Specific Gravity dan Bulk Density: Kenapa Tonasemu Salah

Ini pertanyaan yang membuat sebagian besar geologist terkejut: mana yang lebih besar, error dalam estimasi kadar atau error dalam estimasi tonase? Jawabannya hampir selalu tonase. Dan alasannya hampir selalu specific gravity.

Kita menghabiskan 90% upaya QA/QC pada kualitas assay — standar, blank, duplikat, audit lab. Semua penting. Tapi perhitungan tonase mengalikan volume dengan densitas, dan densitas biasanya diukur pada segelintir sampel per domain, sering dengan metode yang salah, dan kadang tidak sama sekali. Error 5% pada kadar adalah bahan diskusi. Error 5% pada tonase adalah restrukturisasi seluruh ekonomi proyek.

Kenapa error tonase lebih besar dari error kadar

Pertimbangkan endapan emas: 10 juta ton pada 2,5 g/t Au. Logam tertampung adalah 804.000 ounce.

• Jika estimasi kadar-mu 5% terlalu tinggi (kadar sebenarnya 2,375 g/t), logam tertampung turun menjadi 763.000 ounce. Itu error 41.000 ounce — sekitar $100M di harga saat ini. Serius.
• Jika SG-mu 5% terlalu tinggi (SG sebenarnya 2,69, kamu menggunakan 2,83), tonase turun menjadi 9,47 juta ton. Pada 2,5 g/t yang benar, logam tertampung turun menjadi 761.000 ounce. Itu error 43.000 ounce.

Urutan besarnya sama. Tapi ini perbedaannya: estimasi kadar menggunakan ratusan atau ribuan sampel assay, dengan protokol QA/QC, duplikat, dan sertifikasi lab. SG sering diukur pada 30-50 sampel per domain, tanpa sampel QC, tanpa duplikat, dan kadang dengan metode yang salah untuk materialnya.

Hasilnya: error SG biasanya lebih besar dari 5%. Pada material epitermal vuggy, aku pernah melihat error SG 15-20%. Pada nikel laterit, di mana SG berkisar dari 1,2 hingga 1,8 di seluruh endapan tunggal, menggunakan satu SG rata-rata dapat menghasilkan error tonase 25%.

Metode pengukuran SG

1. Water displacement (Archimedes) — wax coating

Metode standar untuk core yang kompeten. Timbang sampel kering, lapisi dengan parafin wax, timbang lagi, lalu rendam dalam air dan ukur volume yang dipindahkan.

Prosedur:

1. Potong bagian core yang representatif (panjang 10-15 cm, tanpa retakan jika mungkin)
2. Timbang kering: \( W_{kering} \)
3. Lapisi seluruhnya dengan parafin wax. Timbang terlapisi: \( W_{terlapisi} \)
4. Rendam dalam graduated cylinder atau gunakan hidrostatik balance. Catat volume air yang dipindahkan: \( V_{pindah} \)
5. Hitung: \( SG = \frac{W_{kering}}{V_{pindah} - \frac{W_{terlapisi} - W_{kering}}{SG_{wax}}} \)

Dimana \( SG_{wax} \approx 0,9 \).

Error umum: Lapisan wax tidak sempurna. Air menginfiltrasi pori saat perendaman, volume diestimasi terlalu rendah, SG diestimasi terlalu tinggi. Uji: timbang ulang sampel setelah perendaman. Jika beratnya bertambah, air masuk.

2. Piknometer (gas displacement)

Menggunakan gas helium atau nitrogen untuk mengukur volume. Lebih akurat daripada water displacement untuk material berpori karena gas menembus pori halus yang tidak bisa dicapai air (atau yang disegel wax).

Kapan digunakan: Material vuggy, zona oksida sangat berpori, saprolit. Material apa pun di mana wax coating tidak dapat diandalkan.

Error umum: Mengasumsikan densitas piknometrik sama dengan bulk density. Tidak. Piknometer mengukur volume padat sebenarnya (termasuk pori tertutup), memberimu particle density, bukan bulk density. Untuk perhitungan tonase, kamu perlu bulk density, yang mencakup partikel padat dan rongga. Jika materialmu memiliki porositas signifikan, SG piknometrik akan overestimate bulk SG.

3. Penimbangan core (volume terkalibrasi)

Timbang panjang core yang diketahui. Jika diameter core konsisten (HQ = 63,5mm, NQ = 47,6mm), volume = \( \pi r^2 h \). SG = berat / volume.

Kapan digunakan: Pemeriksaan cepat pada core yang kompeten dan utuh. Baik untuk memvalidasi hasil wax coating.

Error umum: Diameter core ternyata tidak nominal. Deviasi, swelling, atau pecah berarti diameter yang diasumsikan salah. Selalu kalibrasi dengan mengukur diameter aktual di 3 titik sepanjang sampel.

4. Sand replacement / water replacement (in-situ)

Untuk tanah tidak terganggu atau saprolit, gali lubang kecil, timbang material yang digali, dan isi lubang dengan pasir terkalibrasi atau air untuk mengukur volume.

Kapan digunakan: Nikel laterit, zona oksida lunak, endapan aluvial. Material apa pun di mana recovery core buruk dan metode laboratorium tidak mewakili kondisi in-situ.

