SOP Penyiapan Sampel Pengamatan

Di Indonesia, penyiapan sampel umumnya dilakukan oleh pihak ketiga yang diminta tolong oleh para mahasiswa. Tak jarang, mahasiswa akhirnya membutuhkan kocek lebih untuk mendanai penelitiannya karena itu. Oleh karena itu, jumlah sampel yang digunakan terbatas dan juga kualitasnya tidak bisa diatur sendiri oleh yang sedang meneliti. Tapi percayalah, kualitas yang dibuat oleh lembaga - lembaga penyedia tersebut semuanya sangat baik, tergantung bagaimana kita memperlakukan sampelnya setelah di tangan kita. 

Melakukan persiapan sampel oleh tangan sendiri memang dirasa tidak mudah apalagi terbayang alatnya seperti apa. Tidak salah juga berpikiran demikian karena saya sendiri juga berpikiran yang sama sebelumnya sampai titik saya harus membuat sampel itu sendiri tanpa bantuan pihak ketiga. Ketika sekolah di Jepang, proses penelitian harus dilakukan sendiri semua oleh yang meneliti dengan mengikuti arahan yang sudah ada untuk masing - masing alat. Aturan yang sama berlaku bagi mahasiswa dari S1 sampai asisten profesor sekalipun. Seluruh pihak yang akan bekerja harus tahu apa yang mereka kerjakan dari yang terkecil dan paling remeh tapi sebenarnya sangat penting untuk menghasilkan data yang baik. 

Berikut tata cara persiapan sampel yang bisa dilakukan jika kamu sedang sekolah di Jepang atau sedang kepikiran untuk membuat alatnya sendiri di Indonesia. 

Cutting

Cutting is one of main processes in the preparing samples. From the big one should be reduced into small part for analysis. The important part from samples, such as sulfides veining or quartz texture, is taken to describe the most representative ones. Cutting process could be divided into bigger diamond saw or small diamond saw one. 

1. Set diamond saw into the cutter. Ensure the bolts in proper condition. Ensure the diamond saw surface before using it. If it is broken, don’t use it for safety reasons. 
2. Set water pipe to chill diamond saw when cutting.
3. Prepare sample and choose the right part that will be analysed.
4. Run the water flow and cutter. Run cutter by pushing button with foot. 
5. Put sample in sample holder. Make sure whether sample is moving or not. Try to keep it in stable position.
6. Move sample holder and cut rock slowly and constantly. Pushing button with foot when cutting continuously. If sample is moving or not stable, the surface will be rough. It implies to polishing process. 
7. If sample is too big, sample could be cracked by hydraulic pressure.
8. Cut sample into proper size, about slide glass cover. Cut it slowly and safely. 

Mounted Section

Mounted section is usually to be used to observe faster some ore samples and grain samples. Sulfides samples are well observed with this section. Here are the procedures to do it:

1. Prepare the samples to be used. In this procedure, grains sample will be used as object. Grains are ruby and sapphire.
2. Prepare sample holder to mount samples. It consist two parts which can be opened into upper part and bottom part. Both of it should be locked.Clean sample holder with ethanol. Cover sample holder with vaseline to make sample easier removed.
3. Prepare the mixing resin or epoxy to mount samples. Resin is mixed with hardener with certain composition depend on resin type. It could be 100 ml of resin to 0.5 ml hardener for Epofix. Take digital scale to weigh the glass for resin and hardener mixing. Normalize to zero before weighing resin and hardener. Weigh resin firstly then put hardener based on preferred ratio. Mix fast after putting hardener with plastic stick or toothpick. Rest of epoxy can be stored in refrigerator to keep it in better condition until 3 months or in room temperature for 1 month only. If the frozen one wants to be used again, warm it for short time in hot plate.
4. Put grains sample into bottom part of sample holder after put epoxy or vaseline. Lock sample holder with upper part.
5. Put epoxy until 1.0 – 1.2 cm height carefully. If air bubbles are found inside the epoxy, it doesn’t matter as long as lower part in flat surface
6. Wait for one day or 8 – 12 hours to epoxy get epoxy harden. Heating the samples is not suggested because epoxy colour will change from transparent to yellowish.         
7. After one night, remove mounted samples from sample holder. Removing can be done by unlocking sample holder and removing sample.
8. Clean sample before polishing it. 
9. Polish sample gradually. Polish lower part if it is not flat with coarse grain, #160 or #300. Polish main surface gradually from coarse grain to very fine grain. It is from #160 > #300 > #600 > #800 > #1000 > #2000 > #3000. Polish surface carefully to avoid scratches in minerals, like ruby or sapphire. After polishing in certain grain, wash sample cleanly and carefully. In fine grain, electric cleaner can be used. Check polished surface carefully whether it has been shinny under light source or observe with reflection microscope to get better view of polished minerals part. Try to distinguish natural scratches and made ones. Some minerals have clear natural scratches. Polish edges of mounted sample to reduce sharp parts which can break diamond cover or blanket when polishing with diamond paste.
10. Polish sample with diamond paste gradually. Clean sample with distilled water carefully or use electric cleaner for 5 – 10 minutes. Diamond polish can be done in two ways. Manual way to be used directly by hand. Second one is using polishing machine. Set polishing machine. Put proper diamond cover before polishing. It could be determine based on what minerals are looked for. It consists to sulfides or silicate cover. Put lubricant inside bottle in the top. Set its rate 1 drop per 30 seconds. Put diamond paste in cover for several drop. Size of diamond paste can be decided from 3 µm to 1 µm. Take 3 µm diamond pastes. Set sample to sample holder to get better height of sample position in machine using double tape. Put sample in the machine by setting it in one of holder and pushing with load. Set speed of machine into 125 or middle speed so sample will not break. Wait for 10 minutes or more to get better polished surface result. After finishing, check again the surface with reflection microscope to identify surface. If it is well polished, remove the sample holder and clean it. 
11. Clean sample carefully with electric cleaner.
12. Keep ready mounted sample inside special box. Use diamond pen to put name in the sample and clay to maintain sample position.

Mineral Processing

Main objective of mineral processing in mining industry is to extract and to recover metals from its mineral occurrence in ore. Metals recovered are valuable and economically in mining projects. For example, gold mining operations take and send ore to processing plant to get gold as metal from rock. Mining processing is downstream industry in integrated mining industry system. It consist to several processes from liberation processing to metallurgical extraction or refining. This industry is commonly separated from mining operation process in the field. In projects, company could mine from certain rich resources country and send ores out of mining area as raw materials to be processed. These are known as raw materials exported products in several mining countries like Chile, Peru or Indonesia. Mineral processing is also main process in mining industry which could not be neglected its contribution for countries’ income. Nowadays, mineral processing concepts are used to recycling industries to extract metals from scraped products or also known as urban mining. 

Mining MES

Technology in mineral processing is developing more and more. The challenges given to recover as many as possible metals from any kinds of ore grade in economically project are encouraging technology to be researched and to be applied later. The technology itself could be divided based on processes from comminution (crushing-grinding), screening-classification (separation-extraction and concentration), to concentrate and metallurgical treatment (including refining). Each process has different technology development. Comminution process is to liberate or to unlock mineral from ores before separation. Rod mill, Ball mill and SAG mill as examples are combining in comminutioning process based on particle size and hardness after crushing. Rod mills are suitable for preparation of feed to gravity concentrators, certain flotation processes, magnetic cobbing and ball mills. Actual diameters in use for rods range from 25 to 150mm.  The  smaller the  rods the  larger  is  the  total  surface  area  and  hence  the greater  is  the  grinding  efficiency. Rod  mills  are  normally  run  at  between  50  and 65%  of  the  critical  speed. The  feed  pulp  density  is  usually between  65  and  85%  solids  by  weight,  finer  feeds requiring  lower  pulp  densities. Ball mills. It is final stage of comminution using steel balls as grinding medium, known as ball mills. This is capable for fine grinding finishing because of greater surface area per unit weight than rod mill. The balls could be stone (pebbles, like South African gold mines) or metal which grinds materials by friction and impact with the tumbling balls. Balls has ratio length to diameter about 1 – 1.5 only. 

