Endapan Mineral (AA) [PDF]

Citation preview

Panduan Kuliah dan Praktikum



ENDAPAN MINERAL



Sutarto Hartosuwarno  Laboratorium Petrologi dan Bahan Galian Teknik Geologi  0 Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”  YOGYAKARTA 



BAB 1 TERMINOLOGI ENDAPAN MINERAL



1.1. Bahan Galian Menurut UU No.11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok Pertambangan pasal 2, yang disebut bahan galian adalah bahwa unsur-unsur kimia, mineral-mineral, bijih-bijih dan segala macam batuan termasuk mulia yang merupakan endapan-endapan alam. Termasuk sebagai bahan galian adalah batubara, gambut, minyak bumi, gas alam, panas bumi, bahan galian logam, bahan galian industri, serta batu mulia. Bahan galian yang ada di bumi ini pada dasarnya adalah unsur atau senyawa, yang dapat berupa materi padat, cair, atau gas. Terdapat beberapa klasifikasi tentang bahan galian, yang mencerminkan tujuan yang berbeda. Pada pasal 3 ayat 1 UU No.11 Tahun 1967, bahan galian dibagi menjadi tiga golongan, yaitu: a. Golongan bahan galian yang strategis, b. Golongan bahan galian yang vital, dan c. Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a dan b. Pengelompokan jenis bahan galian dalam tiga golongan di atas, kemudian diatur dalam Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1980. Strategis artinya strategis untuk pertahanan dan keamanan serta perekonomian negara. Vital artinya dapat menjamin hajat hidup orang banyak. Tidak strategis dan vital artinya tidak langsung memerlukan pasar yang bersifat internasional. Menurut Peraturan Pemerintah tersebut, dasar penggolongan bahan galian meliputi: •



Nilai strategis/ekonomis bahan galian terhadap Negara



•



Terdapatnya sesuatu bahan galian dalam alam (genesa)



•



Penggunaan bahan galian bagi industry



•



Pengaruhnya terhadap kehidupan rakyat banyak



•



Pemberian kesempatan pengembangan pengusahaan



•



Penyebaran pembangunan di daerah



a. Gologan bahan galian yang strategis adalah:



1



•



Minyak bumi, bitumen cair, lilin bumi, gas alam



•



Bitumen padat, aspal



•



Antrasit, batubara, batu bara muda



•



Uranium, radium, thorium, dan bahan galian radioaktif lainnya



•



Nikel. Kobalt



•



Timah



b. Golongan bahan galian yang vital adalah: •



Besi, mangan, molibden, khrom, wolfram, vanadium, titan



•



Bauksit, tembaga, timbal, seng



•



Emas, platina, perak, air raksa , intan



•



Arsin, antimon, bismut



•



Yttrium, thutenium, cerium, dan logam langka lainnya



•



Berillium, korundum, zirkon, kristal kuarsa



•



Kriolit, flourspar, barit



•



Yodium, brom, khlor, belereng



c.Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a atau b adalah: •



nitrat-nitrat, pospat-pospat, garam batu (halit)



•



asbes, talk, mika, grafit, magnesit



•



yarosit, leusit, tawas, oker



•



batu permata, batu setengah permata



•



pasir kuarsa, kaolin, feldfar, gipsum, bentonit



•



batu apung, tras, obsidian, perlit, tanah, tanah serap (fuller earth)



•



marmer, batutulis



•



batukapur, dolomit, kalsit



•



granit, andesit, basalt, trakhit, tanah liat, dan pasir, sepanjang tidak mengandung unsur-unsur mineral golongan A maupun golongan B dalam jumlah yang berarti ditinjau dari segi ekonomi pertambangan.



Dengan dikeluarkannya UU No. 25 Tahun 1999 tentang Otonomi Daerah serta UU No.32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah, maka Peraturan Pemerintah tersebut mungkin menjadi tidak relefan lagi. Prakteknya, Bahan Galian



2



Golongan A dan bahan Galian Golongan B, dikelola langsung oleh Pemerintah Pusat, sedangkan bahan Galian Golongan C dikelola oleh Pemerintah daerah. Setelah Otonomi Daerah, Pemerintah daerah punya peranan yang lebih besar dalam mengelola bahan Galian, termasuk Bahan Galian Golongan A dan Golongan B. Bahan Galian Logam seperti Emas atau Tembaga, sebelum otonomi daerah, untuk mendapatkan hak Kuasa Penambangan harus mendapatkan izin persetujuan dari pusat, sekarang Pemerintah Kabupaten dapat memberi izin penambangan. Oleh karena itu penggolongan tersebut di atas tidak sesuai lagi. Kalaupun masih digunakan, penggunaan istilah Golongan A, Golongan B, atau Golongan C sebaiknya terbatas pada penggolongan secara diskriftif. Selanjutnya, dengan mempertimbangkan perkembangan nasional maupun internasional, UU No.11 Tahun 1966, tidak sesuai lagi dengan perkembangan yang terjadi, maka kemudian pemerintah mengeluarkan UU No. 4 Tahun 2009 Tentang Pertambangan Mineral Dan Batubara. Undang-undang ini hanya mengatur tentang pertambangan mineral dan batubara diluar panas bumi, minyak dan gas bumi serta air tanah. Selanjutnya pertambangan mineral dan batubara dibagi dan diatur menjadi: •



Pertambangan Mineral Radioaktif



•



Pertambangan Mineral Logam



•



Pertambangan Mineral Bukan Logam



•



Pertambangan Batuan



•



Pertambangan Batubara



Berdasarkan jenis komoditinya, para ahli membagi bahan galian secara umum menjadi lima golongan, yaitu : 1. Batubara dan gambut 2. Bahan galian logam 3. Bahan galian Industri 4. Minyak, gas, dan panas bumi 5. Mineral berharga dan batu mulia Dalam buku petunjuk ini hanya terbatas membahas bahan galian logam, bahan galian industri, dan batumulia. Ketiga golongan bahan galian tersebut disusun atau dibentuk oleh unsur atau senyawa padat yang dikenal sebagai mineral, oleh karena itu ketiganya dikelompokkan sebagai endapan mineral.



3



1.2. Endapan Mineral Seperti disebutkan di atas, yang dikelompokkan kedalam endapan mineral adalah bahan galian logam, bahan galian industry, mineral berharga dan batumulia. Istilah endapan (deposit) mempunyai definisi yang lebih luas dalam ilmu geologi. Istilah tersebut dapat berarti turunnya material di dalam air (karena gravitasi), atau presipitasi dari larutan karena perubahan kondisi kimia. Beberapa ahli menyebut istilah cebakan, karena menganggap istilah endapan lebih berkonotasi pada sedimentasi. Dalam konteks “endapan mineral”, endapan diartikan sebagai konsentrasi mineral oleh proses-proses magmatik atau hidrotermal. Kata endapan juga mempunyai arti materi menjadi padat, oleh karena itu minyak, gas, dan panas bumi tidak termasuk ke dalam endapan mineral. Walaupun batubara juga bersifat padat, umumnya



tidak dibahas



sebagai endapan mineral, tetapi termasuk ke dalam sumberdaya energi. Skinner (1979) menyebut endapan mineral (mineral deposits) merupakan konsentrasi suatu mineral pada kerak bumi, terbentuk secara alami serta pada daerah yang terbatas (lokal). Jadi apapun macam mineralnya, dan bagaimana proses terkonsentrasinya, semuanya disebut endapan mineral. Jika mineral-mineral yang terkonsentrasi mengandung bahan atau material yang bernilai bagi manusia serta layak untuk ditambang, maka endapan tersebut secara kusus disebut endapan bijih/ore



deposits



(Edwards



dan



Atkinson



1986,



Guilbert



dan



Park



1986),



endapan



ekonomi/economic deposits (Hutchison 1983), atau endapan mineral ekonomi (Jensen dan Bateman 1981). Secara umum definisi bijih (ore) adalah suatu batuan atau kumpulan mineral, yang mengandung mineral-mineral yang bernilai ekonomis, dan dapat diekstrak. Bijih terdiri dari mineral-mineral yang bernilai ekonomis (biasanya mengandung logam) yang disebut sebagai mineral bijih (ore mineral, mengandung logam) serta termasuk mineral industri (industrial mineral, non-logam) dan mineral yang tidak bernilai ekonomis yang disebut sebagai mineral penyerta (gangue mineral). Definisi oleh kebanyakan penulis lebih ditekankan pada kandungan logamnya yang dapat diekstrak serta memiliki nilai ekonomis. Bijih yang tidak menguntungkan apabila ditambang disebut sebagai Protore (Park dan macDiarmid 1970, Hutchison 1983). Sebagian besar bijih hadir berasosiasi dengan urat atau urat halus, terutama urat kuarsa. Walaupun demikian tidak semua urat akan mengandung bijih, tetapi hanya



