Ketika membentuk strategi eksplorasi,
parameter mendasar yang harus diperhatikan meliputi sifat fisik uranium, bentuk
mineralisasi, bagaimana terakumulasi dalam lingkungan batuan induk, kejadian
uranium dalam batuan bertindak sebagai sumber serta usia dan kondisi geologi.
Metode eksplorasi tradisional didasarkan pada pengembangan dan pengalaman dari
lima puluh tahun terakhir mengandalkan teknik geologi, geokimia dan geofisika.
Kegiatan geologi melibatkan penilaian dari potensi uranium suatu daerah,
pemetaan geologi dan revisi dari karya sejarah. Eksplorasi geokimia termasuk
pengumpulan dan analisis sampel batuan, tanah dan air. Prospeksi geofisika
dapat dilakukan dari pesawat terbang, di tanah atau di lubang bor. Teknik
geofisika tertentu bergantung pada radioaktivitas uranium deposito dan
lingkaran cahaya radioaktif mereka, sementara yang lain mengandalkan kontras
fisik dalam tahanan listrik, konduktivitas dan induksi sebagai alat menyoroti
aspek geologi yang menguntungkan. Metode geofisika lainnya seperti gravitasi,
survei magnetik dan seismik, memberikan ruang lingkup untuk investigasi struktur
bawah permukaan dalam dan merupakan bantuan yang valid dalam memperoleh
informasi geologi dalam dua dan tiga dimensi.
2.
Metode
Geofisika Untuk Eksplorasi Uranium
Geofisika
terapan difokuskan pada studi kerak bumi, mencari bahan baku, penyelidikan
benda bawah tanah dan sifat batuan serta pemantauan lingkungan. Salah satu
keuntungan dari metode geofisika adalah bahwa, untuk pengukuran sebagian besar
dibuat di permukaan, pemotongan terkait dengan fitur geologi bawah permukaan
dapat dengan mudah dibuat. Banyak digunakan metode geofisika meliputi
gravimetri, magnetometry dan penebangan lubang serta geolistrik, radiometrik
dan seismik. Sifat fisik uranium adalah petunjuk untuk parameter yang akan
membantu dalam deteksi (Tabel 1).Meskipun kepadatan sangat tinggi, mineralisasi
uranium, dalam segala bentuknya, tidak menimbulkan anomali gravitasi diamati.
Suseptibilitas magnetik yang rendah tidak memungkinkan deteksi langsung uranium
dengan cara kontras magnetik. Sementara tahanan listrik dari uranium sangat
rendah, mineralisasi uranium tidak terwujud dirinya sebagai konduktor yang
baik. Secara
umum, mineral uranium tidak dapat dibedakan dengan kontras konduktivitas
listrik dari batu tetangga, namun beberapa bentuk mineralisasi yang terdeteksi
dengan metode listrik dan elektromagnetik. Uranium adalah radioaktif, dan
metode radiometrik teknik deteksi utama yang digunakan selama eksplorasi.
Aplikasi gravitasi, magnet, listrik, elektromagnetik dan teknik prospeksi
seismik dapat secara signifikan meningkatkan pemahaman bawah permukaan pengaturan
geologi suatu daerah.
2.1
Metode
Radiometric
Metode nuklir yang digunakan dalam analisis
komponen padat, cair dan gas litosfer memberikan kontribusi penting untuk studi
lingkungan batuan keras. Inti atom tidak stabil pembusukan dan sekaligus
memancarkan radiasi nuklir. Instrumen radiometrik modern fokus
pada deteksi dan analisis radiasi yang dipancarkan, sehingga mengidentifikasi
sumber kualitatif dan kuantitatif. Oleh karena itu metode radiometrik merupakan
sarana utama untuk prospeksi dan mengevaluasi bahan baku radioaktif dan
pemetaan geologi mereka dengan mengukur radiasi nuklir. Uranium dan thorium
yang alami unsur radioaktif yang, melalui emisi radiasi nuklir, mengalami
isolasi dan kuantifikasi spasial
Tabel 1.Physical properties of uranium
2.2
Gamma
Survey
Sinar
gamma survei dilakukan sebagai survei total count atau sinar gamma spektrometri
keseluruhan. Total survei count (TC) dengan tingkat jumlah kilau meter
diterapkan untuk pengukuran tanah dan well log. Hubungan antara tingkat
mencatat jumlah, NTC (jumlah / s), dan konsentrasi K, U, dan Th di tanah dinyatakan
sebagai berikut:
NTC
= SKCK + sUcU + sThcTh + NBG
di
mana sK, sU, Sth adalah kepekaan instrumen TC (jumlah / s per unit konsentrasi
radionuklida yang relevan), dan cK, Cu, dan CTH adalah K, U, dan Th unsur
radioaktif konsentrasi. Sensitivitas dapat diperkirakan dengan mengukur respon
TC atas bantalan kalibrasi atau lebih dari tiga badan geologi yang dipilih yang
memiliki konsentrasi K, U, dan Th yang berbeda. Tingkat hitungan latar
belakang, NBG, diperkirakan dengan pengukuran atas tubuh besar air. Hasil
survei TC dapat dinyatakan baik dalam konsentrasi uranium setara (ppm Ue),
dihitung sebagai NTC / sU, atau laju dosis gamma (nGy / h).
