Metode Eksplorasi

Metoda dalam eksplorasi dapat digolongkan dalam dua kelompok besar, yaitu :

1.      Metoda langsung, terdiri dari :

a.      Metoda langsung di permukaan

b.      Metoda langsung di bawah permukaan

2.      Metoda tidak langsung, terdiri dari :

a.      Metoda tidak langsung cara geokimia yang mencakup antara lain mengenai bed rock, soil, air, vegetasi dan stream deposit.

b.      Metoda tidak langsung cara geofisika yang mencakup beberapa cara yaitu cara magnetik (sudah jarang digunakan), gravitasi (sudah jarang digunakan), cara seismik yang terdiri dari cara reflaksi dan refleksi, cara listrik (resistifity), dua cara yang terakhir yaitu cara radiokatif yang masih jarang digunakan, hal ini disebabkan karena cara ini relatif lebih mahal dan lebih rumit dari cara-cara sebelumnya.

 

1.      Metoda Langsung

A.     Metoda Langsung Permukaan

Metoda ini dapat dilakukan dengan beberapa langkah, yaitu :

a.    Penyelidikan singkapan (out crop)

Singkapan segar umumnya dijumpai pada :

1.      Lembah-lembah sungai, hal ini dapat terjadi karena pada lembah sungai terjadi pengikisan oleh air sungai sehingga lapisan yang menutupi tubuh batuan tertransportasi yang menyebabkan tubuh batuan nampak sebagai singkapan segar

2.      Bentuk-bentuk menonjol pada permukaan bumi, hal ini terjadi secara alami yang umumnya disebabkan oleh pengaruh gaya yang berasal dari dalam bumi yang disebut gaya endogen misalnya adanya letusan gunung berapi yang memuntahkan material ke permukaan bumi dan dapat juga dilihat dari adanya gempa bumi akibat adanya gesekan antara kerak bumi yang dapat mengakibatkan terjadinya patahan atau timbulnya singkapan ke permukaan bumi yang dapat dijadikan petunjuk letak tubuh batuan.

b.    Tracing Float (penjejakan)

Float adalah fragmen-fragmen atau potongan-potongan biji yang berasal dari penghancuran singkapan yang umumnya disebabkan oleh erosi, kemudian tertransportasi yang biasanya dilakukan oleh air, dan dalam melakukan tracing kita harus berjalan berlawanan arah dengan arah aliran sungai sampai float dari bijih yang kita cari tidak ditemukan lagi, kemudian kita mulai melakukan pengecekan pada daerah antara float yang terakhir dengan float yang sebelumnya dengan cara membuat parit yang arahnya tegak lurus dengan arah aliran sungai, tetapi jika pada pembuatan parit ini dirasa kurang dapat memberikan data yang diinginkan maka kita dapat membuat sumur uji sepanjang parit untuk mendata tubuh batuan yang terletak jauh dibawah over burden.

c.    Tracing dengan Panning (mendulang)

Caranya sama seperti tracing float, tetapi bedanya terdapat pada ukuran butiran mineral yang dicara biasanya cara ini digunakan untuk mencari jejak mineral yang ukurannya halus dan memiliki masa jenis yang relatif besar. Persamaan dari cara tracing yaitu pada kegiatan lanjutan yaitu trencing atau test pitting.

Cara-cara tracing, baik tracing float maupun tracing dengan panning akan dilanjutkan dengan cara trenching atau test pitting.

-          Trenching (pembuatan parit)

Pembuatan parit memiliki keterbatasan yaitu hanya bisa dilakukan pada overburden yang tipis, karena pada pembuatan parit kedalaman yang efektif dan ekonomis yang dapat dibuat hanya sedalam 2 - 2,5 meter, selebih dari itu pembuatan parit dinilai tidak efektif dan ekonomis. Pembuatan parit ini dilakukan dengan arah tegak lurus ore body dan jika pembuatan parit ini dilakukan di tepi sungai maka pembuatan parit harus tegak lurus dengan arah arus sungai.

Paritan dibangun dengan tujuan untuk mengetahui tebal lapisan permukaan, kemiringan perlapisan, struktur tanah dan lain-lain.

