuk pemilihan daerah target
eksplorasi.
c. Menentukan model geologi lokal berdasarkan keadaan lapangan, dan
d. mendiskripsikan petunjuk-petunjuk geologi yang akan dimanfaatkan, serta
e. 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 :
a. Efektif ; penggunaan alat, individu, dan metode harus sesuai dengan keadaan
geologi endapan yang dicari.
b. Efisien ; dengan menggunakan prinsip dasar ekonomi, yaitu dengan biaya
serendah-rendahnya untuk memperoleh hasil yang sebesar-besarnya.
c. Cost-beneficial ; hasil yang diperoleh dapat dianggunkan (bankable). Model
geologi regional dapat dipelajari melalui salah satu konsep genesa bahan
2
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 ;
a. Perencanaan lintasan,
b. Perencanaan tenaga pendukung, yang didasarkan pada keadaan geologi regional.
2. Rencana survei geofisika dan geokimia, mencakup ;
a. Perencanaan lintasan,
b. Perencanaan jarak/interval pengambilan data (sampling/record data), yang
didasarkan pada keadaan umum model badan bijih.
3. Perencanaan sampling melalui pembuatan paritan uji, sumuran uji, pemboran
eksplorasi, yang mencakup :
Jumlah paritan uji, sumuran uji, titik pemboran eksplorasi,
Interval/spasi antar paritan (lokasi),
Kedalaman/panjang sumuran/paritan, kedalaman lubang bor,
Keamanan (kerja dan lingkungan),
Interval/metode sampling, dan
Tenaga kerja
Metoda geofisika merupakan salah satu metoda yang umum digunakan dalam
eksplorasi endapan bahan galian.Metoda ini tergolong kepada metoda tidak langsung,
dan sering digunakan pada tahapan eksplorasi pendahuluan (reconnaissance),
mendahului kegiatan-kegiatan eksplorasi intensif lainnya. Adapun tahapan-tahapan
pekerjaan yang umum digunakan dalam metoda geofisika adalah :
3
1. Survei pendahuluan (penentuan lintasan)
2. Pemancangan (penandataan titik-titik ukur) dalam areal target
3. Pengukuran lapangan
4. Pembuatan peta-peta geofisika
5. Penarikan garis-garis isoanomali
6. Penggambaran profile
7. Interpretasi anomaly
1.2 Maksud dan Tujuan
a. Untuk memenuhi tugas geofisika tambang
b. Untuk sebagai acuan dalam mengenal metode-metode yang digunakan
dalam ekplorasi bahan galian.
1.3 Ganesa Emas
Emas merupakan salah satu bahan galian logam yang bernilai
tinggi baik dari sisi harga maupun sisi penggunaan. Logam ini juga
merupakan logam pertama yang ditambang karena sering dijumpai
dalam bentuk logam murni. Bahan galian ini sering dikelompokkan
ke dalam logam mulia (precious metal). Penggunaan emas telah
dimulai lebih dari 5000 tahun yang lalu oleh bangsa Mesir. Emas
digunakan untuk uang logam dan merupakan suatu standar untuk
sistem keuangan di beberapa negara. Di samping itu emas juga
digunakan secara besar-besaran pada industri barang perhiasan.
