Kamis, 26 Mei 2011

Estimasi Sumber Daya Mineral

Penambangan (mining) dapat dilakukan dengan menguntungkan bila sudah jelas diketahui berapa besar cadangan mineral (mineral reserves) yang ditemukan. Cadangan mineral ini merupakan hasil kajian kelayakan dari sumber daya mineral (mineral resources) yang didasarkan pada sejumlah faktor yaitu ekonomi, teknologi, lingkungan, perundang-undangan, dsb. Kajian kelayakan dapat mulai dilakukan terhadap sumber daya mineral yang sudah diketahui besaran atau kuantitas dan kualitasnya dengan kelas (kategori) tertentu yang berdasarkan eksplorasi mempunyai tingkat keyakinan yang tinggi, atau mempunyai kesalahan yang rendah bila ditambang.
Besaran sumber daya mineral dapat diperoleh (diestimasi) dengan berbagai macam cara atau metode. Jenis bahan galian (mineral), tipenya, dan desain eksplorasinya merupakan faktor yang dijadikan pertimbangan dalam memilih metode mana yang akan digunakan. Kelas sumber daya mineral yang biasanya bertalian dengan tingkat kesalahan dapat diperoleh berdasarkan tahap eksplorasi.
Estimasi sumber daya mineral merupakan kegiatan akhir dalam eksplorasi mineral yang keberhasilannya sangat tergantung pada kompetensi ahli yang menanganinya. Berbagai macam cara estimasi sumber daya mineral dapat dilakukan dengan mempertimbangkan pola atau desain eksplorasinya.
Pemilihan cara estimasi yang tepat guna dan berhasil guna harus dilakukan oleh seorang penyelidik mineral agar hasilnya mempunyai tingkat kepercayaan yang tinggi sehingga kelayakan ekonominya dapat diperhitungkan dengan lebih tepat.
Perhitungan cadangan ini merupakan hal yang paling vital dalam kegiatan eksplorasi. Perhitungan yang dimaksud di sini dimulai dari sumberdaya sampai pada cadangan yang dapat di tambang yang merupakan tahapan akhir dari proses eksplorasi. Hasil perhitungan cadangan tertambang kemudian akan digunakan untuk mengevaluasi apakah sebuah kegiatan penambangan yang direncanakan layak untuk di tambang atau tidak.
Perhitungan cadangan berperan penting dalam menentukan jumlah, kualitas dan kemudahan dalam eksplorasi secara komersial dari suatu endapan. Sebab hasil dari perhitungan cadangan yang baik dapat menentukan investasi yang akan ditanam oleh investor, penentuan sasaran produksi, cara penambangan yang akan dilakukan bahkan dalam memperkirakan waktu yang dibutuhkan oleh perusahaan dalam melaksanakan usaha penambangannya.
Dalam ilmu perhitungan cadangan terdapat berbagai metode yang dapat dipergunakan untuk menentukan kadar hingga akhirnya besar cadangan suatu endapan.
2.2 Perhitungan Sumberdaya
Perhitungan sumberdaya bermanfaat untuk hal-hal berikut ini :
Memberikan besaran kuantitas (tonase) dan kualitas terhadap suatu endapan bahan galian.
Memberikan perkiraan bentuk 3-dimensi dari endapan bahan galian serta distribusi ruang (spatial) dari nilainya. Hal ini penting untuk menentukan urutan/tahapan penambangan, yang pada gilirannya akan mempengaruhi pemilihan peralatan dan NPV (net present value).
Jumlah sumberdaya menentukan umur tambang. Hal ini penting dalam perancangan pabrik pengolahan dan kebutuhan infrastruktur lainnya.
Batas-batas kegiatan penambangan (pit limit) dibuat berdasarkan besaran sumberdaya. Faktor ini harus diperhatikan dalam menentukan lokasi pembuangan tanah penutup, pabrik pengolahan, bengkel, dan fasilitas lainnya.
Karena semua keputusan teknis di atas sangat tergantung pada besaran sumberdaya, perhitungan sumberdaya merupakan salah satu tugas terpenting dan berat tanggung jawabnya dalam mengevaluasi suatu kegiatan pertambangan. Perlu diingat bahwa perhitungan sumberdaya menghasilkan suatu taksiran. Model sumberdaya yang disusun adalah pendekatan dari realitas, berdasarkan data/informasi yang dimiliki, dan masih mengandung ketidakpastian.
2.3 Persyaratan Perhitungan Sumberdaya
Dalam melakukan perhitungan sumberdaya harus memperhatikan persyaratan tertentu, antara lain :
Suatu taksiran sumberdaya harus mencerminkan secara tepat kondisi geologi dan karakter/sifat dari endapan bahan galian.
Selain itu harus sesuai dengan tujuan evaluasi. Suatu model sumberdaya yang akan digunakan untuk perancangan tambang harus konsisten dengan metode penambangan dan teknik perencanaan tambang yang akan diterapkan.
Taksiran yang baik harus didasarkan pada data aktual yang diolah/ diperlakukan secara objektif. Keputusan dipakai-tidaknya suatu data dalam penaksiran harus diambil dengan pedoman yang jelas dan konsisten. Tidak boleh ada pembobotan data yang berbeda dan harus dilakukan dengan dasar yang kuat.
Metode perhitungan yang digunakan harus memberikan hasil yang dapat diuji ulang atau diverifikasi. Tahap pertama setelah perhitungan sumberdaya selesai, adalah memeriksa atau mengecek taksiran kualitas blok (unit penambangan terkecil). Hal ini dilakukan dengan menggunakan data pemboran yang ada di sekitarnya. Setelah penambangan dimulai, taksiran kadar dari model sumberdaya harus dicek ulang dengan kualitas dan tonase hasil penambangan yang sesungguhnya.
2.4 Metode Perhitungan Cadangan
Perhitungan cadangan bahan galian industri sangat sederhana dibandingkan dengan bahan galian yang lain. Hal ini pada dasarnya disebabkan oleh kesederhanaan geometri endapan bahan galian tersebut. Penilaian suatu cadangan bahan galian industri dapat dilakukan dengan beberapa metode seperti metode poligon, penampang melintang atau metode geometri lainnya. Adapun rumus metode perhitungan cross section dan metode isoline yaitu :
Metode Cross Section
Masih sering dilakukan pada tahap-tahap paling awal dari perhitungan. Hasil perhitungan secara manual ini dapat dipakai sebagai alat pembanding untuk mengecek hasil perhitungan yang lebih canggih dengan menggunakan komputer.
Rumus prismoida :
V = (S1 + 4M + S2) L/6
Keterangan :
S1, S2 = Luas penampang ujung
M = Luas penampang tengah
L = Jarak antara S1 dan S2
V = Volume











Gambar 1
Sketsa Perhitungan Volume Rumus Prismoida
Rumus kerucut terpancung :
V=L/(( S1 + S2 + √S1S2 ))
Keterangan :
S1 = Luas penampang atas
S2 = Luas penampang alas
L = Jarak antar S1 dan S2
V = Volume
















Gambar 2
Sketsa Perhitungan Volume Rumus Kerucut Terpancung

Rumus luas rata-rata (mean area) :
V=(S1 + S2)/L
Keterangan :
S1, S2 = Luas penampang
L = Jarak antar penampang
V = Volume cadangan



S1

L

Gambar 3
Sketsa Perhitungan Volume dengan Rumus Mean Area

Untuk menghitung luas penampang digunakan penggabungan metode simpson 1/3 dan simpson 3/8.
Lsimp1/3 = h/3 (f0+fn) + h/3 (4f1+4f3+4f5+...+4fn-1) + h/3 (2f2+2f4+2f6+...+2fn-2)
h/3 (f0+fn) + 4h/3 (f1+f3+f5+...+fn-1) + 2h/3 (f2+f4+f6+...+fn-2)
Lsimp1/3 = h/3 ( f0 + 4 ∑ f ganjil + 2 ∑ f genap + fn )
Lsimp3/8 = h/8 (f0+fn) + h/8 (3f1+3f3+3f5+...+3fn-1) + h/8 (3f2+3f4+3f6+...+3fn-2)
h/8 (f0+fn) + 3h/8 (f1+f3+f5+...+fn-1) + 3h/8 (f2+f4+f6+...+fn-2)
Lsimp3/8 = h/8 ( f0 + 3 ∑ f ganjil + 3 ∑ f genap + fn )






fo f1 f2 f3 h


Gambar 4
Sketsa Perhitungan Luas Penampang

Sedangkan, untuk menghitung tonase digunakan rumus :
T = V x Bj
Keterangan :
T = Tonase (Ton)
V = Volume (m3 )
Bj = Berat Jenis (Ton/m3)
Metode Isoline (Metode Kontur)
Metoda ini dipakai untuk digunakan pada endapan bijih dimana ketebalan dan kadar mengecil dari tengah ke tepi endapan.
Volume dapat dihitung dengan cara menghitung luas daerah yang terdapat di dalam batas kontur, kemudian mempergunakan prosedur-prosedur yang umum dikenal.

Gambar 5
Sketsa topografi metode isoline

Kadar rata-rata dapat dihitung dengan cara membuat peta kontur, kemudian mengadakan weighting dari masing-masing luas daerah dengan contour grade.

go = kadar minimum dari bijih
g = interval kadar yang konstan antara dua kontur
Ao = luas endapan dengan kadar go dan lebih tinggi
A1 = luas endapan bijih dengan kadar go + g dan lebih tinggi
A2 = luas endapan bijih dengan kadar go + 2g dan lebih tinggi, dst.
Bila kondisi mineralisasi tidak teratur maka akan muncul masalah. Hal ini dapat dijelaskan melalui contoh berikut ini (Seimahura, 1998).

