Jurnal Ilmiah Geomatika Volume 19 No. 2 Desember 2013 : 90 - 95
PEMANFAATAN CITRA LANDSAT 8 ETM+ UNTUK PEMETAAN POTENSI ZONA MINERALISASI PADA IJIN USAHA PERTAMBANGAN EKSPLORASI PULAU WETAR (The Utilization of Landsat 8 ETM+ Imagery for Mapping Potential Mineralization Zone in the Business Permit Mining Exploration Wetar Island) 1, 2
Iksal Yanuarsyah1 dan Erwin Hermawan2 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Ibn Khaldun, Bogor Jalan Sholeh Iskandar KM 02, 16162, Telepon: 0251-380993, Fax: 0251-380993
Diterima (received): 24 September 2013;
Direvisi (revised): 2 Oktober 2013;
Disetujui dipublikasikan (accepted): 21 November 2013
ABSTRAK Pemetaan potensi sumber daya geologi pertambangan khususnya potensi mineral perlu dilakukan sebagai awal pengelolaan sumber daya pertambangan. Pemetaan ini perlu dilakukan terutama dalam tahapan eksplorasi pendahuluan, sehingga keberadaan lokasi dari kawasan-kawasan dapat diketahui. Integrasi citra Landsat 8 dan data geologi melalui pemrosesan citra dan SIG telah digunakan untuk pendeteksian area eksplorasi mineral. Penelitian ini berlokasi di Izin Usaha Pertambangan (IUP) Eksplorasi PT. Satria Fajar Intim di Pulau Wetar, Kabupaten Maluku Barat Daya, Provinsi Maluku. IUP Eksplorasi terbagi menjadi 4 lokasi kajian dan masing-masing dibagi menjadi 2 bagian yaitu Bagian Utara dan Bagian Selatan. Kegiatan penelitian dimulai dari pengumpulan data spasial (peta) dan non spasial (tabular) dari lokasi kajian. Secara spesifik, analisis citra Landsat dilakukan dengan menggunakan Crósta Technique untuk menentukan zona ubahan limonitik dan lempung. Analisis ini mengkaji nilai “eigen vector” dari hasil Principal Component Analysis (PCA) untuk kombinasi band 1, 3, 4, dan 5 (ubahan limonitik) dan kombinasi band 1, 4, 5, dan 7 (ubahan lempung). Tahapan selanjutnya adalah menentukan zona mineralisasi yang dilakukan dengan menggunakan penguatan dari hasil identifikasi kelurusan zona lemah (lineament). Berdasarkan hasil interpretasi citra Landsat dan analisis geologi (regional dan lineament, wilayah eksplorasi ini berprospek Emas (Au) yang terbagi masing-masing dalam 17 zona mineralisasi dengan luas mencapai 2.858,70 ha. Peta zona mineralisasi ini akan sangat membantu pihak IUP Eksplorasi dalam menentukan langkah selanjutnya agar rencana perusahaan dalam melakukan kegiatan eksplorasi detil, lebih terarah dan efisien. Kata Kunci: Landsat 8, Teknik Crósta, Analisis Komponen Utama, zona mineralisasi
ABSTRACT Mapping potential geological resources, especially mineral potential, needs to be done because it is the initial of mining resources management. The mapping is important especially during the preliminary stage of exploration in order to identify the location and distribution of the regions. Integration of Landsat 8 ETM+ imageries and geological data through GIS and image processing techniques were used to identify the area on mineral exploration work. This research was located in a Mining Business License (IUP) PT Satria Fajar Intim at Wetar Island, Southwest Maluku Regency, Maluku Province. The exploration area was divided into four study locations, in two different regions - the northern part and the southern part. Analysis of the studies carried out, started from the collection of spatial and non-spatial data from the location of the study. Analysis of Landsat imagery was carried out by using Crósta Technique to determine the limonitics and clays zones. This analysis examines the eigen-vector value of Principal Component Analysis (PCA) for the combination bands 1, 3, 4, and 5 (limonitics) and combination bands 1, 4, 5, and 7 (clays). This process continued by identifying the mineralized zones using the sharpening of weak zone (lineament). Based on Landsat image interpretation supported with geological analysis (regional and lineament), the Exploration IUP area is prospected for Gold (Au) which is divided into 17 individual mineralized zones and covers an area of 2,858.70 ha. The location determination of this mineralized zone will greatly support the IUP Exploration and plays as important consideration so that the company plan can be more focused and efficient, for example in conducting further detailed exploration activities. Keywords: Landsat 8, Crósta Technique, Principal Component Analysis, mineralization zone
