APLIKASI GEOKIMIA DALAM PENCARIAN MINERAL
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).
Prinsip Dasar Prospeksi/Eksplorasi Geokimia
Prospeksi/eksplorasi geokimia pada dasarnya terdiri dari dua metode:
Metode yang menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada mineral yang relatif stabil pada kondisi permukaan bumi (seperti: emas, platina, kasiterit, kromit, mineral tanah jarang). Cocok digunakan di daerah yang kondisi iklimnya membatasi pelapukan kimiawi.
Metode yang didasarkan pada pengenalan pola dispersi kimiawi. Pola ini dapat diperoleh baik pada endapan bijih yang tererosi ataupun yang tidak tererosi, baik yang lapuk ataupun yang tidak lapuk. Pola ini kurang terlihat seperti pada pola dispersi mekanis, karena unsur-unsurnya yang membentuk pola dispersi bisa:
memiliki mineralogi yang berbeda pada endapan bijihnya (contohnya: serussit dan anglesit terbentuk akibat pelapukan endapan galena)
dapat terdispersi dalam larutan (ion Cu2+ dalam airtanah berasal dari endapan
kalkopirit)
bisa tersembunyi dalam mineral lain (contohnya Ni dalam serpentin dan empung yang berdekatan dengan sutu endapan pentlandit)
bisa teradsorbsi (contohnya Cu teradsosbsi pada lempung atau material organik pada aliran sungai bisa dipasok oleh airtanah yang melewati endapan kalkopirit)
bisa bergabung dengan material organik (contohnya Cu dalam tumbuhan) Daur Geologi
Semua endapan bijih adalah produk dari daur yang sama di dalam proses-proses geologi yang mengakibatkan terjadinya tanah, sedimen dan batuan. Gambar 1 merupakan ringkasan dari daur geologi dan contoh-contoh tipe bijih yang dihasilkan pada berbagai stadia daur.
Gambar 1. Daur geologi, geokimia dan terbentuknya bijih Dispersi
Dispersi geokimia adalah proses menyeluruh tentang transpor dan atau fraksinasi unsur-unsur. Dispersi dapat terjadi secara mekanis (contohnya pergerakan pasir di sungai) dan kimiawi (contohnya disolusi, difusi dan pengendapan dalam larutan).
Tipe dispersi ini mempengaruhi pemilihan metode pengambilan contoh, pemilihan lokasi contoh, pemilihan fraksi ukuran dsb. Contohnya dalam survey drainage pertanyaan muncul apakah contoh diambil dari air atau sedimen ; jika sedimen yang dipilih, haris
diketahui apakah pengendapan unsur yang dicari sensitif terhadap variasi pH (contohnya adsorpsi Cu oleh lempung) atau kecepatan aliran sungai (contohnya dispersi Sn sebagai butiran detrital dari kasiterit). Jika adsorpsi dari ion-ion yang ikut diendapkan dicari dalam tanah atau sedimen, maka fraksi yang halus yang diutamakan; jika unsur yang dicari hadir dalam mineral yang resisten, maka fraksi yang kasar kemungkinan mengandung unsur yang dicari.
Lingkungan Geokimia
Lingkungan geokimia primer adalah lingkungan di bawah zona pelapukan yang dicirikan oleh tekanan dan temperatur yang besar, sirkulasi fluida yang terbatas, dan oksigen bebas yang rendah. Sebaliknya, lingkungan geokimia sekunder adalah lingkungan pelapukan, erosi, dan sedimentasi, yang dicirikan oleh temperatur rendah, tekanan rendah, sirkulasi fluida bebas, dan melimpahnya O2, H2O dan CO2. Pola geokimia primer menjadi
dasar dari survey batuan sedangkan pola geokimia sekunder merupakan target bagi survey tanah dan sedimen.
Mobilitas Unsur
Mobilitas unsur adalah kemudahan unsur bergerak dalam lingkungan geokimia tertentu. Beberapa unsur dalam proses dispersi dapat terpindahkan jauh dari asalnya, ini disebut mudah bergerak atau mobilitasnya besar, contohnya: unsur gas mulia seperti radon. Rn dipakai sebagai petunjuk dalam prospeksi endapan Uranium.
Mobilias unsur akan berbeda dalam lingkungan yang berbeda, contohnya: F bersifat sangat mobil dalam proses pembekuan magma (pembentukan batuan beku), cebakan pneumatolitik dan hidrotermal, namun akan sangat tidak mobil (stabil sekali) dalam proses metamorfose dan pembentukan tanah. Bila F masuk ke air akan menjadi sangat mobil kembali.
Unsur yang berbeda yang ditemukan dalam suatu endapan bisa memiliki mobilitas yang sangat berbeda, sehingga mungkin tidak memberikan anomali yang sama secara spasial. Misalnya: Pb dan Zn sangat sering terdapat bersama-sama (berasosiasi) di dalam endapan bijih (di dalam lingkungan siliko-alumina), sedangkan dalam lingkungan pelapukan Zn yang jauh lebih mobil daripada Pb akan mudah mengalami pelindian, sehingga Pb yang tertinggal akan memberikan anomali pada zona mineralisasinya. Contoh lainnya:
Emas yang tahan terhadap larutan akan tertinggal dalam gossan.
Galena terurai perlahan dan menghasilkan serusit dan anglesit yang relatif tidak larut. oleh karena itu Pb cenderung tahan dalam gossan
Mineral sulfida Cu, Zn dab Ag mudah terurai dan bermigrasi ke level yang lebih rendah membentuk bijih oksida yang kaya atau bijih supergen
Unsur Penunjuk
Karena unsur-unsur memperlihatkan mobilitas yang berbeda (dikontrol oleh perbedaan stabilitas dan oleh lingkungan tempat mereka bermigrasi) sering dilakukan penggunaan unsur penunjuk dalam prospeksi suatu unsur. Unsur penunjuk adalah suatu unsur yang jumlahnya atau pola penyebarannya dapat dipakai sebagai petunjuk adanya mineralisasi. Alasan penggunaan unsur penunjuk antara lain:
Unsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis Unsur yang diinginkan deteksinya mahal
Unsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil (akibat perbedaan mobilitas)
Contohnya : Emas kelimpahannya kecil dalam bijih, oleh karena itu pola dispersinya hanya mengadung kadar emas yang sangat rendah, kurang dari batas minimal yang dapat dianalisis. Di lain pihak, Cu, As, atau Sb dapat berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan yang relatif besar.
Anomali Geokimia
Bijih mewakili akumulasi dari satu unsur atau lebih diatas kelimpahan yang kita anggap normal. Kelimpahan dari unsur khusus di dalam batuan barren disebut
background. Penting untuk disadari bahwa tak ada unsur yang memiliki background yang
seragam, beberapa unsur memiliki variasi yang besar bahkan dalam jenis batuan yang sama. Contohnya background nikel:
dalam granitoid kira-kira 8 ppm dan relatif seragam dalam shale berkisar antara 20 - 100 ppm
dalam batuan beku mafik Ni rata-rata sekitar 160 ppm dan relatif tidak seragam dalam batuan beku ultramafik Ni rata-rata sekitar 1200 ppm dengan variasi yang
Tujuan mencari nilai background adalah untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu nilai di atas background yang sangat diharapkan berhubungan dengan endapan bijih. Karena sejumlah besar conto bisa saja memiliki nilai di atas background, maka ada nilai ambang/nilai batas yang digunakan untuk menentukan anomali, yang dikenal dengan sebutan threshold, yaitu nilai rata-rata plus dua standar deviasi dalam suatu populasi normal. Semua nilai di atas nilai threshold didefinisikan sebagai anomali.
