i
PENAKSIRAN SUMBERDAYA ENDAPAN BIJIH NIKEL DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOSTATISTIK
DI PT. WEDA BAY NICKEL, NORTH PROVINCE, KABUPATEN HALMAHERA TIMUR,
MALUKU UTARA
SKRIPSI
Oleh
R. M. USMAN AGUNG P.
NPM : 112050112
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2012
ii
PENAKSIRAN SUMBERDAYA ENDAPAN BIJIH NIKEL DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOSTATISTIK
DI PT. WEDA BAY NICKEL, NORTH PROVINCE, KABUPATEN HALMAHERA TIMUR,
MALUKU UTARA
SKRIPSI
Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta
Oleh
R. M. USMAN AGUNG P.
NPM : 112050112
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2012
iii
PENAKSIRAN SUMBERDAYA ENDAPAN BIJIH NIKEL DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOSTATISTIK
DI PT. WEDA BAY NICKEL, NORTH PROVINCE, KABUPATEN HALMAHERA TIMUR,
MALUKU UTARA
Oleh
R. M. USMAN AGUNG P.
NPM : 112050112
Disetujui untuk
Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta Tanggal : 10 Agustus 2012
PEMBIMBING I PEMBIMBING II
(Nurkhamim, ST, MT) (Ir. Sudarsono, MT)
iv
Dipersembahkan untuk
Bapak dan Ibu tercinta
i
RINGKASAN
PT. Weda Bay Nickel adalah salah satu perusahaan dibidang pertambangan yang beroperasi di Indonesia yang sampai saat ini masih melakukan kegiatan eksplorasi. Material yang dilakukan kegiatan eksplorasi adalah endapan bijih nikel, Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode geostatistik kringing. Alasan pemilihan metode ini adalah pembobotan tidak semata-mata berdasarkan jarak melainkan menggunakan korelasi statistik antar conto yang juga merupakan fungsi jarak. Karena itu metode ini lebih canggih dan perilaku anisotropik dapat dengan mudah diperhitungkan.
Maksud dari penelitian ini adalah untuk memperoleh data topografi dan data lubang bor sebagai dasar perhitungan yang bertujuan untuk menaksir jumlah sumberdaya endapan bijih nikel yang terdapat di lokasi eksplorasi PT. Weda Bay Nickel, Kabupaten Halmahera Timur, Maluku Utara.
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan program GS+ dan Exel. Dari hasil analisis statistik diketahui bahwa penyebaran kadar endapan nikel sangat komplek. Dari hasil studi variogram diperoleh arah umum penyebaran endapan bijih nikel pada arah Utara-Selatan sejauh 476 m (sumbu terpanjang) dan arah Timur-Barat sejauh 252 m (sumbu terpendek). Hasil estimasi endapan bijih nikel menggunakan metode blok kriging diperoleh tonase logam nikel sebesar 1.017.540,125 ton dan metode point kriging diperoleh tonase logam nikel sebesar 1.017.621,5 ton.
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan, bahwa terjadi perbedaan hasil estimasi antara metode blok kriging dan metode point kriging yaitu metode point kriging memiliki tonase logam nikel lebih besar dari metode blok kriging.
Arah umum penyebaran endapan bijih nikel pada arah Utara-Selatan dan Timur- Barat.
ii ABSTRACT
PT. Weda Bay Nickel is one of the field of mining companies operating in Indonesia that is still doing exploration activities. Material is carried out exploration activities are deposits of nickel ore, in this study is the method used geostatistical methods kringing. The reason for weighting method is not based solely on distance, but the use of statistical correlation between samples is also a function of distance. Therefore this method is more sophisticated and anisotropic behavior can be easily calculated.
The purpose of this study was to obtain data and topographic data as a basis for calculating drill hole aimed to assess the amount of resources of nickel ore deposits found in the exploration site of PT. Weda Bay Nickel, East Halmahera, North Maluku.
Data processing is accomplished using the GS + and Exel. From the results of statistical analysis is known that the distribution of nickel deposits is very complex levels. Variogram of the results obtained by the general spread of nickel ore deposits in the North-South direction as far as 476 m (longest axis) and the East-West direction as far as 252 m (shortest axis). The estimation of nickel ore deposits using block kriging method available tonnage of 1,017,540.125 tons of nickel metal and point kriging method available tonnage of 1,017,621.5 tons of nickel metal.
Based on the results of this study can be concluded, that there is a difference between the methods of estimation block kriging and point kriging method is the method of point kriging has a nickel metal tonnage greater than the block kriging method. The general direction of the spread of nickel ore deposits in the North- South direction and East-West.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penyusun panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. Karena hanya dengan berkat, rahmat dan tuntunan-Nya penyusun dapat meneyelesaikan skripsi ini yang merupakan salah satu persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Pertambangan pada Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “Veteran” Yogyakarta.
Skripsi ini disusun berdasarkan penelitian di PT. Weda Bay Nickel – North Province, Kabupaten Halmahera Timir, Propinsi Maluku Utara yang dilaksanakan pada tanggal 26 Oktober 2009 sampai dengan 15 Desember 2009, dan data dari beberapa literatur yang terkait dengan topik skripsi.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Yoseph C.A. Swamidharma selaku Pembimbing Lapangan yang telah membantu penulis selama berada dilapangan.
Atas segala bantuan, bimbingan serta saran yang diberikan dalam penyusunan skripsi ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Prof. Dr. H. Didit Welly Udjianto, MS, Rektor UPN “Veteran”
Yogyakarta.
2. Dr. Ir. S. Koesnaryo, M.Sc, Dekan FTM, UPN “Veteran” Yogyakarta.
3. Ir. Anton Sudiyanto, MT, Ketua Program Studi Teknik Pertambangan, FTM, UPN “Veteran” Yogyakarta.
4. Nurkhamim, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I.
5. Ir. Sudarsono, MT selaku Dosen Pembimbing II.
6. Rekan-rekan mahasiswa dan mahasiswi Program Studi Teknik Pertambangan, UPN “Veteran” Yogyakarta, khususnya angkatan 2005.
Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Yogyakarta, 10 Agustus 2012 Penulis
(R. M. Usman Agung P.)
