BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Proses dan aktivitas geologi bisa menimbulkan terbentuknya batuan dan jebakan mineral. Yang dimaksud dengan jebakan mineral adalah endapan bahan-bahan atau material baik berupa mineral maupun kumpulan mineral (batuan) yang mempunyai arti ekonomis (berguna dan mengguntungkan bagi kepentingan umat manusia).
Dari distribusi unsur-unsur logam dan jenis-jenis mineral yang terdapat didalam kulit bumi menunjukkan bahwa hanya beberapa unsur logam dan mineral saja yang mempunyai prosentasi relative besar, karena pengaruh proses dan aktivitas geologi yang berlangsung cukup lama, prosentase unsur – unsur dan mineral-mineral tersebut dapat bertambah banyak pada bagian tertentu karena Proses Pengayaan, bahkan pada suatu waktu dapat terbentuk endapan mineral yang mempunyai nilai ekonomis.
Besi merupakan logam kedua yang paling banyak di bumi ini. Karakter dari endapan besi ini bisa berupa endapan logam yang berdiri sendiri namun seringkali ditemukan berasosiasi dengan mineral logam lainnya. Kadang besi terdapat sebagai kandungan logam tanah (residual), namun jarang yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Endapan besi yang ekonomis umumnya berupa Magnetite,Hematite, Limonite dan Siderite. Kadang kala dapat berupa mineral: Pyrite, Pyrhotite, Marcasite, dan Chamosite.
Indonesia sebagai negara yang merupakan daerah yang memiliki sebutan Ring of Fire, merupakan negara yang memiliki banyak sumberdaya bijih besi baik yang terbentuk secara primer maupun sekunder. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai cadangan bijih besi primer, sehingga mahasiswa mengetahui mengenai genesa bijih besi, cara eksplorasi bijih besi sampai dengan penyebarannya khususnya di Indonesia.
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
1. Mengetahui tentang bijih besi mulai dari genesa, cara ekplorasi sampai dengan ke perhitungan cadangan bijih besi
2. Mempelajari studi kasus dari suatu wilayah yang telah dilakukan eksplorasinya untuk lebih mengenal mengenai eksplorasi dan permodelan cadangan bijih besi.
1.3 Manfaat
Manfaat dari penulisan makalah ini adalah menambah pengetahuan mahasiswa terutama dalam pembahasan mengenai bahan galian logam dalam hal ini adalah bijih besi. Pengetahuan ini nantinya diperlukan sebagai dasar sebelum pembelajaran mengenai cara-cara perhitungan estimasi cadangan dan dalam eksplorasi suatu endapan bijih besi.
BAB II DASAR TEORI
2.1 Tektonik Lempeng Berkaitan dengan Endapan Bijih Besi Primer
Sumber-sumber kekayaan alam terutama mineral, dalam kaitannya dengan jalur tektonik lempeng tidak bisa terpisahkan dengan istilah yang dalam ilmu kebumian disebut sebagai ‘Mendala Metalogenik’ atau Metallogenic Province. Mendala metalogenik merupakan suatu area yang dicirikan oleh kumpulan endapan mineral yang khas, atau oleh satu atau lebih jenis-jenis karakteristik
Suatu mendala metalogenik mungkin memiliki lebih dari satu episode mineralisasi yang disebut dengan Metallogenic Epoch. Mendala metalogenik selalu berkaitan dengan siklus-siklus geologi dan formasi endapan mineral. Proses-proses yang terlibat meliputi pendinginan, kristalisasi, dan perombakan material-material bumi yang telah ada sebelumnya. Pembentukan bijih dan perkembangan strukturnya dapat diinterpretasikan sebagai model tektonik lempeng yang terjadi selama evolusi kerak bumi. Model tersebut menjelaskan bagaimana kerak yang baru terbentuk di dalam zona regangan (rift zone), terutama di punggungan tengah samudera, oleh penambahan magma basaltik dari dalam. Proses tersebut membentuk kerak samudera yang homogen yang telah mengalami sedikit proses segregasi logam-logam yang membentuk endapan bijih.
Indonesia terletak pada jalur gunungapi tersebut dan merupakan negara dengan jumlah gunungapi terbanyak. Pola penyebaran gunungapi menunjukkan jalur yang hampir mirip dengan pola penyebaran fokus gempa dan tipe aktivitas kegunungapiannya tergantung pada batas lempengnya. Hubungan ini menunjukkan bahwa volkanismamerupakan salah satu produk penting sistem tektonik.
