eksplorasi besi paper

Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II 2008 Universitas Lampung, 17-18 November 2008

EKSPLORASI BIJIH BESI (IRON ORE) DENGAN METODA MAGNETIK1

Ahmad Zaenudin , 2Ramses J.T, dan 2Muhammad Ramat SJurusan Fisika FMIPA Universitas Lampung Jl. Sumantri Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung 35145 email: [email protected] 2 Jurusan Teknik Geofisika FTTM ITB Jl. Ganesa 10 Bandung 401321

ABSTRAKStudi ini menggambarkan kemampuan metoda magnetik dalam eksplorasi bijih besi (iron ore) yang yang berasosiasi dengan granit. Besar anomali magnetik dipengaruhi sangat kuat oleh induksi ferromagnetik bijih besi yang terkandung pada granit. Berdasarkan pemodelan 2D dan inversi 3D dapat diduga bahwa granit pembawa bijih besi mengintrusi secara menjari (dike) dengan jenis mineral utama adalah magnetit. Dari pemodelan ini dapat dihitung resources bijih besi berkisar antara 577.500 ton sampai dengan 2.910.006 ton. Kata kunci: metoda magnetik intrusi, granit, dike, bijih besi.

1. PENDAHULUAN Teknologi eksplorasi sumber daya alam terus dikembangkan seiring dengan meningkatnya kebutuhan manusia akan sumber daya alam tersebut. Metoda geofisika merupakan metoda yang cukup ampuh untuk memetakan sumber daya alam tersebut di bawah permukaan bumi. Beberapa metoda geofisika yang telah banyak digunakan untuk ekplorasi sumber daya alam misalnya, seismik, gayaberat, geolistrik dan magnetik. Makalah ini akan membahas tentang kemampuan metoda magnetik untuk memetakan dan menghitung potensi bijih besi dibawah permukaan. Daerah penelitian adalah di kawasan Gunung Peben pulau Belitung, yang sebelumnya dikenal sebagai penghasil bijih timah. Daerah ini merupakan bagian dari gugus zona vulkanik-plutonik yaitu intrusi granit berumur Trias-Kapur yang mengandung mineral magnetik. Zona ini terbentang dari bagian Tenggara Benua Asia (Thailand) kemudian menerus ke Semenanjung Malayasia dan berakhir di kepulauan Bangka- Belitung. Dalam skala regional Asia Tenggara, penyebaran granit ditunjukan oleh paralel belt, seperti diperlihatkan pada Gambar 1a. Bagian pertama adalah granit di bagian Tenggara IndoChina dan Semenanjung M alayasia yang berumur Kapur Awal dan mengandung granit tipe S. Daerah ini termasuk ke dalam granit utama berumur Trias dan penyebarannya di Selatan Malayasia. Bagian Kedua adalah granit di bagian timur busur vulkanik-plutonik yang berumur Perm-Trias serta mengandung granit tipe I (Pitfield, 1987) seperti terlihat pada Gambar 1b.

ISBN : 978-979-1165-74-7

V-9


Gambar 1. a. Penyebaran batuan di Paparan Sunda bagian Tenggara (Katili, 1973). b. Pembagian granit berdasarkan umur (Cobbing et.al. 1986; 1992). Batuan granit daerah penelitian dikelompokan ke dalam granit Tanjungpandan termasuk ke dalam granit tipe S (Pitfield, 1987), yang mengandung greisen yang kaya mineral kasiterit primer. Granit tipe ini terbentuk dari metamorposis kontak dengan larutan magma sisa yang menerobos kepermukaan. Granit yang menjadi sasaran penelitian ini adalah granit yang termineralisasi dengan kandungan mineral magnetit (Fe3O4), yang diperkirakan mengandung bijih besi 0.9 %. Selain itu mineral hematit (Fe2O3) dan limonit (2Fe2O3.3H2O). Mineral ini merupakan mineral pembawa bijih besi, berasal dari metamorfik kontak yang mengalami oksidasi dan tersebar disekitar Tanjungpandan, Simpangampat, Bukutumbang dan sekitarnya (Gambar 2). Dan mineral yang tidak mengalami mineralisasi berkedudukan sebagai wallrock (batuan induk) pada lokasi penelitian.

2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dengan tahapan-tahapan: studi pustaka, pemodelan sintetis, akuisisi data, pengolahan data dan interpretasi. Studi pustaka meliputi studi geologi daeah penelitian baik secara regional maupun lokal. 2.1 Pemodelan sintetik Pemodelan sintetik dilakukan untuk mengestimasi respon anomali magnetik di daerah penelitian dengan mengadopsi besaran-besaran yang diketahui dari studi pustaka. ResponISBN : 978-979-1165-74-7 V-10


anomali benda magnetik perlu dimodelkan karena respon anomali ini tidak hanya bergantung pada batuan bawah permukaan saja tetapi sangat dipengaruhi oleh deklinasi dan inklinasi suatu daerah.

