5 Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang

Metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang dapat dibagi 5 klasifikasi utama, dijelaskan juga metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang berdasarkan sumber energi, cara survey dan jenis deposit.

Pengantar Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang

Pada target area, instrumen digunakan di lapangan untuk mengukur variasi dalam parameter fisik yang terkait dengan variasi dalam properti fisik bawah permukaan. Pengukuran digunakan untuk dapat menyimpulkan bagaimana geologi wilayah survei.

Signifikansi khusus adalah kemampuan metode geofisika untuk membuat kesimpulan ini dari kejauhan, dan tanpa kontak dengan tanah untuk beberapa metode).

Hal ini berarti bahwa geofisika merupakan bentuk penginderaan jauh (sensu lato). Survei dapat dilakukan di tanah, di udara atau di tanah (downhole).

Informasi tentang geologi dapat diperoleh ini bisa mulai dari skala ukuran provinsi geologi sampai ke lubang bor individu.

Geofisika merupakan bagian integral dari sebagian besar program eksplorasi mineral. Program eksplorasi baik di lapangan yang masih hijau yang belum dilakukan kegiatan apapun sama sekali (Greenfield) maupun lapangan coklat (brownfield), yaitu lapangan yang telah memiliki data/informasi.

Kebihan Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang

Geofisika semakin banyak digunakan selama penambangan orebodies. Ini banyak digunakan karena bisa:

• memetakan area yang luas dengan cepat dan biaya yang efektif;
• menggambarkan variasi fisik yang halus dalam geologi yang mungkin tidak diamati oleh investigasi geologi lapangan; dan
• mendeteksi kejadian berbagai macam deposit mineral.

Secara umum diterima bahwa ada beberapa orebody besar yang tersisa dapat ditemukan di permukaan. Dengan demikian eksplorasi mineral semakin diarahkan untuk mencari target yang tertutup dan dalam.

Tidak seperti geokimia dan teknik penginderaan jauh lainnya, geofisika dapat melihat ke bawah permukaan untuk memberikan informasi tentang geologi yang disembunyikan.

Terlepas dari kelebihan diatas, interpretasi data geofisika sangat tergantung pada kalibrasi mereka terhadap data geologi dan geokimia.

Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang

Metode geofisika digunakan dalam eksplorasi mineral untuk pemetaan geologi dan untuk mengidentifikasi lingkungan geologi yang menguntungkan untuk mineralisasi. Hal ini bertujuan untuk secara langsung mendeteksi, atau menargetkan, lingkungan mineral.

Selama eksploitasi sumber daya mineral, metode geofisika digunakan baik dalam menggambarkan dan mengevaluasi bijih itu sendiri, dan dalam proses engineering untuk mengakses dan mengekstraksi bijih.

5 Kelas Metode Geofisika Utama

Ada lima kelas utama metode geofisika, yang dibedakan menurut sifat fisik geologi yang direspons.

Metode gravity dan metode magnetik mendeteksi perbedaan dalam kepadatan dan magnet, masing-masing, dengan mengukur variasi gravitasi bumi dan medan magnet.

Metode radiometrik mendeteksi variasi dalam radioaktivitas alami, dari mana kandungan unsur radio dari batuan dapat diperkirakan.

Metode seismik mendeteksi variasi sifat elastis batuan, bermanifestasi sebagai variasi dalam perilaku gelombang seismik yang melewatinya.

Survei seismik sangat efektif untuk menyelidiki stratigrafi berlapis, sehingga merupakan andalan industri perminyakan tetapi relatif jarang digunakan oleh industri mineral.

Metode listrik, berdasarkan pada sifat listrik batuan dan mineral, adalah yang paling beragam dari lima kelas. Konduktivitas listrik, atau resistivitas timbal baliknya, dapat diperoleh dengan mengukur perbedaan potensial listrik pada batuan. Ketika potensi muncul dari proses alami, teknik ini dikenal sebagai metode spontan potensial atau potensi diri (SP).

Ketika mereka dikaitkan dengan arus listrik yang dihasilkan secara buatan melewati batuan, teknik ini dikenal sebagai metode resistivitas. Perpanjangan untuk ini adalah metode polarisasi terinduksi (IP) yang mengukur kemampuan batuan untuk menyimpan muatan listrik.

Sifat listrik juga dapat diselidiki dengan menggunakan arus listrik yang dibuat dan diukur melalui fenomena induksi elektromagnetik. Ini adalah metode elektromagnetik (EM), dan sementara konduktivitas listrik tetap menjadi faktor penting, implementasi teknik yang berbeda dapat menyebabkan sifat listrik lainnya dari batuan mempengaruhi pengukuran.