Based on explanation below, there are several point different among them. Crushing is usually undertaken in dry process and several processes in reduction sizes. Grinding could be done in dry and wet process to provide slurry feed for concentration process. For classification process is to separate mixture of minerals products. Classification is a method of separating mixtures of minerals into 2 or more products on the basis of velocity with which the grain fall through a fluid medium in which is influenced by size, specific gravity and shape of particles.  (Heiskanen, 1993). This is usually applied to minerals which are too fine to be separated by screening. In classification principles, there are two things important influenced namely free settling and hindered settling. Free settling refers to total volume of sinking of particles in volume of fluid. Newton’s law and Stoke’s law are related directly to free settling understanding about velocity factors in different particles size. Hindered settling refers to effects of reducing size effects and increasing density effect on classification. This ratio is always greater than free settling ratio.  These two settlings influence classifier types designed and built to get the most effective one.

The separation could be in many technologies like gravity separation, dense medium separation (DMS), flotation, magnetic separation, electrostatic separation, shape separation and leaching-extraction. Separation is chosen or classified to several factors related physical-chemical characteristics of feed. In metallurgical treatment, processes are classified into pyrometallurgy and hydrometallurgy chosen based on mineral types, like oxide mineral or sulphide mineral. For examples are flotation and solvent extraction-electron winning (SX-EW) in copper processing. Refining is a process to refine and to produce metals as 99.99% quality. All processes in mineral processing are subject to get as many as possible recovered metals economically.

Simplified schematic of an SX plant using Mixer-Settlers (source: postmixing.com)

Pengukuran Radioaktif di Alam

Bahan-bahan radioaktif alam dapat berperan sebagai sumber radiasi alam. Jadi radiasi pada prinsipnya sudah ada sejak alam ini terbentuk. Secara garis besar, radiasi alam atau sering kali juga disebut sebagai radiasi latar dapat dikelompokkan menjadi dua bergantung pada asal sumbernya, yaitu radiasi teresterial (berasal dari permukaan bumi) dan radiasi ekstra teresterial (berasal dari angkasa luar).

Gamma Scout type 

Dengan memperhatikan nilai T_1/2 unsur radioaktif alam ada beberapa unsur radioaktif yang nilai T_1/2 nya amat sangat panjang, melebihi perkiraan umur bumi. Unsur radioaktif kelompok ini diduga sudah terbentuk jauh sebelum bumi sendiri terbentuk, yaitu pada saat masih berupa nebula (bagian dari matahari) atau bahkan terbentuk pada saat masih dalam keadaan proto planet yang kemudian dingin dan melahirkan planet bumi sesuai dengan hipotesa mengenai teori terbentuknya bumi ini.

Akibat disintegrasi secara spontan, atom akan mengeluarkan partikel a dan C. Ini merupakan fenomena radioaktif. Emisi ini akan mengubah muatan yang ada seperti a dengan -2, b⁺ (positron) dengan -1 dan b^- (elektron) dengan +1 menjadi elemen lain. Inti atom setelah memancarkan sinar b akan kembali ke kondisi seperti di dalam tanah dan memancarkan partikel lain seperti g. Sinar g merupakan radiasi elektromagnetik yang tidak mengubah muatan. 

Survei radioaktif dilakukan secara sistemeatik ataupun spotting. Pengamat memegang detektor dengan ketinggian 40 – 50 cm di atas tanah. Intensitas dicatat dalam count per minute atau cps dan milirontgens per hour. Intensitas tercatat merupakan efek dari radiasi yang ada di tanah dengan luas yang terbatas. Hasil bacaaan dianggap penting jika nilainya 3 – 4 kali dari background. 

Sekolah - Sekolah Tambang di Indonesia

Hasil kompilasi beberapa data dan informasi dari rekan dan internet sendiri. Ada sekitar 45 kampus atau universitas yang memiliki Teknik Pertambangan. Berikut ini bisa menjadi pilihan. Sekolah - sekolah ini ada yang menyediakan D3, S1, S2 sampai S3. Silahkan untuk dipertimbangkan seluruh pilihan yang ada sesuai dengan keinginan. 

Institut

1. Institut Sains dan Teknologi Td Pardede; Jl. Dr. T .D Pardede 8, Kecamatan medan baru
2. Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya; Jl. Arif Rahman Hakim, Klampis Ngasem, Sukolilo, Kota SBY, Jawa Timur 60117, Indonesia
3. Institut Teknologi Bandung; Jl. Ganesha No.10, Lb. Siliwangi, Coblong, Kota Bandung, Jawa Barat 40132, Indonesia
4. Institut Teknologi Medan; Jalan Gedung Arca No.52, Teladan Barat, Medan Kota, Teladan Bar., Medan Kota, Kota Medan, Sumatera Utara 20217, Indonesia
5. Institut Teknologi Sains Bandung; Kota Deltamas Lot-A1 CBD, Jl. Ganesha Boulevard, Cikarang Pusat, Pasirranji, Cikarang Pusat, Bekasi, Jawa Barat 17530, Indonesia

