Geokimia

Geokimia adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari kimia planet. Geokimia menerapkan prinsip-prinsip kimia pada proses-proses yang mengatur kelimpahan dan distribusi unsur-unsur di berbagai bagian Bumi dan di benda-benda langit (kosmokimia).

Geokimia berusaha memahami hukum yang mengatur distribusi unsur-unsur kimia dalam berbagai bahan yang membentuk interior dan permukaan bumi: magma, batuan, mineral, air, dll.

Tidak ada konsensus di antara berbagai penulis mengenai periode sejarah mana yang dapat ditetapkan sebagai awal Geokimia. Beberapa berpendapat bahwa karya George Bauer (Agrícola), yang dikenal sebagai bapak mineralogi, pada abad ke-16, dapat dianggap sebagai awal dari cabang geologi ini.

Bauer lahir di kota pertambangan Freiberg, di Jerman. Dia bekerja sebagai ahli kimia di laboratorium tambang dan mengamati mereka menunjukkan bahwa bebatuan di permukaan bumi dipecah oleh air hujan. Selanjutnya, peredaran air bawah tanah membentuk batuan baru di gua-gua bawah tanah yang besar.

Bauer tidak mencoba untuk mengukur reaksi kimia yang terlibat, tetapi mengamati bahwa larutan dan pengendapan oleh cairan yang berperedaran memainkan peran mendasar dalam pembentukan mineral. Karya-karyanya didokumentasikan dalam buku teks geologi dan pertambangan pertama: De Re Metallica.

Karya James Hutton (1726-1797), bapak Geologi dan Abraham Werner (1750-1817), sangat didasarkan pada pengetahuan kimia yang dimiliki keduanya.

Hutton mempertahankan tesis pembentukan semua batuan oleh proses kristalisasi magmatik, dari pencairan kering (plutonisme), sementara Werner percaya bahwa semua batuan terbentuk oleh pengendapan bahan terlarut dalam air laut ( neptunisme)

Sementara itu, pada paruh pertama abad ke-20, geokimia menjadi terkenal sebagai cabang geologi, terutama dengan karya-karya NL Bowen, VM Goldschmidt dan SS Goldich.

Bowen adalah ilmuwan yang disegani dan bekerja di Laboratorium Geofisika Carnegie, di Washington, DC (1910-1930). Terlepas dari namanya, banyak pekerjaan yang dilakukan di laboratorium berhubungan dengan geokimia suhu tinggi.

Bowen melakukan percobaan laboratorium sistematis pertama pada kristalisasi batuan beku dan mengembangkan diagram fase geologi yang penting.

Goldschmidt dikenang sebagai bapak Geokimia Kuantitatif. Dia menerbitkan studi geokimia pertama dari unsur-unsur dan buku teks komprehensif pertama geokimia kuantitatif (1920-1945).

Goldich, (1930-1940), menerbitkan banyak artikel tentang geokimia reaksi pelapukan dan studi tentang kesetimbangan mineral pada suhu rendah. 

Sudah di paruh kedua abad ke-20, karya-karya penting oleh berbagai ilmuwan memperluas bidang geokimia, yang perlu dikutip di antara yang utama: HL Barnes – Geokimia Endapan Hidrotermal: HC Helgeson – Geokimia Larutan Berair Suhu Rendah ; HD Holland – Geokimia Air Laut; FD Bloss – Kristalografi kimia; Konrad Krauskopf – Termodinamika Geokimia; Brian Mason – Kristalografi kimia; dan RM Garrels dan C. Christ – Geokimia Solusi Berair.

Lahir sebagai cabang ilmu geologi, dari perkawinan ini dengan kimia, geokimia dewasa ini dengan sendirinya dapat dibagi menjadi berbagai disiplin ilmu seperti:

Kristalokimia, Geokimia Suhu Tinggi, Geokimia Suhu Rendah (geokimia proses eksogen), Geokimia Laut, Geokimia Organik, Geokimia Isotop, Geokimia Lingkungan dan Geokimia Eksplorasi Mineral atau Geokimia Prospeksi

Geokimia eksplorasi mineral, atau geokimia prospeksi, menggunakan prinsip-prinsip distribusi unsur-unsur di alam dalam mencari indikasi lokasi deposit mineral yang bernilai ekonomi.