Gambar 6
Kontur mineralisasi yang tidak merata
Di dalam hal ini :

Metode Model Blok (Grid)
Aspek yang paling penting dalam perhitungan cadangan adalah metode penaksiran, terdapat bermacam-macam metode penaksiran yang bisa dilakukan yaitu metode klasik yang terdiri dari NNP (Neighborhood Nearest Point) dan IDW (Inverse Distance Weighting) serta metode non klasik yaitu penaksiran dengan menggunakan Kriging. Metode Kriging adalah yang paling baik dalam hal ketepatan penaksirannya (interpolasi), metode ini sudah memasukkan aspek spasial (posisi) dari titik referensi yang akan digunakan untuk menaksir suatu titik tertentu. Salah satu keunggulan dalam memperhatikan posisi dalam metode Kriging adalah adanya proses screening, yaitu titik referensi yang terletak tepat di belakang suatu titik yang lebih dekat akan diabaikan. Kelebihan ini tidak mungkin ditemui pada metode klasik yang selama ini digunakan.
Setelah data-data hasil uji kualitas dari conto dimasukkan ke dalam basis data, kemudian dilakukan penaksiran data kualitas pada titik-titik (grid) yang belum mempunyai data kualitas. Nilai data hasil taksiran tersebut merupakan nilai rata-rata tertimbang (weighting average) dari data conto yang telah ada.
Dalam penaksiran data kadar (kualitas) ini dilakukan teknik-teknik pembobotan yang umumnya didasarkan pada :
Letak grid atau blok yang akan ditaksir terhadap letak data conto,
Kecenderungan penyebaran data kualitas,
Orientasi setiap conto yang menunjukkan hubungan letak ruang antar contoh.
Pemodelan dengan komputer untuk merepresentasikan endapan bahan galian umumnya dilakukan dengan model blok (block model). Dimensi block model dibuat sesuai dengan disain penambangannya, yaitu mempunyai ukuran yang sama dengan tinggi jenjang. Semua informasi seperti jenis batuan, kualitas, dan topografi dapat dimodelkan dalam bentuk blok.
Metode Neighborhood Nearest Point
Neighborhood Nearest Point (NNP), memperhitungan nilai di suatu blok didasari oleh nilai titik yang berada paling dekat dengan blok tersebut. Dalam kerangka model blok, dikenal jenis penaksiran poligon dengan jarak titik terdekat (rule of nearest point), yaitu nilai hasil penaksiran hanya dipengaruhi oleh nilai conto yang terdekat (lihat Gambar 9), atau dengan kata lain titik (blok) terdekat memberikan nilai pembobotan satu untuk titik yang ditaksir, sedangkan titik (blok) yang lebih jauh memberikan nilai pembobotan nol (tidak mempunyai pengaruh).

Gambar 7
Metode NNP pada model blok.
Metode Invers Distance Weighting (IDW)
Metoda ini merupakan suatu cara penaksiran yang telah memperhitungkan adanya hubungan letak ruang (jarak), merupakan kombinasi linier atau harga rata-rata tertimbang (weighting average) dari titik-titik data yang ada di sekitarnya.
Suatu cara penaksiran di mana harga rata-rata suatu blok merupakan kombinasi linier atau harga rata-rata berbobot (wieghted average) dari data lubang bor di sekitar blok tersebut. Data di dekat blok memperoleh bobot lebih besar, sedangkan data yang jauh dari blok bobotnya lebih kecil. Bobot ini berbanding terbalik dengan jarak data dari blok yang ditaksir.
Untuk mendapatkan efek penghalusan (pemerataan) data dilakukan faktor pangkat. Pilihan dari pangkat yang digunakan (ID1, ID2, ID3, …) berpengaruh terhadap hasil taksiran. Semakin tinggi pangkat yang digunakan, hasilnya akan semakin mendekati metode poligon conto terdekat.
Sifat atau perilaku anisotropik dari cebakan mineral dapat diperhitungkan (space warping).
Merupakan metode yang masih umum dipakai.
Metoda seperjarak ini mempunyai batasan. Metode ini hanya memperhatikan jarak saja dan belum memperhatikan efek pengelompokan data, sehingga data dengan jarak yang sama namun mempunyai pola sebaran yang berbeda masih akan memberikan hasil yang sama. Atau dengan kata lain metode ini belum memberikan korelasi ruang antara titik data dengan titik data yang lain.

Gambar 8
Contoh dimensi hasil penaksiran dengan model blok.

Metode Geostatistik dan Kriging
Kriging adalah penaksir geostatistik yang dirancang untuk penaksiran kadar blok sebagai kombinasi linier dari conto-conto yang ada di dalam/sekitar blok, sedemikian rupa sehingga taksiran ini tidak bias dan memiliki varians minimum. Secara sederhana, kriging menghasilkan seperangkat bobot yang meminimumkan varians penaksiran (estimation variance) sesuai dengan geometri dan sifat mineralisasi yang dinyatakan dalam fungsi variogram yang mengkuantifikasikan korelasi spatial (ruang) antar conto.
Metode ini menggunakan kombinasi linier atau weighted average dari data conto lubang bor di sekitar blok, untuk menghitung harga rata-rata blok yang ditaksir.
Pembobotan tidak semata-mata berdasarkan jarak, melainkan menggunakan korelasi statistik antar-conto yang juga merupakan fungsi jarak. Karena itu, cara ini lebih canggih dan perilaku anisotropik dapat dengan mudah diperhitungkan.
Cara ini memungkinkan penafsiran data kualitas secara probabilistik. Selain itu dimungkinkan pula interpretasi statistik mengenai hal-hal seperti bias, estimation variance, dan lainnya.
Merupakan metode yang paling umum dipakai dalam penaksiran kualitas/kadar blok dalam suatu model cadangan.
Dengan teknik rata-rata tertimbang (weighted average), kriging akan memberikan bobot yang tinggi untuk conto di dalam/dekat blok, dan sebaliknya bobot yang rendah untuk conto yang jauh letaknya. Selain faktor jarak, bobot ini ditentukan pula oleh posisi conto relatif terhadap blok dan terhadap satu sama lain. Metode kriging yang digunakan adalah teknik linier (ordinary kriging). Ordinary kriging cenderung menghasilkan taksiran blok yang lebih merata atau kurang bervariasi dibandingkan dengan kadar yang sebenarnya (smoothing effect). Bobot yang diperoleh dari persamaan kriging tidak ada hubungannya secara langsung dengan kadar conto yang digunakan dalam penaksiran. Bobot ini hanya tergantung pada konfigurasi conto di sekitar blok dan satu sama lain, serta pada variogram (yang walaupun merupakan fungsi kadar namun didefinisikan secara global).
Pemodelan pada endapan berlapis misalnya batubara atau lainnya akan lebih sesuai jika dilakukan dengan cara gridded seam model.
Secara garis besar pemodelan ini mempunyai aturan sebagai berikut :
Secara lateral endapan berlapis dan daerah sekitar-nya dibagi menjadi sel-sel yang teratur, dengan lebar dan panjang tertentu.
Adapun dimensi vertikalnya tidak dikaitkan dengan tinggi jenjang tertentu, melainkan dengan unit stratigrafi dari cebakan yang bersangkutan. Pemodelan dilakukan dalam bentuk puncak, dasar
Metode Poligon (area of influence)
Metoda poligon ini merupakan metoda perhitungan yang konvensional. Metoda ini umum diterapkan pada endapan-endapan yang relatif homogen dan mempunyai geometri yang sederhana.
Kadar pada suatu luasan di dalam poligon ditaksir dengan nilai conto yang berada di tengah-tengah poligon sehingga metoda ini sering disebut dengan metoda poligon daerah pengaruh (area of influence). Daerah pengaruh dibuat dengan membagi dua jarak antara dua titik conto dengan satu garis sumbu.
Andaikan ketebalan endapan bijih pada titik 1 adalah t1 dengan kadar rata-rata k1, maka volume - assay - produk (V%) = S1 x t1 x k1 (volume pengaruh). Bila spec. gravity dari bijih = ρ ,
maka tonnage bijih = S1 x t1 x k1 x ρ ton.
Untuk data-data yang sedikit, metoda poligon ini mempunyai kelemahan, antara lain :
Belum memperhitungkan tata letak (ruang) nilai data di sekitar poligon,
Tidak ada batasan yang pasti sejauh mana nilai conto mempengaruhi distribusi ruang.


Gambar 9
Metode area of influence (poligon)

Endapan Mineral

Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek keterdapatan, proses pembentukan, komposisi, model (bentuk, ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-faktor pengendali pengendapan bahan galian (geologic controls).
Tujuan utama mempelajari genesa suatu endapan bahan galian adalah sebagai pegangan dalam menemukan dan mencari endapan-endapan baru, mengungkapkan sifat-sifat fisik dan kimia endapan bahan galian, membantu dalam penentuan (penyusunan) model eksplorasi yang akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan metoda penambangan dan pengolahan bahan galian tersebut.
Endapan-endapan mineral yang muncul sesuai dengan bentuk asalnya disebut dengan endapan primer (hypogen). Jika mineral-mineral primer telah terubah melalui pelapukan atau proses-proses luar (superficial processes) disebut dengan endapan sekunder (supergen).

A. KETERDAPATAN MINERAL BIJIH
Kerak bumi terdiri dari batuan-batuan beku, sedimen, dan metamorfik.Pengertian bijih adalah endapan bahan galian yang dapat diekstrak (diambil) mineral berharganya secara ekonomis, dan bijih dalam suatu endapan ini tergantung pada dua faktor utama, yaitu tingkat terkonsentrasi (kandungan logam berharga pada endapan), letak serta ukuran (dimensi) endapan tsb.
Untuk mencapai kadar yang ekonomis, mineral-mineral bijih atau komponen bahan galian yang berharga terkonsentrasi secara alamiah pada kerak bumi sampai tingkat minimum yang tertentu tergantung pada jenis bijih atau mineralnya.
Batuan merupakan suatu bentuk alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan homogen. Deret reaksi Bowen (deret pembentukan mineral pada batuan) telah dimodifikasi oleh Niggli, V.M. Goldshmidt, dan H. Schneiderhohn.

Gambar Diagram urutan pengendapan mineral
diagram mineral



Sedangkan proses pembentukan mineral berdasarkan komposisi kimiawi larutan (konsentrasi suatu unsur/mineral), temperatur, dan tekanan pada kondisi kristalisasi dari magma induk telah didesign oleh Niggli.
Gambar Diagram Temperatur-Konsentrasi-Tekanan (Diagram Niggli)
diagram niggli

Jika pembentukan endapan mineral dikelompokkan menurut proses pembentukannya, maka salah satu pengklasifikasiannya adalah sebagai berikut :



Klasifikasi Lindgren (Modifikasi)
1. Endapan yang terbentuk melalui proses konsentrasi kimia (Suhu dan Tekanan Bervariasi)
a. Dalam magma, oleh proses differensiasi
*) Endapan magmatik (segresi magma, magmatik cair); T 700-15000C; P sangat tinggi.
*) Endapan Pegmatit; T sedang-sangat tinggi; P sangat tinggi

b. Dalam badan batuan
*) Konsentrasi karena ada penambahan dari luar (epigenetik)

*) Asal bahan tergantung dari erupsi batuan beku
- Oleh hembusan langsung bekuan (magma)
+ Dari efusif; sublimat; fumarol, T 100-6000C; P atmosfer-sedang
+ Dari intrusif, igneous metamorphic deposits; T 500-8000C, P sangat tinggi
- Oleh penambahan air panas yang terisi bahan magma
+ Endapan hipothermal; T 300-5000C, P sangat tinggi
+ Endapan mesothermal; T 200-3000C, P sangat tinggi
+ Endapan epithermal; T 50-2000C, P sangat tinggi
+ Endapan telethermal; T rendah, P rendah
+ Endapan xenothermal; T tinggi-sedang, P sedang-atmosfer

*) Konsentrasi bahan dalam badan batuan itu sendiri :
- Konsentrasi oleh metamorfosis dinamik dan regional, T s/d 4000C; P tinggi.
- Konsentrasi oleh air tanah dalam; T 0-1000C; P sedang
- Konsentrasi oleh lapukan batuan dan pelapukan residu dekat permukaan; T 0-1000C; P sedang-atmosfer

c. Dalam masa air permukaan
*) Oleh interaksi larutan; T 0-700C; P sedang
- Reaksi anorganik
- Reaksi organik

*) Oleh penguapan pelarut
2. Endapan-endapan yang dihasilkan melalui konsentrasi mekanis; T & P sedang.