4



terkonsentrasi pada bagian-bagian yang terbatas dari urat, yang disebut sebagai ore



shoots (Park dan MacDiarmid, 1970). Urat-urat atau bagian-bagian urat yang tidak mengandung bijih disebut barren atau lean. Suatu tubuh batuan yang mengandung bijih atau ore shoots yang tersebar disebut sebagai tubuh bijih (orebody). Kumpulan urat-urat halus yang mengandung bijih sering membentuk zona yang panjang dan tabular; yang dikenal sebagai lead, lode, vein zone atau fissure zone. Kapan disebut



Ore shoot maupun lode sangat dipengaruhi oleh cut-off grade, yaitu grade (konsentrasi/kadar) logam terendah apabila ditambang menguntungkan 1.2.1 Bahan galian logam Bahan galian logam adalah



batuan atau mineral-mineral yang di dalamnya



terdapat unsur logam, yang dapat diambil untuk kepentingan manusia. Logam dapat diartikan sebagai unsur yang mempunyai kemampuan melepas elektron membentuk ion positip,



umumnya



mempunyai



permukaan



cenderung



mengkilat,



baik



untuk



penghantar(konduktor) panas dan listrik, dapat dilebur, serta dapat dibentuk maupun dipipihkan. Secara umum logam dapat dibagi menjadi lima golongan (Evans, 1993), yaitu: 1. Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina (Pt) 2. Non-ferrous metals (logam non-ferrous): tembaga (Cu), timbal (Pb/lead), seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium (Al). Empat pertama dikenal sebagai logam dasar (base metals). 3. Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi): besi (Fe), Mangan (Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), wolfram (W/tungsten), vanadium (V), kobal (Co). 4. Minor metals and related non-metals: antimon (Sb/antimony), arsen (As), berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa (Hg/mercury), REE, selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti), Zirkonium (Zr), dsb. 5. Fissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium(Ra). Komponen bijih pada bahan galian logam umumnya dibedakan menjadi tiga jenis mineral pembentuknya, yaitu:



5



•



mineral bijih (ore mineral, mengandung logam),



•



mineral industri (industrial mineral, non-logam), jika hadir dalam jumlah banyak dapat dimanfaatkan sebagai bahan galian industry,



•



mineral yang tidak bernilai ekonomis yang disebut sebagai mineral penyerta (gangue mineral).



Mineral Bijih (Mineral Logam) Mineral Bijih adalah mineral-mineral yang bernilai ekonomis, mengandung unsure logam dan dapat diekstrak untuk kepentingan umat manusia. Mineral industri adalah semua batuan, mineral atau substansi yang terbentuk secara alami yang bernilai ekonomis, tidak termasuk di dalamnya adalah bijih logam, mineral fuels, dan batumulia (Noetstaller, 1988 dalam Evans, 1993). Batasan mineral bijih dengan mineral opak, maupun mineral penyerta sering membingungkan. Pada kenyataannya sebagaian besar mineral bijih tidak tembus cahaya (opak), sedangkan mineral penyerta merupakan mineral-mineral yang tembus cahaya (transparan). Craig (1989) menyebut bahwa mineral bijih harus dapat diekstrak logamnya, misalnya kalkopirit dapat diekstrak tembaganya. Walaupun suatu mineral mengandung unsur logam, tetapi kalau tidak dapat diekstrak, maka tidak dikategorikan sebagai mineral bijih. Beberapa pengarang menggunakan istilah mineral bijih sebagai sinonim mineral opak, karena istilah tersebut bisa mencakup mineral-mineral seperti pirit maupun pirhotit yang tidak bermanfaat tetapi hampir selalu ada pada endapan bijih (Evans, 1993). Penamaan mineral bijih terkait dengan keekonomian mineral, sedangkan penamaan mineral opaque terkait dengan sifat mineral terhadap ketembusan cahaya. Untuk memudahkan pembahasan tentang mineral bijih, beberapa pengarang telah membuat klasifikasi mineral bijih, umumnya didasarkan persenyawaan yang dibentuk oleh oleh unsur logam. Sebagian besar mineral bijih terbentuk sebagai sulfida, garam sulfo, oksida, hidroksida, maupun unsur tunggal. Sedangkan mineral penyerta pada bijih umumnya hadir sebagai silikat dan karbonat. Mineral bijih menurut Stanton (1972), dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan, yaitu: 1. Native metals and semimetals: emas, tembaga, perak dll



6



2. Sulfides and sulfosalts, umumnya merupakan mineral-mineral bijih dari logam nonferrous : sfalerit, galena kalkosit dll. 3. Oxides, umumnya mineral bijih dari logam ferrous: magnetite, kromit Sedangkan menurut Ramdohr (1980), mineral bijih dapat dibagi menjadi lima golongan, yaitu: 1. Elements and intermetallic compounds 2. Alloy-like compounds and Tellurides 3. Common sulphides and “sulphosalts” 4. Oxidic ore minerals 5. Non-opaque oxide ore minerals



Tabel 1.1 Daftar beberapa logam penting, mineral bijihnya, serta kadar dalam kerak bumi Logam



Mineral bijih



Komposisi



Au/Emas (gold)



Native gold Electrum Calaverite Sylvanite Petzite Native silver Argentite Pyrargirite Proustite Cerargyrite Magnetite Hematite Siderite Goethite Native copper Chalcopyrite Bornite Chalcosite Covellite Enargite Tenantite Azurite Malachite Cuprite Chrysocolla Brochanthite



Au (Ag,Au) AuTe2 (Au,Ag)Te2 Ag3AuTe2 Ag AgS2 Ag3SbS3 Ag3AsS3 AgCl Fe3O4 Fe2O3 FeCo3 Fe2O3.H2O Cu CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuS Cu3AsS4 Cu3(Sb,As)S3 Cu3(CO3)2(OH)2 Cu2(CO3)(OH)2 Cu2O CuSiO3.nH2O Cu4(SO4)(OH)6



Ag/Perak (silver)



Fe/Besi



Cu/Tembaga (copper)



% logam 75-98 50-80 39 24 25 100 87 60 65 75 72 70 48 63 100 35 69 80 66 49 50 55 57 89 40 56



Kadar Dlm Kerak(%) 0.000 000 4



Mining Grade(%) 0.000 10.0020



CF



0.007



0,01-0,1



20



5



25-60



5



0.005



0.4-1



80



250



7



Pb/Timbal (lead)



Zn/Seng (zinc)



Sn/Timah (tin) Ni/Nikel (nickel)



Cr/Krom (chromium) Mn/Mangan (manganese)



Al/ Aluminium



Co/Kobal



Sb/Antimon (antimony)



Bi/Bismut (bismuth) Hg/ Raksa (mercury) Mo/ Molibdenum W/wolfram (tunsten) Pt/Platina (platinum)



Galena Cerussite Anglesite Pyromorphite Sphalerite Smithsonite Hemimorphite Zincite Cassiterite Stannite Pendlandite Niccolite Garnierite