4
Ada tiga hal penting dalam membahas pembentukan emas, yaitu
1. suatu reservoar yang mengandung emas meskipun dalam kadar
yang tidak begitu besar
2. larutan airpanas yang dapat membawa emas ke tempat
penjebakan
3. tempat penjebakan
Emas dapat dijumpai dalam jumlah cukup besar pada inti
bumi dan batuan-batuan yang berukuran halus, seperti lempung
hitam. Dua hal ini merupakan reservoar potensial dari logam emas
ini
Emas murni sangat mudah larut dalam KCN, NaCN, dan Hg
(air raksa). Sehingga emas dapat diambil dari mineral pengikatnya
melalui amalgamasi (Hg) atau dengan menggunakan larutan
sianida (biasanya NaCN) dengan karbon aktif. Di antara kedua
metode ini, metode amalgamasi paling mudah dilakukan dan
tentunya dengan biaya yang relatif rendah. Hanya dengan modal
air raksa dan alat pembakar, emas dengan mudah dapat diambil
dari pengikatnya. Metode ini umumnya dipakai oleh penduduk lokal
untuk mengambil emas dari batuan pembawanya
Kecenderungan terdapatnya emas terdapat pada zona epithermal atau disebut
zona alterasi hidrothermal. Zona alterasi hidrotermal merupakan suatu zona dimana
air yang berasal dari magma atau disebut air magmatik bergerak naik kepermukaan
bumi. Celah dari hasil aktivitas Gunungapi menyebabkan air magmatik yang
bertekanan tinggi naik ke permukaan bumi. Saat air magmatik yang yang berwujud
5
uap mencapai permukaan bumi terjadi kontak dengan air meteorik yang
menyebabkan larutan ion tio kompleks, ion sulfida, dan ion klorida yang membawa
emas terendapkan. Air meteorik biasanya menempati zona-zona retakan-retakan
batuan beku yang mengalami proses alterasi akibat pemanasan oleh air magmatik.
Seiring dengan makin bertambahnya endapan dalam retakan-retakan tersebut,
semakin lama retakan-retakan tersebut tertutup oleh akumulasi endapan dari logam-
logam yang mengandung ion-ion kompleks yang mengandung emas. Zona alterasi
yang potensial mengandung emas dapat diidentifikasi dengan melihat lapisan pirit
atau tembaga pada suatu reservoar yang tersusun atas batuan intrusif misalnya granit
atau diorit.
6
BAB II
TAHAP-TAHAP DALAM EKPLORASI EMAS PRIMER
2.1 Survei Tinjau,
yaitu kegiatan eksplorasi awal terdiri dari pemetaan geologi regional,
pemotretan udara, pengambilan citra satelit dan metode survei tidak langsung lainnya
untuk mengedintifikasi daerah-daerah anomial atau meneraliasasi yang prospektif
untuk diselidiki lebih lanjut.
Sasaran utama dari peninjauan ini adalah mengedintifikasi derah-daerah
mineralisasi/ cebakan skala regional terutama hasil studi geologi regional dan analisis
pengindraan jarak jauh (remote sensing) untuk dilakukannya pekerjaan pemboran.
Pekerjaan yang dilakukan pada tahap kegiatan ini adalah pemetaan geologi dengan
skala 1 : 25.000 sampai skala 1 : 10.000.
Penyelidikan geologi yang berkaitan dengan aspek-aspek geologi diantaranya:
pemetaan geologi, parit uji, sumur uji. Pada penyelidikan geologi dilakukan pemetaan
geologi yaitu dengan melakukan pengamatan dan pengambilan conto yang berkaitan
dengan aspek geologi di lapangan. Adapun pengamatan yang dilakukan meliputi:
Jenis litologi, mineralisasi, ubahan dan struktur pada singkapan, sedangkan
pengambilan conto berupa batuan terpilih. Disamping itu juga dilakukan pembuatan
Sumur Uji, Survei Geofisika dengan Induced Polarization (IP) yang lebih dikenal
dengan survey geolistrik atau aeromagnetic survey, yaitu survei dari udara
menggunakan pesawat terbang (helicopter atau fixed wing) yang dilengkapi dengan
7
perekam magnetic. Hasil dari Survei Tinjau ini berupa sumber daya emas hipotetik
sampai tereka.
2.2 Prospeksi Umum,
dilakukan untuk mempersempit dearah yang mengandung cebakan mineral
yang potensial.Kegiatan Penyelidikan dilakukan dengan cara pemetaan geologi dan
pengambilan conto awal, misalnya puritan dan pemboran yang terbatas, studi
geokimia dan geofisika, yang tujuanya untuk mengidentifikasi besaran Sumber Daya
Mineral yang perkiraan dan kualitasnya dihitung berdasarkan hasil analisis kegiatan
di atas.