Univeristas

1. Universitas 19 November Kolaka; Jl. Pemuda, Tahoa, Kolaka, Kabupaten Kolaka, Sulawesi Tenggara 93561, Indonesia
2. Universitas Bangka Belitung; Jl. Balunijuk, Balun Ijuk, Merawang, Kabupaten Bangka, Kepulauan Bangka Belitung 33172, Indonesia
3. Universitas Cordova;  Jl. Pd. Pesantren No.112, Menala, Taliwang, Kabupaten Sumbawa Barat, Nusa Tenggara Barat, 84455, Indonesia
4. Universitas Hasanuddin; Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10, Tamalanrea Indah, Makassar, Kota Makassar, Sulawesi Selatan 90245, Indonesia
5. Universitas Veteran Republik Indonesia; Jl. WR. Supratman No. 2, Bulo Gading, Ujung Pandang, Kota Makassar, Sulawesi Selatan 90171, Indonesia
6. Universitas Islam Bandung; Jl. Taman Sari No.01, Tamansari, Bandung Wetan, Kota Bandung, Jawa Barat 40116, Indonesia
7. Universitas Haluoleo; Kampus Hijau Bumi Tridharma, Anduonou, Kambu, Kendari, Kota Kendari, Sulawesi Tenggara 93132, Indonesia
8. Universitas Jambi; Jl. Lintas Jambi - Muara Bulian Km. 15, Mendalo Darat, Jambi Luar Kota, Kota Jambi, Jambi 36122, Indonesia
9. Universitas Kutai Kartanegara Tenggarong; Jalan Gunung Kombeng No. 27, tenggarong, Melayu, Tenggarong, Kabupaten Kutai Kartanegara, Kalimantan Timur 75512, Indonesia
10. Universitas Lambung Mangkurat; Jl. Brigjen Haji Hasan Basri, Kayu Tangi, Pangeran, Banjarmasin Utara, Kota Banjarmasin, kelurahan 70124, Indonesia
11. Universitas Muara Bungo; Jl. Lintas Sumatera Km 6,, Muara Bungo, Kota Jambi, 37215, Indonesia
12. Universitas Muhammadiyah Maluku Utara; Jl. KH. Ahmad Dahlan No. 100, Sasa, Ternate Selatan, Sasa, Ternate, Kota Ternate, Maluku Utara 97712, Indonesia
13. Universitas Muhammadiyah Mataram; Jalan KH Ahmad Dahlan No.1, Pagesangan, Kec. Mataram, Kota Mataram, Nusa Tenggara Bar. 83115, Indonesia
14. Universitas Mulawarman; Jl. Kuaro, Gunung Kelua, Samarinda Ulu, Gn. Kelua, Samarinda Ulu, Kota Samarinda, Kalimantan Timur 75119, Indonesia
15. Universitas Muslim Indonesia (Makassar); Jalan Urip Sumohardjo KM. 5, Panaikang, Panakkukang, Panaikang, Panakkukang, Kota Makassar, Sulawesi Selatan 90231, Indonesia
16. Universitas Negeri Padang; Jalan Professor Dokter Hamka, Air Tawar, Padang Utara, Kota Padang, Sumatera Barat 25171, Indonesia
17. Universitas Negeri Papua; Jalan Gunung Salju, Amban, Manokwari Barat, Amban, Manokwari, Kabupaten Manokwari, Papua Bar. 98314, Indonesia
18. Universitas Nusa Cendana; Jl. Adisucipto, Penfui-Kupang, Lasiana, Klp. Lima, Kota Kupang, Nusa Tenggara Timur, Indonesia
19. Universitas Nusa Tenggara Barat; Jl. Tawak-Tawak, Karang Sukun, Mataram Tim., Kec. Mataram, Kota Mataram, Nusa Tenggara Barat, 83239, Indonesia
20. Universitas Palangkaraya; Kampus Tunjung Nyaho, Jalan Yos Sudarso, Palangka, Jekan Raya, Kota Palangka Raya, Kalimantan Tengah 74874, Indonesia
21. Universitas Sains dan Teknologi Jayapura; Jl. Raya Sentani - Padang Bulan, Abepura, Vim, Abepura, Kota Jayapura, Papua 99224, Indonesia
22. Universitas Sriwijaya; Jalan Srijaya Negara, Bukit Lama, Ilir Barat I, Bukit Lama, Ilir Bar. I, Kota Palembang, Sumatera Selatan 30128, Indonesia
23. Universitas Syiah Kuala; Jalan Teuku Nyak Arief, Darussalam, Kopelma Darussalam, Syiah Kuala, Kota Banda Aceh, Aceh 23111, Indonesia
24. Universitas Trisakti; Jl. Kyai Tapa No.1, Grogol, Jakarta Barat, DKI Jakarta 11440, Indonesia
25. Universitas Wahid Hasyim; Jl. Menoreh Tengah X / 22, Sampangan, Gajahmungkur, Kota Semarang, Jawa Tengah 50232, Indonesia
26. UPN Veteran Yogyakarta; Jalan SWK 104, Condongcatur, Depok, Condongcatur, Kec. Depok, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta 55283, Indonesia

Politeknik

1. Politeknik Geologi dan Pertambangan Agp; Jalan Sulaksana, No. 21, Cicaheum, Kiaracondong, Kota Bandung, Jawa Barat 40282, Indonesia
2. Politeknik Negeri Banjarmarmasin; Jalan Brigjen H. Hasan Basry, Pangeran, Banjarmasin Utara, Kota Banjarmasin, 70123, Indonesia
3. Politeknik Muara Teweh; Jl. Negara Km. 8 Kel. Jingah, Jingah, Teweh Baru, North Barito Regency, Central Kalimantan 73814, Indonesia
4. Politeknik Ketapang;  Jalan Rangge Sentap, Dalong, Sukaharja, Delta Pawan, Kabupaten Ketapang, Kalimantan Barat 78112, Indonesia
5. Politeknik Islam Syekh Salman; Jl. Munggu Kapasan No.212 tambarangan kec. tapin selatan kab. tapin kalimantan s, kabupaten Kab. Tapin, Kalimantan Selatan - Indonesia 71181
6. Politeknik Halmahera; Desa Wari Ino, Wari Ino, Tobelo, Kabupaten Halmahera Utara, Maluku Utara 97762, Indonesia
7. Politeknik Amamapare; L. C Heatubun, Kwamki Baru, 99910, Kwamki, Mimika Baru, Kabupaten Mimika, Papua 99971, Indonesia

Akademi

1. Akademi Pertambangan Makasar; Ruko Emerald Blok N, JL Boulevard, Makassar, Masale, Panakkukang, Makassar , Sulawesi Selatan,  90231, Indonesia
2. Akademi Teknik Pembangunan Nasional (Banjarmasin); Jalan Ir P M Noor No 10 Banjar Baru, Kalimantan Selatan, 70714, Indonesia

Sekolah Tinggi

1. Sekolah Tinggi Ilmu Teknik Trisula; Jl. Jend Sudirman, No. 2 RT RT 002/03, Tengah Padang, Tlk. Segara, Kota Bengkulu, Bengkulu 38115, Indonesia
2. Sekolah Tinggi Teknologi Industri Padang; Jl. Prof. DR. Hamka, No. 121, Parupuk Tabing, Koto Tangah, Kota Padang, Sumatera Barat 25586, Indonesia
3. Sekolah Tinggi Teknologi Mineral Indonesia; Jl. Patuha No. 36, Kacapiring, Batununggal, Kota Bandung, Jawa Barat 40271, Indonesia
4. Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta; Jl. Babarsari No. 1, Kel. Catur Tunggal, Caturtunggal, Kec. Depok, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta 55281, Indonesia
5. Sekolah Tinggi Energi dan Mineral (PTK AKAMIGAS STEM); Jl. Gajah Mada No.38 Cepu, Kabupaten Blora, Jawa Tengah
6. Sekolah Tinggi Ilmu Teknik Prabumulih;  Jalan Jenderal Sudirman No 234, Prabumulih, Sumatera Selatan, Indonesia

Konsep Standard Genesa Bahan Galian

Beberapa hal berikut adalah konsep - konsep dasar yang perlu diperhatikan dalam mengenali pelajaran untuk teknik hidrotermal. 

Hypogen adalah terminologi yang menggambarkan endapan yang terbentuk langsung dari magma melalui proses segregasi dan diferensiasi magma. Hypogen dapat diklasifikasikan menjadi endapan magmatik cair, endapan pegmatik, endapan pneumatolitik, dan endapan hidrothermal.

Supergene adalah terminologi yang menggambarkan endapan yang terbentuk akibat konsentrasi bahan galian berharga (bijih) akibat pengendapan kembali secara sekunder, yaitu berasal dari perombakan batuan asal melalui proses – proses pelapukan (kimia atau mekanik), transportasi, pemilahan, dan pengkayaan sehingga menghasilkan endapan bijih tertentu. 

Singenetik adalah teminologi yang menggambarkan endapan yang terbentuk bersamaan dengan pembentukan batuannya. Contohnya adalah iron-rich sedimentary horizon.

Epigenetik adalah terminologi yang menggambarkan endapan yang terbentuk tidak bersamaan dengan pembentukan batuannya atau setelahnya, misalnya vein. 

Host rock adalah terminologi yang menggambarkan batuan yang menjadi ‘tempat’ atau host pembentukan mineral bijih. 

Country rock adalah terminologi yang menggambarkan batuan samping yang letaknya relatif jauh dari badan bijih yang terbentuk atau tidak terkena pengaruh langsung dari terobosan fluida. 

Mineral asosiasi adalah mineral yang terbentuk bersama dengan mineral bijih pada suhu dan tekanan yang relatif sama.

Mineral bijih adalah mineral yang membawa unsur logam tertentu. 

Mineral gangue adalah mineral non logam yang menjadi pengotor dalam bijih dan bagian dari massa batuan. 

