Top Banner
1) DEFINISI 2) PRINSIP DASAR 3) DAUR GEOLOGI 4) DISPERSI 5) LINGKUNGAN GEOKIM IA 6) MOBILITAS UNSUR 7) ANOMALI GEOKIMIA
19

EKSPLORASI GEOKIMIA

Jun 25, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: EKSPLORASI GEOKIMIA

1) DEFINISI 2) PRINSIP DASAR 3) DAUR GEOLOGI

4) DISPERSI5) LINGKUNGAN GEOKIM IA

6) MOBILITAS UNSUR7) ANOMALI GEOKIMIA

Page 2: EKSPLORASI GEOKIMIA

DEFINISI Geokimia mempelajari jumlah dan distribusi unsur kimia dalam mineral,

bijih, batuan tanah, air, dan atmosfer. Tidak terbatas pada penyelidikan unsur kimia sebagai unit terkecil dari material, juga kelimpahan dan distribusi isotop-isotop dan kelimpahan serta distribusi inti atom

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa secara garis besar dapat dikelompokan kedalam dua hal; yakni :

1. Distribusi unsur dalam bumi (deskripsi) 2. Prinsip-prinsip yang mengatur distribusi tersebut di atas (interpretasi) Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran

kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang berhubungan erat dengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Dalam pengertian yang lebih sempit eksplorasi geokimia adalah pengukuran secara sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen sungai aktif, vegetasi, air, atau gas, untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu konsentrasi abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungannya (background geokimia).

Page 3: EKSPLORASI GEOKIMIA

PRINSIP DASAR Metode yang menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada

mineral yang relatif stabil pada kondisi permukaan bumi (seperti: emas, platina, kasiterit, kromit, mineral tanah jarang). Cocok digunakan di daerah yang kondisi iklimnya membatasi pelapukan kimiawi.

Metode yang didasarkan pada pengenalan pola dispersi kimiawi. Pola ini dapat diperoleh baik pada endapan bijih yang tererosi ataupun yang tidak tererosi, baik yang lapuk ataupun yang tidak lapuk. Pola ini kurang terlihat seperti pada pola dispersi mekanis, karena unsur-unsurnya yang membentuk pola dispersi bisa:

memiliki mineralogi yang berbeda pada endapan bijihnya (contohnya: serussit dan anglesit terbentuk akibat pelapukan endapan galena)

dapat terdispersi dalam larutan (ion Cu2+ dalam airtanah berasal dari endapan kalkopirit)

bisa tersembunyi dalam mineral lain (contohnya Ni dalam serpentin dan lempung yang berdekatan dengan sutu endapan pentlandit)

bisa teradsorbsi (contohnya Cu teradsosbsi pada lempung atau material organik pada aliran sungai bisa dipasok oleh airtanah yang melewati endapan kalkopirit)

bisa bergabung dengan material organik (contohnya Cu dalam umbuhan atau khewan)

 

Page 4: EKSPLORASI GEOKIMIA

DAUR GEOLOGI

Semua endapan bijih adalah produk dari daur yang sama

di dalam proses-proses geologi yang mengakibatkan

terjadinya tanah, sedimen dan batuan.

Page 5: EKSPLORASI GEOKIMIA

Skema daur ulang

Page 6: EKSPLORASI GEOKIMIA

DISPERSI

Dispersi geokimia adalah proses menyeluruh tentang transpor dan atau fraksinasi unsur-unsur. Dispersi dapat terjadi secara mekanis (contohnya pergerakan pasir di sungai) dan

kimiawi (contohnya disolusi, difusi dan pengendapan dalam larutan).

Page 7: EKSPLORASI GEOKIMIA

LINGKUNGAN GEOKIMIA

Lingkungan geokimia primer adalah lingkungan di bawah zona pelapukan yang dicirikan oleh tekanan

dan temperatur yang besar, sirkulasi fluida yang terbatas, dan oksigen bebas yang rendah.

L ingkungan geokimia sekunder adalah lingkungan pelapukan, erosi, dan sedimentasi, yang dicirikan oleh temperatur rendah, tekanan rendah, sirkulasi fluida bebas, dan melimpahnya O2, H2O dan CO2.

Pola geokimia primer menjadi dasar dari survey batuan sedangkan pola geokimia sekunder

merupakan target bagi survey tanah dan sedimen.

Page 8: EKSPLORASI GEOKIMIA

MOBILITAS UNSURMobilitas unsur adalah kemudahan unsur bergerak dalam lingkungan geokimia

tertentu. Beberapa unsur dalam proses dispersi dapat terpindahkan jauh dari asalnya, ini disebut mudah bergerak atau mobilitasnya besar, contohnya: unsur gas

mulia seperti radon. Rn dipakai sebagai petunjuk dalam prospeksi endapan Uranium.

