APLIKASI GEOKIMIA DALAM PENCARIAN MINERAL
Pada dasarnya definisi ini menyatakan bahwa 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. Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran kelimpahan, distribusi, dan migrasi migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang berhubungan 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 geok geokim imia, ia, yaitu yaitu kons konsen entr tras asii abno abnorm rmal al dari dari unsu unsurr tert terten entu tu yang kont kontras ras terh terhad adap ap lingkungannya lingkungannya background geokimia !. Prinsip Dasar Prospeksi/Eksplorasi Geokimia
Prospeksi"eksplorasi geokimia pada dasarnya terdiri dari dua metode#
$etode yang menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada mineral yang relatif stabil stabil pada kondisi permukaan permukaan bumi seperti# seperti# emas, platina, kasiterit, kasiterit, kromit, kromit, mineral mineral tanah jarang!. %ocok digunakan di daerah yang kondisi iklimnya membatasi pelapukan kimiawi.
$etode $etode yang yang didasa didasarka rkann pada pada pengen pengenalan alan pola pola disper dispersi si kimiaw kimiawi.i. Pola Pola ini dapat 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 dapat terdisp terdispers ersii dalam larut larutan an ion ion %u&' dalam airtanah berasal dari endapan kalkopirit!
bisa tersembunyi dalam mineral lain contohnya (i dalam serpentin dan empung yang berdekatan dengan sutu endapan pentlandit!
bisa teradsorbsi contohnya %u teradsosbsi pada lempung atau material organik pada aliran sungai bisa dipasok oleh airtanah yang yang melewati endapan kalkopirit!
bisa bergabung dengan material material organik contohnya %u dalam tumbuhan! tumbuhan!
Daur Geologi
)emua endapan bijih adalah produk dari daur yang sama di dalam proses-proses geologi yang mengakibatkan terjadinya tanah, sedimen dan batuan. *ambar + merupakan ringkasan dari daur geologi dan contoh-contoh tipe bijih yang dihasilkan pada berbagai stadia daur.
*ambar +. Daur geologi, geokimia dan terbentuknya bijih 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 contohnya disolusi, difusi dan pengendapan dalam larutan!. Tipe dispersi ini mempengaruhi pemilihan metode pengambilan contoh, pemilihan lokasi contoh, pemilihan fraksi ukuran dsb. %ontohnya dalam survey drainage pertanyaan muncul apakah contoh diambil dari air atau sedimen jika sedimen yang dipilih, haris
diketahui diketahui apakah pengendapa pengendapann unsur unsur yang yang dicari sensitif terhadap variasi p contohny contohnyaa adsorpsi %u oleh lempung! atau kecepatan aliran sungai contohnya dispersi )n sebagai butiran detrital dari kasiterit!. ika adsorpsi dari ion-ion yang ikut diendapkan dicari dalam tanah atau sedimen, maka fraksi yang halus yang diutamakan jika unsur yang dicari hadir dalam mineral yang resisten, maka fraksi yang kasar kemungkinan mengandung unsur yang dicari. Lingkungan Geokimia
/ingkungan geokimia primer adalah lingkungan di bawah 0ona pelapukan yang dicirikan oleh tekanan dan temperatur yang besar, sirkulasi fluida yang terbatas, dan oksigen bebas yang rendah. )ebaliknya, lingkungan geokimia sekunder adalah lingkungan pelapukan, erosi, dan sedimentasi, yang dicirikan oleh temperatur rendah, tekanan rendah, sirkulasi fluida bebas, dan melimpahnya 1 &, &1 dan %1&. Pola geokimia primer menjadi dasar dari survey batuan sedangkan pola geokimia sekunder merupakan target bagi survey tanah dan sedimen. Mobilitas nsur
$obilitas unsur adalah kemudahan unsur bergerak dalam lingkungan geokimia tertentu. 2eberapa unsur dalam proses dispersi dapat terpindahkan jauh dari asalnya, ini disebut mudah bergerak atau mobilitasnya besar, contohnya# unsur gas mulia seperti radon. 3n dipakai sebagai petunjuk dalam prospeksi endapan 4ranium. $obili $obilias as unsur unsur akan akan berbed berbedaa dalam dalam lingku lingkunga ngann yang yang berbed berbeda, a, contoh contohny nya# a# 5 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. 2ila 5 masuk ke air akan menjadi sangat mobil kembali. 4nsur yang berbeda yang ditemukan dalam suatu endapan bisa memiliki mobilitas yang sangat sangat berbeda, sehingga sehingga mungkin mungkin tidak memberikan memberikan anomali anomali yang sama secara spasial. spasial. $isalnya# $isalnya# Pb dan 6n sangat sering sering terdapat terdapat bersama-sama bersama-sama berasosiasi! berasosiasi! di dalam endapa endapann bijih bijih di dalam dalam lingku lingkunga ngann siliko siliko-alu -alumin mina!, a!, sedang sedangkan kan dalam dalam lingku lingkunga ngann pelapukan 6n yang jauh lebih mobil daripada Pb akan mudah mengalami pelindian, sehingga Pb yang tertinggal akan memberikan anomali pada 0ona mineralisasinya. %ontoh lainnya#
Emas yang tahan terhadap larutan akan tertinggal dalam gossan. gossan.
*alena terurai perlahan dan menghasilkan serusit dan anglesit yang relatif tidak larut. oleh karena itu Pb cenderung tahan dalam gossan
$ineral sulfida %u, 6n dab 7g mudah terurai dan bermigrasi ke level yang lebih rendah membentuk bijih oksida yang kaya atau bijih supergen
nsur Penun!uk
8arena 8arena unsur unsur-un -unsur sur memperl memperliha ihatka tkann mobili mobilitas tas yang yang berbed berbedaa dikon dikontro troll oleh oleh perbedaan stabilitas dan oleh lingkungan tempat mereka bermigrasi! sering dilakukan penggunaan unsur penunjuk dalam prospeksi suatu unsur. 4nsur penunjuk adalah suatu unsur yang jumlahnya atau pola penyebarannya dapat dipakai sebagai petunjuk adanya mineralisasi. 7lasan penggunaan unsur penunjuk antara lain#
4nsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis
4nsur yang diinginkan deteksinya mahal
4nsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil akibat perbedaan mobilitas!
%ontohny %ontohnyaa # Emas kelimpahan kelimpahannya nya kecil dalam bijih, oleh karena karena itu pola dispersinya dispersinya hany hanyaa meng mengad adun ungg kada kadarr emas emas yang yang sang sangat at renda rendah, h, kura kurang ng dari dari bata batass minim minimal al yang yang dapa dapatt dian dianali alisi sis. s. Di lain lain piha pihak, k, %u, %u, 7s, 7s, atau atau )b dapa dapatt berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan kelimpahan yang relatif besar. Anomali Geokimia
2ijih mewakili akumulasi dari satu unsur atau lebih diatas kelimpahan yang kita angg anggap ap norm normal al.. 8eli 8elimp mpah ahan an dari dari unsu unsurr khus khusus us di dala dalam m batu batuan an barren disebut background .
Penting untuk disadari bahwa tak ada unsur yang memiliki background yang yang
seragam, beberapa unsur memiliki variasi yang besar bahkan dalam jenis batuan yang sama. %ontohnya background nikel# nikel#
dalam granitoid kira-kira 9 ppm dan relatif seragam
dalam shale berkisar antara &: - +:: ppm
dalam batuan beku mafik (i rata-rata sekitar +;: ppm ppm dan relatif tidak seragam
dalam batuan batuan beku beku ultramafik ultramafik (i rata-rata rata-rata sekitar sekitar +&:: ppm ppm dengan dengan variasi variasi yang besar.
Tujuan Tu juan mencari mencari nilai nilai background adalah untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu nilai nilai di atas background yang yang sangat diharapkan berhubungan dengan endapan bijih. 8arena sejumlah sejumlah besar besar conto bisa bisa saja memiliki memiliki nilai di atas background , maka ada nilai ambang"nilai ambang"nilai batas yang yang digunakan digunakan untuk menentukan menentukan anomali, anomali, yang dikenal dikenal dengan sebu sebuta tann thresh threshold old,, yaitu nilai rata-rata plus dua standar deviasi dalam suatu populasi normal. )emua nilai di atas nilai threshold didefinisikan sebagai anomali. Teknik-teknik interpretasi baru melibatkan grafik frekuensi kumulatif, analisis ratarata rata yang yang berg berger erak ak,, anali analisi siss regres regresii jama jamakk bany banyak ak meng menggan ganti tika kann
kons konsep ep klas klasik ik
background dan dan threshold.
Peren"anaan Peren"anaan Eksplorasi Geokimia
8arena eksplorasi mineral makin lama makin sulit, mahal, dan kompetitif, maka eksplorasi perlu dilakukan seefisien mungkin, dengan biaya yang betul-betul efektif. Tiap eksplo eksploras rasii geokim geokimia ia terdiri terdiri dari dari tiga tiga kompon komponen, en, yaitu yaitu sampli sampling ng penga pengambi mbilan lan conto! conto!,, anal analis isis is,, dan dan inte interp rpre reta tasi si.. 8eti 8etiga gany nyaa meru merupa paka kann fung fungsi si beba bebass yang ang sali saling ng terk terkai ait.t. 8egagalan pada tahap yang satu akan mempengaruhi tahap berikutnya. a# Pemili Pemili$an $an Meto% Meto%ee
Pemili Pemilihan han teknik teknik tergant tergantung ung
pada pada minera mineralog logii dan geokimi geokimiaa daerah daerah target. target.