Teknik-teknik interpretasi baru melibatkan grafik frekuensi kumulatif, analisis rata-rata yang bergerak, analisis regresi jamak banyak menggantikan konsep klasik
background dan threshold.
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.
a. 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.
b. 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
Gambar 2. Posisi relatif badan bijih terhadap permukaan
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.
c. 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 logistic
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.
d. 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.
Berbagai fraksi dari material conto perlu dianalisis . Fraksi yang disarankan adalah: Tabel 1. Fraksi-fraksi untuk analisis kimia
Mesh (ASTM) Mikron
- 35 + 80 -500-177
-80 -177
-80+140 -177+105
--140+230 -105+63
-230 -63
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). e. 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.
f. 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.
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
Tipe Survey Geokimia
1. Survey Sedimen Sungai Aktif (Stream Sediment) 1.1 Prospeksi mineral berat
Teknik ini merupakan metode prospeksi paling tua. Sampai sekarang masih banyak digunakan untuk prospeksi endapan yang mengandung mineral resisten seperti: kromit, kasiterit, emas, platina, mineral tanah jarang, rutil, sirkon, turmalin, garnet, silimanit, kianit dsb. Material conto yang optimum adalah kerakal dengan diameter rata-rata 5 cm. Untuk dapat melakukan pembandingan antar conto, perlu jumlah conto yang seragam
dengan teknik konsentrasi yang standar. Metode yang paling sederhana adalah pendulangan atau dengan meja Wilfey. Spasi conto bervariasi antara satu per 50 – 100 km2
sampai l satu per 0,5 km2. Waktu yang diperlukan tergantung ukuran butir conto, keadaan
medan dan metode konsentrasi. Identifikasi akhir dari mineral dilakukan secara petrografis di laboratorium.
1.2 Analisis konsentrat mineral berat dari sedimen
Konsentrat mineral berat yang diperoleh dianalisis unsur jejaknya untuk mengetahui mineral asalnya. Contohnya pirit dipisahkan dari sedimen sungai dan dianalisis Cu-nya. Pirit yang berasal dari endapan Cu dapat mengandung 1100–1700 ppm Cu, pirit dari endapan Au mengandung 40–480 ppm Cu, dan pirit dari batubara menandung 100 -120 ppm Cu.
1.3. Analysis fraksi halus sedimen sungai aktif
Pengambilan contoh sedimen sungai aktif fraksi halus banyak digunakan di daerah yang drainagenya cukup besar dan mengalami erosi aktif. Kerapatan conto ditentukan oleh kerapatan drainage, namun secara kasar kerapatan conto dapat diambil satu per 2 –10 km2
untuk survey regional, kerapatan conto satu per 0,5 – 2 km2 digunakan untuk penyontoan
pendahuluan yang lebih rinci.
Pengambilan contoh sedimen sungai aktif fraksi halus banyak digunakan di daerah yang drainagenya cukup besar dan mengalami erosi aktif. Kerapatan conto ditentukan oleh kerapatan drainage, namun secara kasar kerapatan conto dapat diambil satu per 2 –10 km2
untuk survey regional, kerapatan conto satu per 0,5 – 2 km2 digunakan untuk penyontoan
pendahuluan yang lebih rinci.
Deskripsi lapangan perlu dilakukan pada tiap lokasi conto Informasi harus mencakup: material organik, sifat sungai dan endapannya, kehadiran singkapan, apakah dijumpai endapan besi oksida atau mangan oksida sekunder. Pengukuran pH air sungai akan sangat berguna.
Langkah pertama penyajian hasil survey drainage adalah mengeplot semua sungai yang ada di daerah penyelidikan dan mengeplot nomor conto dan nilainya. Setelah dilakukan pengolahan data secara statistik dapat dilakukan pemilihan background dan threshold. Lokasi conto dapat ditandai dengan titik hitam, yang ukurannya menunjukkan
kandungan logamnya atau dengan menebalkan sungai yang kandungannya logamnya lebih tinggi.
2. Survey Tanah
Warna tanah dan perbedaan komposisi dapat merupakan indikator yang penting untuk berbagai kandungan logam. Contohnya, tanah organik dan inorganik reaksinya akan berbeda terhadap logam (kandungan logamnya berbeda). Dari kedua tipe ini dapat diharapkan perbedaan level background yang jelas. Mengabaikan perbedaan ini akan mengakibatkan kesalahan dalam pengambilan keputusan eksplorasi, yaitu anomali yang signifikan tidak terlihat dan anomali yang salah.
Anomali yang salah umumnya berkaitan erat dengan komponen yang menunjukkan konsentrasi unsur yang ekstrim, seperti pada material organik dan mineral lempung, juga unsur jejak dalam airtanah.
Kegagalan mendefinisikan kondisi anomali (yang menunjukkan adanya mineralisasi) dapat terjadi jika conto tidak berhasil menembus zona pelindian. Ini sering terjadi pada pengambilan conto yang tergesa-gesa, sehingga bukti mineralisasi tidak terlihat.
Unsur jejak yang dikandung conto tanah umumnya mewakili daerah terbatas. Oleh karena itu diperlukan sejumlah conto yang diambil secara sistematis untuk mengevaluasi sifat-sifat mineralisasi. Perencanaan penyontoan biasanya mengikuti grid bujur sangkar atau empat persegi panjang. Conto tambahan diambil dari lingkungan yang berasosiasi dengan akumulasi unsur jejak, seperti zona depresi atau rembesan untuk menguji dispersi hidromorfik dari badan mineral yang tertimbun.
Survey tanah terdiri dari analisis conto tanah yang biasanya diambil dari horizon tanah khusus, kemudian diayak untuk mendapatkan ukuran fraksi tertentu. Conto umumnya diambil pada pola kisi (grid) yang beraturan. Di daerah yang terisolir dengan medan yang sulit, akan sulit pula untuk membuat grid pengambilan conto yang baik.
Metode alternatif yang dapat digunakan adalah penyontoan ridge dan spur. Metode ini sangat baik dikombinasikan dengan survey sedimen sungai untuk medan yang sulit. Metode pengambilan conto yang paling ideal adalah dengan grid yang teratur. Prosedur yang normal adalah menentukan garis dasar kemudian buat lintasan yang tegak lurus terhadap garis dasar. Penentuan garis dapat dilakukan dengan theodolit atau kompas.
Pemilihan grid yang digunakan tergantung pada tipe target yang dicari. Jika diketahui bahwa mineralisasi di daerah itu memiliki dimensi panjang searah dengan jurus, seperti mineralisasi vein atau unit stratigrafi, maka garis dasar harus diletakan paralel terhadap jurus. Conto diambil sepanjang garis lintang yang tegak lurus pada garis dasar. Dalam kasus ini interval antar garis bisa lebih besar dari interval conto sepanjang garis dasar. Jika jurusnya tidak dikenal dan targetnya diduga equidimensional, maka pengambilan conto dilakukan dengan grid yang berbentuk bujur sangkar.
