EKSPLORASI BIJIH BESI (Fe) - Repository | UNHAS

EKSPLORASI BIJIH BESI (Fe) MENGGUNAKAN METODA
GEOLISTRIK TAHANAN JENIS KONFIGURASI WENNER
SCHLUMBERGER STUDI KABUPATEN LUWU
Wira Sunarya
Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin
Jl. Perintis Kemerdekaan km 10 Tamalanrea, Makassar
IRON ORE (Fe) EXPLORATION USING GEOELECTRIC METHOD
CONFIGURATION RESISTIVITY WENNER SCHLUMBERGER
LUWU REGENCY STUDY
Wira Sunarya
Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin
Jl. Perintis Kemerdekaan km 10 Tamalanrea, Makassar
SARI BACAAN
Besi di alam pada umumnya berbentuk oksida besi seperti hematite (Fe2O3), magnetit (Fe3O4) dan jenis
batuan besi lainnya. Sifat dari logam ini mempunyai daya hantar listrik yang sangat baik dan daya hambat yang
rendah. Metoda geolistrik adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan,
yaitu dengan mempelajari sifat listrik pada batuan di bawah permukaan bumi. Penelitian ini dilakukan di daerah
Kecamatan Walenrang, Kabupaten Luwu, Sulawesi Selatan, menggunakan metoda geolistrik tahanan jenis
konfigurasi Wenner-Schlumberger di daerah Kecamatan Walenrang, Kabupaten Luwu, Sulawesi Selatan,
dengan menggunakan 4 lintasan survei dengan spasi 10 meter/elektroda. Hasil survey resistivity berupa
penampang 2D dan blok model 3D yang memberikan informasi mengenai sebaran bijih besi, dimana
penyebaran terbesar berada di sebelah barat daerah penelitian dengan arah timur laut - barat daya. Data
resistivitas dari penampang resistivitas 2-D yang diperoleh dari pengukuran lintasan 1 sampai dengan
pengukuran lintasan 4 di lapangan yaitu zona lapisan bijih besi berada pada resistivitas ρ < 40 Ωm, zona
pelapukan batuan andesit dengan resistivitas 40 Ωm < ρ < 250 Ωm dan zona batuan basalt dengan resistivitas
tinggi ρ > 250 Ωm.
Kata kunci : Bijih besi, Geolistrik, resistivitas, Wenner-Schlumberger
ABSTRACK
Nowdays, searcing of mine entrenchment material is raising infulfillment of industry necessity, including
iron ore. Normally, iron in nature shape like hematite (Fe 2O3) magnetite (Fe3O4) and other iron rocks sort. This
metal has a very good ability to distribute electricity and low blocked capacity. Geolistrik method is one of
geophysics method to do research underground condition, that is by studying electric characteristic in rocks
above the earth surface. This research is done in Walenreng Subdistrict, Luwu Regency, and South Sulawesi,
using geolistrik method resistance type Wenner- Schlumberger configuration with 4 survey tracks and 10 metre
/electrode. The resistivity survey result IS 2D longitudinal section and 3D model block the provide information
about iron ore spread, where the largest spread is in the west area of the research territory with direction to the
northeast – southwest. Resistivity data from 2D resistivity longitudinal section is achieved from measurement of
track 1 to track 4 on the field which is iron ore be in resistivity p < 40 Omegam, andesit rock corrosion zone
with 40 Omegam resistivity < p < 250 Omegam and basalt rock zone with resistivity level p > 250 Omegam.
Keyword: Iron Ore, Geoelectrical, resistivity, Wenner-Schlumberger.
I PENDAHULUAN
Pencarian bahan galian tambang saat ini
mengalami peningkatan dalam pemenuhan
kebutuhan indusri, ada berbagai macam jenis
barang tambang yang sering dicari dan salah
satunya adalah bijih besi. Besi, termasuk unsur
yang melimpah di permukaan bumi bahkan
sampai ke inti bumi dan berbagai benda
langit yang jatuh ke bumi. Sebagai logam
yang paling murah dan penggunaannya
sangat luas, besi menjadi logam terbesar yang
diproduksi di dunia. Endapan bijih besi dapat
terbentuk secara primer maupun sekunder
pembentukan bijih besi primer dapat terjadi
oleh proses magmatik, metasomatik kontak,
dan hidrotermal. Sedangkan endapan bijih
sekunder terbentuk oleh proses sedimenter,
residual, dan oksidasi. Besi pada umumnya
berbentuk oksida besi seperti hematite (Fe2O3),
magnetit (Fe3O4) dan jenis batuan besi lainnya.
