MAKALAH MATA KULIAH TEKNIK EKSPLORASI TAMBANG “
”
EKSPLORASI TEMBAGA
OLEH :
MAGDALENA .P HUTABALIAN
DBD 113 134
DWI SATRIA MANGGALA POETRA
DBD 113 135
SUANDI
DBD 113 136
FERONIKA PURBA
DBD 113 137
SISWANDI
DBD 113 139
BILLY ARMANDO
DBD 113 140
ROSDAYANA
DBD 113 141
UNIVERSITAS PALANGKARAYA PALANGKARAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN PERTAMBANGAN 2015
MINERAL COPPER (TEMBAGA) 1. Copper (Tembaga)
Tembaga (Cu) mempunyai sistim kristal kubik, secara fisik berwarna kuning dan apabila dilihat dengan menggunakan mikroskop bijih akan berwarna pink kecoklatan sampai keabuan. Unsur tembaga terdapat pada hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit saja yang komersial. Pada endapan sulfida primer, kalkopirit (CuFeS2) adalah yang terbesar, diikuti oleh kalkosit (Cu2S), bornit (Cu5FeS4), kovelit (CuS), dan enargit (Cu3AsS4). Mineral tembaga utama dalam bentuk deposit oksida adalah krisokola (CuSiO3.2HO), malasit (Cu2(OH)2CO3), dan azurite (Cu3(OH)2(CO3)2). Deposit tembaga dapat diklasifikasikan dalam lima tipe, yaitu: deposit porfiri, urat, dan replacement, deposit stratabound dalam batuan sedimen, deposit masif pada batuan volkanik, deposit tembaga nikel dalam intrusi/mafik, serta deposit nativ. Umumnya bijih tembaga di Indonesia terbentuk secara magmatik. Pembentukan endapan magmatik dapat berupa proses hidrotermal atau metasomatisme.
Contoh mineral-mineral yang mengandung bijih tembaga : 1. kalkopirit (CuFeS 2 ) kandungan tembaga 34,6% 2. Bornite ( CuSFe2S 3 ) kandungan tembaga 55,670% 3. Cholcocite ( Cu2S ) kandungan tembaga 68,5% 4. Malactite ( CuCo3Cu(OH)2 ) kandungan tembaga 57,4% 5. Native Copper (Cu) kandungan tembaga 99,99% 6. Herogenite ( CuO3Cun H 2O) -
2. Deskripsi Mineral Copper (Tembaga)
Formula Kimia
: Cu
Sistem Kristal
: Reguler
Warna
: Merah-tembaga, atau merah-mawar terang.
Kilap
: Metalik
Kekerasan
: 2,5 – 3
Berat Jenis
: 8,94
Indeks Bias
: 1. 544 - 1.553
Goresan
: Merah
Belahan
: Tidak satupun
Pecahan
: Hackly
Tenacity
: Ductile dan Malleable
Derajat Ketransparanan
: Opaque
Kemagnetan
: Diamagnetit
3. Manfaat Mineral Copper (Tembaga) Adalah Sebagai Berikut :
Sumber minor bijih tembaga, banyak digunakan dalam kelistrikan, umumnya sebagai kawat, dan untuk membuat logam-logam campuran, seperti kuningan (campuran tembaga dan seng), perunggu (campuran tembaga dan timah dengan sedikit seng) dan perak Jerman (campuran tembaga seng dan nikel).
Kawat tembaga dan paduan tembaga digunakan dalam pembuatan motor listrik, generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri, kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung microwave, sakelar, reaktifier transsistor, bidang telekomunikasi, dan bidang-bidang yang membutuhkan sifat konduktivitas listrik dan panas yang tinggi, seperti untuk pembuatan tabungtabung dan klep di pabrik penyulingan. Meskipun aluminium dapat digunakan untuk tegangan tinggi pada jaringan transmisi, tetapi tembaga masih memegang peranan penting untuk jaringan bawah tanah dan menguasai pasar kawat berukuran kecil, peralatan industri yang berhubungan dengan larutan, industri konstruksi, pesawat terbang dan kapal laut, atap, pipa ledeng, campuran kuningan dengan perunggu, dekorasi rumah, mesin industri non elektris, peralatan mesin, pengatur temperatur ruangan, mesin mesin pertanian.