iv DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR LAMPIRAN ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan... 1
1.3 Batasan Penelitian ... 2
1.4 Metode Penalitian ... 2
1.5 Manfaat Penelitian ... 2
II. TINJAUAN UMUM ... 4
2.1 Lokasi dan Kesampaian Daerah... 4
2.2 Iklim dan Curah Hujan... 5
2.3 Keadaan Geologi Regional Halmahera ... 7
2.4 Keadaan Geologi ... 9
III. DASAR TEORI ... 11
3.1 Genesa Nikel ... 11
3.2 Klasifikasi Sumberdaya dan Cadangan ... 14
3.3 Perhitungan Sumberdaya ... 15
3.4 Analisis Statistik ... 16
3.5 Analisis Variogram ... 18
3.6 Metode Klasik Perhitungan Sumberdaya ... 24
3.7 Metode Perhitungan Sumberdaya dengan Model Blok (Grid) ... 28
IV. PENGOLAHAN DATA ... 34
4.1 Basis Data Assay ... 34
4.2 Basis Data Komposit... 35
4.3 Studi Variogram ... 36
4.4 Metode Perhitungan Ordinary Kriging ... 40
V. PEMBAHASAN ... 44
5.1 Analisis Parameter Statistik Terhadap Metode Penaksiran ... 44
5.2 Analisis Variogram ... 45
v
Halaman
5.3 Analisis Blok Kriging ... 46
5.4 Analisis Point Kriging ... 46
5.5 Perbedaan Hasil Metode Blok Kriging dan Metode Point Kriging ... 46
5.6 Analisis Diagram Pancar ... 47
VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 49
6.1 Kesimpulan ... 49
6.2 Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA ... 50
LAMPIRAN ... 51
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
A. PETA TOPOGRAFI ... 51
B. PETA LUBAN BOR ... 52
C. PETA HASIL BLOK KRIGING ... 53
D. PETA HASIL POINT KRIGING ... 54
E. BAGAN ALIR PENGOLAHAN DATA ... 55
F. PROSEDUR GS+ ... 56
G. DATA KOMPOSIT LUBANG BOR ... 68
H. HASIL ESTIMASI BLOK KRIGING ... 71
I. HASIL PERHITUNGAN SUMBER DAYA Ni SECARA BLOK KRIGING . 78 J. HASIL ESTIMASI POINT KRIGING ... 85
K. HASIL ESTIMASI SUMBER DAYA Ni SECARA POINT KRIGING ... 92
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.1 Tahapan Kegiatan Penelitian ... 3
2.1 Peta Lokasi ... 5
2.2 Grafik Curah Hujan Rata-Rata Tahunan 2006 – 2009 ... 6
2.3 Grafik Hari Hujan Rata-Rata Tahunan 2006 - 2009 ... 7
3.1 Lapisan Hydrous Silicate Deposits ... 12
3.2 Lapisan Clay Silicate Deposits ... 12
3.3 Lapisan Oxide Deposits ... 13
3.4 Kriteria dan Klasifikasi Sumberdaya Mineral dan Cadangan ... 15
3.5 Kurva Skewness Suatu Populasi ... 18
3.6 Model Variogram Sferis ... 19
3.7 Model Variogram Eksponensial ... 20
3.8 Model Semivariogram Gaussian... 20
3.9 Model Semivariogram Linier ... 21
3.10 Model Semivariogram Logaritmik ... 21
3.11 Anisotropi Geometri ... 22
3.12 Elipsoidal ... 23
3.13 Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Mean Area untuk Metode Penampang ... 24
3.14 Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Prismoidal untuk Metode Penampang ... 25
3.15 Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Kerucut Terpancung untuk Metode Penampang ... 26
3.16 Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Obelisk untuk Metode Penampang ... 26
3.17 Metode Poligon (Area of Influence) ... 27
3.18 Metode Blok Poligon (Area of Influence) ... 29
3.19 Metode NNP Pada Model Blok ... 29
3.20 Contoh Dimensi Hasil Penaksiran dengan Model Blok ... 31
viii
Gambar Halaman
4.1 Histogram Assay Nikel ... 35
4.2 Histogram Komposit Nikel ... 36
4.3 Letak Koordinat (X dan Y) Nikel ... 37
4.4 Model Variogram Komposit Ni Pada Arah N0oE ... 38
4.5 Model Variogram Komposit Ni Pada Arah N45oE ... 38
4.6 Model Variogram Komposit Ni Pada Arah N90oE ... 39
4.7 Model Variogram Komposit Ni Pada Arah N135oE ... 39
4.8 Model Anisotropi Kadar Ni ... 40
4.9 Bentuk 2D Hasil Blok Kriging Berdasarkan Kadar Ni ... 41
4.10 Bentuk 3D Hasil Blok Kriging Berdasarkan Kadar Ni ... 41
4.11 Bentuk 2D Hasil Point Kriging Berdasarkan Kadar Ni ... 42
4.12 Bentuk 3D Hasil Point Kriging Berdasarkan Kadar Ni ... 43
5.1 Diagram Pencar Antara Kadar Komposit dengan Taksiran Kadar Blok Kriging ... 47
5.2 Diagram Pencar Antara Kadar Komposit dengan Taksiran Kadar Point Kriging ... 48
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Data Curah Hujan Tahun 2006 - 2009 ... 6
3.1 Batuan Asal Bijih Nikel ... 11
3.2 Rumus Faktor Pembobotan ... 30
4.1 Hasil Statistik Assay Nikel ... 35
4.2 Hasil Statistik Komposit Nikel ... 36
4.3 Hasil Variogram Nikel ... 40
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pada tahun 2007, terjadi peningkatan permintaan pasar terhadap bijih nikel.
Tingginya permintaan terhadap bijih nikel ini datangnya dari pasar internasional seperti China, India, Jepang dan Eropa Timur. Hal inilah yang mejadi latar belakang salah satu perusahan tambang swasta Indonesia yaitu PT. Weda Bay Nickel, melakukan penyelidikan umum terhadap endapan nikel laterit yang terdapat di Halmahera Tengah dan Halmahera Timur Propinsi Maluku Utara.
PT. Weda Bay Nickel adalah salah satu perusahaan dibidang pertambangan yang beroperasi di Indonesia yang sampai saat ini masih melakukan kegiatan eksplorasi. Material yang dieksplorasi adalah endapan bijih nikel.
Seluruh kegiatan eksplorasi pada dasarnya bertujuan untuk meningkatkan potensi sumberdaya mineral (resources) yang terdapat di bawah bumi menjadi cadangan terukur yang siap untuk ditambang (mineable reserve). Tahapan eksplorasi ini mencakup kegiatan untuk mencari dimana keterdapatan suatu endapan mineral, menghitung berapa banyak dan bagaimana kondisinya, agar dapat dipergunakan untuk proses selanjutnya.
Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode geostatistik kringing. Alasan pemilihan metode ini adalah pembobotan tidak semata-mata berdasarkan jarak melainkan menggunakan korelasi statistik antar conto yang juga merupakan fungsi jarak. Karena itu metode ini lebih canggih dan perilaku anisotropik dapat dengan mudah diperhitungkan.
1.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini adalah untuk memperoleh data topografi dan data lubang bor sebagai dasar perhitungan yang bertujuan untuk menaksir jumlah sumberdaya endapan bijih nikel yang terdapat di lokasi eksplorasi PT. Weda Bay
2
Nickel, Kabupaten Halmahera Timur, Maluku Utara.
1.3. Batasan Penelitian
Penaksiran sumberdaya dilakukan dengan menggunakan data kadar nikel, ketebalan lapisan nikel dan koordinat lubang bor. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode geostatistik untuk menaksir jumlah sumberdaya yang terdapat di lokasi tersebut.
1.4. Metode Penelitian
1. Studi literatur : brosur-brosur, jurnal, text book, laporan penelitian eksplorasi dari perusahaan.
2. Penelitian di lapangan.
Dalam pelaksanaan penelitian di lapangan dilakukan beberapa tahapan yaitu:
a. Observasi lapangan, dengan melihat langsung keadaan lokasi penelitian.
b. Pengambilan data : data topografi dan data bor.
3. Pengolahan data.
a. Analisis statistik klasik.
b. Analisis variogram.
c. Penaksiran kadar dengan metode geostatistik.
4. Kesimpulan.
Kesimpulan akhir diperoleh setelah dilakukan korelasi antara hasil pengolahan dengan permasalahan yang diteliti. Kesimpulan ini merupakan hasil dari semua aspek yang diteliti.
