Upload
rahmat-rizali
View
296
Download
22
Embed Size (px)
Citation preview
METODE – METODE EKSPLORASI
Metode Survei Indera Jauh
Penginderaan jauh atau inderaja (remote sensing) adalah seni dan ilmu untuk mendapatkan
informasi tentang obyek, area atau fenomena melalui analisa terhadap data yang diperoleh dengan
menggunakan alat tanpa kontak langsung dengan obyek, daerah ataupun fenomena yang dikaji
(Lillesand dan Kiefer,1979). Alat yang dimaksud dalam pengertian diatas adalah alat pengindera atau
sensor. Pada umumnya sensor dibawa oleh wahana baik berupa pesawat, balon udara, satelit maupun
jenis wahana yang lainnya ( Sutanto,1987). Hasil perekaman oleh alat yang dibawa oleh suatu wahana
ini selanjutnya disebut sebagai data penginderaan jauh.
Lindgren(1985 dalam Sutanto, 1987) mengungkapkan bahwa penginderaan jauh adalah
berbagai teknik yang dikembangkan untuk perolehan dan analisis informasi tentang bumi, infomasi
ini khusus berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan
bumi.
Dari pendapat beberapa ahli di atas dapat disimpulkan bahwa penginderaan jauh terdiri atas 3
komponen utama yaitu obyek yang diindera, sensor untuk merekam obyek dan gelombang elektronik
yang dipantulkan atau dipancarkan oleh permukaan bumi. Interaksi dari ketika komponen ini
menghasilkan data penginderaan jauh yang selanjutnya melalui proses interpretasi dapat diketahui
jenis obyek area ataupun fenomena yang ada.
Perkembangan penginderaan jauh ini semakin cepat seiring dengan kemajuan teknologi
dirgantara. Sebelumnya penginderaan jauh lebih banyak menggunakan pesawat udara dan balon udara
dalam perekaman data permukaan bumi, tetapi seiring dengan perkembangan penerbangan antariksa
dan penggunaan satelit untuk berbagai kepentingan termasuk didalamnya perekaman permukaan
bumi, maka penginderaan jauh tumbuh berkembang semakin cepat. Demikian pula halnya dengan
penggunaan sensor yang di bawa oleh berbagai wahana juga mengalami peningkatan baik dalam jenis
sensor yang digunakan maupun tingkat kedetailan hasil penginderaan.
Satelit pertama yang berhasil diluncurkan dalam rangka monitoring sumber daya bumi adalah
satelit ERTS (Earth Resources Technology Satelite) yang diluncurkan pada tahun 1972. Hingga saat
ini telah ratusan jenis satelit dengan berbagai tingkat ketelitian dan berbagai panjang gelobang
digunakan untuk berbagai kajian permukaan bumi.
Beberapa contoh manfaat dalam aplikasi penginderaan jauh adalah:
1. Identifikasi penutupan lahan (landcover)
2. Identifikasi dan monitoring pola perubahan lahan
3. Manajemen dan perencanaan wilayah
4. Manajemen sumber daya hutan
5. Eksplorasi mineral
6. Pertanian dan perkebunan
7. Manajemen sumber daya air
8. Manajemen sumber daya laut
Secara umum dapat dikatakan bahwa penginderaan jauh dapat berperan dalam mengurangi
secara signifikan kegiatan survey terestrial dalam inventarisasi dan monitoring sumberdaya alam.
Kegiatan survey terestris dengan adanya teknologi ini hanya dilakukan untuk membuktikan suatu
jenis obyek atau fenomena yang ada dilapangan untuk disesuaikan dengan hasil analisa data.
Pengambilan data spasial sendiri dilapangan dapat menggunakan metode trestrial survey atau metode
graound base dan juga metode penginderaan jauh. Kedua metode itu dapat dijelaskan sebagai berikut:
a. Metode ground based, merupakan metode pengambilan data secara langsung dilapangan.
Pengukuran dilakukan secara in-situ melalui kegiatan survey lapangan.
Gambar 1. Bagan alur pengambilan data dengan metode ground based
b. Metode penginderaan jauh (Remote Sensing), merupakan pengukuran dan pengambilan data
spasial berdasarkan perekaman sensor pada perangkat kamera udara, scanner, atau radar.
Contoh hasil perekaman yang dimaksud adalah citra.