PENDAHULUAN Latar Belakang
Remote sensing (penginderaan jauh) adalah teknik penggunaan sensor radiasi elektromagnetik untuk merekam gambaran lingkungan bumi yang dapat diinterpretasikan sehingga menghasilkan informasi yang berguna (Curran, 1985). 90
Remote sensing memanfaatkan citra dari teknologi wahana satelit dalam menginterpretasi informasi kegiatan eksplorasi mineral terutama mineral logam telah dikenal sejak awal tahun 1980an oleh industri pertambangan dan lembagalembaga pemerintah di Indonesia. Dalam hal ini remote sensing pada umumnya diaplikasikan sebagai alat bantu dalam pembuatan peta dan sebagai sistem penyimpanan data hasil eksplorasi.
Pemanfaatan Citra Landsat 8 ETM+ untuk Pemetaan Potensi Zona Mineralisasi .....................................(Yanuarsyah, I. dan Hermawan, E.)
Sementara
itu
perkembangan
pemanfaatan
remote sensing dalam kegiatan eksplorasi saat ini
telah berkembang dengan pesat terutama di negara-negara maju seperti Australia, Kanada dan Amerika Serikat (Cosmas, 2000; Spartz, 2006; Durning, et al., 1998). Di negara-negara tersebut SIG tidak saja hanya dimanfaatkan sebagai alat bantu pengganti manusia dalam menghasilkan peta, tetapi juga sudah dimanfaatkan sebagai suatu sistem informasi terpadu yang ditujukan untuk pengambilan keputusan terutama dalam analisis kuantitatif dan integrasi data spasial. Pemetaan potensi sumberdaya geologi pertambangan khususnya potensi mineral perlu dilakukan sebagai langkah awal dalam pengelolaan sumberdaya pertambangan terlebih dalam tahapan pendahuluan eksplorasi, sehingga diketahui kawasan-kawasan lokasi keberadaannya. Metode konseptual yang diintegrasikan dengan teknologi inderaja dapat diterapkan untuk mendeteksi daerah yang belum dieksplorasi atau tingkat eksplorasinya masih dalam tahap pendahuluan. Penggunaan teknologi penginderaan jauh dalam eksplorasi mineral memiliki keuntungan yaitu kemampuan citra meliput wilayah yang luas (resolusi spasial), membedakan obyek di permukaan bumi (resolusi spektral) dan juga kemampuan perekaman ulang pada daerah yang sama pada waktu singkat (resolusi temporal) (Lillesand dan Kiefer, 1990; Danoedoro, 1996; Sugeng, 2005). Citra satelit Landsat 8 ETM+ digunakan untuk mengekstrak informasi mengenai proses hydrothermal pada zona alterasi, struktur geologi dan satuan batuan dengan berbagai metode pengolahan citra digital. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mendeteksi indikator potensi mineral dengan analisis karakter mineral, vegetasi dan anomali batuan dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh dan memetakan zona kelurusan dan zona alterasi untuk pendugaan zona mineralisasi. Hasil kajian ini diharapkan dapat membantu kegiatan eksplorasi tambang agar lebih efektif dan efisien.
Lokasi Penelitian Penelitian ini berlokasi pada wilayah Izin Usaha Pertambangan (IUP) Eksplorasi PT. Satria Fajar Intim di Pulau Wetar, Kabupaten Maluku Barat Daya, Provinsi Maluku. IUP eksplorasi penelitian terbagi menjadi 4 lokasi kajian dan dibagi menjadi 2 bagian yaitu Bagian Utara dan Bagian Selatan. Pembagian ini didasarkan dari pelamparan dan untuk mendapatkan hasil interpretasi zona mineralisasi yang lebih baik. Pada Bagian Utara terdapat tiga IUP dan satu lainnya di Bagian Selatan, seperti tersaji pada Gambar 1.