Tahapan kegiatan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.1.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini antara lain sebagai berikut :
1. Dapat mengetahui arah penyebaran endapan bijih nikel yang terdapat di lokasi penelitian.
3
2. Dapat menaksir dan mengetahui jumlah sumberdaya yang terdapat di lokasi penelitian.
Gambar 1.1
Tahapan Kegiatan Penelitian Ya
Studi Literatur Penelitian di Lapangan
Observasi Lapangan Pengambilan
Data
Pengolahan Data
Analisis Statistik
Analisis Variogram
Penaksiran Kadar Ni
Kesimpulan
Tidak
4 BAB II
TINJAUAN UMUM
2.1. Lokasi dan Kesampaian Daerah
Lokasi kegiatan eksplorasi PT. Weda Bay Nickel North Province secara administrasi terletak di Pulau Halmahera, Kabupaten Halmahera Timur, Propinsi Maluku Utara. Pada bagian Utara berbatasan dengan Kecamatan Wasilei Selatan, bagian Timur Berbatasan dengan Kecamatan Weda Utara, bagian Barat berbatasan dengan Taman Nasional Aketajawe. Secara geografis terletak pada garis lintang 0°47’30” - 0°50’00” dan garis bujur 128°2’0” - 128°3’0”.
North Province terletak di sebelah Utara Kabupaten Halmahera Timur. Untuk mencapai lokasi tersebut, menggunakan longboat ± 45 menit dari Pulau Ternate menuju ibukota Propinsi Maluku Utara di Sofifi kemudian dilanjutkan dengan perjalanan darat ± 4 jam. Peta lokasi dapat dilihat pada Gambar 2.1.
2.2. Iklim dan Curah Hujan
Pulau Halmahera memiliki iklim tropis dengan temperatur berkisar 27o-30o C dengan suhu rata-rata perbulannya adalah 27,6o C. Curah hujan tertinggi terjadi pada bulan Maret dengan rata-rata 279,5 mm dan curah hujan terendah terjadi pada bulan Juli dengan rata-rata 88,25 mm. Sedangkan hari hujan tertinggi terjadi pada bulan Februari dengan rata-rata 15,5 hari/bulan dan hari hujan terendah terjadi pada bulan Juli dengan rata-rata 9,25 hari/bulan. Data curah hujan dapat dilihat pada Tabel 2.1.
5
Sumber : http://www.wedabaynickel.com/ind/lokasi.
Gambar 2.1 Peta Lokasi
6 Tabel 2.1
Data Curah Hujan Tahun 2006 - 2009
Keterangan :
CH = Curah hujan (mm) HH = Hari hujan (hari)
Gambar 2.2
Grafik Curah Hujan Rata-Rata Bulanan, Tahun 2006 – 2009
0 50 100 150 200 250 300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Rata-rata Curah Hujan
Bulan Bulan
2006 2007 2008 2009 Rata-rata
CH HH CH HH CH HH CH HH CH HH
mm Hari mm Hari mm Hari mm Hari mm Hari Januari 195 15 224 16 192 8 90 15 175.5 13.5 Februari 312 13 195 15 432 16 119 18 264.5 15.5 Maret 192 16 140 14 420 10 366 21 279.5 15.25
April 225 15 176 16 345 15 113 12 214.75 14.5 Mei 150 15 231 11 253 11 277 24 227.75 15.25
Juni 65 5 360 15 135 5 192 22 188 11.75
Juli 77 11 91 7 80 8 105 11 88.25 9.25
Agustus 150 15 220 11 40 2 188 17 149.5 11.25 September 120 15 84 7 288 12 14 5 126.5 9.75
Oktober 156 13 368 16 78 6 167 17 192.25 13 November 256 8 338 13 207 9 273 18 268.5 12 Desember 182 14 102 6 138 6 140 20 140.5 11.5
7 Gambar 2.3
Grafik Hari Hujan Rata-Rata Bulanan, Tahun 2006 – 2009
2.3. Keadaan Geologi Regional Halmahera
Pulau Halmahera didominasi oleh batuan vulkanik dimana berjalannya waktu menjadi lingkungan batuan tertua, dibagian Selatan tersingkap di Pulau Bacan juga Pulau Obi dan sekitarnya yaitu batuan metamorf skis kristalin berumur jura.
Wilayah ini merupakan busur kepulauan sejak akhir paleogen, dimana batuan vulkanik berumur akhir dengan batuan kalastik sedimen karbonat yang diperkirakan merupakan aktivitas vulkanik pada lingkungan laut (Pushehsrosvky, 1973).
Mandala tektonik Halmahera Timur (Gag, Gebe, Weda, dan Waigeo) dicirikan dengan batuan ultra basa, sedangkan Halmahera Barat (Morotai, Bacan dan Obi) oleh batuan gunung api. Zona perbatasan antara kedua mandala tersebut terisi oleh batuan formasi weda yang sangat terlipat dan tersesarkan, disebut garis meridian. Struktur lipatan berupa sinklin dan antiklin terlihat jelas pada formasi weda berumur miosen tengah-pliosen awal. Sumbu lipatan berarah Utara-Selatan, Timur Laut-Barat Daya dan Barat Laut-Tenggara. Struktur sesar terdiri dari sesar normal dan sesar naik, umumnya berarah Utara-Selatan dan Barat Laut-Tenggara.
(Silitonga, 1985).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Rata-rata Hari Hujan
Bulan
8
Kegiatan tektonik kemungkinan dimulai pada kapur dan awal tersier, dicirikan oleh adanya komponen batu lempung berumur kapur dan batuan ultra basa di dalam konglomerat yang membentuk formasi dorosagu. (Silitonga, 1985).
Akibat dari perkembangan tektonik tersebut, maka Maluku Utara dan (Pulau Halmahera dan pulau-pulau sekitarnya) dikelompokkan menjadi tiga wilayah tektonik (R. Sukamto dkk, 1980 ; R. Sokamto dan Suhanda, 1977). Masing- masing wilayah ini berbeda dari segi fisiografi, kelompok batuan yang membentuknya, stratigrafi struktur dan perkembangan tektonik. Tiga wilayah tektonik tersebut antara lain sebagai berikut :
1. Mandala Geologi Halmahera Timur-Waigeo.
Wilayahnya meliputi : lengan Timur Laut dan Tenggara Pulau Halmahera.
Ciri-ciri mandala ini adalah adanya batuan ofiolit yang telah mengalami imbrikasi dengan sedimen laut dalam berumur jura dan kapur (pra-tersier).
Batuan kompleks ofiolit terdiri dari peridotit, gabro, diabas dan basal. Peridotit umumnya telah mengalami serpentinisasi sedang seluruh kelompok telah mengalami gesekan (sheared) dan breksiasi. Sedimen laut dalam yang terletak di lengan Timur Halmahera terdiri dari persilangan batu lanau dan serpih dengan interklasi (penyisipan) batu rijang radiolarit, gamping, dan batu pasir gampingan. Batuan ofiolit dan sediment laut dalam ini ditutupi oleh batuan sedimen kalstik dan karbonat berumur tersier yang juga telah mengalami imbrikasi dengan batuan ofiolit. Struktur batuan di wilayah ini menunjukkan pengaruh tektonik kopresional.
2. Mandala Geologi Halmahera Barat-Obi.
Wilayahnya meliputi : Pulau Morotai dibagian Utara, dan Selatan Pulau Halmahera dan deretan pulau-pulau gunung api di bagian Barat seperti Pulau Bacan sampai Pulau Obi di bagian Selatan. Dicirikan oleh perkembangan ekstensif batuan gunung api karena sejak tersier awal merupakan busur gunung api. Batuan gunung ini berumur oligosen-miosen tersebar luas di wilayah ini, berlangsung pada lingkungan laut yang secara bertahap melalui proses pengangkatan beralih ke lingkungan terestial. Batuan gunung api ini umumnya telah mengalami propilitisasi dan hancur, mengandung urat-urat kuarsa kecil
9
(veinlets) silica dan karbonat, antara lain terdiri dari batu pasir, batu lempung, napal dan batu gamping.
