EKSPLORASI ENDAPAN BIJIH TEMBAGA (Cu)

Eksplorasi merupakan suatu rangkaian kegiatan yang dimulai dari perencanaan, prospeksi, eksplorasi pendahuluan, eksplorasi rinci dan evaluasi yang bertujuan untuk mendapatkan suatu endapan mineral yang bernilai ekonomis. Kegiatan ini merupakan suatu proyek yang memerlukan berbagai disiplin ilmu, diantaranya adalah :

• geologist
• ahli metalurgi
• ahli lingkungan
• analisis keuangan dan pemasaran

yang harus dapat berkomunikasi satu sama lain dan mengerti mengenai ketelitian, ketepatan dan keanekaragaman data yang diterimanya.

KEGIATAN EKSPLORASI

Disebabkan jumlah endapan bahan galian yang ada di kerak bumi makinn lama makin berkurang, maka manusia harus mengembangkan pemikiran bagaimana cara pencarian endapan bahan galian itu secepat dan semudah mungkin.

Perkembangan ilmu eksplorasi ini sejajar dengan perkembangan ilmu geologi, pemetaan udara, penyelidikan secara geofisika dan geokimia.

Dasar pemilihan daerah untuk eksplorasi harus memperhatikan beberapa criteria, yaitu :

• Pengklasifikasian endapan mineral yang mungkin ada di daerah yang akan dipilih.
• Informasi penyebaran endapan berdasarkan ruang dan waktu geologi, meliputi informasi global hingga mikroskopik.
• Mengetahui proses geologi yang mempengaruhi terbentuknya endapan mineral.
• Faktor ekonomi dan social, dihubungkan dengan kondisi geologi seperti besarnya cadangan, kadar endapan, mineral dan metal yang berasosiasi, bentuk edndapan, dll.

Dari criteria diatas baru direncanakan pencarian selanjutnya secara ilmiah dan berencana, meliputi :

• Model geologi
• Strategi pencarian
• Pemilihan metode
• Pertimbangan ekonomi

MODEL EKSPLORASI

Model eksplorasi adalah program yang direncanakan untuk suatu eksplorasi tertentu yang secara umum memperlihatkan perkembangan fase kegiatan eksplorasi mineral secara umum.

Model eksplorasi endapan tembaga dapat digambarkan sebagai berikut :

Studi Awal

Studi awal dilakukan di kantor, merupakan pencarian informasi secara umum, meliputi :

• Kemungkinan lokasi endapan tembaga, dipilih daerah sepanjang busur kepulauan, daerah kontinental yang terdapat intrusi batuan berkomposisi menengah hingga asam
• Mencari literatur geologi daerah dan metalogenic province, membantu melokalisasi untuk pemilihan daerah
• Sejarah eksplorasi sebelumnya untuk mengetahui tingkat penyelidikan yang telah dilakukan
• Siapa yang melakukan eksplorasi dan interpretasi
• Laporan penelitian geologi dan analisa batuan / assay
• Model geologi, sehingga dapat mengklasifikasikan endapan bijih yang ada
• Foto udara, dapat berupa foto satelit, dapat membantu melokalisasi daerah mineralisasi dengan terdapatnya gossan, perubahan tumbuhan dan struktur
• Metalogenic province untuk membatasi pemilihan daerah
• Mempelajari hukum pertambangan dan lingkunngan pada umumnya, bentuk kerjasama dan lain-lain
• Memperhatikan kebijaksanaan pemerintah sehingga akan mendapatkan bantuan secara positif

Survei Tinjau

• Pemetaan geologi regional dilakukan untuk mengetahui penyebaran batuan dan tanda mineralisasi maupun alterasi batuan sehingga dapat melokalisasi daerah yang termineralisasi dan model endapan. Melokalisasi terdapatnya gossan sangat membantu untuk petunjuk mineralisasi dan struktur

Pemetaan merupakan suatu pekerjaan pemindahan atau pencatatan suatu gejala atau fakta geologi di lapangan ke suatu peta dengan skala tertentu.