Gambar 1. Peta Lokasi IUP Explorasi di Pulau Wetar. METODE Bahan Citra satelit penginderaan jauh yang digunakan untuk mengidentifikasi potensi zona mineralisasi adalah citra Landsat 8, yang direkam pada 4 Februari 2013. Berdasarkan lintasan perekaman data oleh sensor Landsat 8, lokasi IUP Eksplorasi bagian barat berada pada lintasan path 109 row 065 seperti disajikan pada Gambar 2. Lokasi IUP eksplorasi di Pulau Wetar Bagian Utara (IUP 1, 3, dan 4) dan pada Bagian Selatan (IUP 2). Keduanya berada pada Peta Geologi Regional skala 250.000 Lembar Wetar Timur 2508 produksi Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi ESDM seperti disajikan pada Gambar 3. Sedangkan Gambar 4, menunjukkan lokasi IUP Eksplorasi yang terdapat pada Peta Rupabumi Indonesia (RBI) Skala 1:25.000 Lembar 2508-12, 2508-13 dan 2508-14, produksi Bakosurtanal.
Batasan Penelitian Batasan penelitian adalah pemanfaatan data citra untuk keperluan kegiatan eksplorasi mineral di daerah Pulau Wetar, Provinsi Maluku menggunakan Crósta Technique (Filippini-alba, et al., 2001). Teknik ini merupakan formulasi untuk menentukan zona ubahan limonitik dan lempung, dilihat dari analisis nilai eigenvector loading dari hasil Principal
Component Analysis.
Gambar
2.
Path‐Row
citra
Landsat
IUP
Eksplorasi. 91
Jurnal Ilmiah Geomatika Volume 19 No. 2 Desember 2013 : 90 - 95
Morfologi dari Data DEM. Digital Elevation Model (DEM) dapat menggambarkan
2. Analisis
Gambar 3.
Peta Geologi Regional Lembar Wetar Timur (2508).
lokasi secara 3D dan membantu dalam mendeliniasi morfologi lebih detail. 3. Analisis Landsat menggunakan Crósta Technique (Filippini-alba, et al., 2001). Analisis ini merupakan formulasi untuk menentukan zona ubahan limonitik dan lempung, dilihat dari analisis nilai eigen vector loading dari hasil Principal Component Analysis untuk kombinasi band 1, 3, 4, dan 5 (ubahan limonitik) dan kombinasi band 1, 4, 5, dan 7 (ubahan lempung) (Mather, 1987).
Gambar 4. Peta RBI skala 1:25.000 lembar 250813 dan 2508-14. Metode Integrasi citra satelit dan data geologi melalui teknik pemrosesan citra inderaja (Filippini-alba, et al., 2001) dan SIG (Durning, et al., 1998) telah menjadi alat bantu dalam eksplorasi mineral. Pendekatan dari data geologi yang tersedia melalui metode konseptual yakni konsep pembentukan suatu endapan mineral dengan memanfaatkan faktor geologi yang berpengaruh pada terbentuknya endapan mineral, dapat diterapkan untuk daerah yang belum dieksplorasi atau tingkat eksplorasinya masih dalam tahap pendahuluan. Secara umum tahapan analisis seperti ditunjukkan bagan alir pada Gambar 5, dimulai dari pengumpulan data spasial (peta) dan non spasial (tabular) dari lokasi kajian. Setelah dilakukan penyiapan dan penyamaan acuan proyeksi, analisis interpretasi citra Landsat untuk menghasilkan zona ubahan limonitik dan zona ubahan lempung (Guilbert dan Park, 1986; Moon, et al., 2006). Dengan penguatan dari hasil identifikasi kelurusan zona lemah (lineament), tahapan selanjutnya menentukan zona mineralisasi. Analisis yang digunakan, yaitu: 1. Analisis Data Geologi. Data geologi terdiri dari data batuan dan data struktur geologi untuk mengidentifikasi sistem mineral pada formasi batuan. 92
