BAB III

GEOLOGI TAMBANG

3.1. Topografi

Daerah penambangan Biji Besi PT. XYZ (Iron Mine) merupakan

rangkaian perbukitan yang memanjang dari utara keselatan, mempunyai

ketinggian 50 m – 300 m diatas permukaan laut. Kondisi daerah tersebut

merupakan perbukitan yang ditutupi hasil pelapukan batuan dan tumbuh–

tumbuhan yang ada berupa semak–semak belukar.

3.2. Morfologi

Secara morfologi P. Halmahera dapat dibagi menjadi 3 satuan

morfologi yaitu satuan morfologi pegunungan terjal, menempati bagian

tengah, satuan morfologi perbukitan bergelombang dengan ketinggian 50 m –

300 m dpl, disepanjang pantai mengelilingi dan satuan morfologi dataran

menempati daerah tepi pantai dan sungai terutama pantai bagian Timur.

3.3. Hidrologi

Kondisi hidrologi khususnya kondisi air tanah dan air permukaan di

Kabupaten Halmahera Timur sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim dan

curah hujan serta keberadaan Sungai, Mata Air, Daerah Aliran Sungai dan

Embung dengan akuifer berskala kecil sampai yang berskala besar. Yaitu

antara akuifer 200 Sampai dengan akuifer 825. Selain itu juga terdapat

berbagai mata air dengan debet air yang berfariasi antara 0,1 sampai dengan

500 liter per detik.

Kondisi air tanah di Kabupaten Halmahera Timur secara umum dapat

dilihat sebagai berikut:

a. Air tanah bebas, kondisi ini dapat ditemukan pada sumur-sumur

penduduk, muka air tanah berkisar antara 2-3 meter di bawah muka tanah

setempat dengan kualitas yang sangat beragam. Hal ini di pengaruhi oleh

kondisi tanah. di wilayah yang kondisi tanah berawah, kondisi air

tanahnya kurang baik dan tidak dapat dikonsumsi pada umumnya

terdapat pada wilayah Kota Maba, Kecamatan Maba, dan Kecamatan

Maba selatan sedangkan pada kondisi tanah yang baik, kondisi air

8

tanahnya cukup baik dan dapat di manfaatkan sebagai sumber air

terdapat di Kecamatan wasile, wasile Timur, wasile Selatan, Wasile

Tengah, Maba Utara dan Maba Tengah.

b. Mata air adalah air tanah yang keluar ke permukaan tanah karena akuifer

terpotong oleh topografi. Mata air ini ditemukan pada batas antara

pelapukan tanah dengan bantuan dasar. Beberapa mata air ini terdapat di

Mata air Lolos Manidi Kecamatan Kota Maba dan mata air tujuh bidadari

di kecamatan Wasile.

c. Kota Maba sebagai Ibu Kota Kabupaten Halmahera Timur termasuk

Daerah Aliran Sungai atau DAS karena ditengah wilayah kota Maba

terdapat aliran sungai Kimalaha yang berada antar desa Sangaji dan Desa

Soagimalahan

3.4. Struktur Geologi

Batuan yang tersesarkan berupa peridotit, gabro, basalt dan serpentinit.

Tektonik di daerah ini sangat kuat yang mengakibatkan batuan yang ada

hancur berupa termilonitkan.

1.1. Geologi Regional

1.1.1.Fisiografi

Fisiografi Pulau Halmahera terbagi 3 bagian yaitu Mandala

Halmahera Timur, Mandala Halmahera Barat dan Busur Kepulauan

Gunungapi Kuarter. (Apandi dan Sudana, 1980)

A. Mandala Halmahera Timur

Mandala Halmahera Timur meliputi lengan Timurlaut, Lengan

Tenggara dan beberapa pulau kecil di sebelah Timur Pulau

Halmahera. Morfologi mandala ini terdiri dari pegunungan berlereng

terjal dan torehan sungai yang dalam, dan sebagian bermorfologi

karst. Morfologi pegunungan terjal merupakan cerminan batuan

yang keras, jenis batuan pada pegunungan adalah batuan ultrabasa.

Morfologi karst terdapat pada daerah batugamping. Morfologi

dengan perbukitan yang relatif rendah dan lereng yang landai

merupakan cerminan dari batuan sedimen.