(Jensen dan Batemen, 1981).
Geofisika eksplorasi merupakan bagian dari
bidang ilmu fisika (kebumian) yang
mempelajari sifat-sifat fisik lapisan bumi
dengan memanfaatkan parameter-parameter
fisik yang dimiliki bumi itu sendiri. Pada
dasarnya pengamatan geofisika dilakukan
terhadap gejala-gejala gangguan yang terjadi
pada keadaan normal (anomali), baik secara
statik maupun dinamik. Hal ini menyebabkan
berkembangnya berbagai macam metoda
pengamatan dalam geofisika eksplorasi. Salah
satu metoda yang berkembang tersebut adalah
dengan memanfaatkan sifat kelistrikan dari
lapisan bumi yang dikenal dengan sebutan
metoda geolistrik.
Metoda geolistrik terdiri dari beberapa jenis,
diantaranya metoda polarisasi imbas (induce
polarization, ip), metoda potensial diri (self
potential, sp) dan metoda geolistrik tahanan
jenis (resistivity). Pada metoda geolistrik
tahanan jenis atau dikenal sebagai metoda
resistivitas merupakan metoda yang bersifat
dinamik
(aktif),
karena
menggunakan
gangguan aktif berupa injeksi arus yang
dipancarkan ke bawah permukaan bumi yang
dapat diperuntukkan dalam pencarian mineralmineral tambang dan air tanah. Sebagaimana
telah dilakukan oleh Yudhi Prawira (2014)
tentang
“Aplikasi
Metode
Geolistrik
Konfigurasi Wenner-Schlumberger dalam
Menganalisis Jalur Vein Kromit Di Bawah
Permukaan Bumi” bahwa nilai resistivitas
batuan dasar (peridotite) yang didapatkan dari
survei geolistrik dapat mengidentifikasikan
penyebaran vein kromit di bawah permukaan.
Konfigurasi ini merupakan gabungan antara
konfigurasi
Wenner
dan
konfigurasi
Schlumberger.
Konfigurasi
WennerSclumberger mempuyai penetrasi maksimum
kedalaman 15% lebih baik dari konfigurasi
Wenner. Faktor geometri dari konfigurasi
elektroda Wenner-Schlumberger adalah :
K = π n (n + 1) a
(2.24)
Gambar 1.1. Pengaturan elektroda
konfigurasi WennerSchlumberger (Loke,2004)
Keunggulan dari konfigurasi Wenner Schlumberger dibanding dengan konfigurasi
lainnya antara lain :
 Karena elektroda arus dan elektroda
potensial selalu berubah-rubah maka
konfigurasi ini sensitif terhadap adanya
ketidakhomogenan lokal, seperti lensalensa dan gawir-gawir.
 Karena jarak elektoda potensial cukup
besar maka beda potensial yang terukur di
antaranya juga cukup besar sehingga
pengukuran yang dilakukan cukup
sensitif.
 Cocok untuk memetakan batuan bawah
permukaan dengan cakupan yang dalam.
II METODOLOGI PENELITIAN
II.1 Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian ini terletak di daerah
Kecamatan Walenrang, Kabupaten Luwu,
Sulawesi Selatan
menghasilkan 98 datum poin. Penetrasi
kedalaman dari hasil inversi adalah 31.9 m
yang dipengaruhi oleh panjang lintasan yang
digunakan.
Rentang
resistivitas
yang
didapatkan mulai dari 2.96 sampai 485 Ωm.
Gambar 2.1 Peta lokasi penelitian. (Digitasi
dari peta administrasi kabupaten luwu,2010)
II. Metoda pengukuran
Pada kegiatan ini dilakukan pengambilan data
secara langsung menggunakan metode
Wenner–Sclhumberger
dengan
panjang
lintasan 150 m dan spasi 10 m. Dimana 2
lintasan dibuat sejajar kemudian 1 lintasan
Memotong lintasan lainnya.
Data yang diperoleh dari lapangan berupa data
nilai arus (I) dan nilai beda potensial (V).
Nilai faktor geometri (K) untuk konfigurasi
wenner – sclhumberger ditentukan dengan
menggunakan persamaan 2.24
Nilai resistivitas semu (ρsemu) menggunakan
persamaan untuk setiap datum.
