PROSPEKSI MANGAN DI KECAMATAN TIMPEH, KABUPATEN DHARMASRAYA, PROVINSI SUMATERA BARAT Kisman, Bambang Pardiarto, dan Edya Putra Kelompok Penyelidikan Mineral, Pusat Sumber Daya Geologi SARI Kegiatan prospeksi mangan dilakukan di daerah Kecamatan Timpeh, Kabupaten Dharmasraya, Provinsi Sumatera Barat. Kegiatan lapangan dilakukan Juni 2015 meliputi pengambilan data lapangan berupa pemercontoan geokimia batuan, sedimen sungai aktif dan konsentrat dulang. Analisis laboratorium meliputi petrografi, mineragrafi, mineral butir dan geokimia dengan metoda volumetry untuk batuan dan AAS untuk sedimen sungai aktif. Bentang alam daerah penyelidikan terdiri atas morfologi perbukitan curam, perbukitan bergelombang rendah dan pedataran. Litologi terdiri atas empat satuan batuan yaitu satuan batuan meta tufa yang merupakan bagian dari Formasi Kuantan berumur Karbon, satuan batuan gamping sisipan kuarsit, satuan batuan tufa yang termasuk dalam Kelompok Telisa Bagian Bawah berumur Miosen dan satuan alluvium. Struktur geologi yang ditemukan di berupa sesar normal dan sesar geser dengan arah umum baratlaut-tenggara. Bijih mangan didaerah penyelidikan merupakan jenis manganiferrous yang terbentuk melalui beberapa phase. Pertama cebakan mangan tipe sedimen syngenetik pada batuan tufa dengan bentuk cebakan umumnya berupa lensa-lensa tidak beraturan. Kedua cebakan mangan tipe hidrothermal epigenetik pada batuan meta tufa dengan bentuk cebakan diperkirakan berupa urat breksiasi dengan fragmen silika dan matrik diisi oleh mangan. Kemudian proses pengayaan supergen yang menghasilkan kerikil-kerikil bijih mangan dan yang terakhir adalah cebakan mangan tipe eluvial hasil proses pelapukan dan transportasi Hasil analisis kimia conto bijih mangan pada satuan batuan tufa memiliki sifat dan kadar lebih tinggi dibandingkan dengan bijih mangan yang terdapat pada satuan batuan meta tufa. Bijih mangan pada satuan batuan tufa terdapat dua lokasi yang mempunyai kadar Mn total masing-masing 58,36% dan 60,42%, SiO2 : 0,35% dan 0,43%, P2O5 : 0% dan 0,01% serta S : 0%. Hasil analisis mineragrafi dan XRD menunjukkan bahwa jenis mineral bijih mangan adalah psilomelan dan pirolusit. PENDAHULUAN Kegiatan prospeksi adalah salah satu tahapan dalam kegiatan eksplorasi dengan jalan mempersempit daerah yang telah diketahui mengandung endapan mineral yang potensial dari hasil survey tinjau. Sehubungan dengan hal tersebut kegiatan prospeksi ini dilakukan sebagai implementasi permohonan penelitian dari Bupati Dharmasraya dengan surat nomor 540/118/GEO/ESDM-2014 tertanggal 20 Juni 2014. Informasi awal yang diperoleh tim prospeksi menyatakan bahwa Pemerintah Kabupaten Dharmasraya akan menerbitkan Wilayah Pertambangan Rakyat (WPR) logam mangan berdasarkan indikasi keterdapatan logam mangan yang sudah diketahui. Berdasarkan informasi tersebut , maka Pusat Sumber Daya Geologi melalui DIPA 2015 melakukan kegiatan prospeksi logam mangan di wilayah Kabupaten Dharmasraya Provinsi Sumatera Barat. Dari hasil kegiatan prospeksi ini diharapkan dapat menambah data terbaru bagi Bank Data Sumberdaya Mineral Nasional dan membantu pemerintah daerah