Untuk praktisnya sering digunakan grid segi empat panjang, karena penambahan frekuensi smpling sepanjang garis dasar tidak membutuhkan banyak waktu. Ukuran grid yang digunakan umumnya 500 m x 100 m atau 200 m x 200 m untuk survey pendahuluan dan 100 m x 50 m atau 50 m x 50 m untuk survey detil. Kadang-kadang digunakan juga grid jajaran genjang .
Pengambilan contoh :
Conto tanah umumnya diambil pada horizon B, pada kedalaman 30 - 50 cm. Untuk unsur tertentu seperti Ag dan Hg horizon A dapat memberikan hasil yang lebih baik. Pada daerah yang keras dan kering conto diambil dengan menggali lubang kecil dengan menggunakan sekop dan cangkul. Jika tanah lunak dan lembab dapat digunakan sekop kecil atau hand auger. Conto ditempatkan pada kantong conto standar, diberi nomor dan keterangan singkat yang mencakup tipe tanah, warna, kandungan organik. Gejala khusus sepanjang lintasan perlu dicatat, contohnya singkapan, jalan setapak, sungai.
Sistem penomoran tergantung pada pola pengambilan contoh. Untuk pola grid lebih baik menggunakan sistem koordinat dengan mengambil titik 0 pada garis lintasan dasar, dan memberi nomor rujukan pada tiap garis lintang. Namun penomoran alfanumerik kurang praktis untuk analisis laboratorium. Cara penomoran lainmenggunakan kode enam sampai delapan digit yang merupakan kode proyek, daerah dan nomor conto, misalnya nomor 2040325 bisa berarti proyekk 2, kode daerah 04, conto 0325. Tipe ini lebih baik untuk pengolahan data dengan komputer. Di daerah kering dan banyak matahari, conto dapat dikeringkan di tempat terbuka di
camp, tapi di daerah basah dibutuhkan alat pengering. Jika conto sudah kering, dapat digerus dan diayak. Di daerah tropis yang didominasi tanah latosol penggerusan dapat dilakukan dengan mortar agar agregat oksida besinya hancur. Ayakan dari stainless steel atau dari nilon dapat digunakan Sebelum mengayak tiap-tiap sampel,
ayakan harus bersih. Ayakan dapat dibersihkan dengan kuas ukuran 3,5 cm atau 5 cm. Hasil pengayakan dimasukkan ke dalam amplop kertas, kemudian ke dalam kantong plastik agar tidak bocor atau terkontaminasi pada waktu pengangkutan. Fraksi ukuran yang umum untuk conto geokimia adalah -80 mesh (0,2 mm), tapi ukuran yang lebih halus atau lebih kasar dapat digunakan untuk kasus-kasus tertentu. Pada daerah baru yang belum diselidiki dianjurkan untuk melakukan survey orientasi
untuk menentukan fraksi ukuran yang optimum untuk analisis, kedalaman penyontoan yang terbaik , jika mungkin respons geokimia dari mineralisasi .
Hasi survey tanah biasanya disajikan dalam bentuk peta kontur yang mengacu pada isopleth (garis yang konsentrasinya sama). Selang antar kontur dapat digambarkan dengan warna atau arsir. Tiap titik conto dan harganya harus diperlihatkan, tapi nomornya tidak perlu diterakan agar tidak membingungkan. Pola pengambilan conto yang tidak beraturan dapat disajikan dalam peta dot, atau dengan memberikan warna yang berbeda pada setiap titik conto.
Survey lanjut (follow-up) dilakukan dengan spasi grid yang lebih rapat. Contohnya suatu anomali yang terdapat pada grid penyelidikan pendahuluan 500x200 m dapat dipenyontoan lagi dengan grid 250x100 m atau lebih rapat lagi, tapi grid yang lebih rapat dari 25x25 m umumnya kurang menguntungkan, kecuali jika target yang diharapkan berupa vein yang sangat kecil atau pegmatit. Jika hasil survey lanjut menjanjikan, maka pada daerah anomali dapat dilnjutkan dengn survey geofisika sebelum diputuskan dilakukan pemboran.
3. Survey Batuan
Dalam rangka mendapatkan informasi kelimpahan background dari unsur yang dianalisis dalam survey tanah atau sedimen sungai aktif perlu dilakukan sedikitnya pengambilan contoh batuan secara terbatas.
Survey batuan dapat dilakukan sendiri untuk mendeteksi kemungkinan dispersi primer yang berasosiasi dengan bijih. Survey batuan dapat digunakan untuk prospeksi mineralisasi pada kondisi berikut:
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).
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.
4. Survey 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 dengan kimia yang dikandung oleh akifer. Airtanah mengandung padatan terlarut yang bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. Contohnya air dari ladang minyak dengan 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.
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 dilakukna filtrasi, tapi biasanya dilakukan di laboratorium sebelum analisis.
5 . Survey Biogeokimia
Filosofinya adalah, bahwa akar tanaman menunjam jauh ke dalam tanah dan mengambil makanan dari batuan dasar yang lapuk. Contohnya tanaman teh telah memperlihatkan batas-batas anomali Ni di Australia Barat. Keuntungan metode ini dibandingkan dengan metode lainnya, yaitu dapat dilakukan untuk:
Prospeksi di daerah yang tanah penutupnya tertranspor Prospeksi di daerah berawa
Prospeksi di daerah yang vegetasinya sangat rapat
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.
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.
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.
6. Survey Gas
Suatu teknik yang masih sedang dikembangkan adalah pengambilan conto gas untuk mencari anomali unsur volatil di sekitar bijih. Saat ini perhatian difokuskan pada pendeteksian gas Hg di sekitar berbagai endapan bijih. Sejumlah volume udara dilewatkan melalui suatui filter yang dapat 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:
Konsentrasi gas yang diukur umumnya rendah Sulit menentukan lokasi anomali yang akurat Peka terhadap kondisi cuaca
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. Metode Analitis
Dalam eksplorasi geokimia tidak perlu mengutamakan akurasi yang tinggi, yang penting cepat, tidak mahal dan sederhana. Metode yang banyak digunakan dalam prospeksi geokimia adalah kromatografi, kolorimetri, spektroskopi emisi, XRF, dan AAS. Metode lain yang juga digunakan dalam kasusu khusus adalah aktivasi neutron, radiometri dan potensiometri.
AAS (atomic absorpsion spectrometry) merupakan teknik yang paling banyak dipakai dalam analisis unsur tunggal standar. Alat-alat yang lebih canggih dapat menganalisis multi unsur, seperti:
Plasma emissin spectrometry menganalisis 12 unsur utama (Cu, Pb, Zn, Ag, W, Sb, Ba, Ni, Mn, Fe, Cr, Sn) dan 10 unsur berguna baik sebagai unsur pennyertamaupun untuk pemetaan geologi: V, P, As, Mo, B, Be, Cd, Co, Ni, Y.