PbS Pb(CO3) Pb(SO4) Pb5(PO4)3Cl ZnS Zn(CO3) Zn4(Si2O7)(OH)2.H20



86 77 68 76 67 52 54



0.001



4-25



4000



0.007



4-25



571



79 28 10-40 44



0.000 2



0.5-2.5



2500



0.007



0.5-3



71



Chromite



SnO2 CuFeSnS4 (Fe,Ni)9S8 NiAs (Ni,Mg)6(Si4O10) (OH)4.4H2O (Fe,Mg)Cr2O4



0.01



MnO2 n.MnO.MnO2.mH2O 3Mn2O3.MnSiO3 MnO(OH) MnCO3 Mn3O4



20-50 Cr2O3 15-45



3000



Pyrolusite Psilomelan Braunite Manganite Rhodochrosite Hausmanite



33-58% Cr2O3 55-63 35-60



Diaspore Boehmite Gibbsite Kaolinite Nepheline Sillimanite Carrolite Siegenite Smaltite Cobaltite Cobalt pyrite Native antimony Antimonite Tetrahedrite Jamesonite Antimon Oksida Stibnite Native bismuth Bismuthinite Bismutite Native mercury Cinnabar Molibdenite Powellite Wulfenite Wolframite Scheelite Huebnerite



HalO2 AlOOH Al(OH)3 Al4(Si4O10)(OH)8 NaAlSiO4 Al2SiO5 CuCo2S4 (Co,Ni)3S4 CoAs3-2 (Co,Fe)AsS (Co,Ni)3S4 Sb Sb2S3 Cu12Sb4S13 Pb4FeSb6S14 Sb2O3



Ferroplatinum Sperrylite Braggite



Pt PtAs2 (Pt,Pd,Ni)S



60-69 50-62 40-45 65-72 47 47 36 22 18 35 35 11-53 28 35 58 100 71 29 35 75



Bi Bi2S3 Bi2(CO3)O2 Hg HgS MoS2 CaMoO4



100 81 87



(Fe,Mn)WO4 CaWO4 Mn(WO4)



60-75% 80% 60 (WO3) 75-84 56 59



86 60 48



0.09



8



30-50 Al2O3 Max SiO2 15



389



3.75



0,06-0,35



5-25



Min 0,3 0.000 008



0,2-8



25000



0.000 15



0,01-0,6



67



0.000 15



0,3-6 WO3



2000



0.000 001



0,00030,0015



300



8



Sn/Arsen (arsenic)



Ti/Titanium V/Vanadium U/Uranium



Arsenopyrite Loellingite Realgar Orpiment Tenantite Ilmenit Rutil Titanit Patronit



FeAsS FeAs2 AsS As2S3 Cu12As4S13 FeTiO2 TiO2 CaTiSiO2 V2O5VS4



46 72 70 61 20 53 92-98 41 28-39



Uraninit Coflinite Brannerite Uranothorite



UO2 USiO4 (U,Th)Ti2O6 (Th,U,Fe)SiO2H2



47-88 60 26-44 5-15



0.000 2



10-50 TiO2 0,3-5 V2O5 0,03-1 U3O8



Mineral penyerta (gangue minerals) Mineral penyerta adalah mineral-mineral yang hadir pada tubuh bijih, tetapi tidak bernilai ekonomis. Mineral penyerta umumnya merupakan mineral dari kelompok silika, silikat, oksida,karbonat, maupun fosfat. Tabel 1.2 Daftar sebagian mineral penyerta (gangue minerals) Kelompok Silika Oksida



Silikat



Karbonat Fosfat



Nama mineral Kuarsa Kalsedon Magnetite Hematite Goetite Bauxite Olivin Diopsit Wollastonit Tremolit-aktinolit Klorit Epidote Andradit-grosularit Kalium felspar Albit Kaolinit Illit Serisit Tourmalin Topas Kalsit Siderit Rodokrosit Barit gypsum



Komposisi SiO2 SiO2 Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH) Al2O3 MgSiO4 Ca(Mg,Fe)(SiO2)2 CaSiO3 Ca2(Mg,Fe)2(OH)2(Si4O11)2 Mg5(Al,Fe)(OH)8(Al,Si)4O10 Ca(Al,Fe)2(OH)2(SiO4)3 Ca2(Al-Fe)2(SiO4)3 KAlSi3O8 NaAlSi3O8 Al2O3.2SiO2.2H2O KAl2(OH)2(AlSi3O)10(O,OH)10 KAl2(OH)2(AlSi3O10) Na(Fe,Mg)3B3All3(OH)4(Al3Si6O27) Al2(F,OH)2SiO4 CaCO3 FeCO3 MnCO3 BaSO4 CaSO4



9



1.2.2 Bahan galian industri (mineral industri) Bahan galian industri adalah batuan atau mineral-mineral yang bermanfaat untuk kepentingan manusia dan tidak termasuk kedalam bahan galian logam, batubara, batu mulia, maupun migas dan panas bumi. Menurut Madiadipoera, dkk. (1990), bahan galian industri dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:



a. Bahan Galian Industri (BGI) yang berkaitan dengan batuan sedimen •



•



Terkait dengan batuan karbonat •



Batugamping



•



Dolomit



•



Kalsit



•



Batukeprus



•



Fosfat



•



Oniks



•



Gips



•



Rijang



Tidak terkait dengan batuan karbonat •



Bentonit



•



Fireclay



•



Ballclay



•



Zeolit



•



Felspar



•



Yodium



•



Doatomea



•



Mangan?



b. BGI yang terkait dengan batuan vulkanik •



Perlit



•



Obsidian



•



Batuapung



•



Belerang



•



Opal kalsedon



10



•



Kayu terkersikan



•



Tras



•



Pasir vulkanik



•



Batuan trakit, andesit, dan basalt



c. BGI yang terkait dengan batuan plutonik •



Granit dan granodiorit



•



Gabro dan peridotit



•



Alkali felspar



•



Mika



•



Asbes



d. BGI yang terkait dengan endapan residual dan placer •



Lempung



•



Kaolin



•



Pasir kuarsa



•



Sirtu



e. BGI yang terkait dengan proses hidrotermal •



Gypsum



•



Talk



•



Magnesit



•



Barit



•



Firofilit



•



Toseki



•



Kaolin



f. BGI yang terkait dengan batuan metamorf •



Marmer



•



Batusabak



•



Kuarsi



•



grafit



11



1.2.3 Batumulia dan mineral berharga Mineral berharga dan Batumulia, adalah mineral atau batuan yang dipergunakan untuk perhiasan dan bernilai tinggi. Batumulia (menurut Pouw Kioe An, 1977) dapat dikelompokkan sebagai berikut:



a. Batumulia tulen •



Kelas-satu : nilai kekerasan 8-10 1. intan 2. korundum (ruby, safir, mirah ) 3. chrysoberyl 4. spinel



• Kelas-dua : nilai kekerasan 7-8 1. zirkon 2. beryl (aquamarin) 3. topas 4. tourmalin 5. garnet 6. opal-mulia • Kelas-tiga : nilai kekerasan sekitar 7 1. kordierit 2. visuvian 3. chrysolite 4. axiniete 5. cyanite 6. staourolit 7. andalusit 8. chiastolite 9. pistazite 10. turqooise (pirus)



b. Batu semi mulia •



Kelas-empat : nilai kekerasan 4-7 1. ametis (kecubung), agat, korneal, citrine, jasper, tiger’s eye,kuarsa pink, opal



12



2. felspar (adular, amazone) 3. labradorit 4. obsidian 5. lazuri 6. hipersten 7. diopsit



1.3. Mineral Mineral adalah merupakan unsure atau senyawa hablur/ kristalin yang ada dalam kerak bumi, bersifat homogen, mempunyai sifat fisik dan kimia tertentu, merupakan persenyawaan anorganik dan mempunyai susunan kimia yang tetap, dan terbentuk secara alami.Terdapat beberapa metode atau cara melakukan pemerian mineral yang selama ini telah banyak digunakan, antara lain: •



Pengamatan sifat fisik (megaskopis)



•



Pengamatan sifat optik (Mikroskopik)



•



SEM (Scaning Electron Microscope)



•



XRD (X-Ray Defraction)



•



Microprobe



•



Kimia Mineral (Atomic Absorbtion Spectophotometry, X-Ray Fluorescen)