9

B. Mandala Halmahera Barat

Mandala Halmahera Barat meliputi bagian Utara dan Lengan

Selatan Halmahera. Morfologi mandala ini meliputi perbukitan

batuan sedimen, pada daerah batu gamping berumur Neogen dengan

morfologi karst dan di beberapa tempat terdapat morfologi kasar

merupakan cerminan batuan gunung api berumur Oligo Miosen

C. Busur Kepulauan Gunungapi Kuarter

Mandala ini meliputi pulau-pulau kecil di sebelah Barat Pulau

Halmahera. Deretan pulau-pulau ini kecil membentuk suatu busur

kepulauan gunung api Kuarter, sebagian besar pulaunya berbentuk

kerucut gunung api yang masih aktif

Gambar 3.1.

Fisiografi Pulau Halmahera

10

1.1.2.Tataan Stratigrafi

Dareah penelitian termasuk dalam Peta lembar Ternate. Peta

lembar Ternate terdapat 17 formasi dan satuan yang telah di petakan,

dengan kisaran berumur sebelum Kapur sampai Holosen.

9 Mandala geologi Halmahera Timur terbentuk oleh satuan ultra basa

yang cukup luas. Batuan sedimen berumur kapur dan Paleosen-Eosen

diendapkan tak selaras di atas batuan ultrabasa.

Setelah rumpang pengendapan Eosen Akhir hingga Oligosen

Awal kegiatan gunungapi terjadi selama Oligosen Atas-Miosen Bawah.

Batuan gunung api formasi Bacan ini terlampar luas di Mandala

Halmahera Timur dan Mandala Halmahera Barat, bersamaan dengan itu

terbentuk pula batuan karbonat. Terdapat cekungan yang cukup luas

berkembang sejak Miosen Atas –Pliosen, di dalam cekungan tersebut

terdapat batupasir berselingan dengan napal, tufa, konglomerat yang

membentuk Formasi Weda dan batuan karbonat yang membentuk

Formasi Tingteng. Pada zaman terjadi pengangkatan sebagaimana yang

ditunjukan oleh batugamping terumbu di pantai daerah lengan Timur

Halmahera.

Batuan tertua terdapat di Mandala Halmahera Barat berupa

gunungapi berumur Oligo-Miosen, di daerah ini terdapat batuan

sedimen dan karbonat berumur Miosen- Pliosen sebarannya cukup luas.

Kebanyakan sedimennya bersifat tufaan.

Batuan sedimen

Formasi Dodaga (Kd)

Serpih dan batugamping bersisipan rijang, tersingkap di hulu

sungai S. Walal, serpih berwarna merah, getas, gampingan berselingan

dengan batu gamping coklat muda, sebagian menghablur, kompak.

Sisipan rijang berwarna merah setebal 10 cm, batugamping

mengandung fosil Rotaliporidae sp. Tebal formasi ± 150 meter berumur

Kapur Atas.

11

Satuan Batugamping,

Berwarna putih dan kelabu, umumnya pejal, setempat berlapis

baik mengandung fosil Discocyclina spb., Amphistegina sp dan koral.

Tebal formasi ± 400 meter berumur Paleosen – Eosen,

Formasi Dorosagu, (Tped)

Batupasir berselingan dengan serpih merah dan batugamping.

Batupasir berwarna kelabu, kuning, kompak dan berbutir halus,

batugamping berwarna kelabu kompak berkomponen batuan ultrabasa

serpih berwarna merah berlapis baik. Batugamping mengandung fosil

Nummulites sp Tebal formasi ± 250 meter berumur Paleosen – Eosen.

Satuan Konglomerat, (Tpec)

Tersusun oleh batuan konglomerat dengan sisipan batupasir,

batulempung dan batubara. Konglomerat berkomponen batuan

ultrabasa, basal, gabro dan diorit dengan massa dasar batupasir

gampingan. Tebal Formasi ± 500 meter, berumur Pliosen-Eosen.

Formasi Tutuli (Tomt)

Terdapat batugamping putih, kelabu dan coklat muda, kompak,

sebagian menghablur, setempat mengandung pirit, tidak berlapis.

Batugamping mengandung foram Miogypsina Sp., Cycloclypeus sp.,

Amphistegina sp. Tebal Formasi ± 600 meter berumur Oligose-Miosen

Bawah.

Konglomerat (Tmpc)

Berkomponen batuan ultrabasa, rijang, diorit dan batusabak,

dengan mass dasar batupasir kasar; berwarna kelabu kehijauan, agak

kompak, tebal satuan batauan ± 100 meter berumur Miosen Tengah-

Awal Pliosen.