-          Test Pitting (pembuatan sumur uji)

Jika dengan trenching tidak dapat memberikan data yang akurat maka sebaiknya dilakukan test pitting untuk menyelidiki tubuh batuan yang letaknya relatif dalam. Kita harus ingat bahwa pada test pitting kita harus memilih daerah yang terbebas dari bongkahan-bongkahan maka hal ini akan menyulitkan kita pada waktu pembuatan sumur uji dan juga daerah yang hendak kita buat sumur uji harus bebas dari air, karena dengan adanya air dapat menyulitkan kita pada waktu melakukan penyelidikan struktur batuan yang terdapat pada sumur uji yang kita buat. Pada pembuatan sumur uji ini kita juga harus mempertimbangkan faktor keamanan, kita harus dapat membuat sumur dengan penyangga sesedikit mungkin tetapi tidak mudah runtuh. Hal ini juga akan mempengaruhi kenyamanan pada waktu melakukan penelitian. Kedalaman sumur uji yang kita buat bisa mencapai kedalaman sampai 30 meter.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dari penggalian sumur adalah gejala longsoran, keluarnya gas beracun, bahaya akan banjir dan lain-lain.

 

B.      Metoda Langsung Bawah Permukaan

Eksplorasi langsung bawah permukaan dilakukan bila tidak ada singkapan di permukaan atau pada eksplorasi permukaan tidak dapat memberikan informasi yang baik, karena pada eksplorasi langsung permukaan, kedalaman maksimum yang dapat dicapai + 30 meter. Eksplorasi langsung bawah permukaan juga dapat dilakukan apabila keadaan permukaan memungkinkan untuk diadakan eksplorasi bawah permukaan, sebab apabila permukaan tidak memungkinkan, misalnya permukaan itu tergenang air atau tertutup bongkah batu yang tidak stabil, maka hal ini akan memberikan resiko yang besar jika dilakukan eksplorasi permukaan.

Dalam eksplorasi bawah permukaan ada hal-hal yang harus diperhatikan misalnya, pekerjaan harus berlangsung tetap didalam badan bijih, hal ini untuk memudahkan diadakan pengamatan dan proses sampling pekerjaan juga diusahakan dimulai dari daerah-daerah yang memiliki singkapan yang baik, karena dengan singkapan yang baik dapat memudahkan kita untuk menentukan strike atau dipnya, yang tidak kalah pentingnya yang harus diperhatikan adalah masalah biaya, dimana dalam pekerjaan eksplorasi ini biaya tidak boleh terlalu besar, hal ini bertujuan untuk menghindari adanya dana yang terbuang percuma jika nantinya eksplorasi yang dilakukan hasilnya mengecewakan.

Eksplorasi bawah permukaan dapat dilakukan dengan membuat Tunel, Shaft, Drift, Winse dan lain-lain.

Tunnel   =   suatu lubang bukaan mendatar atau hampir mendatar yang menembus kedua kaki bukit.

Shaft      =   suatu lubang bukaan yang menghubungkan tambang bawah tanah dengan permukaan bumi dan berfungsi sebagai jalan pengangkutan karyawan serta alat-alat kebutuhan tambang, ventilasi dan penirisan.

Drift       =   suatu bukaan mendatar yang dibuat dekat atau pada endapan bijih yang arahnya sejajar dengan jurus atau dimensi terpanjang dari endapan bijihnya (dalam pengeboran).

Winze    =   lubang bukaan vertikal atau arah miring yang dari “level” ke arah “level” yang dibawahnya.

Eksplorasi bawah tanah juga dapat dilakukan dengan pengeboran inti. Pengeboran sumur minyak yang pertama dilakukan oleh Kol. Drake pada tahun 1959 dengan menggunakan bor (RIG) permanen (tidak dapat dipindah-pindah) dan pada pengeborannya menggunakan sistem perkusif (tumbuk), pada pengeboran ini kedalaman maximum yang dapat dicapai adalah 60 ft (+ 20 m) dengan bor lurus (vertical drilling).

Saat ini pengeboran dilakukan dengan teknik bor putar (rotary drilling) dengan menara bor yang dapat dipindah-pindah (portablering) dan dilakukan dengan beberapa cara pengeboran yaitu dengan cara perkusif, rotasi atau dengan perkusif-rotasi. Pemboran dapat dilakukan di darat maupun di laut (on shore atau off shore). Pemboran tidak terbatas pada pemboran decara vertikal saja tetapi dapat dilakukan secara miring (kemiringan dapat mencapai 90^o), apabila saat pengeboran kita menemukan batuan yang keras dan susah ditembus oleh mata bor, maka dengan teknologi sekarang, pipa yang berada jauh di dalam tanah dapat dirubah arahnya (dibelokkan) untuk menghidari batuan yang keras tersebut.

Pengeboran yang dilakukan pada eksplorasi bertujuan untuk mengambil contoh (sampling) untuk diamati, pengeboran juga bisa bertujuan untuk produksi atau konstruksi (misalnya air tanah, minyak bumi) dan pemboran dapat juga untuk memudahkan proses peledakan (pada kegiatan penambangan material keras). Dari data pengeboran dan sampling kita dapat membuat peta stratigrafi daerah pengeboran. Dari peta ini kita dapat mengetahui susunan batuan dan ketebalan cadangan dan akhirnya kita dapat memperkirakan besar cadangan secara keseluruhan.

 

2.      Metoda Tidak Langsung

A.     Metoda tidak langsung cara geofisika

Geofisika merupakan disiplin ilmu atau metoda untuk memperkirakan lokasi akumulasi bahan/tambang dengan cara pengukuran besaran-besaran fisik batuan bawah permukaan bumi. Metoda yang dapat dilakukan eksplorasi geofisika diantaranya :

a.      Metoda Gravitasi

Metoda ini berdasarkan hukum gaya tarik antara dua benda di alam. Bumi sebagai salah satu benda di alam juga menarik benda-benda lain di sekitarnya. Kalau sebuah bandul digantung dengan sebuah pegas, maka pegas tersebut akan merengganng akibat bandulnya mengalami gravitasi, di tempat yang gravitasinya rendah maka regangan tadi kecil dan di tempat yang gravitasinya besar maka regangan tadi juga lebih besar. Dengan demikian dapat diperkirakan bentuk struktur bawah tanah dari melihat besarnya nilai gravitasi dari bermacam-macam lokasi dari suatu daerah penyelidikan.

Di lapangan besarnya gravitasi ini diukur dengan alat yang disebut gravimeter, yaitu suatu alat yang sangat sensitif dan presisi. Gravimeter bekerja atas dasar “torsion balance”, maupun bantuk atau pendulum, dan dapat mengukur perbedaan yang kecil dalam gravitasi bumi di berbagai lokasi pada suatu daerah penyelidikan. Gaya gravitasi bumi dipengaruhi oleh besarnya ukuran batuan, distribusi atau penyebaran batuan, dan kerapatan (density) dari batuan. Jadi kalau ada anomali gravitasi pada suatu tempat, mungkin di situ terdapat struktur tertentu, seperti lipatan, tubuh intrusi dangkal, dan sebagainya. Juga jalur suatu patahan besar, meskipun tertutup oleh endapan aluvial, sering dapat diketahui karena adanya anomali gravitasi.

b.      Metoda Magnetik

Bumi adalah suatu planet yang bersifat magnetik, dimana seolah-olah ada suatu barang magnet raksasa yang membujur sejajar dengan poros bumi. Teori modern saat ini mengatakan bahwa medan magnet tadi disebabkan oleh arus listrik yang mengalir pada inti bumi. Setiap batang magnet yang digantung secara bebas di muka bumi. Di setiap titik permukaan bumi medan magnet ini memiliki dua sifat utama yang penting di dalam eksplorasi, yaitu arah dan intensitas.

Arah dari medan magnet dinyatakan dalam cara-cara yang sudah lazim, sedang intensitas dinyatakan dalam apa yang disebut gamma. Medan magnet bumi secara normal memiliki intensitas 35.000 sampai 70.000 gamma jika diukur pada permukaan bumi. Bijih yang mengandung mineral magnetik akan menimbulkan efek langsung pada peralatan, sehingga dengan segera dapat diketahui.

Metoda eksplorasi dengan magneti sangat berguna dalam pencarian sasaran eksplorasi sebagai berikut :

-        Mencari endapan placer magnetik pada endapan sungai

-        Mencari deposit bijih besi magnetik di bawah permukaan

-        Mencari bijih sulfida yang kebetulan mengandung mineral magnetit sebagai mineral ikutan

-        Intrusi batuan basa dapat diketahui kalau kebetulan mengandung magnetit dalam jumlah cukup

-        Untuk dapat mengetahui ketebalan lapisan penutup pada suatu batuan beku yang mengandung mineral magnetik.

c.       Metoda Seismik

Metoda ini jarang dipergunakan dalam penyelidikan pertambangan bijih tetapi banyak dipergunakan dalam penyelidikan minyak bumi. Suatu gempa atau getaran buatan dibuat dengan cara meledakan dinamit pada kedalaman sekitar 3 meter dari permukaan bumi dan kecepatan merambatnya getaran yang terjadi diukur. Untuk mengetahui kecepatan rambatan getaran tersebut pada perlapisan-perlapisan batuan, disekitar titik ledakan dipasang alat penerima getaran yang disebut geofon (seismometer). Geofon-geofon yang dipasang secara teratur di sekitar lobang ledakan tadi akan terbias atau refraksi. Dengan mengetahui waktu ledakan dan waktu kedatangan gelombang-gelombang tadi, maka dapat diketahui kecepatan rambatan waktu getaran melalui perlapisan-perlapisan batuan. Dengan demikian konfigurasi struktur bahwa permukaan dapat diketahui. Gelombang akan merambat dengan kecepatan yang berbeda pada batuan yang berbeda-beda. Geophone merupakan alat penerima gelombang yang dipantulkan kepermukaan, hidrophone untuk gelombang di dasar laut.