8omposisi badan bijih akan menentukan unsur yang dapat digunakan. %ontohnya %u sangat ideal untuk endapan tembaga, tapi 7s sangat berguna dalam pencarian mineralisasi emas, dll. /ebih jauh lagi mineralogi daerah target dikombinasikan dengan lingkungan sekund sekunder er pola pola disper dispersin sinya ya!. !. %ontoh %ontohny nyaa disper dispersi si %u bisa bisa hidrom hidromorf orfik ik dan mekani mekanis, s, sedangkan timah putih sangat khas, hampir selalu mekanis mekanis sebagai butiran kasiterit, atau terdapat dalam biotit atau mineral asesori lainnya. al kedua yang perlu dipertimbangkan adalah relatif dari target badan bijih! yang dapat dijumpai dijumpai sebagai sebagai # +! bijih yang tersingkap, tersingkap, &! tersingkap tersingkap sebagian, sebagian,
Penyontoan di permukaan akan efektif untuk tipe +! dan &!, tapi perlu antisipasi *ambar &. Posisi relatif badan bijih terhadap untuk respon geokimia yang berbeda. 8asus
)urvey regional dengan tujuan mencari jalur mineralisasi
•
)urvey lokal dengan tujuan mengidentifikasi daerah target untuk keperluan evaluasi
•
)urvey kekayaan dengan tujuan menentukan batas daerah termineralisasi
•
)urvey deposit dengan tujuan menentukan lokasi dari badan bijih individual Perlu adanya integrasi antara survey geokimia dengan strategi eksplorasi
keseluruhan. b# Optimasi &eknik Sur'e(
4ntuk optimasi survey geokimia perlu dilakukan identifikasi target yang maksimum. )uatu target perlu jelas terlihat dalam data geokimia, mungkin dicirikan oleh adanya penambahan atau pengurangan kelimpahan unsur tertentu atau asosiasinya. Target harus mudah dibedakan dari data survey lainnya. Dengan kata lain perlu adanya kontras geokimia yang maksimum anomali!. Pengambilan conto, penyiapan conto, dan pemilihan metode analitis dapat mempengaruhi kontras. Pengamatan kontras anomali yang optimum dimulai di lapangan melalui pengenalan sekitar lingkungan lokal yang akan mempengaruhi proses dispersi, tempattempat yang mungkin mengalami pelindian atau peningkatan akibat perembesan, kehadiran pengendapan sekunder, perkembangan tanah yang tidak normal, dan distribusi tanah penutup yang tertranspor. %atatan lapangan merupakan bagian survey yang penting yang dapat digunakan bersama-sama dengan analisis data untuk interpretasi. Pengambilan conto merupakan hal paling penting dalam eksplorasi geokimia. Preparasi conto yang baik dapat juga menunjang kontras yang baik. Thomson +>?9! mendemonstrasikan bahwa analisis 6n pada fraksi -:'<@ mesh dari material tanah yang diambil pada kedalaman &: cm dari tanah semi residu di gurun )audi 7rabia menghasilkan kontras maksimum di atas badan mineralisasi 6n. )ebaliknya pada fraksi -+@: mesh tanah
yang sama mengalami dilusi oleh material barren aeolian sehingga kontras dan dispersinya jauh berkurang. Pengkayaan sekunder dari logam yang terdispersi hidromorfik cenderung terjadi pada fraksi halus dari tanah lempung dan silt! atau tanah los yang myelimuti partikel kasar. Pemisahan fraksi halus dan kasar dapat meningkatkan anomali. arak pengangkutan logam oleh airtanah dari pelapukan sulfida sangat bervariasi dan dapat menghasilkan pola geokimia yang sulit untuk diinterpretasikan. 8onsentrasi logam yang tinggi karena pengendapan sekunder mengikuti pola hidromorfik, scavenging dll. )ering dicirikan oleh bentuk mineral yang lemah dan tidak stabil yang unsur-unsurnya dapat direcovery dengan teknik analisis yang lemah. "# Parameter Sur'e(
Tantangan dalam survey geokimia adalah mendesign program yang efektif, pada prakteknya adalah membuat keputusan tentang pemilihan point-point berikut ini, $aterial )ample Pola penyontoan Preparasi conto Prosedur 7nalitis 8riteria interpretasi hasil 4ntuk membuat keputusan diperlukan pengetahuan atau asumsi tentang keadaan daerah survey. 7rtinya diperlukan rujukan infomasi yang relevan tentang# Dispersi dan karakter mobilitas dari unsur dalam mineral dan batuan induk Pengaruh lingkungan lokal pada proses dispersi 4kuran target, baik ukuran mineralisasi maupun ukuran yang diharapkan dari lingkaran dispersi sekelilingnya 8etersediaan material conto 8emampuan analitis 8ondisi logistic /ingkungan lokal dapat mempengaruhi proses dispersi. 5aktor yang paling penting yang berhubungan dengan iklim dan topografi adalah material"tanah di daerah survey, apakah tertranspor atau residu. ika tertranspor, asalnya dari apa, kolovium, aluviumA $aterial eksotis seperti sedimen berlapis, aluvial, pasir fluvial, abu vulkanik, menutupi
batuan dasar, tetapi tidak mengekspresikan geokimia dari batuan yang berada di bawahnya. 4kuran target akan mempengaruhi pemilihan interval pengambilan conto. 7rah orientasi tertentu dari target juga harus dipertimbangkan dalam lintasan
dan grid
pengambilan conto. Bdealnya, grid pengambilan conto dibuat dengan garis dasar sejajar terhadap sumbu panjang target. *aris lintangnya tegaklurus terhadap garis dasar tadi untuk mendapatkan kemungkinan irisan maksimum. )urvey geokimia yang ideal didasarkan pada penyontoan yang sistematis dan beraturan untuk memperoleh database yang homogen, agar dapat dilakukan evaluasi komparatif dari gejala geokimia. 1leh karena itu penting sekali untuk memilih medium penyontoan yang seragam di seluruh daerah survey. Teknik preparasi dan teknik analitis harus dipilih yang dapat menghasilkan data yang dapat dipercaya dan menunjang kontras yang optimum. Terakhir, perlu dilakukan evaluasi terhadap hambatan-hambatan logisistik. 7kses, kondisi medan, keterdapatan tenaga, budget dan waktu perlu dipertimbangkan dengan hatihati. %# Stu%i Orientasi
)tudi orientasi digambarkan sebagai suatu seri percobaan pendahuluan untuk menentukan karakter dispersi geokimi yang berhubungan dengan mineralisasi pada daerah tertentu. Bnformasi tadi digunakan untuk# $endefinisikan bakcground dan respon geokimia yang abnormal $endefinisikan prosedur survey yang optimum $engidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi dispersi dan kriteria interpretasi hasil survey $engenali gejala-gejala yang harus dicatat dan dilaporkan oleh pengambil conto )urvey orientasi klasik terdiri dari penyontoan dan analisis di lapangan sekitar badan yang representatif tetapi mineralisasinya tidak dikenal. Bdealnya, pekerjaan ini dimulai dari mineralisasi yang telah dikenal yang secara geologi dan geomorfologi representatif untuk lokasi penelitian. 8emudian dilanjutkan menjauhi mineralisasi untuk mendapatkan harga background yang sesuai. 1rientasi sample tanah harus diambil minimal dari dua lintasan melalui mineralisasi dan dilanjutkan ke dalam background . )pasi pengambilan conto tergantung
pada luas mineralisasi. $inimal empat atau lima contoh di atas mineralisasi dan juga dari background .
Penting agar karakter tanah yang berbeda dievaluasi. asilnya, lintasan ini
harus mencakup kondisi fisiografi normal dan tipe major tanah, seperti daerah yang penirisan baik lereng curam, daerah rembesan, dan rawa. 2erbagai fraksi dari material conto perlu dianalisis . 5raksi yang disarankan adalah# Tabel +.
5raksi-fraksi untuk analisis kimia $esh 7)T$! - <@ ' 9: -9: -9:'+=: --+=:'&<: -&<:
$ikron -@::-+?? -+?? -+??'+:@ -+:@';< -;<
2radshaw +>?@! juga menyarankan preparasi fraksi mineral berat jika diduga ada dispersi fragmen yang resisten, apalagi kalau terdapat emas, timah putih dan tungsten. )emua contoh harus dianalisis dengan teknik ekstraksi total. )ebagai tambahan disarankan conto tanah dianalisis dengan teknik hot acisd extractable dan cold acid extractable dan
dengan teknik khusus yang mungkin diinginkan misalnya khusus sulfida,
khusus timah putih, khusus material organik!. e# Stu%i Literatur
Tidak praktis untuk mengunjungi lapangan dan melakukan survey orientasi sebelum program eksplorasi dibuat. Bnformsi yang berguna dapat diperoleh dari penyelidikan terdahulu yang telah dilakukan orang. 2isa berupa paper atau dokumen intern perusahaan. )eringkali dapat dilakukan orientasi terbalik dengan mengevaluasi survey terdahulu secara kristis. )urvey literatur sebaiknya disertakan dalam diskusi dengan orang yang mengetahui kondisi daerah survey dan ahli geokimia yang profesional. )# Orientasi &eoritis
Pendekatan yang sangat spekulatif ini berdasarkan pada aplikasi model teoritis, prinsip-prinsip dasar geokimia, asumsi-asumsi geologi, geomorfologi dan iklim dari daerah yang diselidiki. g# Organisasi Sur'e( %an Operasi
%hecklist dari hal-hal yang perlu dipertimbangkan khususnya dalam survey tanah dapat dilihat pada Tabel &. ika telah dilakukan orientasi praktis untuk mendefinisikan parameter survey, maka ahli geokimia harus ada disana untuk# $emperlihatkan kepada pengambil conto apa yang ingin diambil untuk melatih mereka tentang prosedur survey $enguji dan menkonfirmasikan karakter dan distribusi dari penutup overburden! yang tertranspor. Cerifikasi kondisi tanah pada lokasi kunci 8enalilah fisiografi daerah survey untuk keperluan interpretasi Tabel &. %hecklist untuk organisasi geokimia tanah *AL
team lapangan training peta dasar skema penomoran catatan lapangan 8ontrol kualitas 8omunikasi dengan lab Daftar pengiriman Bnstruksi Pengembalian data pengolahan data Bnterpretasi peta Bntegrasi buku lapangan penyimpanan data arsip conto integrasi dengan eksplo-rasi lain prosedur pembuatan la-poran
CEK
jumlah, komposisi, pengalaman, pemimpin kapan, dimanan, oleh siapa skala yang sesuai, tpografi sederhana, tidak meragukan, hindari alfanumerik isi dengan benar ambil conto duplikat, dengan standar, masukan ke laboratorium sederhana dan langsung perlu disertakan tiap pengiriman conto ke lab berikan instruksi sederhana dan tidak meragukan cek duplikat, standar dll. ika meragukan lakukan analisis ulang manual atau komputer, ambil prosedur paling sesuai disiapkan untuk merangkum gejala geokimia untuk membantu interpretasi diperlukan untuk perbaikan dan interpretasi ulang di lab, kantor lakukan komunikasi yang baik dengan manajemen atau orang dari proyek lain orang yang membuat laporan harus mengetahui program lapangan
&ipe Sur'e( Geokimia +# Sur'e( Se%imen Sungai Akti) , Stream Sediment +#+ Prospeksi mineral berat
Teknik ini merupakan metode prospeksi paling tua. )ampai 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. $aterial conto yang optimum adalah kerakal dengan diameter rata-rata @ cm. 4ntuk dapat melakukan pembandingan antar conto, perlu jumlah conto yang seragam
dengan teknik konsentrasi yang standar. $etode yang paling sederhana adalah pendulangan atau dengan meja ilfey. )pasi conto bervariasi antara satu per @: +:: km & sampai l satu per :,@ km &. aktu yang diperlukan tergantung ukuran butir conto, keadaan medan dan metode konsentrasi. Bdentifikasi akhir dari mineral dilakukan secara petrografis di laboratorium. +#. Analisis konsentrat mineral berat %ari se%imen
8onsentrat mineral berat yang diperoleh dianalisis unsur jejaknya untuk mengetahui mineral asalnya. %ontohnya pirit dipisahkan dari sedimen sungai dan dianalisis %u-nya. Pirit yang berasal dari endapan %u dapat mengandung ++::+?:: ppm %u, pirit dari endapan 7u mengandung =:=9: ppm %u, dan pirit dari batubara menandung +:: -+&: ppm %u. +## Anal(sis )raksi $alus se%imen sungai akti)
Pengambilan contoh sedimen sungai aktif fraksi halus banyak digunakan di daerah yang drainagenya cukup besar dan mengalami erosi aktif. 8erapatan conto ditentukan oleh kerapatan drainage, namun secara kasar kerapatan conto dapat diambil satu per & +: km & untuk survey regional, kerapatan conto satu per :,@ & km & digunakan untuk penyontoan pendahuluan yang lebih rinci. Pengambilan contoh sedimen sungai aktif fraksi halus banyak digunakan di daerah yang drainagenya cukup besar dan mengalami erosi aktif. 8erapatan conto ditentukan oleh kerapatan drainage, namun secara kasar kerapatan conto dapat diambil satu per & +: km & untuk survey regional, kerapatan conto satu per :,@ & km & digunakan untuk penyontoan pendahuluan yang lebih rinci. Deskripsi lapangan perlu dilakukan pada tiap lokasi conto Bnformasi harus mencakup# material organik, sifat sungai dan endapannya, kehadiran singkapan, apakah dijumpai endapan besi oksida atau mangan oksida sekunder. Pengukuran p air sungai akan sangat berguna. /angkah pertama penyajian hasil survey drainage adalah mengeplot semua sungai yang ada di daerah penyelidikan dan mengeplot nomor conto dan nilainya. )etelah dilakukan pengolahan data secara statistik dapat dilakukan pemilihan background dan threshold. /okasi conto dapat ditandai dengan titik hitam, yang ukurannya menunjukkan
kandungan logamnya atau dengan menebalkan sungai yang kandungannya logamnya lebih tinggi.
