"Geologi Eksplorasi"

MAKALAH PENGANTAR GEOFISIKA

“Geologi Eksplorasi”

 

NAMA : NURANSIL

NIM : 60400114001

SEMESTER 4

 

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKHNOLOGI

UIN ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA- GOWA

KATA PENGANTAR

Segala  puji  hanya  milik  Allah SWT.  Shalawat  dan  salam  selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW.  Berkat  limpahan dan rahmat-Nya kami mampu  menyelesaikan  tugas  makalah ini guna memenuhi tugas  mata kuliah “Geologi Eksplorasi”

Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang kami hadapi. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Allah akhirnya makalah ini dapat terselesaikan. Dan kami menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan, dan bimbingan dari  teman – teman terdekat kami sehingga kendala-kendala yang  kami hadapi teratasi.

Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang ‘“Geologi Eksplorasi” ‘. Makalah ini di sajikan berdasarkan rangkuman dari hasil pengamatan yang bersumber dari berbagai informasi, referensi, buku tentang batuan dan mineral  (pengantar geofisika).

Semoga makalah ini dapat bermanfaat dan memberikan wawasan yang lebih luas. Kami sadar bahwa makalah ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Kami mohon kiranya pembaca berkenang memberikan komentar yang bersifat membangun untuk makalah kami agar kami tidak melakukan kesalahan dalam pembuatan makalah ini nantinya. Terima kasih kami ucapkan......

Samata -Gowa,  23 JUNI 2016

                                                                                     Penyusun

                                                                         

                                                                     NURANSIL

Pengertian Eksplorasi Geofisika

Eksplorasi adalah Penjelajahan lapangan dengan tujuan memperoleh pengetahuan lebih banyak tentang keadaan, terutama sumber-sumber alam yang terdapat di tempat itu; penyelidikan; penjajakan.
Menurut wikipedia 

 Eksplorasi adalah tindakan atau mencari atau melakukan perjalanan dengan tujuan menemukan sesuatu; misalnya daerah yang tak dikenal, termasuk antariksa (penjelajahan angkasa), minyak bumi (explorasi minyak bumi), gas alam, batu bara, mineral, gua, air, ataupun informasi.
Menurut SNI (Standar Nasional Indonesia)  

Eksplorasi adalah kegiatan penyelidikan geologi yang dilakukan untuk mengidentifikasi, menentukan lokasi, ukuran, bentuk, letak, sebaran, kuantitas dan kualitas suatu endapan bahan galian untuk kemudian dapat dilakukan analisis/kajian kemungkinan di lakukannya  penambangan.
Dari ke-tiga pengertian tentang eksplorasi di atas, dapat disimpulkan bahwa eksplorasi adalah suatu kegiatan lanjutan dari prospeksi yang meliputi pekerjaan-pekerjaan untuk mengetahui ukuran,bentuk, posisi, kadar rata-rata dan besarnya cadangan serta “studi kelayakan” dari endapan bahan galian atau mineral berharga yang telah diketemukan.

Eksplorasi geofisika adalah kegiatan penjajakan struktur geologi yang cocok bagi pengumpulan minyak bumi dengan menggunakan peralatan geofisika seperti gravimeter, magnetometer dan seismometer. Proses-proses yang dilakukan adalah survei gravimetrik, survei magnetik, dan survei seismik. Di dalam pencarian minyak dan gas bumi, masing-masing survei ini dilaksanakan oleh kontraktor jasa (service companies) yang mempunyai keahlian terkait, dengan tenaga ahli dan peralatan masing-masing.

Eksplorasi berasal dari kata exploration yang berarti penyelidikan atau berasal dari to explore – explorer yang berarti menyelidiki, memeriksa, menjelajah tempat  di dunia yang belum diketahui dengan baik.

Tujuan dari eksplorasi dalam kegiatan pertambangan adalah untuk mengidentifikasi pemineralan, penentuan ukuran, bentuk, sebaran, kuantitas dan kualitas dari suatu bentuk endapan mineral yang pada ahirnya dapat dikajian kemungkinan dilakukannya investasi.

Dalam kegiatan eksplorasi bahan galian/mineral terdapat beberapa tahapan kegiatan. Tahapan eksplorasi (exploration stage) adalah urutan penyelidikan geologi yang umumnya dilaksanakan melalui 4 (empat) tahapan. Tahapan tersebut adalah sebagai berikut  (Tabel 1) :

1.    Survey Tinjau (Reconnaissence)

2.    Prospeksi (Prospecting)

3.    Eksplorasi Umum (General Exploration)

4.    Eksplorasi Rinci (Detailed Exploration)

1.    Survey Tinjau (Reconnaissence)

Tahapan ini merupakan tahapan paling awal dalam kegiatan eksplorasi. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi daerah-daerah yang berpotensi bagi keterdapatan mineral secara geologi atau daerah anomali yang prospektif untuk penyelidikan lebih lanjut.

