Metode Induced Polarization Untuk Eksplorasi Mineral Emas Daerah ”B” Gunawan Setiono dan Dr.Supriyanto
Abstrak
Lingkungan endapan bijih epitermal low sulfidation masih menjadi studi yang menarik untuk di teliti lebih jauh. Kedalaman pembentukan pada umumnya terbilang cukup dangkal sekitar 100-600 meter namun yang menjadi kesulitan utama adalah sedikitnya singkapan yang terdeteksi di permukaan. Secara teoritik penyebaran urat-urat yang menjari juga menjadi penyebab sulitnya interpretasi body anomaly. Pada penelitian di daerah “B” zona mineralisasi terdeteksi oleh metode IP yang dicerminkan oleh nilai chargeability > 300 ms. Metode IP mendapatkan hasil yang baik karena pada lingkungan low sulfidation yang merupakan endapan dekat permukaan dapat memiliki alterasi lempung sehingga respon IP dapat lebih maksimal. Pada daerah “B” terbaca nilai anomali resistivitas sebesar >300 Ohm.m diduga daerah tersebut merupakan zona intrusi, sementara nilai resistivitas rendah yang terdeteksi di sisi timur diperkirakan berasal dari batuan ubahan atau alterasi. Selanjutnya metode magnetik digunakan untuk melokalisasi zona mineralisasi logam yang berasosiasi dengan kuarsa sebagai mineral gaunge dengan nilai anomali menurun sampai <45000 nT. Dengan hasil interpretasi terpadu dari ketiga metode tersebut diharapkan dapat menentukan zona mineralisasi emas yang ditunjukkan oleh nilai anomali tinggi pada ketiga metode sehingga kesuksesan rasio pemboran dalam eksplorasi mineral emas dapat ditingkatkan.
Kata kunci : low sulfidation, body anomaly, induced polarization, chargeability, resistivitas, magnetik.
Abstract
Environment of low sulfidation epithermal ore deposition is still a fascinating study to be investigated further. Formation is generally shallow depth of about 100-600 meter. On the surface outcrops become a major factor in the difficulty of detecting subsurface structure in the high sulfidation. Theoretically branched deployment veins are also the cause of the difficulty of interpretation of the anomalous body. This is certainly a challenge for the geophysical world today. Of this problem resistivity method is very effective in finding the existence of anomalous body. On the study at the area "B" zones of mineralization detected by the IP method represented by
sulfidation environment that is close to the surface of the deposition may have clay alteration that can more optimally IP response. In the area "B" reads the value of anomalous resistivity of > 300 Ohm.m supposedly the area was a zone of intrusion, while the low resistivity values were detected on the east side is estimated to come from the rocks change or alteration. The next magnetic method is used to localize metal mineralized zones assosiated with quartz as gaunge mineral with anomalous values decreased to <45000 nT. With an integrated interpretation as the results of the three methods is expected to determine the zones of gold mineralization indicated by the high anomaly on all three methods so that the drilling success ratio can be improved gold mineral exploration.
Keywords : low sulfidation, body anomalies, induced polarization, chargeability, resistivity, magnetic.
1. PENDAHULUAN
Daerah “B” merupakan salah satu wilayah kerja pertambangan PT ANTAM Tbk yang masih berada dalam tahap akusisi pendahuluan. Daerah “B” yang merupakan perbukitan dengan ketinggian antara 662-1175 mdpl diperkirakan memiliki lingkungan pengendapan yang berasosiasi dengan cadangan mineral emas di bagian bawah permukaannya. Berdasarkan hasil penelitian geologi terdahulu, ciri struktur, mineralogi, ubahan, dan endapan emas di daerah “B” digolongkan kedalam tipe epitermal low sulfidation atau disingkat LS (Friska, 2012). Endapan tipe LS berasosiasi dengan fluida dominan campuran magmatik dan meteorik yang ditandai oleh pH daerah pengendapan yang relatif netral. Pada daerah “B” juga dijumpai penerobosan fluida hidrotermal pada batuan samping berupa urat kuarsa. Urat kuarsa ditemukan menerebos di semua jenis batuan pada daerah penelitian dan memliki tekstur yang bervariasi serta mengikuti pola struktur daerah penelitian. Daerah “B” yang terletak di wilayah Jawa Barat ini tergolong daerah yang baru diteliti, penelitian berbasis metode geofisika yang telah dilakukan pada daerah “B” baru sebatas akusisi metode Resistivitas, IP, Magnetik, dan Gravity pada akhir tahun 2012.