Untuk pelaksanaan praktikum, pemerian dilakukan berdasarkan sifat-sifat



fisik



mineral melalui pengmatan megaskopis dengan bantuan kaca pembesar (loupe), diantaranya meliputi: • Warna / color, Bentuk / form, Belahan / cleavage, Pecahan / fracture, Cerat /



streak, Kilap / luster, Kekerasan / hardness, Densitas / Density , dan Sifat magnetic 1.3.1. Warna Beberapa mineral dapat dikenal karena mempunyai karakter warna tertentu, mineral yang lain mempunyai kenampakan variasi warna yang lengkap mulai dari hitam hingga putih transparan, sehingga hanya dapat ditentukan oleh sifat fisik lainnya. Beberapa kenampakan warna mineral, diantaranya: •



PUTIH



: gypsum, kuarsa, kalsit



13



•



KUNING EMAS



: pirit, kalkopirit, arsenopirit, markasit, pirrhotit, emas



•



HIJAU



: klorit, epidot, tremolit, diopsit



•



ABU-ABU



: galena, sfalerit, grafit, hematit



•



BIRU



: beril, korundum (saphir), azurit



•



KUNING



: belerang



•



HITAM



: magnetit, augit, sfalerit



•



MERAH



: hematit, korundum (rubi), garnet



•



COKLAT



: biotit, limonit, garnet, k.feldspar



•



TIDAK BERWARNA : kuarsa, kalsit, diamond



1.3.2. Bentuk Mineral Bentuk mineral di alam (kerak bumi) dikontrol oleh sistem kristal dan perawakan kristal (crystal habits). Sistem Kristal Sistem Kristal dibagi menjadi enam kelompok, yaitu : 1. Isometric = Kubus : galena(PbS), halit (Na Cl), pirit (FeS) 2. Tetragonal = Balok : zircon (Zr SiO4), idokras 3. Hexagonal : Quartz (SiO2), Calcite (CaCO3), beril 4. Orthorombic : Topas (Al2 SiO4 (F OH)2), barit (BaSO4) 5. Monoklin : Augit, gypsum (CaSO4) 6. Triklin : Albite ( Na (Al Si3 O8)), Anorthite (Ca (Al2 Si2 O8)), axinit



ISOMETRIK Pirit



ORTOROMBIK barit



TETRAGONAL idokras



MONOKLIN gipsum



HEKSAGONAL beril



TRIKLIN axinit



Gambar 1.1. Beberapa kenampakan system kristal



14



Perawakan (morfologi) Kristal Perawakan Kristal merupakan kenampakan bentuk eksternal dari suatu Kristal secara menyeluruh. Perawakan Kristal dapat dilihat dari individu permukaan kkristal (crystal faces) seperti bentuk pyramid, bipiramid, kubik, prismatik, berlembar, octahedral, dodecahedral. Di alam, mineral tertentu sering hadir membentuk agregat dengan kenampakan morfologi tertentu, seperti fibrous, globular, radiating, konsentrik, denritik, denritik, botrioidal, bladed, acicular, lamellar, oolitik, geode, dll.



Gambar 1.2. Beberapa kenampakan perawakan mineral



15



1.3.3. Belahan Adalah kecenderungan mineral untuk membelah diri pada satu arah atau lebih a. Belahan satu-arah (mika) b. Belahan dua-arah yg berpot dg sdt 900 (feldspar) c. Belahan dua-arah tdk berpot tegak lurus (amfibol) d. Belahan tiga-arah berpot tegak lurus (halit) e. Belahan tiga-arah tdk berpot tegak lurus (kalsit) f.



Belahan empat arah (intan)



g. Belahan enam arah(sfalerit)



Gambar 1.3. Beberapa kenampakan belahan dari mineral



1.3.4. Pecahan Adalah kecenderungan mineral untuk membelah secara tidak teratur, karena tidak hadirnya bidang belahan



16



Contoh : > Concoidal : pecahan botol (mineral kuarsa) > Splintery / fibrous : pecahan seperti serat (Augit, Hypersten, Serpentin, Piroksen > Uneven / Irregular : pecahannya kasar dg permukaan tidak teratur (garnet, hematit)



Gambar 1.4. Contoh kenampakan pevahan concoidal dan kuarsa



1.3.5. Gores / Cerat / streak Gores/streak adalah warna dari serbuk mineral, ini akan terlihat dengan menggoreskan mineral pada lempeng kasar (porselen) dan mengamati warna goresan yg tertinggal. Contoh : - Hematit (Fe2O3) Æ berwarna merah coklat - Limonit (Fe2O3, OH) Æ berwarna kuning -



Magnetit (Fe3O4) Æ berwarna abu-abu



-



Augit Æ berwarna abu-abu hijau



-



Biotit Æ ceratnya tidak berwarna



-



Ortoklas Æ ceratnya putih



1.3.6. Kilap/Luster Adalah kualitas dan intensitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan suatu mineral. Kilap dibagi menjadi dua : 1. Kilap Logam (Metallic Luster) : galena, pyrit, magnetit, chalcopyrite, hematit.



17



2. Kilap Non Logam (Non Metallic Luster): a. Kilap Intan : Admantine : intan b. Kilap kaca : Vitreous : kuarsa, kalsit c. Kilap sutera : Silky : asbes, gypsum. d. Kilap damar : Resineous : sphalerite e. Kilap mutiara : Pearly : dolomit, brukit. f. Kilap lemak : Greasy : talk, serpentin, nefelin g. Kilap tanah : Earthy : mineral lempung, oker 1.3.7. Kekerasan SKALA KEKERASAN MOHS : 1. Talc 2. Gypsum 3. Calcite 4. Fluorite 5. Apatite 6. Feldspar 7. Quartz 8. Topaz 9. Corundum 10. Diamond



Gambar 1.5. Gambar yang menunjukkan skala kekerasan Mohs



18



Tabel 1.3. Memperlihatkan harga kekerasan beberapa unsure dan mineral (skala kekerasan Mohs)



MINERAL



KEKERASAN



MINERAL



KEKERASAN



Au



2.5-3



Galena



2.5-2.8



Cu



2.5-3



Kalkopirit



4.2-4.3



Ag



2.5-3



Magnetit



5.5-6.5



Fe



4-5



Pirit



6-6.5



Pt



4-4.5



Andradit



6.5-7.5



As



3.5



Diopsid



5-6



C grafit



1-2



Flogopit



2.5-3



S



1.5-2.5



Sfalerit



3.5-4



1.3.8. Densitas Densitas adalah berat atau masa suatu benda pada volume tertentu, yang diekpresikan dengan satuan kg/m3 atau ton/m3 . masa atau berat



benda adalah



perkalian volume dengan densitas, sementara volume merupakan masa dibagi dengan densitas. Spesific Gravity (SG) adalah rasio densitas suatu benda terhadap benda yang dianggap ssebagai standart. Standart pembanding benda padat dan cait adalah air pada suhu 4° C (39.2° F), yang mempunyai densitas 1 kg/liter. Sedangkan substansi yang berbentuk gas dibandingkan dengan udara kering yang mempunyai densitas 1,29 g/liter pada kondisi standart (0° C dan 1 atm). Sehingga Hg cair yang mempunyai densitas 13,6 Kg/lt akan mempunyai SG 13,6 atau magnetit padat yang mempunyai densitas 5,2 ton/m3 akan mempunyai SG 5,2. Sedangkan gas CO2 yang mempunyai densitas 1,976 akan mempunyai SG 1,53. Karena perbandingan kedua benda mempunyai dimensi atau satuan yang sama (masa/volume), maka SG tidak mempunyai dimensi. densitas



= berat/volume ( g/cm3 atau ton/m3)



Mineral-mineral dengan densitas lebih besar daripada densitas kuarsa (2,65 ton/m3) atau feldspar (2,54 ton/m3 – 2,76 ton/m3), atau lebih besar dari 2,8 ton /m3 dikenal sebagai mineral berat. Mineral-mineral berat dapat bersifat opak maupun transparan (non opak). Mineral-mineral yang tidak opak diantaranya adalah apatit, epidot, garnet, rutil,



19



staurolit, turmalin dan zircon sedangkan yang opak yang paling sering dijumpai adalah ilmenit dan magnetit.