setempat dalam menentukan kebijakan pengelolaan sumberdaya mineral khususnya pada penyiapan WPR. METODOLOGI Prospeksi yang dilakukan dengan cara pengamatan geologi konvensional di lapangan disertai pengambilan conto batuan/bijih mangan dengan chip sampling. Pengambilan conto untuk selain logam mangan adalah conto sedimen sungai aktif dengan saringan -80 mesh dan konsentrat dulang. Uji laboratorium meliputi analisis kimia menggunakan metoda volumetry dan AAS, analisis petrografi, mineragrafi dan mineralogi butir. Pengolahan hasil analisis conto sedimen sungai aktif dengan statistik deskripsi sederhana, serta plotting data di peta dengan program mapinfo 11. GEOLOGI DAERAH PENYELIDIKAN Morfologi daerah penyelidikan dibagi menjadi tiga satuan morfologi yaitu : satuan perbukitan curam, perbukitan bergelombang rendah dan satuan pedataran. Litologi daerah penyelidikan tersusun oleh empat satuan batuan dengan urutan dari satuan yang berumur tua ke yang muda adalah : (Gambar 2) Satuan batuan tufa termetakan (meta tufa) merupakan batuan dasar yang berada di daerah penyelidikan dengan sisipan silika yang umumnya berwarna coklat tua hingga warna gelap. Batuan meta tufa nampak jelas disisipi oleh silika dengan arah umum jurus dan kemiringan N 300oE/76o. Sebagian ditemukan perselingan dengan batu pasir dan lempung. Pada beberapa tempat terlihat kemiringan lapisan agak tegak kemungkinan diakibatkan oleh adanya sesar (Gambar 3). Satuan batuan ini diperkirakan bagian dari Formasi Kuantan yang berumur Karbon. Satuan batuan gamping diendapkan selaras di atas satuan batuan meta tufa. Satuan batuan dicirikan oleh gamping kristalin warna putih-abu abu. Singkapan batugamping yang terdapat di bagian selatan daerah penyelidikan menempati morfologi perbukitan curam dengan arah jurus dan kemiringan N290oE/83o (Gambar 4). Satuan batuan tufa umumnya berwarna putih abu-abu, tampak retakan terisi oksida besi dan berselingan dengan batuan breksi teroksidasi warna merah serta batuan lempung. Breksi tufa dan silika sekunder umumnya dijumpai dalam batuan tufa. Satuan batuan ini tersebar di daerah perbukitan bergelombang rendah. Satuan aluvium diendapkan di atas satuan batuan yang lebih tua. Satuan ini umumnya menempati daerah pedataran di bagian tengah dari daerah penyelidikan. Satuan ini terdiri dari lumpur, pasir, kerikil dan aneka bahan organik. Struktur geologi yang ditemukan di daerah penyelidikan umumnya berupa sesar normal (Gambar 5). Gejala struktur sesar dilapangan adalah banyak ditemukannya bongkah breksiasi silika pada batuan tufa . Hasil pengamatan di lapangan secara umum cebakan mangan di daerah penyelidikan berupa manganiferrous dengan bentuk lensa yang tidak beraturan . Terdapat dua cirikhas bijih mangan di daerah penyelidikan. Pertama, bijih mangan yang berwarna abu-abu kehitaman sebagian breksiasi tetapi dominan masif dalam satu bongkahan dan tidak berbekas bila diusap dengan tangan dengan bertekstur colloform (Gambar 6) Kedua, bijih mangan yang mengandung silika putih milky hanya ditemukan pada beberapa tempat yang diduga berupa urat breksiasi yang berada pada zona sesar. Silika tampak