4.3 Radon Survey
Radon
adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau dengan kepadatan 9,73 kg / m3.
Hal ini larut dalam air dan dalam cairan organik. Atom dari 226Ra, yang
terkandung dalam biji-bijian mineral, menghasilkan 222Rn, yang sebagian besar
tetap melekat dalam butiran mineral dan bagian kecil dilepaskan ke ruang pori
batu. Daya emanasi (koefisien emanasi) mengungkapkan rasio radon dalam gas
tanah dengan total radon yang berasal per satuan waktu dalam satuan volume
batu. Nilai-nilai khas kekuasaan emanasi adalah hubungan antara 0.1-0.4.The
radon (222Rn) aktivitas cA konsentrasi (Bq / m3) dalam gas tanah, lengan
aktivitas massa 226Ra (Bq / kg), kepadatan ρ batu (kg / m3) , kekuatan pancaran
kem dan porositas batuan p
cA = am * ρ * kem / p
Konsentrasi
aktivitas umum radon gas tanah berkisar dari 0 hingga 100 kBq / m3; Namun,
nilai yang lebih tinggi mencapai ratusan kBq / m3 atau lebih kadang-kadang
ditemui. Bijih uranium menunjukkan konsentrasi aktivitas radon dari urutan 104
kBq / m3. Di permukaan bumi, radon lolos ke atmosfer, dan aktivitas konsentrasi
dapat dikurangi dengan beberapa kedalaman meter tergantung pada koefisien
difusi, D (m2 / s) dari tanah.
4.4 Resistivity metode
Resistivity
survei adalah metode penyelidikan bawah permukaan dimana arus listrik
dilewatkan melalui tanah melalui dua elektroda. Dua elektroda lain yang
digunakan untuk mengukur potensi di tanah jauh dari elektroda saat ini,
menghasilkan resistivitas semu. Teknik survei telah dirancang untuk menentukan
struktur vertikal dari bumi berlapis, atau terdengar listrik vertikal (VES),
dan perubahan lateral resistivitas, atau resistivitas profil. Baru dirancang,
teknik yang lebih canggih, seperti pencitraan listrik menganalisis kedua
variasi resistivitas vertikal dan lateral. Perkiraan batu resistivitas
didasarkan pada pengukuran lapangan di mana saya arus listrik diperkenalkan ke
dalam tanah melalui elektroda arus C1 dan C2, dan beda potensial ΔV diukur
antara dua elektroda potensial P1 dan P2. Jarak dan pengaturan keempat
elektroda disebut array elektroda. Karena saya arus listrik dan beda potensial
ΔV tergantung pada array elektroda, resistivitas dihitung sebagai
ρ = k * ΔV / I (Ωm)
(6.13)
di
mana k adalah faktor geometri dari array.
4.5 Elektrokimia Metode
Metode
potensi diri (SP) didasarkan pada pengukuran medan listrik alam yang terjadi di
atas konduktor elektron alami diposisikan dalam ambient media reduksi oksidasi
(permukaan polarisasi). Beda potensial (mV) diukur antara elektroda base
station (tak terhingga) dan elektroda kedua, yang bergerak di sepanjang profil.
Perbedaan potensial yang diamati berada di urutan milivolt, tidak melebihi
1.500 mV, yang membutuhkan penggunaan elektroda (elektroda pot berpori diisi
dengan elektrolit) non-polarisasi. Pembacaan diambil di sejumlah interval waktu
diskrit selama biaya peluruhan dan ditumpuk menggunakan mengulangi untuk
meningkatkan sinyal-to noise rasio. Metode IP memiliki beberapa keunggulan: itu
cocok untuk mendeteksi mineralisasi disebarluaskan sulfida, menghilangkan
anomali konduktivitas non-logam, tidak menanggapi inhomogeneities resistivitas
dan, tergantung pada kinerja instrumen dan ukuran target, IP dapat memiliki
kedalaman yang cukup penyelidikan.
