EKSPLORASI KANDUNGAN BIJIH BESI DI DUSUN TIRTOSINAWANG KEBUPATEN TULUNGAGUNG MENGGUNAKAN METODE GEOMAGNETIKUNIVERSITAS NEGERI MALANG

, , 1Mahasiswa Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang2Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang3Dosen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri MalangAlamat e-mail: bahribut@gmail.comAbstrakEksplorasi ini dilakukan untuk memprediksikan adanya mineral besi, jenis, letak, dan kedalamannya secara 2 dimensi berdasarkan pada medan magnet dan suseptibilitasnya. Penelitian ini dilakukan setelah sebelumnya dilakukan uji XRF batuan terlebih dahulu. Hasil uji XRF sampel batu yang diambil pada koordinat 609345 mE dan 9093350 mS menunjukkan bahwa kandungan besi pada sampel batu adalah sebanyak 10.4%, sehingga eksplorasi dilakukan sebagai tindak lanjut untuk memprediksi sebaran mineral tersebut di bawah permukaan areal penelitian. Diharapkan hasil dari penelitian ini dapat dipakai sebagai sumber informasi geologi dalam eksplorasi kandungan mineral bawah permukaan di kabupaten Tulungagung.Penelitian dilakukan dengan mengukur medan magnet total, posisi lintang-bujur, waktu, dan ketinggian setiap titik penelitian. Pada masing-masing titik penelitian dilakukan pengukuran/pembacaan data medan magnet total sebanyak 5 kali. Untuk pengolahan data menggunakan software microsoft excel, surfer 10, magpick, dan mag2dc sehingga diperoleh nilai suseptibilitas, koordinat, dan kedalaman batuan-batuan bawah permukaan yang kemudian dapat diprediksikan jenis batuannya.Hasil pemodelan dalam mag2dc menunjukkan bahwa pada koordinat 609343.6 mE 609348.6 mE (11159'33.67" BT - 11159'33.83" BT) pada garis Northing = 9093374 mS terdapat batuan yang memiliki nilai suseptibilitas 0.5100 yang diperdiksi merupakan bijih besi jenis hematit. Batuan ini terbentang dari kedalaman 55.19 meter sampai 69.48 meter.Kata Kunci: Bijih Besi, Geomagnetik, Suseptibilitas2