Optical emission spectrometry yang langsung dibaca : quantometer, yang mengukur
secara simultan 7 unsur dan 26 unsur jejak. Interpretasi Data Geokimia
Interpretasi data geokimia melibatkan kesimpulan statistik dan geologi. Perlu disadari bahwa kesuksesan interpretasi data tergantung pada keberhasilan porgram pengambilan conto. Jika mungkin program pengambilan conto dibuat fleksibel sehingga interpretasi dapat dilakukan secara progresif, mulai dari interpretasi subyektif, diteruskan dengan prosedur yang lebih kompleks sampai kemungkinan anomali ditemukan atau sampai dapat dikenali tanpa ragu jika tidak terdapat anomaly.
Geokimia strategis dan analisis multi unsur dengan data yang banyak (33 unsur/ conto) membutuhkan pengolahan data dengan komputer. Analisis ini sering dilakukan di pusat-pusat pengolahan data. Prospektor hanya perlu menyediakan peta lokasi dan data lapangan (buku catatan penyontoan).
Pengolahan data dimulai dengan mengambil informasi geokimia dari conto yang dikumpulkan. Hal ini dapat diperoleh dengan cara mengelompokkan conto dengan indeks yang sama, sebagai berikut:
Hasil analisis dari laboratorium Koordinat conto
Observasi lapangan
Pengolahan data melibatkan manipulasi sejumlah besar variabel (nilai conto). Ini dapat menentukan variabilitas dalam dan antara populasi conto. Ada tiga metode statistik yang digunakan: pertama melibatkan pengolahan variabel yang diambil satu persatu (analisis univariate), kedua teknik analisis bivariate, dan ketiga analisis multivariate.
Analisi univariate atau analisis elementer memungkinkan perangkuman karakteristik dari distribusi unsur baik melalui penghitungan maupun secara grafis. Grafik yang disajikan untuk distribusi unsur tertentu dapat digunakan untuk menentukan hukum statistik mana yang sesuai dengan distribusi unsur atau menentukan populasi yang berbeda (jika ada) dalam conto global.
Analisis statistik bivariate terdiri dari analisis dua karakter dari variasi simultan , baik dengan grafik ataupun perhitungan koefisien korelasi linier.
Analisis multivariate terdiri dari: regresi multiple dan analisis faktorial. Regresi multiple memungkinkan variasi dari suatu variabel dihubungkan dengan variasi-variasi dari satu atau beberapa variabel lain. Gunanya untuk membantu menonjolkan atau mengeliminasi material logam dari endapan primer. Contohnya Cu yang tinggi yang berasosiasi dengan batuan basa dapat ditekan atau dihapus dengan studi distribusi Ni, Co dan V. Di lain pihak anomali yang signifikan akan kelihatan lebih kontras. Analisis faktorial bertujuan mendapatkan informasi dari data numerik yang besar. Sintesis ini membutuhkan perhitungan matematis yang kompleks. Contohnya jika satu seri plutonik dipelajari, dimulai dengan data kimia Fe, Mg dan Ti dikelompokkan pada faktor yang sama., ini dapat mengekspresikan variasi dalam level mineral feromagnesia dalam conto yang berbeda. Dalam prospeksi geokimia, fakta-fakta ini dapat dapat menggambarkan
kehadiran berbagai mineralisasi, kontras antara unit geologi utama, fenomena pedologi, dan sebagainya. Penyajian hasil disajikan dalam bentuk :
peta data mentah
peta nilai anomali dengan menggunakan pola yang berbeda peta dari background geokimia lokal
2. Geokimia Taktis
Jika data tidak terlalu banyak, tidak perlu pengolahan data dengan komputer. Konsekuensinya prospektor harus memproses dan menyajikan sendiri datanya.
Analisis statistik elementer dapat membantu memisahkan background dari anomali. Hal ini dapat dilakukan secara manual melalui perhitungan nilai rata-rata, deviasi standar dapat pula disajikan dalam bentuk grafis dengan melakukan langka-langkah sebagai berikut:
Pemilihan data populasi yang tepat, sebesar mungkin dan sehomogen mungkin Pengumpulan harga-harga menjadi jumlah kelas yang cukup
Menghitung frekuensi tiap kelas kemudian plot terhadap unit kelas untuk mendapatkan histogram
Menghaluskan histogram untuk mendapatkan kurva frekuensi
Pengeplotan frekuensi kumulatif sebagai ordinat untuk mendapatkan kurva frekuensi kumulatif yang merupakan bagian integral dari kurva frekuensi.
Dengan mengubah ordinat di atas menjadi skala probabiliti, maka kurva frekuensi akan menjadi garis lurus
APLIKASI GEOKIMIA DALAM PANAS BUMI
Pada penelitian panas bumi dengan menggunakan metoda geokimia, data yang digunakan adalah data kimia manifestasi air panas, data kimia tanah dan udara tanah. Data tersebut digunakan untuk memprediksi kondisi fluida reservoir.
Kimia Manifestasi Air Panas
Dalam eksplorasi geokimia, hal yang dapat ditentukan dari data kimia manifestasi air panas adalah :
Sifat kimia air panas Tipe fluida reservoir Temperatur reservoir Asal air panas Pola aliran air panas Sifat Kimia
Sifat kimia meliputi karakteristik tiap unsur, dimana rasio perbandingan unsur-unsur kimia yang terkandung di dalam manifetasi air panas dapat digunakan untuk mengetahui hal-hal sebagai berikut (Nicholson, 1993) :
Asal fluida reservoir
Kemungkinan terjadinya pencampuran Aliran fluida panas bumi
Pemanasan uap air (steam heating) Daerah permeabel (zona upflow)
Mendelineasi daerah potensi panas bumi Tipe Fluida Reservoir
Dikenal 5 tipe fluida panas bumi dengan karakteristik sebagai berikut : Air Klorida
Umum dijumpai pada sistem bertemperatur tinggi (>225°C) Mengandung Na+, K+, Ca+2, Mg+2sebagai kation.
Berasosiasi dengan gas CO2 dan H2S.
pH netral atau sedikit asam dan basa tergantung CO2 terlarut.
Berasosiasi dengan zona alterasi argilik-propilitik. Terbentuk endapan sinter silika.
Sangat baik sebagai geotermometer. Air Sulfat
Kandungan sulfat > 1000 ppm
SO4 tinggi akibat oksidasi H2S pada vadose zone dan menghasilkan
H2SO4 :
H2S + 2O2 = H2SO4
Ditunjukkan dengan manifestasi berupa kolam lumpur.
Terbentuk di bagian paling dangkal pada sistem panas bumi akibat kondensasi uap air ke dalam air permukaan.
Bersifat asam.
Berasosiasi dengan zona alterasi argilik lanjut. Tidak dapat digunakan sebagai geotermometer.
Air Bikarbonat
HCO3 merupakan anion utama.
Na merupakan kation utama.
Di bawah muka air tanah bersifat asam lemah, tetapi dapat bersifat basa oleh hilangnya CO2 terlarut di permukaan.
Terbentuk pada daerah pinggir dan dangkal akibat adsorbsi gas CO2 dan
kondensasi uap air ke dalam air tanah. Berasosiasi dengan zona alterasi argilik.
Kehadiran batugamping di bawah permukaan dapat membentuk endapan sinter travertin (CaCO3).
Air Sulfat-Klorida pH sekitar 2-5.
Komposisi klorida dan sulfat hampir sama.
Pada umumnya merupakan hasil pencampuran dari air klorida dan sulfat.
Dilusi Klorida-Bikarbonat pH mendekati netral (6-8). Klorida sebagai anion utama.