Gambar 2. Lembar Peta Geologi daerah Belitung dan sekitarnya (Baharuddin, dkk. 1995). Pemodelan sintetik dibuat dalam model 2D dan 3D. Pemodelan dilakukan dengan pendekatan bentuk bodi berdasarkan Parasnis (1986), yaitu berbentuk thin-sheet (tipis) dan ticksheet (tebal). Sdapun perhitungan anomali menggunakan software Mag2D dan UBCGeophysical Inversion Facility (UBC-GIF) version 20030915. Input dari moleh ini adalah: deklinasi (D), inklinasi (I), intensitas magnetik, kedalaman (depth), sedangkan suseptibilitas (k), dan dip (kemiringan). Dari pemodelan sintetik ini dapat dilihat bahwa respon anomali sangat dipengaruhi oleh : a) Inklinasi; amplitudo respon dengan inklinasi 00 cenderung negatif, inklinasi 450 cenderung simetris, dan inklinasi 900 cenderung positif. b) Dip (kemiringan) benda mempengaruhi amplitudo secara signifikan demikian juga

pengaruh kedalaman. Semakin dalam suatu benda maka akan memiliki amplitudo yang makin kecil. c) Suseptibilitas sangat mempengaruhi amplitudo, tetap tidak mempengaruhi muka dan bentuk gelombang induksi magnetik. 2.2 Akuisisi Data, Pengolahan dan Interpretasi Rangkaian kegiatan penelitian digambarkan seperti pada Gambar 3 di bawah ini. Akuisisi menggunakan 2 magnetometer, satu untuk mengukur medan tottalmagnetik disetiap statsiun pengukuran di lapangan, dan satu lagi digunakan untuk membaca variasi harian medan total magnet di base statsion. Medan magnetik observasi (Tobs) diukur pada setiap statsionISBN : 978-979-1165-74-7 V-11


yang tersebar diarea penelitian. Medan magnet IGRF adalah nilai referensi medan magnet di suatu tempat, merupakan nilai kuat medan magnetik ideal di suatu tempat di permukaan bumi tanpa adanya pengaruh anomali magnetik batuan. Variasi medan magnet harian disebut koreksi harian (TVH) diukur di base statsion. Jadi anomali magnetik di suatu tempat adalah :

T = Tobs TIGRF TVH

(1)

Gambar 3. Diagram Alir penelitian

3. HASIL DAN PEMBAHASAN Setelah medan magnetik observasi (Gambarr 4a) dikoreksi variasi harian dan koreksi IGRF, medan magnetik terkoreksi digambarkan pada Gambar 4b. Dari interpretasi kualitatif dari peta tersebut mperlihatkan anomali magnet besar (high intensity) bernilai positif (+) dan anomali magnet kecil (low intensity) bernilai negatif (-). Batuan granit yang mengandung bijih besi (iron ore) berasosiasi dengan anomali magnet besar (+).

ISBN : 978-979-1165-74-7

V-12


Gambar 4 a) Peta anomali magnetik sebelum di koreksi, danb) peta anomali magnetik setelah dikoreksi. Dari peta surface 3D (Gambar 5a dan 5b) memperlihatkan bentuk tubuh dari iron ore yang dapat teridentifikasi, masing-masing ditandai dengan tubuh A, B, C dan D. Dari survey geologi pada daerah tersebut menunjukan bodi iron ore menerobos (meng-intrusi) ke permukaan hingga elevasi 20 m sampai 40 m.

ISBN : 978-979-1165-74-7

V-13


Gambar 5 a) peta anomali magnetik 3D, b) Peta relief tubuh iron ore masing-masing tubuh A, B, C dan D Gambaran intrusi ditunjukan pula oleh hasil inversi 3D seperti paga Gambar 6a dan 6b. Masing-masing menunjukan penyebaran suseptibilias batuan pada kedalaman 13 m dan 19 m.

