Geokimia Geology

1. SAID MUZAMBIQ
GEOLOGI ITM’12
MODUL 2

2. • Tipe
GEOKIMIA
EKSPLORASI
Survei Batuan
Batuan induk
Survei Gosan
Survei Soil
Survei Ocean
Survei Minyak
& Gas
Survei
Biogeokimia
Survei Air
Survei Strem
Sedimen
RUANG LINGKUP

3. ■ Survei Batuan Induk
☺Mengenal mandala metallogen
- dapat diketahui daerah yang mengandung
mineral bijih
- untuk memperkirakan jenis bijih yang akan
dieksplorasi, misal : pada batuan peridotit,
olivinit, anortit adalah daerah yang serasi bagi
mineralisasi sulfida Ni – Cu
☺Menganalisa lebih lanjut kemungkinan2 apakah
batuan induk tersebut termineralisasi sempurna
atau tidak termineralisasi

4. • Survey batuan dapat dilakukan sendiri untuk mendeteksi
kemungkinan dispersi primer yang berasosiasi dengan
bijih. Survey batuan dapat digunakan untuk prospeksi
mineralisasi pada kondisi berikut :
1. Prospeksi bijih yang meghasilkan pola dispersi batuan
dasar yang luas (contohnya seperti Si, K, F, Cl dapat
dijumpai pada lingkaran alterasi yang ekstensif mengitari
bijih hidrotermal).
2. Prospeksi untuk endapan yang luas berkadar rendah
(contohnya endapan Cu yang tersebar atau endapan Sn
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). Conto batuan, yang
diperoleh digerus dan diayak. Fraksi –80 mesh,
dianalisis.

7. Survei Gossan
☺Merupakan survei batuan induk yang
mengalami pelapukan dan termineralisasi
oleh mineral sulfida logam seperti :
- Timbal (Pbs) - Seng (ZnS)
- Tembaga (Cu FeS2) - Besi (FeS)
☺ Pelapukan akan membentuk endapan
sulfida yang disebut “GOSSAN”
☺ Sangat membantu dalam melokalisir
endapan cebakan sulfida logam

8. ■ Survei Soil
Survei soil dipakai secara luas pada kegiatan prospecting  disebabkan anomali
geokimia memperlihatkan petunjuk yang kontras dan jarang bergeser jauh dari
batuan induk sebagai sumber anomalinya.
Teknik penyontoan tanah yang dipakaiumumnya ada dua yaitu :
– Mengikuti punggungan bukit suatu daerah aliran
zona anomali (ridge and spur ),
– Mengikuti pola kisi-kisi (grid ).
• Kerapatan contoh tanah
• Kerapatan penyontoan pada punggungan bukit umumnya tiap 50 m
sementara pada teknik kisi-kisi (grid ) interval penyontoan berkisar
antara 25x 50 m sampai 50 x 100 m.
• Penentuan arah lajur kisi-kisi pada endapan tipe urat harus
memotong arah umum jurus urat.
• Titik pengambilan conto tanah pada teknik kisi-kisi umumnya juga
sebagai titik pengamatan geofisika.

9. Pofil tanah

11. Survei Stream Sedimen
Sampel endapan sungai aktif yg digunakan umumnya fraksi -80 mesh,
dan sampel konsentrat dulang
• Pada tahap survei tinjau dan prospeksi, metoda yang lazim
digunakan adalah geokimia endapan sungai.
• Prinsip dasar metoda ini adalah memilih daerah prospek yang
tercermin pada zona anomali geokimia unsur tertentu.Penentuan
titik pengambilan conto dirancangsedemikian rupa sehingga setiap
conto mewakili suatudaerah aliran (catchment area) tertentu.
• Perlu mempertimbangkan kerapatan (density ) conto (perbandingan
antara jumlah conto dengan luas arealtertentu). Kerapatan conto
tergantung tingkat (tahap) penyelidikan; makin tinggi tahap
penyelidikan makadensity conto semakin besar (pemercontoan
semakin rapat).

12. • Kerapatan sampel …..(lanjutan)
Tahap Survei Tinjau : 1 conto untuk + 5
Km2 (1 :5 Km2), biasanya conto diambil
pada orde sungai 2 dan 3,
Tahap Propeksi : 1 conto untuk 2 s.d 3
km2 (1 :2 s.d 3 km2), biasanya conto
diambil pada ordesungai 1 dan 2.
Tahap Eksplorasi Umum : hanya
dilakukan padakasus-kasus tertentu dan
biasanyadikombinasikan dengan metoda
geokimia tanah.Dalam kasus seperti ini
penyontoan bisa dilakukan pada jarak 250
– 500 m.