∆𝑉
𝜌𝑎 = 𝐾
𝐼
dimana ρa adalah tahanan jenis semu, K adalah
faktor geometri, ΔV adalah beda potensial
antara kedua elektroda potensial dan I adalah
kuat arus yang diinjeksikan.
Data tersebut diubah kedalam format .dat agar
dapat diolah kedalam Software Res2Dinv.
Kemudian inverse data tersebut menggunakan
Res2dinv untuk memperoleh penampang 2-D.
Semua penampang 2D digabung menjadi
pseudo 3D sehingga penyebaran bijih besi
dapt do Interpretasikn secara lateral.
III HASIL DAN PEMBAHASAN
III.1. Hasil
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran di
lapangan didapatkan data berupa datum point,
spasi, jumlah lapisan, dan nilai resistivitas,
kemudian data tersebut diolah menggunakan
softwere RES2DINV maka diperoleh:
Lintasan 1 : panjang lintasan pengukuran 280
m, dengan menggunakan spasi 10 m, sehingga
Gambar 3.1 Penampang 2D lintasan 1
III.2 Pembahasan
Lintasan 1
Pada pengukuran resistivitas lintasan 1 ini,
data inversi 2-D dengan iterasi data sebanyak
5 kali dengan spasi terkecil antar elektroda
adalah 10 meter dan panjang bentangan
lintasannya 280 meter dengan penetrasi
kedalaman mencapai 31,9 meter. Untuk
memudahkan
dalam
menginterpretasi
penampang 2D maka dilakukan pembagian 3
skala warna yaitu warna biru dengan nilai ρ <
40 Ωm, warna hijau 40 Ωm < ρ < 250 Ωm,
warna merah ρ > 250 Ωm.
Gambar 3.2 cross-section Lintasan 1
Nilai resistivitas ρ < 40 Ωm ditafsirkan
sebagai lapisan endapan besi sebagaimana
yang diketahui mineral-mineral bijih besi
merupakan pengantar listrik yang baik
(bersifat konduktif) atau nilai tahan jenisnya
sangat rendah yang diwakili oleh warna biru.
Zona batuan basalt (ρ > 250 Ωm) pada variasi
warna jingga sampai ungu tua hal tersebut bias
diartikan sebagai batuan dasar, pada posisi
elektroda 60 dengan kedalaman 10 - 20 m,
posisi elektroda 160 dengan kedalaman 5 - 10
m, dan posisi elektroda 200 dengan kedalaman
5 - 15 m merupakan boulder – boulder batuan
basal yang belum mengalami pemampatan dan
sedimentasi. Zona pelapukan (40 Ωm < ρ <
250 Ωm) memiliki fragmen-fragmen magnetit
berukuran kerikir dibandingkan dengan zona
batuan basalt berasal dari batuan andesit yang
mengalami pelapukan.
III.3 Analisis Sebaran Bijih Besi
Data dari penampang 2-D lintasan 1 sampai
lintasan 4 dilakukan penggabungan dari
pengabungan data tersebut kemudian diolah
pada
software
Encom
PA,
untuk
menampilkan model scatter plot seperti pada
gambar 4.9.
Seperti halnya pada penampang 2-D untuk
model pseudo 3-D dalam menentukan zona
resistivitas rendah (ρ < 40 Ωm), ditandai
dengan warna biru sampai biru pekat yang
menandakan bahwa zona tersebut merupakan
lapisan terdapatnya endapan bijih besi dan
zona resistivitas dengan nilai 40 Ωm < ρ < 250
Ωm yang ditandai dengan warna hijau muda
sampai warna jingga yang menandakan bahwa
zona tersebut merupakan zona pelapukan
batuan andesit sedangkan zona batuan basalt
ditandai dengan warna merah.
Gambar 3.5 Sebaran bijih besi dalam bentuk
3-D
Gambar 3.3 Profil 2-D hasil inverse data
geolistrik lintasan 1-4
Hasil Penggabungan dari ke empat lintasan ini
dimaksudkan untuk memperoleh model
pseudo 3-D dengan prinsip ektrapolasi, dengan
membuat pseudo 3-D dapat memberikan
gambaran yang jelas mengenai sebaran bijih
besi dan batas antara jenis tanah atau batuan
mana yang memiliki resistivitas rendah dan
jenis tanah atau batuan yang memiliki nilai
resistivitas tinggi. Hasil 3-D dibuat
penyesuaian terhadap elevasi tertinggi datum
point setiap lintasan seperti pada gambar 4.10.
