PENGARUH INTRUSI BASALT TERHADAP
KOMPOSISI KIMIA DAN KUALITAS BATUGAMPING
BUKIT KARANG PUTIH PT SEMEN PADANG
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari
Institut Teknologi Bandung
Oleh :
HERI PRABOWONIM : 22105005
PROPOSAL TESIS
PENGARUH INTRUSI BASALT TERHADAP KOMPOSISI
KIMIA DAN TEKSTUR BATUGAMPING
BUKIT KARANG PUTIH PT SEMEN PADANG
Oleh : Heri Prabowo
22105005
Wali Akademik
Dr. Ir. Komang Anggayana, MS
PROPOSAL TESIS
PENGARUH INTRUSI BASALT TERHADAP KOMPOSISI
KIMIA DAN TEKSTUR BATUGAMPING
BUKIT KARANG PUTIH PT SEMEN PADANG
Oleh : Heri Prabowo
2215005
Menyetujui :
Pembimbing I Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Sudarto Notosiswoyo, M.Eng. Ir. Teti Indriati, MT NIP. 130 528 334 NIP 131 679 357
Mengetahui : Ketua/Sekretaris Program
ABSTRAK
PENGARUH INTRUSI BASALT TERHADAP KOMPOSISI
KIMIA DAN KUALITAS BATUGAMPING
BUKIT KARANG PUTIH PT SEMEN PADANG
Oleh : Heri Prabowo NIM: 22105005
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh intrusi basalt di dalam Formasi batugamping sebagai bahan baku semen PT Semen Padang.
Lokasi Bukit Karang Putih berada di daerah Indarung, Kecamatan Lubuk Kilangan, Padang, Propinsi Sumatera Barat. Secara geografis terletak pada 100o28’4’’ sampai 100o30’15’’ Bujur Timur dan -0o57’40’’ sampai -0o58’56’’ Lintang Selatan.
Pengambilan sampel dilakukan sebanyak 21 sampel secara sistimatis di permukaan setiap 5 meter, mulai dari kontak intrusi ke arah batugamping sejauh 30 meter. Sampel tersebut dianalisa komposisi kimia dan petrografinya. Intrusi basalt berwarna abu-abu gelap dan bertekstur porpiritik, terdiri dari fenokris plagioklas, olivin, dan piroksen. Terdapat veinlets klorit di dalam basalt, tertanam dalam masa dasar mikrolit plagioklas dan gelas. Batugamping sebagai batuan samping mengalami perubahan komposisi kimia ke arah intrusi basalt. Komposisi SiO2, MgO
and Fe2O3 mengalami kenaikan lebih dari 1% ke arah intrusi basalt (0 -15 m),
sebaliknya mengalami penurunan kandungan CaO. Batugamping juga mengalami perubahan tekstur dan ukuran butir. Batugamping yang dekat dengan intrusi basalt lebih kompak dan lebih kasar ukuran butirnya. Hasil dari pengukuran menunjukkan ukuran butir kasar meningkat 90% (5 meter dari intrusi), 81% (10 meter dari intrusi), 38% (15 meter dari intrusi), 27% (20 meter dari intrusi), dan 4% (25 meter dari intrusi).
Intrusi basalt menyebabkan batugamping mengalami penurunan kualitas dengan kehadiran kandungan silika yang melebihi batas toleransi, sehingga batugamping tersebut tidak dapat digunakan untuk bahan baku semen portland. Peningkatan kandungan silika terjadi pada batugamping dengan jarak 15 meter dari intrusi basalt dengan persentase kenaikan kandungan SiO2 sebesar 8% - 9% dan kandungan
ABSTRACT
THE INFLUENCE OF BASALT INTRUSION CONCERNING TO
THE LIMESTONE CHEMICAL COMPOSITION AND QUALITY
AT
BUKIT KARANG PUTIH PT SEMEN PADANG
By :
Heri Prabowo NIM : 22105005
This research was conducted to find out the influence of basalt intrusion to the limestone formation at Bukit karang Putih as the raw materials of PT Semen Padang.
Bukit Karang Putih is located at village of Indarung, Lubuk Kilangan district, Padang, West Sumatra province. Its Geography position is 100028’4” to 100030’15” East Longitude and -0057’40” to -0058’56” South Latitude.
Systematic sampling has been done to collect 21 rock samples, every 5 metre. Start is from the contact of the basalt intrution to 30 metre outwards.