Gambar 1. Peta Daerah Penelitian
Lingkungan endapan LS masih menjadi studi yang menarik untuk di teliti lebih jauh karena sedikitnya singkapan yang terdapat di permukaan menjadi faktor utama sulitnya mendeteksi struktur bawah permukaan di lingkungan endapan tipe LS. Salah satu hal yang menjadi pertanyaan utama pada daerah penelitian “B” adalah kemana arah distribusi kemenerusan urat kuarsa yang menjadi petunjuk adanya mineralisasi emas. Informasi mengenai ketebalan dari urat tersebut juga perlu diperoleh untuk mengetahui perkiraan jumlah cadangan mineral emas yang dikandung pada daerah “B” sehingga dapat dilakukan usaha eksplorasi.
Untuk memperjelas kondisi bawah permukaan yang menjadi pertanyaan pada paragraf kedua maka Saya menggunakan metode Polarisasi Terinduksi (Induced Polarization) atau IP. Metode ini memanfaatkan sifat kelistrikan batuan, dalam hal ini sifat konduktivitas dan polarisasinya. Contoh pemanfaatan metode IP di Indonesia adalah yang telah dilakukan di Muara Manderas, Jambi yang telah berhasil menentukan adanya deposit mineral emas berdasarkan analisis data IP (Dirgantara dan Hariyadi, 2007). Kemudian di Ujung Langit, Lombok, NTB yang berhasil memperoleh cadangan mineral besi sebesar 539,600 ton. Kelebihan metode IP adalah dapat mendeteksi adanya mineral-mineral sulfida yang letaknya tersebar tak beraturan (disseminated) dan berasosiasi dengan bijih besi, emas, dan bijih logam yang lainnya (Yatini dan Suyanto, 2008). Secara spesifik saya hendak menggunakan metode IP disokong oleh metode resistivitas dan selanjutnya menggunakan metode magnetik untuk memperoleh informasi mengenai keberadaan struktur lokal dan melokalisasi zona mineralisasi logam khususnya emas.
Metode induced polarisasi atau polarisasi terimbas adalah salah satu metode geofisika yang pada umumnya digunakan untuk eksplorasi base metal dan logam. Metode induced polarisasi ini termasuk di dalam metode geolistrik. Dimana prinsipnya hampir sama yaitu dengan menginjeksikan arus melalui dua elektroda arus. Besar arus yang diinjeksikan dicata dan dua elektroda potensial digunakan untuk mengukur potensial yang dihubungkan dengan voltmeter.
Pada penelitian ini menggunakan metode IP yang beroperasi pada kawasan waktu ( time domain ). Pengukuran dalam kawasan waktu ini menggunakan arus DC. Prinsip pengukuran dalam kawasan waktu adalah dengan mengalirkan arus listrik berbentuk persegi panjang melalui sepasang elektrode arus dan mengukur beda potensial yang timbul pada sepasang elektrode potensial setelah arus utama dimatikan, sehingga sampai ketingkat tanggap atau respon sekunder dan meluruh terhadap waktu.
Yang terukur pada metode IP adalah chargeability. Chargeability merupakan besaran makro yang tergantung pada jenis bahan dan selang waktu pengukuran, yang dapat didefinisikan : M = ( ∫ V(t)dt )/Vc
Gambar 2. Pengukuran Chargeability
Konfigurasi elektrode yang sering digunakan dalam akuisisi data metode induced poloarisasi adalah konfigurasi dipole-dipole. Konfigurasi ini menggunakan dua elektrode arus (A dan B) dan dua elektrode potensial (M dan N). Disebut dipole-dipole karena, misalkan l1 = AB,
l2 = MN dan L =xy spasi dengan x adalah titik tengah antara dua elektrode potensial (MN) dan y
adalah titik tengah antara dua elektrode arus (AB).
