TUGAS KELOMPOK

BAHAN GALIAN INDUSTRI

Teknik Eksplorasi

Disusun Oleh :

Ilham Bayu Dewaji (410013028)

Tri Wihartono (410013005)

Jurusan Teknik GeologiSekolah Tinggi Teknologi Nasional

Yogyakarta2014

1

1. Pengertian Eksplorasi

Eksplorasi adalah penyelidikan lapangan untuk mengumpulkan data/informasi

selengkap mungkin tentang keberadaan sumberdaya alam di suatu tempat. Eksplorasi dapat

juga diartikan sebagai Tahapan kegiatan usaha pertambangan untuk memperoleh informasi

secara terperinci dan teliti tentang lokasi, bentuk, dimensi, sebaran, kualitas dan sumber daya

terukur dari bahan galian yang akan di tambang, serta informasi mengenai lingkungan sosial

dan lingkungan hidup.

Kegiatan eksplorasi sangat penting dilakukan sebelum pengusahaan bahan tambang

dilaksanakan mengingat keberadaan bahan galian yang penyebarannya tidak merata dan

sifatnya sementara yang suatu saat akan habis tergali. Dalam upaya untuk memperoleh bukti-

bukti nyata yang rinci dan menyakinkan, maka harus mampu mengambil contoh dari endapan

bahan galian yang berada di tanah. Kegiatan dalam mengambil contoh yang di maksud yaitu :

A. Pengeboran inti ( Core Driling )

Untuk memperoleh inti bor, maka alat bor putar harus di lengkapi dengan mata bor

berlubang, tabung inti bor, dan penangkap inti bor. Arah pengeboran dapat vertikalmaupun

horizontal, tetapi yang paling sering adalah pengoboran vertikal hingga mencapai batuan

dasar, dengan pola pengeboran dan jarak bor yang teratur, sehingga akan di peroleh sejumlah

inti bor yang representatif. Dengan demikian letak, bentuk atau posisi endapan bahan

galiannya dapat di ketahui dengan pasti. Bila semua inti bor telah selesai di selidiki di

laboratorium, maka akan di ketahui mutu atau kadar mineral berharganya dan sifat-sifat fisik-

mekanik-mineraloginya secara lengkap.

B. Penggalian sumur uji ( Tes Pit ) atau sumuran dalam ( Test Shaft )

Bila daerah penyelidikan relative datar, maka di buat sejumlah sumur uji untuk endapan

bahan galian yang di perkirakan dangkal, atau sumuran dalam bila di perkirakan letak

endapan bahan galian cukup dalam (>5m). Penggalian dua macam sumur itu harus memakai

pola yang teratur(sistematiss). Misalnya pola empat persegi panjang dengan jarak yang

teratur, misalnya 100 x 200 m atau 100 x 100m yang kemudian dapat di buat semakin rapat

bila seandainya mengiginkan data atau contoh yang lebih banyak. Kedalaman sumur uji atau

sumuran dalam harus mampu mencapai batuan dasar ( bed rock) agar dapat di ketahui variasi

ketebalan dan bentuk endapan gahan galiannya. Contoh tanah atau batuan yang terkumpul

kemudian di analisis di laboratorium.

2

Bila jumlah ke dua sumuran itu banyak dan ukuran penampangnya besar, maka volume

tanah atau batuan yang tergali juga besar, oleh sebab itu bila maksud dan tujuan penggalian

ke dua sumuran sudah tercapai, maka tanah atau batuan hasil galian itu harus di timbun

kembali kedalam sumur yang bersangkutan.

C. Penggalian terowongan buntu

Kalau topografi daerah penyelidikan berbukit bukit, maka untuk mengumpukan data

dan informasi mengenai keadaan endapan bahan galiannya dapat di lakukan dengan menggali

sejumlah terowongan buntu di lereng-lereng bukit. Penggaliannya juga harus menggunakan

pola yang teratur dengan jarak jarak yang teratur. Awalnya jarak horisontal dan vertikal

terowongan buntu boleh sedikit jarang, misalnya 100 x 100 m atau 100 x 200 m. Jika ternyata

bahan galian itu menunjukkan mutu atau kadar mineral berharga yang menyakinkan, maka

jarak penggalian terowongan buntu itu dapat di buat lebih rapat.

