i

Skripsi Geofisika

“PERBANDINGAN KARAKTERISTIK PROFIL LAPISAN NIKEL

LATERIT PADA BOR LAMA DAN BOR BARU (Collocated) TERHADAP

DATA ERT (Electrical Resistivity Tomography)”

OLEH :

JAMRIANI

H221 13 020

PROGRAM STUDI GEOFISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

ii

PERBANDINGAN KARAKTERISTIK PROFIL LAPISAN NIKEL

LATERIT PADA BOR LAMA DAN BOR BARU (Collocated) TERHADAP

DATA ERT (Electrical Resistivity Tomography)

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Pada Program Studi Geofisika Jurusan Fisika

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Hasanuddin

Oleh :

Nama : Jamriani

Stambuk : H221 13 020

Jurusan : Fisika

Prog.Studi : Geofisika

PROGRAM STUDI GEOFISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2017

iii

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi Rabbil Alamin sebagai ungkapan rasa syukur dan terima kasih atas

kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, inayah-Nya kepada

penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dengan judul “PERBANDINGAN

KARAKTERISTIK PROFIL LAPISAN NIKEL LATERIT PADA BOR

LAMA DAN BOR BARU (Collocated) TERHADAP DATA ERT (Electrical

Resistivity Tomography)” yang merupakan tugas akhir untuk melengkapi

persyaratan mencapai gelar Sarjana Fisika Program Studi Geofisika pada Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Hasanuddin. Sejak awal

hingga akhir, tidak sedikit kesulitan dan hambatan yang penulis alami, namun

berkat dukungan dan semangat dari pihak yang telah membantu, sehingga penulis

mampu menyelesaikannya. Untuk itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih

khususnya kepada :

1. Bapak Dr.Lantu, M.Eng, Sc.DESS dan Bapak Syamsuddin, S.Si, M.T

selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan

masukan, bimbingan, dan motivasi yang membangun kepada penulis hingga

skripsi ini terselesaikan dengan baik.

2. Bapak Prof.Dr.Dadang Ahmad Suriamihardja,M.Eng, Ibu Dra. Maria,

M.Si dan bapak Sabrianto Aswad, S.Si, MT selaku tim penguji yang telah

memberikan masukan dan motivasi kepada penulis hingga skripsi inin

terselesaikan dengan baik.

3. Bapak Dr. Tasrief Surungan, M.Sc selaku ketua jurusan fisika yang telah

memberikan dukungan kepada penulis hingga skripsi ini terselesaikan

dengan baik.

4. Ibu Selvi Yuminti Selaku pembimbing penulis di PT. Vale Indonesia yang

selalu membimbing, mengajar, memberi semangat, dan memberi nasehat

yang sangat berharga bagi penulis.

5. Bapak Wanni, Bapak Mashury, Bapak Ammar, Bapak Irpan Hidaya, Bapak

Dayat, Bapak Deni, Bapak Budi, Ibu yuni, Ibu Ani, Bapak Setyo, Bapak

Masyyuddin dan semua pihak yang penulis tidak dapat disebutkan satu per

satu, yang selalu memberi kritik, saran dan ilmu kepada penulis.

v

6. Bapak Eko yang telah memperkenalkan penulis kepada Ibu Selvi.

7. Kedua Orang tua tercinta ayahanda Abidung dan Ibunda Nursamsia yang

telah membesarkan, mendidik dan mengiringi setiap langkah penulis

dengan doa dan kasih sayangnya serta saudara – saudara penulis Nur

Fadhillah, Nur Qalbi, Jabal Nur, Kiara, dan Nukman Afriansyah yang selalu

memberikan doa, perhatian, semangat, dan kasih sayang yang luar biasa

kepada penulis.

8. Teman – teman seperjuangan MIPA 2013 ”Semangat kemipaan” salam

Your use mind be the best.