Gambar 2. Bagan alur pengambilan data dengan metode penginderaan jauh
Prinsip perekaman sensor
Prinsip perekaman oleh sensor dalam pengambilan data melalui metode penginderaan jauh
dilakukan berdasarkan perbedaan daya reflektansi energi elektromagnetik masing-masing objek di
permukaan bumi. Daya reflektansi yang berbeda-beda oleh sensor akan direkam dan didefinisikan
sebagai objek yang berbeda yang dipresentasikan dalam sebuah citra.
Gambar 3. Proses perekaman permukaan bumi oleh sensor Penginderaan Jauh
Gelombang elektromagnetik yang dipantulkan permukaan bumi akan melewati atmosfer sebelum
direkam oleh sensor. Awan, debu, atau partikel-partikel lain yang berada di atmosfer akan
membiaskan pantulan gelombang ini. Atas dasar pembiasan yang terjadi, sebelum dilakukan analisa
terhadap citra diperlukan kegiatan koreksi radiometrik.
Gambar 4. Karakteristik data citra
Data Citra satelit sebagai hasil dari perekaman satelit memiliki beberapa karakter yaitu:
1. Karakter spasial atau yang lebih dikenal sebagai resolusi spasial, bahwa data citra penginderaan
jauh memiliki luasan terkecil yang dapat direkam oleh sensor. Sebagai contoh untuk Landsat TM
memiliki luasan terkecil yang mampu direkam adalah 30 x 30 m dan mampu merekam daerah
selebar 185 km. 1 Scene citra landsat memiliki luas 185 km x 185 km.
2. Karakteristik spektral atau lebih sering disebut sebagai resolusi spektral, Data penginderaan jauh
direkam pada julat panjang gelombang tertentu. Masing-masing satelit biasanya membawa lebih
dari satu jenis sensor dimana tiap sensor akan memiliki kemampuan untuk merekam julat
panjang gelombang tertentu.
3. Karakteristik Temporal, Bahwa citra satelit dapat merekam suatu wilayah secara berulang dalam
waktu tertentu, sebagai contoh satelit Landsat 3 dapat melakukan perekaman ulang terhadap satu
wilayah setelah selang 18 hari.
Sedangkan data penginderaan jauh berdasarkan jenis produk datanya dapat dibagi menjadi dua yaitu:
1. Citra foto. Citra foto dihasilkan oleh alat perekam kamera dengan detektor berupa film, dengan
mekanisme perekaman serentak, biasanya direkam dalam spektrum tampak atau perluasannya,
dewasa ini berkembang teknologi digital yang dapat menggantikan peran film sebagai media
penyimpanan obyek.
2. Citra non foto. Citra non foto dihasilkan oleh sensor non kamera mendasarkan pada penyiaman
atau kamera yang detektornya bukan film, proses perekamannya parsial dan direkam secara
elektronik.
Secara umum pengolahan citra terbagi kedalam:
1. Pre-processing citra, merupakan pengolahan awal sebelum proses pengklasifikasian. Dalam
kegiatan ini, koreksi citra (geometrik dan radiometrik) dilakukan.
Gambar 5. Diagram pre-prosesing citra
2. Klasifikasi citra, merupakan tahap intrepretasi informasi pada citra yang dibuat berdasarkan
klas katagori tertentu.
Gambar 6. Diagram klasifikasi citra
Metoda klasifikasi secara umum terbagi menjadi dua:
• Klasifikasi tidak terbimbing (un-supervised classification), merupakan metoda klasifikasi
yang memberikan keleluasaan bagi computer untuk mengklasifikasikan citra secara
mandiri.
• Klasifikasi terbimbing (supervised classification), merupakan metoda klasifikasi yang
memberikan bimbingan kepada komputer dalam proses klasifikasinya.
Metode Sumur Uji dan Paritan
Sumur uji adalah suatu lubang eksplorasi (eksploration working) atau lubang tambang
(mine working) dengan ukuran tertentu yang perbandingan antara lebar lubang dan dengan
kedalamannya relatif tidak begitu besar, sedangkan parit uji merupakan bentuk galian atau
lubang eksplorasi yang memanjang dengan kedalaman yang tidak begitugitu besar.