Gambar 3. Konfigurasi Dipole-dipole
Dari sekian luasnya daerah penelitian, Saya hanya berkonsentrasi pada tiga lintasan pengukuran seperti yang terlihat pada layout lintasan akusisi. Hal ini disebabkan oleh beberapa pertimbangan diantaranya karena adanya penampakan intrusi dasit yang terdeteksi secara geologi didaerah penelitian dan adanya sumur bor yang telah dilakukan sebelumnya oleh tim bor PT Aneka Tambang Tbk pada salah satu titik yang dilalui lintasan pengukuran metode IP dan resistivitas.
Gambar 4. Layout geologi daerah penelitian dan lintasan akusisi
Dengan berbekal informasi geologi yang ada dan informasi sumur bor pada lintasan metode IP dan resistivitas daerah penelitian diharapkan menghasilkan hubungan yang berkorelasi dengan baik antara seluruh metode terpadu yang dilakukan pada area “B” ini. Selanjutnya dengan seluruh hasil tersebut dapat meningkatkan kesuksesan rasio pemboran kedepannya.
Pengolahan data pada penelitian ini menggunakan program Res2Dinv. Program tersebut digunakan untuk mengolah data IP dan resistivitas, sementara untuk metode magnetik sebagai pendukung saya tidak melakukan pengolahan data. Setelah inversi dilakukan dengan program Res2Dinv maka selanjutnya adalah menampilkan hasil dengan skala warna yang sama dilakukan menggunakan program Surfer10. Dan sebagai langkah akhir adalah menampilkan hasil inversi dalam bentuk 3 dimensi menggunakan program Geosoft.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam pengukuran lapangan dengan metode IP dan resistivitas, interpretasi dipengaruhi oleh teknik pengukuran dilapangan (desain Pengukuran awal dan penerapan tipe metode pengukuran yang digunakan), pengolahan dan kualitas data. Dengan demikian, tahap akusisi dan pengolahan data memegang peranan penting. Interpretasi dilakukan dalam dua tahap, yaitu pada tahap pertama diawali dengan mengolah data untuk menghasilkan data chargeability vs true depth dan true resistivity vs true depth, kemudian pada tahap kedua dilanjutkan dengan interpretasi yang diterjemahkan sesuai kondisi bawah permukaan (litologi dan sifat fisik) secara geologi.
Gambar 5. Model Pencitraan Resistivity, IP dan Magnetik Lintasan -200
Diperkirakan bahwa daerah penelitian pada seluruh lintasan yang ada terbagi menjadi tiga zona yaitu zona patahan yang juga menjadi batas litologi dibuktikan dengan munculnya perbedaan nilai resistivitas yang mencolok di titik 0 lintasan -200 ini, zona intrusi yang berada pada wilayah barat lintasan pengukuran dimulai pada titik -200 sampai titik -300 dengan penciri nilai resistivitas yang lebih tinggi dibanding sisi timur, dan zona alterasi yang merupakan batuan terubah diduga penyebabnya adalah karena pengaruh fluida hidrotermal yang mengalir melalui struktur.
Berdasarkan kenampakan geologi pada lintasan -200 ini terdapat intrusi dasit. Seharusnya nilai resistivitas pada lintasan ini lebih tinggi dari 103 ohm.m namun yang terlihat pada hasil inversi metode resistivitas hanya berskala ratusan antara 300-500. Setelah dilihat penampakan geologi ternyata di titik tersebut terdapat sumber mata air panas. Berdasarkan hal ini lah penulis yakin bahwa penyebab turunnya nilai resistivitas pada titik -200 sampai -300 adalah disebabkan oleh adanya air panas tersebut.
Anomali magnetik turun terlihat pada titik antara 200-300 diduga penyebabnya adalah karena adanya alterasi lempung pada titik tersebut. Kehadiran clay juga didukung oleh tingginya
nilai chargeability pada titik tersebut sampai > 500 ms dan nilai resistivitas yang rendah < 25 ohm.m.
Zona mineralisasi ditandai oleh munculnya nilai chargeability dan resistivity yang tinggi pada titik 0 sampai -100. Tentunya timbul pertanyaan tentang alasan penginterpreteasian daerah dengan high chargeability dan high resistivity sebagai daerah mineralisasi. Hal ini disebabkan mineralisasi bijih pada daerah penelitian secara geologi terlihat dalam urat-urat kuarsa. Urat kuarsa adalah ciri-ciri umum dari banyak deposit dan merupakan petunjuk adanya mineralisasi terutama emas. Sehingga respon resistivitas pada pendeteksian emas belum tentu selalu menunjukkan nilai rendah namun tergantung pada mineral pengiringnya (gaunge). Jika pembawanya berupa kuarsa maka respon resistivitasnya tinggi.