Mobilias unsur akan berbeda dalam lingkungan yang berbeda, contohnya: F bersifat sangat mobil dalam proses pembekuan magma (pembentukan batuan beku), cebakan pneumatolitik dan hidrotermal, namun akan sangat tidak mobil (stabil sekali) dalam

proses metamorfose dan pembentukan tanah. Bila F masuk ke air akan menjadi sangat mobil kembali.

Unsur yang berbeda yang ditemukan dalam suatu endapan bisa memiliki mobilitas yang sangat berbeda, sehingga mungkin tidak memberikan anomali yang sama secara spasial. Misalnya: Pb dan Zn sangat sering terdapat bersama-sama (berasosiasi) di dalam endapan bijih (di dalam lingkungan siliko-alumina), sedangkan dalam lingkungan pelapukan Zn yang jauh lebih mobil daripada Pb akan mudah mengalami pelindian, sehingga Pb yang tertinggal akan memberikan anomali pada zona mineralisasinya. Contoh lainnya:

Emas yang tahan terhadap larutan akan tertinggal dalam gossan Galena terurai perlahan dan menghasilkan serusit dan anglesit yang relatif tidak

larut. oleh karena itu Pb cenderung tahan dalam gossan Mineral sulfida Cu, Zn dan Ag mudah terurai dan bermigrasi ke level yang lebih

rendah membentuk bijih yang kaya oksida

Page 9: EKSPLORASI GEOKIMIA

UNSUR PENUNJUK

Karena unsur-unsur memperlihatkan mobilitas yang berbeda (dikontrol oleh perbedaan stabilitas dan oleh lingkungan tempat mereka bermigrasi) sering dilakukan penggunaan unsur penunjuk dalam prospeksi suatu unsur. Unsur penunjuk adalah suatu unsur yang jumlahnya atau pola penyebarannya dapat dipakai sebagai petunjuk adanya mineralisasi. Alasan penggunaan unsur penunjuk antara lain:

Unsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis Unsur yang diinginkan deteksinya mahal Unsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil

(akibat perbedaan mobilitas)

Contohnya : Emas kelimpahannya kecil dalam bijih, oleh karena itu pola dispersinya hanya mengadung kadar emas yang sangat rendah, kurang dari batas minimal yang dapat dianalisis. Di lain pihak, Cu, As, atau Sb dapat berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan yang relatif besar.

Page 10: EKSPLORASI GEOKIMIA

ANOMALI GEOKIMIA

Bijih mewakili akumulasi dari satu unsur atau lebih diatas kelimpahan yang kita anggap normal. Kelimpahan dari unsur khusus di dalam batuan barren disebut background. Penting untuk disadari bahwa tak ada unsur yang memiliki background yang seragam, beberapa unsur memiliki variasi yang besar bahkan dalam jenis batuan yang sama. Contohnya background nikel:

dalam granitoid kira-kira 8 ppm dan relatif seragam dalam shale berkisar antara 20 – 100 ppm dalam batuan beku mafik Ni rata-rata sekitar 160 ppm dan relatif tidak seragam dalam batuan beku ultramafik Ni rata-rata sekitar 1200 ppm dengan variasi

yang besar.

  Tujuan mencari nilai background adalah untuk mendapatkan anomali geokimia,

yaitu nilai di atas background yang sangat diharapkan berhubungan dengan endapan bijih. Karena sejumlah besar conto bisa saja memiliki nilai di atas background, maka ada nilai ambang/nilai batas yang digunakan untuk menentukan anomali, yang dikenal dengan sebutan threshold, yaitu nilai rata-rata plus dua standar deviasi dalam suatu populasi normal. Semua nilai di atas nilai threshold didefinisikan sebagai anomali.

Teknik-teknik interpretasi baru melibatkan grafik frekuensi kumulatif, analisis rata-rata yang bergerak, analisis regresi jamak banyak menggantikan konsep klasik background dan threshold

Page 11: EKSPLORASI GEOKIMIA

PERENCANAAN EKPLORASI GEOKIMIA

Karena eksplorasi mineral makin lama makin sulit, mahal, dan kompetitif, maka eksplorasi perlu dilakukan seefisien mungkin, dengan

biaya yang betul-betul efektif.

Tiap eksplorasi geokimia terdiri dari tiga komponen, yaitu sampling (pengambilan

conto), analisis, dan interpretasi. Ketiganya merupakan fungsi bebas yang saling terkait.

Kegagalan pada tahap yang satu akan mempengaruhi tahap berikutnya.