Error umum: Runtuhnya dinding lubang. Volume yang diukur lebih besar dari volume galian sebenarnya, SG diestimasi terlalu rendah.

Kasus nikel laterit Indonesia

Aku mengerjakan proyek nikel laterit Halmahera di mana cerita SG hampir menggagalkan estimasi sumber daya. Endapan memiliki tiga zona:

Estimasi awal menggunakan satu SG rata-rata 1,55 untuk seluruh tubuh bijih. Tonase keluar sebesar 12 juta ton.

Ketika kureview data, distribusi SG jelas bimodal. Zona limonit rata-rata 1,35, saprolit rata-rata 1,65. Menggunakan satu rata-rata 1,55 menyatakan tonase limonit terlalu tinggi sebesar 15% dan tonase saprolit terlalu rendah sebesar 6%. Distribusi kadar nikel juga berbeda antar zona — saprolit memiliki kadar lebih tinggi.

Re-estimasi dengan SG spesifik-domain mengubah tonase menjadi 10,8 juta ton (10% lebih rendah) dan nikel tertampung sebesar 8%. Ekonomi proyek bergeser dari marginal ke sub-marginal. Perusahaan harus merestrukturisasi urutan penambangan untuk memprioritaskan saprolit kadar lebih tinggi.

Pelajaran: SG harus diukur per domain, bukan per endapan. Checklist validasi drillhole mencakup validasi data — pengukuran SG adalah bagian dari itu, tapi sering dianggap sebagai pemikiran kemudian.

Berapa banyak sampel SG yang kamu butuhkan?

Ini per domain geologi, bukan per endapan. Jika kamu memiliki 5 domain, kamu perlu 5 × 30 = 150 pengukuran SG minimum.

QC untuk SG: Ukur duplikat pada 10% sampel. Perbedaan relatif yang dapat diterima adalah 3% untuk core kompeten, 5% untuk material berpori atau vuggy. Jika duplikat bervariasi lebih dari itu, metode pengukuranmu tidak dapat diandalkan untuk tipe material itu.

Kesalahan SG umum — checklist

• Satu SG untuk seluruh endapan: Harus per domain
• Wax coating pada material berpori: Infiltrasi air. Gunakan piknometer atau sand replacement
• SG piknometer digunakan sebagai bulk SG: Hanya valid untuk material non-pori. Untuk material berpori, terapkan faktor koreksi atau gunakan wax coating
• Tidak ada duplikat SG: Tidak bisa menilai keandalan pengukuran
• SG diukur pada sampel tidak representatif: Hanya core yang terlihat terbaik yang diukur, membiaskan SG ke atas
• Tidak ada pengukuran SG sama sekali: Menggunakan nilai SG buku teks dari tipe endapan berbeda. Ini sangat umum pada proyek tahap awal
• Batas pelapukan tidak disampling: SG berubah melintasi batas oksida-transisi-segar. Jika kamu hanya menyampling batuan segar, tonase oksidamu salah
• Diameter core diasumsikan, tidak diukur: Gunakan caliper, jangan percaya diameter nominal

Bagaimana Orebit GeoSuite membantu

Workflow SG di Orebit Core (Fase 01) dan Orebit Resource (Fase 03):

• Impor SG: Upload pengukuran SG sebagai kolom CSV terpisah di tabel assay. Alat memetakan SG ke interval secara otomatis.
• Penugasan SG spesifik-domain: Setiap domain estimasi mendapatkan nilai SG sendiri, dihitung sebagai mean pengukuran dalam domain itu. Outlier di-flag untuk review.
• Laporan statistik SG: Mean, median, standar deviasi, dan jumlah per domain. Jika domain mana pun memiliki kurang dari 30 pengukuran, alat memperingatkanmu.
• Perhitungan tonase: Tonase blok = volume blok × domain SG. Tidak ada fallback SG-tunggal — alat tidak akan menghitung tonase tanpa SG spesifik-domain.
• Analisis sensitivitas: Jalankan ulang estimasi dengan SG ±1σ untuk melihat berapa banyak tonase bergeser. Jika lebih dari 5%, kamu perlu lebih banyak pengukuran SG.

Ini berpasangan dengan protokol QA/QC assay — SG adalah masalah kualitas data, bukan hanya masalah perhitungan. Disiplin yang sama yang menangkap kegagalan assay harus menangkap kegagalan pengukuran SG.

Coba Core gratis → · Ambil bundle — Rp 99K → (modul satuan Rp 49K · sekali bayar · jadi milikmu selamanya)

Intinya

Tonasemu hanya sebaik pengukuran SG-mu. Jika kamu menghabiskan berminggu-minggu mengaudit lab assay dan belum memeriksa bagaimana SG diukur, kamu mengoptimalkan error yang lebih kecil dan mengabaikan yang lebih besar. Ukur per domain, gunakan metode yang tepat untuk material, jalankan duplikat, dan jangan biarkan estimasi berlanjut tanpa database SG yang tepat.

Tidak yakin apakah database SG-mu mencukupi? Email hello@orebit.id dengan jumlah domain dan jumlah sampel SG. Aku akan bilang apa yang kurang.