Tahap ini merupakan kelanjutan dari tahap Survei Tinjau. Cakupan derah
yang diselidikii lebih kecil dengan skala peta antara 1 : 50.000 sampai dengan 1 :
25.000. Data yang didapat meliputi morfologi (topografi) dan kondisi geologi (jenis
batuan/stratigrafi dan struktur geologi yang berkembang). Pengambilan contoh pada
derah prospek berdasarkan alterasi dan mineralisasi dilakukan secara sistematis dan
terperinci untuk analisa di laboratorium, sehingga dapat diketahui kadar/kualitas
cebakan mineral suatu daerah yang akan dieksplorasi.
2.3 Eksplorasi awal,
yaitu deliniasi awal dari suatu endapan yang teridentifikasi.
2.4 Exsplorasi rinci,
yaitu tahap eksplorasi untuk mendeliniasi secara rinci dalam tiga dimensi
terhadap endapan mineral yang telah diketahui dari dari percontohan singkapan,
paritan, dan lubang bor.
Pada dasarnya pekerjaan yang dilakukan pada tahapan eksplorasi adalah:
8
Pemetaan geologi dan topografi skala 1 : 5.000 sampai 1 : 1.000.
Pengambilan conto dan analisis conto.
Penyelidikan geofisika, yaitu penyelidikan yang berdasarkan sifat fisik batuan,
untuk dapat mengetahui struktur bawah permukaan serta geometri cebakan
mineral. Pada survei ini dilakukan pengukuran topografi, IP dan Geolistrik.
Metode Geolistrik
Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat
aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi.
Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang
terjadi baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa
macam metoda geolistrik, antara lain : metode potensial diri, arus telluric,
magnetoteluric, elektromagnetik, IP (Induced Polarization), resistivitas (tahanan
jenis) dan lain-lain. Dalam bahasan ini dibahas khusus metode geolistrik tahanan
jenis. Pada metode geolistrik tahanan jenis ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi
melalui dua elektroda arus.Kemudian beda potensial yang terjadi diukur melalui dua
elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak
elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis
masing-masing lapisan di bawah titik ukur (sounding point). Metoda ini lebih efektif
jika digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal, jarang memberikan informasi
lapisan di kedalaman lebih dari 1000 feet atau 1500 feet. Oleh karena itu metode ini
jarang digunakan untuk eksplorasi munyak tetapi lebih banyak digunakan dalam
bidang engineering geology seperti penentuan kedalaman batuan dasar, pencarian
reservoar air, juga digunakan dalam eksplorasi geothermal.
9
Berdasarkan letak (konfigurasi) elektroda-elektroda arus, dikenal beberapa
jenis metode resistivitas tahanan jenis, antara lain :
Konfigurasi Schlumberger
Konfigurasi Wenner
Konfigurasi Dipole-dipole
Konfigurasi Pole-dipole
Konfigurasi pole-pole
Metode Polarisasi Induksi
Metode geofisika yang biasanya digunakan untuk eksplorasi mineral logam
adalah Metode Induksi Polarisasi. Pada prinsipnya metode IP merupakan suatu
metode yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik pada permukaan mineral-mineral
logam di bawah permukaan bumi. Metode ini dapat mendeteksi adanya anomali
resistivitas meski dalam jumlah yang sangat kecil, yang tidak terdeteksi oleh metode
lain. Biasanya konfigurasi yang tepat untuk pengukuran ini adalah dipole-dipole
karena dapat memberikan hasil variasi tahanan jenis dan chargeability-nya ke arah
vertikal dan horizontal.
