Eksplorasi Umum Mineral Logam Langka Di Kabupaten Humbang Husundutan, Provinsi Sumatera Utara

EKSPLORASI UMUM MINERAL LOGAM LANGKA DI KABUPATEN HUMBANG HUSUNDUTAN,

PROVINSI SUMATERA UTARA

Armin Tampubolon

Kelompok Program Penelitian Mineral

ABSTRACT

General exploration for rare earth minerals located at Parmonangan and Sipoholon Districts, North Tapanuli and Humbang Hasundutan Regencies, North Sumatra Province is aimed to localize prospect areas and to interpret genetic model of rare aerth minerals in this survey area, which in turn will be calculated the hypothetical resources. The investigation methods applied during the survey include conventionally geological mapping, soil geochemical survey with 250 m by 250 m grid system and limited trenching and test pitting.

Field survey result indicates that this area are composed of metasediment, granite, gneiss overlaid by ndesitic-dasitic tuff. Rare earth minerals occur in form of residual soils that are interpreted as resulted from weathering granitic rocks with the thickness averaged to 1,6 m. This area is outlined by imaginary lines using threshold value of Ce (> 1,7%) yielded from geochemical interpretation results.

Rare earth mineral deposits in this survey area is thought to have derived from hydrothermally presipitation in gneiss granite and undergone weathering process by which enrichment of rare earth metals took place in residual soils. To explain the evidence for this, we find the higher rare earth metal content in soil samples if compared to that of basement rocks of test pit or trench.

By means of considering some assumptions where rare earth metal distributions is assumed to be similar to the geochemical distribution areas for rare earth metals in soils, in this case from 698 ha to 944,9 ha, the resources will be between 16.7 million tons to 21.5 million tons. However, the average content of these resources is very low, in between 2,28 gr/t and 145, 8 gr/t. Such rare earth metal contents are thought to be much lower than the cut off grade that usually prevails for mineable reserve, ranging from 0.5% to 2%. Therefore, it is recommended to conduct follow up exploration using more detailed test pitting methods or systematical hand drilling survey.

PENDAHULUAN

Eksplorasi umum mineral logam langkadi wilayah ini merupakan tindak lanjut dari penyelidikan Tim Direktorat Sumberdaya Mineral pada pada tahun 1999. Dimana adanya anomali geokimia Sn sebesar 280 ppm pada batuan granit geneis di daerah Lumbantobing Ranggigit. Logam jarang (tantalum) memiliki anomali geokimia cukup tinggi sebesar 20 ppm pada sedimen sungai S. Bulurosik.

Dengan menggunakan metoda pemetaan geologi rinci, geokimia tanah, sumur uji dan parit uji diharapkan akan diperoleh gambaran sebaran, sumberdaya dan model pembentukannya. Hal ini bertujuan untuk membantu penyediaan data atau informasi keberadaan logam langka sebagai bagian dari tugas dan fungsi dari Pusat Sumber Daya Geologi. Disamping itu bisa menjadi dasar pertimbangan bagi investor dalam mengembangkan usaha pertambangan logam langka di daerah ini. Informasi ini juga sangat bermanfaat bagi pemerintah daerah Kabupaten Humbang Hasundutan dan Kabupaten Tapanuli Utara dalam menetapkan kebijakan pengembangan/ pengelolaan potensi sumber daya mineral di daerah ini.

Lokasi penyelidikan secara administrasi termasuk ke dalam wilayah Kecamatan Parmonangan dan Kecamatan Sipoholon, Kabupaten Tapanuli Utara, Provinsi Sumatera Utara seluas 201,5 km2 (Gambar 1).

Daerah penyelidikan dapat ditempuh dari Jakarta-Medan melalui penerbangan komersial, selama 2 jam, kemudian

perjalanan dilanjutkan dengan menggunakan kendaraan roda empat antara Medan – Tarutung selama 7 jam. Selanjutnya dari Tarutung ke lokasi dapat dicapai dengan kendaraan roda-4 selama 1 jam.

GEOLOGI

Morfologi daerah penyelidikan dibagi dalam dua unit yaitu perbukitan tinggi bergelombang dan perbukitan rendah bergelombang.