B. PENGERTIAN MENDALA METALOGENIK

Istilah Mendala Metalogenik atau Metallogenic Province memiliki pengertian suatu area yang dicirikan oleh kumpulan endapan mineral yang khas, atau oleh satu atau lebih jenis-jenis karakteristik mineralisasi. Suatu mendala metalogenik mungkin memiliki lebih dari satu episode mineralisasi yang disebut dengan Metallogenic Epoch.

Beberapa contoh mendala metalogenik antara lain ; segregasi lokal dari kromium dan nikel di bagian yang paling dalam dari kerak samudera, dan pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga dan besi di tempat-tempat yang panas, metal-bearing brine menuju samudra melalui zona regangan, endapan-endapan mineral magmatik-hidrotermal berhubungan dengan proses-proses subduksi. Tumbukan dan subduksi membentuk gunung-gunung yang besar seperti di Andes, yang mana endapan-endapan mineral dibentuk oleh diferensiasi magma.
Gambar Diagram Skematis yang Menggambarkan
Setting Geologi Endapan-endapan Mineral, dan Hubungannya dengan
Proses-proses Tektonik Lempeng (Gocht, Zantop, Eggert; 1988)
diagram setting geologi

Contoh mendala metalogenik yang terdapat di Indonesia antara lain: mendala metalogenik Malaya (terdiri dari batuan beku asam dengan mineral berharga kasiterit), manda metalogenik Sunda (terdiri dari batuan intermediet dengan mineral berharga elektrum (Au, Ag)), serta mendala metalogenik Sangihe-Talaut (terdiri dari batuan ultrabasa dengan mineral berharga nikel).

C. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN MINERAL PRIMER

Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi lima jenis endapan, yaitu :
a. Fase Magmatik Cair
b. Fase Pegmatitil
c. Fase Pneumatolitik
d. Fase Hidrothermal
e. Fase Vulkanik

Dari kelima jenis fase endapan di atas akan menghasilkan sifat-sifat endapan yang berbeda-beda, yaitu yang berhubungan dengan :
1. Kristalisasi magmanya

2. Jarak endapan mineral dengan asal magma
a. intra-magmatic, bila endapan terletak di dalam daerah batuan beku
b. peri-magmatic, bila endapan terletak di luar (dekat batas) batuan beku
c. crypto-magmatic, bila hubungan antara endapan dan batuan beku tidak jelas
d. apo-magmatic, bila letak endapan tidak terlalu jauh terpisah dari batuan beku
e. tele-magmatic, bila disekitar endapan mineral tidak terlihat (terdapat) batuan beku

3. Bagaimana cara pengendapan terjadi
a. terbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma
b. terbentuk pada lubang-lubang yang telah ada
c. metosomatisme (replacement) yaitu :reaksi kimia antara batuan yang telah ada dengan larutan pembawa bijih

4. Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, atau perlapisan

5.Waktu terbentuknya endapan
a. syngenetic, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan
b. epigenetic, jika endapan terbentuk tidak bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan.

a. Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase)

Liquid magmatic phase adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling (Gambar 6). Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titamagnetit, dan petlandit (lihat juga Gambar 4). Fase magmatik cair ini dapat dibagi atas :
1. Komponen batuan, mineral yang terbentuk akan tersebar merata diseluruh masa batuan. Contoh intan dan platina.
2. Segregasi, mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan.
Injeksi, mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma (batuan beku), tetapi telah terdorong keluar dari magma.
b. Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase)

Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma. Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke, sill, dan stockwork.
Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya kontras tekanan dan temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat (Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal).
Gambar Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatik cair
sketsa differensiasi magma
Keterangan untuk Gambar :
1. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan potasium.
2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.
3. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium dan potasium.
4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat yang lebih ringan.
5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan kalsium, magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi berkomposisi gabroik.
6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.
c. Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase)
Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain : wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, dan skarn.

Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) dan hardening (pengerasan).
Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan yang diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi, terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan oleh panas dan fluida-fluida yang memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini tergolong pada metamorfisme kontak.
Proses pneomatolitis ini lebih menekankan peranan temperatur dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme menekankan hanya pada pengaruh temperatur sedangkan pirometasomatisme pada reaksi penggantian (replacement), dan metamorfisme kontak pada sekitar kontak. Letak terjadinya proses umumnya di kedalaman bumi, pada lingkungan tekanan dan temperatur tinggi.
Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya sulfida sederhana dan oksida misalnya spalerit, galena, kalkopirit, bornit, dan beberapa molibdenit. Sedikit endapan jenis ini yang betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak sekali berisi pirit atau bahkan magnetit dan hematit. Scheelit juga terdapat dalam endapan jenis ini (Singkep-Indonesia).

d. Fase Hidrothermal (Hydrothermal Phase)
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu :
1. Cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan.
2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.
Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis endapan hidrothermal, antara lain Ephithermal (T 00C-2000C), Mesothermal (T 1500C-3500C), dan Hipothermal (T 3000C-5000C). Setiap tipe endapan hidrothermal diatas selalu membawa mineral-mineral yang tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan barbagai macam batuan dinding. Tetapi minera-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal.
Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs), spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz, feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-karbonat

Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit (CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, dan pirit.
Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah : native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat).
Gambar Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal tipe epithermal
dengan pengkayaan bijihdi sepanjang rekahan-rekahan dan urat-urat di Pachuca Meksiko (Dari Park, 1975 p 349)
endapan bijih perak
e. Fase Vulkanik (Vulkanik Phase)

Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara primer. Sebagai hasil kegiatan phase vulkanis adalah :
1. Lava flow
2. Ekshalasi
3. Mata air panas
Ekshalasi dibagi menjadi : fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O), solfatar (berbentuk gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2), saffroni (berbentuk baron). Bentuk (komposisi kimia) dari mata air panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air silikat, air nitrat, dan air fosfat.
Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari phase vulkanik adalah : belerang (kristal belerang dan lumpur belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3). Sulfida masif volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut, sebagai contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang, dan sebagian besar endapan logam dasar di Kanada.
Gambar Model Geologi Endapan Tembaga-Timbal-Seng volkanogenik
(After Horikoshi & Sato, 1970; Sato,1981)
endapan tembaga

D. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN SEDIMENTER

Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya dengan batuan sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan, udara selama sedimentasi, atau pelapukan maupun dibentuk oleh proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu (stratabound). Endapan sedimenter yang cukup terkenal karena proses mekanik seperti endapan timah letakan di daerah Bangka-Belitung dan endapan emas placer di Kalimantan Tengah maupun Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi seperti endapan bauksit di Pulau Bintan dan laterit nikel di Pomalaa/Soroako Sulawesi Tengah/ Selatan.
Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter berdasarkan sumber metal dan berdasarkan host rock-nya. Berdasarkan sumber metal dibagi dua yaitu endapan supergen endapan yang metalnya berasal dari hasil rombakan batuan atau bijih primer), serta endapan hipogen (endapan yang metalnya berasal dari aktivitas magma/epithermal). Sedangkan berdasarkan host-rock (dengan pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu endapan singenetik (endapan yang terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan) serta endapan epigenetik (endapan mineral terbentuk setelah batuan ada).

Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi empat faktor yaitu : sumber dari mineral, metal atau metaloid, supergene atau hypogene (primer atau sekunder), erosi dari daerah mineralisasi yang kemudian diendapkan dalam cekungan (supergene), dari biokimia akibat bakteri, organisme seperti endapan diatomae, batubara, dan minyak bumi, serta dari magma dalam kerak bumi atau vulkanisme (hypogene).
1. Mineral Bijih Dibentuk oleh Hasil Rombakan dan Proses Kimia Sebagai Hasil Pelapukan Permukaan dan Transportasi

Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan keberadaanya dan akan mengalami transportasi geokimia yaitu terdistribusi kembali dan bercampur dengan material lain. Proses dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan geokimia yang baru dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan dispersi mekanis, dispersi kimia mencoba mengenal secara kimia penyebab suatu dispersi.

Dalam hal ini adanya dispersi geokimia primer dan dispersi geokimia sekunder. Dispersi geokimia primer adalah dispersi kimia yang terjadi di dalam kerak bumi, meliputi proses penempatan unsur-unsur selama pembentukan endapan bijih, tanpa memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi geokimia sekunder adalah dispersi kimia yang terjadi di permukaan bumi, meliputi pendistribusian kembali pola-pola dispersi primer oleh proses yang biasanya terjadi di permukaan, antara lain proses pelapukan, transportasi, dan pengendapan. Bahan terangkut pada proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat mempengaruhi dispersi. Unsur dengan mobilitas yang rendah cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya, sedangkan unsur-unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimianya Eh dan Ph suatu lingkungan seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai mobilitas tinggi sedangkan dalam kondisi basa akan mempunyai mobilitas rendah.


Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder pada endapan lateritik. Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi dengan sumber oksigen dari udara atau air permukaan. Oksidasi berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses oksidasi ini, beberapa mineral tertentu akan larut dan terbawa meresap ke bawah permukaan tanah, kemudian terendapkan (pada zona reduksi). Bagian permukaan yang tidak larut, akan jadi berongga, berwarna kuning kemerahan, dan sering disebut dengan gossan. Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit.

2. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Pelapukan Mekanik
Mineral disini terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral bijih dan pemecahan dari residu. Proses pemilahan yang mana menyangkut pengendapan tergantung oleh besar butir dan berat jenis disebut sebagai endapan plaser. Mineral plaser terpenting adalah Pt, Au, kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan, garnet, tantalum, rutil, dsb.

Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral letakan dapat dibagi menjadi :
1. Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber mineral bijih primer. Mereka terbentuk dari hanya sedikit perjalanan residu (goresan), material mengalami pelapukan setelah pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals.

2. Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting. Terbentuk di sungai bergerak kontinu oleh air, pemisahan tempat karena berat jenis, mineral bijih yang berat akan bergerak ke bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander, di kuala sungai dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka dan Belitung. Au-plaser di California.

3. Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen 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.