.# Sur'e( &ana$
arna tanah dan perbedaan komposisi dapat merupakan indikator yang penting untuk berbagai kandungan logam. %ontohnya, tanah organik dan inorganik reaksinya akan berbeda terhadap logam kandungan logamnya berbeda!. Dari kedua tipe ini dapat diharapkan perbedaan level background yang jelas. $engabaikan perbedaan ini akan mengakibatkan kesalahan dalam pengambilan keputusan eksplorasi, yaitu anomali yang signifikan tidak terlihat dan anomali yang salah. 7nomali yang salah umumnya berkaitan erat dengan komponen yang menunjukkan konsentrasi unsur yang ekstrim, seperti pada material organik dan mineral lempung, juga unsur jejak dalam airtanah. 8egagalan mendefinisikan kondisi anomali yang menunjukkan adanya mineralisasi! dapat terjadi jika conto tidak berhasil menembus 0ona pelindian. Bni sering terjadi pada pengambilan conto yang tergesa-gesa, sehingga bukti mineralisasi tidak terlihat. 4nsur jejak yang dikandung conto tanah umumnya mewakili daerah terbatas. 1leh karena itu diperlukan sejumlah conto yang diambil secara sistematis untuk mengevaluasi sifat-sifat mineralisasi. Perencanaan penyontoan biasanya mengikuti grid bujur sangkar atau empat persegi panjang. %onto tambahan diambil dari lingkungan yang berasosiasi dengan akumulasi unsur jejak, seperti 0ona depresi atau rembesan untuk menguji dispersi hidromorfik dari badan mineral yang tertimbun. )urvey tanah terdiri dari analisis conto tanah yang biasanya diambil dari hori0on tanah khusus, kemudian diayak untuk mendapatkan ukuran fraksi tertentu. %onto umumnya diambil pada pola kisi grid! yang beraturan. Di daerah yang terisolir dengan medan yang sulit, akan sulit pula untuk membuat grid pengambilan conto yang baik. $etode alternatif yang dapat digunakan adalah penyontoan ridge dan spur . $etode ini sangat baik dikombinasikan dengan survey sedimen sungai untuk medan yang sulit. $etode pengambilan conto yang paling ideal adalah dengan grid yang teratur. Prosedur yang normal adalah menentukan garis dasar kemudian buat lintasan yang tegak lurus terhadap garis dasar. Penentuan garis dapat dilakukan dengan theodolit atau kompas.
Pemilihan grid yang digunakan tergantung pada tipe target yang dicari. ika diketahui bahwa mineralisasi di daerah itu memiliki dimensi panjang searah dengan jurus, seperti mineralisasi vein atau unit stratigrafi, maka garis dasar harus diletakan paralel terhadap jurus. %onto diambil sepanjang garis lintang yang tegak lurus pada garis dasar. Dalam kasus ini interval antar garis bisa lebih besar dari interval conto sepanjang garis dasar. ika jurusnya tidak dikenal dan targetnya diduga eFuidimensional, maka pengambilan conto dilakukan dengan grid yang berbentuk bujur sangkar. 4ntuk praktisnya sering digunakan grid segi empat panjang, karena penambahan frekuensi smpling sepanjang garis dasar tidak membutuhkan banyak waktu. 4kuran grid yang digunakan umumnya @:: m G +:: m atau &:: m G &:: m untuk survey pendahuluan dan +:: m G @: m atau @: m G @: m untuk survey detil. 8adang-kadang digunakan juga grid jajaran genjang . Pengambilan contoh #
%onto tanah umumnya diambil pada hori0on 2, pada kedalaman <: - @: cm. 4ntuk unsur tertentu seperti 7g dan g hori0on 7 dapat memberikan hasil yang lebih baik. Pada daerah yang keras dan kering conto diambil dengan menggali lubang kecil dengan menggunakan sekop dan cangkul. ika tanah lunak dan lembab dapat digunakan sekop kecil atau hand auger . %onto ditempatkan pada kantong conto standar, diberi nomor dan keterangan singkat yang mencakup tipe tanah, warna, kandungan organik. *ejala khusus sepanjang lintasan perlu dicatat, contohnya singkapan, jalan setapak, sungai.
)istem penomoran tergantung pada pola pengambilan contoh. 4ntuk pola grid lebih baik menggunakan sistem koordinat dengan mengambil titik : pada garis lintasan dasar, dan memberi nomor rujukan pada tiap garis lintang. (amun penomoran alfanumerik kurang praktis untuk analisis laboratorium. %ara penomoran lainmenggunakan kode enam sampai delapan digit yang merupakan kode proyek, daerah dan nomor conto, misalnya nomor &:=:<&@ bisa berarti proyekk &, kode daerah :=, conto :<&@. Tipe ini lebih baik untuk pengolahan data dengan komputer.
Di daerah kering dan banyak matahari, conto dapat dikeringkan di tempat terbuka di camp, tapi di daerah basah dibutuhkan alat pengering. ika conto sudah kering, dapat digerus dan diayak. Di daerah tropis yang didominasi tanah latosol penggerusan dapat dilakukan dengan mortar agar agregat oksida besinya hancur. 7yakan dari stainless steel atau dari nilon dapat digunakan )ebelum mengayak tiap-tiap sampel,
ayakan harus bersih. 7yakan dapat dibersihkan dengan kuas ukuran <,@ cm atau @ cm. asil pengayakan dimasukkan ke dalam amplop kertas, kemudian ke dalam kantong plastik agar tidak bocor atau terkontaminasi pada waktu pengangkutan. 5raksi ukuran yang umum untuk conto geokimia adalah -9: mesh :,& mm!, tapi ukuran yang lebih halus atau lebih kasar dapat digunakan untuk kasus-kasus tertentu.
Pada daerah baru yang belum diselidiki dianjurkan untuk melakukan survey orientasi untuk menentukan fraksi ukuran yang optimum untuk analisis, kedalaman penyontoan yang terbaik , jika mungkin respons geokimia dari mineralisasi . asi survey tanah biasanya disajikan dalam bentuk peta kontur yang mengacu pada
isopleth garis yang konsentrasinya sama!. )elang antar kontur dapat digambarkan dengan warna atau arsir. Tiap titik conto dan harganya harus diperlihatkan, tapi nomornya tidak perlu diterakan agar tidak membingungkan. Pola pengambilan conto yang tidak beraturan dapat disajikan dalam peta dot, atau dengan memberikan warna yang berbeda pada setiap titik conto. )urvey lanjut follow-up! dilakukan dengan spasi grid yang lebih rapat. %ontohnya suatu anomali yang terdapat pada grid penyelidikan pendahuluan @::G&:: m dapat dipenyontoan lagi dengan grid &@:G+:: m atau lebih rapat lagi, tapi grid yang lebih rapat dari &@G&@ m umumnya kurang menguntungkan, kecuali jika target yang diharapkan berupa vein yang sangat kecil atau pegmatit. ika hasil survey lanjut menjanjikan, maka pada daerah anomali dapat dilnjutkan dengn survey geofisika sebelum diputuskan dilakukan pemboran.
# Sur'e( 0atuan
Dalam rangka mendapatkan informasi kelimpahan background dari unsur yang dianalisis dalam survey tanah atau sedimen sungai aktif perlu dilakukan sedikitnya pengambilan contoh batuan secara terbatas. )urvey batuan dapat dilakukan sendiri untuk mendeteksi kemungkinan dispersi primer yang berasosiasi dengan bijih. )urvey batuan dapat digunakan untuk prospeksi mineralisasi pada kondisi berikut#
Prospeksi bijih yang meghasilkan pola dispersi batuan dasar yang luas contohnya seperti )i, 8, 5, %l dapat dijumpai pada lingkaran alterasi yang ekstensif mengitari bijih hidrotermal!.
Prospeksi untuk endapan yang luas berkadar rendah contohnya endapan %u yang tersebar atau endapan )n yang tersebar! yang pengenalannya tidak mungkin dilakukan dari contoh setangan karena kadarnya rendah atau mineral yang dicari tidak terlihat. Pengambilan conto batuan bisa dilakukan dengan chip sampling secara acak pada
singkapan atau dengan pemboran dengan pola grid bor auger untuk kedalaman yang kecil, atau dengan rotary percussion untuk daerah yang overburdennya tebal!. %onto batuan, yang diperoleh digerus dan diayak. 5raksi 9: mesh dianalisis. 1# Sur'e( Air
7nalisis air dari sungai, mata air, danau, rawa sumur, dan sumur bor, dapat dilakukan dalam prospeksi, tetapi kesulitan analisis sehubungan dengan rendahnya konsentrasi, ditambah lagi fluktuasi yang cepat akibat variasi musim menghambat meluasnya penggunaan metode ini. 7irtanah bisa kontak dengan batuan dan melarutkan unsur-unsur dan terjadi kesetimbangan kimia yang erat kaitannya dengan kimia yang dikandung oleh akifer. 7irtanah mengandung padatan terlarut yang bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. %ontohnya air dari ladang minyak dengan endapan halit dapat mengandung padatan terlarut yang lebih banyak dari air laut atau airtanah biasa. (amun airtanah digunakan juga dalam eksplorasi mineral, umumnya dari sumber yang dangkal. 7ir sungai dan danau umumnya berasal dari air permukaan, tapi air tanah dapat memberi kontribusi melalui mata air dan sungai bawah tanah. 7ir danau dan sungai memperlihatkan kandungan padatan terlarut yang lebih bervariasi, karena adanya variasi penambahan air permukaan yang besar dan tiba-tiba, yang akan merubah p, Eh, dan lingkungan kimia dalam jarak yang sangat pendek. %onto diambil di lapangan dengan botol plastik yang bersih &@: @:: ml! yang telah dicuci dua sampai tiga kali. 7gar bebas kontaminasi botol harus dibersihkan dengan asam yang bebas logam sebelum dibawa ke lapangan. 4ntuk praktisnya, conto diasamkan dengan dua atau tiga tetes asam nitrit bebas logam untuk mencegah pengendapan logam yang ada. ika diperlukan pengukuran p dan Eh atau penentuan substansi yang mungkin
dipengaruhi oleh asam, maka perlu diambil conto duplikat atau melakukan pengukuran ditempat. ika conto mengandung padatan suspensi, maka perlu dilakukna filtrasi, tapi biasanya dilakukan di laboratorium sebelum analisis.
2 # Sur'e( 0iogeokimia
5ilosofinya adalah, bahwa akar tanaman menunjam jauh ke dalam tanah dan mengambil makanan dari batuan dasar yang lapuk. %ontohnya tanaman teh telah memperlihatkan batas-batas anomali (i di 7ustralia 2arat. 8euntungan metode ini dibandingkan dengan metode lainnya, yaitu dapat dilakukan untuk# Prospeksi di daerah yang tanah penutupnya tertranspor Prospeksi di daerah berawa Prospeksi di daerah yang vegetasinya sangat rapat Tanaman
mengambil
makanan
dari
tanah
melalui
akarnya.