Metode polarisasi terimbas (IP) merupakan salah satu dari metode geolistrik
yang didasarkan oleh konsep kelistrikan pada masalah kebumian. Akan tetapi metode
10
ini juga memiliki kaitan yang erat terhadap metode tahanan jenis karena pada
hakekatnya metode IP adalah pengembangan lebih lanjut dari metode tahanan jenis
yang mampu memberikan informasi tambahan ketika tidak ditemukan kontras
tahanan jenis yang memadai.
Aliran listrik pada suatu formasi batuan terjadi terutama karena adanya fluida
elektrolit pada pori-pori atau rekahan batuan. Oleh karena itu resistivitas suatu
formasi batuan bergantung pada porositas batuan serta jenis fluida pengisi pori-pori
batuan tersebut. Batuan poros yang berisi air atau air asin tentu lebih konduktif
(resistivitas-nya rendah) dibanding batuan yg sama yg pori-porinya hanya berisi
udara (kosong).
Temperatur tinggi akan lebih menurunkan resitivitas batuan secara keseluruhan
karena meningkatnya mobilitas ion-ion penghantar muatan listrik pada fluida yg
bersifat elektrolit.
Resistivitas
Hukum Ohm pada rangkaian listrik sederhana (gambar 1) menyatakan bahwa
arus listrik I yang mengalir pada suatu silinder berbanding langsung dengan luas
penampang A, berbanding lurus dengan beda potensial ΔV yang terjadi pada ujung-
ujung silinder dan berbanding terbalik dengan panjang silinder L.
Gambar I
11
Arus listrik merata dan sejajar dalam sebuah silinder oleh beda potensial antara kedua
ujungnya.
dimana σ adalah daya hantar jenis bahan atau silinder, sehingga jika
parameter yang digunakan adalah resistivitas dari silinder ρ, maka persamaan di atas
akan menjadi :
Resistivitas adalah kuantitas yang dapat mengkarakterisasi sifat kelistrikan
material karena hanya bergantung pada jenis atau bagan material. Resistivitas juga
sering disebut sebagai hambatan-jenis dimana resistivitas menyatakan derajat
kemudahan atau kesulitan suatu mineral atau bahan dalam mengantarkan listrik,
sehingga berdasarkan persamaan (2) dimana arus yang mengalir dalam sebuah
silinder maka resistivitas silinder dapat ditentukan dengan persamaan:
Resistivitas suatu medium atau bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, antara
lain:
- Kandungan air atau fluida
- Salinitas atau kandungan garam
- Temperatur
12
- Porositas
- Kandungan lempung
- Kandungan logam
Resistivitas batuan secara garis besar dapat dihubungkan dengan hukum
Archie, dimana resistivtas dalam suatu akuifer yang jenuh tanpa kehadiran mineral
lempung, dengan persamaan:
dimana ρr adalah resistivitas batuan, ρw resistivitas air, a adalah koifisien
saturasi, m adalah faktor sementasi dan adalah porositas fraksional.
Macam-macam polarisasi
Polarsisasi Elektroda
Gambar III.2 menggambarkan pergerakan ion-ion ketika kedua sisinya
dialirkan arus. Pada bagian A menggambarkan arus yang mengalir pada seluruh
ruang pori-pori yang terisi larutan tanpa adanya sumbatan butiran mineral. Terlihat
ion-ion positif dan negatif menyebar berdasar arus yang melewatinya, dimana
elektrolit positif (+) mengalir searah dengan arah arus sedangkan elektrolit negatif (-)
mengalir berlawanan dengan arah arus. Sedangkan pada bagian B menggambarkan
mineral logam yang mempunyai jaring pembatas yang saling berlawanan. Peristiwa
ini dinamakan elektrolisis dimana ketika arus mengalir dan sebuah elektron berpindah
tempat di antara logam dan larutan ion-ion pada bidang batas, dalam proses
kimiafisika efek tersebut dinamakan polarisasi elektroda atau electrode polarization.