4. Fossil plaser, merupakan endapan primer purba yang telah mengalami pembatuan dan kadang-kadang termetamorfkan. Sebagai contoh endapan ini adalah Proterozoikum Witwatersand, Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di dunia, produksinya lebih 1/3 dunia. Emas dan uranium terjadi dalam beberapa lapisan konglomerat. Mineralisasi menyebar sepanjang 250 km. Tambang terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini dimungkinkan karena gradien geotermis disana sekitar 10 per 130 meter.
Gambar Sketsa mekanisme endapan bijih sedimenter
endapan sedimenter
3. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan Kimia
a. Lingkungan Darat
Batuan klastik yang terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh warna merah akibat oksidasi Fe dan umumnya dalam literatur disebut “ red beds”. Kalau konsentrasi elemen logam dekat permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan tinggi memungkinkan terjadi konsentrasi larutan logam dan mengalami pencucian (leaching/pelindian) meresap bersama air tanah yang kemudian mengisi antar butir sedimen klastik. Koloid bijih akan alih tempat oleh penukaran kation antara Fe dan mineral lempung atau akibat penyerapan oleh mineral lempung itu sendiri.

b. Lingkungan Laut
Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan lingkungan darat yang umumnya mempunyai mempunyai pasokan air dengan kadar elemen yang tinggi dibandingkan kandungan di laut. Kadar air laut mempunai elemen yang rendah. Sebagai contoh kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk konsentrasi mineral logam yang berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai keadaan yang khusus (terutama Fe dan Mn) seperti :
a. Adanya salah satu sumber logam yang berasal dari pelapkan batuan di daratan atau dari sistem hidrotermal bawah permukaan laut.
b. Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah logam yang dominan dan terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel.
c. Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3 atau Fe-silikat tergantung perbedaanpotensial reduksi (Eh).

Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, yang dibentuk oleh larutan koloid membungkus material lain seperti pasir atau pecahan fosil. Bentuk kulit yang simetris disebabkan perubahan komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan yang terus menerus, oolit tersebut akan stabil di dasar laut dimana tertanam dalam material lempungan karbonatan yang mengandung beberapa besi yang bagus. Di dasar laut mungkin oolit tersebut reworked. Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi dan mangan sebagai contoh ferromanganese nodules yang sekarang ini menutupi daerah luas lautan.
E. CONTOH BEBERAPA ENDAPAN MINERAL YANG PENTING

1. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses-proses magmatik
Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan, mineral-mineral dan asosiasi elemen yang berbeda sangat besar , sebagai contoh oksida-oksida timah dan tungsten di kedalaman zona-zona bertemperatur tinggi; sulfida-sulfida tembaga, molibdenum, timbal, dan seng dalam zona intermediet; sulfida-sulfida atau sulfosalt perak dan emas natif di dekat permukaan pada zona temperatur rendah. Mineral-mineral dapat mengalami disseminated dengan baik antara silikat-silikat, atau terkonsentrasi dalam rekahan yang baik dalam batuan beku, sebagai contoh endapan tembaga porfiri Bingham di Utah.
Gambar Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di Amerika Selatan
(After Sillitoe,1973)
endapan tembaga porfiri
Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal dan sebagian digantikan oleh mineral-mineral tungsten, tembaga, timbal dan seng (dalam kontak metasomatik atau endapan skarn). Jika larutan bergerak melalui rekahan yang terbuka dan logam-logam mengendap di dalamnya (urat emas-kuarsa-alunit epithermal), sehingga terbentuk cebakan tembaga, timbal, seng, perak, dan emas.
Gambar Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After Buchanan,1981)
model geologi urat

Larutan hidrotermal yang membawa logam dapat juga bermigrasi secara lateral menuju batuan yang permeabel atau reaktif secara kimia membentuk endapan blanket- shaped sulfida, atau bahkan mencapai permukaan dan mengendapkan emas, perak, dan air raksa dalam pusat mata air panas silikaan atau karbonatan, seperti kadar emas tinggi yang terdapat dalam beberapa lapangan geotermal aktif di New Zealand. Jika larutan volkanik yang membawa logam memasuki lingkungan laut, maka akan terbentuk kumpulan sedimen-volkanik dari tembaga- timbal-seng.
2. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses sedimentasi

Erosi benua dan pengisian cekungan sedimen di samudera memerlukan siklus geologi dan kimia yang dapat berhubungan dengan formasi dari jenis endapan mineral selama pelapukan, perombakan menjadi unsur-unsur pokok berupa fragmental (sebagai contoh kwarsa atau kadang-kadang emas atau mineral-mineral berat), dan menjadi elemen-elemen yang larut secara kimiawi (sebagai contoh adalah kalsium, sodium, atau elemen-elemen metalik pembentuk bijih yang potensial seperti besi, tembaga, timbal, dan seng). Unsur-unsur pokok fragmental tertransportasi oleh air permukaan diendapkan sebagai batuan.

Klastik-klastik sedimen di benua dan di lingkungan tepi laut cenderung berbutir kasar dan bisa mengisi pengkayaan lokal mineral-mineral berharga yang telah tertransportasi dengan fraksi klastik, sebagai contoh konsentrasi emas placer pada endapan Witwatersrand di Afrika Selatan dan timah placer di Asia bagian selatan.

Seringkali formasi endapan sulfida stratiform tidak tampak berhubungan dengan proses magmatisme atau vulkanisme, tetapi agak berhubungan dengan sirkulasi larutan hidrotermal dari sumber-sumber yang lain, sebagai contoh penirisan dari cekungan sedimen yang dalam. Endapan-endapan yang dihasilkan sangat mirip dengan beberapa asal-usul volkanogenik karena mekanisme traping yang sama. Hanya mineral-mineral sulfida yang dapat mengalami presipitasi pada sediment-water interface atau dalam batuan yang tidak terkonsolidasi, waktu dari formasi bijih berhubungan terhadap waktu pengendapan sedimen, terhadap waktu kompaksi dan konsolidasinya, atau terhadap waktu-waktu berikutnya saat sedimen-sedimen mengalami indurasi penuh dan dapat termineralisasi oleh larutan yang bergerak melalui batuan yang porous atau struktur-struktur geologi. Untuk proses ini, contoh yang bagus adalah endapan timbal-seng di Mississippi Valley.
Gambar Model Geologi Endapan Sediment-Ekshalatif Timbal-Seng (After Lydon, 1983)
model geologi sediment


Proses-proses sedimentasi juga membentuk akumulasi fosil-fosil bahan bakar, batu bara, minyak dan gas alam. Untuk membentuk batu bara, gambut terkompaksi dan mengalami pemanasan akibat penurunan dan proses burial. Demikian juga, minyak dan gas terbentuk oleh maturasi unsur-unsur organik dalam batuan sedimen oleh peningkatan temperatur dan tekanan. Minyak dan gas dapat bermigrasi melalui batuan yang porous membentuk reservoir yang besar dalam struktur yang baik, atau tetap di dalam batuan sumber membentuk oil shale.

3. Endapan Mineral Yang Berhubungan Dengan Proses Metamorfisme
Metamorfisme yaitu proses rekristalisasi dan peleburan akhir dari batuan beku atau batuan sedimen, yang disebabkan oleh intrusi dari magma baru atau oleh proses burial yang dalam . Endapan hidrotermal kontak metasomatik terbentuk di sekitar magma yang mengalami intrusi, seperti yang digambarkan di atas. Metamorfisme burial yang dalam dapat menimbulkan overprinting terhadap akumulasi mineral yang ada sebelumnya, sebagai contoh yang besar adalah endapan sediment-hosted lead-zinc di Broken Hill, Australia.
Metamorfisme burial juga membebaskan sebagian besar larutan hidrotermal yang melarutkan logam-logam dari country rock, diendapkan saat larutan bertemu dengan suatu lingkungan dengan kondisi temperatur, tekanan, dan kimia yang tepat untuk formasi bijih. Formasi endapan emas di beberapa jalur metamorfik Precambrian berhubungan terhadap transportasi emas oleh metamorfic water menuju urat kwarsa yang mengandung emas. Kecuali jenis endapan tersebut, metamorfisme regional tidak terlalu banyak membentuk formasi dari endapan bijih metalik.

sumber: http://geologycika.blogspot.com/2010/06/endapan-mineral.html

Jumat, 08 April 2011

kursus juru ledak

telah dibuka pendaftaran kursus juru ledak bahan galian kelas 2 tahun 2011
KURSUS JURU LEDAK 2011 di UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG (UNISBA)

Kamis, 07 April 2011

eksplorasi

Eksplorasi adalah tidak hanya berupa kegiatan sesudah penyelidikan umum itu secara positif menemukan tanda-tanda adanya letakan bahan galian, tetapi pengertian eksplorasi itu merujuk kepada seluruh urutan golongan besar pekerjaan yang terdiri dari :

1. Peninjauan (reconnaissance atau prospeksi atau penyelidikan umum) dengan tujuan mencari prospek,2. Penilaian ekonomi prospek yang telah diketemukan, dan 3. Tugas-tugas menetapkan bijih tambahan di suatu tambang
Di Indonesia sendiri nama-mana dinas atau divisi suatu organisasi perusahaan, lembaga pemerintahan serta penelitian memakai istilah eksplorasi untuk kegiatannya yang mencakup mulai dari mencari prospek sampai menentukan besarnya cadangan mineral. Sebaliknya ada beberapa negara, misalnya Perancis dan Uni Soviet (sebelum negara ini bubar) yang menggunakan istilah eksplorasi untuk kegiatan mencari mineralisasi dan prospeksi untuk kegiatan penilaian ekonomi suatu prospek (Peters, 1978). Selanjutnya istilah eksplorasi mineral yang dipakai dalam buku ini berarti keseluruhan urutan kegiatan mulai mencari letak mineralisasi sampai menentukan cadangan insitu hasil temuan mineralisasi. Selanjutnya istilah eksplorasi mineral yang dipakai dalam buku ini berarti keseluruhan urutan kegiatan mulai dari mencari letak mineralisasi sampai menentukan cadangan insitunya.