Peranan pemetaan dalam kegiatan pertambangan

Dalam pemetaan ada dua macam cara yang dilakukan, di permukaan (surface mining) dan bawah permukaan (underground mining). Pemetaan di permukaan yang diplot dalam peta adalah :

• tipe batuan dan kontak antar batuan
• gejala geologi : patahan, kekar, rekahan dan lipatan
• strike dan dip
• lokasi sampling dan drilling

Pemetaan di bawah permukaan yang diplot di peta adalah :

• tipe batuan dan kontak antar batuan
• struktur geologi, vein dan alterasi
• assay tiap level, shaft, drift, cross cut dan raise
• lokasi sampling dan lokasi pengembangan

Setelah data diatas diketahui dilakukan analisa di laboratorium sesuai dengan macam dan jenis data yang akan dianalisa.

• Geokimia regional dilakukan dengan mengambil sedimen sungai aktif mulai dari orde ke 3 dengan lingkupan area 1 km² disertai dengan konsentrat dulang. Untuk daerah perbukitan biasa diambil conto tanah sepanjang punggungan dengan jarak + 1 km dan batuan
• Geofisika regional dilakukan berupa aeromagnetik survei dan gravity untuk mengetahui dan membuat interpretasi model geologi baik intrusi maupun struktur
• Geobiokimia dengan mengambil conto tanaman tertentu baik berupa daun, batang maupun akar untuk mendapatkan anomaly suatu endapan tertentu

Model Genetik

Dari hasil survei tinjau didapat daerah yang menarik untuk eksplorasi pendahuluan berupa model genetik dan klasifikasi endapan mineral yang ada sehingga dapat memberikan arahan untuk eksplorasi selanjutnya. Untuk endapan tembaga, dapat dilokalisasi cirri-ciri ubahan dan tanda-tanda mineralisasi tembaga sehingga penelitian dapat ditekankan pada daerah-daerah tertentu.

Eksplorasi Pendahuluan

• Pemetaan geolodi lokal, meliputi deskripsi geologi secara umum, struktur fisik dari endapan bijih tembaga, struktur geologi endapan bijih. Mineralisasi meliputi zonasi mineral, analisa model, analisa elemen, sifat kimia dan fisika, asosiasi mineral, tekstur, hubungan jenis batuan dan mineralisasi, hubungan ubahan hidrotermal dan mineralisasi
• Geokimia lokal, berupa conto tanah, batuan yang diambil secara grid maupun random dengan kerapatan conto tertentu
• Geofisika lokal, dilihat dari sifat endapan, yaitu endapan bijih tembaga, maka cara geolistrik digunakan untuk menyelidiki endapan sulfida yang menghasilkan arus listrik. Cara geolistrik seperti juga cara geofisika lainnya berttitik tolak pada sifat-sifat fisis bumi.

Metode resistivitas

Metode ini termasuk dalam cara dinamis. Parameter yang diukur adalah tahanan jenis dari batuan atau medium di bawah permukaan dan bertujuan untuk mengetahui penyebaran mineral-mineral konduktif, terutama mineral sulfida dengan cara mapping (pemetaan).

Penafsiran adanya endapan bijih pada metode ini ditentukan secara kualitatif, yaitu mencari daerah-daerah yang mempunyai harga tahanan jenis rendah.

Metode potensial diri

Metode ini termasuk dalam cara statis dimana parameter yang diukur adalah medan listrik alam. Tujuan dari metode ini untuk mencari adanya mineralisasi bijih termasuk bijih sulfida terutama yang berada di dekat permukaan. Kemungkinan adanya endapan bijih ditunjukkan oleh adanya anomaly negatif harga potensial diri.

Metode polarisasi terimbas

Pada metode ini dibuat polarisasi pada endapan-endapan sulfida seperti kalkopirit (CuFeS₂), galena (PbS), dan spalerit (ZnS) serta endapan sulfida lainnya dengan cara mengalirkan arus listrik ke dalam kerak bumi. Pada endapan sulfida terjadi polarisasi akibat reaksi elektrokimia dengan demikian dapat diukur perbedaan tegangan yang terjadi.