4.6 Elektromagnet Metode
Metode
elektromagnetik, seperti metode resistivitas, terutama digunakan untuk
menyelidiki variasi resistivitas bawah permukaan batu, namun mereka bergantung
pada prinsip-prinsip fisik yang berbeda, yang paling penting adalah metode
induction.Electromagnetic elektromagnetik memanfaatkan lapangan harmonik yang
dihasilkan atau lapangan sementara, yang berasal setelah perubahan tiba-tiba
kekuasaan sumber. Sebuah arus bolak-balik yang diterapkan menghasilkan medan
elektromagnetik waktu bervariasi. Vektor diinduksi intensitas magnetik H (t)
tergantung pada intensitas H0 bidang utama.
H(t) = H0 cos(ωt – φ)
4.7 Metode Gravity
Gravitasi adalah salah
satu teknik geofisika yang paling berguna yang berlaku untuk mendeteksi
lateral, dan sampai batas tertentu, perbedaan vertikal dalam kepadatan batuan
bawah permukaan. Gravity survei berlaku untuk menemukan mayat terkubur lebih
besar, batas-batas litologi dan fitur struktural di bawah asumsi kepadatan
cukup kontras antara target dan tuan litologi. Studi medan gravitasi didasarkan
pada dua prinsip dasar: hukum gravitasi Newton dan prinsip superposisi. Hukum
Newton mendefinisikan gaya tarik F antara dua massa, m1 dan m2 (kg), yang
berbanding lurus dengan massa produk tersebut dan berbanding terbalik dengan
kuadrat r perpisahan mereka (m) sebagai
F = G m1 m2 / r2
4.8 Metode Magnetic
Medan
magnet dari tubuh geologi tunggal (anomali magnetik) akan memanifestasikan
dirinya sebagai gangguan di bidang geomagnetik normal bumi karena jumlah
terkandung bahan feromagnetik. Bentuk, ukuran, posisi, kedalaman dan sifat
petrografi dari geologi terkait inhomogeneities semua mempengaruhi anomali
magnetik yang dihasilkan. Respon magnetik tubuh terkubur tergantung pada kedua
arah magnetisasi tubuh dan medan magnet kejadian bumi. Ini adalah alasan
mengapa anomali magnetik lebih kompleks daripada anomali gravitasi. Sebuah
anomali magnetik, sebagai indikasi bawah permukaan inhomogeneity magnet, dapat
ditentukan sebagai perbedaan antara nilai yang terukur dan medan magnet latar
belakang normal .Kedua gravitasi dan survei magnetik dapat berhasil diterapkan
di geologis pemetaan daerah selama tahap awal eksplorasi uranium. Dalam kasus
penutup lengkap disebabkan oleh unsur-unsur seperti glasial sampai, pasir atau
pengembangan regolith ekstrim, pemetaan bawah permukaan geologi fitur atas area
yang luas dapat biaya efektif dilakukan melalui survei magnetik.
4.9 Metode
Seismik
Prospeksi
seismik memanfaatkan propagasi gelombang elastis melalui batu. Sifat elastis
dari media isotropik pada umumnya dijelaskan oleh modulus Young elastisitas dan
rasio Poisson. Energi yang ditransfer ke dalam media menghasilkan strain
waktu-variabel, yang menghasilkan osilasi partikel. Osilasi menyebarkan, dan
gelombang elastis yang dihasilkan. Tergantung pada sifat dari osilasi relatif
terhadap arah propagasi, gelombang elastis yang dikenal sebagai memanjang (P)
atau melintang (S) gelombang. S-gelombang tidak melakukan perjalanan melalui
cairan. Karakteristik dasar gelombang seismik yang panjang gelombang, λ,
frekuensi (jumlah osilasi per detik), f, dan kecepatan rambat, v; di mana v = f
λ. P-gelombang merambat hampir dua kali lebih cepat S-gelombang. Amplitudo
gelombang menunjukkan intensitasnya. Kecepatan gelombang seismik dalam media
batu tergantung pada rock parameter elastis, densitas, porositas dan saturasi
air. Kecepatan gelombang P dalam lapisan tanah lapuk, kerikil atau pasir jenuh
kurang dari 1000 m / s, sedangkan pada batuan padat seperti granit, batu kapur
dan batulempung, kecepatan berkisar antara tahun 2000 dan 6000 m / s. Selain P
dan S gelombang (gelombang tubuh menembus media batu), gelombang permukaan
(gelombang Rayleigh dan gelombang cinta) perjalanan di lapisan permukaan yang
sempit langsung dari sumber ke sensor. Impedansi seismik (Z) dari media batu
merupakan produk densitasnya (ρ) dan kecepatan gelombang seismik, v; Z = ρv (G
/ cm2s). Seismik refleksi adalah alat yang ampuh untuk penyelidikan
struktur geologi bawah permukaan pada kedalaman yang besar dan sering
divisualisasikan dalam bentuk bagian vertikal atau sebagai gambar 3-D. Seismik
refleksi adalah bentuk terdengar gema. Sudut refleksi dari P-gelombang adalah
sama dengan insiden P-ray tapi di sisi berlawanan dari normal. Waktu tempuh
sinar seismik dari sumber ke reflektor geologi dan kembali lagi dicatat.
