Tahapan Penyelidikan
Dalam penyelidikan geokimia diperlukan adanya beberapa penahapan yang ditujukan untuk kepentingan efisiensi dalam hal waktu, tenaga dan biaya. Tidak semua proses pencarian dapat menunjukkan hasil sesuai target yang hendak dicapai, maka harus ditentukan strategi penyelidikan yang tepat sebelum proses pencarian dilakukan atau dimulai.
-
Penyelidikan Pendahuluan
Penyelidikan ini juga sering disebut sebagai survei orientasi (orientation survey). Penyelidikan ini merupakan penyelidikan yang pertama kali dilakukan dalam penyelidikan secara keseluruhan. Pada metode endapan sungai aktif (stream sediment method) tahap survei orientasi ini bertujuan untuk menentukan media conto yang paling baik untuk diambil, ukuran besar butir conto, tata cara kerja (prosedur) pengumpulan conto di lapangan dan analisis di laboratorium sampai dengan metode pengolahan data. Pada tahapan ini masih meliputi daerah yang sangat luas, sehingga metode yang digunakanpun masih bersifat umum dan akan memberikan hasil dengan tingkat ketelitian yang masih sangat rendah.
-
Penyelidikan Geokimia Tinjau.
Pada tahap penyelidikan ini daerah yang diselidiki masih meliputi daerah yang luas dan conto utama yang dikumpulkan berupa endapan sungai aktif. Jenis conto ini dapat mewakili daerah bagian hulu (cacthment area) yang luas. Maksud dari tahap penyelidikan geokimia tinjau ini adalah untuk menentukan daerah yang beranomali dan menentukan daerah mineralisasi.
-
Penyelidikan Geokimia Tindak Lanjut
Dalam tahapan penyelidikan ini conto utama yang dikumpulkan masih tetap endapan sungai aktif dan masih ditambah lagi dengan conto-conto lain seperti endapan danau, endapan daerah mata air dan endapan sumur (Rose et al, 1979). Tingkat kerapatan conto sudah lebih besar dibandingkan dengan tahapan sebelumnya, pengambilan conto biasanya pada sungai orde 1, 2 dan paling besar pada sungai orde 3. Tujuan dari penyelidikan ini adalah untuk melengkapi informasi dari daerah beranomali yang telah diselidiki sebelumnya, selain itu juga untuk menentukan batas daerah anomali yang telah ditemukan pada penyelidikan tingkat tinjau lebih ke arah hulu lagi (cacthment area).
-
Penyelidikan Geokimia Rinci
Pada tahapan ini penyelidikan geokimia conto yang dikumpulkan tidak hanya endapan sungai tapi juga ditambah dengan conto tanah, batuan, dan tumbuhan. Kerapatan pengambilan conto endapan sungai semakin besar atau jarak antar lokasi conto semakin rapat, sedangkan pengambilan conto tanah dikerjakan secara jenjang (grid sampling) atau punggung dan lereng perbukitan (ridge and spur). Penyelidikan ini dapat dipadukan dengan penyelidikan geofisika yang kemudian diteruskan dengan eksplorasi secara fisik dengan membuat parit uji, pemboran atau pekerjaan bawah tanah.
Bagan alir penyelidikan geokimia adalah sebagai berikut:
Pemilihan Metode
Setelah penyelidikan awal dilakukan maka masuk ke tahap memilih metode atau teknik yang akan digunakan. Pemilihan teknik tergantung pada mineralogi dan geokimia daerah target. Komposisi badan bijih akan menentukan unsur yang dapat digunakan. Misalnya Cu sangat ideal untuk endapan tembaga, tapi As sangat berguna dalam pencarian mineralisasi emas dan lain-lain. Lebih jauh lagi mineralogi daerah target dikombinasikan dengan lingkungan sekunder atau pola dispersinya. Misalnya dispersi Cu bisa hidromorfik dan mekanis, sedangkan timah putih sangat khas, hampir selalu mekanis sebagai butiran kalsiterit atau terdapat dalam biotit atau mineral asesoris lainnya.
Ilustrasi berikut menggambarkan beberapa alternatif pola dispersi atau migrasi dari deposit bijih logam.
-
Pada gambar 1, tubuh bijih tersingkap di permukaan tanah, sebagian telah tererosi. Secara teoritis tubuh deposit akan mudah dikenali dan ditemukan. Akan tetapi ada kemungkinan terkaburkan oleh adanya tumbuhan atau tanah, selain itu perubahan komposisi mineraloginya juga akan mengaburkan keberadaan singkapan bijih tersebut.
-
Pada gambar 2, tubuh bijih tidak terpotong oleh zona erosi, atau tidak tersingkap, akan tetapi berada pada zona pelapukan. Pola dispersesi mekanis terbentuk. Pola dispersi kimia terjadi pada tubuh bijih dan sekitarnya selama proses pelapukan. Hanya saja migrasi unsur dari tubuh bijih terutama hanya unsur yang sifat mobilitasnya tinggi.
-
Pada gambar 3, tubuh bijih berada sedikit di bawah zona pelapukan. Untuk mendeteksi keberadaan tubuh bijih dapat dilakukan dengan survey batuan dasar. Zona anomali dapat terdeteksi dengan adanya dispersi unsur yang terjadi selama pelapukan. Apabila zona anomali tidak terbentuk maka akan sulit sekali menentukanatau menemukan keberadaan tubuh bijih.
-
Pada gambar 4, keberadaan tubuh bijih berada cukup jauh di bawah zona pelapukan. Identifikasi keberadaan tubuh bijih hanya dapat dilakukan dengan metode geofisika. Atau menggunakan unsur pathfinder. Yang mobilitasnya sangat tinggi sehingga bias terdispersi bermigrasi melewati zona batuan diatasnya. Baik yang lapuk maupun batuan yang segarnya. Unsur dengan mobilitas yang sangat tinggi ini, seperti Hg dan Rn.
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 yangtertranspor. 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.
Jarak pengangkutan logam oleh air tanah 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 dan ering dicirikan oleh bentuk mineral yang lemah dan tidak stabil yang unsur-unsurnya dapat di-recovery dengan teknik analisis yang lemah.
Parameter Survey
Tantangan dalam survey geokimia adalah men-design program yang efektif, pada prakteknya adalah membuat keputusan tentang pemilihan poin-poin 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 yangdiharapkan dari lingkaran dispersi sekelilingnya.
- Ketersediaan material contoh
- Kemampuan analitis
- Kondisi logistik
Lingkungan lokal dapat mempengaruhi proses dispersi. Faktor yang paling penting yang berhubungan dengan iklim dan topografi adalah material atau tanah di daerah survei, 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 dibawahnya.
Ukuran target akan mempengaruhi pemilihan interval pengambilan conto. Arah orientasi tertentu dari target juga harus dipertimbangkan dalam lintasan dan grid pengambilan contoh. Idealnya, grid pengambilan contoh dibuat dengan garis dasar sejajar terhadap sumbu panjang target. Garis lintangnya tegak lurus 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 survei. Teknik preparasi dan teknik analitis harus dipilih yang dapat menghasilkan data yang dapat dipercaya dan menunjang kontras yang optimum.
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 survei.
- Mengenali gejala-gejala yang harus dicatat dan dilaporkan oleh pengambil conto.
Orientasi sampel tanah harus diambil minimal dari dua lintasan melalui mineralisasi dan dilanjutkan ke dalam background. Spasi pengambilan contoh 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.
Studi Literatur
Tidak praktis untuk mengunjungi lapangan dan melakukan surve orientasi sebelum program eksplorasi dibuat. Informasi 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.