Akibatnya berbagai gejala alam di Indonesia sering terjadi. Yang salah satunya banyak di jumpai gunung api di bagian selatan Indonesia yang merupakan buah karya dari pergerakan lempeng Indo-Australian dengan lempeng Eurasian. Jumlah gunung api di Indonesia 177 gunung api, serta gunung api juga ditemui di daerah sebagain dari pulau Halmahera dan sebagian dari pulau Sulawesi yang merupakan tempat pertemuan lempeng pasifik dengan lempeng eurasian.
Dari segi ilmu kebumian, Indonesia benar-benar merupakan daerah yang sangat menarik. Kepentingannya terletak pada rupabuminya, jenis dan sebaran endapan mineral serta energi yang terkandung di dalamnya, keterhuniannya, dan ketektonikaannya. Oleh sebab itulah, berbagai anggitan (konsep) geologi mulai berkembang di sini, atau mendapatkan tempat untuk mengujinya (Sukamto dan Purbo-Hadiwidjoyo, 1993).
Penyebaran mineral ekonomis di Indonesia ini tidak merata. Seperti halnya penyebaran batuan, penyebaran mineral ekonomis sangat dipengaruhi oleh tatanan
geologi Indonesia yang rumit. Berkenaan dengan hal tersebut, maka usaha-usaha penelusuran keberadaan mineral ekonomis telah dilakukan oleh banyak orang. Mineral ekonomis adalah mineral bahan galian dan energi yang mempunyai nilai ekonomis. Mineral logam yang termasuk golongan ini adalah tembaga, besi, emas, perak, timah, nikel dan aluminium.
Pembentukan mineral logam sangat berhubungan dengan aktivitas magmatisme dan vulkanisme, pada saat proses magmatisme akhir (late magmatism), pada suhu sekitar 200oC. Westerveld (1952) menerbitkan peta jalur
kegiatan magmatik. Dari peta tersebut dapat diperkirakan kemungkinan keterdapatan mineral logam dasar yang pembentukannya berkaitan dengan kegiatan magmatik. Carlile dan Mitchell (1994), berdasarkan data-data mutakhir Simanjuntak (1986), Sikumbang (1990), Cameron (1980), Adimangga dan Trail (1980), memaparkan busur-busur magmatik seluruh Indonesia sebagai dasar eksplorasi mineral. Teridentifikasikan 15 busur magmatik, 7 di antaranya membawa jebakan emas dan tembaga, dan 8 lainnya belum diketahui. Busur yang menghasilkan jebakan mineral logam tersebut adalah busur magmatik Aceh, Sumatera-Meratus, Sunda-Banda, Kalimantan Tengah, Sulawesi-Mindanau Timur, Halmahera Tengah, Irian Jaya. Busur yang belum diketahui potensi sumberdaya mineralnya adalah Paparan Sunda, Borneo Barat-laut, Talaud, Sumba-Timor, Moon-Utawa dan dataran Utara Irian Jaya. Jebakan tersebut merupakan hasil mineralisasi utama yang umumnya berupa porphyry copper-gold mineralization, skarn mineralization, high sulphidation epithermal mineralization, gold-silver-barite-base metal mineralization, low sulphidation epithermal mineralization dan sediment hosted mineralization.
Gambar 2.1. Tektonik Lempeng dan Distribusi Potensi Endapan Bijih di Indonesia Lingkungan lain adalah kondisi gunungapi di daerah laut dangkal. Air laut yang masuk ke dalam tubuh bumi berperan membawa larutan mineral ke permukaan dan mengendapkannya. Contoh pelapukan granit ini antara lain terjadi di Kalimantan Barat, Bangka, Belitung dan Bintan. Peridotit terbentuk di lingkungan lempeng samudera yang akan kaya mineral berat besi, nikel, kromit, magnesium dan mangan. Keberadaannya di permukaan disebabkan oleh lempeng benua Pasifik yang terangkat ke daratan oleh proses obduksi dengan lempeng benua Eurasia, yang kemudian “disebarkan” oleh sesar Sorong (Katili, 1980) sebagai pulau-pulau kecil di berada di kepulauan Maluku. Pelapukan akan menguraikan batuan ultrabasa tersebut menjadi mineral terlarut dan tak terlarut. Air tanah melarutkan karbonat, kobalt dan magnesium, serta membawa mineral besi, nikel, kobalt, silikat dan magnesium silikat dalam bentuk koloid yang mengendap.