Gambar 5. Tahapan analisis interpretasi peta sebaran potensi mineral. HASIL DAN PEMBAHASAN Setelah dilakukan koreksi citra terhadap gangguan atmosfer (radiometri) dan posisi (geometri), penajaman citra dan komposisi warna, maka diperoleh kombinasi band 542 atau RGB 542 (merah/red untuk band 5, hijau/green untuk band 4, biru/blue untuk band 2) yang ditampilkan pada warna tampak (visible) dengan komposisi dari citra satelit Landsat 8 TM untuk daerah Pulau Wetar. Hasil perekaman citra Landsat untuk Pulau Wetar seperti yang tersaji pada Gambar 6, menunjukkan komposisi warna dimana obyek hutan dan obyek bervegetasi dimunculkan dengan gradasi warna hijau. Hal ini disebabkan oleh kekuatan band 4 dalam merekam obyek vegetasi tingkat rendah (alang-alang, rumput) sampai tingkat tinggi (tegakan hutan). Obyek infrastruktur dan daerah terbuka seperti permukiman dan jalan dimunculkan dengan gradasi warna agak merah. Hal ini disebabkan oleh kekuatan band 5 dalam menyerap pancaran obyek tersebut. Sedangkan obyek air maupun daerah tergenang air dimunculkan dengan gradasi warna biru mulai dari biru gelap sampai kebiruan yang sangat dominan
Pemanfaatan Citra Landsat 8 ETM+ untuk Pemetaan Potensi Zona Mineralisasi .....................................(Yanuarsyah, I. dan Hermawan, E.)
diserap oleh band 2. Sementara gangguan awan dimunculkan dengan warna putih dan bayangan awan dimunculkan dengan warna hitam. Status lahan suatu tempat mengacu pada data kawasan hutan yang dikeluarkan oleh Badan Planologi Kementerian Kehutanan (2011). Peta status lahan Pulau Wetar secara umum didominasi oleh Hutan Produksi (HP), Hutan Produksi Konversi (HPK) dan Areal Penggunaan Lain (APL), seperti disajikan pada Gambar 7. Dukungan peta topografi yang diturunkan dari peta kontur menjadi data DEM ( Digital Elevation Model) menghasilkan informasi cukup detil dengan interval kontur 12,5 meter. Peta kontur ini merupakan salah satu fitur peta RBI skala 1:25.000. Peta topografi dapat menunjukkan model sungai dan perbukitan/pegunungan yang mendukung hasil interpretasi ubahan lempung dan ubahan limonit. Gambar 8 menunjukkan lokasi kajian IUP eksplorasi berada pada ketinggian 01.300 mdpl yang masih termasuk dataran pegunungan. Karakteristik citra yang ditonjolkan adalah yang peka terhadap kandungan potensi mineral, dalam hal ini terwakili oleh oksida besi ( Iron oxide) dan hidroksida lempung (Clay hydroxile), menggunakan gelombang elektromagnetik band 5 dan band 7. Berdasarkan interpretasi dan analisis citra satelit Landsat 8 TM untuk lokasi IUP Eksplorasi di Pulau Wetar dengan menggunakan teknik Crosta ( Crósta Technique), maka diperoleh hasil komposisi ubahan limonit (Iron oxide) dengan ubahan lempung (Clay hydroxile). Untuk menghasilkan anomali ubahan limonit, teknik ini memanfaatkan komposisi 4 band (band 1,3,4,5) dalam membuat analisis komponen utama atau PCA (Principal Component Analysis) menjadi PC1, PC2, PC3, dan PC4. Sementara untuk menghasilkan ubahan lempung, teknik ini komposisi 4 band (band 1,4,5,7) dalam membuat PCA menjadi PC1, PC2, PC3, dan PC4. PCA merupakan analisis statistik multi variabel dengan mentransformasikan satu set variabel yang berkorelasi ke dalam suatu set variabel baru yang tidak berkorelasi. Proses transformasi berupa rotasi dari sumbu asli ke arah sumbu baru secara tegak lurus terhadap sumbu yang lain dan tidak memiliki korelasi antara variabel-variabelnya. PC1 atau PCA pertama memiliki jumlah variasi maksimum dari semua band terhadap sumbu barunya. PC2 atau PCA kedua memiliki jumlah variasi maksimum dari semua band di luar PC1 dan tegak lurus terhadap PC1, dan seterusnya. Oleh sebab itu, Zona Mineralisasi yang didekati dari ubahan limonit dan ubahan lempung dihasilkan dengan cara membalikkan anomali batuan yang direkam oleh PC4. Gambar 9 menunjukkan peta ubahan lempung dan limonit Pulau Wetar. Berdasarkan hasil analisis interpretasi citra, diperoleh daerah potensi besi oksida dimunculkan