Dengan
membandingkan konsentrasi unsur dalam jaringan tanaman dengan konsentrasi unsur dalam tanah, unsur-unsur dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok. 8elompok pertama terdiri dari unsur biogenikmencakup , %, (, P, dan ), merupakan unsur pembangun jaringan tanaman, konsentrasinya di atas konsentrasi unsur-unsur tsb dalam tanah. 8elompok kedua berupa unsur yang jejak yang diperlukan utuk pertumbuhan yang sehat, terdiri dari 2, $g, 8, %a, $n, 5e, %u dan 6n yang konsentrasinya dalam tanaman hampir sama dengan dalam tanah. 8elompok ke tiga adalah unsur yang tidak diperlukan atau unsur toksik, antara lain Pb, )r, *, 2e, 4, (B, %r, 7g, )n. Dan )e. 4nsur toksik mungkin diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan unsur yang diperlukan bisa menjadi toksik jika hadir dalam konsentrasi yang tinggi. Pada tanah dengan konsentrasi Pb, %u, g dan (i tinggi, pertumbuhan vegetasi terhambat atau terbatas pada jenis tertentu. 7da
tanaman yang toleran terhadap
konsentrasi toksik yang tinggi, adapula yang seolah-olah membutuhkan unsur toksik untuk dapat mulai tumbuh. Tanaman yang demikian disebut tanaman indikator. Hang paling dikenal adalah bunga tembaga di 6ambia dan tanaman )elenium di 7merika. 8ehadiran bunga tembaga menjadi indikasi konsentrasi %u ratusan sampai ribuan ppm. Tanaman selenium menjadi indikator yang baik untuk mineralisasi uranium karena )e sering
menyertai 4. Daun yang menguning chlorosis! dapat disebabkan oleh konsentrasi unsur %u, 6n, $n dan (i. Penelitian biogeokimia dalam prospeksi dilakukan sejah tahun +><:. $aterial tanaman yang dikumpulkan dijadikan abu, untuk menghilangkan unsur biogenik penyusun jaringan, unsur yang dicari akan dijumpai dalam residu abu!. 7bu umumnya mencapai +-
)uatu teknik yang masih sedang dikembangkan adalah pengambilan conto gas untuk mencari anomali unsur volatil di sekitar bijih. )aat ini perhatian difokuskan pada pendeteksian gas g di sekitar berbagai endapan bijih. )ejumlah volume udara dilewatkan melalui suatui filter yang dapat menangkap uap g untuk dianalisis kemudian. Pengambilan conto dapat dilakukan dekat permukaan misalnya melalui satu unit perangkat yang dipasang pada kendaraan beroda empat!, dalam tanah, atau dengan pesawat yang terbang rendah. 8eterbatasan metode ini adalah# 8onsentrasi gas yang diukur umumnya rendah )ulit menentukan lokasi anomali yang akurat Peka terhadap kondisi cuaca $emelukan endapan bijih yang mengandung g yang cukup
Tipe penyelidikan lain adalah inderaja digunakan untuk mendeteksi hidrokarbon dalam prospeksi minyak dan untuk mendeteksi gas-gas radiogenik seperti 3n, e, dan Je dalam prospeksi 4 dan Th. *as radiogenik ini luruh dalam paruh waktu yang pendek 3n&&: @= jam, 3n &&& = hari! yang membatasi ukuran pola dispersi yang dapat dikenal. alau begitu 3n&&& banyak digunakan dalam prospeksi uranium, dan kadang-kadang berhasil. *as seperti &), )1&, B&, %1&, (& dan 1& memiliki potensi dalam prospeksi, tetapi pada saat ini banyak yang belum dieksploitasi. Meto%e Analitis
Dalam eksplorasi geokimia tidak perlu mengutamakan akurasi yang tinggi, yang penting cepat, tidak mahal dan sederhana. $etode yang banyak digunakan dalam prospeksi geokimia adalah kromatografi, kolorimetri, spektroskopi emisi, J35, dan 77). $etode lain yang juga digunakan dalam kasusu khusus adalah aktivasi neutron, radiometri dan potensiometri. 77) atomic absorpsion spectrometry! merupakan teknik yang paling banyak dipakai dalam analisis unsur tunggal standar. 7lat-alat yang lebih canggih dapat menganalisis multi unsur, seperti# Plasma emissin spectrometry menganalisis +& unsur utama %u, Pb, 6n, 7g, , )b, 2a, (i, $n, 5e, %r, )n! dan +: unsur berguna baik sebagai unsur pennyertamaupun untuk pemetaan geologi# C, P, 7s, $o, 2, 2e, %d, %o, (i, H. Optical emission spectrometry yang
langsung dibaca # Fuantometer, yang mengukur
secara simultan ? unsur dan &; unsur jejak. Interpretasi Data Geokimia
Bnterpretasi data geokimia melibatkan kesimpulan statistik dan geologi. Perlu disadari bahwa kesuksesan interpretasi data tergantung pada keberhasilan porgram pengambilan conto. ika mungkin program pengambilan conto dibuat fleksibel sehingga interpretasi dapat dilakukan secara progresif, mulai dari interpretasi subyektif, diteruskan dengan prosedur yang lebih kompleks sampai kemungkinan anomali ditemukan atau sampai dapat dikenali tanpa ragu jika tidak terdapat anomaly. +# Pengola$an Data Geokimia Strategis
*eokimia strategis dan analisis multi unsur dengan data yang banyak << unsur" conto! membutuhkan pengolahan data dengan komputer. 7nalisis ini sering dilakukan di pusat-pusat pengolahan data. Prospektor hanya perlu menyediakan peta lokasi dan data lapangan buku catatan penyontoan!. Pengolahan data dimulai dengan mengambil informasi geokimia dari conto yang dikumpulkan. al ini dapat diperoleh dengan cara mengelompokkan conto dengan indeks yang sama, sebagai berikut# asil analisis dari laboratorium 8oordinat conto 1bservasi lapangan Pengolahan data melibatkan manipulasi sejumlah besar variabel nilai conto!. Bni dapat menentukan variabilitas dalam dan antara populasi conto. 7da tiga metode statistik yang digunakan# pertama melibatkan pengolahan variabel yang diambil satu persatu analisis univariate!, kedua teknik analisis bivariate, dan ketiga analisis multivariate. Analisi
uni'ariate
atau analisis elementer memungkinkan perangkuman
karakteristik dari distribusi unsur baik melalui penghitungan maupun secara grafis. *rafik yang disajikan untuk distribusi unsur tertentu dapat digunakan untuk menentukan hukum statistik mana yang sesuai dengan distribusi unsur atau menentukan populasi yang berbeda jika ada! dalam conto global. Analisis statistik bi'ariate terdiri
dari analisis dua karakter dari variasi simultan ,
baik dengan grafik ataupun perhitungan koefisien korelasi linier. Analisis multi'ariate terdiri
dari# regresi multiple dan analisis faktorial. 3egresi
multiple memungkinkan variasi-variasi dari suatu variabel dihubungkan dengan variasivariasi dari satu atau beberapa variabel lain. *unanya untuk membantu menonjolkan atau mengeliminasi material logam dari endapan primer. %ontohnya %u yang tinggi yang berasosiasi dengan batuan basa dapat ditekan atau dihapus dengan studi distribusi (i, %o dan C. Di lain pihak anomali yang signifikan akan kelihatan lebih kontras. 7nalisis faktorial bertujuan mendapatkan informasi dari data numerik yang besar. )intesis ini membutuhkan perhitungan matematis yang kompleks. %ontohnya jika satu seri plutonik dipelajari, dimulai dengan data kimia 5e, $g dan Ti dikelompokkan pada faktor yang sama., ini dapat mengekspresikan variasi dalam level mineral feromagnesia dalam conto yang berbeda. Dalam prospeksi geokimia, fakta-fakta ini dapat dapat menggambarkan
kehadiran berbagai mineralisasi, kontras antara unit geologi utama, fenomena pedologi, dan sebagainya. Penyajian hasil disajikan dalam bentuk # peta data mentah peta nilai anomali dengan menggunakan pola yang berbeda peta dari background geokimia lokal .# Geokimia &aktis
ika data tidak terlalu banyak, tidak perlu pengolahan data dengan komputer. 8onsekuensinya prospektor harus memproses dan menyajikan sendiri datanya. 7nalisis statistik elementer
dapat membantu memisahkan background dari
anomali. al ini dapat dilakukan secara manual melalui perhitungan nilai rata-rata, deviasi standar dapat pula disajikan dalam bentuk grafis dengan melakukan langka-langkah sebagai berikut#
Pemilihan data populasi yang tepat, sebesar mungkin dan sehomogen mungkin
Pengumpulan harga-harga menjadi jumlah kelas yang cukup
$enghitung frekuensi tiap kelas kemudian plot terhadap unit kelas untuk mendapatkan histogram
$enghaluskan histogram untuk mendapatkan kurva frekuensi
Pengeplotan frekuensi kumulatif sebagai ordinat untuk mendapatkan kurva frekuensi kumulatif yang merupakan bagian integral dari kurva frekuensi.
Dengan mengubah ordinat di atas menjadi skala probabiliti, maka kurva frekuensi akan menjadi garis lurus
APLIKASI GEOKIMIA DALAM PANAS 0MI
Pada penelitian panas bumi dengan menggunakan metoda geokimia, data yang digunakan adalah data kimia manifestasi air panas, data kimia tanah dan udara tanah. Data tersebut digunakan untuk memprediksi kondisi fluida reservoir. Kimia Mani)estasi Air Panas
Dalam eksplorasi geokimia, hal yang dapat ditentukan dari data kimia manifestasi air panas adalah #
)ifat kimia air panas
Tipe fluida reservoir
Temperatur reservoir
7sal air panas
Pola aliran air panas
Si)at Kimia
)ifat kimia meliputi karakteristik tiap unsur, dimana rasio perbandingan unsurunsur kimia yang terkandung di dalam manifetasi air panas dapat digunakan untuk mengetahui hal-hal sebagai berikut (icholson, +>>
7sal fluida reservoir
8emungkinan terjadinya pencampuran
7liran fluida panas bumi
Pemanasan uap air steam heating !
Daerah permeabel 0ona upflow)
$endelineasi daerah potensi panas bumi
&ipe 4lui%a Reser'oir
Dikenal @ tipe fluida panas bumi dengan karakteristik sebagai berikut #
7ir 8lorida
4mum dijumpai pada sistem bertemperatur tinggi K&&@L%!
$engandung (a , 8 , %a , $g sebagai kation.
2erasosiasi dengan gas %1 & dan &).
'
'
'&
'&
p netral atau sedikit asam dan basa tergantung %1& terlarut.
2erasosiasi dengan 0ona alterasi argilik-propilitik.
Terbentuk endapan sinter silika.
)angat baik sebagai geotermometer.
7ir )ulfat
8andungan sulfat K +::: ppm
)1= tinggi akibat oksidasi &) pada vadose zone dan menghasilkan &)1= # &) ' &1& M &)1=
Ditunjukkan dengan manifestasi berupa kolam lumpur.
Terbentuk di bagian paling dangkal pada sistem panas bumi akibat
kondensasi uap air ke dalam air permukaan.
2ersifat asam.