Perhitungan Stable Isotope

Setelah mengerti prinsip stabil isotop secara sederhana, pengetahuan akan perhitungan dan aplikasi kegunaannya pun perlu diperhatikan. Hal ini mengingat pentingnya fungsi pengukuran ini, tetapi juga diimbangi dengan harga yang tidak murah untuk pengujian tiap sampelnya. Beberapa laboratorium mematok harga bervariasi untuk masing - masing pengujian isotop yang diinginkan, seperti GNS New Zealand, Actlabs di Kanada dan juga SGS di Kanada. Misalnya GNS di New Zealand, mematok harga 45 NZ$ per sampel air 'clean' untuk pengukuran D dan 18O dengan minimal 30 sampel, sedangkan pengukuran isotop sulfur untuk sulfide mineral adalah 140 NZ$ per sampel. Price list selengkapnya ada di GNS New Zealand untuk mengecek kebutuhan yang disesuaikan. Tentunya seluruh jasa yang diberikan sangat profesional karena saya juga sudah pernah menggunakan jasanya langsung. Pilihan lainnya adalah dapat menggunakan Actlabs dengan mengirimkan sampel ke Kanada langsung. Harga yang ditawarkan juga dapat langsung dicek di Actlabs Geochronology. Pada umumnya, sampel akan kita kirimkan dalam bentuk mineral yang telah "dibersihkan" atau air yang juga telah difilter terlebih dahulu. Hal ini tentunya bergantung dengan penelitian yang dilakukan masing - masing dari topik yang dipilih. 

Data akan diberikan dalam bentuk satuan permil yang umumnya sudah dikalibrasi ke nilai standard masing - masing pengukuran sehingga data dapat langsung digunakan tanpa harus melakukan proses yang berarti. Kelimpahan isotop stabil dinyatakan sebagai rasio 2 isotop yang paling banyak di dalam sampel dibandingkan dengan rasio yang dimiliki oleh material standard. Dengan menggunakan notasi delta, kita dapat mengukur perbedaan dalam rasio terukur dan standard yang nilainya sangat kecil. Nilainya dinyatakan dalam permil untuk menyatakan deviasinya terhadap standard. Nilai positif atau negatif dari nilai rasio akan bergantung kepada rasio standardnya (R). Sebagai contoh perhitungan yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut:

http://www4.nau.edu/cpsil/isotopes.htm 

Seperti telah disebutkan sebelumnya, metode ini sangat berguna bagi mereka yang bekerja dengan endapan hidrotermal dan geotermal. Sebenarnya metode ini juga sangat berguna bagi mereka yang bekerja dengan lingkungan, tetapi harga pengujian yang tidak murah sehingga beberapa pihak belum dapat mengaplikasikannya dengan baik saat ini. Penggunakan isotop stabil misalnya dalam eksplorasi endapan hidrotermal dapat digunakan untuk identidfikasi besaran coexisting water di dalam suatu sistem magma maupun hidrotermal serta memperkirakan evolusi fluida pembentukan bijih dengan mengkombinasikan data yang diperoleh ini dengan metode lainnya, seperti data dari inklusi fluida. Pada beberapa kasus, kita dapat mengambil korelasi antara hasil stabil isotop dari komposisi fluida hidrotermal dengan nilai assay Au dan Ag, distribusi temperaturnya. 

Contoh hubungan antara komposisi isotop d18O dan d2H di dalam fluida hidrotermal, assay Au dan Ag, dan distribusi temperatur, disajikan dalam diagram vertikal untuk sistem endapan Profitis Ilias , Yunani. Sumber: Fluid inclusion thermometric and stable isotope evidence for cryptic boiling in the Profitis Ilias epithermal gold depsoit, Milos: A Potential exploration tool for epithermal gold, 2001.

Variasi komposisi isotop O dan H dalam magma dan air (d18O dan dD, relatif terhadap Standar Mean Ocean Water – SMOW). Sumber: 1Hedenquist, J.W., Lowenstern, J.B., 1994. The role of magmas in the formation of hydrothermal ore deposits. Nature 370, 519–526.

Dengan menggunakan diagram standard kesetimbangan antara isotop delta 18O dan delta D, kita pun dapat memperkirakan kondisi pembentukan bijih di lokasi yang diamati. Tentunya dengan mempertimbangkan juga kondisi geologi dan lainnnya. Metode yang cukup membantu dalam memperkirakan kondisi pembentukan suatu endapan. Selain itu, kunci dari keberhasilan teknik ini pun adalah pada proses sampling dan persiapan sampel yang akan digunakan, terutama dalam mengenali geologi atau latar belakang sampel adalah sangat penting bagi keberhasilan penggunaan data ini. Tidak ada salahnya untuk mencoba menggunakan metode ini dalam mendukung penelitian kalian di bidang hidrotermal. 

Prinsip Stable Isotope

Salah satu teknik pendekatan yang dapat digunakan oleh para economic geology adalah stabil isotop. Metode ini mungkin terdengar kurang familiar di Indonesia tetapi pada dasarnya metode penyelidikan dengan sistem ini sangat umum digunakan dalam penelitian dan eksplorasi bahan galian dan juga geotermal. Saya sendiri tidak mengetahui apakah ada laboratorium umum di Indonesia yang menyediakan jasa pengukurna isotop stabil ini. Secara umum, banyak pihak yang masih memanfaatkan isotop H, O dan C. Stabil isotop C sangat terkenal dalam pengukuran umur batuan atau dikenal juga dengan Carbon Dating. Sebaliknya isotop H dan O sangat akrab dengan mereka yang mengeksplorasi geotermal dan emas untuk menyelidiki sumber air dalam proses pembentukannya.

Isotop itu adalah atom suatu elemen yang nomor massanya berbeda karena perbedaan jumlah neutron dalam nukleusnya. Akibat jumlah neutron yang berlebihan, kondisi isotop tidak stabil sehingga akan memancarkan radioaktif untuk mencapai titik stabilnya. Akan tetapi, ada beberapa isotop yang bersifat stabil di alam bebas karena memiliki nukleus yang stabil. Pengukuran pada isotop - isotop yang stabil inilah yang digunakan dalam pengukuran stable isotope. Contoh karbon (C) yang memiliki 3 isotop stabil, yaitu 12C (6 proton, 6 elektron dan 6 neutron); 13C (6 proton, 6 elektron dan 7 neutron) dan 14C (6 proton, 6 elektron dan 8 elektron). Kelimpahan masing - masing isotop di alam pun beragam, sehingga dalam contoh karbon, kelimpahan 12C dan 14C yang paling tinggi sehingga paling sering digunakan dalam penyelidikan. 

Pada prinsipnya, isotop stabil yang digunakan hingga saat ini adalah C, O, H, N, S, dan beberapa metal seperti Pb dan Cu yang diukur dengan rasio spektroskopi massa isotop gas (gas isotope-ratio mass spectroscopy). Molekul gas akan diionkan di dalam ion source yang akan mengeluarkan elektron dari tiap molekulnya yang menyebabkan tiap molekul memiliki muatan positif. Molekul inilah yang akan masuk ke flight tube yang bentuknya melengkung dan dipisahkan dengan menggunakan magnet. Molekul dengan massa isotop lebih berat akan lebih melengkung dibandingkan yang lebih ringan. Pada bagian ujung spectorscopy terdapat Faraday collector untuk mengukur intensitas tiap berkasi ion yang memberikan massa setelah terpisahkan. Magnet yang dipasng akan menyebabkan ion terdefeksi dengan radius sebanding dengan proporsei massa terhadap rasio muatan ionnya. Muatan juga akan mempengaruhi radius tetapi pada umumnya nilai ini konstan karena ion sourcenya hanya melajurkan 1 elektron dari kebanyakan molekul. 