Interpretasi Lintasan -300
Pada lintasan -300 terdapat anomali resistivitas yang jauh lebih tinggi dibanding sekitarnya yang terletak di bagian barat mulai titik 0 sampai menuju titik -450 dengan nilai resistivitas lebih dari 3000 ohm.m. Hal ini diperkirakan karena dititik 0 sampai -450 lintasan -300 adalah pusat tubuh intrusi. Dugaan tersebut juga diperkuat oleh metode IP yang menunjukkan nilai chargeability yang cenderung lebih tinggi dibanding sekitarannya.
Zona patahan yang menjadi batas litologi masih jelas terlihat pada lintasan ini yaitu memotong lintasan menjadi wilayah barat dan timur. Secara geologi, mineralisasi bijih pada daerah penelitian “B” berada didalam urat-urat kuarsa dan sedikit disseminated and spotted pada batuan. Dari pengamatan geologi bertemu dengan interpretasi geofisika terdapat jalinanhubungan yang saling menguatkan yang terlihat pada titik -100 sampai 0 yang menunjukkan nilai IP yang cenderung tinggi, high resistivity, dan undulasi magnetik menurun sampai dibawah 45000 nT. Dugaan pada titik tersebut terdapat mineralisasi emas dengan urat kuarsa sebagai gaunge.
Interpretasi Lintasan -400
Pada lintasan -400 daerah penelitian masih terlihat memiliki setidaknya tiga zona yaitu zona patahan yang menjadi batas litologi, zona alterasi dan zona intrusi. Pada lintasan -400 ini sulit dilakukan interpretasi secara lebih dalam karena hasil pengolahan data belum mencapai hasil yang optimal untuk mendapatkan interpretasi yang dapat dipertanggung jawabkan secara geologi.
Analisis Data Bor
Gambar 8. Data bor daerah penelitian
Sumber : Unit Geomin PT ANTAM Tbk , 2012
Data bor yang terdapat pada lintasan -200 sekitar titik -175 pada daerah penelitian ini digunakan sebagai data pengikat dari interpretasi yang telah dilakukan. Terlihat kenampakan urat
kuarsa pada daerah yang berjarak sekitar 200 meter dari sungai cikahuripan. Hal ini berpelurus dengan interpretasi metode geofisika yang menunjukkan kecenderungan yang sama bahwa urat kuarsa yang mengisi rekahan terdeteksi di daerah tersebut. Terlihat kenampakan alterasi smectite yang berada pada sisi-sisi timur daerah penelitian. Seperti yang terdeteksi oleh metode resistivitas, IP dan magnetik bahwa alterasi atau batuan ubahan berada pada sisi kanan (timur) intrusi. Batuan ubahan atau alterasi terdeteksi pada metoda resistivitas dengan nilai low resistivity, dengan metoda IP terdeteksi mineral ubahan atau lempung dengan nilai anomali IP berupa high chargeability, dan dengan metoda magnetik terdeteksi dugaan zona alterasi dengan anomali intensitas magnetik yang berundulasi menurun dibawah 45000 nT.
Analisa Terpadu
Gambar 9. Interpretasi Perkiraan Zona Mineralisasi dengan metode yang saling menguatkan (-200)
Gambar 10. Interpretasi Perkiraan Zona Mineralisasi dengan metode yang saling menguatkan (-300)
Sebagai metoda utama, induced polarization mengemban amanah untuk menentukan zona mineralisasi. Hal tersebut diperkirakan telah berhasil dibuktikan dengan hadirnya anomali nilai IP tinggi pada daerah rekahan yang tadi telah dipandu oleh metode resistivitas. Nilai high chargeability di sisi timur juga memperkuat dugaan zona alterasi karena anomali tinggi pada IP dapat berasal dari mineral lempung yang merupakan hasil ubahan disebabkan oleh hadirnya fluida hidrotermal yang mengalir melalui rekahan. Dengan ditentukannya zona alterasi berarti “fingerprint” atau kata kunci keberadaan zona mineral telah diperoleh karena alterasi berhubungan erat dengan mineralisasi. Mineralisasi bijih pada wilayah “B” terlihat pada urat-urat kuarsa yang hadir mengikuti pola rekahan. Hal ini teridentifikasi dengan nilai high chargeability, high resistivity, dan intensitas magnetik yang tinggi. Pola tersebut nampak terlihat pada zona batas litologi (rekahan), sehingga mineral emas dengan kuarsa sebagai mineral gaunge diduga kuat terdapat pada zona tersebut.