A. 1

6

I. PENDAHULUANPerkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi memicu berdirinya industri-industri untuk memanfaatkan kekayaan alam dengan mengeksplorasi sumberdaya energi yang tersimpan di bawah permukaan bumi. Industri yang berkaitan dengan Geofisika biasanya berupa pertambangan, baik pertambangan batu bara, minyak, baja, besi, ataupun pertambangan pertambangan mineral lain. Untuk mengetahui keberadaan kekayaan alam di bawah permukaan bumi, manusia menggunakan metode Geofisika.Metode geofisika merupakan salah satu metode yang cukup ampuh untuk memetakan sumber daya alam di bawah bumi. Beberapa metode geofisika yang banyak digunakan untuk memetakan sumber daya alam adalah metode geolistrik, metode seismik, metode gaya berat, metode self potensial (SP), dan metode geomagnetik. Dalam penerapannya metode magnetik lebih disukai dan lebih sering digunakan untuk survei pendahuluan pada eksplorasi bawah permukaan (Sampurno, Tanpa Tahun). Hal ini dikarenakan penggunaan alat yang relatif lebih mudah meskipun pada proses analisisnya metode ini memerlukan tahapan analisis lebih panjang dan lama metode lain.Indonesia adalah salah satu negara yang kaya akan sumberdaya mineral, minyak, dan gas bumi. Sektor pertambangan di Indonesia merupakan salah satu sektor yang menjadi andalan pemerintah dalam menghasilkan devisa Negara, sehingga dalam perkembangannya sektor ini dituntut untuk dapat memberikan hasil yang lebih optimal terutama dalam sumberdaya mineralnya (Deniyatno, 2010). Sumberdaya mineral merupakan deposit mineral berharga yang terdapat di suatu tempat, baik yang sudah diketahui maupun yang belum diketahui keberadaannya, salah satunya adalah mineral magnetite.Salah satu daerah yang memiliki sumberdaya mineral melimpah adalah kabupaten Tulungagung. Kabupaten Tulungagung terkenal dengan sumberdaya mineral berupa marmer, tembaga, dan pasir besi. Di daerah ini terdapat pertambangan batu marmer terbesar di Asia. Keadaan geografis Tulungagung di bagian selatan yang berjajar pegunungan kapur menjadikan Tulungagung memiliki kekayaan alam berupa marmer yang melimpah sehingga Tulungagung dikenal sebagai kota Marmer, Tetapi sedikit sumber tertulis yang menunjukkan adanya mineral besi di Tulungagung (Rahman, 2011).Selain marmer, Kabupaten Tulungagung memiliki potensi endapan bahan galian yang beragam yaitu potensi bahan galian seperti mangan, tembaga, dan besi. Tetapi tidak semua jenis bahan galian tersebut menjadi usaha pertambangan. Bahan galian yang dijadikan usaha pertambangan di Tulungagung hanya marmer padahal Kabupaten Tulungagung juga memiliki potensi endapan bahan galian lain seperti mineral besi. Hal ini dikarenakan kurangnya penelitian yang meneliti kandungan mineral besi di Tulungagung (Rahman, 2011).Hasil uji XRF di laboratorium menunjukkan bahwa di lokasi penelitian terdapat batuan yang mengandung besi dengan prosentase 10.4 %. Oleh karena itu akan dilakukan eksplorasi dengan menggunakan metode geomagnetik untuk mengetahui keberadaan mineral besi di bawah permukaan lokasi penelitian yang terdapat di dusun Tirtosinawang, desa Panggunguni, kecamatan Pucanglaban, kabupaten Tulungagung untuk memberikan informasi geologi sebagai informasi awal penelitian lebih lanjut dalam eksplorasi kandungan mineral bawah permukaan di kabupaten Tulungagung.

II. TEORIA. Geologi Daerah TulungagungSecara umum Jawa Timur terdiri dari tiga daerah geologi aktif yaitu bagian selatan (merupakan pegunungan api aktif), bagian tengah (merupakan cekungan laut transgesi), dan utara (pegunungan kapur).Kabupaten Tulungagung terletak kurang lebih 154 km ke arah Barat Daya dari Kota Surabaya.Secara geografis wilayah Kabupaten Tulungagung terletak antara koordinat (111043 1120 07) Bujur Timur (BT) dan (70 51 80 18) Lintang Selatan (LS) dengan titik nol derajat dihitung dari Greenwich Inggris.Secara administrasi Kabupaten Tulungagung dibagi menjadi 19 kecamatan, 257 desa serta 3 kelurahan. Luas wilayah Kabupaten Tulungagung sebesar 113.167 ha, sekitar 2,2% dari luas Propinsi Jawa Timur. Berbentuk dataran yang subur pada bagian utara, tengah, dan timur, sebagian ada pegunungan dan samudera sepanjang batas selatan (Rahman, 2011).

B. Topografi TulungagungSecara topografik, Tulungagung terletak pada ketinggian 85 m di atas permukaan laut (dpl). Bagian barat laut Kabupaten Tulungagung merupakan daerah pegunungan yang merupakan bagian dari pegunungan Wilis-Liman.Bagian tengah adalah dataran rendah, sedangkan bagian selatan adalah pegunungan yang merupakan rangkaian dari Pegunungan Kidul. Di sebelah barat laut Tulungagung, tepatnya di Kecamatan Sendang, terdapat Gunung Wilis sebagai titik tertinggi di Kabupaten Tulungagung yang memiliki ketinggian 2552 m. Di tengah Kota Tulungagung, terdapat Kali Ngrowo yang merupakan anak Kali Brantas dan seolah membagi Kota Tulungagung menjadi dua bagian: utara dan selatan. Sekitar 13,35% dari daerah Kabupaten Tulungagung adalah daerah yang mempunyai ketinggian 85 m dpl (di atas permukaan laut).

