Ilmu geofisika
merupakan kajian alam yang berhubungan dengan inti dalam bumi untuk
mengetahui kandungan isinya dan di bawah ini adalah prinsip prinsipnya
Prinsip-prinsip (konsep) dasar eksplorasi tersebut antara lain :
1. Target eksplorasi
· Jenis bahan galian (spesifikasi kualitas) dan
· Pencarian model-model geologi yang sesuai
2. Pemodelan eksplorasi
· Menggunakan model geologi regional untuk pemilihan daerah target eksplorasi,
· Menentukan
model geologi lokal berdasarkan keadaan lapangan, dan mendiskripsikan
petunjuk-petunjuk geologi yang akan dimanfaatkan, serta
· Penentuan metode-metode eksplorasi yang akan dilaksanakan sesuai dengan petunjuk geologi yang diperoleh.
Selain itu, perencanaan program eksplorasi tersebut harus memenuhi kaidah-kaidah dasar ekonomis dan perancangan (desain) yaitu :
1. Efektif ; penggunaan alat, individu, dan metode harus sesuai dengan keadaan geologi endapan yang dicari.
2. Efisien
; dengan menggunakan prinsip dasar ekonomi, yaitu dengan biaya
serendah-rendahnya untuk memperoleh hasil yang sebesar-besarnya.
3. Cost-beneficial
; hasil yang diperoleh dapat dianggunkan (bankable). Model geologi
regional dapat dipelajari melalui salah satu konsep genesa bahan galian
yaitu Mendala Metalogenik, yaitu yang berkenaan dengan batuan sumber
atau asosiasi batuan, proses-proses geologi (tektonik, sedimentasi),
serta waktu terbentuknya suatu endapan bahan galian.
Beberapa contoh kegiatan perencanaan eksplorasi :
1. Rencana pemetaan, mencakup ;
· Perencanaan lintasan,
· Perencanaan tenaga pendukung, yang didasarkan pada keadaan geologi regional.
2. Rencana survei geofisika dan geokimia, mencakup ;
· Perencanaan lintasan,
· Perencanaan jarak/interval pengambilan data (sampling/record data), yang didasarkan pada keadaan umum model badan bijih.
3. Perencanaan sampling melalui pembuatan paritan uji, sumuran uji, pemboran eksplorasi, yang mencakup :
- Jumlah paritan uji, sumuran uji, titik pemboran eksplorasi,
- Interval/spasi antar paritan (lokasi),
- Kedalaman/panjang sumuran/paritan, kedalaman lubang bor,
- Keamanan (kerja dan lingkungan),
- Interval/metode sampling, dan
- Tenaga kerja
yang didasarkan pada proyeksi/interpretasi dari penyebaran singkapan endapan di permukaan.
4. Perencanaan pemboran inti, meliputi :
· Target tubuh bijih yang akan ditembus,
· Lokasi (berpengaruh pada kesampaian ke titik bor dan pemindahan (moving) alat),
· Kondisi lokasi (berpengaruh pada sumber air, keamanan),
· Kedalaman masing-masing lubang,
· Jenis alat yang akan digunakan, termasuk spesifikasi,
· Jumlah tenaga kerja,
· Alat transportasi, dan
· Jumlah (panjang) core box.
Sedapat
mungkin, pada masing-masing perencanaan tersebut telah mengikutkan
jumlah/besar anggaran yang dibutuhkan. Selain itu, prinsip dasar dalam
penentuan jarak sedapat mungkin telah memenuhi beberapa faktor lain,
seperti :
1. Grid density (interval/jarak) antar titik observasi.
Semakin detail pekerjaan maka grid density semakin kecil
(interval/jarak) semakin rapat.
2. Persyaratan pengelompokan
hasil perhitungan cadangan/endapan. Contoh pada batubara ; syarat jarak
untuk klasifikasi terukur (measured) £ 400 m antar titik observasi.
Setiap tahapan/proses eksplorasi harus dapat memenuhi strategi pengelolaan suatu proyek/pekerjaan eksplorasi, antara lain :
1. Memperkecil resiko kerugian,
2. Memungkinkan
penghentian kegiatan sebelum meningkat pada tahapan selanjutnya jika
dinilai hasil yang diperoleh tidak menguntungkan
3. Setiap tahapan
dapat melokalisir (menambah/mengurangi) daerah target sehingga
probabilitas memperoleh keuntungan lebih besar, dan
4. Memungkinkan penganggaran biaya eksplorasi per setiap tahapan untuk membantu dalam pengambilan keputusan.
Metoda
geofisika merupakan salah satu metoda yang umum digunakan dalam
eksplorasi endapan bahan galian. Metoda ini tergolong kepada metoda
tidak langsung, dan sering digunakan pada tahapan eksplorasi pendahuluan
(reconnaissance), mendahului kegiatan-kegiatan eksplorasi intensif
lainnya. Adapun tahapan-tahapan pekerjaan yang umum digunakan dalam
metoda geofisika adalah :
1. Survei pendahuluan (penentuan lintasan)
2. Pemancangan (penandataan titik-titik ukur) dalam areal target
3. Pengukuran lapangan
4. Pembuatan peta-peta geofisika
5. Penarikan garis-garis isoanomali
6. Penggambaran profile
7. Interpretasi anomaly
Metode-metode dalam geofisika adalah sebagai berikut :
1. Metoda Gaya Berat
Secara
umum metoda gaya berat merupakan metoda geofisika yang mengukur
variasi gaya berat (gravitational) di bumi. Metoda ini jarang digunakan
pada tahapan lanjut eksplorasi bijih, namun cukup baik digunakan untuk
mendefinisikan daerah target spesifik untuk selanjutnya disurvei dengan
metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil.