13
Efek polarisasi membran
Polarisasi membran sering terjadi pada mineral lempung yang mana
mempunyai pori-pori yang kecil, selain itu polarisasi membran juga terjadi karena
adanya kontak permukaan antara mineral lempung dengan air dalam medium.
Karakteristik mineral lempung adalah memiliki muatan negatif murni yang cukup
besar di permukaan sehingga menyebabkan berkumpulnya awan ion positif disekitar
permukaan mineral lempung dan meluas pada larutan gambar III.3
14
Penumpukan muatan ini akan menghambat jalannya arus listrik yang melaluinya
sehingga terjadilah hambatan di sepanjang pori-pori batuan yang mengandung
mineral. Dengan terbentuknya hambatan-hambatan yang berupa membran-
membran, maka mobilitas ion akan berkurang sehingga terbentuklah gradient
konsentrasi ion-ion yang berlawanan dengan arus listrik yang melaluinya. Dimana
gejala tersebut disebabkan oleh polarisasi membran.
Pemboran Inti.
Hasilnya berupa jumlah perhitungan sumberdaya bijih emas terunjuk dan
terukur.
Metoda pemboran yang dilakukan pada setiap lubang bor, adalah metoda
coring, fungsi nya untuk pengambilan contoh sample batuan Saprolite (core-
sampling).
Posisi pemboran dilakukan dalam arah vertikal ke dalam lapisan batuan induk.
Deskripsi Pemboran
Inti bor yang diperoleh, dideskripsi dengan menggunakan aturan yang baku.
Hasil deskripsi pemboran disajikan dalam bentuk "summary bore hole". Inti bor yang
15
telah dideskripsi di "sampling" dengan membagi dua inti bor (spliting) dalam arah
memanjang dari atas ke bawah, separuh disimpan (duplikat), separuh yang lain
dikirim ke laboratorium diuji kualitasnya.
a. Pengambilan contoh
Pengambilan contoh dilakukan pada singkapan batuan dan dari hasil
pemboran inti. Pengambilan contoh pada saat pemboran adalah dari inti bor pada
setiap 1 meter inti yang diperoleh. Selanjutnya contoh yang diambil dibungkus
dengan aluminium foil atau plastik contoh yang baik dan tebal serta disimpan dalam
core box, separuh dari padanya (hasil spliting) segera di kirim ke laboratorium, dan
separuh yang lain disimpan sebagai duplikat.
b. Penyelidikan Laboratorium
Analisa kualitas bijih emas dan mineral lainya, dilakukan di
Laboratorium Mcphar Geoservices Inc. Fhilipina dan PPTM Bandung.
Parameter kualitas bijih emas dan mineral lainya yang dianalisa meliputi :
Kadar : Au dan mineral pengikut nya.
16
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dalam ekplorasi bahan galian ada beberapa metode geofisika yang dapat
digunakan untuk mendeteksi atau mengetahui bahan galian yang terdapat dibawah
permukaan bumi. Dalam ekplorasi emas metode yang dapat digunakan adalah
metode induksi polarisasi karena metode ini dapat mendeteksi emas.
metode-metode geofisika dalam ekplorasi emas primer adalah :
a. Metode geolistrik
b. Metode polarisasi induksi
Hal in karena data anomali yang disebabkan keberadaan mineral emas cocok
dengan metoda ini. Bila menggunakan metoda lain seperti geomagnet maupun
spesific gravity lebih cocok untuk mineral besi sedangkan seismik lebih cocok untuk
minyak bumi.
Metoda geofisika digunakan dalam kegiatan eksplorasi untuk menentukan
daerah mana yang terindikasi mengandung bahan galian, bukan untuk estimasi
jumlah atau jenis bahan galian. Untuk mendapatkan data tentang bahan galian yang
berada di bawah permungkaan tanah maka cara untuk memastikannya dengan metoda
pemboran detail.
17
18