3. Mandala Geologi Talaud-Tidore.
Wilayah bagian Barat ini sebagian besar terdiri dari pegunungan bawah laut seperti kepulauan Talaud di Sulawesi Utara dan Pulau-Pulau Tifure di Maluku Utara, dicirikan oleh batuan ofiolit berumur paleogen yang berasosiasi dengan melange dan ditutupi oleh pelapisan tebal sedimen klastik tufaan dan karbonat berumur miosen tengah-pliosen. Batuan di wilayah ini telah mengalami tektonik kompresional.
2.4. Keadaan Geologi 2.4.1. Morfologi
Lokasi eksplorasi North Province PT. Weda Bay Nickel merupakan daerah dengan ketinggian antara 400 - 500 meter dari permukaan air laut dan sebagian besar merupakan daerah perbukitan sehingga hanya sebagian kecil yang lerengnya datar. Lapisan tanah penutup terdiri dari tanah humus. Vegetasi yang tumbuh berupa pepohonan keras dan semak-semak yang berupa hutan tropis.
2.4.2. Litologi
Endapan di daerah penelitian terdiri dari dominan dunit dan subordinate harzburgite berdasarkan pengamatan dari rock float yang terdapat di permukaan.
Kebanyakan dari rock fload yang terdapat di permukaan mempunyai kekuatan sedang sampai kuat dan derajat serpentinisasi berkisar antara rendah sampai normal. Adapun silika dan pisolitic iron yang terjadi dalam jumlah yang signifikan pada permukaan endapan dan penumpukan dari garnierit yang muncul ke permukaan bumi berada di bagian tengah dari endapan. Pada bagian Timur dari endapan terdapat quaternary debris sebagai hasil dari eluvial creep yang memungkinkan di bagian atas dari hanging wall terjadi formasi batuan ultramafik.
Batas laterit ke Barat dan Barat Daya dari endapan yang berbentuk kerucut yang diakibatkan oleh sungai yang memotong region gabbroic dan basaltic composition. Batas paling Utara dan Timur Laut juga ditetapkan sebagai region of mafic composition (basalt). Pada batas bagian Tenggara ke daerah prospek berikutnya terdiri dari sederetan bukit-bukit kecil di dataran eluvial terrain.
10 2.4.3. Struktur Geologi
Dari hasil dari anomali pada saat erosi dan kerusakan karena iklim diketahui bahwa geomorfologi dari endapan yang muncul merupakan ciri khas dari fish- bone. Ciri fish-bone ini paling sering terlihat pada bagian Utara dari endapan dan merupakan konsekuensi dari pemotongan permukaan endapan pada arah Utara- Selatan oleh tren struktur normal slip dengan jarak berkisar antara 200-400 m.
Hubungan antara penemuan litologi striking dan sistem pemotongan tidak terlihat.
Fish-bone mempunyai peranan penting pada distribusi mineralisali karena sering mempengaruhi kontinuitas dari limonit dan saprolit. Anomali yang sering terjadi pada beberapa lokasi menjelaskan remobilitas yang kuat dari limonit dan mempengaruhi kualitas mereka dalam referensi golongan Ni. Limonit yang berada di bagian atas dari punggung bukit memiliki ketebalan yang terbatas. Pada beberapa kompartemen patahan terdapat profil limonit yang tebal dan dicirikan oleh high grade limonit.
11 BAB III DASAR TEORI
3.1. Genesa Nikel
Nikel terbentuk akibat proses pelapukan kimiawi yang bekerja pada batuan ultra basah seperti peridotit yaitu batuan yang terdiri dari mineral-mineral utama seperti olivine dan piroksin yang mengandung unsur-unsur nikel dalam presentase kecil. Menurut Belt Joseph R., Kandungan Ni dan unsur-unsur lain yang terdapat dalam batuan seperti besi oksida, magnesium, silica dan aluminium dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1
Batuan Asal Bijih Nikel
Sumber : Pontolondo, T.Excelsior. (2005).
Secara mineralogi nikel laterit dapat dibagi dalam tiga kategori : a. Hydrous silicate deposits.
Profil dari type ini secara vertikal dari bawah ke atas : Ore horizon pada lapisan saprolite (Mg-Ni silicate), kadar nikel antara 1,8%-2,5%. Pada zona ini berkembang box-works, vening, relic structure, fracture dan grain boundaries dan dapat terbentuk mineral yang kaya akan nikel, garnierite (maksimum Ni 40%). Ni terlarut (leached) dari face limonite (Fe-Oxyhydroxide) dan terendapkan bersama mineral silica hydrous atau mensubstitusi unsur Mg pada serpentite yang teralterasi (Pelletier, 1996). Meskipun nikel laterit adalah produk pelapukan, tapi dapat dikatakan juga bahwa proses meningkatkan supergene sangat penting dalam pembentukan formasi dan nilai ekonomis dari endapan hydrous silicate ini.
Batuan Nilel (%)
Besi Oksida + Magnesium(%)
Silika + Aluminium (%)
Peridotit 0,2 43,3 45,9
Gabro 0,016 16,6 66,1
Diorit 0,003 11,2 73,4
Granit 0,0002 4,4 78,7
12
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.1
Lapisan Hydrous Silicate Deposits b. Clay silicate deposits.
Pada jenis endapan ini, Si hanya terlarut melalui air tanah, sisanya akan bergabung dengan Fe, Ni dan Al membentuk mineral lempung seperti Ni-rich Nontronite pada bagian tengah profil saprolite. Ni-rich serpentine juga dapat digantikan oleh smectite atau kuarsa jika profil deposit ini tetap kontak dalam waktu yang cukup lama dengan air tanah. Kadar nikel pada endapan ini lebih rendah dari endapan Hydrosilicate yakni sekitar 12% (Brandet al, 1998).
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.2
Lapisan Clay Silicate Deposits c. Oxide deposits.
Berdasarkan profil yang ditampilkan, bagian bawah profil menunjukan protolith dari jenis harzburgitic peridotite (sebagian besar terdiri dari mineral jenis
13
olivine, serpentine dan piroksin). Endapan ini sangat rentan terhadap pelapukan terutama di daerah tropis. Di atasnya terbentuk saprolite dan mendekati permukaan terbentuk limonite dan ferricrete. Kandungan nikel pada tipe Oxide deposit ini berasosiasi dengan goethite (FeOOH) dan Mn-Oxide.
Sumber : A. Haris (2005)
Gambar 3.3 Lapisan Oxide Deposits 3.1.1. Keadaan Endapan Bijih Nikel
Pada umumnya lapisan yang kaya akan mineral Ni terletak pada bagian bawah daerah pelapukan di atas batuan dasar (Bed Rock), di atas lapisan bijih nikel terdapat lapisan yang ditumbuhi pepohonan, menandai bahwa lapisan tersebut subur.
Endapan bijih nikel memiliki empat zona gradasi yaitu sebagai berikut : - Lapisan tanah penutup.
Lapisan ini merupakan lapisan teratas. Lapisan ini terdapat kadar besi yang tinggi dan berwarna coklat tua kehitam-hitaman. Kondisi tanah gembur dan ditumbuhi tanaman. Ketebalannya sekitar 0,3-6 m. Lapisan ini tidak memiliki arti ekonomis sehingga tidak diambil melainkan di tempatkan pada tempat pembuangan (disposal).
- Lapisan limonite.
Merupakan hasil pelapukan lanjutan dari batuan ultra basa. Lapisan ini mempunya kadar besi yang tinggi dan kadar nikel relatif rendah, berwarna
14
kecoklatan dan lengket. Kadang-kadang terdapat bebatuan. Ketebalannya sekitar 8-15 m.
- Lapisan saprolite.