4. Genesa Copper (Tembaga)
Genesa endapan bijih tembaga secara garis besar dapat dibagi 2 (dua) kelompok, yaitu genesa primer dan genesa sekunder. 1. Genesa Primer
Logam tembaga, proses genesanya berada dalam lingkungan magmatik, yaitu suatu proses yang berhubungan langsung dengan intrusi magma. Bila magma mengkristal maka terbentuklah batuan beku atau produk-produk lain. Produk lain itu dapat berupa mineral-mineral yang merupakan hasil suatu konsentrasi dari sejumlah elemen-elemen minor yang terdapat dalam cairan sisa. Pada keadaan tertentu magma dapat naik ke permukaan bumi melalui rekahan-rekahan (bagian lemah dari batuan) membentuk terowongan (intrusi). Ketika mendekati permukaan bumi, tekanan magma berkurang yang menyebabkan bahan volatile terlepas dan temperatur yang turun menyebabkan bahan non volatile akan terinjeksi ke permukaan lemah dari batuan samping (country rock ) sehingga akan terbentuk pegmatite dan hidrotermal.
Endapan pegmatite sering dijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi
umumnya granit yang kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa dan beberapa muskovit dan biotit. Endapan hidrotermal merupakan endapan yang terbentuk dari proses pembentukan
endapan pegmatite lebih lanjut, dimana larutan bertambah dingin dan encer. Cirri khas endapan hidrotermal adalah urat yang mengandung sulfida yang terbentuk karena adanya pengisian rekahan ( fracture) atau celah pada batuan semula. Endapan bahan galian ini erat hubungannya dengan intrusi batuan Complex Subvolcanic Calcaline yang bertekstur porfitik. Pada umumnya berkomposisi granodioritik, sebagian terdeferensiasi ke batuan granitik dan monzonit. Bijih tersebar dalam bentuk urat-urat sangat halus yang membentuk meshed network sehingga derajat mineralisasinya merupakan fungsi dari derajat retakan yang terdapat pada batuan
induknya
(hosted rock ). Mineralisasi bijih sulfidanya menunjukkan
perkembangan yang sesuai dengan pola ubahan hidrotermal. Zona pengayaan pada endapan tembaga porfiri:
Zona pelindian.
Zona oksidasi.
Zona pengayaan sekunder.
Zona primer.
Reaksi yang terjadi pada proses pengayaan tersebut adalah : 5FeS2 + 14Cu2+ + 14SO42- + 12H2O 7Cu2S + 5Fe2+ + 2H+ + 17SO42Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah: - Mineral utama terdiri : pirit, kalkopirit dan bornit.
- Mineral ikutan terdiri : magnetit, hematite, ilmenit, rutil, enrgit, kubanit, kasiterit, kuebnit dan emas. - Mineral sekunder terdiri : hematite, kovelit, kalkosit, digenit dan tembaga natif. Akibat dari pembentukannya yang bersal dari intrusi hidrotermal maka mineralisasi bijih tembaga porfiri berasosiasi dengan batuan metamorf kontak seperti kuarsit, marmer dan skarn. klasifikasi endapan bijih tembaga berdasarkan kedalaman : 1 .Porfiri (terbentuk pada kedalaman > 1 km dan batuan induk berupa batuan intrusi) 2.Mesothermal (terbentuk pada temperatur dan tekanan menengah dan bertemperatur >300°C) 3.Epithermal (terbentuk di lingkungan dangkal dengan temperatur < 300°C)
2. Genesa Sekunder
Dalam pembahasan mineral yang mengalami proses sekunder terutama akan ditinjau proses ubahan (alteration) yang terjadi pada mineral-mineral urat (vein). Mineral sulfida yang terdapat di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral yang mengalami oksidasi dan berubah menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu massa yang berongga terdiri dari kuarsa berkarat yang disebut Gossan (penudung besi). Sedangkan material logam yang terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman yang lebih besar dan menimbulkan zona pengayaan sekunder. Pada zona diantara permukaan tanah dan muka air tanah berlangsung sirkulasi udara dan air yang aktif, akibatnya sulfida-sulfida akan teroksidasi menjadi sulfatsulfat dan logam-logam dibawa serta dalam bentuk larutan, kecuali unsur besi. Larutan mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan berlangsung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit dan