Urutan stratigrafi dari batuan tua ke muda adalah:

1. Batuan metasedimen

Berupa kwarsit, filit, sabak dan sekis tersingkap dengan jelas di Bukit Silolio.

2. Satuan batuan granit gneis (tua)

Bertekstur porfiritik dengan kristal-kristal mineral pembentuknya berukuran sedang sampai kasar. Tersusun dari kuarsa, hornblende, klorit, epidot dan mineral opak, setempat memperlihatkan struktur foliasi.

3. Satuan batuan granit muda

Dicirikan dengan tekstur porfiritik yang umumnya berbutir sedang hingga faneritik, berlokasi di sebelah barat Blok A Sisoding menunjukkan tekstur hipidiomorfik granular tersusun dari plagioklas, ortoklas, kuarsa dan biotit (Foto 1).

4. Satuan batuan gunungapi dan lava andesit

Terdiri dari tufa andesitik sampai dasitik dapat diamati di Aek Laklak pada bagian timur laut daerah penyelidikan. Sedangkan

lava andesit terdapat di bagian tenggara daerah penyelidikan (di sekitar Dolok Adian Hirit) berupa lensa.

5. Satuan tufa Toba

Batuan ini bersifat riodasitik dan telah terkonsolidasi dengan endapan yang cukup tebal dengan tekstur klastik. Tersingkap di sepanjang jalan menuju Kecamatan Parmonangan.

Struktur geologi daerah penyelidikan secara lokal diindikasikan pada beberapa singkapan batuan berupa air terjun, diduga telah terjadi sesar turun (normal). Peta geologi daerah penyelidikan disajikan dalam Gambar 2

Distribusi Cerium (Ce) dalam Tanah

Nilai kandungan Ce di Blok A Daerah Sisoding berkisar dari 1 ppm hingga 17.312 ppm (1,7312 %), rata-rata sebesar 1781,1 ppm, nilai diatas nilai ambang (> 9110,9 ppm) (lihat Gambar 3 -5). Sedangkan di Blok B Daerah Aek Korsik, Rura Julu Dolok rata-rata 1781,1 ppm dan nilai diatas nilai ambang (> 9110,9 ppm) dengan luas 26 Ha (lihat Gambar 5). Di Blok C Daerah Aek Bulusorik, Rura Julu Dolok, kandungan Ce berkisar dari 1 ppm hingga 13.358 ppm, rata-rata 207,31 ppm menyebar anya sekitar 1 Ha (lihat Gambar 6).

Distribusi Ho dalam Tanah

Nilai kandungan Ho di Blok A Daerah Aek Manarsar, Sisoding berkisar dari < 0,5 ppm hingga 66 ppm. Nilai kandungan Ho di Blok B Daerah Aek Korsik, Rura Julu Dolok berkisar dari < 0,5 ppm hingga 74 ppm. Sedangkan di Blok C, Daerah Aek

Bulusorik, Rura Julu Dolok, umumnya kurang dari 0,5 ppm.

Distribusi Tm dalam Tanah

Nilai kandungan Tm di Blok A Daerah Aek Manarsar, Sisoding berkisar dari < 0,5 ppm hingga 64 ppm. Di Blok B Daerah Aek Korsik, Rura Julu Dolok berkisar dari < 0,5 ppm hingga 71 ppm. Sedangkan di Blok C, Daerah Aek Bulusorik, Rura Julu Dolok secara umum sangat kecil, berkisar dari <0,5 ppm hingga 1 ppm.

Distribusi Tb dalam Tanah

Nilai kandungan Tb di Blok A Daerah Aek Manarsar, Sisoding berkisar dari < 0,5 ppm hingga 64 ppm. Distribusi nilai kandungan Tb di Blok B Daerah Aek Korsik, Rura Julu Dolok kurang signifikan jika dilihat kisarannya yaitu < 0,5 ppm hingga 79 ppm.