Merupakan lapisan pengayaan unsur Ni. Lapisan ini mempunyai kadar besi relatif rendah sedangkan kadar nikel relatif tinggi. Berwana coklat kemerah- merahan, berbatu-batu dan kadang rapuh bila digali. Ketebalannya sekitar 5-18 meter.
- Lapisan bed rock
Merupakan lapisan terbawah. Lapisan ini kadar besi dan nikel rendah, berwarna kuning pucat dan sangat berbatu-batu terdiri dari mineral masif.
3.2. Klasifikasi Sumberdaya dan Cadangan 3.2.1. Klasifikasi Sumberdaya
Adapun klasifikasi sumberdaya antara lain (Amandemen 1 – SNI 13 – 4726 - 1998) :
1. Sumberdaya Mineral Hipotetik (Hypothetical Mineral Resource) adalah sumberdaya mineral yang kualitas dan kuantitasnya diperoleh berdasarkan perkiraan pada tahap Survey Tinjau.
2. Sumberdaya Mineral Tereka (Inferred Mineral Resource) adalah sumberdaya mineral yang kualitas dan kuantitasnya diperoleh berdasarkan hasil tahap Prospeksi.
3. Sumberdaya Mineral terunjuk (Indicated Mineral Resource) adalah sumberdaya mineral yang kualitas dan kuantitasnya diperoleh berdasarkan hasil tahap Eksplorasi Umum.
4. Sumberdaya Mineral terukur (Measured Mineral Resource) adalah sumberdaya mineral yang kualitas dan kuantitasnya diperoleh berdasarkan hasil tahap Eksplorasi Rinci.
3.2.2. Klasifikasi Cadangan
Adapun klasifikasi cadangan antara lain (Amandemen 1 – SNI 13 – 4726 - 1998) :
1. Cadangan Terkira (Probable Reserve) adalah sumberdaya mineral tertunjuk dan sebagian sumberdaya mineral terukur yang tingkat keyakinan geologinya
15
masih lebih rendah, yang berdasarkan studi kelayakan tambang semua faktor yang terkait telah terpenuhi, sehingga penambangan dapat dilakukan secara ekonomis.
2. Cadangan Terbukti (Proved Reserve) adalah sumberdaya mineral terukur yang berdasarkan studi kelayakan tambang semua faktor yang terkait telah terpenuhi, sehingga penambangan dapat dilakukan secara ekonomis.
Sumber : Amandemen 1 – SNI 13 – 4726 -1998
Gambar 3.4
Kriteria dan Klasifikasi Sumberdaya Mineral dan Cadangan 3.3. Perhitungan Sumberdaya
3.3.1. Pentingnya Perhitungan Sumberdaya
Perhitungan sumberdaya bermanfaat untuk hal-hal sebagai berikut (A. Haris, 2005) :
- Memberikan besaran kuantitas (tonase) dan kualitas terhadap suatu endapan bahan galian.
- Memberikan perkiraan bentuk 3D dari endapan bahan galian serta distribusi ruang (spatial) dari nilainya. Hal ini penting untuk menentukan urutan atau tahapan penambangan, yang pada gilirannya akan mempengaruhi pemilihan peralatan dan NPV (net present value).
- Jumlah sumberdaya menentukan umur tambang. Hal ini penting dalam perancangan pabrik pengolahan dan kebutuhan infrastruktur lainnya.
16
- Batas-batas kegiatan penambangan (pit limit) dibuat berdasarkan besaran sumberdaya. Faktor ini harus diperhatikan dalam menentukan lokasi pembuangan tanah penutup, pabrik pengolahan, bengkel, dan fasilitas lainnya.
3.3.2. Persyaratan Perhitungan Sumberdaya
Dalam melakukan perhitungan sumberdaya harus memperhatikan persyaratan tertentu, antara lain (A. Haris, 2005) :
- Suatu taksiran sumberdaya harus mencerminkan secara tepat kondisi geologi dan karakter atau sifat dari endapan bahan galian.
- Harus sesuai dengan tujuan evaluasi. Suatu model sumberdaya yang akan digunakan untuk perancangan tambang harus konsisten dengan metode penambangan dan teknik perencanaan tambang yang akan diterapkan.
- Taksiran yang baik harus didasarkan pada data aktual yang diolah secara objektif. Keputusan dipakai tidaknya suatu data dalam penaksiran harus diambil dengan pedoman yang jelas dan konsisten. Tidak boleh ada pembobotan data yang berbeda dan harus dilakukan dengan dasar yang kuat.
- Metode perhitungan yang digunakan harus memberikan hasil yang dapat diuji ulang atau diverifikasi. Tahap pertama setelah perhitungan sumberdaya selesai, adalah memeriksa atau mengecek taksiran kualitas blok (unit penambangan terkecil). Hal ini dilakukan dengan menggunakan data pemboran yang ada di sekitarnya. Setelah penambangan dimulai, taksiran kadar dari model sumberdaya harus dicek ulang dengan kualitas dan tonase hasil penambangan yang sesungguhnya.
3.4. Analisis Statistik 3.4.1. Statistika Klasik
- Mean adalah nilai rata-rata dari beberapa sampel, dirumuskan sebagai berikut:
……….……….…….3.1
- Median adalah nilai tengah dari suatu data yang telah diurutkan.
- Modus adalah nilai yang sering muncul.
n x
n
i i 1
17
- Variansi adalah range atau batas atas dari distribusi kadar, dirumuskan sebagai berikut :
……….……..3.2
- Standar deviasi (SD) atau simpangan baku, dirumuskan sebagai berikut :
……….…..3.3
- Koeffisien variasi, dirumuskan sebagai berikut :
…..………….……….………...3.4
3.4.2. Basis Data Assay
Basis data Assay merupakan informasi kadar contoh dari hasil kegiatan eksplorasi. Basis data berisikan koordinat X, Y, elevasi, nama titik bor, kadar nikel setiap interval. Perhitungan statistik assay dilakukan untuk peubah kadar bijih nikel menggunakan program GS+.
Histogram hasil perhitungan statistik diperlukan untuk distribusi dan kesimetrisan data, sehingga dapat digunakan untuk menafsirkan karakter seluruh data secara umum.
3.4.3. Basis Data Komposit
Pembuatan basis data komposit bertujuan untuk menyamakan selang (interval) data sehingga mempunyai volume yang sama. Komposit ini merupakan rata-rata tertimbang data pada selang tertentu.
3.4.4. Kurva Skewness
Ukuran kemiringan kurva dinyatakan sebagai ukuran simetris atau tidaknya suatu kurva histogram, dinyatakan sebagai berikut (A. Haris, 2005) :
………..………....3.5
Kurva histogram dikatakan positif skewness jika median < µ dan negativ skewness jika median > µ, dapat digambarkan sebagai berikut :
s2
SD
1 ) (
1
2
2
n x x s
n
i i
CV SD
3 1
3
1
n
i
xi
n
18
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.5
Kurva Skewness Suatu Populasi 3.5. Analisis Variogram
Secara umum variogram didefinisikan sebagai alat geostatistika yang digunakan untuk mengkuantifikasikan tingkat kemiripan antara dua nilai (misalnya kadar bijih) yang terpisah oleh jarak tertentu (h) dalam suatu cebakan urat bijih.
3.5.1. Variogram Eksperimental
Dapat dirumuskan sebagai berikut (David, 1977) :
……….…………...3.6
Keterangan : γ(h) = Nilai variogram pada jarak h n(h) = Jumlah pasangan data pada jarak h Z(xi) = Nilai kadar pada lokasi xi
Z(xi+h)= Nilai kadar pada lokasi (xi+h) Adapun dasar perhitugan variogram eksperimental adalah : 1. Menentukan pasangan data pada jarak tertentu sejauh h.