azurit. Disamping itu akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit dan angelesit. Sehingga terkonsentrasi kandungan logam dan kandungan kaya bijih. Apabila larutan mengandung logam terus bergerak ke bawah sampai zona air tanah maka akan terjadi suatu proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuklah suatu zona pengayaan sekunder yang dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida. Logam tembaga mempunyai afinitas yang kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan membentuk seperti pirit dan kalkopirit yang kemudian menghasilkan sulfida-sulfida sekunder yang sangat kaya dengan kandungan mineral kovelit dan kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan sekunder yang mengandung konsentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding bijih primer. 5. Tanda-tanda Geologis Endapan bijih Tembaga
Pada zona kontak banyak terdapat bidang-bidang diskontinuitas seperti fissure, crack dan kekar. Pada waktu terjadi intrusi bidang-bidang ini akan terinjeksi oleh larutan sisa. Proses ini akan diikuti adanya pertukaran unsur-unsur larutan sisa dan batugamping. Kejadian ini akan menyebabkan terbentuknya mineral seperti kalkopirit, pirit, magnetit, garnet, sphalerit dan kuarsa. Tipe endapan kedua dari bijih tembaga adalah berbentuk zenolit. Endapan tembaga berbentuk zenolit ini merupakan hasil intrusi magma granit terhadap batuan samping limestone. Pada saat terjadinya intrusi dimana ada material yang memiliki titik lebur yang lebih tinggi terjebak dalam intrusi granit tersebut. Material ini berupa garnet diopside. Proses ini menyebabkan terbentuknya mineral-mineral tembaga sulfida dan tembaga silikat di dalm zenolit tersebut.
Mineral-mineral itu seperti kalkopirit, pirit, pirotit dan sedikit piroksen dan flourit. Tipe ketiga adalah endapan bijih tembaga dalam bentuk lensa. Endapan dalam bentuk lensa akan terbentuk dalam intrusi ini dimana posisinya tersebar dan tidak teratur. Mineral yang ditemukan antara lain kalkopirit, pirit dan piroksen. 6. Daerah Persebaran
Potensi tembaga terbesar yang dimiliki Indonesia terdapat di Papua. Potensi lainnya menyebar di Jawa Barat, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan. Lokasi penyebaran mineral tembaga terdapat di beberapa tempat, yaitu: Sungai Mentawai Sausu, Perbukitan Tompera Sausu, Sungai Mentawa, Sungai Torue, Perbukitan Tomborong Maninili Siaga, Sungai Silitunang Maninili UPT Trans, Sungai Ganonggol, Sungai Bugis Swakarsa, Wanagading, Sungai Moutong dan Sungai Tinombo.
Gambar 6.1 Peta persebaran logam di Indonesia
7. Lokasi Eksplorasi
Lokasi eksplorasi berada di Sulawesi, yaitu Sulawesi Utara.
Gambar 7.1 Peta Geologi Sulawesi
Lokasi daerahnya berada dikabupaten Bolaang Mongondow, kecamatan Laloyan , daerah Tanoyan.
Gambar 7.2 Peta Administrasi Bolaang Mongondow
Luas Bolaang Mongondow Induk 5.397,69 km2, Bolaang Mongondow Selatan 1.932,30 km2, Bolaang Mongondow Utara 1.852,86 km², Bolaang Mongondow Timur 899,42 km2, terletak diantara 00o 30’- 10o00’ LU dan 12o30’-12o40’ BT. Bolaang mongondow induk Pertambangan: Emas, Tembaga, Besi, Kaolin, Bentonit, Belerang, Batu Gamping, Batu Lamping, Pasir Kuarsa, Mangan. Keadaan Geogafis Sulawesi Utara
Provinsi Sulawesi Utara terletak di jazirah utara Pulau Sulawesi dan merupakan salah satu dari tiga provinsi di Indonesia yang terletak di sebelah utara garis khatulistiwa. Dua provinsi lainnya adalah Provinsi Sumatera Utara dan Provinsi Daerah Istimewa Aceh. Dilihat dari letak geografis Provinsi Sulawesi Utara terletak pada 0° LU – 3° LU dan 123° BT – 126° BT.