Hasil pelarutan air klorida oleh air tanah ataupun air bikarbonat. Reservoir dan Asal Air Panas
Dengan menggunakan diagram segitiga Cl-Li-B, maka dapat diinterpretasikan asal air panas yang muncul menjadi manifestasi di permukaan. Bila kandungan Cl yang relatif lebih tinggi dibandingkan B dan Li, maka hal ini menunjukkan bahwa air panas ini berasal dari proses volkanik magmatik yang membawa gas HCl dan H2S terlarut (Nicholson,
1993). Bila kandungan B relative lebih tinggi dibanding Cl dan Li maka dapat diinterpretasikan bahwa batuan sampingnya adalah batuan sedimen, dimana pengayaan manifestasi air panas di permukaan tersebut dimungkinkan karena adanya interaksi fluida panas selama di perjalanan menuju permukaan. Sedangkan bila kandungan Li relatif lebih tinggi dibanding Cl dan B, maka dapat diperkirakan bahwa telah terjadi interaksi fluida dengan batuan dalam proses migrasinya menuju permukaan, batuan yang dimaksud dapat berupa batuan beku, piroklastik maupun metamorf.
Temperatur Reservoir
Dalam menghitung perkiraan awal temperatur reservoir maka metoda yang digunakan adalah geotermometer dari data kimia air panas. Berikut ini adalah syarat-syarat kelayakan suatu air panas dapat dijadikan sebagai geotermometer :
Kecepatan aliran > 2 kg/detik. Tidak terjadi hilang uap dan gas.
Temperatur mata air harus mendidih atau hampir mendidih (± > 90 0C).
pH mendekati netral
Dari syarat-syarat di atas maka air tipe klorida merupakan tipikal air terbaik sebagai geotermometer dikarenakan pH-nya yang netral. Berikut ini adalah metoda-metoda yang digunakan dalam perhitungan larutan geotermal :
Geotermometer Silika
Geotermometer K-Na
Geotermometer Na-K-Ca
Kimia Tanah dan Udara Tanah
Menurut Nicholson (1993), data kimia tanah dan udara tanah dimaksudkan untuk mengetahui hal-hal berikut :
Mengidentifikasi daerah permeabel Mengidentifikasi kemungkinan upflow Mendelineasi daerah prospek
Tahapan Kegiatan
Tahapan kegiatan dalam pengambilan dan analisis contoh serta format penyajian data dalam survei geokimia panas bumi mencakup kegiatan pralapangan, lapangan dan laboratorium.
1. Kegiatan pralapangan
Kegiatan pralapangan meliputi studi literatur dan analisis data sekunder, serta penyiapan peralatan dan pereaksi. Studi literatur dan analisis data sekunder merupakan kegiatan pengumpulan dan analisis data pustaka melalui identifikasi terhadap hasil penyelidikan terdahulu yang berkaitan dengan geokimia, berdasarkan informasi geologi regional, peta topografi, foto udara, citra satelit dan geografi daerah penyelidikan yang ada atau pernah dilakukan di daerah yang akan diselidiki.
Sedangkan penyiapan peralatan dan pereaksi dilakukan dengan cara kalibrasi peralatan dan standarisasi pereaksi yang akan digunakan.
2. Kegiatan Lapangan
Kegiatan lapangan meliputi pengamatan, pengukuran, dan pengambilan contoh. Pengamatan Pengamatan dilakukan terhadap jenis manifestasi, endapan dan identifikasi sifat kimia dan fisika air, yaitu:
a) jenis manifestasi: tanah panas, tanah panas beruap, kolam lumpur panas, geyser, mata air panas, fumarol, dan solfatar. Keterdapatannya pada suatu daerah penyelidikan dapat langsung diamati di lapangan dengan kasat mata.
b) jenis endapan pada manifestasi dapat dibedakan antara sinter karbonat, sinter silica, oksida besi dengan cara meneteskan HCl 1 N pada endapan yang terdapat di sekitar munculnya manifestasi mata air panas.
c) Identifikasi sifat fisika air yang muncul pada manifestasi dapat dilakukan dengan eara mengetahui sifat fisik air tersebut, diantaranya: rasa (tawar, asin, pahit, asam), bau (bau belerang H2S) dan wama (jernih, keruh, putih, dll).
Pengukuran parameter-parameter pada daerah penyelidikan meliputi: temperatur manifestasi dan udara di lokasi,
pH air,
debit air panas/dingin,
electric conductivity (EC) air panas/dingin,
koordinat dan ketinggian lokasi pengambiian eontoh.
pengukuran C02, CO, H2S dan NH3 dilakukan pada manifestasi hembusan uap air,
fumarol dan solfatar. luas manifestasi. Pengambilan Contoh.
Pengambilan contoh dilakukan terhadap air, gas, tanah dan udara tanah. 3. Kegiatan Laboratorium
Kegiatan laboratorium meliputi preparasi contoh clan analisis unsur dengan menggunakan metode konvensional dan atau instrumen.
Preparasi Contoh
Contoh sebelum dianalisis kandungan unsur-unsurnya perlu dipersiapkan terlebih dahulu. Preparasi contoh siap analisis ditempuh melalui kegiatan mulai dari penyusunan contoh agar tidak terjadi kesalahan sistematis penyontohan dan penyediaan duplikat untuk memantau presisi analisis kimia. Penyusunan contoh berikut duplikat dilakukan secara random dalam tempat yang tersedia.
Analisis Contoh
Analisis Contoh sebagian dilakukan di lapangan terutama pH, T, debit dan electric konduktiviti air. Sedangkan untuk penentuan kadar unsur-unsur tertentu dilakukan di laboratorium. Parameter yang dianalisis dilakukan terhadap contoh air, gas, tanah dan udara tanah.
Tata Cara Pengambilan Contoh
Pengambilan contoh air.
Pengambilan contoh air dilakukan terutama pada mata air panas, dan sebagai pembanding dilakukan juga terhadap mata air dingin. Pengambilan contoh air panas dilakukan pada tempat dimana temperatur dan debitnya paling tinggi, sehingga kontaminasi oleh lingkungannya dapat dihindari seminimal mungkin. Pengambilan contoh air dilakukan untuk dua tujuan, yaitu untuk analisis unsur dan analisis isotop (180 dan 2H).