Pentahapan Dalam Perencanaan Kegiatan Eksplorasi

1. Tahap Eksplorasi Pendahuluan

Menurut White (1997), dalam tahap eksplorasi pendahuluan ini tingkat ketelitian yang diperlukan masih kecil sehingga peta-peta yang digunakan dalam eksplorasi pendahuluan juga berskala kecil 1 : 50.000 sampai 1 : 25.000. Adapun langkah-langkah yang dilakukan pada tahap ini adalah :

a. Studi Literatur

Dalam tahap ini, sebelum memilih lokasi-lokasi eksplorasi dilakukan studi terhadap data dan peta-peta yang sudah ada (dari survei-survei terdahulu), catatan-catatan lama, laporan-laporan temuan dll, lalu dipilih daerah yang akan disurvei. Setelah pemilihan lokasi ditentukan langkah berikutnya, studi faktor-faktor geologi regional dan provinsi metalografi dari peta geologi regional sangat penting untuk memilih daerah eksplorasi, karena pembentukan endapan bahan galian dipengaruhi dan tergantung pada proses-proses geologi yang pernah terjadi, dan tanda-tandanya dapat dilihat di lapangan.
b. Survei Dan Pemetaan

Jika peta dasar (peta topografi) dari daerah eksplorasi sudah tersedia, maka survei dan pemetaan singkapan (outcrop) atau gejala geologi lainnya sudah dapat dimulai (peta topografi skala 1 : 50.000 atau 1 : 25.000). Tetapi jika belum ada, maka perlu dilakukan pemetaan topografi lebih dahulu. Kalau di daerah tersebut sudah ada peta geologi, maka hal ini sangat menguntungkan, karena survei bisa langsung ditujukan untuk mencari tanda-tanda endapan yang dicari (singkapan), melengkapi peta geologi dan mengambil conto dari singkapan-singkapan yang penting.
Selain singkapan-singkapan batuan pembawa bahan galian atau batubara (sasaran langsung), yang perlu juga diperhatikan adalah perubahan/batas batuan, orientasi lapisan batuan sedimen (jurus dan kemiringan), orientasi sesar dan tanda-tanda lainnya. Hal-hal penting tersebut harus diplot pada peta dasar dengan bantuan alat-alat seperti kompas geologi, inklinometer, altimeter, serta tanda-tanda alami seperti bukit, lembah, belokan sungai, jalan, kampung, dll. Dengan demikian peta geologi dapat dilengkapi atau dibuat baru (peta singkapan).
Tanda-tanda yang sudah diplot pada peta tersebut kemudian digabungkan dan dibuat penampang tegak atau model penyebarannya (model geologi). Dengan model geologi hepatitik tersebut kemudian dirancang pengambilan conto dengan cara acak, pembuatan sumur uji (test pit), pembuatan paritan (trenching), dan jika diperlukan dilakukan pemboran. Lokasi-lokasi tersebut kemudian harus diplot dengan tepat di peta (dengan bantuan alat ukur, teodolit, BTM, dll.).
Dari kegiatan ini akan dihasilkan model geologi, model penyebaran endapan, gambaran mengenai cadangan geologi, kadar awal, dll. dipakai untuk menetapkan apakah daerah survei yang bersangkutan memberikan harapan baik (prospek) atau tidak. Kalau daerah tersebut mempunyai prospek yang baik maka dapat diteruskan dengan tahap eksplorasi selanjutnya.

2. Tahap Eksplorasi Detail

Setelah tahapan eksplorasi pendahuluan diketahui bahwa cadangan yang ada mempunyai prospek yang baik, maka diteruskan dengan tahap eksplorasi detail (White, 1997). Kegiatan utama dalam tahap ini adalah sampling dengan jarak yang lebih dekat (rapat), yaitu dengan memperbanyak sumur uji atau lubang bor untuk mendapatkan data yang lebih teliti mengenai penyebaran dan ketebalan cadangan (volume cadangan), penyebaran kadar/kualitas secara mendatar maupun tegak. Dari sampling yang rapat tersebut dihasilkan cadangan terhitung dengan klasifikasi terukur, dengan kesalahan yang kecil (<20%), sehingga dengan demikian perencanaan tambang yang dibuat menjadi lebih teliti dan resiko dapat dihindarkan.

Pengetahuan atau data yang lebih akurat mengenai kedalaman, ketebalan, kemiringan, dan penyebaran cadangan secara 3-Dimensi (panjang-lebar-tebal) serta data mengenai kekuatan batuan sampling, kondisi air tanah, dan penyebaran struktur (kalau ada) akan sangat memudahkan perencanaan kemajuan tambang, lebar/ukuran bahwa bukaan atau kemiringan lereng tambang. Juga penting untuk merencanakan produksi bulanan/tahunan dan pemilihan peralatan tambang maupun prioritas bantu lainnya.

3. Studi Kelayakan

Pada tahap ini dibuat rencana peoduksi, rencana kemajuan tambang, metode penambangan, perencanaan peralatan dan rencana investasi tambang. Dengan melakukan analisis ekonomi berdasarkan model, biaya produksi penjualan dan pemasaran maka dapatlah diketahui apakah cadangan bahan galian yang bersangkutan dapat ditambang dengan menguntungkan atau tidak.

Minggu, 03 April 2011

Bahan Galian Industri

I. PENGERTIAN
Macam BAHAN GALIAN menurut pemanfaatannya :
-Bahan Galian logam (besi, timah, tembaga, nikel, perak)
-Bahan Galian energi ( batubara )
-Bahan Galian industri ( asbes, aspal, andesit, bentonit, belerang, batugamping, batu apung, dolomit, diatom, feldspar, gypsum, halite, kromit, pasir kwarsa, perlit, pospor, talk, zeolit)

BAHAN GALIAN  : semua Bahan Galian diluar Bahan Galian logam, energi, radioaktif yg dapat digunakan dalam industri tertentu.

TINJAUAN UMUM RENCANA BAHAN  GALIAN 
2.1.Manfaat BAHAN GALIAN :
1. sebagai Galian industri pendukung maupun pokok spt pd bidang kesehatan, pendidikan, peternakan, pertanian, perumahan dll.
2. penyedia lapangan pekerjaan shg mengurangi pengangguran
3. meningkatkan pendapatan asli daerah, menunjang otonomi daerah
4. dapat mengembangan daerah
5. dapat meningkatkan devisa negara
6. dapat memberdayakan masyarakat.

Perbedaan Bahan Galian industri dengan bijih
Bahan Galian  :
-dimanfaatkan sifat fisiknya
-dpt langsung dipasarkan
-uk, warna, kadar, derajat keputihan
-sederhana, canggih, murah
-modal dpt kecil, perusahaan mudah
Bijih :
-dimanfaatkan logamnya
-tdk dpt langsung dijual
-persyaratan konsumen biasanya kadar
-penambangan, pengolahan, canggih/ mahal
-modal besar, pengusahaan sulit/rumit

2.2 Ciri umum Bahan Galian 
-pengolahan & penambangan menggunakan alat sederhana, bila produksi besar dpt digunakan peralatan canggih.
-produk dipasarkan lokal akan mudah, sering pasar mjd sempit
-resiko pengusahaan kecil krn modal kecil
-perijinan relatif lebih mudah
-masalah lingk kurang diperhatikan
-masalah utama pd modal manajemen, teknik pengolahan, pasar
-harga relatif mudah (kecuali dibentuk seni)

2.3. Permasalahan dan pemecahan pada Bahan Galian  :
1. Modal umumnya Bahan Galian  dikelola oleh masyarakat yg mempunyai modal kecil sehingga untuk pengembangan sulit. Mengatasinya ada mitra kerja binaan seperti BUMN/BUMD yg mempunyai dana dipinjamkan dgn bunga rendah (6/ th jangka waktu angsuran lama).
2. Teknologi & manajemen setiap org yg mpy modal meskipun pendidikan rendah dpt mengusahakan Bahan Galian. Pengetahuan teknologi kurang mengatasinya dilaksanakan sibermas (sinergi pemberdayaan masyarakat) dari PT, LSM< pemerintah, mitra kerja dpt membantunya
3. Sempitnya pasar. Pengusaha tdk tahu manfaat Bahan Galian  scr pasti banyak pengusaha yg ikut2an, kualitas produk tdk perrhatikan, asosiasi yg merupakan pst informasi tdk berjalan, kalah bersaing dgn Bahan Galian  impor. Mengatasinya penelitian perlu ditingkatkan, memvariasikan produk, kualitas produk dijaga, disiplin waktu, mengaktifkan asosiasi, ada aturan/ perangkat lunak ttg impor, tingkatkan kerja sama, ikut pameran baik diluar/ dlm negeri.

3. MACAM-MACAM PENGELOMPOKAN BAHAN GALIAN 
3.1.Berdasarkan teknologi pengolahan :
1. Bahan Galian  siap pakai : Bahan Galian yg dpt langsung dijual tanpa teknik pengolahan (pasir kali)
2. Bahan Galian  teknologi sedang : Bahan Galian  yg dijual melalui teknologi pengolahan seperti peremukan, penggilingan, sizing, slucing (psr kwarsa, batu gamping, bentonit)
3. Bahan Galian  teknologi maju : Bahan Galian  yg diolah dgn cara flotasi, magnetik separation, pelarutan (kaolin & feldspar utk keramik, phospat utk pupuk)

3.2.berdasarkan batuan asal/ asosiasinya:
1. Berkaitan dgn batuan sedimen
a. batugamping (dolomit, kalsit, fosfat, gipsum) tjd krn proses sedimentasi bhn yg mengandung karbonat.
b. batuan sedimen lainnya (bentonit, ballclay, fire clay, zeolit, feldspar, yodium, mangaan) mrpkn sedimen tersier, piroklastik, berbutir halus, biasanya tjd dlm lingkungan air.
2. Berkaitan dgn batuan gunung api
kegiatan gunung api menghasilkan material lepas bersifat asam sampai basa, berukuran debu sampai bongkah, melalui proses geologi dan dlm kurun waktu ttu akan berubah mjd Bahan Galian  (obsidian, batuapung, belerang, trachit, opal, kalsedon, pasir, andesit, basalt)
3. Berkaitan dgn intrusi plutonik bat asam dan ultrabasa
berkaitan dgn kegiatan intrusi (granit, granodiorit, bauksit, feldspar, mika (bat. Asam), gabro, peridotit, asbes (ultrabasa)
4. berkaitan dengan endapan residu (lempeng residu, kaolin, zircon, psr kwarsa, kalsidon, intan, kuarsa kristal)
5. berkaitan dengan proses ubahan hidrothermal (kaolin, magnetite, talk, pirofilit)

4. PENAMBANGAN DAN PENGOLAHAN BAHAN GALIAN 
4.1.Eksplorasi
dimaksudkan untuk mengetahui kualitas dan kuantitas Bahan Galian serta penyebarannya (sifat fisik, kimia, cadangan, kadar) dgn tahapan : pemetaan, pembuatan sumur uji, analisis dan perhitungan.

4.2.Penambangan
tambang hrs berwawasan lingkungan dgn tahapan : pembabatan, pengupasan & penimbunan tanah pucuk, pembongkaran pemuatan pengangkutan, kegiatan lingkungan hidup.
Peralatan
Sederhana : linggis, sekop, cangkul
Canggih: bulldozer, powershovel, pemboran peledakan.

4.3. Pengolahan:
-peremukan/ penggilingan, sizing : utk mendptkan ukuran yg sesuai dgn permintaan pasar (andesit, asbes, mangaan, bentonit)
-pencucian, sluicing, siklon, magnetik separation : agar bersih dari kotoran (psr kwarsa, psr besi, psr kali)
-flotasi : agar memenuhi persyaratan kadar (feldspar)

5. PERAN PEMERINTAH DAN PENGEMBANGAN USAHA pertambangan BAHAN GALIAN 

BRET : Buku Rencana Eksplorasi Tambang memuat hal2 yg berkaitan langsung dgn kegiatan usaha pertambangan bhn galian golongan c antara lain teknik pertambangan, lingkungan dan ekonomi.