Keadaan Geografis Daerah Penelitian
Kabupaten Bolaang Mongondow merupakan salah satu Kabupaten yang terletak di Provinsi Sulawesi Utara, antara 00 30’ – 10 lintang utara 1230 – 1240 bujur timur. Dibatasi oleh sebelah utara – laut sulawesi, sebelah timur – Minahasa selatan, sebelah selatan – Teluk Tomini dan sebelah barat – Provinsi Gorontalo. Geologi daerah Sulut didominasi oleh batugamping sebagai satuan pembentuk cekungan sedimen Ratatotok. Satuan batuan lainnya adalah kelompok breksi dan batupasir, terdiri dari breksi-konglomerat kasar, berselingan dengan batupasir halus-kasar, batu lanau dan batu lempung yang didapatkan di daerah Ratatotok-Basaan, serta breksi andesit piroksen. Kelompok Tuf Tondano berumur Pliosen terdiri dari fragmen batuan volkanik kasar andesitan mengandung pecahan batu apung, tuf, dan breksi ignimbrit, serta lava andesit-trakit. Batuan Kuarter terdiri dari kelompok Batuan Gunung api Muda terdiri atas lava andesit-basal, bom, lapili dan abu Kelompok batuan termuda terdiri dari batugamping terumbu koral, endapan danau dan sungai serta endapan alluvium aluvium.
Stratigrafi Sulawesi Utara
Berdasarkan stratrigrafi, susunan batuan yang membentuk Sulawesi Utara dari tua ke muda adalah; Batugamping Gatehouse, Batulumpur Rumah kucing, Batugamping Ratatotok, Intrusi Andesit Porfiri, Volkanik Andesit, Epiklastik Volkanik dan Aluvial Endapan sungai dan Danau.
Unsur tembaga terdapat pada hampir 250 mineral, tetapi hanya sedikit saja yang komersial. Pada endapan sulfida primer, kalkopirit (CuFeS 2 ) adalah yang terbesar, diikuti oleh kalkosit (Cu2S ), bornit (Cu5 FeS 4), kovelit (CuS), dan enargit (Cu3 AsS 4 ). Mineral tembaga utama dalam bentuk deposit oksida adalah krisokola (CuSiO3.2HO), malasit (Cu2(OH)2CO3), dan azurite (Cu3(OH)2(CO3 )2 ).
Gambar 7.3 Peta Litektonik Pulau Sulawesi
Kabupaten Bolaang Mongondow termasuk ke dalam wilayah Busur magmatik Sulawesi bagian utara yang merupakan busur volkanik dasitik – riodasit yang tumpang tindih secara spatial, berumur Miosen – Resen terbentuk di atas batuan dasar basaltik marin berumur Eosen-Oligosen, yang kemungkinannya ditumpangi oleh kerak samudera (Kavaleries dkk, 1992). Daerah ini merupakan rangkaian pegunungan dan deretan kerucut gunungapi memanjang lebih hampir barat-timur dan baratdayatimurlaut, diselingi oleh daratan antar pegunungan dan dikelilingi oleh dataran pantai yang relatif sempit dan dimana kerangka struktur geologinya pada kelurusan sungai Mongondow dalam arah baratlaut – tenggara sebagai penciri adanya sesar/patahan geser, begitupula dengan kelurusan punggung pegunungan dalam arah barat – timur yang mencirikan adanya lipatan (Asep Sofyan, Sub Dit Mineral Logam).
Gambar 7.4 Peta Sebaran Potensi Mineral Logam Kab. Bolaang Mongondow
Dari peta sebaran potensi mineral logam Kabupaten Bolaang Mongondow, didapat daerah yang akan di eksplorasi yaitu Daerah Tanoyan Kecamatan Laloyan. Geologi Daerah Tanoyan, Kecamatan Lolayan.