Formasi Tingteng (Tmpt)

Tersusun oleh batugamping hablur dan batugamping pasiran

dengan sisipan napal dan batupasir. Batugamping hablur, putih

kekuningan dan coklat muda, berlapis baik. Batugamping pasiran,

kelabu dan coklat muda, sebagian kompak. Tebal Formasi ± 600 meter

12

berumur Akhir Miosen – Awal Pliosen, tebal ± 600 meter. Setelah

pengendapan Formasi Tingteng terjadi pengangkatan pada Kuarter,

sebagaimana ditunjukkan oleh batugamping terumbu dipantai lengan

timur Halmahera.

Formasi Weda (Tmpw)

Terdapat batupasir berselingan dengan napal, tufa, konglomerat

dan batugamping. Batupasir kelabu sampai coklat muda, kompak,

berbutir halus sampai kasar. Napal putih, kelabu kehijauan dan coklat,

getas. Tufa, putih dan kuning, getas, berbutir halus sampai kasar, dan

berlapis bagus. Konglomerat, kelabu dan coklat, kompak, berkomponen

andesit piroksen. Tebal Formasi ± 300 meter berumur Miosen Tengah –

Awal Pliosen. Diendapkan dalam lingkungan neritik-batial.

Batugamping terumbu (Ql)

Batugamping koral dan breksi batugamping. Batugamping koral,

putih dan coklat, sebagian kompak, bagian yang paling bawah

mengandung konglomerat berkomponen batuan ultrabasa, gabro, dan

diorit. Breksi batugamping, coklat dan sebagain padat. Tebal satuan

batuan ± 150 meter.

Endapan permukaan

Aluvium dan Endapan pantai (Qa)

Terdapat lempung, lanau, pasir dan krikil; terdapat di lembah sungai

yang besar, di beberapa daerah di sepanjang pantai.

Batuan Gunungapi

Formasi Bacan (Tomb)

Terdapat batuan gunung api berupa lava, breksi, dan tufa dengan

sisipan konglomerat dan batupasir. Breksi gunung api, kelabu kehijauan

dan coklat, umumnya terpecah, mengandung barik kuarsa yang

sebagian berpirit. Lava bersusunan andesit hornblende dan andesit

piroksen, berwarna kelabu kehijauan dan coklat. Tufa, kuning

kecoklatan dan hijau, getas. Batupasir, kuning kecoklatan, kompak,

sebagian gampingan. Konglomerat, kelabu kehijauan dan coklat,

13

kompak, mengandung barik kuarsa, komponennya basal, batugamping,

rijang, batupasir. Tebal Formasi ± 220 meter berumur Oligosen –

Miosen Bawah.

Formasi Kayasa (Qpk)

Formasi ini berumur Pliosen berupa batuan gunung api terdiri dari

breksi, lava dan tufa. Breksi, kelabu tua, kompak, bersusunan basal

dengan masadasar pasir banyak mengandung piroksen. Lava bersifat

basal, kelabu tua, setempat berkekar melapis. Tufa, putih kekuningan,

kompak, berbutir sedang sampai kasar, setempat mengandung

batuapung.

Satuan Tufa (Qht)

Terdapat tufa batu apung berwarna putih dan kuning, getas,

berbutir halus sampai kasar setempat berlapis baik.

Batuan gunungapi Holosen (Qhv)

Satuan batuan ini berupa deretan kerucut gunungapai yang

terdapat di sebelah Barat Halmahera. Berupa batuan breksi gunungapai

dan lava. Berupa batuan bersusunan andesit piroksen, kelabu tua,

kompak dengan masa dasar tuf berbutir kasar. Lava bersusunan andesit

sampai basal, berwarna kelabu sampai kelabu kehitaman, pejal dan

sebagian berongga.

Batuan Beku

Batuan ultrabasa (Ub)

Batuan ultrabasa berupa serpentinit, pirosenit, dan dunit, berwarna

hitam, getas, kebanyakan pecah, terbreksikan, setempat mengandung

asbes dan garnierit. Satuan ini oleh Bessho (1944) dinamakan Formasi

Watileo.

Gabro (Gb)

Gabro piroksen, gabro hornblende dan gabro olivin tersingkap di daerah

komplek batuan ultrabasa.