The samples have been analyzed chemically and petrographically. The basalt intrusion shows dark gray color and porphyritic texture, consist of plagioclase, olivine, and pyroxene. There are chlorite veinlets found in the basalt sample, set in groundmass of plagioclase microliths and glass. The limestone as the country rock shows variation in the chemical composition toward to the contact of the basalt intrusion. The content of the SiO2, MgO and Fe2O3 increase more than 1% in the
near of the basalt intrusion (0 – 15 m), on the countrary the CaO content decrased. The limestone also shows the changings in textures and grain sizes. The more closer to the basalt intrusion the more compact the limestone and the more coarser the grain size. The measurement results show that the coarse grains of calcite crystals increase 90% (5 m from intrusion), 81% (10 m from intrusion), 38% (15 m from intrusion), 27% (20 m from intrusion), 4% (25 m from intrusion).
The influence of this basalt intrusion was happened degradation of quality the limestone with attendance of silica content exceeding tolerance range, so that the limestone cannot be used for raw material cement portland. The increasing of silica content happened the limestone with distance 15 metre of basalt intrusion, with percentage increase of SiO2 content equal to 8% - 9% and percentage increase of
PENGARUH INTRUSI BASALT TERHADAP
KOMPOSISI KIMIA DAN KUALITAS BATUGAMPING
BUKIT KARANG PUTIH PT SEMEN PADANG
Oleh :
HERI PRABOWONIM : 22105005
Bidang Khusus Ekplorasi Sumber Daya Bumi Program Studi Rekayasa Pertambangan
Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Tim Pembimbing Bandung, 25 Juni 2007
Pembimbing I Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Sudarto Notosiswoyo, M.Eng. Ir. Teti Indriati, MT
... Allah mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman diantaramu dan
orang-orang yang diberi ilmu beberapa derajat... (Q.S Al-Mujadilah :11)
...Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan,
Maka apabila kamu telah selesai (dari satu urusan), tetaplah bekerja keras
(untuk urusan yang lain).... (Q.S Al-Insyiroh :6 - 7)
Berkat RidhoMu Ya Allah
Karena doa-doamu yang tiada pernah putus Ayah Bundaku
Dan Karena harapan yang begitu besar dari orang-orang yang
Menyayangiku akhirnya kuraih satu dari cita-citaku..
Dari detik-detik yang sudah terlalui…
Dari langkah-langkah yang sudah terlangkahkan
Hari ini setapak lagi kebahagian Engkau berikan kepadaku
Tiada sembah yang pantas kupersembahkan
Selain sembahku kepadaMu Ya Allah
Tiada yang dapat kuucapkan
Selain ribuan ucapan terima kasih
Yang kupersembahkan buat kedua orang tuaku
Istriku tercinta Tuti, putriku Aisyah yang sabar menunggu abinya
Keluarga besar H. Emzalmi serta adik-adikku Hetti, Vera, & Vina
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Alah SWT atas selesainya penulisan tesis yang berjudul Pengaruh Intrusi Basalt Terhadap Komposisi Kimia dan Kualitas
Batugamping Bukit Karang Putih PT Semen Padang. Tesis ini disusun untuk
memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan studi Magister, Bidang Khusus Eksplorasi Sumber Daya Bumi, Program Studi Rekayasa Pertambangan, Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada PT Semen Padang propinsi Sumatera Barat yang telah memberikan fasilitas sehingga terwujudnya penelitian ini. Demikian pula penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Sudarto Notosiswoyo, M.Eng., selaku pembimbing I, dan Ir. Teti Indriati, MT, selaku pembimbing 2 atas ilmu dan saran-saran yang diberikan kepada penulis dari awal hingga selesai.
2. Kepala Departemen Tambang PT Semen Padang, Ir. Erizal Anwar, Ir. Doni Avianto, Ir. Ari joko, Ir. Harmen serta Ir. Moch Muslih yang telah memberi izin penelitian dan fasilitas di PT Semen Padang.
3. Rektor UNP yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk menempuh studi di ITB.
4. Sekretaris Program Studi Rekayasa Pertambangan–Program Pasca Sarjana ITB Dr. Ir. Budi Soelistijo, App. Sc., Dr. Ir. Komang Anggayana, Dr. Ir. Lilik Eko Widodo, Dr. Ir. Safrizal, M.Eng atas kesabaran dan ilmu yang diberikan kepada kami, serta Staff Tata Usaha Program Pasca Sarjana atas pelayanannya.
5. Dr. Ir Iskandar, Ir. Sri Indarto dan mas Iwan, ST yang membantu dan membimbing analisa petrografi di laboratorium Mineral Fisik LIPI Bandung.