Contoh pola dispersi ion pada flight tube mass spectrometer untuk CO2 untuk massa 46 (12C, 16O, 18O), 45(13C, 16O, 16O), dan 44 (12C, 16O, 16O). (source http://www4.nau.edu/cpsil/isotopes.htm)

Proses pengujian isotop stabil ini akan memiliki perbedaan untuk tiap unsur yang akan diuji. Keterdapatan unsur dalam sampel juga akan mempengaruji prosedur uji. Pengujian pada beragam wujud sampel, baik padat, cair dan gas akan berbeda satu dengan lainnya. Pengujian unsur yang terlarut juga akan berbeda dalam tata cara pengujiannya. Contoh di bawah adalah pengujian isotop hidrogen atau deutrium. Hasil pengukuran akan dikalibrasi menggunakan nilai dari material standar yang ditentukan sesuai dengan pengujian isotopnya, misalnya Standard Mean Ocean Water (SMOW) untuk isotop H dan O; Pee Dee Belemnite (PDB) untuk isotop C dan O; N dengan atmospheric air dan Canyon Diablo Meteorite (CDM) untuk pengujian S. Material ini tentunya juga disediakan oleh lembaga - lembaga pengujian tersertifikasi, seperti USGS. Beberapa kampus juga menggunakan standard yang dibuat sendiri oleh kolaborasi akademisi yang juga telah diuji sebelumnya. 

Schematic of a continuous flow isotope-ratio mass spectrometer (CF-IRMS) (modified from Clark and Fritz, 1997).

Gasifikasi Batubara

Bicara batubara memang tidak ada habisnya. Sumber energi hitam ini merupakan sumber kehidupan di berbagai negara berkembang, terutama India, China dan Indonesia. Sebagian besar negara - negara maju, seperti Jepang dan Korea pun tetap masih menggunakan sumber energi ini baik untuk listrik maupun untuk menyokong kebutuhan industri mereka, terlebih industri pengolahan. Di Jepang, industri pengolahan dan pemurnian yang menjadi salah satu tulang punggung negara ini membutuhkan tiap tahunnya berjuta ton batubara kokas untuk mendukung pengolahan logam - logam tersebut. Hal yang sama dengan kebutuhan listrik penduduk Jepang yang juga bergantung dengan batubara setelah pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) milik mereka diterjang oleh tsunami pada tahun 2011. Bencana alam tersebut telah mengakibatkan kebocoran reaktor nuklir aktif yang menjadi sumber penerangan hampir 50% negara tersebut. Dengan demikian, pengalaman tersebut mendorong Jepang untuk menggunakan kembali energi yang berasal dari batubara sembari pengalihan ke sumber energi alternatif lainnya. 

Variasi batubara yang beragam tidak semua dapat diterima dalam keadaan utuh di seluruh tempat. Spesifikasinya yang beragam mendorong pemanfaatan batubara dengan maksimal dari rank rendah hingga tertinggi sekalipun seefektif mungkin. Gasifikasi batubara merupakan salah satu upaya yang dilakukan berbagai pihak untuk mendorong terbentuknya pemanfaatan yang efektif dari batubara yang tidak efisien apabila ditambang secara konvensional. Proses gasifikasi artinya mengubah dan mengambil gas dari batubara baik dilakukan melalui konversi buatan dan langsung pada lapisan batubaranya (insitu).  Pada konversi buatan, gasifikasi membutuhkan temperatur tinggi agar proses terjadi sempurna dan tar lebih sedikit terbentuk. Sebaliknya, konversi langsung menggunakan pemboran pada seam batubaranya dan diinjeksikan oksigen (gas) dan uap agar terjadi proses perubahan ke dalam bentuk gas. 

Batubara yang umumnya digunakan dalam gasifikasi adalah batubara dengan reaktivitas tinggi, namun yang paling cocok adalah batubara jenis low rank yang mengandung banyak liptinite dan high moisture. Dalam prosesnya, akan dibutuhkan air untuk mendorong reaksi. Apabila menggunakan batubara bituminus atau batubara dengan inertinite melimpah akan membantu dalam pencegahan pembentukan kerak dan swelling yang berlebihan. Apabila kondisi sebaliknya terjadi, maka terak dapat diatasi dengan menggunakan pre-oxidizing process. Selurh batubara yang akan dikonversi harus disesuaikan distribusi dan batas ukuran partikelnya berdasarkan tipe gasifiernya. Batubara dengan ash yang tinggi kurang disuai karena ash akan mengisi ruang reaktor lebih banyak sehingga menurunkan efisiensi gasifier dan mempercepat pemanasan batubaranya yang dipicu oleh material inorganik yang memiliki spesific heat yang lebih rendah dan thermal conductivity yang lebih tinggi. 

Macam - macam tipe gasifier

Ada beberapa macam sistem gasifikasi batubara yang dapat digunakan, yaitu fluidized-bed gasification; fixe-bed gasification; entrained-flow gasification; molten-bath gasification dan underground coal gasification. Pemilihan metode gasifikasi didasarkan kepada beberapa alasan penting, seperti ketersediaan batubara, tipe, biaya, ukuran, temperatur, tekanana, heating value gas, tingkat produksi energi, tingkat kebersihan terhadap lingkungan dan lainnya. Produk akhir dari proses gasifikasi dapat berupa alkana dengan menggunakan Fischer-Tropsch reaktor dan hidrogen untuk Water Gas Shift Reaction. Reaksi umum pembentukan gas dari batubara adalah sebagai berikut:

Sebagai contoh fluidized-bed gasification yang umum digunakan hingga saat ini. Teknologi ini membutuhkan batubara yang telah disizing hingga 10-100 mesh, tidak memiliki zonasi dalam reaktornya seperti halnya fixed bed, reaksi kimia pencampuran partikel batubara dan gas terjadi dalam kondisi dispersi isotermal dan dalam bentuk seperti liquid, temperatur yang dibutuhkan sekitar 700 hingga 900 derajat Celcius. Partikel debu yang terbentuk akan dibawa sebagian besar oleh gas dan dikeluarkan melalui bagian atas, serta dipisahkan di dalam cyclone setelahnya. Lalu dengan undergound coal gasification juga dapat dilakukan dan umumnya telah dikembangkan di berbagai negara, sebagaimana yang dikembangkan oleh Nordic Oil and Gas. Pada prosesnya, dilakukan pemboran dua atau lebih lubang bor yang menembus lapisan batubara, lalu dilakukan pembakaran di dalam batubara dengan menginjeksi udara atau oksigen. Hasil dari gas yang tertekan di dalam lapisan batubara tersebut dipompa keluar melalui lapisan batuan impermeable melalui lubang bor lainnya. Proses ini tampaknya mudah, tetapi membutuhkan berbagai aturan penunjang lainnya, seperti impermeable seam di bagian atas lapisan batubara. 

Contoh gasifier fluidized-bed gasification (berbagai sumber)

Gasifikasi batubara dapat dikatakan salah satu upaya konversi yang menguntungkan karena efisiensi yang dihasilkan dari power plantnya akan membentuk gas yang realtif bersih seperti gas alam biasa (LNG), jumlah karbon dioksida yang terbentuk jauh lebih sedikit (<60%) dibandingkan PLTU biasa, gas bisa langsung digunakan untuk menggerakan turbin, pans yang dihasilkan selama proses gasifikasi buatan tersebut dapat digunakan untuk menggerakan turbin-generator uap. Akibatnya, mereka akan menghasilkan produk 50% lebih efisien bahkan lebih dibandingkan hanya dengan menggunakan batubara asli (raw materials). Metode ini dikenal sebagai combined cycle. Bagi lingkungan, selain gas karbon dioksid, partikulat emisi lainnya juga sangat kecil, seperti SOx, NOx, serta pada sulfur dapat dikonversi menjadi H2S yang dapat diolah dan dipakai industri. 