14

Diorit (Di)

Diorit kuarsa dan diorit hornblende. Tersingkap di daerah komplek

batuan ultrabasa.

1.2. Genesa Endapan Bijih Besi

1.2.1.Proses Terbentuknya Endapan Bijih Besi

Endapan bijih nikel yang terdapat di daerah penelitian termasuk

jenis nikel laterit, yang terdiri dari hasil pelapukan batuan ultrabasa.

Pembentukan nikel laterit umumnya langsung mengalami proses

serpentinisasi oleh larutan hydrothermal atau larutan residual pada

waktu proses pembentukan magma. Menurut Bolt (1979), kandungan

yang terdapat pada batuan peridotit adalah seperti pada tabel berikut ini:

Tabel 3.1. Batuan Asal Bijih Nikel

Batuan Nikel (%)Besi Oksida +

Magnesium (%)

Aluminium +

Silika + (%)

Peridotit

Gabro

Diorit

Granit

0,2000

0,0160

0,0040

0,0020

43,5

16,6

11,7

4,4

45,9

66,1

33,4

78,7

Proses terbentuk dimulai dari peridotit sebagai batuan induk yang

mengandung nikel primer 43,5%. Batuan ini terdiri dari olivine yang

mengandung unsur-unsur Mg, Fe, Ni dan Silika. Batuan induk ini akan

berubah menjadi serpentin karena pengaruh larutan hydrothermal pada

proses serpentinisasi.

Selanjutnya terjadi proses pelapukan dan laterit yang

menghasilkan serpentin datar peridotit lapuk. Batuan asal yang

mengandung unsur-unsur Ca, Mg, Si, Cr, Mn, Ni dan Co akan

mengalami dekomposisi. Air tanah yang kaya Co2 dari udara dan hasil

pembusukan tumbuh-tumbuhan merupakan pelarut yang baik. Yang

15

pertama-tama terlarut dalam unsur Ca dan Mg Alkalin yang disusul

dengan penghancuran senyawa-senyawa silica sebagai koloid. Semua

hasil penghacuran ini terbawa oleh larutan yang turun ke bagian bawah

mengisi celah-celah dan pori-pori batuan.

Bahan-bahan yang sukar atau tidak mudah larut akan tinggal pada

tempatnya dan sebagian turun ke bawah bersama larutan sebagai larutan

koloid. Bahan-bahan ini membentuk konsentrasi residu dan konsentrasi

celah, konsentrasi residu seperti Fe, Ni, Co dan Si pada zona yang

disebut dengan zona saprolit.

Berdasarkan tingkat penyebarannya maka saprolit terbagi atas dua

bagian yaitu : Saprolit oksidasi yang penyebarannya tidak nampak

mineral saprolit dan saprolit garnerite yang penyebarannya sangat

didominasi dan selalu bersama-sama dengan silika. Sedangkan

berdasarkan tingkat kekerasannya maka saprolit dapat dibedakan atas

tiga bagian yaitu : “Soft saprolit, Saprolite dan Hard saprolite”. Soft

saprolite berada di antara limonit dan saprolit dengan kandungan Ni ≥

2,0%. Saprolit berada di antara saprolit dan hard saprolit dengan

kandungan Ni ≥ 2,5%-4%. Sedangkan hard saprolit berada di antara

blue zone dengan kandungan Ni ≤ 2,0% karena telah terkontaminasi

dengan waste.

Setelah konsentrasi-konsentrasi tadi, maka larutan sisa akan kaya

dengan Ca dan Mg karbonat. Karbonat-karbonat ini merupakan

konsentrasi celah sebagai akar dari pelapukan (Roof of weathering).

Semakin kebawah dari profil maka Fe akan mengalami penurunan

sesuai dengan kedalaman sampai ke bed rock. Sedangkan Co akan

terakumulasi pada zona limonit dan akan turun terus menuju ke bed

rock. Pada zona saprolit Ni akan terakumulasi di dalam mineral

garnierit. Akumulasi Ni ini terjadi akibat sifat Ni yang akan berupa

larutan pada kondisi oksidasi dan akan berupa padatan pada kondisi

silika.

16

Profil Endapan bijih Besi dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Material berukuran lempung, berwarna merah dan banyak terdapat

akar tanaman. Tekstur batuan asal tidak dapat dikenali. Pengkayaan

Fe terjadi pada zona ini.