Tabel 1.4. Contoh densitas beberapa Mineral Berat



NAMA Augite Biotite Diopside Epidot Hematite Hornblende



(Ca, Mg, Fe,Al)2 (Al, Si)2 O6 K(Mg,Fe”)3 (AlSi3)O10 (OH,F)2 Ca(Mg,Fe”) Si2O6 Ca2Fe’’Al2O. Si2O7. SiO4(OH) Fe2O3 NaCa2 (Mg,Fe”)4 (Al, Fe”’) (Si,Al)8 O22(OH,F)2



Ilmenit



FeTiO3



Magnetit



Fe3O4



Rutil Pirit



KAl2(AlSi3O10) (OH,F)2 TiO2 FeS2



Zirkon



ZrSiO4



Muskovit



SISTEM KRISTAL dan BENTUK KRISTAL



KOMPOSISI



densitas



Monoklin; Prismatik pendek, lammellar Monoklin; Tabular dengan 6 sisi kristal Monoklin; Prismatik Monoklin; Memanjang, , berbutir Trigonal, melembar, , menyerat, berbutir



WARNA



3.2 - 3.6



Abu-abu gelap, Hitam, Coklat, hijau -hitam



2.7 – 3.7



Hitam, hijau gelap



3.3 3.4 5.2



Putih, hijau Hijau Merah sampai hitam; abu-abu



2.9 - 3.4 Monoklin; prismatic panjang Trigonal; tabular tebal, prismatik, Cubic; Oktahedral, kadang dodecahedral Monoklin; tabular Triklin; prismatic, accicular Kubic Tetragonal; prismatik



Hitam, hijau sampai hitam 4.7 5.2 2.85 4.2 5 4.3



Besi-hitam Besi – Hitam, kenampakan metalik. Hampir tidak berwarna-atau coklat, hijau Merah-coklat, kuning, black Tembaga-kuning Kuning – emas, merah, coklat/hijau.



                                                                                                         



1.3.9. Klasifikasi Mineral Secara umum mineral dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok. Diantara kelompok yang penting adalah: 1. Native Elements, mineral atau kristal yang terdiri dari unsure tunggal. Contoh native Au, intan (C), native Cu 2. Sulfides (termasuk sulfosalt), suatu senyawa yang mengandung unsure sulfur (S), contoh pirit (Fe2S), kalkopirit (CuFeS2), galena (PbS) 3. Oxides dan hydroxides, senyawa yang mengandung unsure oksige (O) seperti magnetit (Fe3O4), atau OH seperti Gibbsite (Bauxite) Al(OH)3



20



4. Silicates, senyawa yang mengandung unsure silicon (Si) dan oksigen (O), seperti garnierite (Ni,Mg)6(Si4O10) (OH)4.4H2O, olivine (Mg,Fe)2Si2O4 5. Halides Halite (NaCl), Fluorit (CaF2) 6. Carbonates Kalsit (CaCO3), Magnesite (MgCO3) ,Dolomite (CaMg (CO3)2) 7. Sulfates Barit (BaSO4), Gipsum (CaSO4) 8. Phosphates Apatit Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), Monazite (Ce,La,Th)PO4



21



BAB 2 STRUKTUR INTERNAL BUMI DAN TEKTONIK LEMPENG



2.1. Struktur Internal Bumi Pembagian lapisan struktur internal bumi dapat berdasarkan sifat kimia (atau komposisinya) ataupun berdasarkan sifat fisiknya (Gambar 2.1). 2.1.1. Pembagian Lapisan bumi berdasar komposisi kimia ƒ



Kerak Benua (Continental Crust), 0,374% masa bumi, pada kedalaman 0-75 Km. Mengandung 0,554% masa Mantel-kerak, merupakan bagian paling luar dari bumi yang tersusun oleh berbagai batuan. Merupakan lapisan dengan densitas rendah (2,7 g/cm3) yang didominasi mineral-mineral kuarsa (SiO2) dan feldspar, membentuk batuan berkomposisi granitik.



ƒ



Kerak



Samodera



(Oceanic Crust), 0,099% masa bumi, dengan



kedalaman 0-10 km. Lapisan ini mengandung 0,147% masa mantel-kerak. Mayoritas kerak ini terbentuk karena aktifitas magmatisme-volkanisme pada zona pemekaran. Sistem Punggungan Tengah Samodera, sebagai jaringan gunungapi sepanjang 40.000 km, menghasilkan kerak samodera baru dengan kecepatan 17 Km3 /tahun, menutup lantai samodera membentuk batuan berkomposisi basaltik (densitas 3,0g/cm3). ƒ



Mantel Atas (Upper Mantle), 10,3% masa bumi, kedalaman 10-400 km, mmengandung 15,3% masa mantel-kerak. Berdasarkan observasi fragmen yang berasal dari erupsi ngunungapi atau jalur pegunungan yang tererosi, mineral utama pada mantel atas adalah Olivin (Mg,Fe)2SiO4 dan Piroksen (Mg,Fe)SiO3, membentuk batuan ultra mafik (Peridotit).



ƒ



Zona Transisi Mantel Bawah-Mantel Atas, 7,5% masa bumi, kedalaman 400-650 km. Zona transisi atau Mantel Tengah atau secara fisik dikenal sebagai Mesosfer mengandung 11,1% masa mantel-kerak, merupakan sumber magma basaltic. Juga mengandung kalsium (ca), Aluminium (Al), dan garnet, merupakan kompleks silikat mengandung Aluminium. Lapisan ini relative mempunyai densitas tinggi jika dingan, disebabkan kandungan granetnya. Tetapi akan mudah mengapung atau ringan jika panas, karena



23



mineral yang lebur akan membentuk basalt, menerobos naik melewati mantel atas membentuk magma.



Gambar 2.1 Penampang interior bumi



ƒ



Mantel Bawah (Lower Mantle), 49.2% masa bumi, kedalaman 650-2.890 km, 72,9% disusun oleh masa mantel-kerak dengan komposisi terdiri dari silicon (Si), magnesium (Mg), dan oksigen (O). Sebagian kemungkinan disusun oleh besi (Fe), kalsium (ca), dan aluminium (Al). Para ahli membuat deduksi ini berdasarkan asumsi bahwa proporsi dan jenis unsus pada bumi relative sama dengan meteorit primitive.



ƒ



Inti Bumi, 32,5% masa bumi, kedalaman 2.890-6370 km. Lapisan ini didominasi oleh besi (Fe), juga mengandung sekitar 10% sulfur (S) dan atau



24



oksigen (O). Sulfur dan Oksigen menyebabkan lapisan ini densitasnya sedikit lebih ringan dari leburan besi murni



Komposisi Kerak Bumi Seperti di sebutkan di atas,kerak bumi dibedakan menjadi kerak samudera yang berkomposisi basaltic dan kerak benua yang berkomposisi granitic. Disamping adanya perbedaan komposisi batuan, kedua tipe kerak tersebut juga mempunyai perbedan kadar unsur-unsur yang yang terdapat di dalamnya, walupun demikian terdapat beberapa unsure yang mempunyai proporsi relative sama pada kedua kerak tersebut. Tabel 2.1 Daftar kadsar beberapa logam penting di kerak bumi Logam Au/Emas Ag/Perak Fe/Besi Cu/Tembaga Pb/Timbal



Granit (kerak benua) 0.000 000 4 0.000 0055 1.37 0.0013 0.0048



Diabas (kerak samodera) 0.000 000 4 0.000 008 7.76 0.0110 0.00078



Kadar Dlm Kerak(%) 0.000 000 4 0.000 007 5 0.005 0.0013



Mining Grade(%) 0.000 1 0.008 25-55 1 4-20



Zn/Seng Ni/Nikel Cr/Krom Mn/Mangan Al/Aluminium Sn/Timah Hg/ Raksa Mo/Molibdenum W/wolfram Pt/Platina