Catatan grafis dari masing-masing saluran seismik menunjukkan jejak semua
kedatangan gelombang seismik.
4.10 Welloging
Sebuah
pengukuran geofisika diterapkan dalam lubang bor melalui proses penebangan
wireline memungkinkan penyelidikan dan penentuan sifat fisik batuan pada
kedalaman diketahui secara tepat. Berbeda dengan permukaan pengukuran, ke
lubang penebangan menyediakan geometri pengukuran konstan, resolusi vertikal
yang lebih besar dari formasi geologi dan kemungkinan korelasi dengan core.Most
bor prinsip geofisika yang digunakan adalah sama dengan yang digunakan dari
permukaan. Magnet, listrik dan elektromagnetik, geofisika nuklir dan beberapa
metode murni teknis semua diterapkan dalam lubang bor. Berbagai jenis
penebangan lubang bor dapat memberikan banyak parameter untuk interpretasi,
termasuk: litologi, stratigrafi kontinuitas, porositas, bulk density,
resistivitas, konduktivitas, kadar air, saturasi air, mineral konsentrasi,
stres dan modulus elastisitas, gerakan tanah dan kimia dan karakteristik fisik.
Tidak semua metode dapat digunakan dalam lubang bor cased sejak beberapa log
memerlukan kontak terbuka dengan dinding sumur. Pengukuran geofisika di lubang
bor secara luas diterapkan dalam industri minyak dan gas, dan mineral, baik
pada tahap pertambangan atau eksplorasi murni. Dimana uranium yang
bersangkutan, perhitungan cadangan uranium / sumber daya secara fundamental
didasarkan pada measurements.The lubang bor log gamma-gamma mendeteksi Compton
tersebar sinar gamma pada dinding lubang bor yang disebabkan oleh sumber
radioaktif buatan (137Cs atau 60Co) dalam probe. Log gamma-gamma akan
mencerminkan kepadatan. Demikian pula, log neutronneutron digunakan untuk
mengukur porositas.
4.11 Remote Sensing
Pengukuran
geofisika juga bisa dibuat menggunakan bagian-bagian tertentu dari spektrum
elektromagnetik yang dipantulkan terlihat dan dekat inframerah. Mineral dan
kelompok mineral yang dikenal untuk menyerap bagian diskrit dari spektrum
elektromagnetik, sehingga memungkinkan untuk mengidentifikasi kelompok-kelompok
ini didasarkan pada sistem reflektansi spectra.Satellite diamati menyediakan
data resolusi yang semakin tinggi diatur ke pengguna akhir. Resolusi ini
meningkat baik dari segi ukuran tanah pixel dan spektrum diatasi. Pengukuran
spektral yang mungkin dalam inframerah sangat dekat (NIR), gelombang inframerah
pendek (SWIR) dan band termal. Pengolahan informasi ini kemudian dapat menyebabkan
membangun kehadiran kumpulan mineral seperti besi besi, besi oksida, vegetasi,
mineral lempung, karbonat, kuarsa dan feldspar. Portabel instrumen pengukuran
SWIR tanah berbasis digunakan untuk mengkalibrasi dan SWIR hasil survei udara
tindak lanjut. Ahli geologi eksplorasi uranium menggunakan alat ini untuk
memetakan litologi, mineralogi dan perubahan tanah liat tanda tangan di
singkapan dan drill core.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar