Dengan pesatnya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, pemahaman kita tentang Bumi dan komposisinya terus bertambah. Di antara mereka, Survei Geologi Amerika Serikat (USGS) tidak diragukan lagi merupakan yang terdepan dalam bidang ini. Sejak didirikan pada tahun 1884, penelitian USGS telah dikhususkan untuk menganalisis secara sistematis komposisi kimia batuan dan mineral serta mengungkap hubungannya dengan proses geologi.
Bumi tersusun dari berbagai unsur kimia, dan distribusi serta proporsi unsur-unsur ini sangat penting untuk memahami fenomena geologi seperti gempa bumi dan aktivitas gunung berapi.
Geokimia adalah ilmu yang sangat komprehensif yang menggabungkan prinsip-prinsip kimia dan geologi untuk menjelaskan sistem geologi utama Bumi dan evolusinya. Bidang ini telah memainkan peran penting dalam memahami komposisi kerak Bumi dan lautan, tetapi pengaruhnya melampaui itu dan meluas ke seluruh tata surya. Meskipun para ilmuwan telah memperhatikan pengaruh komposisi kimia pada batuan dan mineral sejak pertengahan abad ke-19, penelitian yang benar-benar sistematis secara bertahap terbentuk melalui upaya Survei Geologi Amerika Serikat.
Istilah geokimia pertama kali dicetuskan oleh ahli kimia Swiss Christian Friedrich Scherbing pada tahun 1838, ketika ia menekankan perlunya mengungkap misteri pembentukan planet dan materi anorganik. Namun, untuk beberapa waktu setelahnya, geologi kimia lebih umum dan hanya ada sedikit komunikasi antara ahli geologi dan ahli kimia. Dengan berdirinya USGS dan pengembangan penelitian, geokimia mulai berkembang sebagai disiplin ilmu yang independen.
"Kelimpahan relatif unsur-unsur tidak diragukan lagi merupakan kunci untuk mengidentifikasi dan melacak sejarah alam dalam pemahaman kita tentang proses geologi."
Kepala Kimia USGS Frank Wigglesworth Clark melakukan studi mendalam tentang kelimpahan unsur-unsur dan menemukan bahwa kelimpahan unsur berkurang seiring bertambahnya berat atomnya. Hasil penelitiannya membantu para ahli geologi lebih memahami komposisi kimia dan evolusi Bumi.
Geokimia telah berkembang menjadi beberapa subbidang, yang masing-masing berfokus pada aspek penelitian yang berbeda. Misalnya, hidrogeokimia berfokus pada peran unsur-unsur di daerah aliran sungai, sementara biogeokimia berfokus pada dampak kehidupan terhadap geokimia. Sementara itu, kosmokimia berfokus pada distribusi unsur-unsur dan isotopnya di alam semesta.
Geokimia isotop adalah subbidang penting lainnya yang berhubungan dengan penentuan konsentrasi absolut dan relatif isotop di permukaan Bumi dan dalam komposisinya. Melalui studi ini, para ilmuwan dapat melacak reaksi dan proses kimia yang mengungkap sejarah pembentukan dan evolusi Bumi.
"Dengan mempelajari lebih dalam komposisi kimia Bumi, kita tidak hanya dapat merekonstruksi sejarah Bumi, tetapi juga memperoleh wawasan tentang perubahan di masa mendatang."
Astrokimia adalah ilmu yang mempelajari unsur dan kelimpahannya di benda-benda langit. Penelitian oleh Survei Geologi Amerika Serikat mengungkapkan kesamaan dalam komposisi unsur-unsur di tata surya dengan Bumi, dengan kelimpahan unsur-unsur ini menurun secara eksponensial seiring bertambahnya berat atom. Lebih jauh, kelimpahan unsur memengaruhi terjadinya berbagai proses geologi, termasuk fenomena alam seperti aktivitas gunung berapi dan gempa bumi.
Selain itu, saat para ilmuwan mempelajari meteorit, mereka dapat mengungkap susunan kimiawi tata surya awal, menganalisis komposisi berbagai meteorit untuk mempelajari kemiripannya dengan Bumi.
Kesimpulan"Studi tentang komposisi meteorit tidak hanya memberikan wawasan tentang Bumi, tetapi juga mengungkap proses pembentukan seluruh tata surya."
Penelitian U.S. Geological Survey yang merintis di bidang geokimia sedang membentuk kembali pemahaman kita tentang batuan dan mineral. Seiring kemajuan teknologi, pemahaman kita tentang geokimia akan semakin mendalam, yang membuat kita bertanya-tanya bagaimana penelitian di masa mendatang akan memperdalam pemahaman kita tentang alam semesta?