2erasosiasi dengan 0ona alterasi argilik lanjut.
Tidak dapat digunakan sebagai geotermometer.
7ir 2ikarbonat
%1< merupakan anion utama. (a merupakan kation utama. Di bawah muka air tanah bersifat asam lemah, tetapi dapat bersifat basa oleh hilangnya %1& terlarut di permukaan.
Terbentuk pada daerah pinggir dan dangkal akibat adsorbsi gas %1& dan kondensasi uap air ke dalam air tanah.
2erasosiasi dengan 0ona alterasi argilik.
8ehadiran batugamping di bawah permukaan dapat membentuk endapan sinter travertin %a%1
7ir )ulfat-8lorida
p sekitar &-@.
8omposisi klorida dan sulfat hampir sama.
Pada umumnya merupakan hasil pencampuran dari air klorida dan sulfat.
Dilusi 8lorida-2ikarbonat
p mendekati netral ;-9!.
8lorida sebagai anion utama.
asil pelarutan air klorida oleh air tanah ataupun air bikarbonat.
Reser'oir %an Asal Air Panas
Dengan menggunakan diagram segitiga %l-/i-2, maka dapat diinterpretasikan asal air panas yang muncul menjadi manifestasi di permukaan. 2ila kandungan %l yang relatif lebih tinggi dibandingkan 2 dan /i, maka hal ini menunjukkan bahwa air panas ini berasal dari proses volkanik magmatik yang membawa gas %l dan &) terlarut (icholson, +>>
Dalam menghitung perkiraan awal temperatur reservoir maka metoda yang digunakan adalah geotermometer dari data kimia air panas. 2erikut ini adalah syarat-syarat kelayakan suatu air panas dapat dijadikan sebagai geotermometer #
8ecepatan aliran K & kg"detik.
Tidak terjadi hilang uap dan gas.
Temperatur mata air harus mendidih atau hampir mendidih N K >: :%!. p mendekati netral
Dari syarat-syarat di atas maka air tipe klorida merupakan tipikal air terbaik sebagai geotermometer dikarenakan p-nya yang netral. 2erikut ini adalah metoda-metoda yang digunakan dalam perhitungan larutan geotermal #
*eotermometer )ilika
*eotermometer 8-(a
*eotermometer (a-8-%a
*eotermometer 8-$g
Kimia &ana$ %an %ara &ana$
$enurut (icholson +>>
$engidentifikasi daerah permeabel
$engidentifikasi kemungkinan upflow
$endelineasi daerah prospek
&a$apan Kegiatan
Tahapan kegiatan dalam pengambilan dan analisis contoh serta format penyajian data dalam survei geokimia panas bumi mencakup kegiatan pralapangan, lapangan dan laboratorium. +. 8egiatan pralapangan 8egiatan pralapangan meliputi studi literatur dan analisis data sekunder, serta penyiapan peralatan dan pereaksi. )tudi literatur dan analisis data sekunder merupakan kegiatan pengumpulan dan analisis data pustaka melalui identifikasi terhadap hasil penyelidikan terdahulu yang berkaitan dengan geokimia, berdasarkan informasi geologi regional, peta topografi, foto udara, citra satelit dan geografi daerah penyelidikan yang ada atau pernah dilakukan di daerah yang akan diselidiki. )edangkan penyiapan peralatan dan pereaksi dilakukan dengan cara kalibrasi peralatan dan standarisasi pereaksi yang akan digunakan. &. 8egiatan /apangan 8egiatan lapangan meliputi pengamatan, pengukuran, dan pengambilan contoh. Pengamatan Pengamatan dilakukan terhadap jenis manifestasi, endapan dan identifikasi sifat kimia dan fisika air, yaitu#
a! jenis manifestasi# tanah panas, tanah panas beruap, kolam lumpur panas, geyser, mata air panas, fumarol, dan solfatar. 8eterdapatannya pada suatu daerah penyelidikan dapat langsung diamati di lapangan dengan kasat mata. b! jenis endapan pada manifestasi dapat dibedakan antara sinter karbonat, sinter silica, oksida besi dengan cara meneteskan %l + ( pada endapan yang terdapat di sekitar munculnya manifestasi mata air panas. c! Bdentifikasi sifat fisika air yang muncul pada manifestasi dapat dilakukan dengan eara mengetahui sifat fisik air tersebut, diantaranya# rasa tawar, asin, pahit, asam!, bau bau belerang &)! dan wama jernih, keruh, putih, dll!. Pengukuran parameter-parameter pada daerah penyelidikan meliputi#
temperatur manifestasi dan udara di lokasi, p air,
debit air panas"dingin,
electric conductivity E%! air panas"dingin,
koordinat dan ketinggian lokasi pengambiian eontoh.
pengukuran %: &, %1, &) dan (< dilakukan pada manifestasi hembusan uap air, fumarol dan solfatar.
luas manifestasi.
Pengambilan %ontoh. Pengambilan contoh dilakukan terhadap air, gas, tanah dan udara tanah. <. 8egiatan /aboratorium 8egiatan laboratorium meliputi preparasi contoh clan analisis unsur dengan menggunakan metode konvensional dan atau instrumen. Preparasi %ontoh %ontoh sebelum dianalisis kandungan unsur-unsurnya perlu dipersiapkan terlebih dahulu. Preparasi contoh siap analisis ditempuh melalui kegiatan mulai dari penyusunan contoh agar tidak terjadi kesalahan sistematis penyontohan dan penyediaan duplikat untuk memantau presisi analisis kimia. Penyusunan contoh berikut duplikat dilakukan secara random dalam tempat yang tersedia.
7nalisis %ontoh 7nalisis %ontoh sebagian dilakukan di lapangan terutama p, T, debit dan electric konduktiviti air. )edangkan untuk penentuan kadar unsur-unsur tertentu dilakukan di laboratorium. Parameter yang dianalisis dilakukan terhadap contoh air, gas, tanah dan udara tanah. &ata Cara Pengambilan Conto$
Pengambilan contoh air.
Pengambilan contoh air dilakukan terutama pada mata air panas, dan sebagai pembanding dilakukan juga terhadap mata air dingin. Pengambilan contoh air panas dilakukan pada tempat dimana temperatur dan debitnya paling tinggi, sehingga kontaminasi oleh lingkungannya dapat dihindari seminimal mungkin. Pengambilan contoh air dilakukan untuk dua tujuan, yaitu untuk analisis unsur dan analisis isotop +9: dan &!. Peralatan dan pereaksi yang digunakan
a. 2otol poliethylene bervolume @:: ml, yang tahan terhadap asam, panas dan korosif b. 2otol isotop +9: dan & bervolume +@ ml terbuat dari gelas yang berpelapis aluminium foil. c. )yringe plastik tahan panas bervolume minimal @: ml. d. 5ilter holder diameter &@ milimeter e. 8ertas filter porositas :,=@ micrometer f. *P), altimeter, kamera, stop watch g. p meter digital, p meter paper, electric conductivitimeter h. )arung tangan karet tahan panas i. (:< +# + Pengukuran parameter pada contoh air dilapangan meliputi
a. Pengukuran temperatur b. Pengukuran debit air c. Pengukuran p air d. Pengukuran electric conductiviti. !ara Pengambilan contoh air untuk analisis unsur
a. %ontoh air yang akan diambil harus disaring menggunakan kertas saring porous filter! berukuran :,=@ micrometer. b. 2otol yang akan digunakan untuk menyimpan contoh dibilas dengan menggunakan contoh air yang sudah disaring. c. %ontoh air dibagi menjadi & botol bevolume minimal @:: mB. d. 2otol pertama langsung dikemas dan diberi kode lokasi sebagai bahan untuk analisis anion %B, %:<, ):=, 5, %:
a. arus dihindari kontaminasi oleh udara luar b. 2otol yang digunakan untuk menyimpan contoh air, botol kecil bervolume +@ ml. c. 2otol dibilas dengan menggunakan contoh air yang akan diambil. d. 2otol harus diisi dengan contoh air sampai penuh dan tidak terbentuk gelembung udara di dalam botol, apabila terdapat gelembung maka pengambilan contoh harus diulang. e. Pengisian dan penutupan botol dilakukan di dalam air dan ditutup rapat serta diisolasi. f. 2otol contoh diberi label sesuai lokasi pengambilan contoh Pengambilan contoh gas.
Pengambilan contoh gas dilakukan terutama pada hembusan gas, fumarol, atau solfatar. Pengambilan tersebut dilakukan dengan tujuan, untuk mengetahui komposisi gas secara kualitatif melalui pengukuran langsung di lapangan dan kuantitatif di laboratorium. Peralatan dan pereaksi yang digunakan dalam pengambilan contoh gas
a! 7lat detektor gas pompa isap gas, tube gelas detektor gas spesiflk untuk gas %: &, %1, &) dan (< b! Tabung vacuum volume minimal +:: ml. cO Termometer digital d. *P), altimeter, kamera c! )elang silicon rubber d! )arung tangan karet tahan panas e! %orong poliethylene
f! $asker gas g! )topwatch !ara Pengukuran gas secara kualitatif.
a! Pengukuran temperatur hembusan gas, fumarol, atau solfatar menggunakan termometer digital dalam satuan :%. b! %orong yang posisinya dibalikan dipasang pada hembusan gas, fumarol,atau solfatar dan dihubungkan dengan selang silicon rubber. c! 8edua ujung tube detektor gas dipatahkan dan segera pasang salah satu ujung tube pada pompa gas dan ujung yang lain pada selang silikon rubber pada poin &. d! $enarik pompa gas hingga volume minimal @: ml dan biarkan untuk beberapa saat e! $engamati skala tube detektor gas untuk mengetahui konsentrasi gas secara kualitatif berdasarkan perubahan warna pada tube detektor tersebut. !ara Pengambilan contoh gas untuk analisis kuantitatif.
a! Pengukuran temperatur hembusan gas, fumarol, atau solfatar menggunakan termometer digital dalam satuan :%. $anifestasi yang sulit dijangkau oleh termometer digital, pengukuran temperatur dapat dilakukan menggunakan termometer maksimum. b! %orong yang posisinya dibalikan dipasang pada hembusan gas, fumarol,atau solfatar dan dihubungkan dengan selang silicon rubber. c! )emburan dan atau hembusan gas dialirkan melalui corong yang poslsmya dibalikan dan dihubungkan dengan selang silicon rubber ke tabung vacuum yang berisi larutan (a1 &@ I sebanyak +"@ volume tabung. d! Tabung vacuum contoh diberi label sesuai lokasi pengambilan contoh.
Pengambilan !ontoh "anah
Pada lokasi titik amat yang telah diukur koordinatnya dan dipatok dilakukan pemboran dengan hand auger sampai kedalaman 9:-+:: cm hori0on 2!. %ontoh tanah yang di peroleh dikeluarkan dari mata bor, untuk kemudian didiskripsi secara umum yang meliputi jenis tanah, wama, besar butir, hubungan antara butir serta kalau memungkinkan sifat fisik alterasinya )elanjutnya contoh pada hori0on 2 diambil kurang Bebih &:: gram untuk analisis kandungan g dan p.