dengan daerah warna merah dan potensi lempung hidroksil dimunculkan dengan warna biru tua. Daerah dengan potensi kandungan besi oksida dan lempung dimunculkan dengan gradasi warna hijau sampai kuning. Hasil tersebut menunjukkan pada lokasi kajian, kecenderungan ubahan lempung lebih kuat dari ubahan limonit. Gambar 10 memperlihatkan lokasi kelurusan yang dapat dideteksi dengan menggunakan citra inderaja. Kelurusan tersebut berada pada keempat zona eksplorasi. Sedangkan Gambar 11, menunjukkan peta Zona Mineralisasi setiap lokasi IUP eksplorasi di Pulau Wetar.
Gambar 6. Citra Landsat (RGB 542) Pulau Wetar.
Gambar 7. Peta Status Lahan IUP Eksplorasi di Pulau Wetar.
Gambar 8. Kenampakan 3D dari topografi Pulau Wetar. 93
Jurnal Ilmiah Geomatika Volume 19 No. 2 Desember 2013 : 90 - 95
disajikan pada Tabel 1, Tabel 2, Tabel 3 dan Tabel 4. Dari tabel-tabel tersebut diperoleh 17 zona dengan total luas mineralisasi mencapai 2.858,70 ha dan persentase luasan IUP 1, 2, 3 dan 4 masing-masing adalah 10%, 25%, 12% dan 15%. Hal ini menunjukkan bahwa lokasi penelitian ini mempunyai prospek yang bagus untuk diperoleh tambang Emas (Au). Tabel 1.Luasan Zona Mineralisasi IUP Eksplorasi 1.
Gambar 9. Peta Ubahan Lempung dan Limonit Pulau Wetar.
Zona Mineralisasi 5 (sebagian) 6 Luas Zona Mineralisasi Luas PT. Satria Fajar Intim 1 Persentase
Tabel 2. Luasan Zona Mineralisasi IUP Eksplorasi 2. Zona Mineralisasi 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Luas Zona Mineralisasi Luas PT. Satria Fajar Intim 2 Persentase
Gambar 10. Peta Penggambaran Kelurusan Pulau Wetar.
Luas (ha) 158,43 83,51 241,94 2.382,00 10%
Luas (ha) 158,09 219,93 72,38 343,40 135,78 137,16 62,72 60,92 355,96 127,01 246,94 1.920,29 7.812,00 25%
Tabel 3. Luasan Zona Mineralisasi IUP Eksplorasi 3. Zona Mineralisasi 1 2 Luas Zona Mineralisasi Luas PT. Satria Fajar Intim 3 Persentase
Luas (ha) 127,04 254,39 381,43 3.189,00 12%
Tabel 4. Luasan Zona Mineralisasi IUP Eksplorasi 4 Zona Mineralisasi 3 4 5 (sebagian) Luas Zona Mineralisasi Luas PT. Satria Fajar Intim 4 Persentase
Luas (ha) 125,64 132,42 56,98 315,044 2.173,00 15%
KESIMPULAN
Gambar 11. Peta Zona Mineralisasi IUP Eksplorasi di Pulau Wetar. Hasil perhitungan luasan setiap Zona Eksplorasi diperoleh data luasan setiap zonanya, seperti 94
Berdasarkan hasil interpretasi citra Landsat dengan didukung analisis geologi (regional dan lineament) untuk daerah IUP Eksplorasi di Pulau Wetar, Maluku Barat Daya berprospek Emas (Au) yang terbagi masing-masing terbagi dalam 17 Zona mineralisasi dengan luas mencapai 2.858,70 ha. Pada areal IUP Eksplorasi 1 terdapat 2 buah Zona Mineralisasi (Zona 6 dan sebagian Zona 5), seluas 241,94 ha atau 10% dari luas total IUP
Pemanfaatan Citra Landsat 8 ETM+ untuk Pemetaan Potensi Zona Mineralisasi .....................................(Yanuarsyah, I. dan Hermawan, E.)