Distribusi Lu dalam Tanah

Nilai kandungan Lu di Blok A Daerah Aek Manarsar, Sisoding berkisar dari < 0,5 ppm hingga 30 ppm, di Blok B Daerah Aek Korsik, Rura Julu Dolok berkisar dari < 0,5 ppm hingga 31 ppm dan di Blok C, Daerah Aek Bulusorik, Rura Julu Dolok berkisar dari <0,5 ppm hingga 16 ppm.

Distribusi Logam Dasar/Mulia dalam Batuan

Kisaran nilai kandungan logam dasar adalah: Tembaga (Cu): 5 ppm - 39 ppm, Timah hitam (Pb): 42 ppm – 1865 ppm dan Seng (Zn): 33 ppm – 961 ppm. Kandungan logam dasar yang menunjukkan nilai signifikan terdapat di sekitar Daerah Sisoding, berkisar dari 192 ppm hingga 1865 ppm Pb dan 183 ppm hingga 961

ppm Zn. Kandungan Au berkisar dari 4 ppb hingga 37 ppb.

Distribusi Logam Langka dalam Batuan

Kisaran nilai kandungan logam langka dalam batuan adalah: Cerium (Ce): 61 ppm – 275 ppm, Holmium (Ho): 18 ppm – 113 ppm, Thulium (Tm): 2 ppm – 35 ppm, Terbium (Tb): 19 ppm – 115 ppm dan Lutetium (Lu): <0,5 ppm – 48 ppm

Hasil Penyelidikan Sumur Uji/”Channelling” dan Parit Uji

Pada “Channel” CH1 Blok B Rura Julu Dolok (Gambar 6), ketebalan tanah mencapai 9 meter dan merupakan hasil pelapukan batuan granit pegmatit. Kisaran kandungan logam langka adalah: Ce : 77 ppm – 148 ppm, Ho: 8 ppm – 9 ppm, Tm rata-rata 3 ppm, Tb: 7 ppm - 9 ppm dan Lu: 14 ppm - 15 ppm.

Sumur Uji TP 1 Blok B Rura Julu Dolok (Gambar 7), ketebalan tanah mencapai 3 meter, Ce: 11 ppm – 37 ppm, nilai Ho, Tm, Tb dan Lu cukup rendah yaitu berkisar 1 ppm hingga 10 ppm.

Pada Sumur Uji TP 2 Blok C Rura Julu Dolok (Gambar 8), ketebalan tanah pelapukan sekitar 1,8 meter, kandungan logam langka cukup rendah, berkisar dari 2 ppm hingga 26 ppm.

Pada Sumur Uji TP 3 Blok A Sisoding (Gambar 9), ketebalan tanah sekitar 2 meter dan merupakan hasil pelapukan granit, kandungan logam langka umumnya rendah, berkisar dari 3 ppm hingga 41 ppm.

Pada Sumur Uji TP 4 Blok A Sisoding (Gambar 10), ketebalan tanah pelapukan sekitar 2 meter, umumnya kandungan logam langka cukup rendah, kecuali kandungan Ce cukup signifikan pada batuan metasedimen yaitu 125 ppm.

Pada parit Uji TR 1 Blok B Rura Julu Dolok, ditafsirkan pelapukan batuan metasedimen (Gambar 11), kandungan logam langka umumnya cukup rendah, 26 – 65 ppm Ce, 5- 11 ppm Ho, 3 – 5 ppm Tm, 8 -12ppm Tb dan 8 – 15 ppm Lu. Sehingga tidak mencerminkan adanya mineralisasi logam langka dalam batuan dasarnya.

Pada Parit Uji TR 2 Blok A, Sisoding, litologi pada bagian dasar parit uji terdiri dari batuan metasedimen dan granit banyak mengandung urat-urat limonit (Gambar 12). Kandungan logam langka umumnya rendah kecuali untuk Ce. Dari dua conto yang dianalisis kimia menunjukkan: 167 – 187 ppm Ce, 7- 3 ppm Ho, 3 – 4 ppm Tm, 8 – 9 ppm Tb dan 14 – 15 ppm Lu. Hal ini mencerminkan adanya indikasi mineralisasi logam langka khususnya Ce dalam batuan dasar jenis granit.