6. Ibunda Sriyati dan ayahnda Sugiyanto serta mertua Ir. H. Emzalmi dan Hj. Rosmawati yang banyak memberikan doa dan wejangan. Istri tercinta belahan jiwaku Tuti Kurnia dan anakku aisy atas doa dan sabar menunggu abi selesai kuliah. Adik-adikku Heti, Vera, Vina, Nani, Dodi juga Ami berkat doa kalian mas selesai studi.
7. Rekan-rekan ESDB 2005. Aditya, Mulyono, Anas dan Widodo. Rekan-rekan IMPAS (palem 13), Alan, Udin, Adib, Munawar, Teguh, Bagus dan Zul serta berbagai pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu penulisan laporan ini.
Teristimewa penulis ucapkan terima kasih dan mohon maaf kepada istriku Tuti Kurnia dan anakku Aisyah yang sabar ditinggal dan ikhlas memberikan semangat dan doa selama penulis menyelesaikan studi.
Akhir kata penulis harapkan, semoga penelitian ini bermanfaat.
Bandung, 25 Juni 2007
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iii
ABSTRAK ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
Halaman BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan ... 1
1.3 Lokasi Penelitian ... 2
1.4 Perumusan Masalah ... 3
1.5 Batasan Masalah ... 3
1.6 Manfaat Hasil Penelitian ... 3
1.6.1 Manfaat Akademik ... 3
1.6.2 Manfaat Bagi Perusahaan PT Semen Padang ... 4
1.7 Tahap Penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Geologi Regional ... 7
2.2 Geologi Daerah Bukit Karang Putih ... 12
2.2.1 Morfologi ... 12
2.2.2 Litologi ... 13
BAB III DASAR TEORI ... 16
3.1 Sekilas Proses Pembuatan Semen Portland ... 16
3.2 Kualitas Batugamping Sebagai Bahan Baku Semen ... 17
3.3.1 Klasifikasi Batugamping Menurut Folk (1959) ... 21
3.3.2 Klasifikasi Batugamping Menurut Dunham (1962) ... 23
3.4 Faktor Yang Mempengaruhi Proses Pengendapan Batu- gamping ... 25
3.4.1 Pengaruh Sedimen Klastik Asal Darat ... 25
3.4.2 Pengaruh Iklim dan Suhu ... 25
3.4.3 Pengaruh Kedalaman ... 26
3.4.4 Faktor Mekanik ... 26
3.5 Lingkungan Pengendapan Batugamping (Wilson, 1975) ... 27
3.6 Intrusi ... 28
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ... 33
4.1 Data Sekunder ... 33 4.2 Data Primer ... 34 4.3 Hasil Penelitian ... 36 4.3.1 Analisis Petrografi ... 36 4.3.2 Analisis Kimia ... 41 BAB V PEMBAHASAN ... 43
5.1 Komposisi kimia terhadap jarak intrusi pada arah horizontal, lokasi X : - 55.00, Y : - 2,650.00 ... 45
5.2 Komposisi kimia terhadap jarak intrusi pada arah horizontal, lokasi X : - 90.00, Y : - 2,620.00 ... 47
5.3 Komposisi kimia terhadap jarak intrusi pada arah horizontal, lokasi X : 80.00, Y : -2,305.00 ... 50
5.4 Komposisi kimia terhadap kedalaman intrusi basalt pada arah vertikal, BH - 5 ( Blok I-6, X: 44.149, Y : -2,209.781)... 53
5.5 Komposisi kimia terhadap kedalaman intrusi basalt pada arah vertikal, BH - 10 ( Blok H-5, X : -0,0374, Y : -2,153.77) ... 55
5.6 Komposisi kimia terhadap kedalaman intrusi basalt pada arah vertikal, BH - 13 ( Blok F-5, X : -0.0275, Y : -1,978.5) ... 58 5.7 Pengukuran Persen ukuran butir mineral terhadap jarak
5.9 Pengukuran Persen ukuran butir mineral terhadap jarak intrusi, Blok J, X : 80.00, Y : -2,305.00 ... 63
BAB VI KESIMPULAN ... 65
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1 Lokasi Daerah Penelitian ... 2
Gambar 1.2 Kerangka Konsep Penelitian ... 6
Gambar 2.1 Peta Geologi Lembar Padang (Kastowo, dkk. 1973) ... 9
Gambar 2.2 Peta Geologi Bukit Karang Putih (PT Semen Padang 2002) ... 10
Gambar 3.1 Bahan Baku Semen Diangkut Ke Gudang ... 17
Gambar 3.2 Klasifikasi Batugamping Menurut Folk (1959) ... 21
Gambar 3.3 Klasifikasi Batugamping (Dunham, 1962) ... 22
Gambar 3.4 Klasifikasi Batugamping Menurut Embry Dan Kloven (1975) ... 26
Gambar 3.5 Jalur Fasies Karbonat Pada Tepi Paparan Menurut Wilson (1975) ... 29 Gambar 3.6 Beberapa Tipe Intrusi (Ernest G Ehlers, 1982) ... 31 Gambar 3.7 Kontak Intrusi Monzonit di Batugamping (C.W. Burnham,
1959) ... 32
Gambar 4.1 Sayatan batuan basalt terdiri dari mineral Klorit (Klt) sebagai mineral ubahan mineral mafik, Plagioklas (Plg), Gelas (Gls) serta tekstur porfiritik penciri sebagai intrusi. Lokasi conto LP-A ...