Gambar 4.11 merupakan profil 3-D yang di
identifikasikan sebagai zona sebaran bijih besi,
dimana nilai resistivitasnya rendah yaitu ρ <
40 Ωm dengan variasi warna biru muda hingga
biru tua. Pada gambar diatas terlihat
penyebaran bijih besi terbesar berada di
sebelah barat daerah penelitian dengan arah
timur laut - barat daya.
Gambar 3.6 Gabungan Penampang 2D
Lintasan 1- 4
Gambar 3.4 Profil pseudo 3-D untuk Lintasan
1-4
IV.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisis dan interpretasi data yang
sudah dilakukan maka dapat diperoleh
kesimpulan sebagai berikut :.
1.
Block model pseudo 3-D dapat
memetakan penyebaran bijih besi, dimana
penyebaran terbesar berada di sebelah
barat daerah penelitian dengan arah timur
laut - barat daya.
2.
Data
resistivitas
dari
penampang
resistivitas 2-D yang diperoleh dari
pengukuran lintasan 1 sampai dengan
pengukuran lintasan 4 di lapangan yaitu
zona lapisan bijih besi berada pada
resistivitas ρ < 40 Ωm, zona pelapukan
batuan andesit dengan resistivitas 40 Ωm
< ρ < 250 Ωm dan zona batuan basalt
dengan resistivitas tinggi ρ > 250 Ωm
REFERENSI
1. Akhasyah,
M.S.2011. Pencitraan
Resistivitas Untuk Memetakan zona crack
di dump “XY”. Skripsi. Program Studi
Geofisika. Jurusan Fisika. Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Hasanuddin. Makassar
2. Bhattacharya.H.P dan P.K. Patra.
1968.Direct
Current
Geoelectrik
sounding.Principles and Interpretation.
(http://www.journal.cambridge.org/)
diakses tanggal 22 april 2014
3. Djuri, Sudjatmiko, 1998. Peta Geologi
Lembar Majene dan Bagian Barat
Lembar
Palopo,
Sulawesi.
Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi.
Bandung.
4. Hendrajaya, L.dan Arif, I. 1990.
Geolistrik Tahanan Jenis. Monograf
metoda Eksplorasi. Laboratorium Fisika
Bumi. ITB. Bandung
5. Jensen, M., & Bateman, A.M., 1981.
Economic Mineral Deposits. Canada :
Jhon Wiley and Sons Inc.
6. Luhansa, R. 2009. Penentuan Kecepatan
Perambatan Zona Rekahan Dengan
Menggunakan Metoda Tahanan Jenis
Konfigurasi Dipole-Dipole di Ramp A
X/Cut 6 Tambang Bawah Tanah DOZ
PT.XYZ. Skripsi. ITB. Bandung.
7. Loke, M.H. 2004. 2-D and 3-D Electrical
Imaging Surveys. Tutorial. email:
[email protected]
8. Prawira,
Y.2014.Aplikasi
Metode
Geolistrik
Konfigurasi
WennerSchlumberger dalam Menganalisis Alur
Vein Kromit Di Bawah Permukaan Bumi.
Skripsi.
Universitas
Hasanuddin.
Makassar.
9. Pusat sumber daya geologi, Tinjauan
mineralogy endapan placer pasir
besi,2008, (http://www.dim.esdm.go.id/),
diakses pada tanggal 17 april 2014
10. Syamsuddin. 2007. Penentuan Struktur
Bawah Permukaan Bumi Dangkal
Dengan Menggunakan Metoda Geolistrik
Tahanan Jenis 2DStudi Kasus Potensi
Tanah Longsor di Panawangan, Ciamis.
Tesis. Program Studi Geofisika Terapan.
Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi
Mineral. ITB. Bandung.
11. Sutarto.2001.
Endapan
Mineral
.Laboratorium Endapan Mineral.UPN.
Yogyakarta
12. Telford, W.M. Geldart, L.P. Sheriff, R.E.
Keys, D.A. 1976. Applied Geophysics.
Cambridge University Press. Cambridge.
13. Telford, W. M., Geldart, L. P., & Sheriff
R. E. 1990. Applied Geophysics (2nd ed).
New York : Cambridge University Press
14. Virgo, F. 2002. Pemodelan Fisis Metoda
Tahanan Jenis Untuk Benda Berongga Di
Bawah Lapisan Mendatar. Tesis. ITB.
Bandung.