Eksplorasi Tak Langsung - Metode Eksplorasi Geokimia

                                      Pengantar Eksplorasi

• Secara umum pengertian eksplorasi adalah mengetahui, mencari dan menilai suatu endapan mineral.
• Menurut Dhadar (1980), eksplorasi bahan galian didefinisikan sebagai penyelidikan yang dilakukan untuk mendapatkan suatu keterangan mengenai letak, sifat-sifat, bentuk, cadangan, mutu serta nilai ekonomis dari bahan galian.
• Koesoemadinata (1995) berpendapat bahwa eksplorasi adalah suatu aktivitas untuk mencari tahu keadaan suatu daerah, ruang yang sebelumnya tidak diketahui keadaan suatu objek geologi yang umumnya berupa cebakan mineral.
• Tujuan dari eksplorasi adalah untuk menemukan serta mendapatkan sejumlah maksimum dari cebakan mineral ekonomis baru dengan biaya dan waktu seminimal mungkin (to find and acquire a maximum number of new economic mineral deposits within a minimum cost and in a minimum time (Baily, 1968 dalam Koesoemadinata1995).

Tahapan Eksplorasi

Pentahapan dalam eksplorasi mutlak dilakukan untuk meminimalkan kerugian/resiko kegagalan karena eksplorasi merupakan aktivitas yang berisiko tinggi. Pentahapan dalam eksplorasi harus dilakukan sesuai dengan karakteristik tiap endapan mineral untuk mengurangi resiko kegagalan (kerugian) yang lebih besar dalam menemukan endapan mineral tersebut. Setelah suatu tahapan eksplorasi selesai dilakukan, perlu adanya evaluasi untuk pengambilan keputusan yang akan dilakukan selanjutnya.

Beberapa aspek yang perlu diperhatikan dalam merancang suatu kegiataneksplorasi adalah :

1. Efektifitas, yaitu mengenai sasaran dengan metoda dan strategi yang tepat
2. Efisiensi, dengan usaha (biaya dan waktu) yang seminimal mungkin untuk mendapatkan hasil yang optimal
3. Unsur ekonomi, biaya eksplorasi harus sesuai dengan hasil yang diharapkan dengan memperhitungkan resiko. Hal ini disebabkan karena lebih tinggi resiko maka keuntungan yang dicapai makin berlipat ganda.

Tahap-tahap penting di dalam industri pertambangan suatu endapan bijih meliputi:

• Eksplorasi mineral: untuk menemukan tubuh bijih
• Studi kelayakan: untuk menentukan apakah secara komersial memenuhi
• Pengembangan tambang: membangun seluruh infrastruktur pada lokasi tambang
• Penambangan: ekstraksi bijih dari lapisan pembawa bijih
• Pengolahan mineral: penghancuran dan penggilingan bijih, pemisahan mineral bijih dari mineral penyerta/pengotor, pemisahan bijih menjadi konsentrat, seperti pada konsentrat tembaga
• Pemisahan logam: pengambilan logam dari konsentrat mineral
• Pemurnian: memurnikan logam dari logam ikutannya
• Pemasaran: pengiriman produk tambang (konsentrat logam, jika tidak dipisahkan atau dimurnikan di lokasi tambang) ke pembeli.

Metode Eksplorasi ( Geokimia )

Pemilihan metode eksplorasi yang tepat dipakai untuk mendapatkan kepastian yang tinggi sehingga dapat dilakukan pada daerah yang terbatas dengan tingkat kegagalan yang rendah.