Apa saja yang dipelajari oleh Anak Tambang? #3

Masih ada lanjutannya terkait anak tambang kuliahnya apa saja. Pada tahapan persiapan bersama di tahun pertama, bisa dikatakan seluruh mahasiswa hanya akan mendapatkan kuliah - kuliah dasar penunjang nantinya. Nilai dari mata kuliah dasar ini sekaligus akan menjadi pertimbangan bagi pemilihan jurusan sekiranya apabila kuota jurusan tertentu tidak mencukupi untuk menampung jumlah minat mahasiswanya. Beberapa informasi terkait dengan kuliah - kuliah di masa - masa TPB adalah sebagai berikut:

Buku "penuntun" kalkulus di ITB

Kalkulus. Mata kuliah ini bagi anak - anak teknik akan dipelajari 2 kali selama masa TPB atau setiap semesternya. Total sks kalkulus adalah 8 sks sehingga membenci pelajaran ini sangat tidak dianjurkan. Mata kuliah kalkulus (I dan II) adalah mata kuliah matematika lanjutan, bisa dikatakan tidak jauh berbeda dengan matematika dasar. Hanya saja dalam hal ini, pelajarannya akan lebih detail dan masuk kepada aplikasi ilmu ini dalam studi kasus dengan menggunakan runtunan limit, integral, vektor dan diferensial.

Fisika Dasar. Mata kuliah ini juga jadi penunjang untuk kehidupan di jurusan teknik. Mungkin bagi sebagian mahasiswa tidak mengetahui aplikasinya karena kesan dari fisika yang terdengar memusingkan. Akan tetapi, di teknik pertambangan, kuliah ini akan sangat membantu dalam mengerti konsep - konsep dasar keilmuan tambang, seperti geoteknik, mekanika tanah, mekanika fluida dan mekanika batuan. Dosen akan memberikan mata kuliah ini 2 kali selama masa TPB dalam 8 sks (I dan II). 

Buku tambahan untuk Fisika tapi bukan wajib.

Kimia Dasar. Mata kuliah ini menjadi kunci utama atau dasar pegangan bagi anak tambang khususnya eksplorasi, teknik metalurgi dan mereka yang terkait langsung dengan hal berbau kimia. Mineral, batuan semua lahir dari interaksi kimia sehingga kuliah satu ini relevan sekali untuk jadi pegangan. Konsep pikir dan aturan umum hukum kimia bisa menjadi tools kuat untuk mengerti beragam macam interaksi di alam hingga di pabrik. Mata kuliah ini akan mengambil 6 sks selama 2 semester (I dan II). Selama di ITB, buku karangan Pak Hiskia Ahmad-lah yang menjadi pegangan utama bagi para mahasiswa TPB dan sangat mudah dipahami isinya. 

Olahraga. Pasti semua senang dengan mata kuliah ini. Di masa TPB, kuliah ini dilakukan seluruhnya di lapangan mulai dari tes kebugaran dengan lari, olahraga minat di antara pilihan voli, sepakbola, tenis dan basket. Mata kuliah ini sayangnya hanya tersedia 2 sks di semester I untuk Teknik Pertambangan. Tenang saja, dosennya memang lulusan dari jurusan olahraga. 

Salah satu seri buku Bapak Hiskia Achmad.

Tata Tulis Karya Ilmiah. Mata kuliah ini adalah mata kuliah penting. Jangan pernah meremehkan mata kuliah ini meskipun kehadirannya hanya 2 sks. Melalui mata kuliah ini, mahasiswa tahun pertama sudah diarahkan untuk tahu caranya menulis karya ilmiah atau scientific dengan baik dan benar. Kebiasaan yang baik dibawa melalui mata kuliah ini akan sangat berguna bahkan hingga tamat kuliah atau sudah di dalam dunia kerja. Tulisan merupakan bentuk komunikasi yang penting bagi berbagai pihak selain dari audio sehingga perlu diperhatikan dan apabila memungkinkan untuk dikuasai mahasiswa. 

Konsep Pengembangan Ilmu Pengetahuan (KPIP). Mata kuliah ini sebenarnya lebih mengajak mahasiswa teknik untuk mengenal berbagai macam ilmu pengetahuan baru di sekitarnya. Konsep berpikir teknis dan scientific yang diolah dan diarahkan dalam bentuk tugas berkelompok untuk menyelesaikan sebuah studi kasus. Mahasiswa juga dilatih untuk mempresentasikan seluruh hasil diskusi dan keputusan atas kasus yang diberikan oleh dosen pembimbing. 

Sistem Alam dan Semesta. Mata kuliah ini sebenarnya lebih kurang mirip dengan mata kuliah KPIP yang digunakan oleh dosen untuk memperkenalkan konsep sistem alam semesta. Mata kuliah ini juga akan diakhiri dengan presentasi dan dilakukan dalam 2 sks pada satu semester saja. 

Pengenalan Teknologi Informasi. Mata kuliah ini bisa dikatakan sebagai mata kuliah komputer. Kelasnya dilakukan di comlabs (Laboratorium Komputer) milik ITB dengan didampingi seorang asistan tiap kali praktikum dilakukan. Pada mata kuliah ini sebenarnya lebih mengenalkan kepada mahasiswa kepada dasar - dasar programming seperti C++ yang biasa digunakan untuk beberapa jurusan, seperti Teknik Geofisika. Pembelajaran program juga sebenarnya akan memberikan pilihan dan pemahaman untuk mengembangkan keilmuan yang dipilih, seperti Teknik Pertambangan. Sangat mungkin untuk membuat software atau program dalam menunjang perhitungan yang dibutuhkan selama kuliah, terutama untuk iterasi mekanika fluida. Mata kuliah ini hanya 2 sks, tetapi praktikumnya cukup intensif dibandingkan dengan teori. 

Pemahaman Teks Akademik. Mata kuliah ini sebenarnya adalah mata kuliah Bahasa Inggris yang dibagi ke dalam kelas reading, writing dan presenting. Kebetulan saya waktu itu mendapatkan kelas reading yang sesuai dengan judulnya. Mahasiswa akan lebih banyak diberikan bahan bacaan dan kembali lagi untuk mengerti apa yang dibaca dengan jelas. Saya tidak tahu dasar pembagian kelas yang dilakukan, tetapi memang pasti kelas reading lebih banyak penghuninya. Kelas ini juga mengambil 2 sks. 

Selanjutnya di tingkat 2 atau semester 3 dan 4, mahasiswa umumnya akan mengambil mata kuliah non-tambang wajib yang terdiri dari beberapa mata kuliah sosial dan sains dari jurusan lainnya. 

Agama dan Etika. Pada dasarnya, mata kuliah 2 sks ini mirip dengan kelas pelajaran agama umumnya yang diberikan langsung oleh pemuka agama masing - masing. Tidak ada keharusan bagi mahasiswa untuk mengambil mata kuliah agama dan etika sesuai dengan keyakinan yang dianut. Oleh karenanya, mahasiswa bebas untuk mengambil kelas agama dan etika yang diinginkan. Penting terkadang untuk diingatkan soal agama dan etika bagi yang muda - muda karena ini adalah pegangan utama. 

Pancasila dan Kewarganegaraan. Kelas ini juga wajib untuk seluruh mahasiswa dengan jumlah 2 sks. Bisa dikatakan melalui kelas ini, mahasiswa akan diajarkan tentang Indonesia seutuhnya dan pandangan konstitusi yang dimiliki. Layaknya kelas kewarganegaraan lainnya, kelas lebih banyak diisi dengan diskusi dan tanya jawab sehingga memancing daya kritis mahasiswa terhadap isu - isu nasional, antara lain dalam bidang sosial, politik, hukum dan keamanan yang terjadi di Indonesia. 

Statistika Dasar. Kuliah ini diberikan oleh pihak jurusan Matematika. Dalam kelas ini, mahasiswa teknik pertambangan sangat membutuhkannya dalam mengelola data real di lapangan, baik untuk hasil produksi, cycle time, keekonomian dan lainnya yang akan menunjang efisiensi aktivitas pertambangan. Tampaknya tidak dibutuhkan, tetapi kelas ini bisa dikatakan sebagai salah satu kunci dasar dalam keilmuan untuk mendeskripsikan kondisi tambang dalam bentuk angka yang lebih dipahami oleh banyak pihak, terutama departemen keuangan tambang. 