SUMBER DAYA

Dengan memanfaatkan data-data yang ada dari hasil penyelidikan kali ini, dicoba diperkirakan sumber daya logam langka di daerah ini menggunakan rumus matematika sederhana berikut:

T = A x t x BJ...(1) Dimana: A = luas , t = ketebalan rata-rata, BJ = berat jenis (BJ) dan T = sumber daya logam langka dalam satuan ton.

mendekati kandungan ekonomis karena memiliki kandungan hingga 1,7%. Namun kandungan yang tinggi ini ternyata tidak tercermin pada sumur uji, penampang singkapan tanah dan parit uji. Sebagai gambaran perbandingan, berdasarkan data dari internet (www.etruscan.com), kisaran kandungan logam langka dari lokasi tambang di Namibia yang dipasarkan seharga 250 – 500 dollar AS per ton adalah 0,5% – 2%. Bila mengacu kepada data ini, hanya unsur Ce yang mendekati kandungan ekonomis karena pada beberapa lokasi conto bisa

Luas (A) yang dimaksud dalam hal ini berdasarkan asumsi bahwa luas endapan sama dengan luas distribusi unsur-unsur logam langka hasil survey geokimia tanah.

Untuk mengetahui kandungan rata-rata (K) logam langka seluruh endapan, maka terlebih dahulu

dihitung kandungan rata-rata setiap sumur uji menggunakan rumus berikut:

K=(k1 x t1 + k2 x t2....kn x tn)/∑t ...(2)

Dimana: k = kandungan dalam setiap ketebalan tertentu pada sumur uji, t = ketebalan endapan tertentu dalam sumur uji.

Hasil perhitungan kandungan rata-rata logam langka dan sumber daya ditunjukkan pada Tabel 1.

Dengan memasukkan parameter pada Tabel 1 kedalam rumus (1), sumber daya diperoleh sebagai berikut:

1. Sumberdaya Ce = 7.284. 000 m3 x 1,6 m x 1.5 m3/t = 17.481.600 ton dengan kandungan rata-rata 145,68 gr/t

2. Sumberdaya Ho = 6.980.000 m3 x 1,6 m x 1,5 m3/t = 16.752.000 ton dengan kandungan rata-rata 5,63 gr/t

3. Sumber daya Sumber daya Tm = 8.966.000 m3 x 1,6 m x 1,5 m3/t = 21.518.400 ton dengan kandungan rata-rata 2,28 gr/

4. Sumber daya Tb = 7.315.000 m3 x 1,6 m x 1,5 m3/t = 17.556.000 ton dengan kandungan rata-rata 5,22 gr/t

5. Sumber daya Lu = 9.449.000 m3 x 1,6 m x 1,5 m3/t = 16.752.000 ton dengan kandungan rata-rata 10,33 gr/t

Bila melihat kelengkapan dan keakuratan data yang digunakan, maka sumber daya yang dihitung ini dapat dikategorikan masih hipotetis.

Jika melihat distribusi kandungan logam langka dalam tanah di daerah ini, hanya unsur Ce yang memiliki kandungan cukup signifikan dan

mencapai 1,7%. Sementara jenis logam langka lainnya sangat jauh di bawah kisaran nilai ekonomis tersebut.

Tipe dan Model Endapan

Berdasarkan hasil pengamatan baik pengamatan geologi maupun conto tanah dan batuan, bahwa endapan mineral logam langka di daerah penyelidikan ditafsirkan merupakan endapan residu. Hal ini juga

terbukti dengan adanya salah satu unsur yaitu Ce yang memiliki kandungan cukup tinggi bahkan mendekati kandungan ekonomis dalam conto tanah pelapukan. Sedangkan hasil analisis kimia terhadap sejumlah batuan menunjukkan nilai logam langka yang kecil.

Disamping itu, pola distribusi geokimia tanah yang memiliki nilai kandungan unsur logam langka di atas latarbelakang atau anomali cukup luas penyebarannya persis di atas batuan granit gneis sebagaimana teramati pada sumur uji, parit uji ataupun pada profil singkapan. Dengan melihat letaknya, yang persis diatas batuan granit, maka sangat kuat dugaan endapan residu ini sebagai hasil dari pelapukan kimia yang intensif pada batuan granit akibat pengaruh iklim tropis yang panas dan lembab.