Metoda eksplorasi yang biasa dilakukan dalam kegiatan eksplorasi bahan galian khususnya endapan bijih adalah:

1. Metoda Geokimia
2. Metoda Geofisika
3. Metoda Geologi

Pengertian eksplorasi geokimia dapat diartikan sebagai penerapan praktis prinsip-prinsip geokimia teoritis pada eksplorasi mineral dengan tujuan agar mendapatkan endapan mineral baru dari logam-logam yang dicari dengan metoda kimia. Metoda tersebut meliputi pengukuran sistematik satu atau lebih unsur kimia pada batuan, stream sediment, tanah, air, vegetasi dan udara. Metoda ini dilakukan agar mendapatkan beberapa dispersi unsur di atas (di bawah) normal yang disebut anomali, dengan harapan menunjukkan mineralisasi yang ekonomis.

Tujuan dilakukan metoda geokimia adalah:

• Menemukan dan melokalisir tubuh mineralisasi
• Menentukan ukuran (size) dan nilai (value) dari tubuh mineralisasi
• Mengetahui adanya anomali unsur target, penyebaran kadar, indikasi mineralisasi, dan melacak batuan sumber.

Pemilihan metoda geokimia yang ada didasarkan pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:

• Biaya
• Tahap eksplorasi
• Karakter Terrain ( Permukaan )
• Target jenis mineral, ukuran
• Sejarah eksplorasi
• Geomorfologi

Beberapa macam metoda geokimia yang dapat dilakukan adalah :

1. Lithogeochemistry, terbagi atas : Sedimen sungai dan Batuan
2. Hydrogeochemistry
3. Biochemistry/Geobotany
4. Atmogeochemistry/Gas Surveys

Metode Sedimen Sungai

Beberapa pertimbangan dan alasan pemilihan metoda sedimen sungai adalah:

• Dipakai dalam eksplorasi tahap awal (regional geochemical reconnaissance) diareal yang luas
• Menangkap dispersi geokimia sekunder di sepanjang aliran sungai
• Keuntungan: mampu menjangkau daerah yang luas dalam waktu yang singkat, jumlah conto yang relatif sedikit, dan biaya yang relatif murah.

Beberapa metoda yang dilakukan dalam metoda sedimen sungai adalah:

• Sedimen sungai aktif (stream sediment, SS), yaitu mengambil fraksi berukuran silt-clay dengan cara menyaring sedimen dengan saringan berukuran -80#. Tujuan dari metoda ini adalah menangkap butiran emas dan base metal berukuran halus. 

            Pengambilan conto sedimen sungai aktif ( Freeport, Irian Jaya)

• Konsentrat dulang (pan concentrate, PC) yaitu mengambil fraksi mineral berat dalam sedimen sungai dengan cara mendulang dengan tujuan menangkap emas berbutir kasar dan mineral berat lainnya. Dapat dilihat seperti gambar di bawah ini : 

                 Geologist mengambil sampel dulang (pan concentrate)

• Bulk Leach Extractable Gold (BLEG), semua fraksi sedimen diambil tanpa terkecuali. Tujuannya untuk menangkap semua butiran emas dan mampu mendeteksi kadar emas yang sangat rendah (ambang deteksi 0,1 ppb). Dalam prakteknya BLEG dilakukan pada tahap awal dengan densitas 1 conto per 5-10 km, sedangkan SS dan PC dilakukan pada tahap berikutnya dengan densitas1 conto per 1-3 km. Contoh peta yang dihasilkan dengan menggunakan metoda geokimia dapat dilihat pada gambar di bawah ini : 
  

Metode Percontoan Tanah ( Soil Sampling )

Situasi dimana survei soil dilakukan antara lain :

• Survei pendahuluan dilakukan di daerah yang pola pengalirannya tidak berkembang
• Survei lanjutan dilakukan di daerah anomali yang dilokalisir oleh survei sedimen sungai
• Survei lanjutan di daerah anomali yang dilokallisir oleh survei geofisika
• Survei lanjutan di sekitar lokasi Gossan
• Mendeliniasi target bor uji di sekitar mineralisasi yang diketahui 

  

              Pola pengambilan sampel Ridge and Spur ( Rose et al. 1979 )

Kondisi yang harus diperhatikan pada waktu melakukan sampling dengan metoda percontoan tanah adalah :

1. Cukup material yang diambil untuk analisis
2. Conto diambil dari horison yang sama
3. Jika horison soil tidak berkembang, conto diambil pada kedalaman yang sama
4. Conto harus diambil dari jenis soil yang sama (residual/ transported)
5. Faktor yang menyebabkan adanya kontaminasi pada sampel harus diketahui.

Metode Percontoan Batuan ( Rock Sampling )

• Dilakukan dalam tahap akhir eksplorasi permukaan
• Lokasi pengambilan conto: singkapan, float, pits, trenches, drill holes
• Menangkap dispersi geokimia primer
• Dimaksudkan untuk keperluan analisis kimia mineral (unsur utama, unsur target,unsur pathfinder) dan fisika mineral (petrografi, X-Ray, dan inklusi fluida).

Beberapa cara pengambilan conto yang dapat dilakukan adalah dengan :

1. Grab / specimen
2. Chip
3. Channel / Panel
4. Drill cutting / Core

Hydrogeochemistry ( Water Sampling )

Metoda ini merupakan metoda untuk menganalisis/menghitung komposisi kimia material yang terlarut dalam air. Jenis-jenis air (natural water ) yang dapat dipakai sebagai media sampling yaitu air sungai, danau, air tanah, mata air, dan lain-lain.

Permasalahan yang dapat muncul dalam metoda ini :

• Konsentrasi yang sangat rendah (ppb)
• Analytical difficulties
• Serious risk of contamination
• Kimia air sangat sensitif terhadap kondisi cuaca dan lingkungannya
• Merupakan indikator yang paling baik untuk serangkaian endapan U, V, Rn(Radon), He, Mo, Zn, Bi, F dan SO4
• Indikator Cu dan Pb umumnya sulit untuk diinterpretasi.

Biogeochemistry Surveys

Metoda ini memanfaatkan komposisi kimia tumbuhan yang dipakai sebagai media conto. Akar tumbuhan potensial sebagai media sampling karena sifatnya yang menyerap larutan dalam air tanah. Larutan ini mungkin membawa garam-garam anorganik yang dapat diendapkan di berbagai tumbuhan, seperti daun, kulit kayu, buah dan bunga. Pada bagian tertentu dari beberapa jenis tumbuhan telah terbukti menunjukkan kadar konsentrasi unsur-unsur tertentu yang lebih tinggi jika tumbuh pada soil yang berkembang di atas cebakan mineral daripada di soil biasa. Istilah geobotany melibatkan identifikasi visual jenis spesies tumbuhan yang hidup di daerah tertentu. Pengamatan terhadap jenis tumbuhan penutup mungkin dapat mengindikasikan mineralisasi di bawahnya.

Contoh :

• Becium homblei dipakai di Afrika bagian selatan untuk mengindikasikan anomali Cu dalam soil.
• Di daerah tropis bagian atas porfiri sistem yang kaya sulfida biasanya tidak ditumbuhi tumbuhan atau hanya semak rumput, misalnya Grasbergdi Irian Jaya. Fenomena ini dapat terlihat dalam foto udara dan Landsat.

Gas Surveys

Survei gas ini didasarkan dari banyakya cebakan mineral yang mengandung volatile. Karena mobilitasnya tinggi, material volatile ini dapat mencapai permukaandan dilepaskan ke atmosfer.

Contoh :

• Mercury di atas cebakan logam dasar (base metals) dan emas epitermal
• Radon sebagai hasil peluruhan U-238 dalam cebakan uranium
• Helium dari cebakan U dan Th
• SO2 terdeteksi sebagai hasil oksidasi sulfida
• Berbagai hidrokarbon volatile dalam survei minyak dan gas bumi

Teknik penyontoan bervariasi dari mulai dengan pesawat terbang atau helikopter, detektor yang dipasang dalam tanah atau dalam air, sampai anjing yang dilatih untuk mendeteksi sulfida dari kehadiran H2S.