METODA DAN TEKNOLOGI EXPLORASI

METODA DAN TEKNOLOGI EKPLORASI

Pengertian Metoda dan Teknologi Explorasi

Metoda explorasi adalah cara yang secara fisik menentukan langsung ataupun tidak langsung keberadaan suatu gejala geologi yang dapat berupa tubuh suatu endapan mineral ataupun satu atau lebih petunjuk geologi.

Metoda explorasi berkembang pesat dengan munculnya teknologi baru dalam bidang metoda explorasi seperti dalam metoda geofisika, geokomia maupun metoda geologi dengan munculnya komputerisasi, sehingga muncul istilah Teknologi Explorasi.

Metoda yang langsung menghasilkan gejala geologi tersebut dapat diamati secara visual dengan mata si ahli geologi disebut metoda geologi.

Metoda yang tidak langsung menghasilkan suatu anomali yang dapat ditafsirkan sebagai gejala geologi yang dilacak, misalnya metoda geofisika atau metoda geokimia.

Penggolongan Metoda Prospeksi/Explorasi

Prospeksi adalah istilah lama yang digunakan yaitu metoda-metoda, atau lebih tepat lagi merupakan kegiatan-kegiatan untuk mencari prospek dengan menggunakan metoda geologi, geofisika atau geokimia, atau explorasi pada tahap tinjau (reconaissance), sedangkan istilah explorasi khusus digunakan pada tahap rinci (detail stage). Prospeksi geologi berbeda dengan  pemetaan geologi.

Metoda prospeksi/eksplorasi dapat dibagi :

1.   Metoda Geologi :

Metoda Survai

1. Survey Indrajauh dari:

Ruang Angkasa: Analisa citra satelit dari berbagai band

Udara  Analisa foto udara, citra radar, dan lain-lain.

              2.   Survai Geologi  Permukaan,

a.   Survey Geologi Tinjau (Reconnaissance Geological Survey) untuk pemetaan

b.   Survai Geologi Prospeksi (Geological Prospecting)

c.   Survey Geologi Singkapan

Pemetaan Detail/semi detail

                                    Pengukuran penampang stratigrafi

              3.  Survai Geologi Bawah tanah/dalam terowongan

Metoda Penyelidikan Geologi Setempat

                        Penyelidikan Tambang/bekas tambang (old mine workings) yang ada.

            Sumur Uji dan Paritan (Test pitting and trenching)

                        Pemboran dan penlogan

2.   Metoda Geofisika :

Metoda pengambilan data geofisika (data acquisition) pada umumnya bersifat survai, berdasarkan lintasan-lintasan yang pada umumnya berupa kisi..Metoda geofisika kadangkala disebut pula prospeksi geofisika (geophysical prospecting) Penyelidikan setempat (probing) dilakukan hanya dalam keadaan khusus saja.

            Survai Geofisika dari Udara (Airborne Surveys)

               1.  Survai Gravitasi

2.   Magnetik (aeromagnetic)

3.   Dll

            Survai Geofisika di Laut/Danau/Sungai

            Survai Geofisika Darat

1.   Survai Seismik

2.   Survai Gravitasi

3.   Survai Magnetik

4.    Survai Geolistrik (SP, IP, Resistivitas, EM dan lain-lain)

               5.   Penlogan sumur (listrik, radioactivitas)

3.   Metoda geokimia :

Metoda explorasi geokimia pada dasarnya adalah survai geokimia yang didasarkan pengambilan contoh sepanjang lintasan sungai maupun yang bersifat kisi. Juga kadangkala disebut prospeksi geokimia (geochemical prospecting)

  1.  Survai Geokimia Penyontohan Aliran Sungai  (Geochemical Stream sampling Survey)

2.   Penyontohan Tanah Geokimia ( Geochemical Soil sampling Survey)

3.   Penyontohan Batuan Geokimia (Geochemical Rock sampling Survey)

Penyelidikan geokimia stempat dilakukan dalam hal evaluasi suatu singkapan atau inti  pemboran,  dan sudah menyangkut evaluasi bijih atau assaying.

Istilah Survai

Istilah survai dari bahasa Inggris survey mempunyai pengertian yang luas, dan dewasa ini banyak digunakan sebagai metoda pengumpulan data dalam ilmu sosial ekonomi dan politik. 

Pemrosesan Data hasil Survey serta Penayangannya

Hasil suatu survey geologi dapat diproses menjadi suatu peta geologi, penampang geologi maupun penampang stratigrafi berkolom, ataupun merupakan data deskriptif

Pemetaan Geologi adalah suatu aktivitas untuk membuat peta geologi, dan tentu melibatkan biasanya melibatkan survey geologi untuk pengumpulan datanya. Istilah survai geologi sering identik dengan istilah pemetaan geologi

Pengukuran Penampang Stratigrafi (stratigraphic measuring section) adalah aktivitas untuk menyusun kolom stratigrafi juga dalam pengambilan datanya melibatkan suatu survey geologi.

Peta Dasar dan Sekala untuk Explorasi:

Untuk melaksanakan kegiatan explorasi, misalnya suatu survai geologi diperlukan suatu peta dasar, dan pada umumnya suatu peta topografi sekala 1:50.000 adalah cukup baik, tetapi lebih baik lagi jika ada peta bersekala 1: 25.000. Namun adakalanya hanya peta 1:100.000,  250.000, atau 500.000 yang ada, bahkan tidak ada sama sekali. Selain peta-peta yang dikeluarkan oleh Bakosurtanal dan Pussurta  ABRI (Jatop- AD di masa lalu), dapat pula digunakan peta navigasi dari US Air Force, yang cukup akurat. Dewasa ini untuk hampir tiap penjuru dunia didapatkan citra satelit seperti SPOT atau Landsat, dari sekala 1:1000.000 bahkan ada sampai sekala 1: 50.000 (SPOT). Selain itu juga untuk beberapa tempat didapatkan foto udara dengan sekala 1: 25.000 bahkan .10.000.

Sistem Penentuan Lokasi

Gejala-gejala geologi maupun titik-titik pada peta yang akan dipergunakan untuk kegiatan explorasi, misalnya titik lubang bor, titik pengukuran gravitasi, titik pengambilan contoh sebaiknya ditentukan dengan sistim koordinat UTM, apalagi dewasa ini dengan maraknya penggunaan alat GPS navigasi dengan satelit, koordinat ini mudah didapatkan.. Namun pada tahapan  strategis (Tahapan Tinjau) penggunaan GPS tidak selalu praktis, dan khususnya untuk survai-survai geologi lokasi ditentukan dengan menempatkan titik atau lintasan pada peta dengan metoda-metoda seperti dibahas dalam survai geologi.

Namun untuk survai-survai geofisika lokasi harus ditentukan dengan sistim koordinat, dan ketepatan ketinggian menjadi sangat penting. Sistim koordinat pada lintasan-lintasan survay geofisika cukup ditentukan pada ujung-ujung lintasan.

Pada tahapan rinci penentuan lokasi dengan koordinat mutlak diperlukan termasuk lokasi singkapan, khususnya singkapan cebakan.

Cara Penentuan Lokasi

Semua metodan explorasi memerlukan cara penentuan lokasi dari gejala geologi yang harus ditentukan lokasinya kedalam peta ataupun dalam bentuk koordinat sehingga dapat mudah diketemukannya kembali dan dapat diproses dengan menghubungkannya dengan gejala-gejala lainnya sehingga dapat dilakukan penafsiran geologi. Ketelitian yang diperlukan tentu berbeda pada Tahapan Tinjau (Reconnaissance Stage) dengan pada Tahapan Rinci (Detail Stage).

Pada Tahapan Tinjau lokasi cukup dengan menempatkannya sebagai titik pada peta sekala 1: 100.000, 50.000 bahkan pada sekala 1: 25.000. dimana kesalahan 1 mm pada peta adalah 25 m di lapangan. Cara-cara penentuan lokasi ini akan dibahas pada metoda survai geologi. Pada umumnya suatu koordinat dari tiap titik tidak diperlukan, walaupun jikalau dapat ditentukan, misalnya dengan GPS akan lebih baik lagi. Pada tahapan ini tujuan dari explorasi adalah menciutkan daerah menjadi daerah prospektif ataupun target untuk explorasi selanjutnya, sehingga kesalahan sampai 50 meter saja tidak terlalu masalah.

Pada Tahapan Rinci adalah penting sekali untuk mendapatkan lokasi secara tepat, karena peta yang dipergunakan adalah minimal 1: 10.000, bahkan biasanya 1: 5000, malah kalau sudah pada tingkat explorasi pemboran dapat memerlukan sekala 1:1000, dan pada tingkat penambangan sekala 1:500  sering dipergunakan. Dalam hal penentuan lokasi harus menggunakan alat geodesi atau ukur tanah, minimal To, dan dilokasi dinyatakan dalam koordinat UTM atau koordinat lokal. Suatu jaringan poligon harus digunakan, yang harus diikat pada suatu  titik tetap seperti titit triangulasi, atau jika tidak ada ditentukan dengan metoda GPS Geodetic oleh badan pemerintah resmi yang dapat memberikan sertifikasi, sehingga ketetapan lokasi mempunyai kekuatan hukum . Hal ini penting dalam masalah jika terjadi perselisihan batas konsesi atau KP. Ketelitian lokasi dan pengukuran ini sangat diperlukan untuk penghitungan cadangan.

 

METODA EXPLORASI GEOLOGI

Yang dimaksud Metoda Explorasi Geologi adalah metoda penyelidikan yang mempergunakan alat-alat yang secara langsung dapat memberikan data geologi secara nyata (dalam bentuk contoh-contoh batuan) dari kedalaman tertentu. Metoda Explorasi Geologi yang dibahas disini:

METODA INDRAJAUH:

Sensor Indra jauh didasarkan atas gelombang elektromagnetik -cahaya dan gelombang radio

Dewasa ini teknologi indrajauh sudah sangat maju, dengan sensor-sensor yang dipasang pada satelit ataupun kendaraan ruang angkasa dikatakan bisa mendeteksi keadaan  di muka bumi, di bulan, di planet-planet, bahkan di bintang-biintang  yang jaraknya jutaan tahun cahaya dari bumi. Namun perlu dijelaskan disini bahwa  sensor-sensor ini pada umumnya hanya peka terhadap gelombang elektro-magnetik yang dipancarkan sendiri oleh alat ini secara aktif, ataupun yang dipancarkan oleh benda yang dideteksi. Gelombang elektromagnetik dari kisaran frekwensi tertentu kita kenal dengan cahaya yang dapat dikesan oleh mata manusia, tetapi pada frekwensi lebih tinggi lagi, seperti sinar ultraviolet dan sinar X (atau Rontgen) tidak dapat dikesan oleh mata manusia. Demikianpun gelombang elektro-magnetik dengan frekwensi yang lebih rendah dari cahaya kita kenal dengan gelombang radio. Sensor-sensor untuk  penginderaan jauh semuanya didasarkan pada pemantulan gelombang radio atau gelombang cahaya yang dipantulkan ataupun dipancarkan oleh benda yang menjadi subjek penginderaan. Sumber dari gelombang elektro-magnetik ini didapatkan secara alami, seperti matahari, atau juga dibangkitkan oleh alat pemancar, seperti radar yang tidak lain berupa pemancar radio. Bintang-bintang juga dikenal dapat memancarkan gelombang radio, bahkan banyak gugus bintang yang hanya bisa diketahui keberadaannya karena memancarkan gelombang radio dan dideteksi keberadaannya oleh antena parabola yang kita kenal sebagai radio-astronomi. Bahwasanya sensor-sensor yang dibawa pesawat ruang angkasa, bahkan yang berada di observatorium astronomi itu dapat mendeteksi keberadaan air, gas C)2, bahkan unsur-unsur kimia lainnya di bintang-bintang dan planet lainnya bukanlah dari dalam planetnya sendiri yang berupa padat, tetapi dari atmosfernya  dan juga pada hakekatnya bintang itu berada dalam keadaan gas. Gas yang dipanaskan bisa memancarkan cahaya dimana keberadaan unsur-unsur itu mempengaruhi panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya itu.