36
Gambar 4.2 Kontak Basalt (Bs) dengan batugamping (Gpg), mengakibatkan mineral Silika (Si) dan Klorit (Kl) masuk ke dalam rekahan batugamping dan menggantikan sebagian Kalsit (Ca). Lokasi conto di daerah kontak antara basalt dengan batugamping. (X : -55.00, Y: -2,650.00) ...
37
Gambar 4.3 Tekstur klastik mineral Kalsit (Ca) dan Fosil (Fs) sebagai fragmen dan diikat oleh Mikrit (Mk) pada batugamping yang tidak terpengaruh oelh intrusi. Lokasi conto LP-18 (30 meter dari intrusi basalt) ...
38
Intrusi basalt) ... Gambar 4.5 Ukuran butir kristal Kalsit (Ca) dan Dolomit (Mg) pada batugamping relatif kasar, batas kristal lebih jelas dan lebik kompak pengaruh penambahan suhu sebagai indikasi terjadinya metamorfose kontak. Lokasi conto LP-10 (20 meter dari Intrusi basalt) ...
39
Gambar 4.6 Ukuran butir kristal mineral Kalsit (Ca) dan Dolomit (Mg) pada batugamping relatif kasar karena pengaruh penambahan suhu sebagai indikasi telah terjadinya metamorfose kontak. Lokasi conto LP-8 (15 meter dari Intrusi basalt) ...
40
Gambar 4.7 Ukuran kristal mineral Kalsit (Ca) dan Dolomit (Mg) pada batugamping relatif kasar, batas kristal lebih jelas dan lebik kompak karena pengaruh penambahan suhu sebagai indikasi telah terjadinya metamorfose kontak. Lokasi conto LP-2 (10 meter dari Intrusi basalt) ...
40
Gambar 4.8 Ukuran kristal Kalsit (Ca) dan Dolomit (Mg) pada batugamping relatif kasar, batas kristal lebih jelas dan lebik kompak pengaruh penambahan suhu sebagai indikasi telah terjadinya metamorfose kontak. Lokasi conto LP-1 (5 meter dari Intrusi basalt) ...
41
Gambar 5.1 Grafik Hubungan Kandungan SiO2 dan CaO Terhadap Jarak
Intrusi Blok M, X - 55.00, Y : - 2,650.00 ... 46 Gambar 5.2 Grafik Hubungan Kandungan Fe2O3 dan MgO Terhadap Jarak
Intrusi Blok M, X - 55.00, Y : - 2,650.00 ... 47 Gambar 5.3 Grafik Hubungan Kandungan SiO2 dan CaO Terhadap Jarak
Intrusi Blok M, X: - 90.00, Y : - 2,620.00 ... 49 Gambar 5.4 Grafik Hubungan Kandungan Fe2O3 dan MgO Terhadap Jarak
Intrusi Blok M, X: - 90.00, Y : - 2,620.00 ... 49 Gambar 5.5 Grafik Hubungan Kandungan SiO2 dan CaO Terhadap Jarak
Intrusi Blok J, X : 80.00, Y : -2,305.00 ... 53 Gambar 5.6 Grafik Hubungan Kandungan Fe2O3 dan MgO Terhadap Jarak
Intrusi Blok J, X : 80.00, Y : -2,305.00... 53 Gambar 5.7 Grafik Hubungan Kandungan SiO2, Fe2O3 dan CaO Terhadap
Gambar 5.8 Grafik Hubungan Kandungan Al2O3 dan MgO Terhadap
Kedalaman Intrusi Blok Blok I-6, X: 44.149, Y : -2,209.781 ... 55 Gambar 5.9 Grafik Hubungan Kandungan SiO2, Fe2O3 dan CaO Terhadap
Kedalaman Intrusi Blok H-5, X : -0,0374, Y : -2,153.77 ... 56 Gambar 5.10 Grafik Hubungan Kandungan Al2O3 dan MgO Terhadap
Kedalaman Intrusi Blok H-5, X : -0,0374, Y : -2,153.77 ... 57 Gambar 5.11 Grafik Hubungan Kandungan SiO2, Fe2O3 dan CaO Terhadap