Adanya variasi
medan gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan rapat massa
(density) antar batuan. Adanya suatu sumber yang berupa suatu massa
(masif, lensa, atau bongkah besar) di bawah permukaan akan menyebabkan
terjadinya gangguan medan gaya berat (relatif). Adanya gangguan ini
disebut sebagai anomali gaya berat. Karena perbedaan medan gayaberat
ini relatif kecil maka diperlukan alat ukur yang mempunyai ketelitian
yang cukup tinggi. Alat ukur yang sering digunakan adalah Gravimeter.
Alat pengukur gayaberat di darat telah mencapai ketelitian sebesar
±0.01 mGal dan di laut sebesar ±1 mGal.
Beberapa endapan seperti
zinc, bauksit, atau barit sangat sulit dideteksi melalui metoda
magnetik maupun elektrik, namun dapat dideteksi dengan metoda gaya
berat (gravity), tapi hanya untuk mengetahui profil batuan sampingnya
(tidak dapat langsung mendeteksi bijihnya) melalui anomali densiti.
Prosedur Lapangan
Targetan
observasi harus mempunyai kontras densiti yang jelas (significant)
agar dapat dideteksi oleh gravimetri. Grid (lintasan) yang umum
digunakan cukup lebar yaitu antara 200 m s/d 1 km (500 ft s/d 1 mil).
Setiap titik pengamatan diusahakan bebas dari angin, pohon-pohon,
pengaruh (getaran) tanah, dll. Elevasi setiap titik observasi harus
diketahui dengan akurat karena akan diperhitungkan dalam pengkoreksian
hasil pembacaan alat. Begitu juga dengan waktu setiap pengukuran.
Koreksi Hasil Observasi
Seperti
yang telah disebutkan di atas bahwa, harga pengukuran gayaberat di
permukaan bumi dipengaruhi oleh 5 faktor. Sedangkan dalam
melakukan survei gayaberat diharapkan satu faktor saja yaitu variasi
densitas bawah permukaan, sehingga pengaruh 4 faktor lainnya
(lintang, ketinggian, topografi, pasang surut) harus direduksi atau
dihilangkan dari harga pembacaan alat.
a. Koreksi lintang (latitude)
Koreksi terhadap titik pengukuran terhadap kutub bumi.
b. Koreksi elevasi (Free-Air Correction)
Koreksi ini merupakan koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran terhadap medan gravitasi bumi.
c. Koreksi Bouguer (Bougeur correction)
Koreksi massa lapisan yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan bidang referensi
d. Koreksi topografi (Terrain correction)
Koreksi
topografi, Tc, adalah koreksi pengaruh topografi
terhadap gayaberat pada titik amat, akibat perbedaan
ketinggian antara titik observasi dengan base.
Anomali Bouguer
Merupakan
anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil
pengukuran lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah
diuraikan di atas.
2. Metoda Magnetik
Beberapa tipe bijih
seperti magnetit, ilmenit, dan phirotit yang dibawa oleh bijih sulfida
menghasilkan distorsi dalam magnet kerak bumi, dan dapat digunakan
untuk melokalisir sebaran bijih. Disamping aplikasi landsung tersebut,
metoda magnetik dapat juga digunakan untuk survei prospeksi untuk
mendeteksi formasi-formasi pembawa bijih dan gejala-gejala geologi
lainnya (seperti sesar, kontak intrusi, dll).
Penggunaan metoda
magnetik didalam prospek geofisika adalah berdasarkan atas adanya
anomali medan magnet bumi akibat sifat kemagnetan batuan yang berbeda
satu terhadap lainnya. Alat untuk mengukur perbedaan kemagnetan
tersebut adalah magnetometer.
2.1Sifat Umum Kemagnetan Batuan
Medan
magnet bumi secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet
yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti
bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini
dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam
deklinasi (penyimpangan terhadap arah utara-selatan geografis) dan
inklinasi (penyimpangan terhadap arah horizontal).
Kuat medan
magnet yang terukur dipermukaan sebagian besar berasal dari dalam bumi
(internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah
medan magnet dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi
geofisika, dan medan dari luar bumi (external field).
Karena medan
magnet dari dalam bumi merupakan bagian yang terbesar, maka medan ini
sering juga disebut sebagai medan utama yang dihasilkan oleh adanya
aktivitas di dalam inti bumi bagian luar (salah satu konsep adanya
medan utama ini adalah dari teori dinamo).