Contoh gambar sumur uji
Metode Pemboran Eksplorasi
Pemboran ekplorasi sering juga disebut wildcat. Istilah ini mungkin dahulu dipergunakan untuk
pemboran yang dilakukan secara serampangan dan dilaksanakandi daerah terpencil yang masih
banyak didapatkan macan liar. Pemboran eksplorasimerupakan puncak dari semua kegiatan eksplorasi
dan pekerjaan ini biasanyadilakukan dengan kerjasama antara bagian ekplorasi dengan bagian
pemboran dandikoordinasi oleh manager eksplorasi. Pemboran eksplorasi merupakan pekerjaan
seorang geologist dan selama pemboran berlangsung, seorang ahli geologi harusmenjaga atau
menungguinya ( well-site geologist ). Tugas seoran ahli geologi jaga sumur ini antara lain adalah :
1.Memeriksa dan memeri keratan sumur serta memplotnya dalam suatu log litologi.
2.Menentukan apakah batas formasi telah dicapai pada waktu pemboran berlangsung.
3.Menentukan dan memberitakan tercapainya jalur – jalur yang menarik perhatian atau
memperlihatkan adanya tanda – tanda minyak.
4.Menentukan apakah pemboran harus dihentikan ataukah harus dilakukan pengambilan inti, dan
sebagainya.
5.Menyaksikan dilaksanakannya penglogan listrik oleh perusahaan jasa teknik.
6.Mengadakan analisa terhadap log listrik, log litologi untuk penentuan zona – zona yang diharapkan
menghasilkan minyak
7.Penentuan selang – selang yang harus dilakukan perforasi dan pengujian akan adanya minyak dan
gasbumi
Metode geofisikaMetoda 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)
GEOFISIKA
SEISMIK
GRAVITASI
LISTRIK
MAGNET
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 anomali
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.
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.
3. Metode Seismik
Metode seismik adalah salah satu metode dalam geofisika yang digunakan untuk mempelajari
struktur permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Metode seismik mempunyai
ketepatan serta resolusi yang tinggi di dalam memodelkan struktur geologi di bawah permukaan
bumi. Metode ini memanfaatkan perambatan, pembiasan dan pemantulan gelombang gempa.
Metode ini akan memudahkan eksplorasi hidrokarbon karena dapat menyelidiki batuan yang
diperkirakan mengandung hidrokarbon atau tidak. Metode seismik sering digunakan dalam
eksplorasi hidrokarbon, batubara, pencarian airtanah (ground water), kedalaman serta karakterisasi
permukaan batuan dasar (characterization bedrock surface), pemetaan patahan dan stratigrafi
lainnya dbawah permukaan dan aplikasi geoteknik.
4. Metode Geothermal
Metode Geothermal adalah metode dalam ilmu geofisika yang digunakan untuk mencari dan
mengukur sumber panas, aliran panas (aliran panas bumi ini tergantung dari gradien thermal dan
konduktivitas bumi) dan adanya batuan reservoir dan perangkap bawah permukaan.
Prinsip dari metode geothermal yaitu sistem panas bumi jenis hidrothermal terbentuk
sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara
konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan,
sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan
suatu sumber panas.
Target pengamatan dari metode ini adalah batuan dan atau fluida di permukaan dengan
temperatur tinggi. daerah dengan anomali panas tinggi. Ada 3 bentuk pengukuran pada metode
geothermal, yaitu :
1. One-meter temperature probe surveys (Survey temperature dangkal)
Suhu pengukuran di kedalaman 1 m dapat dilakukan dengan cepat untuk mendeteksi
daerah-daerah anomali panas. Ketika sebuah struktur geologi mengendalikan aktivitas
thermal, survei satu meter memiliki nilai yang sama sebagai survei citra inframerah.
Pengukuran dilakukan pada jarak yang bervariasi antara 10 sampai 100 m.
Perubahan permukaan yang mempengaruhi jumlah energi panas yang diserap, siklus
termal pembauran tanah, dan gerakan air tanah, juga perlu diperhatikan untuk menafsirkan
hasil penyelidikan 1 meter secara mendalam. Pengaruh gerakan air tanah merupakan faktor
terpenting. Pergerakan air tanah yang relatif lambat bisa membawa panas konduktif, bahkan
membawa anomali panas bumi yang kuat, dan mengubah suhu permukaan.