Survei Geofisika Berdasarkan Sumber Energi (Aktif dan Pasif)

Metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang bisa dikategorikan berdasarkan properti fisik yang dijelaskan di atas dilengkapi dengan klasifikasi dua kali lipat dari metode geofisika menjadi metode pasif atau aktif.

Metode pasif menggunakan sumber energi alami, di mana gravitasi bumi dan medan magnet adalah dua contoh, untuk menyelidiki tanah. Pengukuran geofisika dibuat dengan beberapa bentuk instrumen, yang dikenal sebagai detektor, sensor, atau penerima.

Penerima mengukur respons geologi lokal terhadap energi alami. Metode geofisika pasif adalah metode gravitasi, magnetik, radiometrik, dan SP, ditambah bentuk survei elektromagnetik yang dikenal sebagai magnetotellurics.

Metode geofisika aktif melibatkan pengenalan beberapa bentuk energi ke dalam tanah, misalnya gelombang seismik, arus listrik, gelombang elektromagnetik dll.

Sekali lagi, respons tanah terhadap energi yang dimasukkan diukur dengan beberapa bentuk detektor. Kebutuhan untuk melengkapi detektor dengan sumber energi ini, sering disebut pemancar, berarti bahwa metode aktif lebih rumit dan mahal untuk dikerjakan.

Namun, mereka memang memiliki keuntungan bahwa transmisi energi ke dalam tanah dapat dikontrol untuk menghasilkan respons yang memberikan informasi khusus tentang permukaan bawah tanah, dan untuk fokus pada respons dari beberapa wilayah (biasanya kedalaman) dari minat tertentu.

Survei Geofisika Berdasarkan Cara Survei

Selain kategori diatas, metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang bisa dikelompokan berdasarkan bagaimana survey geofisika tersebut dilakukan.

Serangkaian pengukuran pada area yang diminati dengan parameter survei yang sesuai dengan skala fitur geologi yang diselidiki. Biasanya, instrumen survei tunggal digunakan untuk melintasi area, baik di tanah, di udara atau di dalam lubang bor.

Survei Udara (Airborne Survey)

Survei dari udara atau di atas air juga dimungkinkan tetapi tidak umum di industri pertambangan. Secara umum, pengukuran di udara yang dibuat dari pesawat terbang rendah lebih hemat biaya daripada pengukuran di darat untuk survei yang mencakup area yang luas atau terdiri dari sejumlah besar bacaan.

Keuntungan utama dari survei udara relatif terhadap survei darat adalah kecepatan yang lebih besar dari akuisisi data dan kelengkapan cakupan survei.

Ketika eksplorasi berlangsung dan berfokus pada area yang lebih kecil, ada pengurangan umum dalam hal luas survei geofisika dan jarak antara masing-masing bacaan dalam survei.

Survei udara biasanya merupakan bagian dari fase pengintaian, yang seringkali merupakan fase awal eksplorasi, meskipun beberapa sistem udara modern menawarkan resolusi yang lebih tinggi dengan mensurvei sangat dekat dengan tanah dan mungkin menemukan aplikasi dalam tahap eksplorasi selanjutnya.

Metode yang dapat diterapkan dari udara termasuk magnet, yang dikenal sebagai aeromagnetik; gravitasi, kadang-kadang disebut sebagai aerogravitasi atau saat ini diterapkan untuk eksplorasi mineral sebagai gradien gravitasi udara; radiometrik; dan elektromagnetik, biasanya disebut sebagai airborne electromagnetics (AEM).

Survei Darat dan Lubang Bor (Terrestrial and Borehole Survey)

Untuk luas lokasi survey yang tidak terlalu luas, metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang terrestrial dan borehole survey tetap paling direkomendasikan.

Survei darat dan lubang bor, di sisi lain, menawarkan resolusi tertinggi dari permukaan bawah tanah. Mereka sebagian besar digunakan untuk penyelidikan lebih lanjut dari area yang ditargetkan dari pekerjaan pengintaian untuk prospektifitas yang lebih tinggi, yaitu mereka digunakan pada skala prospek yang lebih kecil.

Semua metode geofisika dapat diimplementasikan downhole, yaitu di dalam sebuah lubang bor.

Downhole survey adalah implementasi ringkas teknik survei permukaan konvensional. Ada dua mode yang cukup berbeda dalam melakukan pengukuran lubang downhole: logging downhole dan survei downhole.