Volume tanah atau batuan yang di gali bisa sesikit, tetapi bisa juga banyak tergantung

dari jumlah dan ukuran terowongan buntu yang di gali.

2. Tahapan Eksplorasi

Menurut sifat penyelidikannya terhadap suatu endapan bahan galian, kegiatan

Eksplorasi dapat di bedakan atas Metoda langsung dan Metoda tak langsung.

A. Metoda Langsung

Metoda Langsung Permukaan

Metoda ini dapat dilakukan dengan beberapa langkah, yaitu :

a. Penyelidikan singkapan (out crop)

Singkapan segar umumnya dijumpai pada lembah-lembah sungai, hal ini dapat

terjadi karena pada lembah sungai terjadi pengikisan oleh air sungai sehingga lapisan

yang menutupi tubuh batuan tertransportasi yang menyebabkan tubuh batuan

nampak sebagai singkapan segar.Bentuk-bentuk menonjol pada permukaan bumi, hal

ini terjadi secara alami yang umumnya disebabkan oleh pengaruh gaya yang berasal

dari dalam bumi yang disebut gaya endogen misalnya adanya letusan gunung berapi

yang memuntahkan material ke permukaan bumi dan dapat juga dilihat dari adanya

gempa bumi akibat adanya gesekan antara kerak bumi yang dapat mengakibatkan

terjadinya patahan atau timbulnya singkapan ke permukaan bumi yang dapat

dijadikan petunjuk letak tubuh batuan.

3

b. Tracing Float (penjejakan)

Float adalah fragmen-fragmen atau potongan-potongan biji yang berasal dari

penghancuran singkapan yang umumnya disebabkan oleh erosi, kemudian

tertransportasi yang biasanya dilakukan oleh air, dan dalam melakukan tracing kita

harus berjalan berlawanan arah dengan arah aliran sungai sampai float dari bijih yang

kita cari tidak ditemukan lagi, kemudian kita mulai melakukan pengecekan pada

daerah antara float yang terakhir dengan float yang sebelumnya dengan cara membuat

parit yang arahnya tegak lurus dengan arah aliran sungai, tetapi jika pada pembuatan

parit ini dirasa kurang dapat memberikan data yang diinginkan maka kita dapat

membuat sumur uji sepanjang parit untuk mendata tubuh batuan yang terletak jauh

dibawah over burden.

c. Tracing dengan Panning (mendulang)

Caranya sama seperti tracing float, tetapi bedanya terdapat pada ukuran butiran mineral

yang dicara biasanya cara ini digunakan untuk mencari jejak mineral yang ukurannya

halus dan memiliki masa jenis yang relatif besar. Persamaan dari cara tracing yaitu

pada kegiatan lanjutan yaitu trencing atau test pitting.

o Trenching (pembuatan parit)

Pembuatan parit memiliki keterbatasan yaitu hanya bisa dilakukan pada overburden

yang tipis, karena pada pembuatan parit kedalaman yang efektif dan ekonomis yang

dapat dibuat hanya sedalam 2 - 2,5 meter, selebih dari itu pembuatan parit dinilai

tidak efektif dan ekonomis. Pembuatan parit ini dilakukan dengan arah tegak lurus

ore body dan jika pembuatan parit ini dilakukan di tepi sungai maka pembuatan parit

harus tegak lurus dengan arah arus sungai. Paritan dibangun dengan tujuan untuk

mengetahui tebal lapisan permukaan, kemiringan perlapisan, struktur tanah dan lain-

lain.

o Test Pitting (pembuatan sumur uji)

Jika dengan trenching tidak dapat memberikan data yang akurat maka sebaiknya

dilakukan test pitting untuk menyelidiki tubuh batuan yang letaknya relatif dalam.

Kita harus ingat bahwa pada test pitting kita harus memilih daerah yang terbebas

dari bongkahan-bongkahan maka hal ini akan menyulitkan kita pada waktu

pembuatan sumur uji dan juga daerah yang hendak kita buat sumur uji harus bebas

dari air, karena dengan adanya air dapat menyulitkan kita pada waktu melakukan

penyelidikan struktur batuan yang terdapat pada sumur uji yang kita buat. Pada

4

pembuatan sumur uji ini kita juga harus mempertimbangkan faktor keamanan, kita

harus dapat membuat sumur dengan penyangga sesedikit mungkin tetapi tidak

mudah runtuh. Hal ini juga akan mempengaruhi kenyamanan pada waktu melakukan

penelitian. Kedalaman sumur uji yang kita buat bisa mencapai kedalaman sampai 30

meter. Hal-hal yang perlu diperhatikan dari penggalian sumur adalah gejala

longsoran, keluarnya gas beracun, bahaya akan banjir dan lain-lain.

