EKSPLORASI PASIR BESI

Eksplorasi merupakan penyelidikan awal di bidang pertambangan yang bertujuan untuk mengetahui potensi mineral atau bahan galian di suatu wilayah penelitian. Hasil suatu eksplorasi biasanya berupa karakteristik bahan tambang, sebaran mineral atau jumlah cadangan mineral.

Pada eksplorasi geofisika, biasanya digunakan beberapa metoda seperti Metoda Geolistrik (Geoelectric), Metoda Magnetik, Metoda Gravitasi dan Seismik. Masing-masing metoda diterapkan sesuai dengan obyek bahan galian yang akan diselidiki. Misalnya, Metoda Geolistrik sangat cocok untuk mengetahui potensi air tanah (Ground Water). Metoda ini juga dapat diterapkan untuk eksplorasi mineral seperti Bijih Besi dan Mangan. Akan tetapi akurasinya rendah disebabkan karena nilai resistivitas skala laboratorium untuk beberapa jenis mineral berbeda dengan skala lapangan. Hal ini tentunya dipengaruhi oleh struktur batuan. Contoj lainnnya adalah Metoda Magnetik, cocok digunakan untuk eksplorasi mineral magnetis seperti Bijih Besi yaitu Magnetit dan Hematit. Metoda ini didasarkan pada nilai anomali medan magnet bumi di suatu kawasan obyek survei. Sebagaimana diketahui bahwa bumi memiliki sifat seperti magnet (dwi kutub) yaitu Kutub Utara dan Kutub Selatan.

Dalam artikel ini akan diulas secara singkat mengenai eksplorasi mineral dengan Metoda Magnetik atau biasa juga disebut sebagai Metoda Geomagnetik. Untuk memahami Metoda Geomagnetik, ada baiknya diulas secara ringkas beberapa teori dasar tentang kemagnetan dan beberapa kajian yang berkaitan dengannya.

I. KEGIATAN PEKERJAAN LAPANGAN
2. Pengukuran Topografi,
3. Geofisika (Geomagnetik),
4. Pemboran (Drilling),
5. Pembuatan Sumur Uji (Test Pit).

1. Pemetaan Geologi;

Dalam penyelidikan Pasir Besi meliputi pemetaan batas pasir pantai dengan litologi lainnya, sehingga dapat diperoleh gambaran mengenai sebaran Pasir Besi.

Dilakukan untuk menggambarkan morfologi pantai dan perencanaan penempatan titik-titik lokasi pemboran dan sumur uji serta lintasan geofisika.

Uraian kegiatan yang dilakukan dalam pengukuran topografi adalah sebagai berikut:

a). Penempatan koordinat titik awal pengukuran pada punggungan Sand Dune,

b). Pembuatan garis sumbu utama (Base Line) dan

c). Pengukuran 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.

Metoda geofisika yang digunakan dalam bahasan ini adalah Metoda Geomagnetik yang meliputi Aeromagnetic dan Groundmagnetic, namun jarang diterapkan. Tujuan dari penerapan metoda ini adalah untuk mencari sebaran anomali magnetik daerah pantai yang dieksplorasi.

Pemboran dimaksudkan untuk mengambil conto-conto Pasir Besi pantai baik yang ada di atas permukaan laut maupun yang berada dibawahnya.

Pekerjaan pemboran Pasir Besi dilakukan dengan menggunakan Bor Dangkal baik yang bersifat manual (Doomer) maupun bersifat semi mekanis. Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

a). Penentuan lokasi titik bor,

b). Setting alat bor,

c). Pembuatan lubang awal dilakukan dengan menggunakan mata bor jenis Ivan sampai batas permukaan air tanah,

d). Setelah menembus lapisan air tanah, pemboran dilakukan dengan menggunakan Casing yang didalamnya dipasang Bailer,

e). Pemboran dihentikan sampai batas batuan dasar.

Pengambilan conto Pasir Besi yang terletak di atas permukaan air tanah diambil dengan sendok pasir (Sand Auger) jenis Ivan berdiameter 2.5 inch, sedangkan conto pasir yang berada di bawah permukaan air tanah dan bawah permukaan air laut diambil dengan Bailer yang dilengkapi dengan Ball Valve. Conto-conto diambil untuk setiap kedalaman 1.5 meter atau setiap 1 meter dan dibedakan antara conto dari horizon A, conto horizon B dan conto dari horizon C.