9. Angker’13 ( Muh.Rizal Basri, Wahyu Saputra, Asnur Azis, Dahlia, Azizul

Bin Samad, Sahara, Sultan, Takdir Ali Hasan, Desy Nirmalasari, Nelly

Agustina, Fitriah Mujtahid, Siti Rahmayati, Risma Rani, Harista Br.Ginting,

Rasmiati, Abdul Cholid Yusuf, Muh. Jayadi Kara, Saldi Budianto, Muh.

Zulfitrah Dassir, Ardi Armawansyah, Hermawan Wardana, Reski

Kurniawan, A. Mugni Achsan, Muh. Iqbal Rais, Anwar Sadat, Ilham, Muh.

Nur Iqlal Manai, Bahrul Ullum, Syarifullah Bundang, Mustakim, Rozaini

H. Abidin, syamsidar, Aqramunnisa, Wilda Satriani, Kasmia G, Suhana, Wa

Ode Sitti Nur Rahmadaningsi, Rahmi Reski Amalia, Nurul Mifta Sari,

Wahyudin, Muh. Adimaher Zamhuri, A. Hasruddin Baso, Sudarmadi, Bau

Irfan Alfajri, Dwi Marfiani Hidayatullah, Nurwahida, Nurlinda Malik,

Eunike Else Taoban, Yulianti Djudius, Merisa Ambalinggi, dewi

Rahmawati, Nur Arfa Syarifuddin, Hena Suri Intan Pertiwi, Suarni, Masni,

Yuli Sufiana, Ade Rezki Fauziah, Sahara, Tiara Minzathu, Nur Hilda

Amelia, Nurfiah Anwar, Nurul Ajriah Kadir, Dwi Rahastri, Oktavia. S.B,

Ikawati Basri, Rabiatul Adawiah, selvina, Husnayeni, Muh. Tamlicha, Dedi

Munardi, Desi Aulia Rezki, Patmawati, Ramlah,Marhana, Nur Asriyanti

Bagenda, Nurul Alfiah Arna, Fitrah, Raodah, Stiva Yulianti, Nur Asni, An-

Nisyah, Astrid Nur Nubuwa, dan Yunita) semoga sukses menggapai cita –

cita kalian.

10. Keluarga Besar Mahasiswa Jurusan Fisika, kanda – kanda fisika 2010, 2011,

dan 2012 yang meluangkan waktunya untuk berbagi ilmu dengan penulis

serta dinda – dinda fisika 2014, 2015, dan 2016.

vi

11. Seluruh Tim ERT yang membantu penulis selama berada di lapangan.

12. Teman – teman KKN tematik gel 94 bantaeng 2016 terkhusus tim posko 10

(desa Lonrong).

13. Keluarga besar Armina terima kasih atas kebersamaannya.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan jauh dari

kesempurnaan tetapi disadari bahwa kesalahan merupakan motivasi dan langkah

untuk menuju yang lebih baik lagi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran

dan kritik yang membangun untuk penyempurnaan skripsi ini.

Semoga segala kebaikan dan bantuan yang telah diberikan mendapat imbalan yang

berlipat gamda dari Allah SWT dan semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat

bagi pembacanya.

Wassalamu alaaikum Wr.Wb

Makassar, 7 Juni 2017

Penulis

JAMRIANI

vii

SARI BACAAN

Telah dilakukan penelitian di salah satu wilayah pertambangan PT Vale Indonesia Tbk area

Sorowako (West Block). Hal ini dilakukan Karena di daerah penelitian tidak jarang

dijumpai data bor yang belum menyentuh batuan dasar. Sehingga perlu dilakukan

konfirmasi ulang di titik bor yang sama, untuk memperoleh data yang akurat digunakan

metode yang digunakan Electrical Resistivity Tomography (ERT). Hasil ERT akan

dibandingkan dengan data bor lama dan bor baru (Collocated) yang menjadi tujuan dari

penelitian ini. Pada daerah penelitian data bor lama dan bor baru (collocated) yang

digunakan sebanyak 122 dalam rentang waktu pengeboran ± 10 tahun. Lintasan ERT

sebanyak 22 line dengan menggunakan kunfigurasi gradient. Paremeter yang digunakan

dalam penelitian ini yaitu kedalaman untuk penentuan sesuai atau tidak sesuainya suatu

interpretasi ketiganya dengan perbedaan jarak interpretasi ± 3,5 m. Analisis dan

interpretasi dari data diperolehuntuk kedua data bor tidak mendekati data ERT sebanyak