Peralatan a! Termometer digital b! *P), altimeter, kamera c! and auger d! 1beng dan botol atau plastik contoh !ara Pengambilan !ontoh "anah
%ontoh tanah yang diperoleh pada kedalaman 9:-+:: cm, dibagi & bagian. )atu bagian untuk analisis p dan satu bagian lagi untuk analisis g. %ontoh tanah untuk bahan analisis g, dikeringkan dengan diangin-anginkan dalam baki pengering tanpa kena sinar matahari langsung. )etelah kering, contoh digerus pelan sampai ukuran 9: delapan puluh! mesh untuk kemudian disaring dengan saringan )tainles )teel. asil yang diperoleh dari penyaringan kemudian dimasukkan kedalam plastik diberikan label lokasi titik amat dan siap untuk dianalisis di laboratorium. )elama penyimpanan dan pembawaan contoh dari lapangan ke laboratorium, harus dihindari kontak dengan temperatur tinggi untuk mencegah terjadinya penguraian dan penguapan sebagian konsentrasi g.
Pengambilan !ontoh #dara "anah
Pengambilan contoh udara tanah untuk mengetahui kandungan %1 & dilakukan setelah pengambilan contoh tanah. Peralatan dan pereaksi a! 8imoto andy )ampler b! )top watch c! /arutan (a1 d! Termometer digital Tata %ara Pengambilan dan 7nalisis %ontoh )erta 5ormat Penyajian Data Dalam )urvei *eokimia Panas 2umi Cara Pengambilan Udara tanah dan Pengukuran T udara tanah
Pipa PC% dihubungkan dengan alat 8imoto andy )ampler dengan selang dimasukkan kedalam lubang bor bekas pengambilan contoh tanah, kemudian lubang bor
ditutup bagian atasnya. Dalam keadaan demikian udara dalam lubang dikeluarkan atau divacumkan selama kurang lebih @ lima! menit dan dibiarkan selama kurang lebih @ lima! menit juga. 5ilter house dari alat dihubungkan dengan selang kedalam lubang bor yang akan diambil contoh udara tanahnya. )eterusnya contoh udara tanah atau gas %1 & dihisap dengan mempergunakan pompa hisap tekan yang dapat diatur kecepatannya dengan tombol kontrol speed, dengan kecepatan :.@ liter per menit. )elanjutnya contoh udara tanah atau gas %: & tersebut dialirkan kedalam rotameter atau flow meter melalui bypass valve, kemudian dialirkan kedalam tabung reaksi yang telah tersedia dan berisi larutan (a1 guna menangkap gas %:& absorpsi!. 7khimya larutan (a1 yang telah mengandung contoh udara tanah atau gas %1& dalam tabung tersebut dimasukkan kedalam botol plastik penyimpanan yang bersih, ditutup rapat dengan diberi label bernomor sesuai dengan lokasi titik amat . Pengukuran temperatur dalam lubang bor dilakukan dengan menggunakan termometer digital. Pipa indicator stick"probe! yang dihubungkan kabel dengan alat Termometer digital dimasukkan kedalam lubang bor bekas contoh tanah dan udara tanah, selanjutnya ditutup rapat jangan sampai kontak udara sekitar dan dibiarkan beberapa saat sambil di baca dalam Termometer digital dan menunjukkan angka yang relatif stabil untuk dicatat sebagai temperatur pada kedalaman lubang bor diharapkan hasil pengukuran temperatur pada lubang bor mencerminkan kondisi lubang pada waktu pengambilan contoh tanah dan udara tanah. Tata Cara Analisis Contoh
%ontoh yang diperoleh dari lapangan, dibawa ke laboratorium untuk dianalisis sesuai dengan parametemya. 7nalisis p tanah, dilakukan langsung terhadap tanah yang masih segar diambil di lapangan, sedangkan untuk analisis g, diperlakukan pengerjaan preparasi contoh seperti berkut. a! %ontoh tanah dikering udarakan atau diangin-angin pada temperatur kamar, hindari penjemuran dibawah matahari agar tidak terjadi penguapan unsur g. Tata %ara Pengambilan dan 7nalisis %ontoh )erta 5ormat Penyajian Data Dalam )urvei *eokimia Panas 2umi
Analisis Air
%ontoh air yang diperoleh dianalisis menggunakan beberapa $etode, yaitu# Dengan $etode tersebut diperoleh data p tanpa satuan, E% dalam satuan Qmhos"cm. sedangkan konsentrasi lainnya dalam satuan mg"/. Analisis contoh isotop 180 dan 2 H
7nalisis contoh isotop +9: dan & air, menggunakan spectrophotometer massa, untuk# mengetahui kualitas interaksi fluida dengan mineral batuan yang mungkin telah terjadi. 8onsentrasinya disajikan dalam satuan per million L"::!. Analisis Gas
%ontoh gas yang pada umumnya diperoleh dari manifestasi fumarol dan atau solfatar, dianalisis menggunakan & $etode, yaitu# 2erdasarkan alat gas kromatografi untuk mengetahui konsentrasi, %1, % =, &, :&'7r, (&, (<, ):&, sedangkan %1 &, &) dan %B dengan $etode titrimetri. 8onsentrasi &: dalam contoh gas diketahui dengan perhitungan penimbangan berat gas total dan dalam contoh.
Analisis tana$ %an u%ara tana$
$nalisis p% tanah
7nalisis p tanah, ditimbang sebanyak +: sepuluh! gram tanah, dimasukkan ke dalam beaker glass dengan menambahkan =: empatpuluh! mi aFuadest dan diaduk. %ampuran tanah dan aFuadest ini di ukur p nya dengan p $eter Digital. $nalisis &onsentrasi %g tanah
%ontoh tanah berukuran 9: delapan puBuh! mesh, ditimbang dan dianalisis menggunakan alat $ercury 7naly0er 6eeman. 8onsentrasi g diperoleh dalam satuan nanogram, di konversi terhadap berat contoh yang ditimbang, maka akan diperoleh konsentrasi g dalam satuan ppb, konsentrasi g yang diperoleh dikoreksi oleh konsentrasi &:- tanah dari masing-masing contoh tanah. $nalisis &onsentrasi !O' udara tanah
7nalisis contoh %1 & udara tanah untuk mengetahui konsentrasi %1 & dari masing masing titik amat lokasi sampling, menggunakan $etode titrasi terhadap contoh %1 &
dalam larutan (a1 berlebih. 8onsentrasi %1& dalam larutan (a1 contoh di titrasi dengan $etode asam basa, dan dikoreksi dengan temperatur Rubang bor, temperatur udara di lokasi ketika berlangsungnya pengambilan contoh, serta elevasi tofografi dari masingmasing titik amat pengambilan contoh. 8onsentrasi %1 & diperoleh dalam satuan I, di plot pada peta distribusi konsentrasi %1& Data (ang Di$asilkan
Data geokimia yang diperoleh, dievaluasi dan diinterpretasikan untuk mengetahui kondisi fluida bawah permukaan komposisi kimia air"gas, tipe air"gas dan estimasi temperatur bawah permukaan!. asil penyelidikan pendahuluan geokimia dituangkan dalam bentuk laporan yang dilengkapi dengan diagram-diagram geokimia dan peta sebaran manifestasi dengan skala +#+::.:::, skala + #@:.::: atau lebih besar, disajikan dalam bentuk# a! Peta distribusi titik amat pengambilan contoh dan jenis manifestasi Panas bumi pada peta lokasi penyelidikan. asil analisis air panas dan air dingin, berbentuk tabel berisi data p tanpa satuan, electric conductivity dalam satuan (mhoscm dan konsentrasi senyawa kimia lainnya seperti# %B, %:<, ):=, 5, (a, 8., /i, $g, 2, %a, 5e, 7B, 7s, silika serta (= dalam satuan mg"/, isotop +9: dan &. b! asil analisis konsentrasi g tanah dalam satuan part per billion ppb! c! asil analisis kandungan %:& udara tanah, dalam satuan persen I ! d! asil analisis kimia gas dari contoh gas, dalam satuan I mol"mol untuk senyawa gas seperti# %1&, &), %1, %=, &, :&'7r, (&, (<, ):&, %B dan &:. e! asil analisis kimia isotop +9: dan &, dalam satuan per mill :"::! f! Plot air panas pada diagram segitiga %B, ):=, %:<, diagram segitiga %l"+::, /i, 2"=, dan diagram segitiga (a"l111, 8"+::, S$g dan distribusi isotop +9: dan &. g! Peta kontur distribusi g tanah dan %:& udara tanah. h! Estimasi temperatur bawah permukaan. i!
Estimasi potensi energi panas bumi hipotetis $we!.
APLIKASI GEOKIMIA DALAM GNNGAPI
Pemantauan terhadap kegiatan gunungapi ini menggabungkan metode-metode geologi, geofisika, dan geokimia. 7nalisis kimia memegang peranan penting, penerapannya mencakup analisis batuan, conto air gunungapi, dan gas yang dihasilkan oleh gunungapi. asil analisis batuan menunjukkan komposisi senyawa utama yang ada di gunungapi. Data ini berguna untuk mengetahui karakteristrik batuan " magma gunungapi dan meramalkan kegiatan di masa yang akan datang. asil analisis conto air menunjukkan kandungan senyawa yang terdapat pada air kawah gunungapi. Datanya berguna untuk mengetahui tingkat keasaman atau kebasahan yang berkaitan dengan tingkat kegiatan gunungapi. asil analisis gas menunjukkan kandungan dan komposisi gas yang dilepaskan oleh gunungapi. Datanya mencerminkan tingkat kegiatan dan meramalkan kapan suatu gunungapi kemungkinan akan meletus 2adrudin, +>>=!. Culkanisma adalah gejala penerobosan magma kepermukaan bumi, yang ditentukan oleh beberapa kegiatan seperti letusan, penghamburan abu, aliran lahar, solfatar, getaran gempa bumi dan sebagainya. 7plikasi *eokimia dalam *unung api sama halnya dengan aplikasi geokimia untuk panas bumi yang telah dibahas secara rinci lebih dahulu, karena sebagian besar panas bumi merupakan hasil dari panas oleh aktivitas vulkanikgunung api!.
Analisis 0atuan
7nalisis batuan gunung api bertujuan unruk mengetahui komposisi kimia penyusun mineral"batuan vulkanik sehingga dapat di ketahui komposisi magma gunung api Tersebut. Dengan megetahui komposisi magma sangat membantu dalam prediksi perilaku erupsi gunung api tersebut. 8omposisi magma mulai dari basaltic yang sangat minim )i1& namun melimpah 5e, $g, %a relative encer dan sangat panas, atau magma dengan komposisi andesitic-rhyolitic yang lebih kaya akan )i1& yang lebih kental. )elain itu dalam analisis batuan betujuan untuk menganalisa unsure-unsur jejaktrace element! dan merupakan minor element, seperti 3ubidium3b!, 2arium2a!, )tronsium)r!, (ikel(i!, %obalt%o!, CanadiumC!, %room%r!, /ithium/i!, )ulphur)!, dan PlumbumP2!. 4nsur-unsur ini sangat berguna untuk menentukan ganesa magma, misalnya kandungan )r dan Pb pada basal oceanic mencirikan asalnya dari mantel bumi.
Analisa Gas Sol)atara
)olfatara adalah merupakan manifestasi darii aktivitas gunungapi aktif yang mengeluarkan gas& yang berasal dari uap magma yang keluar melalui fumarol atau rekahan-rekan di sekitar mata air panas. 8andungan- kandungan gas seperti &1, %1&, &), %l, )1&, (& , 1&, dapat memberikan informasi tentang peningkatan aktivitas gunungapi.
