KATA PENGANTAR

Proposal

Proposal

HIBAH PENULISAN BAHAN AJAR

Nama Mata Kuliah:Geokimia

Kode MK/SKS:355H2203

Semester Penyajian:Semester Awal Setiap Tahun Ajaran Untuk Mahasiswa Prodi Geofisika Tahun ke tiga

1. PendahuluanSebagian besar mata kuiah di program studi Geofisika berisi tentang eksplorasi sumber daya alam,(SDA) dalam rangka menunjang kompetensi mahasiswa dalam bidang eksplorasi Program Studi Geofisika menyajikan mata kuliah Geokimia.

Mata kuliah ini termasuk matakuliah yang paling diminati mahasiswa Geofisika khususnya mahasiswa yang berada pada tahun ke tiga.dan diberikan pada semester ganjil dan merupakan salah satu mata kuliah pilihan.

Adapun materi yang diberikan dalam mata kuliah ini adalah mempelajari jumlah dan distribusi unsur kimia dalam mineral, bijih, batuan tanah, air, dan atmosfer. yang tidak terbatas pada penyelidikan unsur kimia sebagai unit terkecil dari material, juga kelimpahan dan distribusi isotop-isotop dan kelimpahan serta distribusi inti atom.

Selain hal tersebut di atas, geokimia mengkonsentrasikan pada pengukuran kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang berhubungan erat dengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Dalam pengertian yang lebih sempit geokimia adalah pengukuran secara sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen sungai aktif, vegetasi, air, atau gas, untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu konsentrasi abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap lingkungannya (background geokimia).Dengan demikian dapatlah dikatakan eksplorasi SDA Geokimia terdiri dari 2 (dua) metode yaitu :1. Metode yang menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada mineral yang relatif stabil pada kondisi permukaan bumi (seperti: emas, platina, kasiterit, kromit, mineral tanah jarang). Cocok digunakan di daerah yang kondisi iklimnya membatasi pelapukan kimiawi.2. Metode yang didasarkan pada pengenalan pola dispersi kimiawi. Pola ini dapat diperoleh baik pada endapan bijih yang tererosi ataupun yang tidak tererosi, baik yang lapuk ataupun yang tidak lapuk. Pola ini kurang terlihat seperti pada pola dispersi mekanis, karena unsur-unsurnya yang membentuk pola dispersi bisa: memiliki mineralogi yang berbeda pada endapan bijihnya (contohnya: serussit dan anglesit terbentuk akibat pelapukan endapan galena) dapat terdispersi dalam larutan (ion Cu2+ dalam airtanah berasal dari endapan kalkopirit) bisa tersembunyi dalam mineral lain (contohnya Ni dalam serpentin dan lempung yang berdekatan dengan sutu endapan pentlandit) bisa teradsorbsi (contohnya Cu teradsorbsi pada lempung atau material organik pada aliran sungai bisa dipasok oleh airtanah yang melewati endapan kalkopirit) bisa bergabung dengan material organik (contohnya Cu dalam umbuhan atau khewan)

Dengan memahami ke dua metode di atas sangat menunjang mahasiswa dalam mempersiapkan diri memasuki dunia kerja dikarenakan memberikan pemahaman dasar tentang prisip dasar dalam melakukan eksplorasi SDA khususnya energy yang terbarukan contoh energy panas bumi dan energy yang tak terbarukan contoh energy fosil binatang purba atau sering dikatakan dari hidrokarbon.

Mahasiswa yang mengambil mata kuliah diharapkan sudah memahami mata kuliah Geologi Dasar, Ilmu Lingkungan dan Geologi Struktur. Ke tiga matakuliah ini sangat memebantu untuk mempelajari Geokimia. Khususnya masalah endapan. Hal ini dikarenakan oleh semua endapan bijih adalah produk dari daur yang sama di dalam proses-proses geologi yang mengakibatkan terjadinya tanah, sedimen dan batuan. Daur geologi dan contoh-contoh tipe bijih yang dihasilkan pada berbagai daur. Sedangkan ilmu lingkungan diperlukan untuk mengetahui pengaruh tekanan dan temperature pada pembentukan bijih, dapatlah dikatakan bahwa Lingkungan geokimia primer adalah lingkungan di bawah zona pelapukan yang dicirikan oleh tekanan dan temperatur yang besar, sirkulasi fluida yang terbatas, dan oksigen bebas yang rendah. Sebaliknya, lingkungan geokimia sekunder adalah lingkungan pelapukan, erosi, dan sedimentasi, yang dicirikan oleh temperatur rendah, tekanan rendah, sirkulasi fluida bebas, dan melimpahnya O2, H2O dan CO2. Pola geokimia primer menjadi dasar dari survey batuan sedangkan pola geokimia sekunder merupakan target bagi survey tanah dan sedimen. 1.5 Mobilitas UnsurMobilitas unsur adalah kemudahan unsur bergerak dalam lingkungan geokimia tertentu. Beberapa unsur dalam proses dispersi dapat terpindahkan jauh dari asalnya, ini disebut mudah bergerak atau mobilitasnya besar, contohnya: unsur gas mulia seperti radon. Rn dipakai sebagai petunjuk dalam prospeksi endapan Uranium.