Sifat listrik mineral sulfida

Mineral sulfida pada umumnya mempunyai tahanan jenis yang rendah namun beberapa jenis mineral sulfida, yaitu pirit,markasit, galena, molibdenit, pentlandit, kobalt dan argentit mempunyai sifat khas yaitu harga tahanan jenisnya akan berubah cukup besar tergantung frekuensi arus listrik yang digunakan. Perubahan tahanan jenis terhadap perbedaan frekuensi tersebut tidak akan muncul pada lapisan batuan atau mineral lainnya kecuali magnetit, kasiterit, grafit dan tembaga murni. Oleh karena adanya sifat-sifat tersebut maka metode polarisasi terimbas dapat digunakan untuk melokalisir daerah mineralisasi sulfida.

• Pembuatan paritan dan sumur uji untuk mengetahui struktur dan penyebaran mineralisasi secara detail, dilakukan pengamatan geologi, ubahan, mineralisasi, struktur dan pelapukan yang ada
• Pemboran uji, untuk mengetahui penyebaran mineralisasi hingga kedalaman tertentu, dilakukan berdasarkan model genetik yang ada. Dilakukan pemerian litologi (logging) dan pengambilan conto baik untuk analisa kadar maupun mineral
• Perkiraan sumberdaya, dilakukan berdasarkan model klasifikasi endapan dan kerapatan conto

Model genetik Lokal

Hasil eksplorasi pendahuluan akan menghasilkan model genetik lokal dari endapan tembaga, baik mengenai kadar, zonasi ubahan maupun besar potensi bijih yang mungkin terdapat. Dengan memakai data dan informasi mengenai endapan tembaga yang terdapat, dilakukan perhitungan sumberdaya terunjuk (indicated resources), kemudian penyelidikan lanjut berupa eksplorasi detail.

Model Eksplorasi Detail

• Pemetaan geologi rinci, dilakukan dengan skala 1:500 hingga skala 1:1000, dengan mendeskripsikan semua informasi batuan, mineralisasi, ubahan, struktur dan pelapukan yang ada. Dilakukan pengambilan conto geokimia dengan system channel, umunya setiap 1 meter lebar.
• Pengukuran dengan menggunakan IP, untuk mengetahui penyebaran sulfida
• Pembuatan paritan, tunnel dan pemetann bawah tanah disertai dengan pengambilan conto secara channel

§  Pengambilan conto

Pengambilan contoh adalah suatu proses pengambilan sebagian kecil dari suatu bahan sedemikian rupa sehingga konsistensi bagian tersebut merupakan wakil dari keseluruhannya. Berapa banyak dan bagaimana contoh harus diambil tergantung beberapa  faktor geologis seperti : sifat ilmiah, bentuk dan ukuran endapan, maksud dan batasan untuk apa conto ini diperlukan (park).

Pengambilan conto penting untuk :

• mengetahui kadar dari bijih dan penyebarannya
• menghitung besarnya cadangan
• perencanaan dan operasi penambangan yang sesuai
• menentukan metode pengolahan yang cocok

Metode dan jumlah dari conto sanngat tergantung pada tipe endapan dan derajat ketelitian yang dikehendaki.Conto-conto dapat diambil dari out crop (singkapan), pembuatan parit (trenches), sumur uji (test pitting) atau bagian-bagian yang berbeda dari suatu tambang terbuka dan tambang bawah tanah. Untuk endapan bijih tembaga (Cu) dan endapan bijih sulfida yang lain dan yang larut dekat permukaan dan tersingkap dalam bentuk gossan tersebut harus diambil dengan pembuatan sumur uji atau lubang bor yang dalam menembus sampai dibawah water table. Untuk endapan-endapan yang tidak homogen diperlukan conto lebih dalam yang diambil dengan cara pemboran.

Sampling merupakan pekerjaan yang memerlukan prosedur yang tepat dan teliti. Ditinjau dari segi ekonomis sampling terlalu banyak akan mahal, tapi terlalu sedikit akan tidak jelas. Ketelitian dalam sampling tergantung pada jumlah conto dan penyebaran, jadi salah kalau hanya di tempat-tempat yang kaya atau yang miskin saja.