Secara analisis geologi model pembentukan logam jarang di daerah penyelidikan dapat dijelaskan sebagai berikut: pengendapan logam jarang berlangsung secara proses hidrotermal pada batuan granit gneis yang diduga sebagai sisa larutan pembentukan granit muda. Granit muda ini diduga menerobos masuk granit gneis melalui sistem struktur. Indikasi proses hidrotermal ini dibuktikan dengan adanya kandungan Pb dan Zn cukup signifikan bersamaan dengan daerah anomali Ce di Daerah Sisoding. Petunjuk lainnya, teramatinya secara petrografis batuan granit terubahkan dan secara mineragrafis mengandung pirit pengisi rekahan.

Pemunculan sejumlah urat-urat kwarsa lapuk, ubahan dan sulfida pada batuan granit maupun metasedimen di beberapa lokasi baik pada parit uji maupun sebagian singkapan (terutama di daerah Rura Julu Dolok) mengindikasikan adanya aktivitas hidrotermal yang menerobos batuan granit. Dan hal ini juga mengindikasikan kemungkinan pembentukan unsur logam jarang berkaitan dengan aktivitas hidrotermal.

Batuan metasedimen yang paling tua di daerah ini walaupun mungkin diterobos batuan granit akan tetapi diduga tidak mengalami mineralisasi logam langka. Hal ini terbukti dari hasil analisis terhadap conto pelapukan metasedimen pada parit uji.

Dengan proses pelapukan yang sangat intensif pengayaan logam jarang terjadi seiring dengan pelapukan batuan induk granit. Hal ini dibuktikan dengan adanya kandungan logam jarang yang jauh lebih tinggi pada tanah pelapukan diatasnya dibandingkan dengan batuannya, seperti ditunjukkan pada penampang tanah, dimana kandungan Ce hanya 77 ppm pada batuan dasar granit sedangkan pada tanah pelapukan persis diatasnya mencapai 148 ppm. Sehingga jelas ada pengayaan logam langka.

KESIMPULAN

1. Berdasarkan pengamatan, ditemukan jenis batuan yang secara teoritis berkaitan dengan pembentukan unsur logam jarang. Batuan yang dimaksud adalah granit gneis (tua) dan granit

muda. Petunjuk endapan logam langka ditemukan berupa tanah residu hasil pelapukan batuan granitik.

2. Satuan batuan granit dengan tingkat pelapukan yang sangat intensif menghasilkan lapisan tanah cukup tebal rata-rata 1,6 m yang terbukti mengandung unsur logam jarang namun dengan variasi nilai sangat

3. Dengan memanfaatkan semua data geologi, geokimia dan petrografi ditafsirkan bahwa endapan logam langka di daerah penyelidikan berasal dari larutan hidrotermal yang terendapkan dalam batuan induk granit kemudian mengalami pelapukan dan terjadilah pengayaan bersama-sama tanah hasil pelapukan.

4. Belum ditemukan kandungan logam langka ekonomis yang biasanya antara 0,5 hingga 2 % dalam batuan, walaupun indikasi kearah ini sangat terbuka dengan ditemukannya nilai kandungan Ce dalam tanah permukaan mencapai 1,7 %. Dengan berbagai asumsi, diperoleh sumber daya hipotetis logam langka berkisar dari 16,7 juta ton sampai 21,5 juta ton. Potensi endapan ini cukup besar, namun dengan kandungan yang sangat rendah, yaitu rata-rata antara 2,28 gr/t sampai 145, 8 gr/t. Kandungan ini masih sangat jauh dari kandungan ekonomis yang biasa ditambang yaitu 0,5 % hingga 2 %.

5. Kehadiran kandungan logam dasar dalam batuan yang bersamaan lokasinya dengan kandungan logam langka signifikan dalam tanah pelapukan ditafsirkan bahwa sumber logam langka di daerah ini merupakan proses hidrotermal.