Mobilitas unsur akan berbeda dalam lingkungan yang berbeda, contohnya: Fe (Ferrom) bersifat sangat mobil dalam proses pembekuan magma (pembentukan batuan beku), cebakan pneumatolitik dan hidrotermal, namun akan sangat tidak mobil (stabil sekali) dalam proses metamorfose dan pembentukan tanah. Bila F masuk ke air akan menjadi sangat mobil kembali.

Unsur yang berbeda yang ditemukan dalam suatu endapan bisa memiliki mobilitas yang sangat berbeda, sehingga mungkin tidak memberikan anomali yang sama secara spasial. Misalnya: Pb dan Zn sangat sering terdapat bersama-sama (berasosiasi) di dalam endapan bijih (di dalam lingkungan siliko-alumina), sedangkan dalam lingkungan pelapukan Zn yang jauh lebih mobil daripada Pb akan mudah mengalami pelindian, sehingga Pb yang tertinggal akan memberikan anomali pada zona mineralisasinya. Contoh lainnya: Emas yang tahan terhadap larutan akan tertinggal dalam gossan Galena terurai perlahan dan menghasilkan serusit dan anglesit yang relatif tidak larut. oleh karena itu Pb cenderung tahan dalam gossan Mineral sulfida Cu, Zn dab Ag mudah terurai dan bermigrasi ke level yang lebih rendah membentuk bijih oksida yang kaya atau bijih supergen.

Keberadaan unsure-unsur tersebut di atas sebagai petunjuk adanya mineral yang dicari biasanya berada di sekitar struktur geologi. Hal ini memperlihatkan mobilitas yang berbeda (dikontrol oleh perbedaan stabilitas dan oleh lingkungan tempat mereka bermigrasi) sering dilakukan penggunaan unsur penunjuk dalam prospeksi suatu unsur. Unsur penunjuk adalah suatu unsur yang jumlahnya atau pola penyebarannya dapat dipakai sebagai petunjuk adanya mineralisasi. Alasan penggunaan unsur penunjuk antara lain: Unsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis Unsur yang diinginkan deteksinya mahal Unsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil (akibat perbedaan mobilitas)Contohnya : Emas kelimpahannya kecil dalam bijih, oleh karena itu pola dispersinya hanya mengadung kadar emas yang sangat rendah, kurang dari batas minimal yang dapat dianalisis. Di lain pihak, Cu, As, atau Sb dapat berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan yang relatif besar.1.7 Anomali GeokimiaBijih mewakili akumulasi dari satu unsur atau lebih diatas kelimpahan yang kita anggap normal. Kelimpahan dari unsur khusus di dalam batuan barren disebut background. Penting untuk disadari bahwa tak ada unsur yang memiliki background yang seragam, beberapa unsur memiliki variasi yang besar bahkan dalam jenis batuan yang sama. Contohnya background nikel: dalam granitoid kira-kira 8 ppm dan relatif seragam dalam shale berkisar antara 20 100 ppm dalam batuan beku mafik Ni rata-rata sekitar 160 ppm dan relatif tidak seragam dalam batuan beku ultramafik Ni rata-rata sekitar 1200 ppm dengan variasi yang besar.Tujuan mencari nilai background adalah untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu nilai di atas background yang sangat diharapkan berhubungan dengan endapan bijih. Karena sejumlah besar conto bisa saja memiliki nilai di atas background, maka ada nilai ambang/nilai batas yang digunakan untuk menentukan anomali, yang dikenal dengan sebutan threshold, yaitu nilai rata-rata plus dua standar deviasi dalam suatu populasi normal. Semua nilai di atas nilai threshold didefinisikan sebagai anomali. Teknik-teknik interpretasi baru melibatkan grafik frekuensi kumulatif, analisis rata-rata yang bergerak, analisis regresi jamak banyak menggantikan konsep klasik background dan threshold.