Sumber-sumber kesalahan dalam sampling adalah:

• salting
• jumlah conto yang tidak mencukupi
• pemeberian lokasi yang salah pada sample yang diambil
• kesalahan pada analisa kimia
• cara weighting yang salah

Channel Sampling

Channel sampling dilakukan baik di tambang bawah tanah maupun di open pit dilakukan dengan cara: test pitting, drifts, cross cut, raises, shaft dan stope, cara ini merupakan cara konvensional. Prosedur pengambilannya adalah:

• membersihkan permukaan (dengan semprot air atau disikat) dari debu, garam-garam yang larut, slimes
• bila perlu permukaan tersebut dihilangkan sedikit (chipping) untuk mendapatkan permukaan yang segar, bebas dari pengaruh oksidasi
• tandai tempat saluran tersebut
• ukuran channel 4 – 10 cm lebar, 2,5 – 3 cm dalam
• mengumpulkan conto dalam kantung conto
• menandai conto, harus tahan lama tanda tersebut dan harus cocok tanda sample dengan aslinya

Chip Sample

Chip sample atau grab sample biasanya diperoleh dari suatu operasi pendahuluan. Sistem pegumpulannya secara random dari suatu pecahan-pecahan batuan atau bijih dari permukaan yang tersingkap dari suatu tambang, conto diambil dapat sepotong atau beberapa potong dan beratnya 1 – 2 kg.

Bore Hole Sample

Diambil dengan cara pemboran, dimana ini merupakan cara modern dalam penyelidikan secara visual dari mineralisasi bawah tanah. Cara ini membantu dalam menetapkan batas-bats pengeboran ore bodies baik secara lateral maupun vertical, tergantung pada tipe dari pada endapan dan tingkat mineralisasi. Seluruh inti (core) dari bagian yang mengalami mineralisasi dapat dipakai sebagai suatu conto atau dibagi menjadi dua conto atau lebih dan dianalisa secara terpisah.

Car atau Wagon Sample

Diperoleh dengan mengambil sejumlah yang telah ditetapkan dari run of mine dari tiap-tiap muatan lain (underground) dan dari tiap wagon di permukaan. Conto-conto yang demikian diambil untuk menentukan sifat-sifat fisik.

Bulk Sample

Sample yang dianalisa di laboratorium dibutuhkan hanya beberapa kilogram saja. Meskipun demikian duplikat tetap harus ada yaitu mengambil conto dari conto yang telah ada, conto baru ini tetap mewakili conto yang sebelumnya. Jadi harus diperkecil sizenya hingga partikel-partikel masih termasuk dalam conto dan lainnya dibuang, tanpa merubah batas kesalahan kadar yang diijinkan.

Proses perkecilan, yaitu sebagai berikut:

• diperkecil dengan crusher (jaw crusher) yang kecil
• dibagi dua (splitter) untuk core atau jenis riffle sampler
• coning dan quartering
• dividing

• Pada umumnya untuk endapan tembaga, penambangan dilakukan dengan system tambang terbuka dengan bentuk yang disesuaikan dengan bentuk dan besarnya geometri endapan
• Analisa geoteknik dipakai untuk menghitung keseimbangan lereng dalam tiap tahap (benched)
• Metode pengolahan bijih dilakukkan testing baik secara laboratorium
• Analisa laboratorium diantaranya adalah analisa kimia untuk menentukan kadar tembaga dan mineral ikutannya, diantaranya timbal, seng dan emas. Analisa petrografi maupun minegrafi untuk mengetahui jenis batuan primer, mineral sekunder yang terbentuk, hubungan  tekstur, bukti terdapatnya tektonik yang mungkin berhubungan dengan mineralisasi, paragenesa mineral dan jenis mineralisasi. Microprobe, SEM, XRD, fluida inklusi dan lain-lain. Analisa ini membantu menentukan penyebaran mineral, genesa, paragenesa dan kadar.

TEKNIK PETROLOGI

Teknik petrologi yang digunakan dalam eksplorasi endapan tembaga adalah:

• Petrografi
  • Mineragrafi
  • Mikroprobe
  • XRD
  • Fluida inklusi
  • XRF dan NA
  • Isotop mineral yang stabil, seperti S, C, O, H, Sr
  • Penentuan umur
  • Fusion track dating