5.1.Peran pemerintah:
1. membuat kebijaksanaan strategis
2. memberikan pelayanan, petunjuk kpd pengusaha terutama dlm hal perijinan
3. mengadakan pembinaan, pemantauan, dan membantu dlm mengusahakan modal, penataan manajemen, teknologi, pemasaran
4. menciptakan kondisi yg kondusif dlm menunjang keberadaan Bahan Galian 
5. menata lembaga pemerintahan, meningkatkan sdm
6. berperan sebagai Galian mediator yg baik, fasilitator terutama dlm hal kemitraan yg sejati
7. mengawasi jalannya penambangan berkaitan dgn keamanan keselamatan kerja, ketertiban, kesejahteraan karyawan.

5.2.Bimbingan dan pembinaan pemerintah kepada pengusaha meliputi :
1.mempelajari/ memahami peraturan per UU yg berlaku
2.memahami setiap bagian pekerjaan yg akan dilakukan, termasuk tata cara penambangan.
3.mengantisipasi semua dampak yg mungkin timbul
4. memahami & melaksanakan hak & kewajibannya selaku pemegang SIPD
5. memahami sanksi yg dikenakan bila melanggar peraturan

5.3.Upaya pengawasan pemerintah:
1.peningkatan frek & kualitas pengawasan meliputi fisik & adsminitrasi
2. penerapan buku kendali agar hub pengawas dgn pengusaha lancar
3. penyederhanaan format laporan, pengawasan cepat
4. pengecekan laporan produksi, perlu meningkatkan sarana & fasilitas penunjang pengawasan
5. peningkatan koordinasi pengawasan dgn instansi terkait.
6. pengawasan thd lingkungan demi kesinambungan pembangunan, pengaman dan penyelamat kekayaan daerah/negara.

5.4.Hambatan pd pemerintah:
1. otonomi daerah belum mantap
2. SDM masih kurang
3. fasilitas penunjang terbatas
4. koordinasi antar instansi masih belum lancar
5. masih banyak pengusaha yg belum memp ijin

5.5.Hambatan pd Pengusaha:
1.pertumbuhan usaha cepat, tenaga ahli tdk seimbang, kualitas sdm rendah
2. profesionalisme pengelolaan relatif rendah
3. kurangnya pemahaman peraturan yg berlaku.

5.6.Upaya pengendalian pemerintah:
1. memberi pengarahan pd pertemuan berkala antara pemerintah dgn pemegang sipd
2. saran, intruksi, teguran, peringatan ditulis dlm buku kendali/ surat dinas.
3. penghentian kegiatan sementara/ pencabutab sipd bagi pengusaha yg nakal
4. pembentukan asosiasi konsumen maupun produsen
5. pengembangan pd kemitraan
6. penerbitan penambangan tanpa ijin dan menerbitkan siop (surat ijin operasional penambangan) yg merupakan jembatan proses pembuatan sipd

5.7.Peran assosiasi:
1. memberikan informasi kpd konsumen maupun produsen
2. menstabilkan harga Bahan Galian 
3. mencegah persaingan yg tdjk sehat
4. membantu pemerintah dlm hal pembinaan, pengawasan, transfer teknologi, kemitraan dan pemasaran

5.8. Peran mitra kerja:
1.membantu dan membina permodalan
2. ikut membantu dlm hal pemasaran, penelitian
3. memonitor perkembangan perusahaan

5.9.Peran PT:
1. membantu penelitian dan informasi hasil penelitian
2. membantu di bid teknologi, sdm dan informasi pemasaran
3. Melibatkan mhs sebagai Galian pendamping
4. Melaksanakan sibermas yg mrpkn perwujudan dr tridharma PT
5. Menyelenggarakan kursus/ seminar yg melibatkan pengusaha.

5.10.Konsep Pengembangan BAHAN GALIAN  :
1. Penyedia bhn baku industri dlm negeri
2. Peningkatan ekspor & penerimaan negara
3. Penganeka ragaman hsl/produk Bahan Galian 
4. Peningkatan effisiensi Bahan Galian 
5. Peningkatan eksplorasi dan pemetaan Bahan Galian 
6. Pengembangan pengolahan dlm negeri
7. meningkatkan transfer teknologi
8. memperluas kesehatan kerja

5.11.Pemerintah menunjang konsep:
1.meningkatkan peran investor dlm negeri
2.memberikan bantuan modal, teknologi, manajemen, pasar, training
3.perlu standarisasi produk namun tdk kaku sebab Bahan Galian  dpt utk berbagai industri

5.12.Bahan Galian sulit berkembang krn:
1. adanya pandangan yg salah thd Bahan Galian 
2. Bahan Galian  berkembang dr masalah yg komplek
3. assosiasi mineral industri indonesia (amii) yg berdiri di bwh kadin kurang aktif

5.13.Pandangan yg salah thd Bahan Galian :
1. cadangan Bahan Galian  tdk ada yg besar
2. harga Bahan Galian  rendah
3. Bahan Galian  tdk menarik investor
4. psr dan pengembangan sulit.

Minggu, 27 Maret 2011

METODA PENAMBANGAN


Kegiatan penambangan adalah serangkaian pekerjaan yang dilakukan untuk mengambil endapan bahan galian dari dalam dan luar permukaan bumi berupa batuan atau material yang berharga, kemudian dapat dimanfaatkan secara ekonomis.

Adapun kegiatan penambangan yang dilakukan meliputi beberapa tahap, yaitu :
-       Kegiatan pembongkaran
-       Kegiatan pemuatan.
-       Kegiatan pengangkutan dan proses pengolahan batuan.

1.    KEGIATAN PEMBONGKARAN
Secara umum kegiatan pembongkaran adalah suatu proses pemisahan material batuan dari batuan induknya dengan cara peledakan, agar kemudian dapat dimanfaatkan untuk keperluan bahan baku industry dan dapat bernilai ekonomis.
Dalam suatu proses penambangan bahan galian, kegiatan pembongkaran batuan termasuk kedalam salah satu unsur penting, dimana kegiatan ini merupakan bagian dari proses untuk pengadaan bahan baku untuk diolah.

1.1.  KEGIATAN PEMBORAN
Adapun kondisi batuan yang akan digali atau dimanfaatkan bermaca-macam karakteristik, tekstur, struktur dan kekerasannya, maka dalam usaha-usaha tersebut perlu diterapkan suatu metode yang tepat. Misalnya terhadap batuan yang keras (andesit), maka proses pemanfaatannya dapat dilakukan dengan metode peledakan. Tetapi sebelum pelaksanaan keputusan pekerjaan peledakan, perlu dipertimbangkan terlebih dahulu adanya fakto-faktor pemilihan bahan peledak dan factor-faktor teknis yang mempengaruhi hasil dari suatu proses tersebut, sehingga ketetapan pekerjaan dapat tercapai.
Metode pemboran yang utama dipergunakan dalam tambang terbuka atau quarry adalah pemboran pertikal atau miring. Dalam pekerjaan tambang, pemboran ini dilakukan untuk media bahan peledak. Sehingga dapat difungsikan sebagaimana mestinya dan juga pemboran ini sangat berpengaruh terhadap bentuk permukaan tambang khususnya bentuk bench yang diledakkan. Oleh karena itu, agar hasil dari suatu proses peledakan baik itu dilihat dari fragmentasi batuan dan kondisi dari tambang yang terbentuk terkoordinasi dengan baik, maka pola pemboran yang baik, aman dan efisien adalah “Staggered Dill Pattern” dan pola peledakan yang digunakan adalah “Staggered ‘V’ Cut”.

 










Gambar 1.1
Pola pemboran Staggered Drill Patern
(Efficient Blasting Technique, 1995 (*8)

Sedangkan dalam pemilihan alat bor untuk tambang terbuka dan quarry yang memakai metoda peledakan jenjang, ada beberapa factor yang harus diperhatikan, antara lain : ukuran dan kedalaman lubang ledak, jenis batuan, kondisi lapangan dan lain sebagainya.
a.    Jenis Batuan, dimana menentukan pemilihan alat bor,  percussive atau rotary-rushing, dipakai untuk batuan yang keras, rotary-cutting dipakai untuk batuan sedimen.
b.    Tinggi Jenjang, parameter yang dihubungkan dengan ukuran lainnya. Tinggi jenjang ditentukan terlebih dahulu dan parameter lainnya disesuaikan atau ditentukan setelah mempertimbangkan aspek lainnya. Dalam tambang terbuka dan quarry  diusahakan tinggi jenjang ditentukan terlebih dahulu, dengan beracuan pada peralatan bor yang tersedia. Tinggi jenjang jarang melebihi 15 meter, kecuali ada pertimbangan lain.
c.    Diameter Lubang Ledak, faktor penting dalam menentukan ukuran diameter lubang ledak adalah besarnya target produksi. Diameter yang lebih besar akan memberikan laju produksi yang tinggi. Faktor lain yang mempengaruhi pemilihan ukuran diameter lubang ledak adalah fragmentasi batuan yang dikehendaki dan batasan getaran yang diijinkan.
d.    Kondisi Lapangan, kondisi lapangan sangat mempengaruhi pemilihan peralatan.
e.    Fragmentasi, adalah istilah yang menggambarkan ukuran dari pecahan batuan setelah peledakan dan pada umumnya fagmentasi dipengaruhi oleh proses selanjutnya.

Kecepatan pemboran dipengaruhi oleh kekerasan batuan, diameter mata bor dan masalah-masalah yang dihadapi saat proses pemboran dilakukan. Berdasarkan data dan perhitungan diketahui cycle time rata-rata pemboran, maka didapat persamaan sebagai berikut :

Vdr      =          H/CTp

Dimana :

            =          60 menit/CTp = lubang bor/jam

Dimana :

H         : Kedalaman lubang bor rata-rata (meter/lubang)
CTp     : Waktu daur pemboran rata-rata (menit/lubang)
Vdr      : Kecepatan pemboran kotor (meter/menit)

1.2.  KEGIATAN PELEDAKAN

Tujuan dari peledakan adalah untuk mempersiapkan material atau broken rock sebagai umpan pabrik pengolah, untuk diolah sesuai dengan kebutuhan serta tanpa mengabaikan aspek keselamatan kerja.