69 % dan data bor mendekati data ERT sebanyak 11 %. Adapun data bor baru mendekati

data ERT 11 % dan data bor lama mendekati data ERT sebesar 9 %. Dapat disimpulkan

bahwa data bor baru (Collocated) lebih mendekati interpretasi ERT. Walaupun pada lokasi

penelitian ini setiap bor memiliki perbedaaan kandungan kimia degan jarak antar bor lama

dan bor baru (collocated) rata – rata 1.5 m memiliki selisih rata - rata yaitu ; Ni : 0.01 %,

Co: 0.00 %, Fe :0.14 %, SiO2 : 3.87 %, dan MgO : 0.07 % dari 178 pasang bor dengan

ketebalan lapisan 1-5 m.

Kata kunci : Bor Collocated, ERT, dan Unsur Kimia.

viii

ABSTRACT

Has been done a research in one of mining area by PT. VALE Indonesia Tbk. That located

in Sorowako (west block area). This is done because there some core data that taken not

reach the Bedrock yet. Based on that problem, a reconfirmation data in the same well point

using Electrical Resistivity Tomography (ERT) method has been done. Output data from

ERT method analysis will compared with core data (old drill hole data and new drill hole

collocated data ) to get better interpretation in the research area that ii is the purpose of

this research. In this research using 122 drill hole data with time range about 10 years and

using 22 line with configuration Gradein of ERT. Paremeter used in this research that is

deepness for the determination of according to interpretation is ± 3,5 m. Analysis and

interpretation of the result from core data analysis drill hole not according to ERT 69 %

and drill hole according to ERT 11 %. For the new drill hole (Collocated) according to

ERT 11 % and old drill hole according to ERT 9 %. It can be concluded that the new drill

hole (Collocated) according to interpretation of the ERT. Although this research on the

location of each drill hole has the distinction of chemical content even though the distance

between the old drill hole and the new drill hole (collocated) averaged 1.5 m have an

average difference of all chemical elements; NI: 0.01%, Co: 0.0 %, Fe: 0.14 %, SiO2: 3.87

%, and MgO: 0.07 % of 178 couple drill hole with the thickness of the layer 1-5 m.

Key word : Collocated Holes, ERT, and Chemical Elements.

PERNYATAAN

ix

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama :Jamriani

NIM : H221 13 020

Judul Skripsi : “PERBANDINGAN KARAKTERISTIK PROFIL LAPISAN

NIKEL LATERIT PADA BOR LAMA DAN BOR BARU

(Collocated) TERHADAP DATA ERT (Electrical Resistivity

Tomography)”

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi ini merupakan karya orisinil saya

dan sepanjang pengetahuan saya tidak memuat bahan yang pernah dipublikasikan

atau ditulis oleh orang lain dalam rangka tugas akhir untuk sesuatu gelar akademik

di Universitas Hasanuddin atau di lembaga pendidikan lainnya dimanapun, kecuali

bagian yang telah dikutip sesuai kaidah yang berlaku.

Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaaan sadar tanpa paksaan dari pihak

manapun.

Makassar, 7 Juni 2017

Penulis

JAMRIANI

x

DAFTAR ISI

LEMBARAN PENGESAHAN ................................ Error! Bookmark not defined.

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

SARI BACAAN ........................................................ Error! Bookmark not defined.

ABSTRACT .............................................................. Error! Bookmark not defined.