C. Gaya dan Kuat Medan MagnetikMetode geomagnetik merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk survei pendahuluan pada eksplorasi minyak bumi, panas bumi, batuan mineral, maupun untuk keperluan pemantauan (monitoring) gunung berapi. Dasar dari metode magnetik adalah gaya coulomb antara dua kutub magnetik m1 dan m2 (emu) yang berjarak r (cm) dalam bentuk.

Dimana F adalah gaya yang bekerja diantara dua magnet dengan kuat medan magnet dan , adalah permeabilitas medium yang melingkupi kedua magnet dan r adalah jarak kedua magnetKuat medan magnet (H) pada suatu titik yang berjarak r dari m1 didefinisikan sebagai gaya perstuan kuat kutub magnet, dapat dituliskan sebagai.

H mempunyai satuan A/m dalam SI, sedangkan dalam cgs mempunyai satuan oersted.D. Intensitas MagnetikBenda magnet dapat dipandang sebagai sekumpulan dari sejumlah momen-momen magnetik. Bila benda magnetik tersebut diletakkan dalam medan luar, benda tersebut menjadi termagnetisasi karena induksi. Oleh karena itu, intensitas kemagnetan I adalah tingkat kemampuan menyearahnya momen-momen magnetik dalam medan magnet luar, atau didefinisikan sebagai momen magnet persatuan volume:I = M / VI adalah intensitas magnetik, V adalah volume, dan M adalah momen magnetik.

E. Suseptibilitas MagnetikTingkat suatu benda magnetik untuk mampu dimagnetisasi ditentukan oleh suseptibilitas kemagnetan atau k, yang dituliskan sebagai: I = kHBesaran yang tidak berdimensi ini merupakan parameter dasar yang dipergunakan dalam metode magnetik. Harga k pada batuan semakin besar apabila dalam batuan tersebut semakin banyak dijumpai mineral-mineral yang bersifat magnetik. Harga suseptibilitas ini sangat penting dalam pencairan benda anomali karena sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral atau mineral logam.

III. METODEPenelitian ini menggunakan metode Geomagnetik, yaitu dengan mengukur medan magnet di lokasi penelitian. Penelitian diawali dengan pencarian pustaka mengenai aplikasi metode magnetometer pada penelitian sebelumnya. Kemudian melakukan studi geologi terhadap lokasi penelitian dengan melakukan uji XRF pada sampel batuan dari singkapan tanah di lokasi penelitian. Hasil uji XRF di laboratorium menunjukkan prosentase kandungan besi sebanyak 10.14 %, sehingga dilakukan penelitian untuk memprediksi keberadaan, kedalaman, jenis, dan koordinat mineral di lokasi penelitian.Tahapan pertama penelitian ini adalah menentukan panjang, lebar, dan titik-titik penelitian. Panjang dan lebar areal penelitian secara berurutan adalah 70 meter dan 25 meter dengan 90 titik penelitian. Selanjutnya adalah tahap akuisisi data yaitu melakukan pengambilan data pada luas areal yang telah ditentukan sebelumnya. Data-data yang terukur berupa medan magnet, posisi lintang, posisi bujur, ketinggian, dan waktu pengambilan data setiap titik penelitian. Pada setiap titik penelitian dilakukan pembacaan data sebanyak 5 kali untuk mendapatkan data yang valid. Tahap berikutnya adalah tahap analisis dan interpretasi. Pada tahap ini dilakukan koreksi-koreksi untuk mendapatkan distribusi medan magnet lokal yang kemudian dilakukan pemodelan bawah permukaan di bawah garis Slicing. Pada hasil pemodelan dilakukan interpretasi untuk memprediksi keberadaan, kedalaman, jenis, dan koordinat mineral besi di bawah garis Slicing.