Peralatan dan pereaksi yang digunakan
a. Botol poliethylene bervolume 500 ml, yang tahan terhadap asam, panas dan korosif b. Botol isotop 180 dan 2H bervolume 15 ml terbuat dari gelas yang berpelapis
aluminium foil.
c. Syringe plastik tahan panas bervolume minimal 50 ml. d. Filter holder diameter 25 milimeter
e. Kertas filter porositas 0,45 micrometer f. GPS, altimeter, kamera, stop watch
g. pH meter digital, pH meter paper, electric conductivitimeter h. Sarung tangan karet tahan panas
i. HN03 1: 1
Pengukuran parameter pada contoh air dilapangan meliputi:
a. Pengukuran temperatur b. Pengukuran debit air c. Pengukuran pH air
d. Pengukuran electric conductiviti.
a. Contoh air yang akan diambil harus disaring menggunakan kertas saring (porous filter) berukuran 0,45 micrometer.
b. Botol yang akan digunakan untuk menyimpan contoh dibilas dengan menggunakan contoh air yang sudah disaring.
c. Contoh air dibagi menjadi 2 botol bevolume minimal 500 mI.
d. Botol pertama langsung dikemas dan diberi kode lokasi sebagai bahan untuk analisis anion (CI, HC03, S04, F, C03)
e. Botol kedoo sebelum dikemas diasamkan dengan penambahan HN03 1 : 1 sampai
pH 2, sebagai contoh air untuk analisis kation (Na, K, Li, Mg, B, Ca, Fe, AI, As), Si02, dan NH4
Cara Pengambilan contoh air untuk analisis isotop
a. Harus dihindari kontaminasi oleh udara luar
b. Botol yang digunakan untuk menyimpan contoh air, botol kecil bervolume 15 ml. c. Botol dibilas dengan menggunakan contoh air yang akan diambil.
d. Botol harus diisi dengan contoh air sampai penuh dan tidak terbentuk gelembung udara di dalam botol, apabila terdapat gelembung maka pengambilan contoh harus diulang.
e. Pengisian dan penutupan botol dilakukan di dalam air dan ditutup rapat serta diisolasi.
f. Botol contoh diberi label sesuai lokasi pengambilan contoh
Pengambilan contoh gas.
Pengambilan contoh gas dilakukan terutama pada hembusan gas, fumarol, atau solfatar. Pengambilan tersebut dilakukan dengan tujuan, untuk mengetahui komposisi gas secara kualitatif melalui pengukuran langsung di lapangan dan kuantitatif di laboratorium.
Peralatan dan pereaksi yang digunakan dalam pengambilan contoh gas
a) Alat detektor gas (pompa isap gas, tube gelas detektor gas spesiflk untuk gas C02, CO,
H2S dan NH3
b) Tabung vacuum volume minimal 100 ml. c} Termometer digital
d. GPS, altimeter, kamera c) Selang silicon rubber
d) Sarung tangan karet tahan panas e) Corong poliethylene
f) Masker gas g) Stopwatch
Cara Pengukuran gas secara kualitatif.
a) Pengukuran temperatur hembusan gas, fumarol, atau solfatar menggunakan termometer digital dalam satuan 0C.
b) Corong yang posisinya dibalikan dipasang pada hembusan gas, fumarol,atau solfatar dan dihubungkan dengan selang silicon rubber.
c) Kedua ujung tube detektor gas dipatahkan dan segera pasang salah satu ujung tube pada pompa gas dan ujung yang lain pada selang silikon rubber pada poin 2.
d) Menarik pompa gas hingga volume minimal 50 ml dan biarkan untuk beberapa saat e) Mengamati skala tube detektor gas untuk mengetahui konsentrasi gas secara kualitatif
berdasarkan perubahan warna pada tube detektor tersebut.
Cara Pengambilan contoh gas untuk analisis kuantitatif.
a) Pengukuran temperatur hembusan gas, fumarol, atau solfatar menggunakan termometer digital dalam satuan 0C. Manifestasi yang sulit dijangkau oleh termometer
digital, pengukuran temperatur dapat dilakukan menggunakan termometer maksimum. b) Corong yang posisinya dibalikan dipasang pada hembusan gas, fumarol,atau solfatar
dan dihubungkan dengan selang silicon rubber.
c) Semburan dan atau hembusan gas dialirkan melalui corong yang poslsmya dibalikan dan dihubungkan dengan selang silicon rubber ke tabung vacuum yang berisi larutan NaOH 25 % sebanyak 1/5 volume tabung.
d) Tabung vacuum contoh diberi label sesuai lokasi pengambilan contoh.
Pengambilan Contoh Tanah
Pada lokasi titik amat yang telah diukur koordinatnya dan dipatok dilakukan pemboran dengan hand auger sampai kedalaman 80-100 cm (horizon B).
Contoh tanah yang di peroleh dikeluarkan dari mata bor, untuk kemudian didiskripsi secara umum yang meliputi jenis tanah, wama, besar butir, hubungan antara butir serta kalau memungkinkan sifat fisik alterasinya
Selanjutnya contoh pada horizon B diambil kurang Iebih 200 gram untuk analisis kandungan Hg dan pH.
Peralatan
a) Termometer digital b) GPS, altimeter, kamera c) Hand auger
d) Obeng dan botol atau plastik contoh
Cara Pengambilan Contoh Tanah
Contoh tanah yang diperoleh pada kedalaman 80-100 cm, dibagi 2 bagian. Satu bagian untuk analisis pH dan satu bagian lagi untuk analisis Hg. Contoh tanah untuk bahan analisis Hg, dikeringkan dengan diangin-anginkan dalam baki pengering tanpa kena sinar matahari langsung. Setelah kering, contoh digerus pelan sampai ukuran 80 (delapan puluh) mesh untuk kemudian disaring dengan saringan Stainles Steel. Hasil yang diperoleh dari penyaringan kemudian dimasukkan kedalam plastik diberikan label lokasi titik amat dan siap untuk dianalisis di laboratorium. Selama penyimpanan dan pembawaan contoh dari lapangan ke laboratorium, harus dihindari kontak dengan temperatur tinggi untuk mencegah terjadinya penguraian dan penguapan sebagian konsentrasi Hg.
Pengambilan Contoh Udara Tanah
Pengambilan contoh udara tanah untuk mengetahui kandungan CO2 dilakukan
setelah pengambilan contoh tanah. Peralatan dan pereaksi
a) Kimoto Handy Sampler b) Stop watch
c) Larutan NaOH d) Termometer digital
Tata Cara Pengambilan dan Analisis Contoh Serta Format Penyajian Data Dalam Survei Geokimia Panas Bumi
Cara Pengambilan Udara tanah dan Pengukuran T udara tanah
Pipa PVC dihubungkan dengan alat Kimoto Handy Sampler dengan selang dimasukkan kedalam lubang bor bekas pengambilan contoh tanah, kemudian lubang bor
ditutup bagian atasnya. Dalam keadaan demikian udara dalam lubang dikeluarkan atau divacumkan selama kurang lebih 5 (lima) menit dan dibiarkan selama kurang lebih 5 (lima) menit juga. Filter house dari alat dihubungkan dengan selang kedalam lubang bor yang akan diambil contoh udara tanahnya.
Seterusnya contoh udara tanah atau gas CO2 dihisap dengan mempergunakan
pompa hisap tekan yang dapat diatur kecepatannya dengan tombol kontrol speed, dengan kecepatan 0.5 liter per menit. Selanjutnya contoh udara tanah atau gas C02 tersebut
dialirkan kedalam rotameter atau flow meter melalui bypass valve, kemudian dialirkan kedalam tabung reaksi yang telah tersedia dan berisi larutan NaOH guna menangkap gas C02 ("absorpsi"). Akhimya larutan NaOH yang telah mengandung contoh udara tanah atau
gas CO2 dalam tabung tersebut dimasukkan kedalam botol plastik penyimpanan yang
bersih, ditutup rapat dengan diberi label bernomor sesuai dengan lokasi titik amat .