hadir sebagai fragmen pada zona breksiasi dan matrik diisi oleh mangan (Gambar 7), ANALISIS DAN HASIL Analisis petrografi pada conto DRT15MN17RS sayatan tipis merupakan interfingering batupasir dengan batulempung, terlihat saling menjemari (Gambar 8). Batupasir bertekstur klastik, kemas terbuka, terpilah buruk, berbutir sangat halus, terlihat saling menjemari, berbutiran sangat halus-halus, berukuran <0,15 mm. Batulempung, bertekstur klastik, berbutiran sangat halus, menunjukkan adanya cross laminasi. Komposisi (% volume) : Batupasir (55), Batulempung (45). Hasil analisis mineragrafi sayatan poles bijih mangan (DRT-15MN17R2) di bawah mikroskop cahaya pantul, mineral logam yang teridentifikasi adalah psilomelan (Gambar 9). Psilomelan, berwarna putih abu-abu, berbutir kasar (> 5 mm), granular, bersifat anisotrop, tersebar merata dalam massa batuan, dan terdapat tekstur colloform. Hidrous Iron Oxide, berwarna abu-abu dengan refleksi dalam dominan merah, terdapat menggantikan psilomelan. Paragenesa : Psilomelan Hidrous Iron Oxide Komposisi (% volume) : Psilomelan (50), Hidrous Iron Oxide (5). Sedangkan hasil analisis kimia terhadap conto tersebut sebagai berikut : 0,35%SiO2, 3,61%Al2O3, 0,45%Fe2O3, 16,57%MnO, 67,3%MnO2, 58,36%Mntot, 0,62%TiO2, 0%P2O5, 0%S, 0,69%H2O-, 11,81%HD dan Bj/SG: 4,08. Pada sayatan poles bijih mangan ( DRT-15MN31R) di bawah mikroskop cahaya pantul, mineral logam yang teridentifikasi adalah pirolusit dan psilomelan ( Gambar 10a dan Gambar 10b). Pirolusit, berwarna putih kekuningan atau krem, berbutir sedang (1 mm s.d 5 mm), bentuk anhedral, bersifat anisotrop kuat dengan warna biru keabu-abuan, tersebar tidak merata dalam massa batuan berupa urat yang saling memotong (stockwork), terlihat cracks/rekahanrekahan, dan terlihat digantikan oleh psilomelane dengan tekstur colloform. Psilomelan, berwarna putih abu-abu, berbutir halus (0,05 mm s.d < 1 mm) sampai sedang (1 mm s.d 5 mm), bentuk anhedral, bersifat anisotrop, dan menunjukkan tekstur colloform. Hidrous Iron Oxide, berwarna abu-abu dengan refleksi dalam dominan merah, terdapat menggantikan mineral manganese. Paragenesa : Pirolusit Psilomelan Hidrous Iron Oxide Komposisi (% volume) Pirolusit (3), Psilomelane (5), Hidrous Iron Oxide (2) Sedangkan hasil analisis kimia terhadap conto tersebut sebagai berikut : 20,04%SiO2, 4,18%Al2O3, 29,44%Fe2O3, 2,52%MnO, 34,10%MnO2, 23,50%Mntot, 0,76%TiO2, 0,05%P2O5, 0,02%S, 0,47%H2O-, 9,41%HD dan Bj/SG: 3,57. Analisis kimia conto batuan sebanyak 48 conto menghasilkan beberapa senyawa dan unsur yang terkait dengan kualitas mangan yang disajikan dalam grafik pada Gambar 11. Sedangkan sebaran indikasi endapan mangan di daerah Kecamatan Timpeh disajikan pada Gambar 12 Adapun hasil analisis kimia batuan dan sebarannya disajikan pada Gambar 13. Analisis statistik deskriptif terhadap nilai unsur dari conto sedimen sungai aktif berupa mean, standar deviasi, jumlah conto, nilai minimal, nilai maksimal dan tingkat kepercayaan. Hasil rangkuman pengolahan statistik deskriptif daerah penyelidikan disajikan dalam Tabel 1. Setiap conto dianalisis sebanyak duabelas unsur logam yaitu : Au, Ag, Cu, Pb, Zn, As, Sb, Hg, Mn, Fe dan Li. Daerah Timpeh terkumpul sebanyak 28 conto sedimen sungai aktif, dengan satuan kadar ppm kecuali Au dan Hg dalam ppb dan Fe (%). Penentuan besarnya anomali unsur kimia dibuat menjadi empat kelas yaitu: Kelas-1 nilai minimum s.d. mean Kelas-2 mean s.d. mean + Standar deviasi Kelas-3 mean + Standar deviasi s.d. mean + 2 Standar deviasi Kelas-4 mean + 2 Standar deviasi s.d. nilai maksimum. Rangkuman data statistik deskriptif sederhana disajikan dalam Tabel 1 dan korelasi antar unsur pada Tabel 2. Penggambaran peta sebaran anomali unsur dibuat berdasarkan kelas yang ada dengan perbedaan warna dan besar lingkaran padat pada setiap titik-titik lokasi. Perbedaan besar lingkaran yang kontras antar kelas dimaksudkan untuk memudahkan dalam pencarian anomali dalam setiap peta (Gambar 15 sampai Gambar 17). PEMBAHASAN Berdasarkan data pada grafik (Gambar 11) terlihat bahwa kandungan besi tinggi namun kandungan mangan rendah. Kondisi demikian dapat dikatakan jenis bijih mangan didaerah penyelidikan adalah manganiferrous. Di lapangan bijih mangan seperti ini selalu bercampur dengan batuan limonitik berwarna coklatcoklat kemerahan atau kuning. Kandungan mineral silika dalam bijih mangan dapat sebagai penciri lingkungan terbentuknya cebakan mangan. Didaerah penyelidikan diperkirakan terdapat beberapa proses pembentukan cebakan mangan. Pertama adalah cebakan tipe sedimen syngenetik yang terbentuk pada batuan tufa. Bentuk cebakan umumnya berupa lensa-lensa tidak beraturan. Bijih mangan jenis ini kandungan silika rendah namun kandungan mangannya tinggi bisa mencapai 58,75% Mn tot, sedangkan kandungan silika hanya 0,36% SiO2 sebagaimana yang dijumpai pada conto DRT-15MN17R2. Selain itu terdapat juga pada conto DRT-15MN01R dengan kadar Mn tot sebanyak 60,42%, sedangkan kandungan silika hanya 0,43%. Jenis mineral mangan didominasi oleh psilomelane. Kedua adalah cebakan tipe hidrothermal epigenetik yang terbentuk pada batuan meta tufa. Bentuk cebakan berupa urat breksiasi dengan fragmen silika dan matrik diisi oleh mangan. Bijih mangan jenis ini kandungan silikanya relatif tinggi mencapai 20,04% SiO2, namun kandungan mangannya hanya 23,50%Mntot sebagaimana yang ditemukan pada conto DRT-15MN31R. Dari pemeriksaan mineragrafi menunjukkan terbentuknya stock work pirolusit dan adanya rekahan pada pirolusit yang digantikan oleh psilomelan. Kondisi yang demikian mencerminkan adanya proses aktifitas hidrothermal. Ketiga adalah proses pengayaan supergen baik yang terjadi pada tipe sedimen syngenetik maupun pada tipe hidrothermal epigenetik. Pengayaan supergen ini dipengaruhi oleh kegiatan air tanah yang menghasilkan butiran mangan berukuran rata-rata 1 cm berbentuk kerikil membulat sampai menyudut tanggung. Terakhir adalah cebakan eluvial dan pengayaan supergen dibawah tanah penutup batuan tufa. Cebakan mangan tipe ini dijumpai bongkah berserakan hasil pelapukan dan transportasi dari lensalensa bijih mangan. Karakteristik kandungan titanium (Ti), posfor (P) dan belerang (S) hasil dari analisis kimia bahwa belerang sangat rendah kurang dari 0,5%. Posfor sangat