20. Beberapa metoda untuk mengetahui kondisi tubuh
bijih yang sebenarnya diantaranya :
• Sumur/parit uji
• Pemboran
• Terowongan
Sumur (tes pit)/parit uji (trenc);
• biaya yang diperlukan relatif murah dan secara
luas area bukaan horizontal cukup luas namun
mempunyai keterbatasan dalam memberikan
gambaran vertikal. Biasanyadigunakan dalam
tahap eksplorasi (umum dan rinci) sebelum
dilakukan pemboran.

21. Gambar sumur

22. Parit Uji (Trenc)

23. Pemboran;
• biaya yang diperlukan relatif mahal dan dimensi contointi
bor relatif kecil (luas area bukaan horizontal sempit)
namunmempunyai kelebihan dalam memberikan
gambaran vertikal.
• Biasanya dilakukan pada tahap eksplorasi umum untuk
ujigeologi dan pada tahap eksplorasi rinci untuk estimasi
sumber daya mineral.
Terowongan;
• biaya relatif mahal namun gambaran tubuh bijihyang
dihasilkan sampai luas namun masih mempunyai
• keterbatasan memberikan gambaran vertikal.
Biasanyadigunakan pada tahap eksplorasi rinci, data
yang dihasilkansangat diperlukan dalam tahap
konstruksi tambang.

24. PEMBORAN

26. C O R E

27. TEROWONGAN

28. Survei Stream Air
♣ Analisis 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. Airtanah bisa kontak dengan batuan dan
melarutkan unsur-unsur dan terjadi kesetimbangan kimia
yang erat kaitannya dngn kimia yg dikandung oleh akifer.
♣ Air tanah mengandung padatan terlarut yang bervariasi
dari satu tempat ke tempat lainnya.Contohnya air dari
ladang minyak dngan endapan halit dapat mengandung
padatan terlarut yang lebih banyak dari air laut atau
airtanah biasa.Namun airtanah digunakan juga dalam
eksplorasi mineral, umumnya dari sumber yang dangkal.

29. • Air sungai dan danau umumnya berasal dari air permukaan,
tapi air tanah dapat memberi kontribusi melalui mata air dan
sungai bawah tanah. Air danau dan sungai memperlihatkan
kandungan padatan terlarut yang lebih bervariasi, karena
adanya variasi penambahan air permukaan yang besar dan
tiba-tiba, yang akan merubah pH, Eh, dan lingkungan kimia
dalam jarak yang sangat pendek.
• Conto diambil di lapangan dengan botol plastik yang bersih
(250 – 500 ml) yang telah dicuci dua sampai tiga kali.Agar
bebas kontaminasi botol harus dibersihkan dengan asam yang
bebas logam sebelum dibawa ke lapangan.Untuk praktisnya,
conto diasamkan dengan dua atau tiga tetes asam nitrit bebas
logam untuk mencegah pengendapan logam yang ada.Jika
diperlukan pengukuran pH dan Eh atau penentuan substansi
yang mungkin dipengaruhi oleh asam, maka perlu diambil
conto duplikat atau melakukan pengukuran ditempat.Jika
conto mengandung padatan suspensi, maka perlu dilakukan
filtrasi, tapi biasanya dilakukan di laboratorium sebelum
analisis.

30. stream Biogeokimia
• Filosofinya adalah, bahwa akar tanaman menunjam jauh ke
dalam tanah dan mengambil makanan dari batuan dasar
yang lapuk.
• Dilakukan dengan memeriksa jenis vegetasi, akar-akar
tumbuhan
• Dapat menentukan kedalaman dari permukaan soil dan
proses pelapukan batuan untuk meneliti kandungan unsur
tanah
♣ Contohnya tanaman teh telah memperlihatkan batas-batas
anomali Ni di Australia Barat. Keuntungan metode ini
dibandingkan dengan metode lainnya, yaitu dapat dilakukan
untuk :
• 1. Prospeksi di daerah yg tanah penutupnya tertranspor
• 2. Prospeksi di daerah berawa
• 3. Prospeksi di daerah yang vegetasinya sangat rapat