PERNYATAAN ............................................................................... viii

DAFTAR ISI……………………………………………………………………...x

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ……………………………………………………………..xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

BAB IPENDAHULUAN ..................................................................................... 16

I.1. Latar Belakang ............................................................................................ 16

I.2. Ruang Lingkup: ........................................................................................... 18

BAB IIDASAR TEORI ....................................................................................... 19

II.1. Potensial di Media Homogen Isotropik ..................................................... 20

II.1.1. Elektroda Arus Tunggal di Dalam Bumi ................................................ 20

II.1.2. Elektroda Arus Tunggal di Permukaan Bumi ........................................... 7

II.1.3. Elektroda Arus dan elektroda potensial di Permukaan Bumi ....................... 8

II.1.4. Konfigurasi Gradien ............................................................................... 26

II.2. Hubungan Antara Geologi dan Resistivitas Batuan. ................................. 28

II.3. Nikel Laterit ............................................................................................... 29

xi

II.3.1 Faktor Yang Mempengaruhi Proses Pembentukan Nikel Laterit ............ 31

II.3.2. Unsur – Unsur Yang Di Jumpai Pada Batuan Ultramafik ...................... 19

II.3.3. Klasifikasi Batuan Ultramafik ................................................................ 34

II.3.4. Profil Nikel Laterit .............................................................................. 36

II.4. Geologi Regional Wilayah Sorowako ....................................................... 38

II. 4.1. Pembagian Wilayah Endapan ............................................................ 41

II.4.2. Klasifikasi Jenis Bijih ......................................................................... 42

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 44

III.1. Lokasi Penelitian ...................................................................................... 44

III.2 Data............................................................................................................ 45

III.3.Metode Penelitian ...................................................................................... 46

III.4. Bagan Alir Penelitian ............................................................................... 48

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 49

IV. 1. HASIL ..................................................................................................... 49

IV.1.1. Sebaran variasi resistivity pada lintasan ERT ................................... 49

IV.1.2. Selisih Kadar Unsur ........................................................................... 50

IV.1.3. Presentasi Kedekatan Lapisan ........................................................... 51

IV. 2. PEMBAHASAN ......................................................................................... 52

IV.2.1. Analisis Resistivitas Pada Penampaang ERT........................................ 52

IV.2.2. Analisis Kandungan Unsur Kimia ....................................................... 54

IV.2.2.1.Analisis Stastistik Pada Data Kimia Setiap Bor. ............................. 56

xii

IV.2.2.2. Penentuan Tingkat Segnifikasi Keberadaan Batas Lapisan ............... 58

BAB VKESIMPULAN........................................................................................ 49

V.1. Kesimpulan ................................................................................................ 49

V.2. Saran .......................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 63

LAMPIRAN – LAMPIRAN ............................................................................ 6452

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1. Sumber Arus Tunggal C1 Dalam Medium Homogen ................................ 7

Gambar II. 2. Sumber arus tunggal C1 di permukaan medium homogen setengah-ruang .. 8

Gambar II. 3. Dua elektroda arus dan dua elektroda potensial dipermukaan bumi .......... 24

Gambar II. 4. Distorsi garis ekuipotensial dan garis aliran arus pada dua titik ................... 9

Gambar II.5. Skema dari konfigurasi gradien ................................................................. 26

Gambar II.6. Skema diagram lintasan elektroda dan tingkat sensitivitas resistivity ....... 27

Gambar II. 7. bentuk umum deretan electrode ................................................................ 28

Gambar II. 8. Gambar Morfologi Tanah Pengendapan Nikel Laterit. ............................. 33

Gambar II.9. profil lapisan Ni laterit di wilayah New Caledonia ..................................... 19

Gambar II. 10. Klasifikasi Batuan Ultramafic ................................................................. 36

Gambar II. 11. Profile Nikel Laterit ................................................................................ 37

Gambar II. 12. Struktur dan Litologi Pulau Sulawesi. ..................................................... 39

Gambar II. 13. Geologi dan Tektonik of South-East ....................................................... 39

Gambar II. 14. Geologi dan Tektonik of East Sulawesi. .................................................. 40

Gambar II. 15. Area Sorowako West Block ..................................................................... 41