Gambar 11. Penampang 3D Resistivitas
Gambar 12. Penampang 3D IP
KESIMPULAN
1. Metode IP merupakan metode yang sangat efektif untuk mengetahui zona mineralisasi yang dicerminkan dengan nilai chargeability > 300 msec.
2. Berdasarkan hasil interpretasi ketiga metoda pada lintasan -200, -300 dan -400 berhasil diperoleh setidaknya empat zona. Yaitu zona patahan sebagai batas litologi, zona intrusi, zona alterasi, dan zona mineralisasi.
3. Zona batas litologi terdeteksi dengan nilai kontras resistivitas yang terlihat jelas memotong wilayah pengukuran menjadi dua sisi yaitu barat dan timur. Hal ini memang terbukti secara geologi yang dapat dilihat di peta geologi.
4. Zona intrusi terdeteksi oleh nilai resistivitas yang tinggi dan intensitas magnetik yang tinggi pada wilayah barat daerah penelitian.
5. Zona alterasi terdeteksi dengan hadirnya anomali magnetik yang berundulasi cenderung menurun diperkuat dengan nilai low resistivity dan high chargeability pada wilayah timur daerah penelitian.
6. Zona mineralisasi diduga kuat tercitrakan oleh metode IP yang menunjukkan nilai high chargeability didukung nilai high resistivity dan undulasi menurun pada magnetik berada pada daerah perpotongan antara intrusi dan alterasi yaitu di zona patahan sebagai tempat pengendapan urat kuarsa sebagai gaunge mineral.
7.
Terjadi pembelokan arah kemenerusan intrusi dari lintasan -300 menuju -200 yang disebabkan oleh patahan. Sehingga pada pendeteksian geologi permukaan terdapatnya intrusi pada lintasan -200 namun nilai resistivitas tinggi justru berada pada lintasan -300.UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan terimakasih penulis tujukan kepada Bapak Supriyanto, Bapak Yunus Daud, dan Bapak Ronal Affan atas segala kebaikannya.
DAFTAR ACUAN
Dirgantara, Feisal., Hariyadi, Joko. The Existance Of Mineral Gold Deposit Zone Using Induced Polarization Method At Muara Manderas, Jambi, Proceedings Joint Convention Bali; The 32nd HAGI, The 36th IAGI, and The 29th IATMI Annual Conference and Exhibition, 2007. Friska, 2012. Karakteristik Hubungan Struktur Terhadap Mineralisasi Daerah Cijulang, Garut.
Skripsi-Tidak diterbitkan.
Hedenquist, J.W. Epithermal Gold Mineralisation and Its Volcanic Environments. 1987.
Hutubessy, S., Panjaitan, S. 2003. Penelitian Geomagnetik di Cekungan Amuntai, Kabupaten Amuntai, Kalimantan Selatan, Proceeding of Joint Convention Jakarta, IAGI 32nd and HAGI 28th Annual Convention and Exhibiton.
Kiberu, Johnmary. 2002. Induced polarization and Resistivity measurements on a suite of near surface soil samples and their empirical relationship to selected measured engineering parameters.
Loke, M.H. 2000. Electrical Imaging Surveys for Environmetal And Engineering Studies.
Reynolds, J.M. 1997. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. John Wiley and Sons Ltd, Chichester, 796 pp.
Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E., Keys, D.A. 1990. Applied Geophysics. Cambridge University Press.
Widodo, Sri. 2008. Survei Geofisika Panas Bumi. Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Pusdiklat Geologi.
Yatini., Suyanto, Imam. Eksplorasi Batu Besi Dengan Metode Polarisasi Terinduksi di Ujung Langit, Kabupaten Lombok, Nusa Tenggara Barat. Pertemuan Ilmiah Tahunan IAGI Ke-37, 2008.