Downhole logging adalah tempat sifat fisik in situ dari batuan yang ditembus oleh suatu lubang bor diukur untuk menghasilkan rekaman kontinu dari parameter yang diukur.

Log downhole umumnya digunakan untuk membuat korelasi stratigrafi antara lubang bor dalam urutan sedimen yang menjadi tuan rumah lapisan batubara dan formasi besi.

Pengukuran beberapa parameter fisik, menghasilkan serangkaian log, memungkinkan karakterisasi fisik geologi lokal, yang berguna untuk analisis data geofisika lainnya dan juga untuk membantu merencanakan survei di masa depan.

Terlepas dari informasi berharga yang dapat diperoleh, penebangan multiparameter tidak ada di mana-mana dalam eksplorasi mineral.

Namun, penggunaannya meningkat seiring dengan interpretasi terintegrasi dari beberapa set data geofisika. Survei downhole dirancang untuk menyelidiki wilayah yang lebih besar di sekitar lubang bor, dengan variasi properti fisik yang diperoleh secara tidak langsung, dan untuk menunjukkan arah dan bahkan bentuk target. Yaitu, logging konduktivitas listrik downhole mengukur konduktivitas batuan yang membentuk dinding lubang bor,

sedangkan survei elektromagnetik downhole mendeteksi variasi konduktivitas, mungkin karena mineralisasi, dalam volume di sekitar lubang bor.

Survei geofisika downhole meningkatkan radius investigasi drillhole, meningkatkan kedalaman investigasi dan memberikan resolusi yang lebih besar dari target yang terkubur.

Survei Geofisika Pada Tambang Terbuka dan Bawah Tanah

Selain pada Greenfield, metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang bisa diterapkakan pada lokasi tambang yang sudah diproduksi baik pada tambang terbuka maupun tambang bawah tanah.

Survei geofisika terkadang dilakukan di tambang terbuka dan tambang bawah tanah; pengukuran dilakukan dalam poros vertikal dan / atau sepanjang (cenderung) drive, biasanya untuk mendeteksi dan menggambarkan horizon bijih.

Aplikasi dan implementasi geofisika bawah tanah cenderung unik untuk situasi tertentu, dan desain survei memerlukan tingkat kecerdikan yang adil untuk mengadaptasi pengaturan pemancar dan penerima ke batas-batas lingkungan bawah tanah.

Mereka biasanya sangat terfokus ke arah menentukan karakteristik spesifik dari volume tanah yang kecil di sekitar langsung. Gangguan listrik dan mekanis dari infrastruktur tambang membatasi sensitivitas survei, yang memerlukan perencanaan dan koordinasi tingkat tinggi dengan kegiatan pertambangan.

Selain itu, data dari survei di tambang membutuhkan keterampilan khusus untuk menafsirkan sifat tiga dimensi (3D) respons yang lebih kompleks yang diperoleh: misalnya, respons mungkin berasal dari overhead, atau survei dapat melewati target.

Sifat yang umumnya unik dari survei geofisika bawah tanah dan keinginan kami untuk menekankan prinsip-prinsip dan praktik umum geofisika dalam eksplorasi mineral membatasi kami untuk mendeskripsikan aplikasi geofisika yang paling menarik ini, selain menyebutkan, jika perlu, kemungkinan menggunakan metode geofisika tertentu bawah tanah. data dari survei di tambang memerlukan keterampilan khusus untuk menafsirkan sifat tiga dimensi (3D) respons yang lebih kompleks yang diperoleh: misalnya, respons dapat berasal dari overhead, atau survei dapat melewati target.

Metode Geofisika Berdasarkan Jenis Deposit Mineral

Metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang juga bisa dibedakan berdasarkan jenis deposit mineral yang akan dicari.

Sifat fisik dari lingkungan geologis yang paling umum diukur dalam penambangan geofisika adalah kepadatan, magnet, radioaktivitas dan sifat listrik.

Sifat elastis (seismik) tidak umum dieksploitasi. Secara umum, kepadatan, magnetisme dan radioaktivitas digunakan untuk memetakan geologi, yang terakhir ketika sifat bahan permukaan penting.

Terbatasnya penggunaan sifat listrik adalah karena tidak tersedianya dari platform udara, meskipun pengukuran konduktivitas yang diturunkan AEM menjadi lebih umum.