fluktuatif sekali tapi hanya satu conto paling tinggi mencapai 2%, secara umum masih rendah karena dibawah 0,5% (Gambar 13). Terdapat lima conto yang kadar posfornya di atas 0,5%. Sedangkan kadar titanium berfluktuasi diantara angka 0,5%-1,0%. Keterdapatan senyawa posfor dan unsur belerang dalam mangan yang relatif rendah meununjukkan bahwa secara umum untuk proses pengolahannya cukup baik. Jika kandungan posfornya tinggi hal ini akan mengurangi kualitas dalam paduan karena mempunyai sifat korosif dari dalam. Berdasarkan hasil analisis kimia conto sedimen sungai aktif korelasi antar unsur menunjukkan bahwa Au, As dan Hg memiliki nilai positif 0,2 dan 0,7. Hal ini menjadi bahan acuan bahwa selain mangan terdapat juga potensi cebakan emas yang lokasinya berada di sisi baratlaut dari daerah penyelidikan. Hal ini didukung pula oleh hasil analisis mineral berat yang menunjukkan adanya zirkon, epidot dan mineral lainnya. KESIMPULAN Bijih mangan didaerah penyelidikan merupakan jenis manganiferrous yang terbentuk melalui beberapa phase. Pertama cebakan mangan tipe sedimen syngenetik pada batuan tufa dengan bentuk cebakan umumnya berupa lensalensa tidak beraturan. Kedua cebakan mangan tipe hidrothermal epigenetik pada batuan meta tufa dengan bentuk cebakan diperkirakan berupa urat breksiasi dengan fragmen silika dan matrik diisi oleh mangan. Kemudian proses pengayaan supergen yang menghasilkan kerikil-kerikil bijih mangan dan yang terakhir adalah cebakan mangan tipe eluvial hasil proses pelapukan dan transportasi. Daerah penyelidikan juga mempunyai potensi prospek untuk mineralisasi emas yang berada dibagian barat laut. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis menyampaikan terima kasih kepada Koordinator Kelompok Penelitian Mineral dan tim editor yang telah memberikan saran dan koreksinya terhadap makalah ini sehingga dapat diterbitkan. DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2015, Inventarisasi Dan Evaluasi Mineral Logam Mangan di Nagari Taratak Tinggi Kecamatan Timpeh Kabupaten Dharmasraya Provinsi Sumatera Barat, Dinas ESDM Dharmasraya. Rosidi, H.M.S., S. Tjokrosapoetro, B. Pendowo,S. Gafoer dan Suharsono, 1996, Peta Geologi Lembar Painan dan Bagian Timurlaut Lembar Muarasiberut, Sumatera, Skala 1:250.000, PPPG, Bandung. Silitonga P. H. dan Kastowo, 1995, Peta Geologi Lembar Solok, Sumatera skala 1 : 250.000. PPPG, Bandung. Gambarn 1. Lokasi Daerah Prospeksi Gambar 2. Peta Geologi Daerah Penyelidikan Gambar 3. Singkapan Batupasir Dengan Perlapisan Tegak (DRT-15MN17RS) Gambar 4. Singkapan Batugamping Menempati Morfologi Perbukitan Curam Dengan Arah Jurus dan Kemiringan N290oE/83o Gambar 5. Singkapan Sesar Naik Pada Satuan Batuan Tufa Pada Koordinat (101,477 0,83673) Gambar 6. Bijih Mangan Berwarna Abu-abu Kehitaman, Tekstur Colloform di Nagari Taratak Tinggi (DRT-15MN17R2) Gambar 7. Bijih Mangan Dengan Fragmen Breksiasi Silika Putih Milky di Nagari Taratak Tinggi (DRT-15MN31 R) Gambar 8. Fotomikrografi : Interfingering Batupasir dengan Batulempung, Batupasir (A-F, 1s/d-9) bertekstur klastik, menunjukkan adanya perlapisan (laminasi), disusun oleh fragmenfragmen