Pengukuran temperatur dalam lubang bor dilakukan dengan menggunakan termometer digital. Pipa indicator ("stick/probe") yang dihubungkan kabel dengan alat Termometer digital dimasukkan kedalam lubang bor bekas contoh tanah dan udara tanah, selanjutnya ditutup rapat jangan sampai kontak udara sekitar dan dibiarkan beberapa saat sambil di baca dalam Termometer digital dan menunjukkan angka yang relatif stabil untuk dicatat sebagai temperatur pada kedalaman lubang bor diharapkan hasil pengukuran temperatur pada lubang bor mencerminkan kondisi lubang pada waktu pengambilan contoh tanah dan udara tanah.
Tata Cara Analisis Contoh
Contoh yang diperoleh dari lapangan, dibawa ke laboratorium untuk dianalisis sesuai dengan parametemya. Analisis pH tanah, dilakukan langsung terhadap tanah yang masih segar diambil di lapangan, sedangkan untuk analisis Hg, diperlakukan pengerjaan preparasi contoh seperti berkut.
a) Contoh tanah dikering udarakan atau diangin-angin pada temperatur kamar, hindari penjemuran dibawah matahari agar tidak terjadi penguapan unsur Hg.
Tata Cara Pengambilan dan Analisis Contoh Serta Format Penyajian Data Dalam Survei Geokimia Panas Bumi
Contoh air yang diperoleh dianalisis menggunakan beberapa Metode, yaitu: Dengan Metode tersebut diperoleh data pH tanpa satuan, EC dalam satuan µmhos/cm. sedangkan konsentrasi lainnya dalam satuan mg/L.
Analisis contoh isotop 180 dan 2H
Analisis contoh isotop 180 dan 2H air, menggunakan spectrophotometer massa, untuk:
mengetahui kualitas interaksi fluida dengan mineral batuan yang mungkin telah terjadi. Konsentrasinya disajikan dalam satuan per million (°/00).
Analisis Gas
Contoh gas yang pada umumnya diperoleh dari manifestasi fumarol dan atau solfatar, dianalisis menggunakan 2 Metode, yaitu:
Berdasarkan alat gas kromatografi untuk mengetahui konsentrasi, CO, CH4, H2, 02+Ar, N2,
NH3, S02, sedangkan CO2, H2S dan HCI dengan Metode titrimetri.
Konsentrasi H20 dalam contoh gas diketahui dengan perhitungan penimbangan berat gas total dan dalam contoh.
Analisis tanah dan udara tanah
Analisis pH tanah
Analisis pH tanah, ditimbang sebanyak 10 (sepuluh) gram tanah, dimasukkan ke dalam beaker glass dengan menambahkan 40 (empatpuluh) mi aquadest dan diaduk.
Campuran tanah dan aquadest ini di ukur pH nya dengan pH Meter Digital.
Analisis Konsentrasi Hg tanah
Contoh tanah berukuran 80 (delapan puIuh) mesh, ditimbang dan dianalisis menggunakan alat Mercury Analyzer Zeeman. Konsentrasi Hg diperoleh dalam satuan nanogram, di konversi terhadap berat contoh yang ditimbang, maka akan diperoleh konsentrasi Hg dalam satuan ppb, konsentrasi Hg yang diperoleh dikoreksi oleh konsentrasi H20- tanah dari masing-masing contoh tanah.
Analisis Konsentrasi CO2 udara tanah
Analisis contoh CO2 udara tanah untuk mengetahui konsentrasi CO2 dari masing
dalam larutan NaOH berlebih. Konsentrasi CO2 dalam larutan NaOH contoh di titrasi
dengan Metode asam basa, dan dikoreksi dengan temperatur !ubang bor, temperatur udara di lokasi ketika berlangsungnya pengambilan contoh, serta elevasi tofografi dari masing-masing titik amat pengambilan contoh. Konsentrasi CO2 diperoleh dalam satuan %, di plot
pada peta distribusi konsentrasi CO2
Data yang Dihasilkan
Data geokimia yang diperoleh, dievaluasi dan diinterpretasikan untuk mengetahui kondisi fluida bawah permukaan (komposisi kimia air/gas, tipe air/gas dan estimasi temperatur bawah permukaan). Hasil penyelidikan pendahuluan geokimia dituangkan dalam bentuk laporan yang dilengkapi dengan diagram-diagram geokimia dan peta sebaran manifestasi dengan skala 1:100.000, skala 1 :50.000 atau lebih besar, disajikan dalam bentuk:
a) Peta distribusi titik amat pengambilan contoh dan jenis manifestasi Panas bumi pada peta lokasi penyelidikan.
Hasil analisis air panas dan air dingin, berbentuk tabel berisi data pH tanpa satuan, electric conductivity dalam satuan µmhos/cm dan konsentrasi senyawa kimia lainnya seperti: CI, HC03, S04, F, Na, K., Li, Mg, B, Ca, Fe, AI, As, silika serta NH4 dalam
satuan mg/L, isotop 180 dan 2H.
b) Hasil analisis konsentrasi Hg tanah dalam satuan part per billion (ppb) c) Hasil analisis kandungan C02 udara tanah, dalam satuan persen (% )
d) Hasil analisis kimia gas dari contoh gas, dalam satuan % mol/mol untuk senyawa gas seperti: CO2, H2S, CO, CH4, H2, 02+Ar, N2, NH3, S02, HCI dan H20.
e) Hasil analisis kimia isotop 180 dan 2H, dalam satuan per mill (0/00)
f) Plot air panas pada diagram segitiga CI, S04, HC03, diagram segitiga Cl/100, Li, B/4, dan diagram segitiga Na/lOOO, K/100, √Mg dan distribusi isotop 180 dan 2H.
g) Peta kontur distribusi Hg tanah dan C02 udara tanah.
h) Estimasi temperatur bawah permukaan.
APLIKASI GEOKIMIA DALAM GUNUNGAPI
Pemantauan terhadap kegiatan gunungapi ini menggabungkan metode-metode geologi, geofisika, dan geokimia. Analisis kimia memegang peranan penting, penerapannya mencakup analisis batuan, conto air gunungapi, dan gas yang dihasilkan oleh gunungapi. Hasil analisis batuan menunjukkan komposisi senyawa utama yang ada di gunungapi. Data ini berguna untuk mengetahui karakteristrik batuan / magma gunungapi dan meramalkan kegiatan di masa yang akan datang. Hasil analisis conto air menunjukkan kandungan senyawa yang terdapat pada air kawah gunungapi. Datanya berguna untuk mengetahui tingkat keasaman atau kebasahan yang berkaitan dengan tingkat kegiatan gunungapi.
Hasil analisis gas menunjukkan kandungan dan komposisi gas yang dilepaskan oleh gunungapi. Datanya mencerminkan tingkat kegiatan dan meramalkan kapan suatu gunungapi kemungkinan akan meletus (Badrudin, 1994).
Vulkanisma adalah gejala penerobosan magma kepermukaan bumi, yang ditentukan oleh beberapa kegiatan seperti letusan, penghamburan abu, aliran lahar, solfatar, getaran gempa bumi dan sebagainya.
Aplikasi Geokimia dalam Gunung api sama halnya dengan aplikasi geokimia untuk panas bumi yang telah dibahas secara rinci lebih dahulu, karena sebagian besar panas bumi merupakan hasil dari panas oleh aktivitas vulkanik(gunung api).