Dalam tahapan ini, penyelidikan dilakukan pada daerah yang sangat luas dengan pengamatan dilakukan tidak berpola dan pada lokasi-lokasi yang dianggap menarik. Awal dari tahapan ini biasanya berupa pengumpulan data skunder dan primer. Pengumpulan data skunder berupa studi kepustakaan, survey foto udara dan analisa peta geologi regional. Pengumpulan data primer berupa pemetaan geologi regional dengan skala 1 : 250.000 atau 1 : 100.000, peninjauan pada lokasi-lokasi yang dianggap menarik yang biasanya diikuti dengan pengambilan contoh geokimia batuan dan sedimen sungai secara acak juga didukung dengan pengambilan conto konsentrat dulang.

Tabel 1.  Hubungan antara Tahapan Eksplorasi dengan Metoda Penyelidikan, Kerapatan Titik Pengamatan dan   Kalasifikasi Sumber Daya (Cadangan) Bahan Galian

Tahapan	Eksplorasi				Pengembangan
	Penyelidikan Umum		Eksplorasi		Studi Kelayakan	Konstruksi
	Survey Tinjau	Prospeksi	Eksplorasi Umum	Eksplorasi Rinci
Metoda Eksplorasi (Penyelidikan)	Kepustakaan, Survey udara/foto udara, Pemetaan Geologi Regional skala 1 :250.000 – 1:100.000, Geokimia	Pemetaan geologi semi rinci, 1:100.000 – 1:10.000, penyelidikan geokimia dan geofisika	Pemetaan geologi rinci skala 1:10.000–1:2.000, penyelidikan geokimia dan geofisika, parit /sumur uji, pemboran geologi	Pemetaan geologi rinci skala 1:2.000–1:5.00,  prit / sumur uji, pemboran geologi, terowongan, uji pengolahan
Luas Wilayah	Sangat luas	Sampai beberapa ratus km2	Terbatas (beberapa puluh km2)	Sangat terbatas (beberapa km2)
Kerapatan Titik Pengamatan	Tidak terpola, pada lokasi-lokasi yang menarik	Terplola, 1-10 km2 perconto endapan sungai aktif	Terpola (grid), interval 100-25 m conto tanah	Makin rapat, pemboran dilakukan makin rapat
Klasifikasi Sumber Daya dan Cadangan	Sumber daya hipotetik	Sumber daya terreka	Sumber daya terunjuk	Sumber daya terukur	Cadangan terkira atau terbukti	Cadangan

 

Jangka Waktu (Tahun)  & Luas (Ha)

( Berdasarkan UU No. 4 Tahun 2009, tentang Pertambangan Mineral dan Batubara)

Jenis	IUP E               ksp lorasi				IUP Op            erasi Produksi
Mineral	Pu	Expl	Fs	Luas (Ha)	Konst	Prod	Luas (Ha)
Logam	1	3 + (2X1)	1+(1)	Max. 100.000 Min. 5.000	2	20 + (2x10)	Max. 25.000
Batubara	1	2 + (2X1)	2	Max. 50.000 Min. 5.000	2	20 + (2x10)	Max. 15.000
Bukan logam	1	3 + (1X1)	1 + (1)	Max. 25.000 Min. 500	3	20 +(2x10) Semen 10 + (2x5)	Max. 5.000
Batuan	1	1	1	Max. 5.000 Min. 5	1	5 + (2x5)	Max. 5.000
Radioaktif	1	3+(1x1)	1	Tergantung Penugasan		Tergantung Penugasan	Tergantung Penugasan

Keterangan : Jangka waktu IUP Eksplorasi 3 + (2X1) artinya jangka waktu izin 3 tahun dapat diperpanjang
                    2 kali masing-masing 1 tahun 

2.    Prospeksi (Prospecting)

Tahapan eksplorasi ini dimaksudkan untuk membatasi daerah sebaran mineral dengan cara mempersempit daerah yang mengandung sebaran endapan mineral yang potensial, luas daerahnya biasanya sampai beberapa ratus km². Metoda yang digunakan adalah pemetaan geologi untuk mengidentifikasi singkapan, penyelidikan geokimia  dan geofisika. Pada tahapan ini pengamatan dan pengambilan conto geokimia dilakukan lebih terpola. Conto yang diambil biasanya berupa endapan sungai aktif dan batuan dimana setiap conto mewakili daerah seluas 1 – 10 km². Penyelidikan geofisika mulai dilakukan pada tahapan ini, tujuannya untuk mengetahui kondisi geologi/mineralisasi bawah permukaan baik menyangkut keberadaan/posisi dan dimensi mineralisasi dengan metoda geofisika. Metoda ini sebagai pendukung data geokimia dan pemetaan. Selain kedua metoda tersebut dilakukan juga uji paritan, uji sumuran dan pemboran geologi. Dalam tahapan ini estimasi kuantitas dihitung berdasarkan interpetasi geologi, geokimia dan geofisika.