kuarsa, kemas terbuka, terpilah buruk. Batulempung (G-K, -1s/d-9), menunjukkan adanya cross laminasi (DRT-15MN17RS) Gambar 9. Fotomikrograf Sayatan Poles Psilomelan Dalam Massa Batuan Conto DRT15MN17R2 Gambar 10a. Fotomikrograf Sayatan Poles Stockwork Pirolusit DRT15MN31R Gambar 10b. Fotomikrograf Sayatan Poles Pirolusit Dengan Cracks/Rekahan-Rekahannya dan Digantikan Psilomelane Dengan Tekstur Colloform Dalam Posisi Nikol Bersilang DRT-15MN31R. Gambar 11. Grafik Kandungan Fe2O3 t SiO2 dan MntotAnalisis Mineralogi Butir Untuk Mengetahui Mineral Berat Yang Terdapat Pada Conto Konsentrat Dulang. Hasil analisis Beberapa Conto Konsentrat Dulang Menunjukkan Mineral Zirkon Cukup Tinggi Mencapai 57% Dari Berat Conto (Gambar 14). Gambar 12. Peta Sebaran Indikasi Mangan Daerah Penyelidikan Gambar 13. Peta Sebaran Hasil Analisis Kimia Conto Batuan/Bijih Gambar 14. Fotomikrograf butiran mineral Zirkon, merah muda, transparan, prismatik – membundar tanggung, Piroksen, hijau, transparan, Rutil, hitam, kilap lilin, Kuarsa, tidak berwarna, transparan, Epidot, kuning kehijauan, transparan, DRT-15MN03P Perbesaran 63x Gambar 15. Peta Sebaran Unsur Au Hasil Analisis Kimia Conto Sedimen Sungai Aktif Gambar 16. Peta Sebaran Unsur As Hasil Analisis Kimia Conto Sedimen Sungai Aktif Gambar 17. Peta Sebaran Unsur Hg Hasil Analisis Kimia Conto Sedimen Sungai Aktif Tabel 1. Rangkuman Statistik Deskriptif Sederhana Dari Analisis Conto Sedimen Sungai Aktif Daerah Kecamatan Timpeh Descriptive Cu_ppm Mean Standard Error Median Mode Standard Deviation Sample Variance Kurtosis Skewness Range Minimum Maximum Sum Count Confidence Level(95.0%) 12.64 1.12 11.5 8 5.91 34.98 8.43 2.48 30 6 36 354 28 2.29 Pb_ppm 20.04 1.61 20 22 8.53 72.78 3.51 1.11 46 2 48 561 28 3.31 Zn_ppm Mn_ppm Ag_ppm 27.29 315.14 2.08 42.69 25 257.5 24 #N/A 11.02 225.89 121.47 51028.35 0.28 1.25 0.83 1.31 43 888 12 52 55 940 764 8824 28 28 4.27 87.59 Li_ppm 0.23 0.06 0.2 0 0.32 0.10 12.07 3.12 1.6 0 1.6 6.3 28 0.13 Fe_% 7.18 0.56 6 6 2.97 8.82 -1.05 0.37 10 3 13 201 28 1.15 1.12 0.08 1.085 #N/A 0.42 0.18 -0.96 0.28 1.41 0.47 1.88 31.35 28 0.16 Au_ppb 4.18 0.84 3 3 4.45 19.78 7.92 2.66 21 0 21 117 28 1.72 As_ppm Sb_ppm 5.18 1.08 4 4 5.69 32.37 5.61 2.02 26 0 26 145 28 2.21 2.86 0.25 3 3 1.33 1.76 -1.02 0.18 4 1 5 80 28 0.51 Hg_ppb 6.77 1.12 5.55 13 5.95 35.41 1.95 1.23 25 0 25 189.5 28 2.31 Tabel 2. Korelasi Antar Unsur Dari Analisis Conto Sedimen Sungai Aktif Daerah Kecamatan Timpeh Cu_ppm Pb_ppm Zn_ppm Mn_ppm Ag_ppm Li_ppm Fe_% Au_ppb As_ppm Sb_ppm Hg_ppb Cu_ppm Pb_ppm Zn_ppm Mn_ppm Ag_ppm Li_ppm 1 -0.13481 0.183446 0.150128 -0.0087 -0.27459 -0.02336 0.106706 0.056996 0.059399 -0.03685 1 0.370563 0.141681 0.172578 0.325757 0.376737 0.177482 0.299734 -0.04867 0.157607 1 0.448428 0.189866 0.719217 0.782857 0.433366 0.479321 0.030788 0.479348 1 0.240701 0.292524 0.498707 0.25201 -0.03345 0.190826 0.492122 1 0.218522 0.268603 0.043064 0.178361 -0.07765 0.040977 1 0.590528 0.126487 0.186551 0.138463 0.195036 Fe_% Au_ppb As_ppm Sb_ppm 1 0.283269 1 0.561806 0.175781 1 0.099956 -0.07091 -0.2617 1 0.290683 0.708846 0.097199 0.088617 Hg_ppb 1