Perencanaan Eksplorasi Geokimia

Karena eksplorasi mineral makin lama makin sulit, mahal, dan kompetitif, maka eksplorasi perlu dilakukan seefisien mungkin, dengan biaya yang betul-betul efektif. Tiap eksplorasi geokimia terdiri dari tiga komponen, yaitu sampling (pengambilan conto), analisis, dan interpretasi. Ketiganya merupakan fungsi bebas yang saling terkait. Kegagalan pada tahap yang satu akan mempengaruhi tahap berikutnya. 

Pemilihan Metode

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

Hal kedua yang perlu dipertimbangkan adalah relatif dari target (badan bijih) yang dapat dijumpai sebagai : (1) bijih yang tersingkap, (2) tersingkap sebagian, (3) tertimbun batuan penutup yang lebih muda, atau (4) tertutup dalam batuan induknya (blind ore)

Penyontoan di permukaan akan efektif untuk tipe 1) dan 2), tapi perlu antisipasi untuk respon geokimia yang berbeda. Kasus 3) dan 4) perlu teknik yang optimum yang dapat mendeteksi melalui penutup, bawah penutup, gas bocor dari mineralisasi, atau mendeteksi halo (lingkaran) sekitar batuan.

Survey geokimia diterapkan pada berbagai tahapan eksplorasi mineral, yaitu:

• Survey regional dengan tujuan mencari jalur mineralisasi
• Survey lokal dengan tujuan mengidentifikasi daerah target untuk keperluan evaluasi
• Survey kekayaan dengan tujuan menentukan batas daerah termineralisasi
• Survey deposit dengan tujuan menentukan lokasi dari badan bijih individual

Perlu adanya integrasi antara survey geokimia dengan strategi eksplorasi keseluruhan. 

Optimasi Teknik Survey

Untuk optimasi survey geokimia perlu dilakukan identifikasi target yang maksimum. Suatu 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, tempat-tempat yang mungkin mengalami pelindian atau peningkatan akibat perembesan, kehadiran pengendapan sekunder, perkembangan tanah yang tidak normal, dan distribusi tanah penutup yang tertranspor. Catatan 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 (1978) mendemonstrasikan bahwa analisis Zn pada fraksi -0+35 mesh dari material tanah yang diambil pada kedalaman 20 cm dari tanah semi residu di gurun Saudi Arabia menghasilkan kontras maksimum di atas badan mineralisasi Zn. Sebaliknya pada fraksi -150 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.

Jarak pengangkutan logam oleh airtanah dari pelapukan sulfida sangat bervariasi dan dapat menghasilkan pola geokimia yang sulit untuk diinterpretasikan. Konsentrasi logam yang tinggi karena pengendapan sekunder mengikuti pola hidromorfik, scavenging dll. Sering dicirikan oleh bentuk mineral yang lemah dan tidak stabil yang unsur-unsurnya dapat direcovery dengan teknik analisis yang lemah. 

Parameter Survey

Tantangan dalam survey geokimia adalah mendesign program yang efektif, pada prakteknya adalah membuat keputusan tentang pemilihan point-point berikut ini,

• Material Sample
• Pola penyontoan
• Preparasi conto
• Prosedur Analitis
• Kriteria interpretasi hasil

Untuk membuat keputusan diperlukan pengetahuan atau asumsi tentang keadaan daerah survey. Artinya diperlukan rujukan infomasi yang relevan tentang:

• Dispersi dan karakter mobilitas dari unsur dalam mineral dan batuan induk
• Pengaruh lingkungan lokal pada proses dispersi
• Ukuran target, baik ukuran mineralisasi maupun ukuran yang diharapkan dari lingkaran dispersi sekelilingnya
• Ketersediaan material conto
• Kemampuan analitis
• Kondisi logistik

Lingkungan lokal dapat mempengaruhi proses dispersi. Faktor yang paling penting yang berhubungan dengan iklim dan topografi adalah material/tanah di daerah survey, apakah tertranspor atau residu. Jika tertranspor, asalnya dari apa, kolovium, aluvium? Material eksotis seperti sedimen berlapis, aluvial, pasir fluvial, abu vulkanik, menutupi batuan dasar, tetapi tidak mengekspresikan geokimia dari batuan yang berada di bawahnya.

Ukuran target akan mempengaruhi pemilihan interval pengambilan conto. Arah orientasi tertentu dari target juga harus dipertimbangkan dalam lintasan dan grid pengambilan conto. Idealnya, grid pengambilan conto dibuat dengan garis dasar sejajar terhadap sumbu panjang target. Garis lintangnya tegaklurus terhadap garis dasar tadi untuk mendapatkan kemungkinan irisan maksimum.

Survey geokimia yang ideal didasarkan pada penyontoan yang sistematis dan beraturan untuk memperoleh database yang homogen, agar dapat dilakukan evaluasi komparatif dari gejala geokimia. Oleh 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. Akses, kondisi medan, keterdapatan tenaga, budget dan waktu perlu dipertimbangkan dengan hati-hati. 