0.0045 0.0001 0.002 0.0195 7.43 0.00035 0.000 01 0.000 65 0.000 04 0.000 00019



0.0086 0.0076 0.0114 0.128 7.94 0.00032 0.000 02 0.000 057 0.000 05 0.000 00012



0.007 0.0075 0.01 0.09 8.13 0.000 2 0.000 008 0.000 15 0.000 15 0.000 001



4-10 1.5-2,5 30 35 30 0.5-2 0,2-8 0,01-0,6 0,3-6 WO3 0,0003-0,0015



Si/Silikon O/Oksigen



33.96 48.5



24.6 44.9



27.7 46.6



2.1.2. Pembagian Lapisan Bumi Secara Fisik Pembagian lapisan bumi berdasarkan komposisi merupakan satu-satunya pembagian sebelum berkembangnya teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics), sebuah ide yang menyatakan bahwa permukaan bumi disusun oleh lempenglempeng yang bergerak. Sekitar tahun 1970-an para ahli geologi menyadari bahwa lempeng-lempeng tersebut lebih tebal dari pada kerak, dan kemudian diketahui



25



bahwa lempeng –lempeng tersebut terdiri dari kerak dan bagian paling atas dari mantel, membentuk lapisan yang kaku dan keras yang dikenal sebagai litosfer



(lithosphere), mempunyai ketebalan antara 10-200 Km. Lempeng litosfer tersebut mengambang pada lapisan yang plastis yang sebagian membentuk leburan, dengan ketebalan 250-350 Km, yang dikenal sebagai Astenosfer (Asthenosphere). Walaupun Astenosfer dapat bergerak, tetapi bukan lapisan cair,oleh karenanya dapat dilalui baik Gelombang-P (Compressional (P)Waves) maupun Gelombang-S (Shear (S)-Waves). Pada kedalaman sekitar 660 Km, tekanan menjadi lebih besar dan mantel tidak lagi dapat bergerak. Lapisan mantel yang tidak lagi plastis ini dikenal sebgai lapisan Mesosfer (Mesosphere). Inti bumi secara fisik dibagi mmenjadi dua bagian, yang dikenal sebagai Inti Luar (Outer Core) dan Inti Dalam (Inner Core). Lapiasan Inti Luar berada pada kedalaman 2.890-5150 km, sangat panas, membentuk fase



cair. Sedangkan Inti



Dalam, berada pada kedalaman 5.150-6370 km, merupakan fase padatan, seolah mengambang dalam leburan inti luar.



2.2. Tektonik Lempeng dan Mineralisasi



Continental rifting dan Mid Oceanic Spreading dibentuk pada retakan lempeng, ketika magma bergerak naik dari mantel menuju permukaan lantai samodra membentuk sekuen batuan ofiolit penampang tengah samodera, sebagai lempeng baru. Lempeng baru yang terbentuk bergerak menjauhi sumbu pemekaran, makin lama semakin dingin dan semakin tebal, hingga densitasnya semakin besar dan kemudian tenggelam membentuk penunjaman (Subduction Zone), sehingga lempeng akan panas, hancur, menyebabkan terbentuknya leburan sebagian pada mantel membentuk magma, dengan densitas rendah bergerak kembali ke permukaan menbentuk rangkaian gunungapi. Pergerakan lempeng seringkali juga menimbulkan pergeseran membentuk sesar mendatar besar (Transform faults), juga diikuti oleh pembentukan magma. Litosfer bumi dibagi menjadi delapan lempeng besar serta sekitar 24 lempeng kecil, yang bergerak di atas lapisasn Astenosfer dengan kecepatan sekitar 5-10 cm/tahun. Kedelapan lempeng besar tersebut terdiri dari: ƒ



Lempeng Afrika (African Plate)



ƒ



Lempeng Antartik (Antarctic Plate)



ƒ



Lempeng Hindia-Australia (Indian-Australian Plate)



26



ƒ



Lempeng Pasifik (Pasific Plate)



ƒ



Lempeng Amerika Utara (North American Plate)



ƒ



Lempeng Amerika Selatan (South American Plate )



ƒ



Lempeng Nazca (Nazca Plate)



Batas-batas lempeng tektonik tersebut di atas, membentuk lingkungan tektonik yang beragam, secara umum dikenal sebagai 1. Mid-oceanic ridge dan back arc rifting dan transform faults, yang membentuk batas lempeng konstruktif 2. Subduction zone, yang merupakan batas lempeng destruktif, menghasilkan island arcs dan active continental margins 3. Oceanic intra-plate, menghasilkan oceanic island (hot spots) 4. Continental intra-plate, yang menghasilkan continental flood basalt dan continental rift zone



Gambar 2.2. Penampang tektonik interior bumi



27



LEMPENG AMERIKA UTARA



LEMPENG EURASIA



LEMPENG PASIFIK LEMPENG PASIPIK



LEMPENG NAZCA LEMPENG AFRIKA



LEMPENG HINDIAAUSTRALIA



LEMPENG AMERIKA SELATAN



LEMPENG NAZCA



LEMPENG ANTYARTIK LEMPENG ANTARTIK



Gambar 2.3 Batas lempeng-lempeng besar pada litosfer bumi



28



Tektonik Lempeng berperan besar dalam mengontrol terjadinya magmatisme, hidrotermal, dan volkanisme pada lapisan kerak bumi. Sebagian besar proses pembentukan mineralisasi sangat terkait dengan proses magmatisme dan hidrotermal atau pembentukan batuan. Oleh karena itu sangat penting memahami lempeng tektonik, sebagai dasar untuk memahami adanya mineralisasi. Pada kenyataannya tektonik lempeng sangat baik dalam menjelaskan karakteristik batuan beku dan asosiasi endapan mineral. Lebih dari 90% aktivitas batuan beku yang sekarang ada terletak di dekat batas lempeng tektonik. Sehingga batas lempeng merupakan tempat yang paling penting bagi penyebaran endapan mineral. Keberadaan endapan bijih di dunia sebagian besar tersebar pada wilayah batas lempeng, terutama pada jalur magmatisme-vulkanisme yang disebabkan subduksi lempeng. Sebagai contoh adalah batas wilayah lempeng pasifik, yang membentuk busur kepulauan di bagian barat mulai dari Selandia Baru-Papua Nuegini-Indonesia-PilipinaJepang dan busur magmatic kontinen di bagian timur mulai dari Chili-Amerika Serikat hingga Kanada, yang dikenal sebagai ring of fire, merupakan jalur mineralisasi yang sangat potensial. Keberadaan endapan mineral yang signifikan di Indonesia, sebagian besar berasosianya atau berada pada jalur busur magmatic, seperti



endapan porfir Cu-Au



kompleks Grasberg-Ertzberg yang berada pada busur irian Jaya Tengah, Endapan Cu-Au Batuhijau Sumbawa dan Endapan Au-Ag Epitermal Pongkor yang berada pada busur Sunda-banda, Endapan Au Epitermal Kelian pada busur Kalimantan Tengah, Endapan Au Sedimen Hosted Messel di busur Sulawesi Mindanau, Endapan Au epitermal Gosowong yang berada pada busur Halmmahera, dan lain sebagainya. Jenis logam yang terknsentrasi, pada wilayah tertentu, sangat dikontrol oleh lingkungan tektoniknya. Sn, W,Mo, F, Nb umumnya dikontrol oleh oleh keberadaan kerak kontinen, baik pada intra-continental hotspot, intra-continental rift zone, maupun pada continental magmatic arcs. Cr, Ni,Pt, Cu dikontrol oleh kehadiran kerak samodera, diantaranya pada pemekaran tengah samudera. Au, Ag,Cu paling sering hadir pada lingkungan tektonik busur kepulauan (gambar 2.4)



29



Gambar 2.4 Penampang pada batas lempeng-lempeng tektonik dan asosiasi unsure logam yang terbentuk (Mitchell dan Garson, 1981)



30



Gambar 2.5 Penyebaran busur magmatic di Indonnesia, yang berperan terhadap keberadaan bijih (sumber : Carlile dan Michell, 1994)