3. Eksplorasi Umum (General Exploration)

Tahapan eksplorasi ini dimaksud untuk mendeliniasi suatu endapan atau untuk mengetahui gambaran awal bentuk tiga dimensi endapan mineral. Luas daerah yang diselidiki biasanya terbatas dalam beberapa puluh km². Metoda yang digunakan dalam tahapan ini adalah pemetaan geologi rinci pada skala 1 : 10.000 – 1 : 2.000, pencontohan batuan/tanah pada jarak yang lebih rapat dengan menggunakan grid dengan interval tertentu. Metoda pendukung lain adalah geofisika, pembuatan uji paritan dan pemboran untuk evaluasi pendahuluan kuantitas dan kualitas dari suatu endapan mineral. Pengkajian awal geoteknik dan geohidrologi mulai dapat dilakukan.

Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk mengetahui gambaran geologi suatu endapan berdasarkan sebarannya, perkiraan awal bentuk tiga dimensinya, ukuran, sebarannya, kuantitas dan kualitasnya. Hasil analisis dan evaluasi dari tahapan ini untuk menentukan apakah eksplorasi rinci dan studi kelayakan tambang diperlukan.

4.    Eksplorasi Rinci (Detailed Exploration)

Tahapan ini dilakukan untuk mendeliniasi secara rinci dalam bentuk 3-dimensi terhadap endapan mineral yang telah diketahui dari pencontohan singkapan, paritan,sumuran, pemboran, terowongan. Luas daerah yang diselidiki biasanya sangat terbatas dalam beberapa km²  dengan titik pengamatan yang makin rapat. Dengan jarak titik pencontohan/pengamatan yang semakin rapat, ukuran, bentuk, sebaran, kuantitas dan kualitas endapan mineral tersebut dapat ditentukan dengan tingkat ketelitian yang tinggi.

Dalam tahapan ini kegiatan yang dilakukan biasanya berupa pemetaan geologi rinci dengan skala 1 : 2.000 – 1 : 500, pembuatan parit uji/sumur uji, pemboran, terowongan dan mulai dilakukan uji pengolahan.

Laporan eksplorasi adalah dokumentasi mutahir dari setiap tahapan eksplorasi yang menggambarkan keberadaan endapan mineral  baik secara bentuk, ukuran, sebaran, kualitas dan kuantitas. Laporan tersebut memberikan status mutahir sumberdaya mineral yang dapat digunakan untuk menentukan tahapan-tahapan berikutnya yang akan dilakukan.

Dasar Klasifikasi :

Klasifikasi sumber daya mineral dan cadangan didasarkan pada 2 kriteria yaitu :

a.    Tingkat Keyakinan Geologi

b.    Pengkajian Layak Tambang

a.    Tingkat Keyakinan Geologi

Tingkat keyakinan geologi ditentukan oleh 4 tahapan eksplorasi, yaitu :

Penyelidikan Umum :

-          Survey tinjau

-          Prospeksi

     Eksplorasi :

-          Eksplorasi Umum

-          Eksplorasi Rinci

Kegiatan dari survey tinjau ----------> Eksplorasi Rinci meninjukan tingkat keyakinan yang semakin tinggi.

b.    Pengkajian Layak Tambang

-      Pengkajian layak tambang meliputi faktor-faktor : ekonomi, penambangan, metalurgi (untuk bijih), pemasaran, lingkungan, sosial dan hukum/ perundang-undangan.

-         Pengkajian layak tambang akan menetukan apakah sumber daya mineral akan berubah menjadi cadangan atau tidak.

-         Berdasarkan kajian ini bagian sumber daya mineral yang layak tambang berubah status menjadi cadangan sedangkan yang belum layak tambang tetap menjadi sumber daya mineral.

Setelah berbagai tingkat kegiatan di atas dilaksanakan sehingga diketahui besaran cadangan, letak dan geometrinya maka kegiatan berlanjut ke studi kelayakan (Feasibility Study), konstruksi dan eksploitasi.

Salah satu metoda yang digunakan dalam explorasi bawah permukaan adalah metode geofisika. Pemanfaatan metode geofisika untuk explorasi bawah permukaan dilakukan untuk mendapatkan gambaran secara kuantitatif dan kualitatif kondisi bawah permukaan sesuai dengan sifat fisika yang digunakan dalam metode terkait. Berbagai sifat fisika yang dimiliki oleh material bawah permukaan dimanfaatkan untuk mendapatkan anomali bawah permukaan sebagai target explorasi yang dilakukan.

Metode geofisika banyak digunakan terutama untuk explorasi bawah permukaan baik dalam geoteknik, explorasi mineral, pemetaan sumberdaya air, dan lain sebagainya. Diantara metode geofisika yang banyak dimanfaatkan adalah, metoda resistivitas (resistivity) / geolistrik, seismik, gaya berat (gravity), magnetik, radar dan lain sebagainya.

Salah satu metode geofisika yang banyak digunakan untuk explorasi bawah permukaan adalah metoda resistivitas. Metoda ini memanfaatkan sifat kelistrikan material bawah permukaan untuk mendapatkan anomali dan sebaran sifat kelistrikan bawah permukaan. Metode ini efektif digunakan untuk pemetaan dangkal dan menengah.

Terdapat beberapa metoda dalam pemanfaatan sifat kelistrikan bumi,  antara lain:

• Resistivitas (Tahanan Jenis/Resistivity);
• Self Potensial (Potensial Diri/SP);
• Induced Polarization (IP);
• Very Low Frequency (VLF);
• Magnetotelluric (MT);
• Arus Telluric (AT);
• Elektro-Magnetik (EM), dan lain-lain.

Penyelidikan resistivitas banyak digunakan pada kegiatan-kegiatan sebagai berikut:

• Regional Geologi    : struktur, stratigrafi, sedimentologi dan lain-lain
• Hidrogeologi           : muka air tanah, aquifer, intrusi air asin dan lain-lain
• Geologi Teknik       : struktur geologi, konstruksi, porositas batuan, dll.
• Pertambangan       : penyebaran mineral deposit, potensi bahan galian.
• Arkeologi               : candi terpendam dan lain-lain.
• Geothermal           : kedalaman, penyebaran, low resistivity dan lain-lain.
• Minyak & Gas                  : struktur, oil-water contact, well logging geophysics.

Penyelidikan resistivitas dilakukan atas dasar sifat fisika batuan terhadap arus listrik, dimana setiap batuan yang berbeda akan mempunyai harga tahanan jenis yang berbeda pula. Hal ini tergantung pada beberapa faktor, diantaranya umur batuan, kandungan elektrolit, kepadatan batuan, jumlah mineral yang dikandungnya, porositas, permeabilitas dan lain sebagainya.

Berdasarkan hal di atas, apabila arus listrik searah (Direct Current) dialirkan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda arus C1 dan C2, kemudian diukur beda potensial yang ditimbulkan oleh adanya aliran arus tersebut pada dua buah elektroda potensial P1 dan P2, maka akan diperoleh harga tahanan jenis semu (ρ_a).

Dari injeksi arus (i) yang dilakukan, didapatkan beda potensial (V) di titik lain, sehingga akan didapatkan nilai resistivity (ρ_a) :

ρ_a = k V / I

dimana k adalah faktor geometri yang bergantung kepada susunan elektroda yang digunakan.

Dari hasil pengukuran didapatkan nilai R sebagai V/I, sehingga akan didapatkan :

ρ_a­ = k R

dimana nilai resistivitas yang terukur adalah nilai resistivitas semu, untuk mendapatkan nilai resistivitas sebenarnya dilakukan pengolahan dan perhitungan data inversi secara manual maupun menggunakan software.

Aliran arus listrik di dalam batuan/mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam, yaitu :

1. Konduksi elektrolitik yang terjadi jika batuan/mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik yang dialirkan dalam batuan oleh elektron-elektron bebas tersebut;
2. Konduksi elektrolitik terjadi jika batuan/mineral bersifat porous dan pori-porinya terisi oleh cairan elektrolitik;
3. Konduksi dielektrik terjadi jika batuan/mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik dimana pada kasus ini terjadi polarisasi saat batuan dialiri arus listrik.

DAFTAR PUSTAKA

 Pertambangan dan Geologi_ Tahapan Penyelidikan dan Tingkat Klasifikasi

                 Sumberdaya Mineral.html (Diakses 23 JUNI 2016)

Anonim.2009. Artikel Pelajaran dan Pengetahuan  Eksplorasi

     Geofisika.htm www.google.com (diakses 20 Juni  2016).

Anonim.2011. Eksplorasi geofisika - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia

                bebas.htm www.google.com (diakses pada tanggal 20 Juni 2016).