Gelombang elektro-magnetik-gelombang radio dan cahaya hanya mampu menembus udara-gas

Namun jarang disadari bahwa gelombang radio  ataupun gelombang cahaya itu hanya  dapat menembus hampa udara , udara atau gas. Zat padat sama sekali tidak dapat ditembus, bahkan zat cairpun hanya dapat ditembus secara sangat terbatas. Gelombang elektro-magnetik biasanya dipantulkan oleh benda padat ataupun zat cair, atau sama sekali diabsorpsi. Dengan demikian penginderaan jauh hanyalah terbatas pada mendeteksi bentuk muka luar dari kerakbumi, bahkan tidak dapat mendeteksi dasarlaut secara langsung.

Teknologi tinggi dari penginderaan jauh mempunayi resolusi sangat tinggi. Konon dikhabarkan penginderaan dari satelit mampun membuat citra dimana nomor mobil yang diparkir di halaman Kremlin dapat dibaca., mampu mendeteksi gerakan pasukan, kendaran lapisa baja, bahkan dapat membuat estimasi kubikase kayu dari seluas hutan, volume dari hasil bakal panen berbidang-bidang tanaman gandum, tetapi tidak mungkin dapat mengetahui perut bumi kita yang berada hanya beberapa meter di bawah tanah. Penginderaan jauh dengan menggunakan gelombang radio, seperti radar, dapat menembus  awan, bahkan menembus tutupan vegetasi/dedaunan, bahkan beberapa centimeter tanah yang gembur dibandingkan batuan yang ada dibawahnya.

Pembentukan Citra:

Ada dua cara pembentukan citra dari gelombang elektormagnetisk:

1.    Pantulan Gelombang yang direkam menjadi citra kerena perbedaan waktu

2.    Emisi dari gelombang yang direkam intensitasnya.

Untuk menafsirkan potensi cebakan mineral dalam kerak bumi berdasarkan penginderaan jauh dilakukan dengan 3 tahap:

1.    Indentifikasi bentuk muka bumi berdasarkan citra secara akurat

2.    Menfasirkan keadaan geologi bawah tanah berdasarkan bentuk muka bumi

3.  Mendeteksi daerah-daerah yang  peluang terdapatnya cebakan mineral berdasarkan kedaan geologi

Citra Indrajauh hanya mendeteksi bentuk muka bumi secara akurat

Berdasarkan pantulan gelombang elektromagenetik in I apakah gelombang radar atau cahaya apa yang dapat dideteksi oleh penginderaan jauh adalah citra dari bentuk-bentuk muka bumi, atau disebut topografi/morfologi  secara jelas, tegas dan dalam sekali kecil sehingga dapat  menghasilkan pandangan luas sehingga memungkinkan untuk dapat menafsirkan struktur dari lapisan dan massa batuan, bahkan jenis batuan yang menyusunnya.. Dengan menggunakan berbagai jalur frekwensi (frequency band) maka masing-masing bentuk ini dapat memberikan penafsiran yang lebih baik dari pada cahaya biasa. Memang benar berbagai formasi batuan yang muncul dipermukaan dapat mempunyai sifat berlainan, misalnya saja konduktivitas termalnya yang berlainan dan dapat memancarkan/ memantulkan sinar infra-merah lebih baik, sebagaimana halnya manusia dapat dideteksi dengan menggunakan teropong inframerah.. Keberadaan air, rawa-rawa, airtanah dangkal dsb dapat dipantau dari citra indraja.

Citra Inderaja hanya dapat mentafsirkan keadaan geologi yang berpeluang akan terdapatnya cebakan mineral.

Berdasarkan citra indrajauh inilah memungkinkan para ahli geologi membuat penafsiran mengenai keadaan geologi dibawah lapisan tanah yang tipis, dan dapat melihat struktur-struktur/ keadaan geologi dari satu daerah yang berpeluang untuk didapatkannya cebakan mineral atau akumulasi migas. Untuk dapat meyakini keberadaan dari cebakan mineral ataupun migas, tidak ada metoda lain selain harus dilakukan pemboran dan diambil contoh batuan dari intibor untuk dianalisa di laboratorium. Bahkan untuk menentukan cadangan secara pasti diperlukan lebih dari satu pemboran, bahkan ratusan sampai ribuan lubang bor.

Bahwasanya dengan penginderaan jauh lewat satelite dapat menentukan cadangan dari kekayaan mineral dan minyak dan gasbumi adalah hanya mitos belaka.. Yang benar adalah bahwa citra satelit dan citra dari metoda indraja lainnya memungkinkan para ahli geologi untuk menseleksi daerah-daerah yang berpeluang akan adanya jebakan mineral atau akumulasi migas secara lebih murah, lebih mudah dan lebih meyakinkan, dan bahkan bukan menentukan titik bor.. Untuk meyakinkan, atau lebih baik dikatakan mempersempit daerah yang berpeluang tinggi untuk terdapatnya cebakan ini masih tetap harus dilakukan survai geologi atau survai geofisika/ geokimia yang rinci, yang tidak jarang didahului dengan suatu survai geologi umum yang diperlukan untuk pembenaran didarat (groundchek) dari penafsiran geologi dari citra satelite atau indraja lainnya, terutama mengenai jenis batuannya.

Untuk mengetahui peluang akan adanya cebakan mineral perlu difahami dulu mengenai konsep cebakan mineral

Konsep Cebakan Mineral dan Cara Mengetahui Keberadaannya:

Perlua diingat bahwa cebarakan mineral itu adalah berupa konsentrasi dari unsur-unsur, terutama logam yang berwudjud sebaran  dalam batuan dengan kadar hanya beberapa persen saja, bahkan dalam hal emas hanya berkisar beberapa promil. Juga dalam hal minyak dan gasbumi, cairan ini merupakan pengisian dari pori-pori dari batuan yang berkisar 10 sampai 30%, bahkan sebagian dari pori-pori ini diisi oleh tetesan air., sampai lebih dari 50%. Jenis batuan ini merupakan asosiasi mineral tertentu, seperti kwarsa  dan mineral silika lainya, dan mineral sulfida, terutama sulfida besi, atau kalsit atau karbonat lainnya. Assosiasi mineral atau batuan ini sering merupakan tubuh geologi yang khas, seperti berbentuk urat, berbentuk pipa, berbentuk lapisan, berbentuk kubah  atau bentuk-bentuk geometriks lainnya yang memotong secara tajam ataupun berada diantara lapisan batuan-sampingnya, ataupun berada secara berangsur. Namun demikian bentuk-tubuh geologi ini tidak selalu menjamin adanya bijih atau merupakan cebakan dari unsur/logam tertentu dengan kadar tertentu, tetapi berpeluang besar untuk terisi dengan sebaran mineral logam atau unsur tertenu. Dengan demikian keberadaan dari cebakan hanya dapat ditentukan oleh pengambilan contoh dengan pemboran atau metoda bawah tanah lainnys, dan hanya analisa kimia (assay) dapat menentukan kadarnya. Dalam hal lain hanya dengan test produksi dapat diyakini adanya lapisan reservoir yang disini minyak dan gas.

Tubuh geologi inilah yang kadang kala dapat terdeteksi dari citra satelit,  sering hanya merupakan expresi permukaannya saja, sedangkan cebakannya dapat berada beberata ratus meter, bahkan dalam hal minyak dan gasbumi beberap ribu meter dibawah permukaan. Bahkan pada umumnya hanya lingkungan geologi yang berpeluang untuk keberadaan tubuh geologi ini saja yang terdeteksi..

Dalam beberapa bahan galian tubuh geologi ini dapat merupakan cebakan, khususnya jebakan mineral non-logam ; seperti berupa lapisan batubara, lapisan dolomit, lapisan batugaram, lapisan gipsum

Dari pengertian mengenai cebakan ini dapatlah disimpulkan bahwa tidak mungkin bagi citra indraja dapat mendeteksi keberadaan cebakan mineral dengan cadangan dan kadarnya, terutama yang berada puluhan, ratusan, bahkan ribuan meter dibawah permukaan.

Gelombang Suara untuk Mendeteksi Keadaan Bawah Tanah

Sampai kini metoda yang sesuai dengan indraja yang digunakan dibawah laut atau permukaan tanah adalah penggunaan gelombang elastik/mekanik, yaitu gelombang suara. juga disebut gelombang sonik. Namun gelombang ini hanya dapat dibangkitkan pada dekat permukaan tanah /atau muka lair dengan menggunakan bahan peledak atau letupan dengan besaran energi yang jauh lebih besar dari pembangkitan gelombang elektro magnetik. Pemancaran gelombang ini secara alamiah terjadi juga, tetapi relative amat jarang dan tidak disemua tempat, sehingga sekalanya adalah sekala susunan kerak dan mantle bumi. Sumber gelombang ini tidak dapat dibangkitkan dari satelit atau pewawat terbang, namun dapat dilakukan dari  alat yang ditarik oleh  kapal yang juga dilengkapi sensor geophone, yang dapat mendeteksi bedawaktu dari pantulan gelombang ini. Prinsip ini dipakai alat sonar yang digunakan untuk mendeteksi kapal selam. Prinsip ini juga dipakai oleh  echosounder yang dapat menentukan kedalaman air, tetapi dengan menggunakan frekwensi dan besarnya energi yang dipakai (sparker airgun) dapat menembus lapisan bawah dasar laut. Sambil berlayar maka letupan atau getaran dapat dibangkit secara terus menerus dengan interval tertentu, sebagai radar atau sonar, dan pantulan-pantulannya dapat direkam secara menerus pula dan diproces menghasilkan bentuk penampang seismik dimana secara langsung dapat dilihat citra dari  perlapisan dibawah dasar laut. Dewasa ini pengaturan geophone dapat menghasilkan citra bawah dasar laut dalam 3 dimensi.

Di darat pun hal yang sama dilakukan, tetapi letupan yang digunakan adalah dinamit, sulit dapat dilakukan menerus mengikuti interval tertentu. Namun dengan memasang urutan geophone dan titik peledakan, maka juga pantulan-pantulan gelombang seismik ini dapat direkam dan diproses dengan komputer menjadi penampang seismik, yang merupakan citra yang memperlihatkan urutan dan struktur perlapisan di bawah permukaan. Dengan pengaturan penempatan lubang tembakan dan sekumpuan geophone (array) hasil rekamannya juga mampu untuk diproses menjadi citra tiga dimensi.. Namun sampai kini metoda seismik ini mempunyai keterbatasan, belum bisa digunakan pada bawah permukaan jika batuannya tidak berlapis-lapis, atau perlapisannya acak karena struktur rumit, seperti batuan yang biasa mengandung cebakan mineral, kecuali migas dan batubara.

Namun dapat dibayangkan bahwa biaya untuk melakukan survai di darat maupun di laut itu akan jauh lebih malah dengan survai dari udara, apalagi dari satelit, dimana segala sesuatu berjalan secara otomatis dan praktis tidak memerlukan sumber enersi yang besar, atau terbatas pada sumber pembangkit gelombang radio.

1. METODA SURVAI GEOLOGI:

Survai Geologi Tinjau

Survei geologi tinjau ini dapat ditujukan sebagai

Survai Geologi untuk Pemetaan Geologi Tinjauan (Reconnaissance Geologic Mapping Survey) yang sering dilakukan dimana tidak ada peta geologi yang memadai, atau memerlukan pengecekan darat (gound-check) terhadap interpretasi foto udara atau citral indraja lainnya.