Pola pemboran (Drilling Pattern) dan interval titik bor yang digunakan pada kegiatan seperti ini disesuaikan dengan tahapan survei, sebagai contoh pada tahapan eksplorasi rinci atau detail digunakan pola pemboran dengan interval 100 m x 20 m.

Pada umumnya dilakukan pada Pasir Besi Undak Tua yang telah mengalami kompaksi. Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengambil conto-conto  Pasir Besi pantai sampai pada kedalaman tertentu sampai mencapai permukaan air dan untuk mengetahui profil/ penampang tegak perlapisan Pasir Besi. Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut:

a). Penentuan lokasi sumur uji,

b). Penggalian dengan luas bukaan sumur 1.5 m x 1.5 m,

c). Bila terjadi runtuhan maka dibuat penyangga,

d). Pembuatan sumur dihentikan apabila telah mencapai permukaan air atau telah mencapai batuan dasar.

Pengambilan conto Pasir Besi dari Sumur Uji diambil dengan interval setiap 1 meter menggunakan Metoda Channel Sampling, dengan ukuran 5 cm x 10 cm.

6. Preparasi Conto;

Proses preparasi di lapangan untuk conto bor dan sumur uji dapat dilakukan dengan dua (2) metoda yaitu Increment dan Riffle Splitter. Conto yang diambil harus homogen dari setiap interval kedalaman. Dengan pengambilan yang cukup representatif akan menjamin ketelitian dalam analisa kimia, perhitungan sumber daya atau cadangan dari endapan Pasir Besi pantai. Pengambilan conto-conto 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:

- Metoda Increment;

a). Conto pasir hasil pemboran atau sumur uji ditampung pada suatu wadah dan diaduk hingga homogen,

b). Conto tersebut di atas dimasukkan dalam kotak Increment, diratakan dan dibagi dalam garis kotak-kotak,

c). Conto direduksi dengan menggunakan sendok Increment dari kotak Increment, dari tiap-tiap kotak ditampung dalam kantong conto,

d). Conto hasil reduksi kemudian dikeringkan,

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

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

- Metoda Riffle Splitter;

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

b). Conto yang telah kering direduksi dengan Riffle Splitter hingga mendapatkan berat yang diinginkan (sekitar 3 kg),

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

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

7. Penentuan Persentase Kemagnetan (MD);

Diawali dengan pemisahan mineral magnetik dengan non-magnetik, sebagai berikut:

a). Hasil preparasi conto dilapangan sebanyak 1 kg, direduksi hingga sekitar 100 gr menggunakan Splitter (conto hasil reduksi),

b). Conto hasil reduksi ditaburkan dalam suatu tempat secara merata,

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

d). Konsentrat yang diperoleh dari pemisahan magnet, ditimbang dalam satuan gram. Dengan membandingkan berat konsentrat dan berat conto hasil reduksi, maka didapat harga persentase magnetik dengan rumus:

Berat Konsentrat = (MD : berat conto hasil reduksi) x 100%

8. Penentuan Berat Jenis (Insitu);

Penentuan berat jenis insitu dilakukan dengan cara sebagai berikut:

a). Penghitungan volume conto dari bor berdasarkan perhitungan volume bagian dari Casing dengan rumus sebagai berikut:

V = phi x r^2 x t

Dimana:

     V = Volume conto

     Phi = Konstanta (3.14)

     r = Jari-jari bagian dalam Casing

     t = Ketinggian conto dalam Casing

b). Penentuan berat dengan cara menimbang setiap interval conto.

II. KEGIATAN SETELAH PEKERJAAN LAPANGAN

1. Analisa Laboratorium;

Analisa laboratorium dilakukan terhadap conto-conto setelah dikumpulkan. Pekerjaan analisa laboratorium meliputi Analisa Kimia dan Analisa Fisika.

Analisa kimia dilakukan terhadap conto individu untuk mengetahui kandungan unsur konsentrat, antara lain Fe (tot) (FeO dan Fe2O3, Fe3O4) dan Titan.