Analisis Batuan
Analisis batuan gunung api bertujuan unruk mengetahui komposisi kimia penyusun mineral/batuan vulkanik sehingga dapat di ketahui komposisi magma gunung api Tersebut. Dengan megetahui komposisi magma sangat membantu dalam prediksi perilaku erupsi gunung api tersebut. Komposisi magma mulai dari basaltic yang sangat minim SiO2 namun melimpah Fe, Mg, Ca relative encer dan sangat panas, atau magma dengan komposisi andesitic-rhyolitic yang lebih kaya akan SiO2 yang lebih kental.
Selain itu dalam analisis batuan betujuan untuk menganalisa unsure-unsur jejak(trace element) dan merupakan minor element, seperti Rubidium(Rb), Barium(Ba), Stronsium(Sr), Nikel(Ni), Cobalt(Co), Vanadium(V), Croom(Cr), Lithium(Li), Sulphur(S), dan Plumbum(PB). Unsur-unsur ini sangat berguna untuk menentukan ganesa magma, misalnya kandungan Sr dan Pb pada basal oceanic mencirikan asalnya dari mantel bumi.
Analisa Gas Solfatara
Solfatara adalah merupakan manifestasi darii aktivitas gunungapi aktif yang mengeluarkan gas2 yang berasal dari uap magma yang keluar melalui fumarol atau rekahan-rekan di sekitar mata air panas. Kandungan- kandungan gas seperti H2O, CO2, H2S, HCl, SO2, N2 , O2, dapat memberikan informasi tentang peningkatan aktivitas gunungapi.
Analisa Air
Analisis geokimia air meliputi air kawah, air panas dan air dingin. Analisis conto air di lapangan, meliputi : pengukuran temperatur udara, air, pengukuran pH, bau, warna, kekeruhan, pengukuran debit air. Selanjutnya dilakukan analisa di laboratorium untuk menentukan komposisi kimia yang terkandung di dalamnya. Seperti prosedur dalam analisa kimia air dalam penyelidikan geokimia panas bumi.
APLIKASI GEOKIMIA DALAM MINYAK BUMI
Analalisis geokimia bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia dari suatu hidrokarbon. Komposisi kimia ini akan dapat menjelaskan apakah suatu batuan dapat menghasilkan hidrokarbon atau apakah hidrokarbon X berasal dari batuan induk Y.
Batuan Induk
Terminologi umum batuan induk adalah batuan sedimen berbutir halus dan oleh Waples (1985) dalam Subroto (2000), batuan induk dibedakan menjadi beberapa pengertian sebagai berikut.
Batuan induk efektif (effective source rock): setiap batuan induk yang telah membentuk dan mengeluarkan hidrokarbon.
Mungkin batuan induk (possible source rock): setiap batuan induk yang belum pernah dievaluasi potensinya, tapi mempunyai kemungkinan membentuk dan mengeluarkan hidrokarbon.
Batuan induk potensial (potential source rock): setiap batuan sedimen yang belum matang diketahui mampu menghasilkan dan mengeluarkan hidrokarbon jika tingkat kematangan termalnya bertambah tinggi.
Definisi spesifik batuan induk diberikan oleh Hunt (1979) yaitu sedimen berbutir halus yang dalam kondisi alaminya membentuk dan mengeluarkan cukup hidrokarbon untuk menghasilkan akumulasi komersial minyak atau gas.
Evaluasi standar yang sering digunakan untuk identifikasi batuan induk menurut Rondeel (2001), Barker (1979) dan Hunt (1979) antara lain sebagai berikut:
Kuantitas Material Organik
Jumlah material organik yang terdapat di dalam batuan sedimen hampir selalu dinyatakan sebagai karbon organik total (TOC). Karbon organik total (Total Organic
Carbon: TOC) adalah jumlah karbon organik (tidak termasuk karbon karbonat) yang
dinyatakan sebagai persen berat dari batuan kering (dry rock). Yang dimaksud karbon organik adalah zat karbon yang berasal dari zat organic dan bukan berasal dari karbonat (misalnya gamping). Beberapa perkiraan nilai TOC minimum untuk batuan induk disajikan dalam Tabel 2.1 (Koesoemadinata,1980).
Batuan yang mengandung TOC < 0,5 % dipertimbangkan sebagai berpotensi rendah dan miskin material organik. Jumlah hidrokarbon yang terbentuk oleh batuan ini begitu kecil sehingga eksplusi benar-benar tidak terjadi. Selanjutnya, kerogen yang ada pada batuan miskin (lean rock) ini akan cenderung teroksidasi.
Batuan yang mengandung TOC antara 0,5 % dan 1,0 % berada pada batas antara berpotensi rendah dan baik. Batuan ini tidak akan menjadi batuan induk yang sangat efektif, tapi mungkin dapat mengeluarkan hidrokarbon dalam jumlah yang kecil jadi tidak boleh terlalu diabaikan. Kerogen dalam batuan yang mengandung TOC < 1% secara umum teroksidasi, sehingga potensinya membentuk hidrokarbon terbatas.
Batuan yang mengandung TOC > 1% seringkali mempunyai potensi yang besar. Pada beberapa batuan, TOC antara 1% dan 2% berasosiasi dengan lingkungan pengendapan pertengahan antara oksidasi dan reduksi, tempat terjadinya pengawetan material organik yang kaya lemak dan berpotensi membentuk minyak bumi. TOC lebih dari 2% seringkali menandakan lingkungan sangat reduksi dengan potensi yang sangat baik.
Harga TOC digunakan sebagai kriteria awal dalam merekomendasikan batuan untuk dianalisis lebih lanjut. Banyak batuan yang mempunyai harga TOC tinggi, tapi mempunyai potensi rendah karena kerogen yang terkandung berupa material kayuan (woody) atau telah teroksidasi kuat. Jadi, harga TOC tinggi memang diperlukan tapi kriteria itu tidak cukup untuk menentukan batuan induk yang baik. Untuk itu, diperlukan penentuan apakah kerogen yang ada berkualitas untuk membentuk hidrokarbon.
Tipe Material Organik
Material organik dalam batuan induk berpotensi harus bertipe yang mampu menghasilkan hidrokarbon. Tipe material organik mempunyai peranan penting pada sifat dasar dari produk petroleumnya (minyak atau gas).
Istilah kerogen seringkali merujuk kepada material organik dalam batuan induk yang menghasilkan minyak ketika terpanaskan. Kerogen didefinisikan oleh Hunt (1979)
sebagai semua material organik yang terurai dalam batuan sedimen yang tidak larut dalam asam non oksidasi, basa dan pelarut organik. Sedangkan definisi dari Allen dan Allen (1990) bahwa kerogen adalah bagian dari material organic dalam batuan yang tidak larut dalam pelarut organik biasa. Sifat tidak larutnya karena besarnya ukuran molekulnya. Perbedaan tipe kerogen dapat diidentifikasi dari konsentrasi lima unsur primer yaitu karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur. Smith et al. (2004) juga memberikan definisi tentang kerogen yaitu matriks organik yang tidak larut dalam pelarut organik biasa dan dapat dipisahkan dari mineral anorganik dengan cara melarutkan dengan HCl dan HF.
Terdapat empat tipe kerogen yang dua di antaranya cenderung menghasilkan minyak (Barker, 1979; Waples, 1985 dan Smith et al., 2004). Tipe kerogen secara rinci disajikan dalam Tabel 2.3 di bawah ini.