2.2 Pemodelan Bijih Besi Primer
Endapan bijih besi primer merupakan endapan yang terjadi akibat pembekuan langsung dari magma yang dapat terjadi akibat 3 proses yaitu proses magmatik (gravity settling), yang kemudian diikuti oleh proses metasomatisme kontak dan hidrothermal.
2.2.1. Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase)
Suatu fase pembentukan mineral, di mana mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling.
Gambar 2.2. Proses Magmatik Cair
Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), (CO2), (SO2), (S) dan (Cl).
Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir magma.
Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium dan potasium.
Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma.
Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoir. Jika bagian sebelah dalam membeku terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.
2.2.2. Fase Hidrotermal
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu :
Cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan.
Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.
Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis endapan hidrothermal, antara lain Ephithermal (T 00C-2000C), Mesothermal (T 1500
C-3500C), dan Hipothermal (T 3000C-5000C). Setiap tipe endapan hidrothermal
diatas selalu membawa mineral-mineral yang tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan barbagai macam batuan dinding. Tetapi mineral-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida hampir selalu
terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal.
Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS),
pirrotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit
(CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs),
spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz, feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-karbonat.
Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb
sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS),
dan kalkopirit (CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya: kabonat-karbonat,
kuarsa, dan pirit.
Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah : native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat).
Gambar 2.3. Proses Hidrothermal dan Metasomatisme Kontak pada Magma dalam Pembentukan Bijih Besi Primer
Gambar 2.4. Pemodelan Endapan Bijih Besi Primer di Carajás Iron Ore Mine, Brazil
Dari gambar 2.4. dapat dilihat model dari endapan bijih besi primer di mana suatu endapan bijih besi terbentuk akibat proses hidrotermal yang mengalami kontak dengan batuan gamping dan shale.
2.3 Genesa Bijih Besi Primer
Pembentukan endapan bijih besi primer dapat terbentuk oleh proses magmatik, metasomatik kontak, dan hidrotermal. Menurut Pardiarto dan Widodo (2007), pembentukan bijih besi primer oleh proses magmatik dengan cara gravity settling dalam batuan ultrabasa, kemudian diikuti dengan proses metasomatik yang diakhiri oleh proses hidrotermal akibat terobosan batuan beku granitis.
Endapan bijih besi magmatik terbentuk dari magma mafik-ultramafik karena proses kristalisasi pada temperatur tinggi dengan cara gravity settling dan secara langsung berhubungan dengan evolusi magma induk (Mondal, 2008). Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak di bagian bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut (Gross, 1997). Proses ini menghasilkan tubuh bijih besi masif dan disiminasi, bentuk lensa memanjang (podform), lensa, tumpukan lapisan dalam batuan induk (Gross, 1997). Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral bijih kromit, platina, dan besi-titan, dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat yang lebih ringan.
Proses metasomatik kontak terjadi pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi terutama pada kontak terobosannya antara magma yang masih cair dengan batuan di sekitarnya (country rocks). Suhu di daerah kontak akan berkisar 500o
Akibat dari kontak ini, pengaruh temperatur tanpa adanya perubahan kimia pada batuan sekitarnya akan terbentuk batuan metamorf, sedangkan jika terjadi perubahan kimia oleh pertukaran dan penambahan ion akan terbentuk endapan metasomatik (Jensen and Batemen, 1981). Mineral logam hasil kontak metasomatik sangat bervariasi seperti magnetit dan hematit, serta mineral aditifnya yaitu spinel, wolframit, kasiterit, arsenopirit, pirit, sfalerit, kalkopirit dan galena.
Proses hidrotermal merupakan produk akhir dari proses diferensiasi magmatik, di mana larutan hidrotermal ini banyak mengandung logam-logam yang relatif ringan. Larutan ini makin jauh dari sumber magma, akan makin kehilangan temperaturnya sehingga dikenal endapan Hipotermal (T 3000C-5000C)
Mesotermal (T 1500C-3500C), dan Epitermal (T 00C-2000C). Berdasarkan bentuk
endapannya dikenal 2 jenis endapan hidrotermal yaitu cavity filing dan metasomatic replacement (Jensen and Batemen, 1981)
BAB III PEMBAHASAN
3.1. Metode Penambangan Bijih Besi Primer
Bijih besi merupakan salah satu dari endapan mineral logam di mana penambangan endapan ini menggunakan metode open pit. Penambangan dengan cara open pit adalah penambangan terbuka yang dilakukan untuk menggali endapan-endapan bijih metal seperti endapan bijih besi.