Page 12: EKSPLORASI GEOKIMIA

PEMILIHAN METODAPemilihan teknik tergantung pada mineralogi dan geokimia

daerah target. Komposisi badan bijih akan menentukan unsur yang dapat digunakan. Contohnya Cu sangat ideal untuk endapan tembaga, tapi As sangat berguna dalam pencarian mineralisasi emas, dll. Lebih jauh lagi mineralogi daerah target dikombinasikan dengan lingkungan sekunder (pola dispersinya). Contohnya dispersi Cu bisa hidromorfik dan mekanis, sedangkan timah putih sangat khas, hampir selalu mekanis sebagai butiran kasiterit, atau terdapat dalam biotit atau mineral asesori lainnya.

 Hal kedua yang perlu dipertimbangkan adalah relatif dari

target (badan bijih) yang dapat dijumpai sebagai : (1) bijih yang tersingkap, (2) tersingkap sebagian, (3) tertimbun batuan penutup yang lebih muda, atau (4) tertutup dalam batuan induknya (blind

Page 13: EKSPLORASI GEOKIMIA

PEMILIHAN METODA

Penyontoan di permukaan akan efektif untuk tipe 1) dan 2), tapi perlu antisipasi untuk respon geokimia yang berbeda. Kasus 3) dan 4) perlu teknik yang optimum yang dapat

mendeteksi melalui penutup, bawah penutup, gas bocor dari mineralisasi, •atau mendeteksi halo (lingkaran) sekitar batuan.

Page 14: EKSPLORASI GEOKIMIA

PEMILIHAN METODASurvey geokimia diterapkan pada berbagai tahapan eksplorasi mineral, yaitu:

Survey regional dengan tujuan mencari jalur mineralisasi

Survey lokal dengan tujuan mengidentifikasi daerah target untuk keperluan evaluasi

Survey kekayaan dengan tujuan menentukan batas daerah termineralisasi

Survey deposit dengan tujuan menentukan lokasi dari badan bijih individua

Page 15: EKSPLORASI GEOKIMIA

TIPE SURVEI GEOKIMIASURVEI SEDIMEN SUNGAI AKTIF (STREAM SEDIMENT)

Survey sedimen sungai aktif banyak digunakan untuk program penyelidikan pendahuluan, khususnya pada daerah yang medannya sulit. Di daerah tropis, pengambilan conto sedimen sungai dapat dilakukan bersamaan dengan pengamatan geologi dari float dan batuan dasar yang tersingkap.

Ada empat variasi dalam survey sedimen sungai aktif , yaitu:Prospeksi mineral berat tanpa analisis kimiaAnalisis konsentrasi mineral berat dari sedimen sungaiAnalisis fraksi halus dari sedimen sungaiAnalisis beberapa fraksi selain fraksi terhalus dari sedimen

sungai

Page 16: EKSPLORASI GEOKIMIA

Prospeksi mineral beratTeknik ini merupakan metode prospeksi paling tua. Sampai sekarang masih banyak digunakan untuk prospeksi endapan yang mengandung mineral resisten seperti: kromit, kasiterit, emas, platina, mineral tanah jarang, rutil, sirkon, turmalin, garnet, silimanit, kianit dsb.

Material conto yang optimum adalah kerakal dengan diameter rata-rata 5 cm. Untuk dapat melakukan pembandingan antar conto, perlu jumlah conto yang seragam dengan teknik konsentrasi yang standar. Metode yang paling sederhana adalah pendulangan atau dengan meja Wilfey. Spasi conto bervariasi antara satu per 50 – 100 km2 sampai l satu per 0,5 km2. Waktu yang diperlukan tergantung ukuran butir conto, keadaan medan dan metode konsentrasi. Identifikasi akhir dari mineral dilakukan secara petrografis , analisa kimia dan magnetic separator di laboratorium.

Page 17: EKSPLORASI GEOKIMIA

Analisis konsentrat mineral berat dari sedimen

Konsentrat mineral berat yang diperoleh dianalisis unsur jejaknya untuk mengetahui mineral asalnya. Contohnya pirit dipisahkan dari sedimen sungai dan dianalisis Cu-nya. Pirit yang berasal dari endapan Cu dapat mengandung 1100–1700 ppm Cu, pirit dari endapan Au mengandung 40–480 ppm Cu, dan pirit dari batubara menandung 100 -120 ppm Cu.

Page 18: EKSPLORASI GEOKIMIA

Analysis fraksi halus sedimen sungai aktif

Pengambilan contoh sedimen sungai aktif fraksi halus banyak digunakan di daerah yang drainagenya cukup besar dan mengalami erosi aktif. Kerapatan conto ditentukan oleh kerapatan drainage, namun secara kasar kerapatan conto dapat diambil satu per 2 –10 km2 untuk survey regional, kerapatan conto satu per 0,5 – 2 km2 digunakan untuk penyontoan pendahuluan yang lebih rinci.

Page 19: EKSPLORASI GEOKIMIA