Metoda Langsung Bawah Permukaan

Eksplorasi langsung bawah permukaan dilakukan bila tidak ada singkapan di

permukaan atau pada eksplorasi permukaan tidak dapat memberikan informasi yang baik,

karena pada eksplorasi langsung permukaan, kedalaman maksimum yang dapat dicapai + 30

meter. Eksplorasi langsung bawah permukaan juga dapat dilakukan apabila keadaan

permukaan memungkinkan untuk diadakan eksplorasi bawah permukaan, sebab apabila

permukaan tidak memungkinkan, misalnya permukaan itu tergenang air atau tertutup

bongkah batu yang tidak stabil, maka hal ini akan memberikan resiko yang besar jika

dilakukan eksplorasi permukaan.

Dalam eksplorasi bawah permukaan ada hal-hal yang harus diperhatikan misalnya,

pekerjaan harus berlangsung tetap didalam badan bijih, hal ini untuk memudahkan diadakan

pengamatan dan proses sampling pekerjaan juga diusahakan dimulai dari daerah-daerah yang

memiliki singkapan yang baik, karena dengan singkapan yang baik dapat memudahkan kita

untuk menentukan strike atau dipnya, yang tidak kalah pentingnya yang harus diperhatikan

adalah masalah biaya, dimana dalam pekerjaan eksplorasi ini biaya tidak boleh terlalu besar,

hal ini bertujuan untuk menghindari adanya dana yang terbuang percuma jika nantinya

eksplorasi yang dilakukan hasilnya mengecewakan. Eksplorasi bawah permukaan dapat

dilakukan dengan membuat Tunel, Shaft, Drift, Winse dan lain-lain.

Tunnel = suatu lubang bukaan mendatar atau hampir mendatar yang menembus

kedua kaki bukit.

Shaft = suatu lubang bukaan yang menghubungkan tambang bawah tanah dengan

permukaan bumi dan berfungsi sebagai jalan pengangkutan karyawan serta

alat-alat kebutuhan tambang, ventilasi dan penirisan.

Drift = suatu bukaan mendatar yang dibuat dekat atau pada endapan bijih

yang arahnya sejajar dengan jurus atau dimensi terpanjang dari endapan

bijihnya (dalam pengeboran).

Winze = lubang bukaan vertikal atau arah miring yang dari “level” ke arah “level”

5

yang dibawahnya.

Eksplorasi bawah tanah juga dapat dilakukan dengan pengeboran inti. Pengeboran

sumur minyak yang pertama dilakukan oleh Kol. Drake pada tahun 1959 dengan

menggunakan bor (RIG) permanen (tidak dapat dipindah-pindah) dan pada pengeborannya

menggunakan sistem perkusif (tumbuk), pada pengeboran ini kedalaman maximum yang

dapat dicapai adalah 60 ft (+ 20 m) dengan bor lurus (vertical drilling).

Saat ini pengeboran dilakukan dengan teknik bor putar (rotary drilling) dengan menara

bor yang dapat dipindah-pindah (portablering) dan dilakukan dengan beberapa cara

pengeboran yaitu dengan cara perkusif, rotasi atau dengan perkusif-rotasi. Pemboran dapat

dilakukan di darat maupun di laut (on shore atau off shore). Pemboran tidak terbatas pada

pemboran decara vertikal saja tetapi dapat dilakukan secara miring (kemiringan dapat

mencapai 90o), apabila saat pengeboran kita menemukan batuan yang keras dan susah

ditembus oleh mata bor, maka dengan teknologi sekarang, pipa yang berada jauh di dalam

tanah dapat dirubah arahnya (dibelokkan) untuk menghidari batuan yang keras tersebut.