Konsep Eksplorasi Batubara SNI-2011

Sebagai penunjang kebutuhan energi primer di Indonesia, batubara masih menjadi komoditas utama yang diperhitungkan untuk ekspor dan pemenuhan dalam negeri sendiri. Indonesia bahkan menjadi top 5 eksportir batubara ke seluruh dunia, terutama India dan China. Batubara masih menjadi bagian tak terpisahkan bagi masyarakat Indonesia setidaknya hingga 2025 sebagaimana diatur dalam Bauran Energi Nasional berdasarkan PP No.5 tahun 2006. 

Dalam pembentukannya, batubara akan melalui beberapa tahap dari bahan asalnya terbentuk. Proses tersebut meliputi, pembentukan gambut (peatification) dan pembentukan batubara (coalification). Proses penggambutan mencakup proses mikrobial, perubahan kimia (biochemical coalification), geochemical coalification, dan humifikasi. Proses pembatubaraan merupakan perkembangan gambut menjadi lignit, sub bituminous, dan bituminous coal, hingga antrasit dan metaantrasit. Batubara dapat digunakan sebagai alat ukur untuk diagenesa sedimen dengan melihat perubahan temperatur. Reaksi yang terjadi dapat meliputi perubahan struktur kimia ataupun fisik. Proses pembatubaran terutama dikontrol oleh temperatur, tekanan, dan waktu. Tekanan makin tinggi maka proses pembatubaraan makin cepat, terutama di daerah patahan, terlipat, dan sebagainya. 

Tipe cekungan pembawa batubara utama di Indonesia adalah intermontana basin paleogen, foreland basin, dan delta basin neogen. Pada cekungan muka daratan (foreland basin) terjadi pengendapan yang cepat pada zaman Tersier dalam suatu lingkungan laut yang setengah tertutup dan diikuti oleh perlipatan lemah sampai sedang pada akhir Tersier. Umur cekungan batubara Indonesia merupakan batubara tersier yang dibedakan oleh kondisi transgresi dan regresi. Umur batubara Indonesia tertua adalah batubara Paleogen, yaitu 68 jt tahun hingga 23 jt tahun. Batubara Neogen yang terbentuk setelah regresi berumur 23 jt tahun hingga 1 jt tahun lalu. Di Indonesia, cekungan pembawa batubara terdiri dari beberapa cekungan yang tersebar di seluruh Indonesia. 

Di Indonesia, formasi batubara tersebar di wilayah seluas 298 juta ha, dengan 40 cekungan di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Jawa dan Papua Barat. Sebaran utama cekungan pembawa batubara yang telah diselidiki dan dieksploitasi berada di daerah Sumatera  dan Kalimantan. Di Pulau Sumatera, cekungan pembawa batubara yang sudah diselidiki dan dieksploitasi, antara lain Cekungan Ombilin, Cekungan Sumatera Selatan, dan Cekungan Sumatera Tengah. Di Pulau Kalimantan, seluruh cekungan pembawa batubara telah dieksploitasi hingga saat ini. 

Dengan nilai sumberdaya yang tinggi dan kebutuhan yang terus meningkat, eksplorasi menjadi tonggak dalam menjawab semuanya. Dalam suatu eskplorasi batubara, semua kegiatan yang akan dilakukan disusun menjadi suatu program yang komprehensif. Program eksplorasi yang disusun harus berdasarkan tujuan yang ingin dicapai. Berdasarkan tujuan tersebut, target yang telah diketahui dan program yang telah disusun dilaksanakan. Pengevaluasian nilai sumberdaya hingga cadangan menjadi tujuan akhir dari eksplorasi yang dilakukan. 

Dalam penyusunan suatu program eksplorasi batubara, dapat dibagi ke dalam 4 tahapan. Setiap tahapan terdiri dari beberapa kegiatan yang disesuaikan dengan target eksplorasi. Tahapan eksplorasi batubara terdiri dari survei tinjau, eksplorasi pendahuluan, eksplorasi lanjut, dan eksplorasi rinci. Salah satu acuan dalam penyusunan program eksplorasi batubara di Indonesia adalah SNI 5015:2011 Pedoman pelaporan, sumberdaya, dan cadangan batubara. Meskipun demikian, setiap kegiatan yang dilakukan tetap dapat dimodifikasi berdasarkan kondisi geologi dan pengetahuan pihak pelaksananya. Kegiatan eksplorasi batubara yang dapat dilakukan antara lain sebagai berikut (Tabel 1).

Setiap tahapan eksplorasi akan menghasilkan perhitungan nilai sumberdayanya. Nilai sumberdaya yang diperoleh terdiri dari sumberdaya tereka, terindikasi, dan terukur. Konsep perhitungannya didasarkan dengan jumlah dan kualitas data yang dimiliki, serta pemilihan metode perhitungannya. Di setiap akhir kegiatan eksplorasi akan dilakukan evaluasi dalam keberlanjutannya. Tingkat keyakinan geologi yang tinggi terhadap hasil yang diperoleh dari tahap sebelumnya dapat membuat kegiatan eksplorasi dapat dilanjutkan ke tahapan berikutnya. Evaluasi akan dilakukan hingga akhir tahapan eksplorasi hingga dilakukannya kegiatan studi kelayakan untuk memperhitungan nilai cadangan yang dimiliki berdasarkan faktor – faktor pertimbangan, seperti lingkungan, sosial, dan lainnya. 

Tahapan eksplorasi berdasarkan SNI 2011

Dalam perhitungan sumberdaya batubara, dapat digunakan beberapa metode perhitungan cadangan. Metode perhitungan cadangan yang dipilih berdasarkan jumlah dan kualitas data, maupun pihak pengevaluasinya. Dalam pengevaluasian dilakukan juga dengan mempertimbangkan aspek tektonik dan sedimentasi untuk menentukan jarak pengaruhnya. Jarak pengaruh merupakan aspek lainnya yang harus ditentukan berdasarkan pertimbangan geologi ataupun dapat disesuaikan dengan pengalaman pengevaluasi terhadap lokasi tersebut. Acuan jarak pengaruh dalam perhitungan sumberdaya batubara di Indonesia diatur oleh SNI 5015:2011. 

Hubungan antara sumberdaya dan cadangan batubara berdasarkan SNI-2011

Parameter kondisi geologi komoditas batubara.

Berdasarkan acuan SNI 5015:2011, jarak titik informasi berada pada suatu rentang. Sebagai contoh, sumberdaya tereka untuk kondisi geologi sederhana memiliki jarak titik informasi 1000 < x ≤ 1500 m. Variabel x merupakan data pada suatu titik bor. Perhitungan sumberdaya pada sumber daya terekanya berada pada rentang titik informasi 1000 – 1500 m. Keputusan nilai yang akan digunakan merupakan keputusan pihak evaluator. Pengalaman terhadap geologi daerah tersebut dapat membantu keputusan yang estimasinya dapat mendekati kondisi yang ada. 

Alterasi pada Lingkungan Hidrotermal

Intisari dari paper Geological Characteristics of Epithermal Precious and Base Metal Deposits (Simmons et al., 2005)

Alterasi dalam lingkungan epitermal dibagi menjadi lingkungan epitermal aktif dan endapan epitermal. Lingkungan epitermal aktif terdiri atas sistem geotermal, sistem magmatik hidrotermal, dan alterasi argilik lanjut. Endapan epitermal dapat diklasifikasikan berdasarkan kenampakan alterasinya, yaitu kelompok kuarsa ± adularia ± kalsit ± illit dan kelompok kuarsa ± kaolin ± piropilit ± dickite ± alunit. 