Survey Geologi Prospeksi (Geological Prospecting) Istilah prospeksi pada mulanya adalah kegiatan pada permukaan untuk pencaharian singkapan cebakan atau bijih berupa mineralisasi yang mempunyai harapan (prospek) untuk diexplorasi lebih lanjut (pemboran atau penerowongan) menjadi suatu tambang. Dalam pengertian sekarang pengertian prospeksi geologi adalah  metoda survai geologi sering dikhususkan untuk melacak atau memetakan petunjuk-petunjuk geologi tertentu, seperti misalnya mineralisasi dengan ekspresi geomorfologi dan vegetasinya, alterasi batuan,  struktur-struktur sesar dana rekahan, jenis batuan atau formasi tertentu yang nantinya kehadlirannya dapat dijadikan kriteria untuk pemilihan. Survai geologi ini dapat pula disebut sebagai prospeksi (prospecting).

Termasuk dalam survey ini adalah:

Survai Penyontohan Aliran Sungai dan Pendulangan (Stream Sampling and Panning)

Survai Bongkah (Float Mapping)

Chaussier dan Morer (1987) membedakan antara :

Prospeksi Batuan (Hammer Prospecting): dimana termasuk juga metoda paritan dan pemboran secara terbatas

Prospeksi Aluvial, Eluvial dan Litoral , dimana termasuk meotda sumur-uji, paritan dan pemboran dangkal secara terbatas

Metoda survai geologi/prospeksi geologi ini dilakukan pada tahap tinjau maupun rinci.

Penentuan Lokasi pada Lintasan Survey:

Salah satu masalah dalam survai geologi adalah penentuan lokasi di mana dilakukan pengamatan dan pencontohan. Survai geologi pada umumnya dilakukan dengan membuat lintasan-lintasan pengamatan. Beberapa metoda cara menentukan lokasi titik amat pada lintasan adalah:

1.   Orientasi Medan dan Peta: Cara ini adalah yang paling sederhana dan paling populer dilakukan, yaitu dengan mencocokan keadaan medan, seperti lekak-lekuk sungai, puncak-puncak bukit, jalan dsb dengan apa yang tertera dalam peta.. Dalam hal ini harus diwaspadai bahwa kita benar-benar menggunakan peta-peta yang mutakhir dan yang akurat, karena sering suatu lekukan sungai dapat berubah dengan waktu, apalagi jalan-jalan setapak bahkan kemungkinan ada jalan-jalan baru, adanya kampung pemukiman baru atau yang sudah ditinggalkan, berganti nama dsb. Peta dasar yang digunakan harus di perbaiki. Begitu pula dengan fotoudara, harus dilihat tanggal pengambilannya. Salah satu cara penentuan lokasi dengan metoda ini adalah dengan interseksi  azimuth dari  arah-arah  puncak-puncak bukit yang mudah dikenal pada peta dengan pengukuran kompas (shooting). Cara penentuan lokasi ini cukup baik jika dilakukan dalam medan terbuka, tetapi sulit pada survai sungai di hutan lebat. Cara ini dapat dikombinasikan dengan menggunakan altimeter, untuk penetuan ketinggian yang disesuaikan dengan garis tinggi (kontur) pada peta topografi.

2.   GPS Navigator (Geographic Satelite Positioning System). Metoda ini adalah paling canggih, dan harga suatu alat GPS sekarang ini sudah sangat murah, sehingga banyak dilakukan untuk survai geologi. Namun metoda ini hanya dapat dilakukan dalam medan terbuka, dan sulit dilakukan dalam hutan  (harus naik pohon atau menggunakan balon). Lokasi didapatkan dalam koordinat UTM maupun koordinat geografi (lintang dan bujur). Untuk ketinggian metoda ini tidak tepat, karena menggunakan muka geoide dan bukan muka laut. Untuk pekerjaan survai yang rinci lebih baik digunakan 2 alat, satu yang ditempatkan di ‘base-camp’ yang koordinatnya diketahui dengan teliti.

3.   Survai Kompas. Cara ini adalah metoda standard dalam explorasi dan dilakukan terutama di medan tertutup hutan maupun terbuka, dan berlangsusng cepat dan cukup terliti karena sudah menjadi rutin. Survai dilakukan sepanjang lintasan yang direncanakan terlebih dahulu sehingga selalu dimulai pada titik yang dapat diketahui lokasinya secara tetap, dengan GPS ataupun berdasarkan metoda orientasi medan dan  peta ataupun ditentukan oleh metoda ukur tanah (misalnya titik poligon) dan diusahakan berakhir pada titik yang dikenal pula, sehingga dapat dikoreksi. Pengukuran arah survai dilakukan dengan penentuan arah azimuth dari titik ke titik yang dilalui, biasanya dari muka ke belakang, lebih baik lagi dari kedua arah. Selain itu  kemiringan lereng antara dua titik diukur dengan clinometer pada kompas. Jarak dari kedua titik pengamatan ditentukan berbagai metoda:

1.   Kompas dan Taliukur (Tape and compass survey). Ini adalah metoda yang paling sering dilakukan. Seutas tali plasti sepanjang 50 meter diberi ciri untuk setiap 10 meter, dan pada ujungnya diberi ciri-ciri setiap 1 m, atau digunakan alat meteran rol. Tali ditarik oleh geologist yang mencari singkapan, misalnya dalam menyusuri sungai, dan ujungnya dipegang oleh seorang pembantu pada titik pengamatan terakhir. Begitu si geologist/atau compass surveyor menemukan singkapan atau kehabisan panjang tali, suatu patok ditempatkan, kemudian arah azimuth dan kemiringan ke patok sebelumnya dibaca pada kompas dan klinometer. Si geologist mendeskripsikan geologi dari singkapan di antara dua patok tadi. Di zaman Belanda metoda ini adalah standard dan dinamakan Rottan en Kompas Opname (Rattan and Compass Survey), karena yang digunakan pada zaman itu adalah bukan tali platik tetapi rotan Alumni Karang Sambung menyebutnya “Passing Compass” ( kekeliruan dengan metoda Pace and Compass)

2.   Kompas dan Topofil (Topofil and compass survey). Metoda ini sama dengan metoda diatas dengan beda bahwa pengukuran jarak dilakukan dengan alat topofil, yaitu suatu gulungan benang yang diberi alat  penghitung (counter) atau  tripmeter (pada mobil). Alat ini digandong seperti ransel dipunggung geologist dan ujung benang diikatkan pada patok, kemudian si geologist berjalan sampai menemukan singkapan atau berbelok, dimana dia mengikatkan tali pada patok atau batu, kemudian dia mengukur azimuth dan kemiringan pada patok sebelumnya, serta membaca jarak pada topofil yang sangat teliti dan mempelajari singkapan di sekitarnya. Benangnya tidak diambil kembali (dibiarkan habis).

3.   Kompas dan Langkah (Pace and compass). . Metoda ini dilakukan jika si geologist bekerja sendirian, sehingga untuk mengukur jarak terpaksa dengan menghitung langkah yang jarak setiap langkahnya telah dikalibrasikan terlebih dahulu. Langkah diukur dengan menggunakan ‘tally counter’ atau juga dengan pedometer. Metoda ini paling tidak akurat kalau digunakan sepanjang sungai, karena si geologist sering harus loncat dan berjalan zig-zag menghindari rintangan. Cukup baik dilakukan di daerah datar atau tanpa banyak rintangan. Metoda ini banyak dilakukan di negara-negara maju dimana biaya buruh mahal.

Hasil dari survai kompas ini kemudian dapat diproses menjadi suatu :

1.   Peta Geologi Jalur (geologic strip map), dimana lintasan survai diseket keadaan topografi, alur sungai, keberadaan singkapan dan keadaan geologinya dengan catatan, simbol , al, jurus kemiringannya, dan terutama keberadaan mineralisasi dengan menggunakan simbol litologi atau warna. Peta ini dikompilasikan kedalam peta geologi prospek tinjau

2.   Kolom Stratigrafi, atau juga disebut measured section (MS)

3.   Peta prospek atau peta mineralisasi: Peta ini merupakan peta kompilasi dari peta-peta jalur, dimana adanya lokasi-lokasi prospek berupa singkapan dari cebakan seperti urat-urat kwarsa, singkapan batubara dsb serta batuan-batuan termineralisasikan ditonjolkan pada latar belakang peta geologi.

4.   Peta Percontohan Sungai (stream sampling map): yang memperlihatkan lokasi-lokasi contoh dengan nilai kadar logam atau mineral sepanjang alur-alur sungai berdasarkan pendulangan dan juga hasil penyelidikan paritan atau sumur uji

5.   Peta Penyebaran Bongkah (Float map): yang memperlihatkan penyebaran bongkah-bongkah dari batuan yang termineralisasikan dengan nilai kadar logam hasil analisa geokimia/assay. Peta ini sering diberi latar belakang peta geologi.

Survai Geologi Rinci

Survai Singkapan untuk Pemetaan Geologi Rinci

Pemetaan Geologi Singkapan (Outcrop Mapping)

Untuk keperluan explorasi pertambangan maupun explorasi geologi lainnya pemetaan geologi detail memerlukan persyaratan teknis yang lebih ketat:

1.      Peta detail adalah dari skala 1:100 sampai skala 1:5000, kadang kala skala 1:10.000 sudah dianggap detail.

2.      Pemetaan dilakukan bersamaan dengan pengukuran topografi; setiap lokasi singkapan diukur dengan teodolit (minimal To), ditentukan koordinat x,y (sistim UTM) maupun ketinggian muka laut

3.      Pelamparan singkapan harus diseket (kalau cukup luas sisi-sisinya di beri titik ukur), jika singkapan memanjang maka titik permulaan singkapan dan titik akhir singkapan sepanjang traverse harus diukur koordinat/ketinggiannya, jika singkapan menerus cukup panjang, beberapa titik penolong ditentukan terutama pada batas litologi/satuan litologi.

4.      Pemetaan dilakukan sedapat mungkin lapisan demi lapisan yang berbeda litologi, dan bukan berdasarkan formasi.

5.      Gejala-gejala seperti rekahan. patahan, kekar dsb harus diukur jurus kemiringannya.

6.      Jurus kemiringan gejala yang penting, seperti lapisan  batubara, uratkwarsa dsb, sebaiknya diukur dengan To dengan metoda tiga titik dsb.

7.      Referensi terhadap jalan, titik triangulasi, bangunan dsb. harus diberikan/dipetakan/ diukur dengan sistim koordinat UTM.

8.      Pada peta yang dihasilkan harus diperlihatkan apa yang diamati dilapangan (observed), dan apa yang ditafsirkan. Harus diperlihatkan mana daerah pelamparan singkapan, dan mana daerah yang ditutupi tanah/overburden/spoil. Hal-hal yang diamati di lapangan sewajarnya berada di daerah pelamparan singkpan pada peta, dan gejala geologi yang digambarkan pada daerah yang ditutupi tanah merupakan tafsiran.

9.      Harus dibuat daftar singkapan, lengkap dengan nomor, lokasi (dengan koordinat) serta ketinggian, serta catatan mengenai deskripsi singkapan, diskripsi litologi, struktur, jurus/kemiringan, terutama tanda-tanda mineralisasi dsb., nomor contoh dsb.

Pemetaan Geologi Khusus

Survai Pelacakan Singkapan (Outcrop Tracing)

Dalam hal-hal tertentu ada kalanya dilakukan pelacakan terhadap suatu lapisan atau gejala geologi linear lainnya seperti lapisan batubara, sepanjang jurusnya dengan memperhatikan topografi atau hukum V. Pelacakan singkapan lapisan ini sering dibantu dengan metoda paritan (trenching) atau sumuran. Lokasi singkapan dari lapisan yang dilacak ini harus ditentukan secara teliti dengan menggunakan alat ukur To.

Pemetaan Bongkah Rinci (Detail Float Mapping)

Pemetaan boulder/blok yang telah tertransport. Lokasi setiap boulder harus seteliti mungkin (sistim koordinat), dan diambil contoh untuk dilakukan assay/analisa kimia. Besar boulder diestimate (ukuran panjang/lebar/tebal) Peta float harus dilakukan pada dasar peta topografi yang berkontur ketinggian yang akurat.