2. Menghitung perbedaan nilai antara pasangan data (n).
3. Mengkuadratkan.
4. Menjumlahkan seluruh jumlah kuadrat tersebut.
5. Membagi dengan dua kali jumlah pasangan data.
3.5.2. Variogram Teoritis
Experimental variogram khususnya sangat berguna untuk menganalisis stuktur suatu endapan bahan galian dan tidak dapat langsung digunakan dalam perhitungan cadangan. Untuk itu perlu adanya model variogram teoritis untuk difitkan dengan eksperimental variogram. Model teoritis ini diekspresikan dengan
) 2 (
1
) ( ) ) (
( 2 ) 1 (
h N
i
i
i
Z x h
x h Z
h n
19
suatu model matematis. Pemilihan metode ini dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain sebagai berikut (Totok Darijanto, 1992) :
- Perilaku variogram dekat titik awal, perilaku ini biasanya mudah dikenali. Ada tidaknya nugget variance dapat diperoleh dengan ekstrapolasi γ(h) memotong sumbu tegak (untuk h = 0).
- Kehadiran sill, pada awalnya varian statistik dari data dapat dianggap sebagai harga sill.
- Kehadiran anisotropi, struktur bersarang dan lain-lain.
Berdasarkan hadir tidaknya sill dan range, maka model semi variogram dikelompokan menjadi model dengan sill dan model tanpa sill.
3.5.2.1. Model dengan Sill Model dengan sill meliputi : a. Berperilaku linier dekat titik awal
Model sferis (model matheron) dirumuskan sebagai berikut :
γ(h) = C0 + C [3/2 h/a - 1/2 (h/a)3] h < a ………..…..3.7
γ(h) = C0 + C h > a ………3.8
γ(h) = 0 h = 0 ………3.9
dimana : a = range of influence (daerah pengaruh) C0 = nugget variance
C0+C = sill = s2 = varians populasi
Garis tangensial variogram ini memotong sill di 2a/3.
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.6 Model Variogram Sferis
20 b. Berperilaku linier dekat titik awal.
Model eksponensial (model formery) dirumuskan sebagai berikut :
……….3.10 a = range, merupakan absis dari titik potong antara garis tangensial variogram
dengan sill (C).
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.7
Model Variogram Eksponensial c. Berperilaku parabolik di dekat titik awal.
Model Gaussian dirumuskan sebagai berikut :
……….………3.11 Kemiringan tangensial pada titik awal adalah horizontal.
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.8
Model Semivariogram Gaussian
a
e
hC
h ) 1
/(
/ 2
1 )
( h C e
h a21 3.5.2.2. Model tanpa sill
Model tanpa sill ini meliputi : a. Model linier :
………..…...……….3.11 Dimana : p adalah konstanta yang ditetapkan dan 0<λ<2 jika λ=2, maka akan
menjadi model parabola.
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.9
Model Semivariogram Linier b. Model logaritmik :
……….…...………….3.13 dimana : B = Co + 3α (3/2 – log1)………...……….……...3.14
α = konstanta yang ditetapkan.
1 = panjang ekivalen conto.
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.10
Model Semivariogram Logaritmik
h p h) (
B
h
h ) 3 log
(
22
Model matematis yang banyak digunakan dan umumnya terjadi pada endapan mineral adalah model sferies (Davit,1977 dan Barnes,1979). Bentuk matematisnya berbentuk polinomial sederhana, dimana variogram akan mencapai suatu nilai yang tetap (finite) untuk jarak yang tidak terbatas. Nilai finite ini dinamakan sill.
3.5.3. Isotropi
Jika variogram-variogram pada berbagai arah sama, maka dapat diartikan bahwa γ(h) merupakan suatu fungsi dari harga absolut vektor h (Totok Darijanto, 1992).
………....3.15 Jika h1,h2 dan h3 adalah komponen-komponen vektor.
3.5.4. Anisotropi
Mengingat h (jarak) adalah suatu vektor, maka suatu variogram harus ditentukan untuk berbagai arah. Suatu penyelidikan perubahan γ(h) sesuai dengan arah orientasinya memungkinkan munculnya anisotropi.
3.5.4.1. Anisotropi Geometri
Jika pada beberapa γ(h) dengan arah yang berbeda tetap memiliki harga sill (C) dan nugget variance yang sama, sedangkan kenaikan variogram-variogram yang dinyatakan dengan harga range (a) berbeda, maka akan terlihat apa yang disebut dengan anisotropi geometri.
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.11 Anisotropi Geometri
2 3 2 2 2
1
h h
h
h
23 Keterangan :
aUS : range pada arah Utara – Selatan.
aTL : range pada arah Timurlaut – Barat Daya.
aBT : range pada arah Timur – Barat.
aTC : range pada arah Barat Laut – Tenggara.
Umumnya semua besaran range (a) akan tersebar menuruti bentangan elipsoidal. Kondisi seperti ini sering dijumpai pada endapan placer.
Sumber : Totok Darijanto, 1992
Gambar 3.12 Elipsoidal 3.5.4.2. Anisotropi Zonal
Dalam beberapa hal mungkin dijumpai bahwa variogram pada arah tertentu sangat berbeda sekali misalkan pada endapan bahan galian yang mempunyai struktur perlapisan, dimana variansi kadar pada arah tegak lurus terhadap bidang perlapisan sangat besar dibandingkan variansi pada bidang perlapisan.
Pada kasus ini model variogramnya benar-benar anisotropi sempurna dan dapat diuraikan sebagai berikut (Totok Darijanto, 1992) :
- Komponen isotrop :
……….……….3.16 - Suatu komponen anisotropi murni yang diperoleh dari variogram arah tegak
lurus bidang perlapisan :
……….……3.17
2 3 2 2 2 1
1
h h h
3 2 h
24 Sehingga diperoleh :
……….…3.18
3.6. Metode Klasik Perhitungan Sumberdaya 3.6.1. Metode Penampang (cross-section)
Metode ini masih sering dilakukan pada tahap-tahap paling awal dari perhitungan. Hasil perhitungan secara manual ini dapat dipakai sebagai alat pertimbangan untuk mengecek hasil perhitungan yang lebih canggih menggunakan komputer. Hasil perhitungan secara manual ini tidak dapat digunakan secara langsung dalam perencanaan tambang menggunakan komputer.
- Rumus luas rata-rata (mean area), rumus luas rata-rata dipakai untuk endapan yang mempunyai penampang uniform, dirumuskan sebagai berikut :
………..………….………..3.19
Keterangan : S1,S2 = luas penampang endapan L = jarak antar penampang V = volume cadangan
Sedangkan untuk menghitung tonase digunakan rumus :
T = V x BJ ……….………3.20 keterangan : T = tonase (ton)
V = volume (m3) BJ = berat jenis (ton/m3)
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.13
Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Mean Area untuk Metode Penampang
2
2
1
S
L S V
3 2 2 3 2 2 2 1 1 3 2
1
, , )
( h h h h h h h
25
- Rumus prismoidal, dirumuskan sebagai berikut :
………..…………3.21 keterangan : S1,S2 = luas penampang ujung
M = luas penampang tengah L = jarak antara S1 dan S2
V = volume cadangan
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.14
Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Prismoidal untuk Metode Penampang
- Rumus kerucut terpancung, dirumuskan sebagai berikut :
………..………..3.22
Keterangan : S1 = luas penampang atas S2 = luas penampang bawah L = jarak antara S1 dan S2
V = volume cadangan
4
26
1
S L M S
V
2 1 2
3 S
1S S S
V L
26
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.15
Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Kerucut Terpancung untuk Metode Penampang
- Rumus obelisk, rumus ini merupakan suatu modifikasi dari rumus prismoida dengan substitusi, dirumuskan sebagai berikut :
…...…………...……..….3.23
Rumus obelisk dipakai untuk endapan yang membaji.