31



BAB 3 STRUKTUR DAN TEKSTUR ENDAPAN MINERAL



3.1. Bentuk Endapan Bijih Terkait dengan waktu pembentukan bijih dihubungkan dengan host rock-nya, dikenal istilah singenetik dan epigenetic. Singenetik diartikan bahwa bijih terbentuk relative bersamaan dengan pembentukan batuan, sering merupakan bagian rangkaian stratigrafi batuan, seperti endapan bijih besi pada batuan sediment. Epigenetik, kebalikan dengan singenetik, merupakan bijih yang terbentuk setelah host rock-nya terbentuk. Contoh endapan epigenetic adalah endapan yang berbentuk urat (vein). Seperti dalam terminology batuan beku, juga dikenal istilah tubuh bijih diskordan dan konkordan. Tubuh bijih diskordan, jika memotong perlapisan batuan, sedangkan tubuh bijih konkordan jika relaqtif sejajar dengan lapisan batuan. 3.1.1.Tubuh bijih diskordan 3.1.1.1. Bentuk beraturan a. Tubuh Bijih Tabular Tubuh bijih tabulat mempunyai ukuran pada dua sisi yang memanjang, tetapi sisi ketiga relative pendek. Bentuk tubuh bijih tabular, umumnya membentuk vein (urat) atau fissure -veins. Vein pada umumnya mempunyai kedudukan miring, seperti pada sesar, pada bagian bawah dikenal sebagai footwall, sedangkan bagian atasnya dikenal sebagai hangingwall (Gambar 3.1).



Gambar 3.1. Kiri, memperlihatkan urat yang terbentuk pada sesar normal, dengan struktur pinch-and-swell. Kanan, memperlihakan stadia pembentukan urat yang relative vertical dan horizontal. Struktur berperan sebelum dan sesudah mineralisasi (dari Evans, 1993). 32



Gambar tersebut memberikan gambaran tentang struktur pinch and swell yang membentuk urat. Ketiga pada rekahan tersebut membentuk sesar normal, maka akan terbentuk ruang terbuka (dilatant zones), yang memungkinkan fluida pembawa bijih masuk ke rongga tersebut dan membentuk urat. Vein pada umumnya terbentuk pada system rekahan yang memperlihatkan keteraturan pada arah maupun kemiringan. b. Tubuh bijih Tubular Tubuh bijih ini, relative pendek pada dua dimensi , tetapi panjang pada sisi ketiganya. Pada posisi vertical atau sub vertical tubuh ini dikenal sebagai pipa (pipes) atau chimneys, sedangkan pada posisi horizontal sering digunakan istilah “mantos”. Terbentuknya tubuh bijih yang tubular, umumnya disebabkan oleh pelarutan batuan induknya (host rocks), serta bijih yang berupa breksiasi. Beberapa tubuh bijih seringkali tidak menerus, sehingga membentuk tubuh bijih yang disebut pod (pod-



shaped orebodies).



Gambar 3.2. Memperlihatkan kenampakan breksi hidrotermal. Foto kiri, kenampakan breksi hidrotermal pada endapan skarn Big Gossan. Foto kanan, tekstur pengisian diantara fragmen breksi yang membentuk tekstur cockade pada endapan epitermal Ciemas.



Gambar 3.3. Foto kiri memperlihatkan masif kalkopirit ± pirit-magnetit yang terebntuk pada fase mineralisasi awal yang meng-overprint klinopiroksen. Foto kanan urat epidot-gipsumpirit-kalkopirit-sfalerit. Lokasi Big Gossan, Tembaga Pura. 33



3.1.1.1. Bentuk tidak beratura a. Endapan sebaran (disseminated deposits) Pada endapan sebaran (diseminasi), bijih tersebar pada tubuh batuan, seperti pada pembentukan mineral asesori pada batuan beku. Pada kenyataannya bijih ini sering sebagai mieral asesori pada batuan beku. Endapan



bijih diseminasi juga



banyak terbentuk



pada sebagian besar



perpotongan jaringan urat-urat halus (veinlets), yang dikenal sebagai stockwork, juga di sepanjang urat halus atau pada pori batuan. Stockwork sebagian besar terbentuk pada tubuh intrusi berkomposisi intermediet sampai asam, tetapi juga dapat menerus hingga pada batuan sampingnya.



Gambar 3.4. Kiri, kenampakan magnetite veinlets pada endapan skarn Big Gossan. Kanan Kenampakan tekstur stockwork pada endapan Cu-porfiri Grasberg, Tembaga Pura.



b. Endapan replacement (penggantian) Beberapa endapan bijih terbentuk oleh proses replacement (penggantian) pada mineral atau batuan yang telah ada, berlangsung pada temperature rendah hingga sedang. Replacement yang berlangsung pada temperature tinggi, umum terbentuk terutaman pada contak dengan intrusi yang



berukuran besar hingga menengah.



Endapan ini sering dikenal atau popular sebagai endapan skarn. Tubuh bijih dicirikan oleh pembentukan mineral-mineral calc-silicate seperti diopsit, wolastonit, andradidgrosularit garnet, maupun tremolit-aktinolit.



34



5.1.2.Tubuh bijih Korkordan Tubuh bijih konkordan



dapat terbentuk secara singenetik , membentuk satu



kesatuan stratigrafi dengan host rock-nya, tetapi juga dapat terbentuk secara epigenetic, setelah batuan ada. Endapan konkordan umumnya terbentuk pada batas batuan yang berbeda ,juga dapat terbentu dalam satu tubuh batuan; dapat batupasir, batugamping, batuan lempungan, atau pada endapan vulkanik, kadang juga pada batuan plutonik atau metamorf. Pada tubuh bijih konkordan, sebagian besar tubuh bijih relative parallel dengan bidang perlapisan, beberapa bagian sering miring atau bahkan tegak lurus dengan bidang perlapisan.



Gambar 3.5. Memperlihatkan tubuh bijih diskordan, yang dikontrol oleh stratigrafi dan struktur geologi (dari Evans, 1993).



Pada batuan vulkanik, endapan dapat terbentuk mengisi vesikuler pada tubuh lava basat yang umumnya membentuk outobreccia dan pada endapan volcanogenic massive sulphide. Endapan massive sulphide merupakan endapan yang penting dan lebih signifikan. Pada tubuh intrusi plutonik, juga sering membentuk lapisan-lapisan mineral ekonomik seperti magnetit-ilmenit



atau kromit. Pembentukan ini disebabkan



oleh gravitational settling atau liquid immicibility.



5.2.Tekstur Bijih Tekstur bijih dapat bercerita banyak tentang genesa atau sejarah pembentukan bijih. Interpretasi genesa mineral dari tekstur sangat sulit dan haruslah hati-hati. Ada tiga tekstur yang dikenal, yaitu tekstur open space filling (infilling), tekstur replacement, serta exolution.



35



5.2. 1 Tekstur infilling (pengisian) Proses pengisian umumnya terbentuk pada batuan yang getas, pada daerah dimana tekanan pada umumnya relatif rendah, sehingga rekahan atau kekar cenderung bertahan. Tekstur pengisian dapat mencerminkan bentuk asli dari pori serta daerah tempat pergerakan fluida, serta dapat memberikan informasi struktur geologi yang mengontrolnya. Mineral-mineral yang terbentuk dapat memberikan informasi tentang komposisi fluida hidrotermal, maupun temperatur pembentukannya. Pengisian dapat terbentuk dari presipitasi leburan silikat (magma) juga dapat terbentuk dari presipitasi fluida hidrotermal. Kriteria tekstur pengisian dapat dikenali dari kenampakan: ƒ



Adanya vug atau cavities, sebagi rongga sisa karena pengisian yang tidak selesai



ƒ



Kristal-kristal yang terbentuk pada pori terbuka pada umumnya cenderung euhedral seperti kuarsa, fluorit, feldspar, galena,sfalerit, pirit, arsenopirit, dan karbonat. Walupun demikian, mineral pirit, arsenopirit, dan karbonat juda dapat terbentuk euhedral, walaupun pada tekstur penggantian.