(a)

(b)

Gambar 6.a) Peta suseptibitas hasil inversi 3D pada kedalaman 13 m, dan b) pada kedalaman 19 m Interpretasi kuantitatif dilakukan untuk menggambarkan bentuk tubuh iron ore di bawah permukaan berdasarkan anomali magnetik dan geologi. Interpretasi dilakukan dengan pemodelan ke depan (forward modeling) secara 2D dan 3D. Input parameternya adalah inklinasi dan deklinasi daerah tersebut, masing-masing -23.740 dan 0.770, dimana menurut hasil pemodelan sintetik kedua besaran ini dominan. Contoh penampang anomali magnetik dan bentuk tubuh iron ore bawah permukaan ditunjukan pada Gambar 7 dan Gambar 8.ISBN : 978-979-1165-74-7 V-14


Gambar 7. Penampang lintasan A-B (Baratlaut-Tenggara) dan tubuh iron ore hasil forward modeling masing-masing dengan (1) k = 0.5, (2) k = 0.5, (3) k = 0.55 dan (4) k = 0.6

Gambar 8. Penampang lintasan C-D (Baratdaya-Timurlaut) dan tubuh iron ore hasil forward modeling masing-masing dengan (1) k = 0.4, (2) k = 0.4, (3) k = 0.4, (4) k = 0.4 (5) k = 0.4, (6) k = 0.4, (7) k = 0.45, (8) k = 0.5 dan (9) k = 0.45 Gambaran kuantitatif lain ditunjukan pada Gambar 9. Memperlihatkan model geologi bawah permukaan yang di interpretasi dari data magnetik, litologi dan sampel batuan yang menerobos (meng-intrusi) ke permukaan.

ISBN : 978-979-1165-74-7

V-15


Gambar 9. Model Geologi berdasarkan lembar Peta Pulau Beltung, (a) perkiraan zona-zona intrusi dari peta anomali magnetik, (b) Penampang geologi arah BaratdayaTimurlaut, (c) Penampang geologi arah Baratlaut-Tenggara. Berdasarkan penampang pada lintasan A-B dengan arah Baratdaya-Timurlaut dan lintasan C-D dengan arah Baratlaut-Tenggara memberikan gambaran tubuh granit berbentuk dike menerobos sampai elevasi antara 20 m 40 m.

Gambar 10. Skema luasan area untuk menghitung volume tubuh bijih besi. Adapun estimasi volume batuan granit yang mengandung iron ore ditunjukan oleh Gambar 10. Berikut ini adalah volume batuan granit berdasarkan perkiraan : Under pesimis : tubuh bijih besi hanya terdapat pada lokasi A saja. Dengan asumsi tubuh besi muncul dipermukaan 20 m dan luasan permukaan 50 x 150 m, makaISBN : 978-979-1165-74-7 V-16


volume A = (20 m) x (50 m x 150 m) = 150.000 m3. Dengan densitas batuan beku 3850 kg/m3, maka berat totalnya 577.500 ton. Pesimis : dengan asumsi bijih besi sampai kedalaman 20 m, maka lokasi B, C dan D diperkirakan memiliki volume masing-masing 146.000 m3, 42.500 m3 dan 39.000 m3 serta volume A 150.000 m3, maka volume total 377.500 m3 atau sekitar 1.433.375 ton. Optimis : dengan asumsi bijih besi bisa ditambang sampai kedalaman 40 m, maka volume A, B, C dan D msing-masing 300.000 m3, 293.000 m3, 85.000 m3, dan 78.000 m3. dengan demikian volume totalnya 756.000 m3 atau setara dengan berat 2.910.006 ton.

4. KESIMPULAN Karena respon anomali magnetik sangat spesifik untuk setiap daerah, maka simulasi model sintetik merupakan kegiatan yang harus dilakukan sebelum pengambilan data dan interprestasi. Karena lokasi penelitian berada pada inklinasi 23,740 dan deklinasi 0,770 maka pengambilan data lapangan sebainya berarah Utara-Selatan, supaya respon anomali magnetik terlihat jelas amplitudo maksimum dan minimumnya. Berdasarkan interpretasi dari anomali magnetik dan geologi, dapat dipastikan merupakan tubuh intrusi granit (iron ore dike) dengan suseptibilitas 0.4 sampai 0.6. Dan berdasarkan studi metoda magnetik ini resources yang terhitung minimal 577.500 ton sampai dengan 2.910.006 ton.

UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada Program Studi Geofisika ITB atas ijin menggunakan data ini untuk diseminarkan pada Satek 2008.

DAFTAR PUSTAKA Baharuddin dan Sidarto. 1995. Peta Geologi Lembar Belitung, Sumatra. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Indonesia. Cobbing, E.J., Malick, D.I.J., Pitfield, P.E.J., Teoh, L.H. 1986. The granites of the Southeast Asian tin belt. Journ. Geol. Soc. 143 : 537-550. Katili, J.A. 1973. Geologi Indonesia, Memoir 60 th J.A. Katili, IAGI. Parasnis, D.S. 1986. Principles of Applied Geophysics. 4th Edition, 3-9. Chapman and Hall. Pitfield, P.E.J. 1987. Southeast Asia Granite Project Report on the Geochemistry of the tin Island granites of Indonesia: British Geology Survey Overseas Division Report No. MP/87/9/R, 52 page.ISBN : 978-979-1165-74-7 V-17

eksplorasi besi paper

Documents