31. • 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.Kelompok pertama terdiri dari unsur
biogenikmencakup H, C, N, P, dan S, merupakan unsur
pembangun jaringan tanaman, konsentrasinya di atas
konsentrasi unsur-unsur tsb dalam tanah.
• Kelompok kedua berupa unsur yang jejak yang
diperlukan utuk pertumbuhan yang sehat, terdiri dari B,
Mg, K, Ca, Mn, Fe, Cu dan Zn yang konsentrasinya
dalam tanaman hampir sama dengan dalam tanah.
Kelompok ke tiga adalah unsur yang tidak diperlukan
atau unsur toksik, antara lain Pb, Sr, HG, Be, U, NI, Cr,
Ag, Sn. Dan Se. Unsur toksik mungkin diperlukan dalam
jumlah yang sangat sedikit, sedangkan unsur yang
diperlukan bisa menjadi toksik jika hadir dalam
konsentrasi yang tinggi.

32. • Pada tanah dengan konsentrasi Pb, Cu, Hg dan Ni tinggi,
pertumbuhan vegetasi terhambat atau terbatas pada jenis
tertentu.Ada 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.Yang paling dikenal
adalah bunga tembaga di Zambia dan tanaman Selenium di
Amerika.Kehadiran bunga tembaga menjadi indikasi
konsentrasi Cu ratusan sampai ribuan ppm.Tanaman
selenium menjadi indikator yang baik untuk mineralisasi
uranium karena Se sering menyertai U. Daun yang
menguning (chlorosis) dapat disebabkan oleh konsentrasi
unsur Cu, Zn, Mn dan Ni.
• Penelitian biogeokimia dalam prospeksi dilakukan sejah tahun
1930. Material tanaman yang dikumpulkan dijadikan abu,
untuk menghilangkan unsur biogenik penyusun jaringan,
unsur yang dicari akan dijumpai dalam residu (abu). Abu
umumnya mencapai 1-3% berat, sehingga unsur yang dicari
akan terkonsentrasi sampai 100 kalinya dari unsur asal dalam
jaringan.

33. • Keuntungan lain survey biogeokimia dibandingkan dengan
survey tanah adalah anomalinya di dalam abu akan lebih
mudah dideteksi karena konsentrasinya tinggi. Namun dalam
hal pekerjaan, survey biogeokimia melibatkan pekerjaan yang
lebih banyak.
• Untuk melakukan survey biogeokimia, sedikitnya diperlukan
300 gram material dari tiap tanaman.Tanaman muda dan
kurus umumnya memberikan hasil yang paling baik.Conto
dapat divariasikan dengan spesies yang berbeda, tapi
menggunakan satu spesies lebih praktis.Pengambilan conto
harus sedekat mungkin pada gridnya.Setelah conto
dimasukkan ke dalam kantung, material dikeringkan dan
dapat dikirim ke laboratorium untuk dijadikan abu dan
dianalisis, atau dapat dibiarkan hangus di udara atau dalam
oven, kemudian masukan ke dalam kantung conto dan dikirim
ke laboratorium. Sebelum conto dianalisis, dilakukan
pengabuan terlebih dulu pada temperatur 450° - 500° C.
Temperatur ini terlalu tinggi untuk Sb, Hg , Se, dan Te,
sehingga perlu menggunakan metode pengabuan basah.

34. Survey Gas
• Suatu teknik yang masih sedang dikembangkan adalah
pengambilan conto gas untuk mencari anomali unsur
volatil di sekitar bijih.Difokuskan pada pendeteksian gas
Hg di sekitar berbagai endapan bijih. Sejumlah volume
udara dilewatkan melalui suatui filter yg dpt menangkap
uap Hg 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. Keterbatasan metode ini adalah :
• 1. Konsentrasi gas yang diukur umumnya rendah
• 2. Sulit menentukan lokasi anomali yang akurat
• 3. Peka terhadap kondisi cuaca
• 4. Memelukan endapan bijih yang mengandung Hg
yang cukup

35. • Tipe penyelidikan lain adalah inderaja digunakan
untuk mendeteksi hidrokarbon dalam prospeksi
minyak dan untuk mendeteksi gas-gas
radiogenik seperti Rn, He, dan Xe dalam
prospeksi U dan Th. Gas radiogenik ini luruh
dalam paruh waktu yang pendek (Rn220 54 jam,
Rn222 4 hari) yang membatasi ukuran pola
dispersi yang dapat dikenal. Walau begitu
Rn222 banyak digunakan dalam prospeksi
uranium, dan kadang-kadang berhasil.Gas
seperti H2S, SO2, I2, CO2, N2 dan O2 memiliki
potensi dalam prospeksi, tetapi pada saat ini
banyak yang belum dieksploitasi.