Pengeboran yang dilakukan pada eksplorasi bertujuan untuk mengambil contoh

(sampling) untuk diamati, pengeboran juga bisa bertujuan untuk produksi atau konstruksi

(misalnya air tanah, minyak bumi) dan pemboran dapat juga untuk memudahkan proses

peledakan (pada kegiatan penambangan material keras). Dari data pengeboran dan sampling

kita dapat membuat peta stratigrafi daerah pengeboran. Dari peta ini kita dapat mengetahui

susunan batuan dan ketebalan cadangan dan akhirnya kita dapat memperkirakan besar

cadangan secara keseluruhan.

B. Metoda Tidak Langsung

Metoda tidak langsung cara geofisika

Geofisika merupakan disiplin ilmu atau metoda untuk memperkirakan lokasi akumulasi

bahan/tambang dengan cara pengukuran besaran-besaran fisik batuan bawah permukaan

bumi. Metoda yang dapat dilakukan eksplorasi geofisika diantaranya :

a. Metoda Gravitasi

Metoda ini berdasarkan hukum gaya tarik antara dua benda di alam. Bumi sebagai salah

satu benda di alam juga menarik benda-benda lain di sekitarnya. Kalau sebuah bandul

digantung dengan sebuah pegas, maka pegas tersebut akan merenggang akibat bandulnya

mengalami gravitasi, di tempat yang gravitasinya rendah maka regangan tadi kecil dan di

tempat yang gravitasinya besar maka regangan tadi juga lebih besar. Dengan demikian

dapat diperkirakan bentuk struktur bawah tanah dari melihat besarnya nilai gravitasi dari

6

bermacam-macam lokasi dari suatu daerah penyelidikan. Di lapangan besarnya gravitasi

ini diukur dengan alat yang disebut gravimeter, yaitu suatu alat yang sangat sensitif dan

presisi. Gravimeter bekerja atas dasar “torsion balance”, maupun bantuk atau pendulum,

dan dapat mengukur perbedaan yang kecil dalam gravitasi bumi di berbagai lokasi pada

suatu daerah penyelidikan. Gaya gravitasi bumi dipengaruhi oleh besarnya ukuran

batuan, distribusi atau penyebaran batuan, dan kerapatan (density) dari batuan. Jadi kalau

ada anomali gravitasi pada suatu tempat, mungkin di situ terdapat struktur tertentu,

seperti lipatan, tubuh intrusi dangkal, dan sebagainya. Juga jalur suatu patahan besar,

meskipun tertutup oleh endapan aluvial, sering dapat diketahui karena adanya anomali

gravitasi.

b. Metoda Magnetik

Bumi adalah suatu planet yang bersifat magnetik, dimana seolah-olah ada suatu barang

magnet raksasa yang membujur sejajar dengan poros bumi. Teori modern saat ini

mengatakan bahwa medan magnet tadi disebabkan oleh arus listrik yang mengalir pada

inti bumi. Setiap batang magnet yang digantung secara bebas di muka bumi. Di setiap

titik permukaan bumi medan magnet ini memiliki dua sifat utama yang penting di dalam

eksplorasi, yaitu arah dan intensitas. Arah dari medan magnet dinyatakan dalam cara-

cara yang sudah lazim, sedangkan intensitas dinyatakan dalam apa yang disebut

gamma. Medan magnet bumi secara normal memiliki intensitas 35.000 sampai 70.000

gamma jika diukur pada permukaan bumi. Bijih yang mengandung mineral magnetik

akan menimbulkan efek langsung pada peralatan, sehingga dengan segera dapat

diketahui. Metoda eksplorasi dengan magnetik sangat berguna dalam pencarian sasaran

eksplorasi sebagai berikut :

o Mencari endapan placer magnetik pada endapan sungai

o Mencari deposit bijih besi magnetik di bawah permukaan

o Mencari bijih sulfida yang kebetulan mengandung mineral magnetit sebagai

mineral ikutan

o Intrusi batuan basa dapat diketahui kalau kebetulan mengandung magnetit

dalam jumlah cukup

o Untuk dapat mengetahui ketebalan lapisan penutup pada suatu batuan beku

yang mengandung mineral magnetik.

c. Metoda Seismik

Metoda ini jarang dipergunakan dalam penyelidikan pertambangan bijih tetapi banyak

7

dipergunakan dalam penyelidikan minyak bumi. Suatu gempa atau getaran buatan dibuat

dengan cara meledakan dinamit pada kedalaman sekitar 3 meter dari permukaan bumi

dan kecepatan merambatnya getaran yang terjadi diukur. Untuk mengetahui kecepatan

rambatan getaran tersebut pada perlapisan-perlapisan batuan, disekitar titik ledakan

dipasang alat penerima getaran yang disebut geofon (seismometer). Geofon-geofon yang

dipasang secara teratur di sekitar lobang ledakan tadi akan terbias atau refraksi. Dengan

mengetahui waktu ledakan dan waktu kedatangan gelombang-gelombang tadi, maka

dapat diketahui kecepatan rambatan waktu getaran melalui perlapisan-perlapisan batuan.