Analisa Air
7nalisis geokimia air meliputi air kawah, air panas dan air dingin. 7nalisis conto air di lapangan, meliputi # pengukuran temperatur udara, air, pengukuran p, bau, warna, kekeruhan, pengukuran debit air. )elanjutnya dilakukan analisa di laboratorium untuk menentukan komposisi kimia yang terkandung di dalamnya. )eperti prosedur dalam analisa kimia air dalam penyelidikan geokimia panas bumi.
APLIKASI GEOKIMIA DALAM MIN5AK 0MI
7nalalisis geokimia bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia dari suatu hidrokarbon. 8omposisi kimia ini akan dapat menjelaskan apakah suatu batuan dapat menghasilkan hidrokarbon atau apakah hidrokarbon J berasal dari batuan induk H. 0atuan In%uk
Terminologi umum batuan induk adalah batuan sedimen berbutir halus dan oleh aples +>9@! dalam )ubroto &:::!, batuan induk dibedakan menjadi beberapa pengertian sebagai berikut.
2atuan induk efektif effective source rock !# setiap batuan induk yang telah membentuk dan mengeluarkan hidrokarbon.
$ungkin batuan induk possible source rock !# setiap batuan induk yang belum pernah dievaluasi potensinya, tapi mempunyai kemungkinan membentuk dan mengeluarkan hidrokarbon.
2atuan induk potensial potential source rock !# setiap batuan sedimen yang belum matang diketahui mampu menghasilkan dan mengeluarkan hidrokarbon jika tingkat kematangan termalnya bertambah tinggi. Definisi spesifik batuan induk diberikan oleh unt +>?>! yaitu sedimen berbutir
halus yang dalam kondisi alaminya membentuk dan mengeluarkan cukup hidrokarbon untuk menghasilkan akumulasi komersial minyak atau gas.
Evaluasi standar yang sering digunakan untuk identifikasi batuan induk menurut 3ondeel &::+!, 2arker +>?>! dan unt +>?>! antara lain sebagai berikut# Kuantitas Material Organik
umlah material organik yang terdapat di dalam batuan sedimen hampir selalu dinyatakan sebagai karbon organik total T1%!. 8arbon organik total "otal Organic !arbon#
T1%! adalah jumlah karbon organik tidak termasuk karbon karbonat! yang
dinyatakan sebagai persen berat dari batuan kering dry rock !. Hang dimaksud karbon organik adalah 0at karbon yang berasal dari 0at organic dan bukan berasal dari karbonat misalnya gamping!. 2eberapa perkiraan nilai T1% minimum untuk batuan induk disajikan dalam Tabel &.+ 8oesoemadinata,+>9:!.
2atuan yang mengandung T1% :,@ I dipertimbangkan sebagai berpotensi rendah dan miskin material organik. umlah hidrokarbon yang terbentuk oleh batuan ini begitu kecil sehingga eksplusi benar-benar tidak terjadi. )elanjutnya, kerogen yang ada pada batuan miskin lean rock ! ini akan cenderung teroksidasi. 2atuan yang mengandung T1% antara :,@ I dan +,: I berada pada batas antara berpotensi rendah dan baik. 2atuan ini tidak akan menjadi batuan induk yang sangat efektif, tapi mungkin dapat mengeluarkan hidrokarbon dalam jumlah yang kecil jadi tidak boleh terlalu diabaikan. 8erogen dalam batuan yang mengandung T1% +I secara umum teroksidasi, sehingga potensinya membentuk hidrokarbon terbatas. 2atuan yang mengandung T1% K +I seringkali mempunyai potensi yang besar. Pada beberapa batuan, T1% antara +I dan &I berasosiasi dengan lingkungan pengendapan pertengahan antara oksidasi dan reduksi, tempat terjadinya pengawetan material organik yang kaya lemak dan berpotensi membentuk minyak bumi. T1% lebih dari &I seringkali menandakan lingkungan sangat reduksi dengan potensi yang sangat baik. arga T1% digunakan sebagai kriteria awal dalam merekomendasikan batuan untuk dianalisis lebih lanjut. 2anyak batuan yang mempunyai harga T1% tinggi, tapi mempunyai potensi rendah karena kerogen yang terkandung berupa material kayuan woody! atau telah teroksidasi kuat. adi, harga T1% tinggi memang diperlukan tapi kriteria itu tidak cukup untuk menentukan batuan induk yang baik. 4ntuk itu, diperlukan penentuan apakah kerogen yang ada berkualitas untuk membentuk hidrokarbon.
&ipe Material Organik
$aterial organik dalam batuan induk berpotensi harus bertipe yang mampu menghasilkan hidrokarbon. Tipe material organik mempunyai peranan penting pada sifat dasar dari produk petroleumnya minyak atau gas!. Bstilah kerogen seringkali merujuk kepada material organik dalam batuan induk yang menghasilkan minyak ketika terpanaskan. 8erogen didefinisikan oleh unt +>?>!
sebagai semua material organik yang terurai dalam batuan sedimen yang tidak larut dalam asam non oksidasi, basa dan pelarut organik. )edangkan definisi dari 7llen dan 7llen +>>:! bahwa kerogen adalah bagian dari material organic dalam batuan yang tidak larut dalam pelarut organik biasa. )ifat tidak larutnya karena besarnya ukuran molekulnya. Perbedaan tipe kerogen dapat diidentifikasi dari konsentrasi lima unsur primer yaitu karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur. )mith et al . &::=! juga memberikan definisi tentang kerogen yaitu matriks organik yang tidak larut dalam pelarut organik biasa dan dapat dipisahkan dari mineral anorganik dengan cara melarutkan dengan %l dan 5. Terdapat empat tipe kerogen yang dua di antaranya cenderung menghasilkan minyak 2arker, +>?> aples, +>9@ dan )mith et al ., &::=!. Tipe kerogen secara rinci disajikan dalam Tabel &.< di bawah ini .
Kematangan Material Organik
Tipe material organik yang dapat menghasilkan minyak dan gas harus telah matang agar menghasilkan minyak dan gas bumi. Parameter kematangan yang sering dipakai adalah reflektansi vitrinit 3o!. $etode 3o ini berdasarkan pada fakta bahwa naiknya temperature akan meningkatkan harga reflektansi dari vitrinit. 2eberapa kekurangan dari metode ini yaitu seringkali pada batuan vitrinit tidak hadir karena telah terombak sehingga harga 3o tidak mencerminkan kematangan. arga 3o juga dapat dikaitkan dengan pembentukan hidrokarbon. $enurut 3ondeel &::+!, kebanyakan kerogen memasuki pembentukan minyak pada nilai 3o sekitar :.; I. Puncak pembentukan minyak sampai sekitar 3o :.> I, dan akhir dari pembentukan minyak pada nilai 3o sekitar +.<@ I. 8emudian pada nilai 3o sekitar +.@ I mulai terjadi pembentukan gas. 8ematangan juga seringkali dilihat dari harga Tmaks yang didapat dengan pirolisis *ock +val.
Tmaks merupakan nilai temperatur pada saat hidrokarbon yang terbentuk dari
material organik mencapai nilai maksimum. 2atas kematangan material organik secara umum terletak pada harga Tmaks. =<@o % )ubroto, &:::!.
Analisis 0iomarker
2iomarker biological marker, molecular fossil ! adalah senyawa organic kompleks yang tersusun dari unsur %, dan unsur lainnya yang ditemukan dalam minyak, bitumen, batuan dan sedimen serta menunjukkan sedikit atau tanpa perubahan dalam strukturnya dari molekul organik asalnya organisme hidup! Peters dan $oldowan, +>>9;!. Terpenoid adalah biomarker siklik jenuh dan bercabang kompleks yang tersusun dari satuan-satuan isoprena, yaitu monoterpana & isoprena, %+:!, sesFuiterpana < isoprena, %+@!, diterpana = isoprena, %&:!, sesterterpana @ isoprena, %&@!, triterpana ; isoprena, %<:!, tetraterpana 9 isoprena, %=:! dan politerpana U > isoprena, %'=:!. )enyawa biomarker yang penting dan sering digunakan dalam analisis geokimia adalah terpana dan sterana. 7nalisis biomarker dalam penelitian ini dilakukan terhadap sampel batuan dan minyak. Di dalam geokimia petroleum, biomarker memiliki kegunaan antara lain sebagai berikut. Korelasi
$inyak bumi berasal dari material organik yang terpanaskan dalam batuan induk dan kemudian bermigrasi ke reservoir. 8arena proses migrasi seringkali membuat bitumen yang terbentuk tertinggal dalam batuan induk sehingga material organik yang dapat larut yang tertinggal dalam batuan dan yang ada pada minyak bumi dalam reservoir dapat menunjukkan kemiripan dalam komposisi kimianya 2arker, +>?>!. 8emiripan ini juga dapat ditentukan dari komposisi isotop karbon stabil maupun rasio senyawa biomarker seperti rasio pristana"fitana Peters dan $oldowan, +>>
Penentuan ingkungan Pengendapan dan Umur
Perbedaan lingkungan pengendapan dicirikan oleh perbedaan variasi organisme dan biomarker. )ecara umum organisme dapat dikelompokkan menjadi bakteri, alga, alga laut dan tumbuhan tinggi. %ontohnya biomarker terpana menurut 6umberge +>9?! dalam )ubroto &:::! dapat menentukan lingkungan pengendapan seperti#
danau dicirikan oleh %&+ trisiklik dan gamaserana,
laut dangkal dekat pantai! dicirikan oleh %+> dan %&: trisiklik dan oleanana,
laut lebih dalam dicirikan oleh %&= dan %&@ trisiklik,
sedimen kaya fosfat dicirikan oleh %&< trisiklik, %<+ dan %<& hopana panjang,
sedimen 1rdovisium dicirikan oleh %&? dan %&> pentasiklik . 2iomarker lainnya seperti indeks homohopana seperti rasio pristana"fitana dapat
menentukan derajat oksisitas dari lingkungan pengendapan. Pada lingkungan yang oksik sampai suboksik maka pristana akan lebih melimpah daripada fitana. 7nalisis biomarker yang memberikan rendahnya senyawa sterana menunjukkan batuan induk miskin lempung biasanya karbonat!. $elimpahnya gamaserana berkaitan dengan kondisi hipersalin evaporit! saat pengendapan batuan induk. 2iomarker juga dapat menentukan umur dari batuan induk seperti#
oleanana adalah biomarker penciri angiospermae tumbuhan berbunga! yang hanya ditemukan pada batuan berumur lebih muda dari 8apur 7khir,
dinosterana adalah penciri untuk dinoflagelata laut yang membedakan sumber dari Paleo0oikum dengan $eso0oikum dan Tersier.
)ebuah ringkasan yang disusun oleh Colkman +>99! tentang biomarker untuk rekonstruksi lingkungan pengendapan batuan induk dan asal material organic disajikan pada Tabel &.=.