Dalam rangka mencapai tujuan yag diharapkan maka materi buku ajar diususn berdasarkan terbentuknya mineral dan manfaatnya mineral dalam energy, maka isi buku ajar ini sebagai berikut; Modul I berisi Pelapukan. Modul II berisi Mineralogi Bab III Geokimia batuan Beku, Modul IV berisi Geokimia batuan metamorf, Modul V berisi Geokimia batuan Sedimen, Modul VI berisi Geokimia dalam panas bumi, Modul VII berisi Geokimia dalam Hidro Karbon, Modul VIII berisi Geokimia dalam Batu Bara.

Adapun struktur dari modul pembelajaran ini adalah :Modul I : PelapukanBab 1 : Pendahuluan a. Latar Belakang b. Ruang Lingkup Isic. Kaitan Moduld. Sasaran PembelajaranBab II : Pembelajarana. Proses Pelapukan b. Pembentukan tanah c. Penerapan PH dan EHd. Tugas-tugase. Startegei Pembelajarane.1 Waktu Kuliahe.2 Diskusie.3 Evaluasi Singkate.4 Indikator Penilaian.Bab III : Penutup Daftar PustakaHal yang sama terdapat pada Modul II sampai Modul VIII.

Ada 2 (dua) metode pembelajaran yang telah digunakan adalah Problem Base Learning dan case Study. Problem Base Learning diterapkan saat mahasiswa mempelajari proses pelapukan batuan beku menjadi sedimen. Dalam hal ini problemnya terletak pada pembentukan batuan beku itu sendiri karena batuan biasa terjadi di tengah samudra dan benua. Problem selanjutnya, mahasiswa diharapkan mampu mengklasifikasikan batuan beku, batuan metamorf, batuan sedimen berdasarkan kandungan kimia.Untuk metode pembelajaran studi kasus, mahasiswa diharapkan mampu menentukan posisi sumber daya alam untuk keperluan energi listrik dengan metode eksplorasi panas bumi, hidrokarbon dan batu bara. Contoh kasus penentuan sumber energy listrik panas bumi di Kamojang, mahasiswa diharapkan untuk mampu menentukan posisi lateral dan kedalaman reservoir dan volume cadangan panas bumi tersebut. Mata Kuliah ini sudah diberikan kepada mahasiswa kurang lebih 10 tahun yang lalu. Dalam kurun waktu tersebut dapatlah ditarik evaluasi antara lain, mahasiswa memperlukan buku ajar yang bersifat dinamis, yang artinya dinamis terhadap kemajuan teknologi yang menghasilkan energi listrik.

Untuk maksud memudahkan dalam menyesuaikan kemajuan teknologi yang menghasilkan energi maka diperlukan bahan ajar. Rancangan bahan ajar telah dirancang sesuai kemajuan industry energi di luar sana. Di samping itu, akan dijadikan pedoman untuk pembelajaran mata kuliah, baik sebagai pedoman untuk dosen maupun untuk mahasiswa. Jadi dengan adanya tawaran penulisan hibah bahan ajar ini fasilitator merasa perlu untuk mengajukan usulan proposal penulisan bahan ajar mata kuliah

2. Tujuan dan ManfaatTujuan yang hendak dicapai dalam penyusunan bahan ajar antara lain; untuk memudahkan mahasiswa dalam memahami proses perubahan kandungan kimia dari batuan beku menjadi sedimen perubahan tersebut membawa mineral yang sangat baik digunakan untuk energy listrik dari panas bumi maupun dari hidrokarbon.

Adapun manfaat dari buku ajar bagi fasilitator adalah Memudahkan dalam membangun komunikasi pembelajaran yang efektif antara fasilitator/dosen dengan mahasiswa karena mahasiswa akan merasa lebih percaya.

Manfaat dari buku ajar bagi mahasiswa antara lain; Mahasiswa dapat membaca materi yang akan diajarkan lebih awal, dan menambahkan catatan ringkas yang dianggap perlu. Fasilitator/Dosen lebih banyak waktu untuk berdiskusi membahas persoalan actual yang berkembang dalam Geokimia.

7Prodi GeofisikaUniversitas Hasanuddin