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.16
Sketsa Perhitungan Volume Endapan dengan Rumus Obelisk untuk Metode Penampang
2 2
2 1 2
1 a b b
M a
24 3
4 4 6
6 4
1 2 2 1 2 1
2 2 1 2 1 1
2 1
b a b S a
L S V
b S b a S a
V L
S M L S
V
27 3.6.2. Metode Poligon (Area of Influence)
Metode polygon merupakan metode yang konvensional. Metode ini umumnya diterapkan pada endapan-endapan yang relatif homogen dan mempunyai geometri yang sederhana.
Kadar dalam suatu luasan di dalam polygon ditaksir dengan nilai contoh yang berada di tengah-tengah poligon sehingga metode ini sering disebut metode poligon daerah pengaruh (area of influence). Daerah pengaruh dibuat dengan membagi dua jarak antara dua titik conto dengan satu garis sumbu (lihat gambar).
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.17
Metode Poligon (Area of Influence)
Andaikan ketebalan pada titik 1 adalah t1 dengan kadar rata-rata k1, maka volume-assay-produk (V%) = S1 x t1 x k1 (volume pengaruh). Bila berat jenis dari bijih = ρ, maka tonnage bijih = S1 x t1 x k1 x ρ ton. Untuk data-data yang sedikit metode ini mempunyai kelemahan, antara lain :
- Belum memperhitungkan tata letak (ruang) nilai data di sekitar poligon.
- Tidak ada batasan yang pasti sejauh mana nilai conto mempengaruhi distribusi ruang.
3.6.3. Metode Kontur (Isoline)
Metode kontur yaitu metode yang menghubungkan titik-titik yang mempunyai nilai sama. Metode ini digunakan untuk endapan yang mempunyai kadar dan ketebalan yang berubah-ubah, terutama untuk endapan yang mempunyai tebal dan kadar yang memusat. Metode ini tidak cocok untuk endapan
28
yang kompleks dan terputus-putus. Rumus yang digunakan untuk perhitungan umumnya memakai rumus metode penampang.
3.7. Metode Perhitungan Sumberdaya dengan Model Blok (grid)
Aspek yang paling penting dalam perhitungan cadangan adalah metode penaksiran, terdapat bermacam-macam metode penaksiran yang biasa dilakukan yaitu metode klasik yang terdiri dari NNP (Neighborhood Nearest Point) dan IDW (Inverse Distance Weighting) serta metode non klasik yaitu penaksiran dengan menggunakan kriging. Metode kriging adalah yang paling baik dalam hal ketepatan penaksirannya (interpolasi), metode ini sudah memasukkan aspek spasial (posisi) dari titik referensi yang akan digunakan untuk menaksir suatu titik tertentu. Salah satu keunggulan metode kriging adalah adanya proses screening, yaitu conto yang letaknya dekat blok cenderung akan menyaring atau mengurangi pengaruh conto yang letaknya lebih jauh di belakang conto pertama. Kelebihan ini tidak mungkin ditemukan pada metode klasik yang selama ini digunakan.
3.7.1. Metode NNP (Neighborhood Nearest Point)
NNP yaitu metode yang menghitung nilai di suatu blok didasari oleh nilai titik yang paling dekat dengan blok tersebut.
Dalam kerangka model blok, dikenal jenis penaksiran poligon dengan jarak titik terdekat (rule of nearest point), yaitu nilai hasil penaksiran hanya dipengaruhi oleh nilai conto yang terdekat (lihat Gambar 3.20), atau dengan kata lain titik atau blok terdekat memberikan nilai pembobotan satu titik yang ditaksir, sedangkan titik atau blok yang lebih jauh memberikan nilai pembobotan nol (tidak mempunyai pengaruh).
3.7.2. Metode IDW (Invers Distance Weighting)
Metode ini merupakan satu cara penaksiran yang telah memperhitungkan adanya hubungan letak ruang (jarak), merupakan kombinasi linier atau harga rata- rata tertimbang (weigthing average) dari titik-titik data yang ada di sekitarnya.
29
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.18
Metode Blok Poligon (Area of Influence)
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.19
Metode NNP Pada Model Blok
Suatu cara penaksiran dimana harga rata-rata suatu blok merupakan kombinasi linier atau harga rata-rata berbobot (weigthing average) dari data lubang bor disekitar blok tersebut. Data di dekat blok memperoleh bobot lebih besar, sedangkan data yang jauh dari blok bobotnya lebih kecil. Bobot ini berbanding terbalik dengan jarak data dari blok yang ditaksir.
30
Untuk mendapatkan efek penghalusan (pemerataan) data dilakukan faktor pangkat. Pilihan dari pangkat yang digunakan (ID1, ID2, ID3, …) berpengaruh terhadap hasil taksiran. Semakin tinggi pangkat yang digunakan, hasilnya akan semakin mendekati metode poligon conto terdekat. Sifat atau perilaku anisotropik dari cebakan mineral dapat diperhitungkan (space warping).
Jika “d” adalah jarak titik yang ditaksir dengan titik data (z), maka faktor pembobotan (w) adalah :
Tabel 3.2
Rumus Faktor Pembobotan
Untuk ID pangkat satu Untuk ID pangkat dua Untuk ID pangkat n
j
i j
j j
d w d
1
1 1
j
i j
j j
d w d
1 2 2
1 1
j
i n
j n j j
d w d
1
1 1
Maka, hasil taksiran (Z*) adalah :
……….………..…3.24
Metoda seperjarak ini mempunyai batasan. Metode ini hanya memperhatikan jarak saja dan belum memperhatikan efek pengelompokan data, sehingga data dengan jarak yang sama namun mempunyai pola sebaran yang berbeda masih akan memberikan korelasi ruang antara titik data yang lain.
3.7.3. Ordinari Kriging (OK)
Salah satu contoh kriging linier adalah ordinary kriging, sedangkan salah satu contoh kriging non linier adalah kriging indikator (indicator kriging). Dalam tulisan ini hanya membahas kriging linier yaitu ordinary kriging (OK).
n
i
i i
Z w Z
1
*
31
Sumber : A. Haris, 2005
Gambar 3.20
Contoh Dimensi Hasil Penaksiran dengan Model Blok
OK merupakan metode yang praktis dan sederhana dalam konsep model stasionaritas untuk menaksir kadar menggunakan data disekeliling blok. Adapun metode OK menggunakan parameter estimasi yang sama dalam kadar, yaitu variogram komposit, arah dan jarak pencarian conto, serta jumlah contoh maksimum dan minimum. OK merupakan suatu metode estimasi yang memberikan “Best Linear Unbiased Estimator” (BLUE) dari pengkajian karakteristik yang tidak diketahui. Pada proses estimasi kriging, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :
1. Mencari nilai estimasi variable blok dengan persamaan
………...…………...….…3.25
2. Bobot wi dipecahkan dengan persamaan
………..3.26
Keterangan :
Z* = Nilai taksiran kadar atau ketebalan blok
n
i
i
v v v V
w
1
) , ( )
, ( .
n
i
w
i 11
n
i i i
Z w Z
1
*
32
γ(v,v) = Menyatakan nilai rata-rata γ(h) jika salah satu ujung vektor h menunjukan domain v(h) sedangkan ujung vektor lain menunjukan domain v(x) juga.
γ(v,V) = Menyatakan nilai rata-rata γ(h) jika salah satu ujung vektor h menunjukan domain V(x) atau blok pada ujung lainnya menunjukkan domain v(x) atau titik.
wi = Nilai pembobotan titik i.