Gambar II. 16. Area Sorowako East Block ..................................................................... 42

Gambar III.1. Lokasi Penelitian ..................................................................................... 44

Gambar III.2 Skema lintasan penelitian ......................................................................... 45

Gambar IV.1. .Penampang nilai resistivitas pada semua lintasan ERT. ......................... 50

Gambar IV. 2. Pie Chart ................................................................................................. 51

Gambar IV. 3. Profil pelapisan berdasarkan variasi resistivitas pada E_1. ...................... 53

Gambar IV. 4. Data kimia pada titik bor JMR8239B dan JMR8239. ............................... 55

Gambar IV. 5. Selisih Kandungan Ni dan Co……………………………………………44

Gambar IV.6. Selisih Kandungan Fe, SiO2, dan MgO…………………………………..45

Gambar IV. 7. Profil Pelapisan Berdasarkan Variasi Resistivitas Pada E_1 .................... 59

Gambar IV. 8. Diagram Kedekatan Interpretasi Lapisan Bor Dengan ERT. .................... 60

xiv

DAFTAR TABEL

Table II.1 Factor Geometri. .............................................................................................. 25

Table II.2. Resistiviti batuan, soils and minerals. ............................................................. 29

Table II. 3. Mineral yang berasosiasi dengan Laterit dan Ultramafik rock. ...................... 30

Table II.4. klasifikasi tipe biji di sorowako dan Petea…………………………………...29

Tabel VI.1. Selisih rata – rata unsur bor lama dan bor baru. ............................................ 50

Tabel VI.2. Rata – rata kandungan unsur kimia bor lama ................................................ 56

Tabel VI.3. Rata - rata kandungan unsur kimia bor baru .................................................. 56

Tabel VI. 4. Keterangan dan kalkulasi kedekatan interpretasi lapisan bor terhadap

interpretasi lapisan ERT .............................................................................. 60

xv

DAFTAR LAMPIRAN

1. Peta Geologi Daerah Sorowako

2. Data Bor Lama

3. Data Bor Baru

4. Raw Data ERT

5. Interpretasi ERT

6. Penampang Resistivitas Dan Data Bor (Collocated)

7. Table Selisih Kandungan Unsur

8. Gambar 3D Penampang ERT

9. Table Perbandingan Interpretasi

10. Kartu kontrol

16

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara penghasil Nikel di dunia. Ni adalah salah

satu unsur yang tersedia di alam yang bernilai ekonomis, karena memiliki manfaat

yang besar bagi pembangunan insfrastruktur terutama di bidang industri logam

seperti pembuatan logam anti karat, campuran dalam pembuatan Stainless Steel,

baterai NikelMetal Hybride dan berbagai barang lainnya. Pada tahun 2012 ada 2

pabrik penghasil nikel di Indonesia yaitu PT Aneka Tambang Tbk dengan produksi

nikel dalam bentuk Ferro Nickel (Fe-Ni) dan PT Vale Indonesia dengan produksi

nikel dalam bentuk Nickel Matte. Produksi nikel Indonesia, baik bijih nikel, feron

nikel maupun nikel kasar, hampir seluruhnya dimanfaatkan untuk memenuhi

kebutuhan ekspor. Sehingga permintaan nikel Indonesia ditentukan oleh

permintaan nikel dunia (ESDM,2012). Berkembangnya berbagai industri logam

dan meningkatnya pembangunan fisik di berbagai sektor menyebabkan kebutuhan

bahan galian logam terus meningkat baik sebagai bahan baku utama maupun

penunjang terutama pengembangan infrastruktur dan industri berbasis logam

(ESDM, 2015).