Penyebaran Float dapat menunjukkan sumber dari bongkah-bongkah tersebutdan dengan demikian menemukan tubuh cebakannya. Penafsiran peta bongkah memerlukan pengetahuan geomofologi secara khusus, mengingat kemungkinan terjadi rejuvenisasi /peremajaan bentang alam yang melibatkan pembalikan kemiringan lereng, pengangkatan yang resen.

Pemetaan Tanah (Soil Mapping)

Yang dipetakan adalah jenis soil/ataupun batuan lapuk atau subsoil. Harus dipisahkan dalam peta antara batuan segar, batuan dasar (bed-rock), batuan lapuk, subsoil dan jenis tanahnya. Pemetaan demikian dilakukan  untuk explorasi bijih residue (residual soil) seperti laterite nicke, bauxite dsb.

2. METODA-METODA  PENYELIDIKAN GEOLOGI SETEMPAT

METODA PARITAN DAN SUMURAN :

Metoda paritan dan sumuran pada umumnya dilakukan pada tahap explorasi rinci, namun sering pula dilakukan secara sporadis pada tahapan explorasi tinjau, terutama pada subtahapan prospeksi. Hal ini dilakukan jika suatu terdapat mineralisasi atau diduga ada singkapan dari cebakan. Maksudnya tidak lain untuk membersihkan atau mengupas singkapan supaya memperjelas kedudukannya, seperti ketebalan, hubungan dengan batuan samping serta kelanjutan lateral sepanjang jurusnya. Metoda paritan juga sering dilakukan pada survai penyontohan sungai (stream sampling) di tempat-tempat tertentu.

Paritan (Trenching) :

Paritan adalah galian yang memanjang, biasanya didesign  tegak  lurus struktur atau  dalam arah dimensi terkecilnya dari tubuh cebakan (arah ketebalan), biasanya tidak terlalu  dalam  untuk membuka keberadaan  permukaan  (surface occurence ) yang ditutupi tanah atau longsoran.

Pembuatan praitan dilakukan dengan peralatan :

1. Buldoser

2. Tangan/balincong

Kadang-kadang dibuat pada singkapanya sendiri dengan mempergunakan dinamit, untuk channel sampling.

Tujuan paritan: Tujuan membuat paritan adalah untuk mendapat singkapan yang lengkap dari suatu cebakan yang berbentuk planar, seperti urat atau lapisan batubara yang berada dalam posisi miring sampai vertikal.. Paritan pada umumnya dirancang memotong tegak-lurus pada jurus dari cebakan yang diprojeksikan akan tersingkap di suatu tempat, tetapi dalam kenyataannya tertutup oleh tanah. Paritan harus mencapai batas atas maupun batas bawah dari tubuh cebakan, sehingga dapat mengungkapkan seluruh  ketebalan dari cebakan tersebut serta mengungkapan adanya zonasi didalam tubuh cebakan tersebut maupun posisi cebakan terhadap batuan sampingnya. Dengan demikian pada paritan dimungkinkan untuk melakukan penyontohan saluran (channel sampling)

       

Sumur-uji (Testpit) :

Biasanya bulat atau persegi, memanjang dalam arah vertikal, dapat lebih dari sepuluh meter. Sumuran digali secara manual dengan menggunakan linggis dan timba, dan dapat mencapai kedalaman sampai 20 meter, atau kadangkala 30 m.

Tujuan Sumuran: Maksud metoda ini adalah sebagai pengganti ketidak hadliran singkapan terutama untuk mendapat  ketebalan atau urutan stratigrafi dari jebakan mineral yang posisinya relatif datar, seperti :

         1.   Batubara

         2.   Cebakan Placer (Placer deposits)

3.    Cebakan Residu (Residual deposits)

Selain itu sumuran memberikan kesempatan untuk mendapatkan contoh besar (bulk sample) dari cebakan yang diselidiki khususnya pada cebakan placer emas yang kadarnya dinyatakan dalam gram/meter kubik.

                  

Segi Keselamatan:

Segi keselamatan (safety) harus diperhatikan dalam merancang (design) paritan, dan sumur uji (lihat Gb.-L-1).

1.   Paritan dengan lereng rendah, atau bertahap(benches).

2.   Sumuran pakai penyangga (bracings) dari bambu atau papan/kayu

3.   Disiapkan pompa mesin yang berkapasitas tinggi untuk mengeringkan

Pengamatan dan Perekaman Data Geologi

Sumur-uji: Pengukuran, pengamatan keadaan geologi serta  pemerian pencatatan dan pencontohan harus segera dilakukan sebelum lobang ditutupi oleh penyangga. Untuk ini si geologiwan harus masuk kedalam sumur sendiri. Sering di daerah air tanah dangkal segera sumur dipenuhi air dan harus terus menerus disedot dengan pompa.

Pengamatan dapat dicatat dalam bentuk penampang dari dinding sumur secara lengkap dari mulai tanah di permukaan atasnya, jalur pelapukan dan urut-urutan batuannya sampai ke dasar sumur dengan menggunakan pita ukur.dan  tidak hanya mengamati cebakannya saja.. Pengamatan harus dilakukan sekeliling dinding sumur untuk mendapatkan gambaran dalam 3 dimensi, terutama dalam mengamati struktur perlapisan atau rekahan dan gejala geologi lainnya, sehingga bisa mendapatkan  pengukur jurus dan kemiringan yang tepat.

Paritan: Paritan dilakukan sebagai pengganti ketidak-hadliran singkapan yang menerus sepanjang torehan sungan yang memotong tegak-lurus pada arah jurus perlapisan atau arah memanjang cebakan. Pengamatan pada paritan dilakukan terutama sepanjang paritan untuk mengamati urut-urutan perlapisan/stratigrafi rinci atau adanya zonasi pada tubuh cebakan tegaklurus pada arah memanjangnya.

Pada paritan biasanya dilakukan penyontohan saluran (channel sampling)

2. METODA EXPLORASI PEMBORAN

Dalam sejarah eksplorasi telah banyak jenis  bor yang dipakai; Berikut adalah penggolongan jenis bor explorasi

    1.  Bor tangan

Bor Spiral 

Bor Bangka

3.   Bor mesin putar

                   Bor mesin ringan

Bor inti (core drill)

Bor putar biasa (rotary drill)

Bor-alir balik (counterflush drill)

2.   Bor mesin tumbuk (cable tool)

Sebetulnya sulit untuk melakukan penggolongan metoda pemboran. Alat bor tangan banyak yang dikembangkan dengan dilengkapi motor kecil, sedangkan banyak alat bor mesin yang dipasang pada truk dirancang untuk pemboran dangkal. Alat bor mesin putar berkisar dari yang portable sampai alat bor raksasa untuk explorasi minyak dan gas bumi.

Pemboran Tangan

Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal, seperti  placer deposit dan residual deposit.. Metoda ini digunakan pada umumnya pada tahapan explorasi rinci, namun adakalanya secara acak dan setempat dilakukan pada tahap explorasi tinjau, terutama pada subtahap prospeksi umum.

Ada 2 jenis alat ini; yaitu Bor tangan spiral (Auger drilling) dan Bor Bangka (BBB)

Pemboran Spiral /Bor spiral Auger Drilling:

Seperti penarik tutup botol, diputar dengan tangan. Contoh melekat pada spiral, dicabut  pada interval tertentu (tiap 30 - 50 cm).

Hanya sampai kedalaman beberapa meter saja, baik untuk residual deposit (bouxite,  lateritic nickel) dan sebagainya.

Pemboran Bangka / Bor Bangka (BBB) :

Suatu alat bor tangan dikembangkan di Indonesia. Suatu alat selubung (casing) diberi platform,di atas mana beberapa orang bekerja. Pada prinsipnya sama dengan bor spiral dan tumbuk. Batang bor terdiri dari pipa masif yang  disambung-sambung, dengan berbagai bit

              1.   Spiral

              2.   Senduk

              3.   Pahat/bentuk pahat (dihubungkan)

                     

Pengambilan contoh dalam hal yang ditumbuk  dengan bailer. Sambil bor berjalan, dengan gerakan putar dan tumbuk, casing secara otomatis menurun, karena beban orang di atas platform.

Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal, seperti  placer deposit dan residual deposit. Ada 2 jenis alat ini; yaitu Bor tangan spiral (Auger drilling) dan Bor Bangka (BBB).

Pengamatan dan Perekaman Data Geologi

Data geologi yang didapatkan dari pemboran tangan jarang berupa batuan, tetapi pada umumnya berupa tanah atau batuan lapuk, dan sedimen lepas. Contoh yang didapatkan bukan merupakan contoh yang utuh (undisturbed sample), tetapi contoh yang terusik (disturbed sample)  Ketelitian lokasi kedalaman contoh tergantung pula dari jenis matabor yang digunakan.

Contoh dari bor Spiral berupa tanah/lapukan batuan yang melilit pada spiral, dan mewakili selang kedalaman setiap kali batang bor dimasukkan sampai ditarik kembali, sehingga selang kedalamannya dapat diatur, apakah setiap 50 cm atau setiap meter, tetapi maximal tentu sepanjang spiral

Contoh dari matabor sendok lebih terancam pencampuran, sedangkan yang menggunakan bumbung dengan katup lebih mewakili kedalaman yang tepat. Matabor ini lebih banyak digunakan untuk sedimen lepas, dan setiap contoh mewakili selang kedalaman dari mulai batang dimasukkan sampai ke pencabutan.

Pada sistim bor Bangka  contoh yang diambil lebih terpercaya karena penggunaan pipa selubung yang terus menerus, mengurangi pencampuran dari guguran dinding bor.

Perekaman Data:

Pada umumnya data berupa deskripsi litologi, serta batas-batasnya dan dapat dinyatakan dalam penampang berkolom atau profil yang dapat pula disebut sebagai log. Selain itu data kekerasan kwalitatif dapat dicatatkan pula, demikian pula data muka air tanah yang dijumpai.

Pemboran Mesin Putar

Ada berbagai macam jenis mesin bor putar, dari yang portabel sampai pemboran raksasa seperti pada pemboran minyak yang dapat mencapai kedalaman beberapa kilometer. Ada berbagai jenis, dari mulai "packsack" (dapat diangkat  diatas punggung) sampai bor besar harus dipreteli atau di-angkat di truk.

Alat pemboran (yang disebut drilling-rig) dinilai dari kemapuannya untuk mencapai kedalaman, kemampuan pengambilan contoh batuan dan  kemampuan menentukan arah. Selain itu juga kemampuan bergerak di medan merupakan hal diperhatikan. Mesin-mesin pemboran putar ini mempunyai  prinsip yang sama, namun berdasarkan kemampuanya dapat dibagi sebagai  berikut:

·       BOR MESIN RINGAN (PORTABLE DRILLING RIG)

·       BOR MESIN INTI (DIAMOND DRILLING RIG)

·       BOR MESIN ROTARI (ROTARY  DRILLING RIG)

·       BOR MESIN ALIR-BALIK (COUNTERFLUSH DRILLING RIG)

Prinsip Operasi Mesin Pemboran Putar

Pada prinsipnya pemboran mesin putar mempunyai prinsip yang sama:

1.   Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat untuk mengeruk batuan dan menembus dengan suatu rangkaian batang  bor yang berlobang (pipa).

2.   Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber penggerak dengan berbagai macam alat transmisi, seperti kelly dan rotary table, chuck, ataupun langsung

3.   Sumber penggerak (mesin bensin, diesel  dan sebagainya) atau dengan perantaraan kompresor/motor listrik.

4.   Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas dipompakan lewat pipa, keluar lewat pahat bor kembali lewat lobang  bor di luar pipa (casing) atau sebaliknya

5.   Pompa sebagai penggerak/penekan cairan pelumas.

6.   Pipa/batang bor diatas tanah ditahan/diatur dengan menggantungkannya pada suatu menara/derrick dengan sistim katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk keperluan menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari rangkaian.

7.   Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan secara hidraulik atau mekanik maupun karena bebannya sendiri .

8.   Contoh batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai:

a.   Serbuk atau tahi bor (drill-cuttings) yang dibawa ke permukaan oleh lumpur bor atau air pembilas. Serbuk penggerusan batuan dibawa oleh air pembilas ke permukaan sambil mendinginkan mata bor.

b.   Inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung pengambil inti (core barrel)

9.   Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan bersifat bolong di tengah sehingga batuan berbentuk cilinder masuk  ke dalamnya dan ditangkap oleh core barrel. Mata bor ini biasanya menggunakan gigi dari intan atau baja tungsten.

10. Bumbung inti (core barrel) diangkat ke permukaan

a.   Dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang bor ke permukaan setiap kali seluruh bumbung terisi.

b.   Dicabut lewat talikawat. (wireline)melalui lobang  pipa dengan kabel)

11. Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor (casing) dipasang setiap kedalaman tertentu tercapai, untuk kemudian dilanjutkan dengan matabor yang berukuran lebih kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang untuk mengatasi adanya masalah seperti masuknya air formasi secara berlebihan (water influx), kehilangan sirkulasi lumpur pemboran karena adanya kekosongan dalam formasi, atau lemahnya lapisan yang ditembus.

  

Dalam mendesign program pemboran dan memilih jenis alat bor harus diperhatikan:

1.   Kapasitas kedalaman  yang tergantung dari  :

a.   Besarnya kekuatan mesin sumber penggerak yang dinyatakan dengan Tenaga Kuda (HP)

b.    Kekuatan alat penyangga atau menara serta derek untuk menarik beban rangkaian pipa bor sampai kedalaman yang dituju.

c.   Besarnya garis tengah pipa bor serta beratnya sesuai dengan besarnya inti yang diminta.

d.  Kekuatan pompa untuk dapat menyalurkan lumpur sampai kedalaman yang dituju.

2.      Mobilitas, dapat bergerak sendiri (skids, truck) atau kemungkinan untuk dipreteli atau/dan  diangkat dengan tenaga manusia ataupun dengan helicopter.

3.      Kemampuan pemboran miring

4.      Keperluan dan besarnya inti yang diminta.

5.       Peolehan Inti (Core recovery )(tergantung dari jenis core barrel).

Peralatan Mesin Bor:

Mata bor :

a.           Macam-macam, terdiri dari intan, baja,dan bentuk, termasuk kadang-kadang untuk tanpa  mengambil inti.

b.          Ukuran mata bor : AX, BX sampai NX, sesuai dengan bumbung-inti (corebarrel)

Bumbung Inti (Core barrel) :

Berbagai jenis dan ukuran :  

a.   Ukuran sesuai dengan mata bor

b.   Jenis :

     1.  Double-tube core-barrel

     2.  Triple-tube core-barrel (recovery faktor lebih dari 90%)

     3.  Cara penarikan ke permukaan :  

          a. Dengan batang bor

          b. Dengan tali-kawat (Wire-line)

Pipa bor dan selubung :

          1.  Berbagai ukuran

2.   Berbagai jenis logam

Menara Bor: Tergantung tujuan kedalaman akhir pemboran serta kemampuannya  maka mesin pemboran dilengkapi suatu menara untuk mengendalikan pipa bor yang berupa sistim rak,  kaki tiga sederhana maupun derrek

Cara penekanan :

           1.  Mekanis (dongkrak)

2.   Hidraulis

3.   Bobot rangkaian pipa

Sumber Tenaga Penggerak :

            1.  Diesel

            2.  Bensin

            3.  Pneumatic (compresor)

4.   Listrik

Besar/kecilnya sumber penggerak menentukan  kapasitas kedalaman.

Sistim Pembilas:

Pembilasan dapat dilakukan dengan udara, air maupun lumpur.

Pemboran dengan Udara (Air drilling): Untuk daerah-daerah yang sulit air, ataupun pemboran didalam terowongan dapat dipertimbangkan penggunaan udara sebagai pembilas/pendingin matabor, dalam hal mana disiapkan mesin compressor.

Pemboran dengan Air atau Lumpur: Untuk ini harus disiapkan mesin pompa dengan kapasitas tekan dan penyedotan lumpur pemboran yang sesuai dengan kedalaman yang dituju. Selain itu diperhatikan jarak dari sumber air yang memerlukan sistim pompa dan rangkaian pipa air untuk penyaluran, maupun penggunaan truk tangki air. Lumpur biasanya dipakai bentonit yang diperdagangkan secara komersial. Kekentalan dari lumpur dapat diatur dengan menentukan berat jenisnya.

Penggolongan Mesin Bor Putar

MESIN BOR RINGAN (PORTABLE DRILLING RIG)

Khas dari pemboran ini selain mudah diangkut secara manual adalah pada umumnya  menggunakan topdrive dengan motor bakar kecil (2 tak) yang ikut turun naik dengan turun/naiknya batang bor yang dipandu oleh rel atau rack. Tekanan pada matabor dapat ditingkatkan dengan menyuruh orang mendudukinyat (awak mesin bor:  20-26).

Alat bor ini dapat dipreteli dalam bahagian-bahagian kecil dan dapat diangkut oleh orang secara manual .Kapasitas alat bor ini hanya maximum 50 meter, banyak digunakan untuk pemboran seismik (shot holes), dan sering merupakan rakitan sendiri dengan menggunakan mesin pompa.Laju tembus adalah: 30-40 m/hari,  relatif sangat murah. Pengambilan inti tidak dimungkinkan. Biaya  $5.90/hari.

Termasuk alat bor kecil dengan topdrive ini  adalah yang dipasang pada truk, dengan memasangi rak (rel) yang memandu batang bor, dimana  motor penggeraknya dipasang pada ujung atas batang bor, dan mesin bergeser ikut dengan  turunnya dengan batang bor. Dengan topdrive ini pemboran miring dimungkinkan secara terbatas dengan memiringkan raknya.

Berbagai jenis/merk pemboran :

Bor mesin portable

a.  Packsack (kapasitas 10 meter),dapat diangkut seorang diri.

b.   Koken

c.   Rakitan lokal

MESIN PEMBORAN INTI (DIAMOND DRILLING RIGS)

Alat pemboran ini adalah alat standard dan yang paling populer untuk explorasi cebakan mineral. Nama Diamond Drilling Rig digunakan karena alat ada yang paling banyak dipakai untuk pengintian (coring) yang menggunakan matabor dari intan.

Mesin ini berukuran relatif kecil dan dipasang pakai roda atau batang luncur (skids), ditarik dengan bulldozer, kendaraan 4-wheel drive atau ditarik dengan  winch pada tempat yang sulit dijangkau, atau digantung dengan  slung dibawah helicopter, atau juga dapat dipreteli menjadi bahagian-bahagian/ komponen kecil dan dapat dipikul secara manual

Gerakan putar dari mesin ditransmisikan pada pipa bor dengan ‘chuck, dan olehkarenanya dapat membor ke semua arah, termasuk ke atas (dari terowongan). Untuk pengoperasiannya sering dipasang kaki tiga dari pipa besi untuk mengendalikan pemasangan/pencabutan batang bor dengan menggantungkannya pada sistim katrol dengan swivel yang disambungkan pada pipa selang untuk menyalurkan cairan pembilas dari pompa lumpur.

Kelemahan dari alat bor ini adalah berkecepatan rendah, terutama sewaku operasi pengambilan inti (coring operations)

Jenis matabor yang digunakan:  blade type, roller type dan matabor intan dan tungsten-carbida. Matabor jenis bilah (Blade type ) membor lebih cepat.

Palu pemukul berputar didalam lubang (Rotary percussion downhole hammers) juga tersedia untuk formasi-formasi yang keras.

Dapat dipasangi bumbung inti jenis tripple stationary inner split tube yang ditarik talikawat.

Beberapa merk alat bor Diamond Drilling Rig:

Atlas-Capco, dengan tripod yang simple

Longvear dan Tone, berbagai ukuran.

                   1. Junior

                   2. Ly. 24, 34, 38, 44-(kapasitas 100-900m)

Tone :  U.U.5(75m), T.AS 70 dan lain-lain.

MESIN BOR ROTARI (ROTARY  DRILLING RIGS:))

Jenis alat bor ini dinamakan demikian karena gerak putar dari sumber penggerak/ mesin ditransmisikan pada batang bor dengan meja putar (rotary table), sehingga hanya dapat membor ke vertikal ke bawah

Alat pemboran yang digolongkan jenis ini pada umumnya lebih besar dan berkekuatan lebih besar, harus dipasang pada truk dan tidak cocok untuk lokasi-lokasi yang sulit dicapai. Alat pemboran jenis ini juga termasuk pemboran untuk minyak dan gasbumi.

Pada umumnya digunakan untuk operasi tanpa pengambilan inti (noncoring operation) Kecepatan pemboran tinggi, terutama jika tidak dilakukan pengambilan inti, namun jika diperlukan bumbung inti (core barrel) dapat dipasang.

Berbagai jenis Alat Bor Rotari

Mayhew 1000 Rig: Alat ini dipasang pada truk  (6 X 6 Customline Carrier Truck), memakai lumpur berbasis air atau udara dengan menggunakan kompressor berkapasitas rendah. Kecepatan tembusnya sangat tinggi (175 m/hari tanpa pengintian, 35 m/hari dengan pengintian)

Biaya USD 22.15/hari tanpa pengintian, USD103/hari dengan pengintian)

Dando 250 : Dipasang diatas traktor, yang tidak terlalu stabil sehingga memerlukan dukungan bull dozer

Alat ini memiliki kompressor berkapasitas tinggi dan dapat dengan mudah mencapai kedalam  akhir (TD)  120 m . Namun mempunyai laju tembus (penetration rate) lebih rendah (130 m/hari tanpa pengintian, 30 m/hari dengan pengintian) , tetapi lebih murah atas dasar hitungan per meternya

Biaya  $15.60/hari dengan pengintian, $47.50/hari tanpa inti

PEMBORAN ALIRAN BILAS BALIK (COUNTERFLUSH DRILL)

Air pembilas masuk dari casing, keluar melalui pipa bor, membawa contoh, yang tidak tercampur dengan rontokan dari dinding lubang bor, namun untuk mendapatkan kedalam contoh ini harus memperhitungkan kecepatan  tidak  seteliti bor inti.

PENGAMBILAN CONTOH DAN PEREKAMAN DATA DARI LUBANG BOR  (DRILL-HOLE LOGGING)

Tujuan utama dari pemboran explorasi adalah mengambil dan merekam data geologi yang ditembus lubang bor. Data ini berupa rekaman catatan hasil pengamatan pada contoh batuan, khusunya litologi serta gejala geologi lainnya.. Jenis contoh yang didapatkan adalah:

Serbuk Bor (Cuttings)

Contoh ini adalah hasil kerukan dari matabor yang kemudian dibawa oleh air pembilas ke permukaan. Setiap kemajuan selang kedalaman tertentu suatu contoh diambil yang mewakili selang kedalaman tersebut dan dicatat. Contoh ini dibersihkan dan dideskripsikan. Hasil deskripsi contoh ini tidak akurat. Mengingat:

1.   Contoh tersebut harus menempuh  jarak dari kedalam sampai ke permukaan, sedang dalam waktu yang sama matabor sudah maju lebih dalam lagi. Kedalaman yang diwakili contoh itu harus dikoreksi atau disetel terhadap data lain, seperti laju kecapatan pemboran atau log talikawat.

2.   Contoh tersebut sering tercampur dengan serbuk dari selang kedalaman yang ada di atasnya, sehingga kadangkala diketemukan lebih dari 2 jenis litologi yang berasal kedalaman yang berbeda. Untuk ini persen berbagai jenis litologi ini harus dicatat untuk mengetahui litologi mana merupakan guguran dan mana yang dari kedalaman aseli. Untuk ini dapat pula dilakukan pembandingan dengan hasil tafsiran litologi dari log talikawat maupun dari data lain seperti laju kecepatan pemboran.