2.2Kerentanan (susceptibilities) Batuan
Kerentanan
magnetik merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya anomali
magnetik dan karena sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral,
khususnya logam, maka parameter ini merupakan salah satu subjek didalam
prospek geofisika.
Telah diketahui bahwa adanya medan magnet bumi
menyebabkan terjadinya induksi magnetik yang besarnya adalah
penjumlahan dari medan magnet bumi dan magnet batuan dengan kerentanan
magnetik yang cukup tinggi. Besaran ini adalah total medan magnet yang
terukur oleh magnetometer apabila remanan magnetiknya dapat diabaikan.
2.3Penyajian Data Lapangan
Hasil
pengukuran oleh magnetometer umumnya disajikan dalam bentuk Peta
Anomali Magnetik dengan kontur yang mencerminkan harga anomali yan sama.
Dari peta ini, untuk kepentingan eksplorasi masih memerlukan proses
lebih lanjut untuk memperoleh daerah targetan atau daerah prospek.
2.4 Interpretasi
3. Metoda Potensial Diri (Self Potential)
Metoda
potensial diri pada dasarnya merupakan metoda yang menggunakan
sifat tegangan alami suatu massa (endapan) di alam. Hanya saja perlu
diingat bahwa anomali yang diberikan oleh metoda potensial diri ini
tidak dapat langsung dapat dikatakan sebagai badan bijih tanpa ada
pemastian dari metoda lain atau pemastian dari kegiatan geologi
lapangan.
Karena pengukuran dalam metoda potensial diri diperoleh
langsung dari hubungan elektrik dengan bawah permukaan, maka metoda ini
tidak baik digunakan pada lapisan-lapisan yang mempunyai sifat
pengantar listrik yang tidak baik (isolator), seperti batuan kristalin
yang kering.
Potensial diri yang ada di alam dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :
· The
small background potenstials, yang mempunyai interval (fraksi) sampai
dengan puluhan mV. Potensial alami ini juga dapat bernilai minus.
· Potensial mineralisasi, yang mempunyai orde dari ratusan mV sampai dengan ribuan mV.
Ada dua alternatif dalam melakukan pengukuran metoda potensial diri ini :
· Cara yang pertama, salah satu elektroda tetap, sedangkan yang satu lagi bergerak pada lintasannya.
· Cara yang kedua, kedua elektroda bergerak bersamaan secara simultan, katakanlah dengan interval 50 m.
4. Metoda Tahanan Jenis (Resistivity)
Metoda
geolistrik adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki
kondisi bawah permukaan, yaitu dengan mempelajari sifat aliran listrik
pada batuan di bawah permukaan bumi. Penyelidikan ini meliputi
pendeteksian besarnya medan potensial, medan elektromagnetik dan arus
listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara alamiah (metoda pasif)
maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metoda aktif) dari
permukaan.Dengan metoda elektrik (salah satunya tahanan jenis) mempunyai
prinsip dasar mengirimkan arus ke bawah permukaan, dan mengukur
kembali potensial yang diterima di permukaan. Hanya saja perlu diingat
bahwa untuk daerah dengan formasi yang bersifat isolator metoda
elektrik ini tidak efektif.
Faktor Geometri
Dalam melakukan
eksplorasi tahanan jenis (resistivitas) diperlukan pengetahuan secara
perbandingan posisi titik pengamatan terhadap sumber arus. Perbedaan
letak titik tersebut akan mempengaruhi besar medan listrik yang akan
diukur. Besaran koreksi terhadap perbedaan letak titik pengamatan
tersebut dinamakan faktor geometri. Faktor geometri diturunkan dari
beda potensial yang terjadi antara elektroda potensial MN yang
diakibatkan oleh injeksi arus pada elektroda arus AB
Konfigurasi Susunan Alat
Untuk
mempermudah pekerjaan dan perhitungan interpretasi, penempatan
elektroda diatur menurut aturan tertentu. Beberapa aturan tersebut
antara lain :
· Metoda Wenner
Keuntungan dan keterbatasan metoda Wenner :
o Sangat sensitif terhadap perubahan lateral setempat (gawir/lensa setempat)
o Karena bidang equipotensial untuk benda homogen berupa bola, data lebih mudah diproses atau dimengerti
o Jarak elektroda arus dengan potensial relatif lebih pendek dari sehingga daya tembus alat sama lebih besar
o Memerlukan tenaga/buruh lebih banyak.
· Metoda Schlumberger
Keuntungan dan keterbatasan metoda Schlumberger :
o Tidak terlalu sensitif terhadap adanya perubahan lateral setempat, sehingga metoda ini dianjurkan untuk penyelidikan dalam
sumber : http://teknologi.kompasiana.com/terapan/2012/10/09/teknik-geofisika-eksplorasi-494180.html
Kajian Ilmu geofisika
4/
5
Oleh
Unknown