(2.382 ha). Pada areal IUP Eksplorasi 2, terdapat 11 Zona Mineralisai (Zona 7 s.d. Zona 17) seluas 1.920,29 ha atau 25% dari luas total IUP (7.812 ha). Pada IUP Eksplorasi 3, terdapat 2 Zona Mineralisasi (Zona 1 dan Zona 2) seluas 381,43 ha atau 12% dari luas total IUP (3.189 ha). Sementara pada IUP Eksplorasi 4, terdapat 3 Zona Mineralisai (Zona 3, Zona 4 dan sebagian Zona 5) seluas 315,04 ha atau 15 % dari luas total IUP (2.173 ha). Lokasi Zona Mineralisasi ini akan sangat membantu pihak IUP Eksplorasi dalam menentukan langkah selanjutnya yaitu sebagai bahan pertimbangan agar rencana perusahaan dalam melakukan kegiatan eksplorasi detail dapat lebih terarah dan efisien. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapkan terimakasih disampaikan kepada PT. Satria Fajar Intim yang telah memberikan kesempatan, memberi dukungan dan bergabung dalam pelaksanaan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA Badan Planologi Kehutanan. (2011). Peta Status Lahan. Kementerian Kehutanan. Jakarta. Bonham-Carter, G. (1994). Geographic Information
Systems for Geoscientists: Modelling with GIS.
Pergamon Press. Oxford. Cosmas, P.K. (2010). Application of Remote Sensing for Gold Exploration in the Nuba Mountain, Sudan. Unpublished. Thesis. Bowling Green State University. Bowling Green. Ohio.
Curran, P.J. (1985). Principles of Remote Sensing. Longman. London. Danoedoro, P. (1996). Pengolahan Citra Digital. Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Durning, W.P., R.P. Stephen. E.G. Frost and J.V. Kaiser. (1998). Integrated Use of Remote Sensing and GIS for Mineral Exploration. A Project of the NASA Affiliated Research Center at San Diego State University. San Diego. USA. Filippini-alba, J.M., Á.P. Crósta, S. Maria and B.D.E. Oliveira. (2001). Interpretation of Surface Geochemical Data and Integration with Geological Maps and Landsat-TM Images for Mineral Exploration from A Portion of the Precambrian of Uruguay. Revista Brasileira de Geociências. 31(2): 123-130, junho de 2001. Guilbert, G.M and C.F. Park. (1986). The Geology of Ore Deposits. W.H. Freeman and Company. New York. Lillesand, T.M. and R.W. Kiefer. (1990). Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. (Terjemahan). Gadjah Mada Press. Yogyakarta. Mather, P.M. (1987). Computer Processing of Remotelysensed Data. John Wiley and Sons. London. Moon, C. J., K.G. Michael, Whateley and Evans Anthony M. (2006). Introduction to Mineral Exploration. Blackwell. USA. Spartz, D.M. (2006). Remote Sensing Strategis in Mineral Exploration and Development: The Precious Metal and Porphyry Deposit Models. International Archieves of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol.XXXI. Part B7. Vienna. Sugeng. (2005). Kajian Analisis Kelurusan Struktur dengan Citra Landsat Digital untuk Eksplorasi Mineralisasi Emas di Daaerah Bayah, Kabupaten Lebak, Jawa Barat. Makalah Pertemuan Ilmiah Tahunan. MAPIN XIV.
95