Analisa kimia dapat dilakukan dengan beberapa metoda, antara lain AAS, Volumetrik, XRF dan ICP.

Analisa Fisika yang dilakukan antara lain analisa mineral butir, analisa ayak, analisa sifat magnetik dan berat jenis. Analisa butir dilakukan untuk mengetahui jenis dan persen berat mineral baik untuk fraksi magnetik maupun non-magnetik 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 gra yang dibagi menjadi 6 fraksi, yaitu:

a). Butiran yang lebih besar +2 mm atau +10 mesh,

b). Butiran antara -2 + 1mm atau -10 + 18 mesh,

c). Butiran antara -1 + 1/2 mm atau -18 + 35 mesh,

d). Butiran antara -1/2 + 1/4 mm atau - 35 + 72 mesh,

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

f). Butiran yang lebih kecil dari -1/8 mm.

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. Pengolahan Data;

Dari hasil pengamatan dan analisa laboratorium diolah dan ditafsirkan secara saksama untuk memebrikan gambaran tentang kondisi geologi daerah penelitian yang berkembang dari aspek genetik, 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 diplot dalam peta topografi (Topography Map) hasil pengukuran (peta lokasi pengambilan conto) dan Peta Isograde).

Peta-peta yang dihasilkan bertujuan untuk keperluan penambangan, misalnya Peta Isograde dan Peta Topo serta Penampang Tegak (Cross Section) sebaran bijih besi ke arah kedalaman baik sejajar garis pantai maupun yang memotong tegak lurus garis pantai. Bentuk-bentuk gumuk pasir baik yang Front maupun Back Dunes secara rinci.

Perhitungan sumber daya secara manual dilakukan dengan beberapa metoda, antara lain:

a). Metoda Daerah Pengaruh (Area of Influence)

C = (L x t) x MD x SG

Dimana:

     C = Sumber daya (ton)

     L = Luas daerah pengaruh (m2)

     t = Tebal rata-rata endapan Pasir Besi (m)

     MD = Persentase kemagnetan (%)

     SG = Berat jenis (ton/m3)

b). Metoda Geostatistik

Metoda ini digunakan untuk membantu dalam perhitungan estimasi sumber daya/ cadangan endapan bahan galian dimana nilai conto merupakan realisasi fungsi acak (Statistic Spatial). Pada hipotesis ini, conto merupakan suatu fungsi dari posisi dalam cebakan dan posisi relatif conto dimasukkan dalam pertimbangan. Kesamaan nilai-nilai conto yang merupakan fungsi jarak conto serta yang saling berhubungan ini merupakan dasar teori Statistic Spatial. Metoda ini jarang dilakukan dalam perhitungan estimasi sumber daya/ cadangan Pasir Besi.

Untuk mengetahui sejauh mana hubungan spasial antara titik-titik di dalam cebakan, maka harus diketahui fungsi strukturalnya yang dicerminkan oleh model semi variogramnya.

Menetapkan model semi variogramnya merupakan langkah awal dalam perhitungan geostatistik, selanjutnya dengan perhitungan varian estimasi, varian dispersi, varian krigging dan lain-lain.

Metoda Geostatistik yang diguanakan 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 satu endapan bijih.

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

- Estimasi kadar rata-rata suatu cadangan bijih berdasarkan rata-rata suatu kadar yang didapat dari analisis conto pemboran (Drilling)/ sumur uji (Test Pit).

- Estimasi endapan bijih pada suatu tambang atau blok-blok penambangan dengan menggunakan Sistem Poligon sebagai daerah pengaruh yang antara lain didasari oleh titik-titik pengamatan berikutnya, pembobotan secara proporsional yang berbanding terbalik dengan jarak dan lain-lain.

Tujuan dari penggunaan metoda ini antara lain untuk memperoleh gambaran tiga dimensi (3D) dari bentuk endapan Pasir Besi. Pada penerapannya untuk perhitungan dalam geostatistik umumnya memerlukan bantuan komputer. Geoplan merupakan perangkat lunak yang diperlukan dalam paket perhitungan variogram. Selain itu juga digunakan perangkat lunak program KRIG3D yang merupakan paket program krigging, varian estimasi dan varian dispersi.