metode geolimia pada eksplorasi bahan galian

*copy paste tugas kuliah

BAB I

PENDAHULUAN

I.1        Pendahuluan

Geokimia adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari komposisi-komposisi kimia bagian dari bumi misalnya pada lithosfer yang sebagian besar komposisi kimianya adalah silikat serta pada daerah stalaktit dan stalagmit banyak ditemukan CaCO3.

Geokimia dibagi menjadi tiga bagian :

Ø  Biogeokimia

Bidang biogeokimia mencakup penelitian keilmuan mengenai proses dan reaksi kimia, fisika, geologi, dan biologi yang membentuk komposisi lingkungan alam (termasuk biosfer, hidrosfer, pedosfer, atmosfer, dan lithosfer), serta siklus zat dan energi yang membawa komponen kimiawi bumi dalam ruang dan waktu.

Ø Geokimia isotop

Geokimia isotop merupakan suatu aspek geologi yang berdasarkan penelitian kandungan relatif dan absolut dari elemen serta isotopnya di Bumi. Secara umum, bidang ini dibagi menjadi dua cabang: geokimia isotop stabil dan radiogenik.

Ø  Siklus karbon

Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui).

Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer.

BAB II

DASAR TEORI

II.1      Aplikasi eksplorasi geokimia
Eksplorasi geokimia adalah suatu metode yang  mengkonsentrasikan pd pengukuran kelimpahan, distribusi, dan  migrasi unsur-unsur bijih atau yang berhubungan dengan bijih dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Spesifiknya adalah  pengukuran sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam contoh (batuan, tanah, air dll) untuk mendapatkan anomali geokimia (konsentarsi abnormal unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungan atau background geokimia).

Prospeksi geokimia pada dasarnya terdiri dari 2 metode:
1. Pola dispersi mekanis (untuk mineral relatif stabil di permukaan bumi seperti  Au,   Pt, Cr dll)
2. Pola dispersi kimia (dapat pada endapan tererosi/tidak – lapuk/tidak)
Urutan eksplorasi geokimia secara umum (Peters, 1978)
a. Seleksi metode, elemen2 yang dicari, sensitivitas dan ketelitian yang dinginkan, serta pola sampling
b. Kegiatan pendahuluan atau program sampling lapangan dgn mengecek conto2 secara umum & kedalaman conto utk mnentukan level yang dapat diyakini dan mengevaluasi faktor bising (noise)
c. Analisis conto, dilapangan dan laboratorium degan analisis cek yang dibuat pada beberapa metode
d. Melakukan statistik & evaluasi geologi dari data (geologi & geofisika)
e. Konfirmasi anomali semu, sampling lanjutan, serta analisis & evaluasi pada area yang lebih kecil, menggunakan interval sampling yg lbh rapat & pnambahan metode geokimia
f. Penyelidikan target dengan suatu ketentuan untuk sampling ulang & penambahan analisis dari contoh-contoh yang telah ada.

Dua Hal dasar yang berkaitan dgn prospeksi geokimia
1. Unsur penunjuk (indicator element) = unsur utama bijih dalam badan bijih yang dicari
2. Unsur jejak (pathfinder element) = berasosiasi dengan badan bijih tapi sulit dideteksi, lebih bebas dari bising, atau lebih luas penyebarannya dari unsur petunjuk.
Contoh asosiasi bijih, unsur-unsur penunjuk dan  jejak (Peters. 1978)

II.I.1    cara penganbilan  contoh atau sampling

• Sampling batuan  : dilakukan pada singkapan, area tambang atau inti bor. ½ kg utk  batuan berbutir halus, 2 kg untuk material berbutir kasar. Konteks geologi dari conto meggambarkan struktur, jenis batuan, mineralisasi, & alterasi.
• Sampling tanah :  menguntungkan untuk area jarang outcrop. Conto diayak -80# 25-50 gr fraksi halus. Interval conto 300-1500 m (awal), 15-60 m (lanjutan).
• Sampling sedimen sungai : komposit alami material hulu – lokasi sampling. Efektif pada pengamatan awal dimana lokasi conto tunggal mungkin menunjukkan area tangkapan (catchment area) yang luas. Conto diambil 50-100 m sepanjang aliran (detail), 50 gr, -80.
• Sampling air :  mudah dilakukan tapi conto air tidak stabil dalam waktu singkat. Faktor pengontrol kandungan logam dalam air permukaan (dilusi, pH, suhu, kompleks organik) sulit dievaluasi & kandungan logan relatif rendah.
• Sampling vegetasi :  untuk koreksi rock sampling dan  ground water untuk analisis kimia. Interpretasi lebih kompleks dari metode yang lain. Sampling berupa daun dan  atau ranting ± 100 gr, diabukan & dianalisis. Contoh abu ± 10-30 gr.
• Sampling uap air raksa : petunjuk sulfide ore body diambil dari tanah, udara & air. Spektrometer portabel memompa gas dari lubang bor berdiameter kecil dlm tanah (± 5 cm). Conto efektif diambil dari tanah karena konsentrasi udara lebih banyak dari pada udara.

II.2      Aplikasi metode isotop dan geokimia dalam panasbumi

Metode isotop dan geokimia memiliki peran penting dalam eksplorasi dan eksploitasi energi panasbumi serta pengembangannya. Metode geokimia menyediakan berbagai informasi penting antara lain sifat kimia fluida reservoir, temperatur reservoir, rasio uap – air (fraksi uap) dalam reservoir, kesetimbangan mineral serta potensi korosi dan scaling. Pada lapangan panasbumi yang telah beroperasi, monitoring geokimia merupakan metode yang sangat penting untuk memantau respon reservoir terhadap produksi.

Dalam tahap eksplorasi energi panasbumi, metode isotop dan geokimia dapat  dimanfaatkan untuk:

·         Memperkirakan temperatur bawah permukaan (reservoir) dengan penggunaan geotermometer kimia dan isotop

·         Mengidentifikasi sumber fluida panasbumi dengan penggunaan metode isotop alam

Dalam tahap pengeboran sumur produksi, metode geokimia dan isotop bermanfaat untuk memperoleh informasi:

§  Level (kedalaman) akuifer yang produktif dan temperaturnya

§  Perbandingan air dan uap air (steam fraction) dalam reservoir

§  Menilai kualitas air dan uap air dalam hubungannya dengan produksi dan lingkungan

§  Memperkirakan kecenderungan deposisi (scaling), baik dalam sumur produksi, sumur reinjeksi, maupun peralatan produksi di permukaan.

Dalam tahapan eksploitasi dan produksi, studi pemantauan geokimia difokuskan pada komposisi fluida sumur produksi yang telah mengalami berbagai proses seperti pendidihan dan pencampuran dalam reservoir.

 Secara prinsip, studi tersebut digunakan untuk:

      Mengidentifikasi masukan fluida dari air tanah dangkal yang dingin maupun dari masukan fluida panas dari sumber yang lebih dalam

      Memantau proses pendidihan dalam akuifer produktif

      Mengidentifikasi perubahan kontribusi akuifer produktif terhadap keluaran sumur

      Mengkuantifikasi perubahan dalam kecenderungan scaling

      Mengkuantifikasi perubahan kualitas air dan uap

      Merevisi model konseptual reservoir