Dengan demikian konfigurasi struktur bahwa permukaan dapat diketahui. Gelombang

akan merambat dengan kecepatan yang berbeda pada batuan yang berbeda-beda.

Geophone merupakan alat penerima gelombang yang dipantulkan kepermukaan,

hidrophone untuk gelombang di dasar laut. Cepat rambat gelombang seismik pada batuan

tergantung pada :

1. Jenis batuan

2. Derajat pelapukan

3. Derajat pergerakan

4. Tekanan

5. Porositas (kadar air)

6. Umur (diagenesa, konsolidasi, dll)

d. Metoda Geolistrik

Dalam metoda ini yang diukur adalah tahanan jenis (resistivity) dari batuan. Yang

dimaksud dengan tahanan jenis batuan adalah tahanan yang diberikan oleh masa batuan

sepanjang satu meter dengan luas penampang satu meter persegi kalau dialiri listrik dari

ujung ke ujung, satuannya adalah Ohm-m2/m atau disingkat Ohm-meter. Dalam cara

pengukuran tahanan jenis batuan di dalam bumi biasanya dipakai sistem empat elektrode

yang dikontakan dengan baik pada bumi. dua elektrode dipakai untuk memasukan arus

listrik ke dalam bumi, disebut elektrode arus (current electrode) disingkat C, dan dua

elektrode lainnya dipakai untuk mengukur voltage yang timbul karena arus tadi,

elektrode ini disebut elektrode potensial atau “potential electode” disingkat P. Ada

beberapa cara dalam penyusun ke empat elektode tersebut, dua diantaranya banyak yang

dipakai adalah cara Wenner dan cara Shlumberger.

Metoda tidak langsung cara geokimia

Pengukuran sistimatika terhadap satu atau lebih unsur jejak (trace elements) pada

8

batuan, tanah, stream, air atau gas.Tujuannya untuk mencari anomali geokimia berupa

konsentrasi unsur-unsur yang kontras terhadap lingkungannya atau background geokimia.

Anomali dihasilkan dari mobilitas dan dispresi unsur-unsur yang terkonsentrasi pada

zona mineralisasi. Anomali merupakan perbedaan-perbedaan yang mencolok antara satu titik

atau batuan dengan titik lainnya.

Pada dasarnya eksplorasi jenis ini lebih cenderung untuk menentukan perbedaan

mendasar (anomali) unsur-unsur yang terdapat pada tanah atau sampel yang kita cari. Proses

untuk membedakan unsur ini dilakukan dengan beberapa reaksi kimia.

Gabungan keduanya

Yaitu eksplorasi cara langsung dan eksplorasi tidak langsung.

Setelah mengetahui metodanya kita memasuki pemilihan alat dan pemilihan anggota serta

apa-apa yang mesti dipersiapkan, misalkan sbb :

1. Pemilihan anggota tim atau tenaga ahli

o Geologist

o Geophysist

o Exploration Geologist

o Geochemist

o Operator Alat, dll

2. Rencana biaya

3. Pemilahan waktu yang tepat

4. Penyiapan peralatan atau perbekalan :

o Peta dasar

o Alat surveying, ukur atau GPS

- Alat kerja :

1. Palu 5. Alat geofisika

2. Kompas 6. Alat sampling

3. Meteran 7. Altimeter

4. Kantong sampel 8. Alat bor dll

- Alat tulis

- Alat komunikasi

- Keperluan sehari-hari

- Obat-obatan atau P3K

9

5. Sesampai di lapangan :

o Membuat base camp (perkemahan)

o Mencek peralatan atau perbekalan

o Melakukan quick survey di daerah penelitian untuk menentukan langkah-

langkah lebih lanjut

o Menentukan evaluasi rencana dan perubahan-perubahan sesuai dengan keadaan

sebenatnya (bila perlu)

10