Penentuan Kematangan
Pemecahan termal kerogen membentuk minyak selama katagenesis mengakibatkan perubahan biomarker secara signifikan. )ecara ideal, suatu parameter kematangan berdasarkan pengukuran konsentrasi biomarker menurut reaksi berikut#
)enyawa biomarker 2 belum ada pada saat 7 belum terpanaskan dan saat terpanaskan hanya 7 yang menghasilkan 2. )ecara termal, biomarker 2 lebih stabil dan konversi 7 menjadi 2 harus terjadi pada nilai kematangan yang membentuk minyak. Parameter kematangan sering diungkapkan sebagai rasio antara 2 dan 7'2 dengan nilai :-+ :+::I! dan semakin mendekati + maka kematangan termal semakin meningkat. Parameter kematangan biomarker telah disusun oleh Peters dan $oldowan +>>
APLIKASI GEOKIMIA DALAM LINGKNAGAN
7plikasi *eokomia untuk kepentingan lingkungan hidup sangatlah diperlukan penelitian lingkungan yang menunjang kehidupan manusia yang lebih baik dan lestari. 7spek geokimia dibidang lingkungan abntara lain dalam penelitian tentang tanah, kandungan mineral dan unsusr-unsur yang terdapat dalam tanah sangatlah diperlukan untuk pemanfaatan dan pengelolaan tanah yang lebih baik dan tetapat guna serta untuk konservasi lingkungan. Dalam pertanian geokimia tanah sangatlah menentukan tingkat kesuburan tanah. )alah satu aspek lingkungan yang sangat vital bagi kehupan manusia dan mahkluk hidup di bumi ini adalah air. Data geokimia air sangatlah penting untuk pengelolaan dan pelestarian sumberdaya air tersebut sebagai penyokong keseteimbangan lingkungan. 2aik itu air permukaandanau, sungai, dan laut! maupun air bawah permukaanair tanah!. Air permukaan
7ir permukaan adalah air yang ditemukan di alam. 7ir permukaan ini sebenarnya berasal dari air hujan yang tertahan di permukaan bumi di mana biasanya terlihat sebagai air hujan, air danau, dan air kolam. 7ir sungai biasanya mempunyai komposisi mineral yang berbeda antara satu tempat dengan tempat yang lain, tergantung sifat permukaan
tanah dan karena akibat aliran-aliran sungai yang melalui berbagai daerah sebelum mencapai laut. )edangkan air danay merupakan air permukaan yang alirannya terhambat sehingga terkumpul menjadi danau atau rawa. Air ba!ah permukaan
7ir bawah permukaan diperoleh dengan cara menggali tanah atau mengebor dengan kedalaman tertentu sehingga ditemukan sumber mata air atau saluran air di bawah tanah. 7ir sumur umumnya jernih dan komposisinya tetap, variasinya berbeda, tergantung sifat permukaan tanah di mana hujan turun dan susunan tanah yang dilaluinya.
Analisis Mutu Air &ana$
)alah satu kriteria air sehat yaitu air yang bebas dari organisme penyebab penyakit dan bahan-bahan kimia yang beracun, yang dapat digunakan untuk minum, penyediaan makanan, mencuci alat-alat, pakaian, mandi dan sesuai peruntukannya. 7da dua sifat umum dari air yakni # sifat kimia air dan sifat fisika air Si"at kimia air
)ifat kepolaran dari air membantu menjelaskan bagaimana molekul air berhubungan satu dengan yang lain. $olekul air tidak berperan bebas tetapi dirangkaikan dengan molekul yang ada di dekatnya. idrogen atau ujung positif dari suatu molekul air menarik ujung oksigen dan menghasilkan ikatan hidrogen, sudut antara atom-atom hidrogen +:@ :! menyusun suatu struktur kisi tetrahedral yang terbuka. Dalam membentuk molekul air, dua atom hidrogen dan satu atom oksigen memenuhi orbit elektronnya dengan berbagai elektron. )etiap atom hidrogen dengan satu elektron yang berputar mengelilingi intinya, membutuhkan satu elektron lagi supaya mantap. 7tom oksigen yang lebih besar, dengan enam elektron pada kulit luarnya, memerlukan dua buah lagi untuk memenuhi orbitnya. 2ila ke tiga atom yang goyah tersebut menghimpun elektronnya
hasilnya adalah sebuah molekul yang mantap
kepolarannya dapat menjelaskan mengapa molekul-molekul air tertarik ke ion-ion yang bermuatan elektrostatik. 8ation-kation seperti (a', 8 dan %a ' menjadi terhidrasi melalui penarikannya ke ujung oksigen atau ujung negatif dari molekul air, melalui ujung positif
dari molekul air, mendorong pelarutan garam-garam dalam air, karena kemampuannya menarik molekul air lebih besar. )ifat kimia air sebagai pelarut. Persyaratan kimia dari air dinyatakan oleh kandungan kimia di dalamnya, sifat air sebagai pelarut mengakibatkan terlarutnya unsurunsur dan senyawa-senyawa kimia. Bkatan idrogen. Bkatan hidrogen merupakan suatu ikatan dimana atom hidrogen berperan sebagai penghubung diantara molekul-molekul air. al ini berhubungan dengan energi yang relatif rendah dimana atom-atom hidrogen diikat kepada dua molekul yang berbeda pengikatan ini mengakibatkan kekakuan struktur, titik didih tinggi.
Si"at #isika Air
+. 2ahan Tersuspensi Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam analisis air yang tercemar dan dapat digunakan untuk mengevalusi kekuatan air buangan domestik dan untuk menentukan efisiensi unit-unit pengolahan. Pengendapan padatan ini dapat dilakukan dengan proses biologis dan flokulasi kimia. &. 8ekeruhan 8ekeruhan dapat disebabkan oleh bahan-bahan tersuspensi yang bervariasi ukuran koloidal sampai dispersi kasar. Pada waktu banjir sejumlah besar tanah lapisan atas mengalir ke sungai dan kebanyakan bahan-bahan ini berupa 0at-0at organik dan anorganik. Pada daerah pemukiman, kekeruhan disebabkan oleh buangan penduduk dan buangan industri. Pengukuran kekeruhan air membantu menentukan jumlah bahan kimia yang dibutuhkan dalam pengolahan air. <. Temperatur :%! Temperatur air tanah pada tempat dan waktu tertentu merupakan hasil dari bermacam proses pemanasan yang terjadi di bawah dan atau dipermukaan bumi,
$atthess, +>9&!. Temperatur air tanah dan udara dapat
diukur menggunakan
alat thermometer. Temperatur rata-rata udara lokal berubah menurut ketinggiannya, yaitu makin tinggi lokasi pengukuran semakin rendah temperatur udara. 8enaikan temperatur air tanah menyebabkan kandungan ion-ion terlarut di dalam air semakin besar dan secara tidak langsung akan merubah properti kimia fisik air. =. p 8arena kadar ion ' sangat kecil, maka nilai konsentrasinya ditampilkan dalam bentuk p yang mewakili nilai log +: konsentrasi ion hidrogen. Pada temperatur &@ :% keaktifan ion ' dan ion 1 - pada air adalah +: -+=, sehingga dengan asumsi konsentrasi ' M 1- + G +: -? mol"liter! maka nilai p air murni M ?. Perubahan temperatur menyebabkan p air berubah dan perubahan p air tersebut bergantung pada jenis endapan akifernya. $etode paling sederhana untuk megetahui nilai p adalah dengan menggunakan kertas indikator p dengan kesalahan ' :,+ unit.
@. Potensial redoks " Eh air tanah Potensial redoks adalah ukuran kecenderungan agresivitas! air untuk mengoksidasi atau mereduksi unsur yang terlarut dalam larutan. Potensial redoks dinyatakan dalam satuan milivolt mC!. 2esarnya Eh dapat diukur dari perbedaan potensial antara elektroda logam inert yang terbuat dari emas atau platinum dengan sebuah elektroda lain yang mempunyai nilai potensial yang konstan. (ilai potensial hidrogen dianggap sebagai nilai nol baseline!, sehingga jika nilai Eh air lebih besar dari nilai Eh hidrogen, maka pontensial redoksnya positif. Potensial redoks yang positif menunjukkan kondisi oksidasi, sedangkan nilai negatif menunjukkan kondisi reduksi. ;. Daya antar /istrik D/! Daya hantar listrik adalah ukuran kemampuan suatu 0at menghantarkan arus listrik dalam temperatur tertentu yang dinyatakan dalam micromohs per centimeter :%. )atuan yang lebih umum digunakan adalah mikro )iemens µ)!. nilai daya hantar listrik untuk berbagai jenis air adalah sebagai berikut $andel, +>9+! Tabel &.& (ilai Daya antar /istrik enis 7ir
(ilai Daya antar /istrik µ)!
7ir destilasi aFuades! 7ir hujan 7ir tanah segar 7ir laut 7ir garam brine!
:,@ @,: @,: <: <: &::: =@.::: @@.::: K +::.:::
(ilai konduktivitas merupakan fungsi antara temperatur, jenis ion-ion terlarut dan konsentrasi ion tersebut. Peningkatan ion-ion yang terlarut menyebabkan nilai konduktivitas air juga meningkat sehingga dapat dikatakan nilai konduktivitas yang terukur merefleksikan konsentrasi ion yang terlarut pada air. ?. 8lasifikasi air tanah berdasarkan potensi penggunaan 8lasifikasi ini berdasarkan penggunaan oleh manusia untuk keperluan rumah tangga domestik!, pertanian dan industri. Di Bndonesia klasifikasi yang digunakan berdasarkan surat 8eputusn $enteri 8/ (o. 8ep. :<"$en. 8/"BB"+>>"5eb. +>>+ dan Peraturan $enteri 8esehatan 3B
(o. =+;"$en8es"PE3 BJ"+>>:. Pembagian
berdasarkan baku mutu 7 air dapat langsung diminum!, 2 air harus diolah dulu sebelum diminum!, % air hanya dapat digunakan untuk pertanian dan indsutri! dan D air hanya dipergunakan untuk keperluan industri!.
Analisis &ana$
arna tanah dan perbedaan komposisi dapat merupakan indikator yang penting untuk berbagai kandungan logam. %ontohnya, tanah organik dan inorganik reaksinya akan berbeda terhadap logam kandungan logamnya berbeda!. Dari kedua tipe ini dapat diharapkan perbedaan level background yang jelas. $engabaikan perbedaan ini akan mengakibatkan kesalahan dalam pengambilan keputusan eksplorasi, yaitu anomali yang signifikan tidak terlihat dan anomali yang salah. 7nomali yang salah umumnya berkaitan erat dengan komponen yang menunjukkan konsentrasi unsur yang ekstrim, seperti pada material organik dan mineral lempung, juga unsur jejak dalam airtanah. 8egagalan mendefinisikan kondisi anomali yang menunjukkan adanya mineralisasi! dapat terjadi jika conto tidak berhasil menembus 0ona pelindian. Bni sering
terjadi pada pengambilan conto yang tergesa-gesa, sehingga bukti mineralisasi tidak terlihat. 4nsur jejak yang dikandung conto tanah umumnya mewakili daerah terbatas. 1leh karena itu diperlukan sejumlah conto yang diambil secara sistematis untuk mengevaluasi sifat-sifat mineralisasi. Perencanaan penyontoan biasanya mengikuti grid bujur sangkar atau empat persegi panjang. %onto tambahan diambil dari lingkungan yang berasosiasi dengan akumulasi unsur jejak, seperti 0ona depresi atau rembesan untuk menguji dispersi hidromorfik dari badan mineral yang tertimbun. )urvey tanah terdiri dari analisis conto tanah yang biasanya diambil dari hori0on tanah khusus, kemudian diayak untuk mendapatkan ukuran fraksi tertentu. %onto umumnya diambil pada pola kisi grid! yang beraturan. Di daerah yang terisolir dengan medan yang sulit, akan sulit pula untuk membuat grid pengambilan conto yang baik.
APLIKASI GEOKIMIA DALAM PENCARIAN MINERAL, PANAS BUMI, GUNUNGAPI, MINYAK BUMI DAN LINGKUNGAN
Disusun Oleh NAMA NIM
: EBSANROY YATULE :
055110703