3.   Contoh ini merupakan serbuk, keratan atau hancuran dari batuan, sehingga hanya deskripsi tekstur dan susunan mineral yang dapat diamati, sedangkan gejala-gejala geologi seperti struktur, kekompakan dan lain-lain tidak teramati.

Pengamatan litologi dari serbuk pemboran adalah bersifat baku dalam explorasi minyak dan gasbumi, dan juga dilakukan pada pemboran explorasi batubara terutama pada selang kedalaman yang tidak dilakukan pengintian. Adakalanya dalam explorasi batubara tidak dilakukan pengintian yang disebut opernhole, sehingga data geologi didapatkan dari penafsiran log talikawat/ geofisika dan dibantu dari pengamatan contoh ini  Namun pada pemboran explorasi cebakan mineral tidak lazim dilakukan karena lebih mengandalkan pada pengamatan contoh inti yang dilakukan secara penuh dari permukaan sampai kedalaman akhir.

Inti Bor (Drill-Core)

Pada explorasi cebakan mineral termasuk batubara data geologi biasanya didasarkan atas pengamatan dan pendeskripsian contoh inti bor..

Pengintian Penuh (Full coring). Pengambilan inti dilakukan secara penuh dari permukaan sampai  kedalaman akhir pemboran. Ini yang biasa dilakukan dalam explorasi untuk cebakan mineral

Pengintian Setempat (Spot coring): pemboran dilakukan sebagai lubang terbuka (open hole) yang kemudian diikuti dengan pengintian hanya dilakukan pada selang kedalaman tertentu yang diinginkan, misalnya beberapa meter di atas zone cebakan  dan beberapa meter di bawahnya. Untuk ini sering diperlukan lapisan petunjuk stratigrafi berdasarkan log geofisika dari sumur terdekat yang sengaja dibor sebagai pilot drill hole Untuk operasi ini sering dilakukan pilot and part-coring :

Pengintian Sentuh (Touch coring): Pengintian dimulai segera setelah matabor mencapai beberapa meter di atas target pengintian (bentuk pengintian setempat yang kurang dapat dipercayai)

Pengintian Inti Terorientasi (Oriented Core Sample) Dengan menggunakan alat tertentu dimungkinkan dimana orientasi kedudukan aseli dari contoh  di dalam tanah dapat ditentukan. Hal ini sering dilakukan untuk memelajari kedudukan struktur geologi dari lapisan maupun dari rekahan atau jalur-jalur mineralisasi

Perolehan Inti (Core Recovery): Dalam operasi pengambilan inti pemboran tidak selalu seluruh selang kedalaman dapat diwakili oleh panjang inti yang diperoleh. Hal ini disebabkan kemungkinan gugurnya bahagian bawah dari inti sewaktu diangkat dalam bumbung inti (core barrel). Besarnya perolehan inti (core-recovery) dinyatakan dalam persen (% core-recovery), dengan mengukur panjang contoh inti  yang diperoleh dan membandingkannya dengan panjang bumbung. Perolehan inti yang buruk dapat disebabkan karena adanya jalur-jalur retak atau keadaan batuan yang rapuh dan dapat dipakai sebagai indikator untuk keadaan struktur dari batuan, dan karenanya parameter ini penting untuk dicatat. Perolehan inti dapat diperbaiki dengan menggunakan bumbung inti yang diperbaiki seperti triple tube core-barre.l

Keunggulan dari contoh inti pemboran adalah:

1.   Pengamatan litologi lebih lengkap dan terperinci sehingga perselingan berbagai jenis litologi,  dapat dideskripsikan secara rinci, centimeter demi centimeter.

2.   Pengamatan rinci dapat dilakukan terhadap struktur maupun tekstur batuan dalam 3-dimensi, terutama jika menggunakan contoh yang terorientasikan, misalnya  adanya rekahan, urat-urat kecil, penjaluran mineral (mineral zoning) dsb.

3.   Penentuan kedalaman serta selang-selang kedalaman dari berbagai batas perubahan litologi lebih baik daripada dari serbuk pemboran. Namun masih tetap kurang akurat jika dibandingkan dengan hasil penlogan talikawat, disebabkan kemungkinan perolehan inti yang buruk selain juga terjadinya dekompaksi seperti halnya dalam batubara.

4.   Keuntungan contoh inti bor ini adalah selain mendapatkan kedalam contoh yang lebih teliti, juga dimungkinkan untuk dilakukan uji kwalitas yang berkisar luas (wide range of quality test),  untuk menentukan sifat-sifat keteknikan batuan, misalnya kekuatan lantai dan atap dari cebakan (batubara), dan batuan penutup ( overburden rocks).

Keburukan dari pengambilan contoh inti adalah:

1.   Operasi pengambilan inti bor sangat memperlambat operasi pemboran, terutama jika tidak menggunakan wireline corebarrel

2.   Harus menggunakan matabor dari intan atau baja-tungsten yang lebih mahal dari  pada matabor jenis lainnya.

Secara keseluruhan pemboran inti jauh lebih mahal dan lebih lambat dari operasi pemboran lainnya, sehingga harus benar-benar diperhitungkan dalam menentukan taktik explorasi. Keunggulan jenis data yang diperoleh harus di perhitungkan terhadap biaya yang harus dikeluarkan.

PEMROSESAN DAN PENYIMPANAN INTI BOR

Inti bor dicuci dan dikeringkan, kemudian dipatahkan meter demi meter, Setelah dipatahkan setiap meter maka batang-batang inti disimpan dalam peti kayu/aluminium yang dirancang khusus, dan disusun sedemikian sehingga atas bawahnya jelas, serta kedalamannya diperlihatkan dengan tanda-tanda yang dituliskan dengan spidol pada penyekat antar inti. Waktu dilakukan pengamatan harus hati-hati untuk menempatkan setiap contoh dalam urutan, arah dan susunan yang sama.

Batang inti yang akan dianalisa di laboratorium, seperti  selang yang termineralisasi inti batuan ini dibelah (split) menjadi 2 (1 dipakai untuk assay, 1 untuk dokumentasi). Contoh inti untuk analisa laboratorium harus diambil dari inti yang telah dibelah ini. Penanganan contoh inti ini harus dijaga supaya tidak terkontaminasi, terutama yang diperuntukan assay mineralisasi logam. Dalam hal batubara contoh inti untuk dianalisa di laboratorium harus segera dibungkus dengan kertas parafin yang kedap udara, untuk menjaga kelembaban aselinya (moisture content). Untuk setiap contoh yang akan dianalisa di laboratorium perlu dicatat kode nama/nomor lubang bor dan kedalamannya.

Pencatatan/Perekaman Data Bor: Penlogan Lubang Bor

Ada dua cara mencatat atau merekam data  geologi yang dihasilkan pemboran:

Penlogan Visual berdasarkan pengamatan deskripsi contoh serbuk bor dan contoh inti bor

PENLOGAN VISUAL (visual logging)

Penlogan visual dilakukan terhadap pengamatan dan deskripsi litologi dari  contoh serbuk pemboran dan dari contoh inti bor. Jika dilakukan pemboran inti penuh (full core drilling) penlogan dilakukan hanya dari pengamatan contoh inti, sedangkan jika dilakukan spot-coring maka hanya bagian yang tidak diinti pengamatan dari serbuk bor yang dicatat. Pencatan dilakukan dalam kolom-kolom kertas panjang yang disebut  Log Pemboran (drilling-log), dan jika khusus berdasarkan inti saja disebut Log Inti (Core-log). Data geologi pada Log Inti tidak terbatas pada deskripsi litologi saja, tetapi menyangkut struktur, dan mineralisasi dan sebagainya. Selain data geologi juga dicatat data teknis lainnya, seperti data laju kecepatan pemboran, data perolehan inti (core-recovery), keadaan air pembilas, pergantian matabor, selang pengambilan inti-bor, titik-titik penempatan pipa selubung (casing) serta tanggalnya.  . Setiap jenis catatan pengamatan diberi kolom tersendiri., dan sedapat mungkin dalam bentuk simbol grafis. Khususnya jenis litologi diberi kolom yang disini simbol grafik, laju pemboran dengan kurva, perolehan inti dalam bentuk kolom sempit yang memperlihatkan % inti terhadap kedalam. Struktur geologi digambarkan pada kolom litologi maupun dicatat dalam kolom tersendiri, demikiapun selang-selang mineralisasi, jenis mineral serta estimasi persen juga dicatat. Sebetulnya tidak ada standard bentuk log yang baku, tergantung dari jenis cebakan yang dijadikan objek pemboran, maupun juga tergantung perusahaannya masing-masing. Sering kolom khusus disediakan untuk mencatatkan hasil analisa geokimia atau ‘assays’

Dewasa ini dengan komputerisasi, data yang direkam diusahakan dalam format digital maupun alfanumerik yang mudah diinputkan dalam suatu database yang disimpn sebagi file dalam disket atau tape, dan setiap waktu dapat mudah dibuatkan log grafis dengan mencetaknya pada rol kertas (paper log print-out), maupun diproses menjadi peta atau penampang geologi.

Log visual ini sering dikombinasikan dengan log talikawat, menjadi log majemuk ( (composite log).

PENLOGAN TALIKAWAT (WIRE-LINE LOGGING )

Penlogan talikawat dewasa ini sudah sangat lumrah dilakukan  untuk pemboran inti, terutama untuk batubara. Jenis-jenis log yang dapat dilakukan bisa dibagi dalam:

·      Penlogan Geofisika (Geophysical Logging)

·      Penlogan Citra (Imaging, hasil dari pemotretan kamera yang diturunkan kedalam lubang pada tali serat optik dan dapat merekam citra visual sekeliling lubang bor.

·      Log orientasi lubang sumur (yang menunjukkan arah dari lubang sumur dalam derajat kemiringan dan azimuth)

Sejak pertengahan tahun tujuh-puluhan penlogan geofisika untuk lubang pemboran kecil telah dikembangkan. Terutama untuk explorasi batubara.

1.      Penglogan geofisika lebih teliti dalam penentuan kedalaman dari target pemboran terutama dalam hal lapisan batubara daripada penlogan visual dari inti pemboran karena kemungkinan dekompaksi  dan pendapatan inti yang buruk.

2.      Penafsiran litologi lebih baik dari pengamatan serbuk bor atau pendapatan inti yang buruk

3.      Korelasi antar lubang bor bersifat jauh lebih objektif daripada log visual.

4.      Untuk explorasi batubara log geofisika dapat digunakan untuk mengestimasi parameter kwalitas batubara.

Jenis-jenis log yang dipakai terutama untuk batubara adalah

1.   Loh Radioaktif (gamma, neutron, densitas)

2.   Log Listrik (Resistivitas/SP

3.    Log Kaliper

Density Log:

LSD, : baik untuk korelasi

HRD:  informasi optimum untuk ketebalan batubara

BRD: kompromi antara LSD and HRD

Natural Gamma Log:

menunjukkan kadar lempung

Neutron Log:

 merespond terhadap hidrogen, karbon dan kelembaban total moisture, derajat  porositas (yang membedakan batupasir dari serpih)

Caliper Log:

Jenis log ini memungkinkan untuk memisahkan batuan kompeten dari yang tidak kompeten. Log ini juga  digunakan untuk menentukan kelayakan suatu lapisan batubara pada lokasi tertentu untuk dapat dilakukan pengintian, berdasarkan atas derajat keretakannya yang diperlihatkan oleh garis tengah dari lubang bor yang menembus lapisan tersebut,

Dalam explorasi batubara log densitas banyak dipergunakan. Ini disebabkan karena:

·      Density logs dapat menentukan secara teliti selang kedalaman dan ketebalan lapisan batubara yang ditembusnya

·      Density logs menghasilkan penentuan kerapatan batuan (density determination) dan dengan demikian menunjukkan kwalitas dari lapisan  Kemudian  density dikorelasikan dengan lubang bor yang telah diambil intinya dan perkiraan kadar abu dapat diextrapolasikan dengan lubang bor terbuka yang dilog. Kombinasi dari gamma alami, log densitas dan log neutron memberikan jalan untuk korelasi lapisan batubara serta lapisan sedimen yang menyelubunginya.