Zi = Nilai kadar atau ketebalan conto yang dibobot.
µ = Pengalian Lagrange
3. Varian kriging dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :
……….……3.27
Pada estimasi kriging yang menyulitkan adalah mencari nilai λ1 dan µ1 untuk mempermudah, dalam sistem kriging menggunakan persamaan matriks, yaitu:
[A] . [X] = [B] sehingga [X] = [A]-1 . [B] ………3.28 Keterangan :
[A] = Matrik kolom yang menyatakan kovariansi antar conto satu dengan yang lain.
[X] = Matrik kolom pembobotan persamaan.
[B] = Matrik kolom yang menyatakan kovariansi antar conto dengan blok yang ditaksir.
Sehingga varian kriging di dapat persamaan sebagai berikut :
………...………3.29 Secara umum prosedur estimasi OK adalah sebagai berikut :
a. Hitung variansi conto atau blok
b. Untuk setiap titik atau blok lakukan langkah-langkah sebagai berikut : - Cari contoh-contoh atau lubang bor terdekat.
- Hitung kovariansi antar contoh.
- Hitung kovariansi contoh dengan blok.
c. Pecahkan persamaan linier untuk memperoleh bobot.
d. Hitung taksiran kadar untuk titik atau blok.
e. Hitung variansi kriging.
n
i
K
w v V V V
1 1
2
. ( , ) ( , )
] [ ] [ ) ,
(
12
V V w M
K
33
Estimasi kadar secara geostatistik dengan metode OK telah membuktikan hasil estimasi sumberdaya yang akurat bila dilakukan pada nilai koefisien variansi mendekati satu seperti pada cebakan tipe sedimenter dan porfiri. Dalam cebakan bijih sering terdapat nilai-nilai kadar yang tinggi sehingga pekerjaan variogram tidak memberikan hasil yang memuaskan (pure nugget effect). Penyelesaian yang dapat dilakukan adalah dengan menghilangkan kadar-kadar tinggi tersebut didasarkan pada hasil produksi tambang percobaan (bilk sampling) atau dengan interpretasi geologi metode manipulasi, ini dapat menyebabkan under estimation pada jumlah logam mulia yang dihasilkan.
34 BAB IV
PENGOLAHAN DATA
Data yang digunakan pada penulisan ini adalah data sekunder yang diambil dari laporan terdahulu dan penulis hanya melakukan validasi ulang terhadap data yang ada, kemudian data tersebut diolah menggunakan program GS+.
Dalam metode geostatistik ada beberapa langkah yang perlu dilakukan antara lain sebagai berikut : pemasukkan data, variogram eksperimental, model variogram, parameter penaksiran dan kriging. Pengolahan data meliputi pembuatan basis data assay, basis data komposit, analisis statistik deskriptif dan studi variogram. Dari analisis statistik ini diperoleh mean, median, nilai maksimum, nilai minimum, variansi, kurtosis, koefisien variansi dan histogram.
Sehingga menentukan populasi untuk mengetahui karakteristik data terhadap metode perhitungan yang digunakan. Bagan alir pengolahan data dapat dilihat pada lampiran E.
4.1. Basis Data Assay
Basis data assay merupakan informasi kadar conto dari hasil kegiatan ekplorasi. Basis data assay terdiri dari : (koordinat X, koordinat Y, nama titik bor, elevasi dan kadar tiap kedalaman yaitu kadar nikel). Data yang diperoleh berasal dari hasil pengeboran yang dilakukan PT. Weda Bay Nickel sebanyak 92 lubang bor pada blok YK, dengan ketebalan maksimal 50 m.
Penaksiran kadar dilakukan pada populasi yang sama. Perhitungan statistik assay dilakukan untuk peubah kadar bijih nikel menggunakan program GS+. Data assay yang digunakan untuk perhitungan statistik diambil dari beberapa titik bor yaitu YK0315, YK0231, YK0217, YK0216, YK0209.
Histogram hasil perhitungan statistik diperlukan untuk mengetahui distribusi dan kesimetrisan data, sehingga dapat digunakan untuk menafsirkan karakter seluruh data secara umum.
35 Tabel 4.1
Hasil Statistik Assay Nikel No Perangkat statistik
1 Jumlah conto 103
2 Mean 1,628
3 Variansi 0,22465
4 Standar deviasi 0,474
5 Skewness 1,64
6 Kurtosis 4,62
7 Ni minimum 1,01
8 Ni maksimum 3,92 9 Nilai Tengah 1,6 10 Koefisien variansi 0,29115
Gambar 4.1 Histogram Assay Nikel
4.2. Basis Data Komposit
Pembuatan basis data komposit bertujuan untuk menyamakan selang (interval) data sehingga mempunyai volume yang sama. Komposit merupakan rerata tertimbang data pada selang tertentu. Pada penelitian ini, komposit data dilakukan pada selang komposit sama dengan total kedalaman setiap lubang bor.
Analisis statistik data komposit dilakukan dengan menggunakan program GS+
pada setiap koordinat lubang bor dengan satu data komposit. Hasil analisis statistik data komposit kadar nikel dapat dilihat pada Tabel 4.3. untuk data komposit dapat dilihat pada Lampiran G.
36
Untuk gambar histogram komposit nikel dapat dilihat pada Gambar 4.2.
sedangkan letak data berdasarkan koordinat X dan Y, dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Tabel 4.2
Hasil Statistik Komposit Nikel No Perangkat statistik
1 Jumlah conto 92
2 Mean 1,598
3 Variansi 0,08787
4 Standar deviasi 0,296
5 Skewness 0,77
6 Kurtosis -0,04
7 Ni minimum 1,09
8 Ni maksimum 2,42
9 Nilai Tengah 1,525 10 Koefisien variansi 0,18523
Gambar 4.2
Histogram Komposit Nikel
4.3. Studi Variogram
Studi variogram menggunakan data komposit yaitu kadar nikel, tebal komposit pada setiap koordinat lubang bor, dengan tujuan untuk mengetahui kolerasi ruang antar conto. Studi variogram pada tulisan ini dibuat dengan bantuan program GS+ dan Exel.
Studi variogram dilakukan dengan arah pencarian sepanjang N0oE, N45oE, N90oE, N135oE. Pemilihan variogram berdasarkan hasil terbaik dari simulasi interval kelas. Model yang digunakan adalah model sferis (spherical model).
37 Gambar 4.3
Letak Koordinat (X dan Y) Nikel 4.3.1. Studi Variogram Komposit Nikel
Pada penelitian data komposit nikel ini, untuk active lag distance-nya 1000 m yaitu jarak terjauh yang masih bisa dicari pada blok, uniform interval-nya 100 m dan offset tolerance-nya 22.5o. Model variogram komposit nikel dengan berbagai arah dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Berdasarkan taksiran variogram menggunakan GS+ dengan menggunakan menu Autocorrelation diperoleh parameter model semivariogram kadar Ni seperti pada Tabel 4.3.
38 Gambar 4.4
Model Variogram Komposit Ni Pada Arah N0oE
Gambar 4.5
Model Variogram Komposit Ni Pada Arah N45oE
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Variogram Komposit Nikel (arah: 0o, interval: 100, tol. sudut: 22.5o)
model : sferikal nugget : 0.042096 sill : 0.08787 range : 476 gamma (h)
jarak (m)
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Variogram Komposit Nikel
(arah: 45o, interval: 100, tol. sudut: 22.5o)
model : sferikal nugget : 0.042096 sill : 0.08787 range : 352 gamma (h)
jarak (m)