Pengenalan Bahan Peledak

Definisi Bahan Peledak

Bahan peledak (explosive) adalah zat kimia yang berwujud padat, cair atau campuran padat dan cair yang apabila terkena sesuatu aksi yang berupa panas/benturan/hentakan atau gesekan yang berubah secara kimiawi menjadi zat-zat lain yang lebih stabil yang sebagian besar atau seluruhnya berbentuk gas dimana perubahan tersebut berlangsung dengan cepat dan disertai efek panas dan tekanan yang tinggi.
Bahan peledak yang diperdagangkan pada umumnya merupakan campuran dari persenyawaan-persenyawaan yang mengandung empat elemen dasar, yaitu : Carbon, Hidrogen, Nitrogen, dan Oksigen, tetapi kadang-kadang persenyawaan-persenyawaan lain yang mengandung elemen-elemen tertentu seperti Sodium, Aluminium, Calsium dan lain-lain, dengan maksud untuk menghasilkan pengaruh-pengaruh tertentu dari bahan peledak yang dibentuknya. Menurut fungsinya bahan-bahan pembentuk ramuan bahan peledak dapat dibedakan menjadi :

1.    Zat kimia yang mudah bereaksi, yang berfungsi sebagai explosive base,
Contoh :
-Nitrogen : NG = C3H5 (NO3)3.

-TNT (tri nitro toluene).

-DNT

-Fulminate (campuran HNO3 + alcohol + logam-logam).

-Dan lain-lain.

2.  Zat oksidator yang berfungsi sebagai pemberi oksigen, contoh :

-NH4NO3

-KClO3

-NaClO3

-NaNO3.

3.  Zat tambahan yang berfungsi sebagai absorben, Contoh :

-Serbuk kayu

-Kanji


-Serbuk Belerang

-Dan lain-lain.

Bahan peledak yang diperdagangkan kurang lebih adalah oksigen balance artinya jumlah oksigen yang terdapat dlam campuran bahan peledak apabila bereaksi hanya cukup untuk membentuk : uap air, karbon dioksida dan nitrogen terlepas sebagai gas nitrogen bebas. Kekurangan atau kelebihan oksigen dalam campuran bahan peledak akan menghasilkan gas-gas : Karbon monoksida atau nitro oksida, contoh :
Oksigen Balance
3NH4NO3 + CH2                                             7H2O + CO2 + 3N2

Kelebihan Oksigen
5NH4NO3 + CH                                              11H2O + CO2 + 4N2 + 2NO

Kekurangan Oksigen
2NH4NO3 + CH2                                             5H2O + 2N2 + CO

            Uap air (H2O), CO2 dan N2 di sebut (smoke) dan CO, NO dan NO2 (fumes).



Sifat Umum Bahan Peledak
Pemilihan jenis bahan peledak untuk suatu operasi peledakan tertentu memerlukan pengkajian teliti terutama mengenai sifat-sifat penting daripada bahan peledak yaitu :

a.    Strength, adalah kekuatan bahan peledak untuk meledakkan suatu batuan atau obyek yang dinyatakan dalam prosentase berat nitrogliserin yang terdapat dalam suatu bahan peledak “straight Dinamit

b.    Sensitivity, adalah ukuran atau tingkat kemudahan suatu bahan peledak untuk meneruskan reaksi peledakan sehingga dapat mengakibatkan bahan peledak itu meledak, Sensitivity suatu bahan peledak sangat berpengaruh terhadap pukulan, gesekan, panas, medan listrik, nyala dan getaran.

c.    Density, adalah bahan peledak satuan volume tertentu, untuk menunjukkan density bahan peledak biasanya kita temui istilah “catridge count” atau “stik count” yang artinya menunjukkan jumlah catridge bahan peledak tersebut ukuran 1¼ X 8” yang terdapat dalam peti dengan berat bersih 50 lb. Dengan demikian makin tinggi catridge makin rendah density bahan peledak.

d.    Detonation Velocity, adalah kecepatan rambat gelombang ledakan melalui kolom bahan peledak, makin tinggi kecepatan rambat gelombang ledakan suatu bahan peledak makin kuat bahan peledak tersebut.

e.    Stabilitas, adalah kestabilan senyawa kimia bahan peledak untuk tidak mudah bereaksi dan berdekomposisi terhadap pengaruh luar seperti panas, dingin dan lain sebagainya. Makin stabil peledak tersebut makin mudah penanganan serta penyimpanan bahan peledak tersebut dan makin aman.

f.      Water Resistance, adalah ketahanan bahan peledak terhadap air atau uap air baik dalam penyimpanan maupun penggunaannya, ketahanan terhadap air ini dipengaruhi oleh sifat kimia bahan peledak itu sendiri.

g.    Fumes Characteristic, adalah suatu bahan peledak menunjukkan jumlah gas-gas beracun seperti CO, NOx yang terjadi setelah bahan peledak tersebut diledakkan. Selain fumes atau gas beracun, peledakan juga menghasilkan gas-gas yang tidak beracun yang disebut smoke misalnya H2O, CO2,

h.    Permisibilitas, adalah merupakan syarat yang sangat penting bagi bahan peledak yang dipakai untuk penambangan batubara, dimana ledakannya tidak akan menyebabkan kebakaran atau ledakan tambang tersebut, karena biasanya terdapat gas methan dan debu batubara.

i.      Hygros Copicity, adalah sifat bahan peledak yang mudah bereaksi/berpengaruh terhadap lingkungan luar khususnya terhadap kelembaban udara (uap air).





Klasifikasi Bahan Peledak
Pada umumnya bahan peledak diklasifikasikan menjadi dua golongan, yaitu :
-         Bahan Peledak Kuat (High Explosive) contohnya ANFO
-         Bahan Peledak Lemah (Low Explosive).


TABEL
DASAR PENGGOLONGAN BAHAN PELEDAK

Dasar Penggolongan
Low Explosive
High Explosive
Efek Peledakan
Heaving
Effect
(mendorong/mengangkut)
Shattering Effect
(menghancurkan)
Cara Peledakan
Pembakaran (Api)
Peledakan (Detonator)
Proses Peledakan
Deflagrasi
Detonasi
Kecepatan Rambat
Gelombang
< 1500 m/det
>1500 m/det
Rumus Kimia
An Organik
(black powder NaNO3 +
Charcoal + S)
Organik
(NG, TNT, dan lain-lain)


-   Deflagrasi : Proses pembakaran yang cepat.

-   Detonasi   : Proses pengembangbiakan (propagasi gelombang getaran melalui bahan peledak yang diikuti dengan reaksi kimia yang menyediakan energy untuk kelanjutan proses pengembangbiakan tersebut secara stabil).


High Explosive contoh ANFO
ANFO adalah jenis blasting agent yang merupakan campuran dari bahan-bahan bukan bahan peledak (Amonium Nitrat + Fuel Oil).




Sifat Umum ANFO
a.    Tidak termasuk Cap sensitive.
b.    Tidak tahan terhadap air.
c.    Density 0,7-0,9 dan Weight Strength 60 %
d.    Kecepatan Detonasi 3.000-4.500 m/det.
e.    Tidak tahan panas yang tinggi dan api.
f.     Peka terhadap listrik
g.    Penanganan dan pengangkutannya mudah dan aman.
h.    Harga relatif murah.

Perbandingan Campuran ANFO
Untuk mendapatkan energi maksimum dan tidak terjadi gas-gas beracun maka campuran bahan peledak harus oksigen balance, maka untuk memperoleh campuran yang oksigen balance maka perbandingan antara AN dengan FO, adalah : AN : FO = 94,5 : 5,5.
Campuran ini adalah model standard (% berat). (Moelhim, 1990 : 25)

Gas-gas Beracun
Timbulnya gas-gas Beracun disebabkan oleh :
-       Perbandingan yang tidak tepat
-       Penyimpanan terlalu lama.
-       Campuran tidak merata

Maka untuk menghindari timbulnya gas-gas beracun tersebut :
-       Perbandingan harus tepat.
-       Campuran merata.
-       Menggunakan persediaan lama terlebih dahulu.










PROSEDUR DAN HASIL PENELITIAN


Pembongkaran material (loosening) merupakan tahap pengarjaan dari kegiatan penambangan yang bertujuan untuk melepaskan material dari betuan induknya. Pembongkaran material dapat dilakukan dengan cara mekanis dengan alat gali mekanis maupun dengan pemboran dan peledakan untuk batuan keras (massive).

1.    Pemboran
Pemboran dalam hal ini bertujuan untuk memperoleh lubang ledak agar peledakan dapat dilakukan. Peralatan pemboran yang digunakan saat ini adalah satu buah Crawlair Rock Drill (CRD) merek Furukawa tipe PCR-200 sebanyak satu unit.
Crawlair Rock Drill (CRD) tersebut digerakkan oleh kompresor merek Atlas Copco tipe XA 350 CC.

1.1  Arah Pemboran
Arah lubang ledak yang diterapkan saat ini adalah lubang bor vertikal, dengan arah kemiringan 80o sehingga didapatkan lubang ledak dengan pemboran miring.

1.2  Pola Pemboran
Pola pemboran yang dilakukan di CV. Gunung Batujajar adalah pola lubang ledak selang seling atau staggeret drill pattern. Tujuan dilakukannya pemboran seperti ini agar saat peledakan berlangsung akan memberikan distribusi energi bahan peledak terhadap batuan yang diledakkan. Sehingga pola pemboran ini akan menunjang terhadap pola peledakan yang diterapkan.

1.3  Kecepatan Pemboran
Kecepatan suatu pemboran di lokasi penambangan batu andesit banyak dipengaruhi oleh kekerasan batuan, diameter mata bor dan masalah-masalah yang dihadapi saat proses pemboran dilakukan. Berdasarkan data dan perhitungan, diketahui daur (cycle time) rata-rata pemboran dilapangan adalah 54,3 menit/lubang
Dari data di atas, maka dapat ditentukan Vdr dan Vt dengan persamaan-persamaan sebagai berikut :

Vdr      =          H/CTp             = 8,9 meter/54,3 menit           = 0,16 meter/menit

Atau

            = 60 menit/jam / 54,3 menit = 1,1 lubang bor/jam
Dimana :

H         : Kedalaman lubang bor rata-rata       = 8,9 meter

CTp     : Waktu daur pemboran rata-rata       = 54,3 menit

Vdr      : Kecepatan pemboran                       = 0.16 meter/menit

1.4  Efisiensi Waktu Kerja
Adapun tahap-tahap untuk menghitung efisiensi kerja alat pemboran adalah mengetahiu waktu kerja yang tersedia dan waktu kerja produktif berdasarkan waktu kerja yang ditetapkan CV. Gunung Batujajar dalam satu hari kerja.
Dari tabel jadwal kerja tersebut diketahui waktu kerja tersedia per hari yang dikurangi waktu istirahat adalah 540 menit. Sedangkan waktu kerja produktif per hari adalah 465 menit atau 7,75 jam/hari. Kenyataan dilapangan waktu kerja produktif tidak sebesar 465 menit, karena adanya kelambatan-kelambatan yang ditemui selama jam kerja. Hambatan yang terjadi selama jam kerja produktif dibagi dalam dua kelompok, yaitu hambatan kerja yang tidak dapat dihindari hambatan kerja yang masih dapat dihindari.