Kedalaman Intrusi Blok F-5, X : -0.0275, Y : -1,978.5... 58 Gambar 5.12 Grafik Hubungan Kandungan Al2O3 dan MgO Terhadap
Kedalaman Intrusi Blok F-5, X : -0.0275, Y : -1,978.5... 59 Gambar 5.13 Grafik Hubungan Persen Butiran Terhadap Jarak Intrusi Blok
M, X: - 55.00, Y : - 2,650.00 ... 60 Gambar 5.14 Grafik Hubungan Persen Butiran Terhadap Jarak Intrusi Blok
M, X: - 90.00, Y : - 2,620.00 ... 62 Gambar 5.15 Grafik Hubungan Persen Butiran Terhadap Jarak Intrusi Blok
J, X: 80.00, Y : -2,305.00 ... 63
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Stratigrafi Regional Menurut Kastowo, dkk (1973) ... 10
Tabel 2.2 Stratigrafi Daerah Bukit Karang Putih ... 15
Tabel 3.1 Komposisi senyawa batugamping pembentuk bahan baku semen (Duda, 1976) ... 18
Tabel 3.2 Persyaratan Kualitas Bahan Baku Semen PT Semen Padang ... 19
Tabel 3.3 Mineral-mineral Penyusun Batugamping ... 20
Tabel 4.1 Lokasi pengambilan sampel untuk analisa petrografi dan kimia ... 38
Tabel 4.2 Hasil Analisa Kimia Conto Batugamping (PT Semen Padang, 2002) ... 40 Tabel 4.3 Hasil Analisa Kimia Conto Basalt dan Batugamping, Lokasi Blok M, X : - 55.00, Y : - 2,650.00 ... 40
Tabel 4.4 Hasil Analisa Kimia Conto Basalt dan Batugamping Lokasi Blok M, X : - 90.00, Y : - 2,620.00 ... 41
Tabel 4.5 Hasil Analisa Kimia Conto Basalt dan Batugamping Lokasi Blok J, X : 80.00, Y : -2,305.00 ... 41
Tabel 5.1 Korelasi Komposisi kimia terhadap jarak intrusi, lokasi X : - 55.00, Y: - 2,650.00 ... 46
Tabel 5.2 Korelasi Komposisi kimia terhadap jarak intrusi, lokasi X : - 90.00, Y: - 2,620.00 ... 48
Tabel 5.3 Korelasi Komposisi kimia terhadap jarak intrusi, lokasi X : 80.00, Y : -2,305.00 ... 51
Tabel 5.4 Korelasi Komposisi kimia terhadap kedalaman intrusi basalt, BH - 5 ( Blok I-6, X: 44.149, Y : -2,209.781, Elevasi 388.5) ... 53
Tabel 5.5 Korelasi Komposisi kimia terhadap kedalaman intrusi basalt, BH - 10 ( Blok H-5, X : -0,0374, Y : -2,153.77, Elevasi 375.8 ) ... 56
Tabel 5.6 Korelasi komposisi kimia terhadap kedalaman intrusi basalt, BH - 13 ( Blok F-5, X : -0.0275, Y : -1,978.5, Elevasi 370.22 ) ... 59
Tabel 5.7 Pengukuran Persen ukuran butir mineral terhadap jarak intrusi, Blok M, X : - 55.00, Y : - 2,650.00 ... 60
Tabel 5.8 Pengukuran Persen ukuran butir mineral terhadap jarak intrusi, Blok M, X : - 90.00, Y : - 2,620.00 ... 61 Tabel 5.9 Pengukuran Persen ukuran butir mineral terhadap jarak intrusi,
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A :
- Contoh Pengukuran Jumlah Butir Mineral
- Distribusi Frekwensi Ukuran Butir Mineral batugamping
LAMPIRAN B :
Hasil Analisa Petrografi
LAMPIRAN C :
- Peta Lokasi Pengambilan Conto - Peta Zona Metasomatisme - Peta Zona Metamorfisme