IV. HASIL DAN PEMBAHASANHasil pengolahan data berupa peta kontur topografi lokasi penelitian dan peta kontur anomali medan magnet lokal. Peta kontur anomali medan magnet lokal merupakan peta kontur yang menunjukkan anomali batuan-batuan yang berada tepat di bawah lokasi penelitian.

Gambar 1 Peta Kontur Topografi

Gambar 2 Topografi 3 Dimensi

Ketinggian lokasi penelitian berada diantara 261 285 meter di atas permukaan laut. Dengan melihat rentang ketinggian tersebut dapat dilihat bahwa kondisi tanah bukan permukaan yang datar. Selain itu, peta topografi 3D yang dihasilkan oleh Surfer 10 ternyata menunjukkan bahwa daerah penelitian memiliki ketinggian yang cenderung tidak mulus (tidak rata). Hal ini dapat terlihat jelas jika dilihat pada peta topografi 3 dimensi.

Gambar 3 Anomali Medan Magnet LokalPada Gambar 3 terdapat anomali tinggi dan anomali rendah. Anomali tinggi tertetak pada 609340 mE 609350 mE dan 9093370 mS 9093380 mS. Sedangkan anomali rendah terletak pada 609337.5 mE 609352.5 mE dan 9093360 mS 9093365 mS. Tetapi pencarian nilai suseptibilitas batuan bawah permukaan difokuskan pada medan magnet yang memiliki anomali tertinggi karena diperkirakan anomali tertinggi disebabkan oleh mineral logam yang memiliki medan magnet yang tinggi dan diharapkan mengandung mineral besi. Sehingga slicing dilakukan memotong anomali tertinggi. Slicing diambil memotong anomali tertinggi dan sejajar dengan komponen Easting dari sistem koordinat UTM dengan panjang sembarang. Garis merah pada adalah garis slicing yang merupakan bentuk anomali medan magnetik. Garis slicing sejajar dengan komponen Easting dan terletak pada posisi Northing 9093374 mS. Hasil slicing kemudian diproses dalam Mag2dc untuk dibuat pemodelan bawah permukaan.

Gambar 4 Model Batuan Bawah PermukaanBerdasarkan hasil pemodelan bawah permukaan dalam mag2dc diperoleh beberapa jenis batuan. Pada kedalaman 0 14.24 meter nilai suseptibilitasnya adalah 0.01. Batuan ini terletak pada koordinat 609329.1 mE sampai 609389.1 mE (11159'33.21" BT sampai 11159'35.17" BT). Batuan ini diperkirakan dominan mengandung dolomit dengan ukuran batuan relatif kecil.Sedangkan pada kedalaman 14.24 - 25 meter terdapat nilai suseptibilitas -0.001. Batuan tersebut terbentang sepanjang garis slicing yaitu pada koordinat 609324.1 mE sampai dengan 609389.1 mE (11159'33.04" BT sampai dengan 11159'35.17" BT). Berdasarkan nilai suseptibilitasnya batuan ini memenuhi kriteria jenis batuan kalsit. Diperkirakan kalsit ini merupakan hasil sedimentasi batuan marmer yang terdapat disekitar areal penelitian.Terakhir adalah pada kedalaman 55.19 meter sampai 69.48 meter terdapat batuan dengan suseptibilitas 0.5100. Diperkirakan ini adalah kandungan bijih besi jenis hematit. Terlihat pada hasil pemodelan terdapat batuan hematit yang terbentang pada 609343.6 mE 609348.6 mE (11159'33.67" BT - 11159'33.83" BT).

V. PENUTPA. Kesimpulan1. Berdasarkan hasil uji XRF di laboratorium, sampel batu dari lokasi penelitian mengandung 10.4 % besi. Sedangkan dari hasil pengukuran medan magnet di lapangan, dusun Tirtosinawang diprediksi memiliki cadangan mineral besi dengan suseptibilitas 0.5100. 2. Mineral besi terdapat diantara koordinat 609343.6 mE 609348.6 mE (11159'33.67" BT 11159'33.83" BT) pada garis Northing = 9093374 mS dengan kedalaman 55.19 meter sampai 69.48 meter. Batuan tersebut diperkirakan merupakan bijih besi jenis hematit dengan nilai suseptibilitas 0.5100.