Penambangan dengan cara open pit biasanya dilakukan untuk endapan bijih atau mineral yang terdapat pada daerah datar atau daerah lembah. Tanah akan digali ke bagian bawah sehingga akan membentuk cekungan atau pit.
Gambar 3.1. Contoh Penambangan Bijih Besi Primer dengan Metode Open Pit
Cara pengangkutan pada open pit tergantung dari kedalaman endapan dan topografinya. Pada dasarnya cara pengangkutannya ada 2 (dua) macam, yaitu :
a. Cara konvensional atau cara langsung, yaitu hasil galian atau peledakan diangkut oleh truck / belt conveyor / mine car / skip dump type rail cars, dan sebagainya, langsung dari tempat penggalian ke tempat dumping dengan menelusuri tebing-tebing sepanjang bukit.
b. Cara inkonvensional atau cara tak langsung adalah cara pengangkutan hasil galian / peledakan ke tempat dumping dengan menggunakan cara kombinasi alat-alat angkut. Misalnya dari permuka/medan kerja (front) ke tempat crusher digunakan truk, dan selanjutnya melalui ore pass ke loading point; dari sini diangkut ke ore bin dengan memakai belt conveyor, dan akhirnya diangkut ke luar tambang dengan cage.
3.2. Pemanfaatan Bijih Besi
Dalam kehidupan seharti-hari, bijih besi dimanfaatkan untuk banyak bidang terutama perindustrian antara lain :
a. Bahan pembuatan baja Alloy dengan logam lain seperti tungsten, mangan, nikel, vanadium, dan kromium untuk menguatkan atau mengeraskan campuran.
b. Keperluan metalurgi dan magnet Katalis dalam kegiatan industri Besi radiokatif (iron 59) digunakan di bidang medis, biokimia, dan metalurgi. c. Sebagai pewarna, salah satu bahan pembuat plastik, tinta, kosmetik, dan
sebagainya.
1. Di Jawa barat terdapat bijih besi
2. Di banten terdapat bijih besi dengan pengolahan di cilegon. 3. Di jawa tengah terdapat bijih besi
4. Di Kalimantan Barat terdapat bijih besi 5. Di sulawesi tengah terdapat bijih besi
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dari hasil pembahasan mengenai endapan bijih besi pada makalah ini, dapat ditarik kesimpulan antara lain :
1. Pembentukan mineral logam sangat berhubungan dengan aktivitas magmatisme dan vulkanisme, pada saat proses magmatisme akhir (late magmatism), pada suhu sekitar 200oC. Di mana proses aktivitas magma ini
terjadi akibat adanya pergerakan tektonik lempeng.
2. Endapan bijih besi primer merupakan endapan bijih besi yang terbentuk akibat adanya proses dari tektonik lempeng sehingga terjadilah proses magmatisme yang kemudian dapat terbentuk akibat beberapa proses seperti proses magmatik, metasomatik kontak, dan hidrotermal.
3. Metode penambangan yang digunakan untuk proses penambangan bijih besi primer adalah dengan menggunakan metode open pit.
4. Bijih besi memiliki manfaat yang sangat besar terutama untuk kegiatan dalam bidang industri.
4.2 Saran
Indonesia memiliki potensi sumber daya bijih besi berkadar rendah dan cadangan yang kecil. Untuk mengurangi ketergantungan dari impor yang semakin langka dan mahal, diperlukan usaha penambangan bijih besi yang dikembangkan secara bersama dan saling menguntungkan.
DAFTAR PUSTAKA
http://dearthurjr.blogspot.co.id/2013/05/endapan-mineral.html?m=1 http://geoscity.blogspot.com/2009/03/bijih-besi.html
http://r-jotambang.blogspot.co.id/2011/12/tambang-terbuka_31.html
Ishlah, Teuku. 2009. Potensi Bijih Besi Indonesia Dalam Rangka Pengembangan Klaster Industri Baja. Perekayasa Madya Pusat Sumber Daya Geologi. Sampurno, Joko. Aplikasi Metoda Magnetik Untuk Eksplorasi Bijih Besi Studi
Kasus : Bukit Munung Kabupaten Bengkayang, Kalimantan Barat. Univerrsitas Tanjungpura:Pontianak.
Sudiyanto, Yanto. 2010. Pemodelan 3 Dimensi Endapan Bijih Besi Menggunakan Metoda Resistivity Dan Induced Polarization (IP). Universitas Indonesia:Jakarta.