2. Temperature gradient surveys (survei temperatur gradien)
Survei temperatur gradien memberikan data dasar tentang suhu bawah permukaan dan
sering digunakan sebagai kriteria utama dalam memilih lokasi pengeboran. Pada dasarnya,
suhu diukur secara simultan pada dua kedalaman yang berbeda menggunakan termistor yang
tertanam sepanjang probe dan gradien dihitung dari rasio perbedaan suhu antara kedua
pengukuran dan jarak antara mereka. Suhu gradien survei berguna dalam menentukan luas
area anomali termal
3. Heat flow investigations (Pengukuran aliran panas)
Survei gradient geothermal sering digunakan untuk mengetahui daerah panas di bumi.
Untuk mengetahui lebih dalam tentang daerah yang produktif menghasilkan panas bumi dan
yang tidak dengan menggunakan penentuan aliran panasnya. Yang paling penting untuk
diketahui dari perbandingan data aliran panas dan data temperatur gradien adalah nilai-nilai
aliran panas tidak tergantung pada konduktivitas termal batuan di daerah tersebut. Data aliran
panas dapat memberikan informasi yang tepat mengenai bagian thermal yang produktif.
Jarak antara lubang bor yang digunakan untuk mengetahui aliran panas tergantung pada
ukuran sumber panas bumi di bawah permukaan bumi. Jika intrusi magma, merupakan
sumber panas bumi yang dapat menyebabkan gangguan panas bumi memiliki jangkauan 1-2
km. Maka pengukuran pada jarak 500 m dianggap sudah dapat dilakukan. Kedalaman lubang
bor yang digunakan untuk penyelidikan aliran panas paling tidak sepanjang 150 m pada
daerah batuan keras dan beberapa ratus meter pada daerah sedimen.
Analisis termal adalah pengukuran sifat kimia fisika bahan sebagai fungsi suhu. Penetapan
dengan metode ini dapat memberikan informasi pada kesempurnaan kristal, polimorfisma, titik
lebur, sublimasi, transisi kaca, dedrasi, penguapan, pirolisis, interaksi padat-padat dan kemurnian.
Data semacam ini berguna untuk karakterisasi senyawa yang memandang kesesuaian, stabilitas,
kemasan dan pengawasan kualitas. Pengukuran dalam analisis termal meliputi suhu transisi,
termogravimetri dan analisis cemaran. Teknik-teknik dalam metode analisis termal adalah:
a) Analisis termogravimetri (TGA)
Dalam analisis termogravimetri (TG) massa sampel dalam suasana yang terkendali diukur
sebagai fungsi temperatur atau waktu. TG dapat digunakan untuk memonitor setiap reaksi
yang melibatkan fase gas, seperti oksidasi atau dehidrasi. Ukuran sampel bervariasi dari
beberapa mg sampai 10 g tergantung pada peralatan yang digunakan. Studi dapat dilakukan
pada suhu sampai 1.550°C. Metode ini berguna untuk menentukan kemurnian sampel dan air,
karbonat dan isi organik dan untuk mempelajari reaksi dekomposisi.
TGA dipakai terutama untuk menetapkan stabilitas panas polimer-polimer. Metode TGA
yang paling banyak dipakai didasarkan pada pengukuran berat yang kontinu terhadap neraca
sensitif disebut neraca panas. Ketika suhu sampel dinaikkan dalam udara atau dalam suatu
atmosfer yang inert. TGA ini dinyatakan sebagai TGA Nonisoterma. Data dicatat sebagai
termogram berat versus temperatur. Hilangnya berat bisa timbul dari evaporasi lembab yang
tersisa atau pelarut, tetapi pada suhu-suhu yang lebih tinggi terjadi dari terurainya polimer.
Selain memberikan informasi mengenai stabilitas panas, TGA bisa dipakai untuk
mengkarakterisasi polimer melalui hilangnya suatu kuantitas yang diketahui, sebagai HCL
dari poli (vinil klorida).
Suatu variasi dari metode tersebut adalah mencatat kehilangan berat dengan waktu pada
suhu konstan atau juga bisa disebut TGA insotermal. TGA ini kurang umum dipakai daripada
TGA nonisotermal. Instrumen-instrumen TGA modern memungkinkan termogram-
termogram dicatat pada kuantitas mikrogram terhadap produk-produk degradasi yang terjadi.
Analisis termogravimetri dilakukan baik secara dinamik maupun secara statik. Pada
termogravimetrik dinamik, sampel dinaikkan temperaturnya secara linier terhadap waktu.
Pada cara statik atau termogravimetri isothermal, sampel dipelihara temperaturnya pada suatu
periode waktu tertentu, selama waktu tersebut setiap perubahan berat dicatat. Pada rangkaian
peralatannya diperlukan paling tidak tiga komponen utama, yakni timbangan berpresisi tinggi,
tungku dan perekam.
b) Analisis diferensial termal (diferential thermal analysis=DTA)
Didasari pada perubahan kandungan panas akibat perubahan temperature dan titrasi
termometrik. Dalam DTA, panas diserap atau diemisikan oleh sistem kimia bahan yang
dilakukan dengan pembanding yang inert (alumunium, silikon, karbit atau manik kaca) karena
suhu keduanya ditambahkan dengan laju yang konstan.
Teknik ini dilakukan dengan cara merekam secara terus-menerus perbedaan temperatur
antara contoh yang diukur dengan materi pembanding yang inert sebagai fungsi dari
temperatur tungku.
Komponen peralatan utama DTA terdiri atas pemegang sampel, tungku yang dilengkapi
dengan termokopel, sistem pengendali aliran, sistem penguat sinyal, pengendali program
tenaga tungku dan perekam.
c) DSC (Differential Scanning Calorimetry)
Bergantung pada penambahan suhu secara terus-menerus, namun panas yang
ditambahkan baik ke sampel atau ke pembanding dilakukan seperlunya, hal ini untuk
mempertahankan agar suhu keduanya selalu sama. Penambahan panas dicatat pada recorder,
panas ini digunakan untuk mengganti kekurangan atau kelebihan sebagai akibat dari reaksi
endoterm atau eksoterm yang terjadi dalam sampel.
Data yang di peroleh dari masing-masing teknik tersebut digunakan untuk memplot
secara kontinu dalam bentuk kurva yang dapat disetarakan dengan suatu spektrum yang
disebut termogram. Sebagai contoh TGA, teknik mengukur perubahan berat suatu system bila
temperaturnya berubah dengan laju tertentu. Sedangkan DTA, merupakan teknik analisis
untuk mengukur perubahan kandungan panas sebagai fungsi perubahan temperatur. Data yang
diperoleh DTA berupa perbedaan temperature antara sampel (yang ditentukan) dengan suatu
senyawa pembanding sebagai fungsi temperature sampel. Ini dilakukan dengan cara
memanaskan kedua zat secara serentak dan mengukur perubahan temperaturnya bila
pemanasan dilakukan pada laju terentu. Analisis termometrik merupakan pengukuran
perubahan temperatur sebagai fungsi pemanasan volume titran.
5. Metode Geolistrik
Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di
dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi
pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah ataupun
akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa macam metoda geolistrik, antara lain : metode
potensial diri, arus telluric, magnetoteluric, elektromagnetik, IP (Induced Polarization),
resistivitas (tahanan jenis) dan lain-lain.
Metode Geokimia
Eksplorasi geokimia adalah suatu metode yang mengkonsentrasikan pada pengukuran
kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau yang berhubungan dengan bijih
dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Spesifiknya adalah pengukuran sistematis satu atau
lebih unsur jejak dalam contoh (batuan, tanah, air dll) untuk mendapatkan anomali geokimia
(konsentarsi abnormal unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungan atau background
geokimia).
1. Metode Analitis
Dalam eksplorasi geokimia tidak perlu mengutamakan akurasi yang tinggi, yang
penting cepat, tidak mahal dan sederhana. Metode yang banyak digunakan dalam prospeksi
geokimia adalah kromatografi, kolorimetri, spektroskopi emisi, XRF, dan AAS. Metode lain
yang juga digunakan dalam kasusu khusus adalah aktivasi neutron, radiometri dan
potensiometri.
AAS (atomic absorpsion spectrometry) merupakan teknik yang paling banyak dipakai
dalam analisis unsur tunggal standar. Alat-alat yang lebih canggih dapat menganalisis multi
unsur, seperti:
Plasma emissin spectrometry menganalisis 12 unsur utama (Cu, Pb, Zn, Ag, W, Sb,
Ba, Ni, Mn, Fe, Cr, Sn) dan 10 unsur berguna baik sebagai unsur pennyertamaupun untuk
pemetaan geologi: V, P, As, Mo, B, Be, Cd, Co, Ni, Y.
Optical emission spectrometry yang langsung dibaca : quantometer, yang mengukur
secara simultan 7 unsur dan 26 unsur jejak.