B. SaranBerdasarkan kegiatan penelitian yang telah dilakukan, maka ada beberapa hal yang perlu diperhatikan.1. Perlu diperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhi data pada saat pengambilan data. Biasanya berupa benda logam yang bisa terinduksi magnetometer.2. Akuisisi data pada magnetometer akan lebih baik jika dilakukan lebih banyak lagi pembacaan data untuk masing-masing titik penelitian.

VI. DAFTAR PUSTAKADeniyatno. 2010. Pemodelan Kedepan (Forward Modelling) 2 Dimensi Data Magnetik Untuk Identifikasi Bijih Besi Di Lokasi X, Propinsi Sumatra Barat. Jurnal Aplikasi Fisika, 6 (2).Eksanti, SD. 2013. Penerapan Metode Geomagnet Untuk Mengetahui Nilai Suseptibilitas Magnetik Lapisan Tanah Dibandingkan Dengan Pengukuran Suseptibilitas Magnetik Secara Langsung Studi Kasus Lapisan Tanah Di Desa Pandensari Pujon, Malang. Skripsi tidak diterbitkan. Malang: UM.Idral, A., Sumardi, E., Suhada, & Arsadipura. Hasil Penyelidikan Geomagnetik Dan Gayaberat Daerah Panas Bumi Sebau-Sembalun, Kab. Lombok Timur, Propinsi NTB: Korelasi Anomali Geomagnetik Dan Gayaberat. Proceeding Pemaparan Hasil Kegiatan Lapangan Dan Non Lapangan Tahun 2007 Pusat Sumber Daya Geologi.Jahidin, LO., Ngrokoimani, S. & Bijaksana. 2011. Analisis Suseptibilitas Magnetik Batuan Ultrabasa Di Desa Mosolo Pulau Wawonii Provinsi Sulawesi Tenggara.Kahfi, RA. & Yulianto, T. 2008. Identifikasi Struktur Lapisan Bawah Permukaan Daerah Manifestasi Emas Dengan Menggunakan Metode Magnetik Di Papandayan Garut Jawa Barat. Berkala Fisika, 11 (4).Nurdiyanto, B., Wahyudi. & Suyatno, I. 2004. Analisis Data Magnetik Untuk Mengetahui Struktur Bawah Permukaan Daerah Manifestasi Airpanas Di Lereng Utara Gunungapi Ungaran. Prosiding Himpunan Ahli Geofisika Indonesia.Sampurno, Joko. Tanpa Tahun. Aplikasi Metoda Magnetik Untuk Eksplorasi Bijih Besi-Studi Kasus : Bukit Munung Kabupaten Bengkayang, Kalimantan Barat.Santosa, BJ., Mashuri. & Sutrisno, WT. 2012. Interpretasi Metode Magnetik Untuk Penentuan Struktur Bawah Permukaan Di Sekitar Gunung Kelud Kabupaten Kediri. Jurnal Penelitian Fisika dan Aplikasinya (JPFA), 2 (1).Siahaan, BUBM. 2009. Penentuan Struktur Pada Zona Hydrokarbon Daerah X Menggunakan Metode Magnetik. Skripsi tidak diterbitkan. Depok: UI.Syirojudin, M. 2010. Penentuan Karakteristik Sesar Cimandiri Segmen Pelabuhan Ratu Citarik Dengan Metode Magnet Bumi. Skripsi tidak diterbitkan. Jakarta: UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.Telford, WM., Geldart, LP. & Sheriff, RE. 1990. Applied Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press.Tim Penyiapan Naskah. 2010. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah Edisi Kelima. Malang: Universitas Negeri Malang.Ulinnimah, LI. 2011. Identifikasi Struktur Geologi Menggunakan Metode Magnetik Di Daerah Prospek Emas Desa Tutugan Kabupaten Banyumas. Skripsi tidak diterbitkan. Purwokerto: Universitas Jenderal Soedirman.