2. Limonit merupakan lapisan dibawah Over Burden, berwarna merah,

berukuran lempung sampai pasir, tekstur batuan asal mulai dapat

diamati walaupun masih sangat sulit. Pengkayaan Fe dan Co terjadi

pada zona ini.

3. Zona Saprolite Merupakan zona dibawah limonit dan tempat

terakumulasinya unsure Ni. Tekstur batuan asal sudah dapat terlihat.

Berdasarkan kandungan fragmennnya zona ini dibagi menjadi dua

yaitu :

a. Sub Soft Saprolit

Mengandung fragmen – fragmen berukuran bolder kurang dari

25%.

b. Sub Hard Saprolit

Mengandung fragmen – fragmen berukuran boulderlebih dari

50%.

4. Zona Blue Zone Merupakan zona di bawah zona saprolite, berupa

batuan asal (batuan beku ultra basa) yang mengalami pengkekaran

yang sangat intensif. Tekstur batuan telah sama dengan tekstur

batuan asal dan kekar – kekar umumnya terisi oleh urat garnierite

dan silica.

5. Bed Rock Merupakan batuan beku ultra basa.

1.3. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pembentukan Endapan Bijih Besi

Faktor-faktor yang mempengaruhi endapan bijih nikel adalah batuan asal,

struktur geologi, topografi waktu biologi dan iklim.

1. Batuan asal

Adanya batuan asal merupakan syarat utama terbentuknya endapan

nikel laterit. Batuan asalnya adalah peridotit yang termasuk jenis batuan

ultrabasa dengan kadar Ni sekitar 0,2-3,0%. Batuan asal ini mengandung

17

unsur-unsur Ca, Mg, Si, Fe, Co, Cr, Mn dan Ni. Kemudian batuan asal ini

mengalami dekomposisi akibat pelapukan secara kimiawi dan mekanis,

dimana kandungan nikelnya akan terkonsentrasi pada tempat-tempat

tertentu dan membentuk endapan bijih nikel.

2. Struktur geologi

Struktur geologi yang penting dalam pembentukan endapan bijih nikel

adalah rekahan (joint) dan patahan (fault). Adanya rekahan dan patahan ini

akan mempengaruhi dan mempermudah rembesan air ke dalam tanah dan

akan mempercepat proses pelapukan terhadap batuan induk. Selain uitu

rekahan dan patahan akan dapat pula berfungsi sebagai tempat

pengendapan larutan-larutan yang mengandung Ni.

3. Topografi

Secara teoritis daerah yang baik untuk tempat pengendapan bijih

nikel adalah punggung bukit yang landai dengan kemiringan antara 10-30°

dimana pada tempat ini pelapukan secara mekanis dan kimia

memungkinkan terbentuknya endapan bijih nikel. Pada daerah yang

curam, air hujan yang jatuh ke permukaan lebih banyak mengalir daripada

yang meresap ke dalam tanah, sehingga yang terjadi adalah erosi intensif,

yang unsur-unsurnya ikut tererosi. Dan pada daerah ini, pelapukan kimia

hanya sedikit yang terjadi sehingga menghasilkan endapan bijih nikel yang

tipis, seperti pada endapan bijih nikel oksidasi.

Pada daerah yang rata, pada setiap musim hujan, hasil erosi dari bagian

yang tinggi akan menutupi bagian yang rendah, sehingga air hujan dan

asam humus tidak mempunyai kesempatan untuk melakukan proses

pelapukan terhadap batuan secara berulang-ulang. Setiap musim hujan,

hasil erosi yang baru akan menutupi yang lama. Akibatnya intensitas

pelapukan tidak memungkinkan terbentuknya endapan bijih nikel pada

daerah yang rata hanya terbentuk tanah penutup yang semakin tebal.

4. Waktu

Faktor yang sangat penting pada proses pelapukan adalah

transportasi dan konsentrasi endapan pada suatu tempat. Untuk

18

terbentuknya endapan nikel laterit membutuhkan waktu yang lama,

mungkin ribuan atau jutaan tahun. Bila waktu pelapukan terlalu cepat

maka endapan bijih nikel yang terbentuk sangat tipis. Endapan bijih nikel

di daerah tanah Buli dan sekitarnya mempunyai profil tanah yang hampir

sama. Perbedaan-perbedaan di lapangan tergantung pada bentuk

morfologi, kegiatan erosi atau mungkin oleh pengaruh struktur geologi

lainnya.

19