Deteksi langsung dari lingkungan mineral mungkin bergantung pada satu atau lebih kepadatan, magnet, radioaktivitas, sifat listrik dan kemungkinan elastisitas.

Tabel dibawah merangkum bagaimana kontras dalam sifat fisik dieksploitasi dalam eksplorasi dan penambangan berbagai jenis endapan mineral, dan dalam studi air tanah dan minyak bumi.

Biaya Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang

Efektivitas dan biaya penerapan ‘tools’ apa pun untuk proses eksplorasi dan penambangan menjadi pertimbangan utama. Hal ini  baik itu geologis, geokimia, geofisika, atau pengeboran, merupakan pertimbangan utama ketika merumuskan strategi eksplorasi.

Bagaimanapun, tujuan akhir dari proses eksplorasi adalah untuk menemukan bijih dalam batasan waktu dan biaya; yang biasanya ditentukan di luar bidang program eksplorasi.

Baik dalam eksplorasi maupun produksi, biaya pengeboran menyumbang sebagian besar pengeluaran. Tujuan penting dari survei geofisika adalah untuk membantu meminimalkan jumlah pengeboran yang diperlukan.

Biaya survei geofisika mencakup biaya mobilisasi tetap dan biaya variabel bergantung pada volume data yang dikumpulkan. Untuk biaya varaibel ini dengan survei besar menarik skala ekonomi yang menguntungkan.

Biaya tambahan dapat dikeluarkan melalui ‘kehilangan waktu’ terkait dengan faktor-faktor seperti cuaca buruk dan pembatasan akses ke daerah survei, semuanya mencegah kemajuan survei. Kondisi lokal sangat bervariasi, sehingga tidak mungkin untuk menyatakan di sini biaya dari berbagai jenis survei geofisika.

Namun demikian, penting untuk memiliki apresiasi terhadap perkiraan biaya relatif berbagai metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang dibandingkan dengan biaya pengeboran.

Pengeboran tidak hanya merupakan biaya utama, dan seringkali terbesar, dalam sebagian besar program eksplorasi dan penambangan, seringkali merupakan satu-satunya alternatif bagi geofisika untuk menginvestigasi bawah permukaan.

Tentu saja angka-angka di mana diagram ini didasarkan dapat sangat bervariasi. Semuanya tergantung pada faktor-faktor seperti kondisi ekonomi yang berlaku dan apakah survei berada di daerah terpencil dan kasar.

Metode Geofisika Paling Mahal Dan Paling Murah

Mereka harus diperlakukan sebagai indikasi saja. Metode seismik sejauh ini yang paling mahal, yang merupakan salah satu alasan mengapa itu sedikit digunakan oleh industri pertambangan. Sedangkan metode paling murah adalah magnet udara dan radiometrik.

Area di mana informasi dikumpulkan untuk masing-masing metode dibandingkan pada Gambar dibawah mencatat bahwa perkiraan biaya disamakan dengan perkiraan total biaya bor tunggal 300 m, termasuk penebangan, pengujian, remediasi dll.

Lubang bor menyediakan informasi geologi yang dapat diandalkan untuk suatu metode tertentu. kedalaman, tetapi hanya dari daerah yang sangat kecil. Pengeboran pada pola grid pada interval 25 m di atas area 1 km akan menelan biaya beberapa puluh juta dolar, tetapi hanya akan mengambil sampel 3 ppm volume.

Metode geofisika menyediakan informasi dari area dan volume yang jauh lebih besar, walaupun dalam bentuk yang tidak harus secara eksplisit secara geologis dan tidak akan secara langsung mengidentifikasi mineralisasi.

Meskipun demikian, survei geofisika yang dirancang dengan tepat dan analisis data yang dipilih dengan tepat sangat efektif untuk menargetkan lubang bor yang mahal secara optimal.

Penutup Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang

Pemilihan penggunaan metode geofisika untuk eksplorasi mineral dan tambang bisa digunakan berdasarkan tujuannya.  Pemilihan metode geofisika ini bisa berdasarkan sumber energi, cara survei dan jenis deposit maupun jenis pertambangannya (tambang terbuka dan tambah bawah tanah).

Namun pemilihan secara teknis, ujung-ujungnya harus berdasarkan pertimbangan keekonomian.

Terima kasih telah membaca artikel “5 Metode Geofisika Untuk Eksplorasi Mineral Dan Tambang” di website Geofisika Indonesia ini.

Semoga Bermanfaat!!!

Sumber: “Geophysics for the Mineral Exploration Geoscientist” oleh Michael Dentith dan Stephen Mudge.