Jadwal Waktu Kerja

No.
Jenis Kegiatan
Waktu (WIB)
Jumlah
(Menit)
1
Masuk Kerja
07.00
-
2
Berangkat ke Lokasi dan Persiapan Kerja
07.00-07.15
15
3
Kerja Produktif I
07.15-12.00
285
4
Istirahat
12.00-13.00
60
5
Kerja Produktif II
13.00-16.00
180
6
Menyimpan Alat Bor
16.00-16.45
45
7
Persiapan Akhir Kerja
16.45-17.00
15


Hambatan Waktu Kerja Produktif
Yang Tidak Dapat Dihindari

No.
Macam Kelambatan
Kelambatan
(menit)
1
Pemanasan, Pemeriksaan Alat Bor, Kompresor
15
2
Pengisian Bahan Bakar Kompresor
10
3
Keperluan Operator
10
4
Saat Pindah Kerja
20
Jumlah
55





Hambatan Waktu Kerja Produktif
Rata-rata yang Dapat Dihindari

No.
Macam Kelambatan
Kelambatan
(Menit)
1
Terlambat Kerja Produksi
4,47
2
Terlambat setelah istirahat
8,78
3
Kegiatan Lain-lain (menunggu alat)
15,94
4
Istirahat Terlalu Awal
14,83
5
Menempatkan Alat Bor pada Lokasi yang Aman Sebelum Peledakan
16,61
Jumlah
60,63


Berarti jumlah waktu produksi yang hilang dalam operasi pemboran dikarenakan adanya kelambatan-kelambatan, dihitung dengan penjumlahan kelambatan waktu yang dapat dihindari dan yang tidak dapat dihindari adalah :
(55+60) menit = 115,63 menit.
Jika diketahui jumlah waktu kerja produktif dalam satu hari kerja sesuai dengan jadwal adalah 465 menit, sehingga diperhitungkan waktu kerja efektif rata-rata alat bor saat ini (We) = (465-115,63) menit = 349,37 menit. Berarti kerja alat bor yang digunakan di CV. Gunung Batujajar diperhitungkan menjadi :
                                     
Efisiensi Kerja             = (waktu kerja efektif / waktu kerja produktif) X 100%

                                    = 349,37 menit/hari / 465 menit/hari

                                    = 75,13%

Waktu kerja efektif untuk melakukan pemboran =
= efisiensi kerja x waktu kerja produktif

= 75,13% x 465 menit

= 349 menit/hari ≈ 5,82 jam/hari

Maka jumlah lubang bor yang dihasilkan dalam satu hari oleh satu alat bor (CRD) dengan waktu kerja efektif 5,82 jam/hari adalah :
= 1,1 lubang bor/jam x 5,82 jam/hari

= 6,40 lubang bor/hari ≈ 6 lubang bor/hari
Kenyataan dilapangan adalah 5 lubang bor/hari.


2.  Peledakan
2.1    Prosedur Peledakan
Prosedur peledakan yang telah dilakukan di CV. Gunung Batujajar adalah sebagai berikut :
A.    Tahap Parsiapan Sebelum Peledakan
Persiapan sebelum peledakan di CV. Gunung Batujajar dilakukan dengan cara mempersiapkan dahulu semua bahan dan peralatan yang diperlukan, yang akan dipakai dalam proses peledakan. Kemudian bahan peledak tersebut dibawa ke lokasi peledakan yang telah di amankan sebelumnya.

B.    Tahap Pembuatan Primer
Primer yang dipakai di CV. Gunung Batujajar terdiri dari power gel jenis powergel magnum 3151 dengan berat 154 gr/batang dan detonator listrik jenis millisecond delay. Pembuatan primer dilakukan langsung di lokasi yang akan diledakkan oleh juru ledak. Adapun tahap kegiatannya adalah : mula-mula power gel dilubangi dengan kayu atau pensil, tapi kadang-kadang dengan menggunakan jari (kebiasaan di lapangan agar lebih praktis). Kemudian detonator dimasukkan dengan cara dittekan kuat kedalam power gel yang telah dilubangi tadi, agar tidak mudah lepas kabel detonator dililitkan pada power gel.

C.   Tahap Pengisian Bahan Peledak
Sebelum primer dimasukkan lubang ledak diperiksa terlebih dahulu apakah mengandung air atau tidak, selain itu juga dilakukan pemeriksaan kedalam lubang ledak karena kedalaman llubang ledak dapat berubah akibat runtuhan batuan. Apabila lubang ledak tersebut mengandung air maka harus dikeringkan terlebih dahulu dengan menggunakan kayu yang ujungnya dibalut dengan kain. Kemudian primer dimasukkan kedalam lubang ledak dengan hati-hati agar detonator tidak lepas dari power gel. Setelah primer berada di dalam lubang ledak, ANFO dituangkan perlahan-lahan.

D.   Tahap Penentuan Lubang Ledak (Stemming)
Di lapangan tahap ini dilakukan dengan menggunakan material yang ada di lokasi (tanah atau material hancuran hasil pemboran). Pambuatan stemming dilakukan setelah pemadatan isian bahan peledak.

E.    Tahap Penyambungan Rangkaian
Penyambungan rangkaian yang dilakukan adalah secara seri. Di lapangan sambungan leg wire (kabel detonator) pada tiap detonator hanya berukuran sama dangan kedalaman lubang ledak, maka diperlukan kabel pembantu (connecting wire) untuk menghubungkan tiap-tiap leg wire sebelum disambung dengan kabel utama (leg wire). Setelah itu dilakukan pengetesan tahanan terhadap rangkaian dengan menggunakan om meter, lalu rangkaian tersebut disambungkan ke exploder (blasting machine)

F.    Tahap Persiapan Sebelum Pelaksanaan Peledakan (Mencari Tempat Berlindung)
Tahap [ersiapan sebelum peledakan dimaksudkan untuk memberikan kesempatan pada pemegang blasting machine (juru ledak) khususnya dan orang sekitar area yan akan diledakkan. Untuk tambang terbuka dalam menentukan tempat berlindung harus dipertimbangkan arah dan jarak pelemparan dari batuan hasil peledakan tersebut. Jika sudah diketahui arah dan jarak pelemparannya, maka harus diambil arah yang berlawanan dari arah pelemparan tersebut.
G.   Tahap Peringatan Sebelum Peledakan
Sebelum pelaksanaa peledakan perlu diberi aba-aba kepada orang-orang yang berada di sekitar lokasi yang akan diledakkan agar segera berlindung, begitu pula dengan peralatan yang ada di sekitar lokasi peledakan di amankan. Aba-aba yang dimaksud berupa teriakan atau memakai alat seperti sirine atau peluit. Adapun tenggang waktu antara aba-aba pertama dengan peledakan haruslah cukup untuk memberikan kesempatan kepada orang-orang untuk berlindung dan mengamankan peralatan yang ada disekitar lokasi peledakan.

H.   Tahap Peledakan
Setelah semua persiapan peledakan dikerjakan, mulai dari pembuatan primer, pengisian bahan peledak, sampai penutupan kolom isian bahan peledak dan penyambungan rangkaian maka peledakan dapat dilakukan.

I.      Pemeriksaan Setelah Peledakan
Pemeriksaan setelah peledakan dilakukan setelah 15 menit atau setelah asap dari hasil peledakan hilang. Pemeriksaan ini biasanya dilakukan oleh juru ledak dengan tujuan untuk mengetahui apakah dijumpai peledakan yang gagal (misfire), jika semua telah meledak dengan baik dan kawasan peledakan aman dari runtuhan batuan, maka akan diberi aba-aba lagi bahwa peledakan telah berakhir dan operasi penambangan dapat dilanjutkan kembali.

2.2    Volume Peledakan
Volume peledakan batu andesit keseluruhan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

V = B1 x S x n x H x Sin α

Dimana :
V   = Volume batuan yang diledakkan, (m3)

B1  = Burden semu (m) ; S = Spacing (m)

L    = Tinggi Jenjang (m) atau (H-J) x Sin α

N   = Jumlah Lubang Ledak ; α = Kemiringan Lubang Ledak.

2.3    Pemakaian Bahan Peledak
Bahan peledak yang dipakai perusahaan saat ini adalah ANFO dari PT. Dahana, Tasikmalaya. Dengan perbandingan 94,5% berat AN (Amonium Nitrat) berbentuk butiran dan 5,5% FO (Foil Oil). Sebagai primer digunakan powergel magnum 3151 dengan kekuatan 80% berbentuk dodol dengan ukuran berat 1 batang adalah 0,154 kg. Pemakaian bahan peledak untuk setiap kali peedakan adalah tidak sama, tergantung dari jumlah lubang ledak yang diledakkan.

2.4    Pola Penyalaan
Pola penyalaan yang diterapkan dilapangan CV. Gunung Batujajar saat ini adalah peledakan secara 5 atau 6 lubang ledak dalam satu row hingga lubang tembak yang diinginkan. Hal ini sangat berpengaruh sekali dengan keadaan lingkungan, dimana lokasi peledakan tidak berapa jauh dari pemukiman penduduk dan diakibatkan getaran terlalu tinggi apabila peledakan 7 lubang ledak keatas sekaligus. Dimana rumah penduduk berada di antara radius ±350 meter.

2.5    Letak Primer
Primer adalah suatu bahan peledak yang menerima penyalaan dari detonator atau sumbu ledak. Hasil peledakan ini selanjutnya disalurkan kebahan peledak. Dalam peledakan yang diterapkan di lapangan, primer ditempatkan pada bagian bawah ( bottom primming).
Primer harus ditempatkan pada titik yang paling terkurung dan ditempatkan pada lapisan batuad yang lebih keras. Letak primer ini akan menentukan bagian jenjang yang akan ditekan dan dipindahkan. Dimana primer ini berfungsi untuk menerima penggalak dari detonator.











Pembongkaran dan Pemuatan Hasil Peledakan
Hasil dari peledakan berupa bongkahan-bongkahan yang masih bertumpuk di tempat atau lokasi peledakan akan dibongkar/gali oleh Backhoe dan selanjutnya akan di muatkan ke alat angkut.
Untuk memenuhi target produksi, pekerjaan pemuatan batu andesit di lokasi penambangan untuk di angkut ketempat penyimpanan sementara (Stock Yard) digunakan Hydrolic Excavator atau (Backhoe) CAT 322.

Pengangkutan Material Hasil Peledakan
Pada proses pengangkutan hasil peledakan dari lokasi penambangan sampai ke Crushing Plant digunakan alat angkut berupa ”Dump Truck” dengan kapasitas 18.000 Kg/unit (10,7 M3).
Sistem pengangkutan akan menggunakan sistem pulang pergi melalui satu jalan, setelah penumpahan muatan ditempat pengolahan alat angkut akan kembali pada jalan yang sama.