Cepat rambat gelombang seismik pada batuan tergantung pada :

1.      Jenis batuan

2.      Derajat pelapukan

3.      Derajat pergerakan

4.      Tekanan

5.      Porositas (kadar air)

6.      Umur (diagenesa, konsolidasi, dll)

H. Mooney (1977) mengatakan bahwa harga cepat rambat gelombang akan lebih besar (dibandingkan) :

1.      Batuan beku basa                            :   batuan beku asam

2.      Batuan beku                                    :   batuan sedimen

3.      Sedimen terkonsolidasi                   :   sedimen un-konsolidasi

4.      Sedimen unkonsolidasi                    :   sedimen un-konsolidasi

5.      Soil basah                                        :   soil kering

6.      B. sedimen karbonat                       :   batupasir

7.      Batuan utuh                                     :   batuan terkekarkan

8.      Batuan segar                                   :   batuan lapuk

9.      Batuan berat                                   : batuan ringan

10.  Batuan berumur tua                        : batuan berumur muda

d.      Metoda Geolistrik

Dalam metoda ini yang diukur adalah tahanan jenis (resistivity) dari batuan. Yang dimaksud dengan tahanan jenis batuan adalah tahanan yang diberikan oleh masa batuan sepanjang satu meter dengan luas penampang satu meter persegi kalau dialiri listrik dari ujung ke ujung, satuannya adalah Ohm-m²/m atau disingkat Ohm-meter.

Dalam cara pengukuran tahanan jenis batuan di dalam bumi biasanya dipakai sistem empat elektrode yang dikontakan dengan baik pada bumi. dua elektrode dipakai untuk memasukan arus listrik ke dalam bumi, disebut elektrode arus (current electrode) disingkat C, dan dua elektrode lainnya dipakai untuk mengukur voltage yang timbul karena arus tadi, elektrode ini disebut elektrode potensial atau “potential electode” disingkat P. ada beberapa cara dalam penyusun ke empat elektode tersebut, dua diantaranya banyak yang dipakai adalah cara Wenner dan cara Shlumberger.

 

B.      Metoda tidak langsung cara geokimia

Pengukuran sistimatika terhadap satu atau lebih unsur jejak (trace elements) pada batuan, tanah, stream, air atau gas.

Tujuannya untuk mencari anomali geokimia berupa konsentrasi unsur-unsur yang kontras terhadap lingkungannya atau background geokimia.

Anomali dihasilkan dari mobilitas dan dispresi unsur-unsur yang terkonsentrasi pada zona mineralisasi. Anomali merupakan perbedaan-perbedaan yang mencolok antara satu titik atau batuan dengan titik lainnya.

Pada dasarnya eksplorasi jenis ini lebih cenderung untuk menentukan perbedaan mendasar (anomali) unsur-unsur yang terdapat pada tanah atau sampel yang kita cari. Proses untuk membedakan unsur ini dilakukan dengan beberapa reaksi kimia.

 

C.      Gabungan keduanya

Yaitu eksplorasi cara langsung dan eksplorasi tidak langsung.

Setelah mengetahui metodanya kita memasuki pemilihan alat dan pemilihan anggota serta apa-apa yang mesti dipersiapkan, misalkan sbb :

a.    Pemilihan anggota tim atau tenaga ahli

1.    Geologist

2.    Geophysist

3.    Exploration Geologist

4.    Geochemist

5.    Operator Alat, dll

b.    Rencana biaya

c.    Pemilahan waktu yang tepat

d.    Penyiapan peralatan atau perbekalan

-     Peta dasar

-     Alat surveying, ukur atau GPS

-     Alat kerja :             1. Palu                                       5. Alat geofisika

2. Kompas                                 6. Alat sampling

3. Meteran                               7. Altimeter

4. Kantong sampel                    8. Alat bor dll

-     Alat tulis

-     Alat komunikasi

-     Keperluan sehari-hari

-     Obat-obatan atau P3K

e.    Sesampai di lapangan :

1.    Membuat base camp (perkemahan)

2.    Mencek peralatan atau perbekalan

3.    Melakukan quick survey di daerah penelitian untuk menentukan langkah-langkah lebih lanjut

4.    Menentukan evaluasi rencana dan perubahan-perubahan sesuai dengan keadaan sebenatnya (bila perlu)


Sumber: Bahan Ajar Diklat Metode Eksplorasi Minerba (Pusdiklat Geologi Bandung, 2012)