Pemilihan teknologi dalam proses pengolahan dan pemurnian menjadi hal yang

sangat penting dikarenakan dalam pemilihan teknologi ini akan terkait dengan

aspek efisiensi teknologi dan aspek lingkungan. Dikarenakan harus terkait dengan

ke dua aspek tersebut maka pemilihan teknologi tidak hanya didasarkan pada aspek

harga yaitu mahal atau murah. Sebagai contoh, apabila dipilih teknologi yang

murah tetapi kurang efisisien dan tidak ramah lingkungan sehingga akan

17

berdampak pada biaya produksi yang diperlukan justru semakin besar. Oleh

karenanya diperlukan teknologi yang tepat guna untuk nilai tambah produk

pertambangan, melalui kerjasama antara badan-badan penelitian dan

pengembangan dengan pelaku pertambangan sebagai fasilitator (ESDM, 2012).

Penelitian terus di lakukan untuk menemukan suatu metode eksplorasi yang

memerlukan biaya sedikit dengan hasil produksi yang maksimal. Salah satu metode

yang di gunakan yaitu metode geofisika, dimana pengukuran data di permukaan

bumi dilakukan untuk memperkirakan kondisi bawah permukaan. Data pengamatan

merupakan respon dari struktur atau formasi geologi bawah permukaan. Respon

tersebut timbul karena adanya variasi sifat fisis yang relevan (seperti rapat massa,

resistivitas, sifat kemagnetan, kecepatan rambat gelombang seismic dan

sebagainya) yang berasosiasi dengan struktur atau formasi geologi bawah

permukaan (Grandis, 2009). Metode ERT (Electrical Resistivity Tomography)

merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di

dalam bumi berdasarkan sifat tahanan jenis batuan.

Beberapa penelitian yang pernah di laksanakan pada area tambang PT. Vale

Indonesia Tbk. diantaranya : Optimasi Penggunaan ERT Konfigurasi Gradien

Dalam Memaksimalkan Eksplorasi Nikel Oleh Yudi Surawan, Penentuan Profil

Nikel Laterit Dengan Menggunakan Metode ERT Dan Hasil Analisis Unsur Kimia

Data Bor Oleh A. Ashila Haerunnisa, Generalisasi Karakteristik Nikel Laterit

Berdasarkan Data Survey ERT Dan Data Geokimia Di Lokasi “X” Oleh Arlin

Rusli, Penentuan Volume Lapisan Saprolit Daerah “X” Menggunakan Metode

ERT 3D Oleh M. Khaerul As’ad. Metode ERT (Electrical Resistivity Tomography)

18

merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di

dalam bumi berdasarkan sifat tahanan jenis batuan.

Adapun masalah yang timbul pada penelitian ini belum pernah di teliti sebelumnya.

Dapat di analisis dari peta geologi (lampiran 1) daerah penelitian menunjukkan

litologi daerah west block, sebagian besar terdiri dari batuan peridotit yang tidak

tersepentinisasi, meskipun di beberapa tempat terdiri dari batuan konglomerat dan

lempung. Peridotit merupakan batuan ultramafik yang mengandung lebih banyak

olivine tetapi juga mengandung mineral – mineral mafik lainnya dalam jumlah yang

signifikan. Pada area Blok Barat sering di jumpai hard boulders dengan sifat

material yang relative keras yang menyebabkan kesulitan saat penambangan

(Ahmad, 2009).

Pada saat di lapangan terkadang boulder sulit di bedakan dengan Bedrock.

Beberapa hasil interpretasi bor sering di jumpai tidak atau belum menyentuh batuan

dasarnya, sehingga perlu di adakan konfirmasi ulang di titik bor tersebut dengan

cara pengeboran ulang di titik yang sama (collocated holes). Hal ini di akibatkan

karena pengeboran di hentikan, pada saat di temukan lapisan keras yang

menyerupai material dari batuan dasar Bedrock. Perbedaan kedalaman ini tentu

berpengaruh terhadap penentuan volume cadangan mineral itu sendiri. Oleh karena

itu di butuhkan metode untuk mengkonfirmasi daerah keberadaan batas lapisan

dengan tepat, apakah terdapat pada bor lama atau bor baru. sehingga perlu

dilakuakan studi pendekatan tentang metode Geofisika dalam hal ini ERT terhadap

data bor lama maupun bor baru.

I.2. Ruang Lingkup: