Survey Sedimen Sungai Aktif (Stream Sediment)

Survey sedimen sungai aktif banyak digunakan untuk program penyelidikan pendahuluan, khususnya pada daerah yang medannya sulit. Di daerah tropis, pengambilan conto sedimen sungai dapat dilakukan bersamaan dengan pengamatan geologi dari float dan batuan dasar yang tersingkap.

Ada empat  variasi dalam survey sedimen sungai aktif , yaitu:

• Prospeksi mineral berat tanpa analisis kimia
• Analisis konsentrasi mineral berat dari sedimen sungai
• Analisis fraksi halus dari sedimen sungai
• Analisis beberapa fraksi selain fraksi terhalus dari sedimen sungai

3.1.1               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 km²sampai 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.

3.1.2               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.

3.1.3. 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.

Survey sedimen sungai aktif harus dilakukan pada sungai kecil, sedangkan sungai yang besar dengan catchment area yang luas tidak sesuai untuk penyontoan. Interval penyontoan tergantung pada keperluan. Teknik yang dilakukan umumnya sebagai berikut :

• conto diambil dari muatan dasar sungai yang bergerak
• menganalisis fraksi ukuran tertentu (umumnya fraksi pasir halus dan silt atau fraksi mineral berat. Hal ini sulut dilakukan pada daerah yang pegunungan dengan erosi yang aktif, kadang perlu dicari dibalik bongkah untuk mendapatkan fraksi yang sesuai. Material fraksi –80 mesh yang dibutuhkan untuk analisisi 80 – 120 gram sedimen, ditempatkan pada kantong conto yang standar.

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. Berikut ini adalah contoh lembar pengamatan lapangan (Gambar 3).

Gambar 3.  Lembar pengamatan survey sedimen sungai aktif

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 (Gambar 4).

Dalam ekksplorasi mineral, data sedimen sungai aktif biasanya tidak harus disajikan dalam bentuk peta kontur, tetapi dalam survey regional bentuk peta kontur lebih praktis untuk melihat kecenderungan geologi regional, kemungkinan daerah mineralisasi dan mendala geokimia

 

Pekerjaan lanjut (Follow-up work ) biasa dilakukan dengan interval conto yang lebih rapat. Jika pada survey pendahuluan kerapatan conto cukup tinggi, maka survey dapat dilanjutkan dengan  pengambilan conto tanah. Sebagai tahap awal dari survey tanah detil dapat dilakukan penyontoan tebing sungai dari kedua tepi sungai yang menunjukkan anomali, sehingga dapat terlihat arah asal dari anomali. Jika singkapannya bagus, pemetaan geologi dan prospeksi mungkin sudah cukup untuk melokalisasi sumber unsur anomali, namun umumnya memerlukan survey tanah.

Gambar 4.  Penyajian hasil survey sedimen sungai

3.2       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 diambilpada 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 500×200 m dapat dipenyontoan lagi dengan grid 250×100 m atau lebih rapat lagi, tapi grid yang lebih rapat dari 25×25 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.

3.3       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.

3.4       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.

3.5      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.

3.6       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
• Memelukan endapan bijih yang mengandung Hg yang cukup

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.