Pemboran Mesin Tumbuk (Percussion Drilling)

Jenis mesin pemboran ini sudah jarang dipakai lagi dalam eksplorasi. Batuan dipecah dengan pahat yang ditumbuk, dan contoh diambil dengan "bailer" atau drive sampler. Contoh yang didapat tidak murni.

Pemboran dengan jenis ini umumnya digunakan dalam  eksplorasi dasar pada soil, gravel, endapan pasir. Dimana sebagian besar batuan yang dihasilkan telah mengalami gangguan, karena  proses pemborannya dilakukan dengan menumbuk tanpa  menimbulkan moment putar. Hasil dari pemboran tersebut kemudian dibawa ke laboratorium.

Ada berbagai jenis mesin bor perkusi ini, antara lain yang disebut

·         Cable Tool Drilling Rig,

·         Hammer Drill, atau Wagon Drill 

·         Downhole Hammer Drilling Rig

·         Hammer Drilling Rig with Drive Sampler

Alat Bor Tumbuk Talikawat (Cable Tool Rig):

Alat cable tool rig , yang juga disebut churn drilling rig adalah alat bor yang paling tua yang digunakan untuk pemboran minyak maupun explorasi mineral, dan kini masih dipakai. Alat  ini bentuknya sederhana yang terdiri dari suatu menara, berbentuk segitiga atau bentuk lain yang pada puncaknya dilengkapi dengan sistim katrol. Pada katrol ini di bentangkan talikawat baja  yang sambungkan dengan suatu mesin motor penggerak lewat suatu roda gila sehingga memberikan gerakan turun naik pada ujung talikawat di bawah menara bor ini. Pada ujung talikawat ini digantungkan suatu mata bor berupa pahat yang dilengkapi batang logam sebagai pemberat diatasnya. Penetrasi pada formasi dilakukan dengan menarik talikawat keatas oleh mesin penggerak, dan kemudian melepasnya sehingga pahat menumbuk formasi di bawahnya. Setelah gerakan ini dilakukan beberapa kali, maka pahat diganti dengan suatu alat pengambil contoh yang disebut bailer  suatu tabung atau bumbung baja yang dibawahnya diberi sistim katup. Dengan menjatuhkannya bailer ini ke dalam lubang maka hancuran batuan ataupun sedimen lepas masuk kedalam tabung dan terperangkap oleh katup dan dapat diangkat untuk diperoleh. Air sering dimasukkan kedalam lubang bor untuk membersihkan lubang, tetapi tidak dalam tekanan yang terlalu tinggi (maximum 100 l/menit)

Alat Bor Tumbuk Biasa

Ada beberapa macam alat bor tumbuk ini yang terutama digunakan untuk batuan keras dalam operasi pertambangan. Alat ini biasanya dipasang diatas suatu truk atau traktor, dan sangat sangat mudah dioperasikan dalam segala arah sudut.

Hammer Drill (Bor Palu)

Mesin bor yang juga disebut Wagon Drill (Chaucier dan Morer, 1987) ini terdiri dari palu yang bergerak vertikal dan dipasang sepanjang suatu peluncur (slide)  yang dipasang pada suatu kendaraan seperti truk atau traktor.. Palu ini memukul-mukul suatu rangkaian batang  bor yang pada ujungnya dipasangi suatu matabor yang

Jenis Wagon Drills yang ringan (Atlas BVB) dapat mencapai kedalaman rata-rata 30 m dan maximum 50-60 m). Jenis Wagon drill yang besar (Atlas Roc 601) rata-rata  70 sampai 100 m. Contoh yang didapatkan adalah serpihan batuan yang ditiup oleh udara yang dikompresikan melalui pipa bor, dan ditangkap diluar oleh alat khusus yang disebut cyclone sample chamber

Kelemahan dari Wagon drill adalah perolehan contoh yang kecil. (5 kg/m), karena diameter lubang yang didapatkan adalah 40-50 mm.

Down-hole Hammer Drill: (Alat bor palu dalam lubang):

Pada alat bor ini palu didapatkan langsung dipasang di atas drive sampler, berbentuk suatu silinder yang bergerak turun naik secara lancar (smooth) dan digerakan oleh udara tertekan dari compressor melalui pipa bor. Mata bor disini dapat pula melakukan gerak rotasi atau putar. Kedalaman rata-rata yang dapat dicapai alat ini adalah 80-100m, tetapi dapat pula dirancang untuk mencapai kedalaman 300-1000m, dengan menggunaka pipa selubung (casing). Diameter lubang yang dibuat adalah 65-170 mm, sehingga dapat perolehan contoh (sample recovery) yang lebih besar daripada Wagon Drill. Namun biayanya 3 sampai 4 kali biaya pemboran per meter daripada Wagon Drill. Hammer drill jenis ini diklasifikasikan sebagai  bor palu ringan (Light Hammer Drill, Ingersoll type)

Bor Tumbuk dengan Drive Sampler:

Perkembangan dari bor tumbuk atau percussion drilling adalah pemasangan apa yang disebut drive sampler sebagai pengganti matabor. Alat bor ini hanya cocok dipergunakan untuk lapisan tanah atau sedimen lepas. Alat ini berupa sepotong pipa dengan ujungnya terbuka dan tajam (lihat Gb.L-4.). Tabung baja ini mempunyai bentuk dengan panjang yang berlainan, kurang lebih 91,44 cm dan diameternya (bagian luar) 7,62 cm. Alat ini dilengkapi dengan cincin (ring) yang gunanya untuk penyesuaian bila diameternya akan mencapai 12,7cm. Sedangkan pada sampler bagian atas terdapat lobang untuk lewat air/lumpur pemboran, yang dilengkapi dengan katub pengatur, katub ini gunanya untuk :

    -  Masuknya lumpur pemboran pada saat diangkat

    - Mencegah cebakan udara dan air dalam tabung yang akan menjadi pengganggu naiknya contoh atau rusaknya contoh batuan.

Katup bola pengatur tidak selalu effektif penuh, karena  kadang-kadang hal itu akan menyumbat katub dan menahan untuk teap terbuka. Drive sampler ini yang bertindak sebagai alat bor, mempunyai dinding dengan ketebalan 5 inci, alat ini diselubungi dengan pipa pelindung (casing). Ada beberapa macam peralatan drive sampler, alat ini telah dikembangkan untuk berbagai macam soil, yaitu dengan menggunakan dinding sampler yang tipis. Membuat dinding yang setipis mungkin ini dimaksudkan  untuk pengendalian sisipan contoh batuan. Banyak juga drive sampler telah dikembangkan untuk berbagai mekanisme guna  mendapatkan contoh batuan sebaik mungkin.

Pengamanan:

Walaupun bor tumbuk ini biasanya dipasang pada suatu truk atau traktor, namun ada kalanya mesin langsung dipasang ditas tanah. Hal-hal yang perlu diperhatikan selama pekerjaan pemboran yaitu : 

Landasan mesin bor, landasan ini harus dipersiapkan dengan letak yang betul. Landasan ini perlu stabil sebab mesinnya bisa selalu dalam keadaan mantap dan dapat menahan bobot mesin bor serta peralatannya. Juga memudahkan operator bekerja  dengan leluasa. Ukuran landasan itu minimum 3,5 x 3,5 meter.            

Demikian pula pada pemboran dasar sungai Untuk memudahkan dan keamanan, maka sesuai jaminan perlu dibuat  "andang-andang"  (scaffolding), dalam suatu rencana pekerjaan pemboran dasar-sungai dan ini berarti penambahan biaya maupun waktu.

Keunggulan Bor Tumbuk:

Bor tumbuk mempunyai keunggulan karena dapat menembus bongkah dalam cebakan pasir/kerikil dengan cepat dengan memecahkannya, contoh yang didapatkan dalam drive sampler atau bailer cukup akurat dan relatif murah dan peralatannya cukup sederhana.

Pekerjaan ikutan sehubungan dengan pemboran tumbuk memberikan keunggulan sebagai berikut:

-          Dapat mengukur Bulk Density dari tanah, lempung (clay), pasir (sand), kerikil (gravel)  dan lain-lain, dalam keadaan asli di lapangan.

-          Dapat  mengukur koefisien perbandingan antara tanah terpadat dengan yang tak terpadat langsung di lapangan.

       

Pengamatan dan Perekaman Data Geologi

Diskripsi litologi hasil pemboran

Setiap contoh yang diambil dari bailer harus langsung di amati seketika itu juga  mutlak dikerjakan oleh geologist di lapangan maupun kemudian diverifikasi di laboratorium. Meningat contoh hasil pemboran tumbuk pengamatan secara khusus meliputi:

 a.   Mengenai berbagai jenis batuan yang mudah pecah dan yang mudah  menyambung kembali.

·      Litologi (Warna, tekstur dsb),  sifat kelunakan, kepadatan dan perlapisan

·      Banyaknya air yang terkandung dalam batuan tersebut

·      Keterangan mengenai batuan dari seluruh yang  pecah seperti, sifat kebulatan, prosentase jenis batuan dari keseluruhan volume jenis batuan itu, juga keterangan dari sudut petrografi.

·      Keterangan-keterangan mengenai keistimewaan setiap lapisan batuan seperti kadar humus dalam suatu lapisan batuan, perubahan warnanya dan lain-lain.

·      Pengambilan macam-macam batuan tersebut seperti, tempat pengambilan batuan, susunan struktur batuan yang rusak dan struktur batuan yang tidak rusak.

b.   Mengenai berbagai jenis batuan yang keras sampai agak keras dalam suatu lapisan batuan. Dalam hal ini perlu dicatat :secara khusus

·      Litologi (warna, tekstur dsb), dari fragmen batuan dan semen batuan. Keterangan mengenai zat-zat kecil yang terkandung dalam batuan seperti, susunan mineralogi, bentuk dan ukuran maupun letaknya,  perubahan-perubahan yang mungkin ada.

·      Tingkat kekerasan batuan dan prosentase pengambilan dari lubang bor.

·      Tingkat kerusakan, dan lain-lain.

Perekamanan/Catatan Data Pemboran         

Setelah diadakan pengamatan batuan seperti ini kemudian dilakukan pencatatan, catatan ini harus akurat, nyata, jelas, sistimatis dalam format yang telah ditentukan serta bisa dijadikan dokumen yang dijamin kelamaannya. Pencataan dilakukan pada format sudah tersedia yang disebut log, yang dan pencatatan dilakukan pada kolom-kolom dan kedalaman yang bersangkutan.

Pemerian batuan hasil pemboran ini akan menghasilkan catatan ringkas yang sebagian akan dimasukkan dalam "Boring record", kadangkala disebut Drilling Record atau Drilling Log.

Penyimpanan contoh: (Sample Storage)

Demikian pula tentang penyimpanan contoh (sample) hasil pemboran,  diberi kolom-kolom sesuai dengan pengambilan sample sehingga kelak bila diadakan pemerian ulang tak akan terjadi kericuhan.

4. METODA TEROWONGAN DAN SURVAI GEOLOGI BAWAH TANAH

            Metoda explorasi dengan melakukan pembuatan terowongan mempunyai kelebihan-kelebihan dalam hal mendapatkan data geologi yang tidak bisa didapatkan dari pemboran inti sekalipun. Data yang demikian bukan hanya pada explorasi endapan mineral/pertambangan, tetapi juga sering harus dilakukan dalam explorasi geologi untuk kepentingan geoteknik

Untuk mendapatkan data sebaik mungkin maka ahli geologilah yang harus  mendesain lay-out, tetapi  design pembuatan terowongan diserahkan insinyur tambang.

Beberapa istilah terowongan pertambangan :

1.      Drift (E) atau Gallery (B), atau terowongan, mendatar, sejajar tubuh bijih.

2.      Crosscut (E) atau Dwarslag (B), mendatar merupakan cabang-cabang dari drift pada  interval interval tertentu, tegak lurus pada tubuh  bijih.

3.      3.   Shaft (E) atau Mijnschacht (B), merupakan sumuran dalam, untuk mencapai berbagai bidang   penambangan (niveau) dari permukaan.

4.      Adit (E) drift yang menembus ke permukaan (pada lereng bukit misalnya).

5.      Raise (E), suatu terowongan yang menanjak dan menghubungkan satu bidang penambangan  ke  bidang lebih tinggi atau lebih rendah. Sehingga dipakai transport (ore chute).

6.      Long Wall (E), suatu terowongan yang maju  menyamping sebagai front pengambilan bijih.

7.      Stope (E) atau Afbouw (B), rongga  tempat produksi dengan meledakkan bijih di atap rongga.

8.      Open Cut (E) atau Dagbouw (B), penggalian pada permukaan produksi.

ADIT

Adit adalah salah satu eksplorasi yang dimaksud untuk produksi data, sedangkan pengertian dari adit yaitu :  Lobang horizontal atau hampir horizontal dimana salah satu ujungnya  pepat, yang dikerjakan untuk kepentingan pencarian data dari daerah penyelidikan. Ada kesamaan antara terowongan dan adit.

Namun bila adit untuk kegunaan langsung mencari data, sedangkan terowongan dibuat untuk kegunaan primer, seperti untuk saluran air, keperluan lalu lintas bawah tdanah, dan lain-lain.

Keunggulan Adit/Terowongan untuk Pengambilan Data Geologi.

        Adit atau terowongan mempunyai keunggulan sendiri dalam pengambilan data. Keunggulan pertama adalah bahwa batuan tersisngkap sekuruhnya sepanjang terowongan, paling tidak sepanjang pengamatan dilakukan langsung setiap ada kemajuan, karena mungkin sekali terjadinya longsoran pada jalur-jalur lemah, sebenarnya seperti jalur sesar biasanya dilakukan pengkayuan (betimmering). Adanya sesar-sesar, kontak antar batuan dapat dilihat dengan jelas.

Keunggulan kedua dari pengamatan diterowongan adalah  data geologi didapatkan dalam  3-Dimensi, yaitu pada kedua dinding terowongan, pata atap terowongan dan pada lantai, keadaan yang sangat jarang didapatkan pada singkapan. Jalur dan bidang sesar dapat diamati dalam posisi dan orientasi, begitu pula jurus dan kemiringan lapisan, pola kekar, rekah-rekah didapatkan dalam orientasi yang

Teknik Pembuatan Terowongan

Prinsip operasi pembuatan terowongan:

Muka batuan dibor mendatar  dengan  bor pneumatic dalam arah terowongan  itu  direncanakan,  kemudian diisi oleh dinamit, erta kemudian diledakkan. Rubuhan dimuat lori dan dibuang. Suatu lobang terbentuk dengan kemajuan sekitar 1 meter per hari.      

Peralatan yang diperlukan :

1.   Bor tangan(bor kotrek) atau bor pneumatic dengan compresornya.

2.   Lori dengan sekrup atau shovel (mesin) di atas rel.

3.   Dinamit dan sistim peledakan.

Pembuatan adit yang lebih canggih terjadi kalau cebakan  sudah menjadi tambang atau memang dilakukan untuk keperluan tertentu, misalnya penyelidikan untuk projek bendungan, adit maka perlu diperhatikan perlengkapan sebagai  berikut :

-          Set compresor untuk pemboran dinding muka.

-          Set pembangkit tenaga listrik/disel, untuk sumber penerangan. Disini perlu diperhatikan keamanannya terhadap bahanya terkena aliran listrik.

-          Perlengkapan pemboran seperti jack hammer, detonator, linggis, pacul dan lain-lain.

-          Membuat sistim pengeringan.

-          Perlengkapan-perlengkapan untuk pekerja, seperti  topeng gas, sepatu tambang, sarung tangan dan lain-lain.

Di daerah-daerah yang lemah, misalnya jalur  sesar atau batuannya lembek (serpih)  dipasang  penyangga dari kayu (betimmering).

Prosedur Eksplorasi Adit:

Ada beberapa cara dalam penggalian terowongan adit, ini dimaksud  untuk mencapai effisiensi kerja. Cara penggalian adit harus memperhatikan "bridging capacity" yaitu kemampuan batuan untuk  tetap berada dalam keadaan seimbang. Biasanya untuk batuan yang keras mempunyai bridging capacity yang tinggi.

        Mengenai cara penggalian bisa dipisahkan menjadi :

            a.   Penggalian pada batuan keras

            b.   Penggalian pada material lepas

       

(A)  Penggalian Adit Pada Batuan Keras :

Tahap penggalian adit umumnya meliputi :

Tahap Pengeboran :

Setelah direncanakan bentuk penampang adit, kemudian diadakan penggalian pada bagian atas dari penampang, hal ini untuk menjamin agar tidak terjadi over break (runtuhnya bagian atas) ketika diadakan peledakaan awal

Tahap Peledakan Lobang Bor (Charging)

Setelah dibuat lobang bor dengan alat sederhana kemudian diteruskan dengan menggunakan  jack Hammer, lobang-lobang hasil pemboran tersebut diatu  secara  sistimatis  sehingga lobang yang bakal terjadi adalah sesuai dengan penampang adit  yang

direncanakan. Kemudian lobang bor diledakkan dengan sistim delay time. Lobang-lobang bor tersebut berisi detonator diselubungi damotin. Ukuran dinamit  berbeda-beda,  ini disesuaikan dengan kebutuhan, tetapi umumnya adalah 200 gram, dan  perlu juga diperhatikan bahwa dalam pengetrapan sistim peledakan harus disesuaikan dengan karakteristik batuan.

Tahap Pengangkutan Material Hasil Peledakan/Galian (Mucking)

Ada beberapa cara, yaitu dari yang paling sederhana  sampai yang menggunakan proses mesin. Pada umumnya pembuangan material dari adit ke tempat pembuangan  dilakukan dengan rel dilengkapi lori.

Tahap Pemasangan  Penyangga Pada  Terowongan/Adit (Errecting support) :

Penyangga pada dit agak berbeda sifatnya dengan penyangga pada terowongan, sebab pada adit hanya bersifat sementara saja, yang lazim terbuat dari tiang kayu yang kuat/kokoh. Penyangga pada adit bisa tak dipakai bila "Bridging capacidty"nya tinggi. Ada

beberapa bentuk penyangga yang sering dipakai, antara lain :

       -    Penyangga bentuk empat persegi panjang

       -    Penyangga bentuk trapezoidal

       -    Poligonal

       -    Bentuk kubah

       -    Bentuk tapal kuda

       -    Bentuk silinder dan lain-lain

Hal bentuk penyangga disesuaikan dengan batuan setempat, keadaan batuan, besar kemiringan, koeffisien dan kekuatan batuan dan lain-lain.

Cara Penggalian pada Tahap Pemboran dan Peledakan:

Dengan mengingat bridging capacity, maka untuk batuan yang keras ada beberapa cara penggaliannya, antara lain :

1. Metoda Muka Penuh (Full-face Method)

Cara penggaliannya yaitu, dimana seluruh bidang muka setelah dibor untuk tempat detonator kemudian diledakkan  seluruh bidang muka.Ini umumnya dilakukan pada adit yang mempunyai diameter kecil yaitu kurang dari 10 feet

 2. Metoda Maju dari Atas (Top heading & bench method

Ini ditrapkan bila bridging capacitynya rendah terutama pada adit yang mempunyai diameter besar. Caranya, bagian atas dari heading digali lebih dahulu dan  bagian  bawah (bench) dibiarkan lebih dahulu, sampai pada kedalaman kurang lebih 15 kaki. Kemudian diledakkan,  hasil  ledakan dikeruk dan diangkat, baru kemudian  bagian bawahnya (bench) diledakkan, begitu seterusnya

3. Metoda Maju dari Atas (Top heading method)

Cara ini merupakan kombinasi dari ad.1 dan ad.2., dimana mula-mula heading digali kemudian diteruskan menggali bagian bench, baru  sesudah  itu  bersama-sama  diledakkan (blasting dan diangkat, dibuang materialnya. Cara ini umumnya digunakan untuk adit yang.bridging capacitynya pendek dan dimensi adit besar . Karena pada terowongan, penyangga adalah merupakan bagian yang permanen, maka dalam proses pembuatannya ada sedikit perbedaan yaitu pada proses  pembuatan  terowongan kita mengenal adanya "Side-drift methods".

           

(B)  Penggalian Pada Material Lepas

Untuk adit yang digali pada materian lepas, masalah  penyangga harus bersifat cepat selesai untuk dipasang, dan salah satu cara penggaliannya adalah sebagai berikut :

                

Mula-mula "Polling" ditancapkan ke dalam material  yang akan digali, lalu disangga dengan balok kayu dan penggalian dilakukan di bawah polling. Selanjutnya  dilakukan penggalian berikut dengan pemasangan P dan C yang  kedua untuk bagian samping,

tempat penggalian, agar tak terjadi longsor maka dikerjakan hal yang sama dengan pemasangan polling dan balok kayu (C). Perlu  pula  diperhatikan  bahwa bagian yang digali (F) akan tetap longsor bila tak  dipasang papan penahan (L).   Begitu seterusnya.

Untuk dan kedudukan bagian yang digali tergantung sebagai berikut:

-          Macam dan sifatnya material,  bila berbutir kasar, maka  akan lebih landai daripada bila berbutir halus.

-          Kandungan airnya, bila semakin lembab maka  bagian  yang digali, semakin datar.

-          Waktu, bentuk yang digali akan berubah sesuai dengan perubahan waktu.

-          Luas dari bagian yang digali (F), bila luasnya kecil berarti F dapat berarea dalam keadaan vertikal, dan bila luasnya besar bagian yang digali F akan longsor.

-          Kedalaman, ternyata tekanan horizontal merupakan fungsi atau sebagian tergantung dari tekanan vertikal.

-          Gangguan/kerusakan pada material, material  akan  berada  dalam keadaan stabil bila masih dalam keadaan/kedudukan semula tetapi akan mudah rusak apabila  sudah berpindah tempat.

 

Survai/pemetaan Geologi Bawah Tanah

Tugas penting dari ahli geologi, selain ikut membantu merencanakan terowongan adalah memetakan secara detail geologi bukaan-bukaan yang didapatkan karena pembuatan terowongan tersebut.

Pemetaan bawah tanah (underground mapping) pada prinsipnya sama dengan perbedaan prinsipiil :

1.      Data geologi yang didapatkan sepanjang terowongan bersifat menerus, dan lebih detail serta lebih jelas.

2.      Singkapan-singkapan didapatkan dalam 3-dimensi, atas, bawah, kiri, kanan, sehingga pengukuran gejala geologi harus  dilakukan dengan pengukuran pada jarak leluasa, jadi lebih teliti.

3.      Yang adanya pelapukan (kecuali di dekat permukaan tanah).     

4.      Pemetaan dilakukan dalam 3  dimensi, pada berbagai niveau (bidang penambang) dan melalui shaft, raises dan sebagainya. Setiap peta dinyatakan pada niveau mana.

5.      Interpretasi dilakukan antar terowongan. Batas-batas terowongan selalu teramati.

Pemetaan dilakukan pada skala 1:100, 1:50 atau 1:10 dan dikompilasikan pada skala 1:500 atau 1 : 1.000.

Peta dasar pada kertas ukuran folio/kwarto, dengan sistim kisi, dimana lay out dari terowongan  selalu digambarkan. Gejala-gejala geologi lokasinya harus diukur dengan pita ukur terhadap titik yang dikenal dalam peta dasar. Peta diplot pada kanan kiri lay-out, dengan simbol-simbol ataupun warna yang sesuai. Semua data segera diplot kembali di peta dasar di kantor.  Peta dasar didapatkan dari pengukuran tambang, (mine-surveying) yang merupakan metoda pengukuran geologi khusus. Semua data geologi harus dicatat  dan tidak hanya cebakan bijihnya saja.

Share this post