Penggunaannya diintensifkan pada tahun 1940-an, dengan penggunaan teknik yang semakin canggih dalam pekerjaan eksplorasi mineral. Penemuan pada tahun 1955, oleh Sir Alan Walsh dari Australia, memberikan kemungkinan menggunakan fenomena serapan atom untuk menengahi kandungan unsur kimia dalam bahan yang dianalisis, yang mengarah pada penciptaan spektrometer serapan atom, yang memungkinkan analisis kimia mineral dan batu dengan biaya rendah dan sangat cepat.

Pengembangan caral portabel, untuk digunakan di lapangan, menyebabkan peningkatan pesat dalam pencarian geokimia, terutama di Australia, Amerika Serikat, Kanada, bekas Uni Soviet, negara-negara Skandinavia dan Afrika Selatan.

Diversifikasi yang besar dan perluasan cakupan geokimia dewasa ini membuat disiplin ini muncul sebagai alat pilihan, tidak hanya dalam berbagai bidang penelitian ilmiah, tetapi juga dalam memecahkan masalah di berbagai bidang aktivitas manusia.

Di bidang penelitian ilmiah dasar, geokimia merupakan dasar dalam studi genesis dan evolusi batuan beku, metamorf dan sedimen; dalam studi tentang distribusi dan migrasi unsur-unsur dan isotopnya di antara berbagai bagian yang membentuk planet, serta genesis dan distribusi deposit mineral di permukaan bumi.

Di bidang aplikasi geokimia sebagai disiplin tambahan dalam memperhatikan kebutuhan manusia kontemporer yang berbeda, prospeksi geokimia dan geokimia lingkungan menonjol.

Prospek geokimia, yang digunakan terutama dalam pencarian sumber daya mineral, telah memainkan peran penting dalam penemuan deposit mineral penting dalam 50 tahun terakhir di seluruh dunia. 

Dalam hal ini, pengguna utamanya adalah layanan geologi nasional dan negara bagian di berbagai negara di seluruh dunia, serta perusahaan pertambangan multinasional besar. Selain eksplorasi yang ditargetkan untuk deposit mineral logam, prospeksi geokimia juga telah digunakan dalam pencarian mineral radioaktif dan bahan bakar fosil.

Data geokimia berguna dalam mempelajari lingkungan endapan, dan geokimia permukaan dapat membantu menentukan kemungkinan menemukan minyak atau gas di kedalaman.

Geokimia lingkungan memiliki sejarah yang lebih baru yang, bagaimanapun, telah berkembang lebih cepat dalam beberapa dekade terakhir. Bidangnya sangat luas, mencakup studi kimia laut, aliran polutan di daerah pesisir, efek hidrotermal di daerah dalam; distribusi karbon dioksida dan zat lain di atmosfer, seperti emisi industri yang menyebabkan hujan asam. Hal ini juga mempelajari air permukaan danau dan sungai dan air tanah, penting dalam menentukan kualitas air untuk konsumsi manusia dan studi tentang efek berbahaya pada kesehatan manusia dari limbah perkotaan dan agen pertahanan pertanian.

Teknik geokimia pengambilan sampel, analisis dan statistik air permukaan dan sedimen, memungkinkan untuk memisahkan anomali geokimia alami dari anomali yang berasal dari aktivitas manusia dan dengan demikian, membantu dalam pencegahan atau perbaikan kerusakan ekologi.

Sebagai instrumen untuk mendiagnosis dan memantau lingkungan, geokimia juga mencakup di antara penggunanya yang besar, pemerintah nasional, negara bagian dan kota, organisasi non-pemerintah dengan kepedulian ekologi dan perusahaan swasta dengan proyek industri besar, yang perlu menilai dampak negatif dari kegiatan mereka. dapat menyebabkan lingkungan, berkali-kali untuk mendapatkan atau tidak izin pemerintah untuk prospeksi atau pemasangan di lokasi tertentu.

Scroll to Top