Studi Orientasi

Studi orientasi digambarkan sebagai suatu seri percobaan pendahuluan untuk menentukan karakter dispersi geokimi yang berhubungan dengan mineralisasi pada daerah tertentu. Informasi tadi digunakan untuk:

• Mendefinisikan bakcground dan respon geokimia yang abnormal
• Mendefinisikan prosedur survey yang optimum
• Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi dispersi dan kriteria interpretasi hasil survey
• Mengenali gejala-gejala yang harus dicatat dan dilaporkan oleh pengambil conto

Survey orientasi klasik terdiri dari penyontoan dan analisis di lapangan sekitar badan yang representatif tetapi mineralisasinya tidak dikenal. Idealnya, pekerjaan ini dimulai dari mineralisasi yang telah dikenal yang secara geologi dan geomorfologi representatif untuk lokasi penelitian. Kemudian dilanjutkan menjauhi mineralisasi untuk mendapatkan harga background yang sesuai.

Orientasi sample tanah harus diambil minimal dari dua lintasan melalui mineralisasi dan dilanjutkan ke dalam background. Spasi pengambilan conto tergantung pada luas mineralisasi. Minimal empat atau lima contoh di atas mineralisasi dan juga dari background. Penting agar karakter tanah yang berbeda dievaluasi. Hasilnya, lintasan ini harus mencakup kondisi fisiografi normal dan tipe major tanah, seperti daerah yang penirisan baik lereng curam, daerah rembesan, dan rawa.

Bradshaw (1975) juga menyarankan preparasi fraksi mineral berat jika diduga ada dispersi fragmen yang resisten, apalagi kalau terdapat emas, timah putih dan tungsten.

Semua contoh harus dianalisis dengan teknik ekstraksi total. Sebagai 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). 

Studi Literatur

Tidak praktis untuk mengunjungi lapangan dan melakukan survey orientasi sebelum program eksplorasi dibuat. Informsi yang berguna dapat diperoleh dari penyelidikan terdahulu yang telah dilakukan orang. Bisa berupa paper atau dokumen intern perusahaan. Seringkali dapat dilakukan orientasi terbalik dengan mengevaluasi survey terdahulu secara kristis. Survey literatur sebaiknya disertakan dalam diskusi dengan orang yang mengetahui kondisi daerah survey dan ahli geokimia yang profesional. 

Orientasi Teoritis

Pendekatan yang sangat spekulatif ini berdasarkan pada aplikasi model teoritis, prinsip-prinsip dasar geokimia, asumsi-asumsi geologi, geomorfologi dan iklim dari daerah yang diselidiki. 

Organisasi Survey dan Operasi

Checklist dari hal-hal yang perlu dipertimbangkan khususnya dalam survey tanah dapat dilihat pada Tabel 2. Jika telah dilakukan orientasi praktis untuk mendefinisikan parameter survey, maka ahli geokimia harus ada disana untuk:

• Memperlihatkan kepada pengambil conto apa yang ingin diambil untuk melatih mereka tentang prosedur survey
• Menguji dan menkonfirmasikan karakter dan distribusi dari penutup (overburden) yang tertranspor.
• Verifikasi kondisi tanah pada lokasi kunci
• Kenalilah fisiografi daerah survey untuk keperluan interpretasi

Tabel 2. Checklist untuk organisasi geokimia tanah

HAL	CEK
Team lapangan	jumlah, komposisi, pengalaman, pemimpin
Training	kapan, dimanan, oleh siapa
Peta dasar	skala yang sesuai, tpografi
Skema penomoran	sederhana, tidak meragukan, hindari alfanumerik
Catatan lapangan	isi dengan benar
Kontrol kualitas	ambil conto duplikat, dengan standar, masukan ke laboratorium
Komunikasi dengan lab	sederhana dan langsung
Daftar pengiriman	perlu disertakan tiap pengiriman conto ke lab
Instruksi	berikan instruksi sederhana dan tidak meragukan
Pengembalian data	cek duplikat, standar dll. Jika meragukan lakukan analisis ulang
Pengolahan data	manual atau komputer, ambil prosedur paling sesuai
Interpretasi peta	disiapkan untuk merangkum gejala geokimia
Integrasi buku lapangan	untuk membantu interpretasi
Penyimpanan data	diperlukan untuk perbaikan dan interpretasi ulang
Arsip conto	di lab, kantor
Integrasi dengan eksplo-rasi lain	lakukan komunikasi yang baik dengan manajemen atau orang dari proyek lain
Prosedur pembuatan la-poran	orang yang membuat laporan harus mengetahui program lapangan

Definisi dan Konsep Dasar Eksplorasi Geokimia

Ada banyak definisi tentang geokimia, tetapi definisi yang dilakukan oleh Goldschmidt menekankan pada dua aspek yaitu:

• Distribusi unsur dalam bumi (deskripsi)
• Prinsip-prinsip yang mengatur distribusi tersebut di atas (interpretasi)

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

Urutan eksplorasi geokimia secara umum (Peters, 1978)

1.      Seleksi metode, elemen-elemen yang dicari, sensitivitas dan ketelitian yang dinginkan, serta pola sampling

2.      Kegiatan pendahuluan atau program sampling lapangan dgn mengecek contoh-contoh secara umum dan  kedalaman contoh untuk mnentukan level yg dapat diyakini & mengevaluasi faktor bising (noise)

3.      Analisis contoh, dilapangan dan laboratorium dengan analisis cek yang dibuat pada beberapa metode

4.      Melakukan statistik dan evaluasi geologi dari data (geologi & geofisika)

5.      Konfirmasi anomali semu, sampling lanjutan, serta analisis & evaluasi pada area yang lebih kecil, menggunakan interval sampling yg lebih rapat & penambahan metode geokimia

6.      Penyelidikan target dengan suatu ketentuan untuk sampling ulang & penambahan analisis dari contoh2 yang telah ada.