Saran-Saran

1. _{Perlu dilakukan penyelidikan rinci}

terutama di daerah distribusi geokimia logam langka signifikan dalam tanah menggunakan metoda pemboran tangan atau bor bangka dipadukan dengan sumur uji spasi rapat sistematis.

2. _{Jika melihat hasil pelapukan granit}

yang cukup tebal, disarankan untuk melakukan penyelidikan logam jarang dalam tanah pelapukan menggunakan bor bangka atau bor tangan.

DAFTAR PUSTAKA

Aldhias D.T., Whandoyo R, Sjaefuddin A.G dan Kusjono, 1983; Geologi Lembar Sidikalang, Sumatra, Skala 1 : 250.000, Puslitbang Geologi, Bandung

Ghazali, S. A. dan Hariwidjaja, 1985, Peta Geokimia Tinjau Sumatra Bagian Utara, Lembar Sidikalang, Penyelidkan Geologi Terpadu Sumatra Bagian Utara, DMR-ISGS, Bandung

Kuntjara, U., dkk., 2000., Eksplorasi Logam Langka di Daerah Sosortolong dan sekitarnya, Kabupaten Tapanuli Utara, Provinsi Sumatra Utara. Direktorat Sumber Daya Mineral, Bandung

Suprapto, S.J., 2009, Tinjauan Tentang Unsur Tanah Jarang, Buletin Sumber Daya Geologi Vol.4 No.1-2009.

http://www.iupac.org/publications/books/rbo ok/Red_Book_2005.pdf. Retrieved on 2007-12-17.

Gambar 1. Peta Lokasi

Foto 1. Singkapan satuan batuan granit di Bukit Siimbo, Sisoding Kec. Parmonangan

Gambar 6. Penampang singkapan CH1 di daerah Ruru Julu Dolok, Kec. Sipoholon

Gambar 8. Penampang Sumur Uji TP 2 (Blok C) Rura Julu Dolok

Gambar 10. Penampang Sumur Uji TP 3 (Blok A) Sisoding

Gambar 5. Peta Distribusi Ce dalam Tanah di Blok C

Tabel 1. Hasil Perhitungan Kandungan dan Tebal Rata-Rata

Tebal Rata-Rata

Ce Ho Tm Tb Lu

CH 1 110 8.2 3 7 14.7 2.9

TP 1 30.5 1.75 1 2.5 8.25 1.2 TP 2 18.8 3.7 1.4 5.6 12.2 0.9

TP 3 40 6 2 7 6.5 1

TP 4 92.5 8.5 4 4 10 2

TOTAL 291.8 28.1 11.4 26.1 51.6 8

LUAS (ha) 728.4 698 896.6 731.5 944.9 Tebal rata-rata keseluruhan

= 1,6 m Kandungan

Rata-Rata Keseluruhan

(K)

145.6 5.63 2.28 5.22 10.33

(m) Sumur uji

Kandungan Rata-Rata (gr/t)

Gambar 10. Penampang Sumur Uji TP 3 (Blok A) Sisoding

Buku 2 : Bidang Mineral

351 Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku 2 : Bidang Mineral

353 Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Buku 2 : Bidang Mineral

355 Prosiding Hasil Kegiatan Lapangan Pusat Sumber Daya Geologi Tahun 2009

Gambar 5. Peta Distribusi Ce dalam Tanah di Blok C

Tabel 1. Hasil Perhitungan Kandungan dan Tebal Rata-Rata

Tebal Rata-Rata

Ce Ho Tm Tb Lu

CH 1 110 8.2 3 7 14.7 2.9

TP 1 30.5 1.75 1 2.5 8.25 1.2

TP 2 18.8 3.7 1.4 5.6 12.2 0.9

TP 3 40 6 2 7 6.5 1

TP 4 92.5 8.5 4 4 10 2

TOTAL 291.8 28.1 11.4 26.1 51.6 8

LUAS (ha) 728.4 698 896.6 731.5 944.9 Tebal rata-rata

keseluruhan = 1,6 m Kandungan

Rata-Rata Keseluruhan

(K)

145.6 5.63 2.28 5.22 10.33

(m) Sumur uji

Kandungan Rata-Rata (gr/t)