Pada sistem geotermal, alterasi yang terbentuk tergantung pada fluida penyusun sistem geotermal. Sistem geotermal memiliki tiga macam fluida penyusun. Pada sistem air klorit akan memiliki kelimpahan mineral alterasi yang berbeda dengan sistem air sulfat dan kaya CO₂ (air karbonat).

Sistem air klorit umumnya berkaitan langsung dengan sistem geotermal yang relatif dalam. Air klorit memiliki pH mendekati netral, kandungan Cl sebesar 0.1 - >1 wt%, CO₂ 3 wt%, dan H₂S 10 – 100 ppm (Seward, 1973; Seward dan Barnes, 1997). Lingkungan alterasi dengan sistem air klorit ini terdiri atas kuarsa, albit, adularia, illit, klorit, pirit, kalsit, dan epidot (Barton et al., 1977; Giggenbach, 1997). Kelimpahan mineral alterasi propilitik dapat terbentuk ketika fluida mengalami kesetimbangan dengan batuan dan mineral penggantinya (Giggenbach, 1997). Pada lingkungan boiling (pendidihan) di atas terbentuk kuarsa, adularia, dan kalsit platy pada bukaan dan channel subvertikal untuk fluida terdidihkan yang mendingin. Sistem air klorit yang berpotongan dengan topografi juga akan membentuk silika sinter. 

Sistem air sulfat dan air karbonat terbentuk pada lingkungan air tanah seperti ilustrasi di atas. Sistem air sulfat merupakan salah satu sistem fluida geotermal yang umumnya tidak diinginkan. Sistem ini terbentuk dari pelarutan H₂S_(g) pada air tanah di kedalaman yang relatif dangkal sehingga umumnya dapat teroksidasi membentuk H₂SO₄. Air sulfat memiliki karakteristik pH ~2, konsentrasi sulfat ~1000 mg/kg, dan temperatur relatif rendah (~100⁰C). Alterasi akibat air sulfat membentuk kelimpahan mineral alterasi argilik lanjut, seperti opal (kristobalit), alunit, kaolinit, dan pirit (Schoen et al., 1974). Sistem air karbonat terbentuk dari pengayaan CO₂. Air karbonat memiliki karakteristik dengan kandungan CO₂ >1wt%, temperatur ~150⁰ dan berasal dari kedalaman yang dangkal. Alterasi yang terbentuk adalah daerah alterasi argilik dengan kelimpahan mineral terdiri atas mineral lempung, seperti illit, illit-smektit, smektit, dan kaolinit), kalsit, dan siderit. Salah satu contoh lingkungan ini adalah Broadlands-Ohaaki. 

Alterasi	Mineralogi	Pembentukan dan asal
Propilitik	Kuarsa, K-feldspar (adularia), albit, illit, klorit, kalsit, epidot, pirit	Terbentuk pada temperatur  >2400C  oleh air ber-pH mendekati netral
Argilik	Illit, smektit, klorit, interlayered clays, pirit, kalsit  (siderit), kalsedoni	Terbentuk  pada temperatur <1800C pada selubung dan lingkungan yang relatif lebih dangkal oleh air kaya CO­­2 (steam-heated)
Argilik lanjut (steam-heated)	Opal, alunit, kaolin, pirit, markasit	Terbentuk pada temperatur < 1200C, dekat muka air tanah dan  pada lingkungan yang dekat permukaan air acid-sulfate, dapat dijumpai sebagai silika sinter pada lingkungan geotermal
Argilik lanjut (magmatic hydrothermal)	Kuarsa, alunit, dickite, piropilit (diaspor, zunyit)	Terbentuk pada temperatur >2000C oleh fluida magmatik asam langsung
Argilik lanjut (supergene)	Alunit, kaolin, halloysit, jarosit, Fe-oksida	Terbentuk pada temperatur < 400C akibat pelapukan dan oksidasi batuan pembawa sulfida

Sistem magmatik hidrotermal merupakan salah satu sistem aktif dari lingkungan hidrotermal. Fluida magmatik ini merupakan sumber fluida untuk lingkungan geotermal dan epitermal. Kondisi langsung fluida magmatik dapat diamati melalui kenampakan permukaan pada gas di fumarole yang bersuhu 100⁰ hingga >800⁰C, sumber air panas asam, dan batuan teralterasi karena erupsi eksplosif. Intursi yang relatif dangkal dari fluida ini akan membentuk kelimpahan mineral alterasi, berupa alunit, piropilit, dickite, kuarsa, anhidrit, diaspor, dan topaz. Sistem ini dikenal sebagai sistem fluida dominan yang kaya gas, seperti H₂S dan H₂SO₄. Pada kondisi ini, tidak dapat terbentuk silika sinter karena kondisi asam yang menghambat silika polimerisasi dan deposisi silika amorf (Fournier, 1985).

Alterasi lanjut dapat didefinisikan berdasarkan morfologi, kelimpahan mineralogi, dan zonanya. Alterasi lanjut dapat dibedakan menjadi tiga sumber, yaitu fluida magmatik, steam heated, dan pelapukan. Alterasi lanjut akibat fluida magmatik terbentuk setelah batuan terbentuk dimana biasanya memotong stratigrafi dan mengikuti struktur – struktur bersudut tinggi. Pada batuan yang permeabel, alterasi yang terbentuk berupa lapisan. Lapisan argilik akibat steam heated biasanya membentuk ‘selimut’ dengan ketebalan 10 – 20 m. Sama halnya dengan steam heated, alterasi argilik akibat pelapukan juga membentuk selimut yang mengikuti topografi, seperti rekahan sub-vertikal.

Sistem alterasi endapan epithermal low sulfidation.

Mineralisasi epitermal dapat dibagi berdasarkan kelimpahan alterasinya. Endapan epitermal sulfidasi rendah dikenal dari mineral kuarsa ± kalsit ± adularia ± illit. Endapan iini terbentuk oleh air klorit pH mendekati netral, seperti sistem geotermal. Pada skala regional untuk kedalaman (>400 m bawah muka air tanah), alterasi terbentuk propilitik. Pada skala menengah (400 – 150 m bawah muka air tanah), terjadi peningkatan mineral aluminosilikat yang mencerminkan penurunan temperatur dan membentuk zona lempung (illit hingga smektit) dan zeolit (wairakit – heulandit – mordenit). Pada umumnya, pada host rock berpermeabilitas rendah, alterasi akan melingkupi urat dan veinlets, berupa kuarsa, adularia, illit dan pirit. Pada kedalaman dangkal (150 – 0 bawah muka air tanah), terbentuk selimut argilik, illit, dan lempung lainnya (dengan atau tanpa pirit disseminated, karbonat, minor barit, dan minor anhidrit), terutama pada host rock volkanik dan melingkupi tubuh bijih. Argilik lanjut berupa steam heated dapat terbentuk pada lingkungan dangkal, dekat paleowatertable dan paleosurface.

Sistem alterasi endapan epithermal high sulfidation.

Endapan epitermal sulfidasi tinggi dikenal dari mineral kuarsa ± alunit ± piropilit ± dickite ± kaolinit. Endapan ini umumnya menunjukkan tesktur vuggy yang merupakan produk alterasi fluida asam secara intensif. Fenokris dan fragmen litik lainnya mengalami pelindian dan pelarutan. Pada gambar di atas, alterasi melingkupi inti silicic (batuan terlindikan dan silifikasi), alunit, dickite, dan kaolinit atau piropilit, serta smektit atau illit. Alterasi terbentuk memanjang secara lateral dari 1 hingga >100 m. Alterasi propilitik meluas dan melingkupi badan bijih teralterasi asam. Zona illit dan piropilit dapat meluas hingga di bawah deposit. Perubahan kelimpahan mineral alterasi menggambarkan netralisasi fluida asam oleh interaksi dengan air dan batuan, serta pendinginan. Pada level dangkal, argilik lanjut steam heated yang terbentuk menandai paleowatertable.