Satuan batuan yang terdapat di daerah Tanoyan dan sekitarnya terdiri dari : Satuan Tufa Dasitik, berwarna abu-abu kekuningan sebagian lapuk dengan warna
pelapukannya berwarna coklat kemerahan, berbutir sedang sampai kasar, menyudut tanggung sampai membundar tanggung, terpilah buruk sampai sedang, bersusunan dasitan, diselingi oleh lava bersusunan menengah sampai basa. Breksi , abu-abu muda kecoklatan fragmennya terdiri dari tufa terkersikan, dasitik-andesitik tersemenkan oleh tufapasiran. Satuan Batuan Gunungapi, berwarna coklat muda sebagian keabuan lunak, kemas
terbuka, porositas buruk, berbutir sedang – kasar, batuan sama sekali tidak
termineralisasi. Batuan Terobosan, tersingkap berupa retas-retas atau cupola, terdiri dari diorit dan andesit.
Struktur Geologi Struktur geologi yang utama di daerah penyelidikan berupa sesar mendatar berarah N 250° E, breksiasi sepanjang sungai Tanoyan kiri, adanya pembelahan arah sungai Tanoyan kiri secara mendadak. Patahan ini terjadi pada satuan tufa dasitik, pada patahan ini muncul dioritik – andesitik menerobos batuan tufa dasitik diikuti oleh larutan hidrotermal yang mengakibatkan pemineralan pada batuan samping.
Gambar 7.5 Peta Geologi dan Lokasi Conto daerah Tanoyan, Kec. Lolayan
Gambar 7.6 Peta Kesampaian Daerah
Dari Bolaang Mongondow ke daerah Tanoyan Kecamatan Laloyan ditempuh dengan waktu 1 jam 20 menit.
8. Metode Eksplorasi
Metode eksplorasi yang digunakan adalah eksplorasi langsung dan tak langsung. Eksplorasi langsung dilakukan dengan kontak visual dan fisik dengan kondisi permukaan/bawah permukaan, terhadap endapan yang dicari, serta dapat dilakukan deskripsi megaskopis/mikroskopis, pengukuran, dan sampling terhadap objek yang dianalisis. Eksplorasi langsung untuk permukaan melakukan pemetaan langsung, penyelidikan singkapan, tracing float, pembuatan parit uji, pembuatan sumur uji. Eksplorasi tidak langsung melakukan foto udara dan citra satelit, kemudian menggunakan : -
Metoda Magnetik : Sifat kemagnetan bahan galian tembaga.
-
Metoda Geolistrik : Sifat kelistrikan bahan galian tembaga jika diberikan aliran listrik.
-
Metoda Geokimia: Penelitian secara kimiawi batuan yang mengandung tembaga dan mineral lainnya.
Setelah dillakukan pemboran dan dipatkan hasil data bor maka dapat disimpulkan apakah sumber daya mineralnya terutama Tembaga, memiliki potensi mineral Tembaga yang memungkinkan untuk ditindaklanjuti dan dikembangkan sebagai komoditi yang bisa diusahakan menjadi bahan galian untuk ditambang.
Daftar Pustaka
Yofangeobumi. 2012. “Tembaga”. http://geoelamanyofan.blogspot.co.id/2012/05/tembaga.html. (diakses pada tanggal 1 Desember 2015) Irwana, Ekaandini. 2013. “Tahapan Eksplorasi”. http://www.slideshare.net/ekaandinirwana/tahapan-eksplorasi. (diakses pada tanggal 1 Desember 2015) Nobiness. 2002. “Makalah Geologi Pulau Sulawesi”. http://makalahupdate.blogspot.co.id/2012/11/makalah-geologi-pulau-sulawesi.html. (diakses pada tanggal 1 Desember 2015) Anonim. 2005. “Informasi Mineral”. http://www.tekmira.esdm.go.id/data/Tembaga/ulasan.asp?xdir=Tembaga&commId=3 0&comm=Tembaga. (diakses pada tanggal 1 Desember 2015)