Gambar 3.6 Foto kiri memperlihatkan kenampakan vuggy quartz,sedangkan foto kanan memperlihatkan tekstur crustiform-colloform, sebagai penciri tekstur pengisian.



ƒ



Adanya struktur zoning pada mineral, sebagai indikasi adanya proses pengisia, seperti mineral andradit-grosularit. Struktur zoning pada mineral sulit dikenali dengan pengamatan megaskopis.



ƒ



Tekstur berlapis. Fuida akan sering akan membentuk kristal-kristal halus, mulai dari dinding rongga, secara berulang-ulang, yang dikenal sebagai crustiform atau colloform. Lapisan crustiform yang menyelimuti fragmen dikenal sebagai tekstur cockade. Apabila terjadi pengintian kristal yang besar maka akan 36



terbentuk comb structure. Pada umumnya perlapisan yang dibentuk oleh pengisian akan membentuk perlapisan yang simetri.



a)



b)



c)



d



e)



f)



g



h)



i)



Gambar 3.7. Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur pengisian. A) Vuggy atau rongga sisa pengisian, b). Kristal euhedral, c). Kristal zoning, d). Gradasi ukuran Kristal, e).Tekstur crutiform, f). Tekstur cockade, g).Tekstur triangular, h).Comb structure, i).Pelapisan simetris



• Kenampakan tekstur berlapis juga dapat terbentuk karena proses penggantian (oolitik, konkresi, pisolitik pada karbonat) atau proses evaporasi (banded



37



ironstone), tetapi sebagain besar tekstur berlapis terbentuk karena proses pengisian. • Tekstur triangular terbentuk apabila fluida mengenap pada pori diantara fragmen batuan yang terbreksikan. Kalau pengisian tidak penuh, akan mudah untuk mengenalinya. Pada banyak kasus, fluida hidrotermal juga mengubah fragmen batuan secarara menyeluruh. Problemnya apabila mineral hasil pengisian antar fragmen sama dengan mineral hasil ubahan pada fragmen (contoh paling banyak adalah silika pengisian dibarengi silika penggantian). Walau demikian, pada tekstur pengisian umumnya memperlihatkan kenampakan berlapis (tekstur cockade). Untuk mengenali tekstur pengendapan, dibutuhkan pemahaman geologi terkait dengan ditempat mana fokus kita diarahkan. Hal yang utama adalah memperkirakan akses fluida dalam suatu batuan dinding yang terubah. Fluida akan bergerak melalui daerah yang mempunyai permeabilitas yang besar yang biasanya sebagai ruang terbuka. Dalam konteks ini dapat diartikan bahwa perhatian pada tekstur pengisian sebaiknya difokuskan pada daerah yang mempunyai ubahan maksimum. Daerah yang membentuk tekstur pengisian, pada umumnya cendrung membentuk struktur urat (vein), urat halus (veinlets), stockwork, dan breksiasi. 3. 2.2 Tekstur replacement (penggantian) Proses ubahan dibentuk oleh penggantian sebagian atau seluruhnya tubuh mineral menjadi mineral baru. Karena pergerakan larutan selalu melewati pori, rekahan atau rongga, maka tekstur penggantian selalu perpasangan dengan tekstur pengisian. Oleh karena itu mineralogy pada tekstur penggantian relative sama dengan mineralogi pada tekstur pengisian, akan tetapi mineralogy pengisian cenderung berukuran lebih besar. Berikut beberapa contoh kenampakan tekstur ubahan. ƒ



Pseudomorf, walaupun secara komposisi sudah tergantikan menjadi mineral baru, seringkali bentuk mineral asal masih belum terubah



ƒ



Rim mineral pada bagian tepi mineral yang digantikan



ƒ



Melebarnya urat dengan batas yang tidak tegas



ƒ



Tidak adanya pergeseran urat yang saling berpotongan



38



ƒ



Mineral pada kedua dinding rekahan tidak sama



ƒ



Adanya mineral yang tumbuh secara tidak teratur pada batas mineral lain



Gambar 3.8 Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur penggantian (Guilbert dan Park, 1986). Berturut-turut dari kiri: • Pseudomorf, bementit mengganti sebagian Kristal karbonat • Bornit mengganti pada bagian tepid an rekahan kalkopirit • Digenit yang mengganti kovelit dan kalkopirit, memperlihatkan lebar yang berbeda



ekahan



Gambar 3.9. Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur penggantian (Guilbert dan Park, 1986). Berturut-turut dari arah kiri: a) Urat kalkopirit yang saling memotong, tidak memperlihatkan pergesaran b) Komposisi mineral yang tidak simetris pada dinding rekahan c) Kenampakan tumbuh bersama yang tidak teratur pada bagian tepi mineral



3.2.3. Tekstur exolution (eksolusi) Mineral-mineral yang terbentuk sebagai homogenous solid-solution, pada saat temperatur mengalami penurunan, komponen terlarut akan memisahkan diri dari komponen pelarut, membentuk tekstur exolution. Kenampakan komponen(mineral)



39



terlaut akan membentuk inklusi-inklusi halus pada mineral pelarutnya. Inklusi-inklusi ini kadang teratur dan sejajar, kadang brlembar, kadang tidak teratur.



Gambar 3.10. Kanan: Memperlihatkan kenampakan foto mikroskopis tekstur penggantian mineral kovelit pada bagian tepi mineral kalkopirit. Kiri: memperlihatkan kenampakan foto mikroskopis tekstur exolution mineral kalkopirit pada tubuh sfalerit (perbesaran 40x. Lok. Ciemas).



Gambar 3.11. Beberapa kenampakan khas tekstur exolution pada mineral sulfide dan okksida (Evans, 1993). a) Pemilahan mineral hematite dalam ilmenit b) Exolution lembaran ilmenit dalam magnetit c) Exolution butiran kalkopirit dalam sfalerit d) Rim exolution pendlandit dari pirhotit



40



Adanya tekstur exolution menunjukkan adanya temperatur pembentukannya yang relatit tinggi, sekitar 300-600°C. Tabel 5.1 Beberapa contoh tekstur exolution mineral kalkopirit-stannit-sfalerit temperatur pembentukannya (Evans, 1993) No.



Mineral



Temperatur (°C)



1



Kalkopirit dan stannit dalam sfalerit



550



2



Sfalerit dalam kalkopirit



400



3



Stannit dalam kalkopirit



475



4



Sfalerit bdalam stannit



325



5



Kalkopirit dalam stannit



400-475



3.2.4. Paragenesa Mineral Definisi dan batasan paragenesa mineral, antara ahli yang satu dengan lainnya seringkali berbeda. Guilbert dan Park (1986) mengartikan paragenesa sebagai himpunan mineral bijih, yang terbentuk pada kesetimbangan tertentu, yang melibatkan komponen tertentu. Sedangkan beberapa penulis lain mengartikan paragenesa sebagai urutan waktu relatif pengendapan mineral; berapa kali suatu pengendapan mineral telah terbentuk (Park dan MacDiarmid, 1970; Taylor dkk., 1996). Kronologi pengendapan mineral tersebut, oleh Guilbert dan Park (1986) disebut sebagai sikuen paragenesa.



Penulis mengartikan Paragenesa mineral sebagai kronologi pembentukan mineral, yang dibagi menjadi beberapa stadia pembentukan. Batasan stadia sendiri juga sering menghasilkan banyak tafsiran. Secara umum dapat diartikan sebagai kumpulan mineral yang terbentuk atau diendapkan selama aliran fluida berjalan menerus (Taylor, 1998). Jika suatu aliran fluida berhenti dan kemudian terjadi aliran lain, maka dapat diartikan terdapat dua stadia. Secara ilmiah tidak mungkin mengetahui atau membuktikan secara pasti adanya ketidak-menerusan aliran fluida hidrotermal yang melewati suatu tempat. Dalam prakteknya pembagian stadia dihitung dari berapa kali suatu batuan mengalami tektonik. Dengan anggapan



41



setiap rekahan hasil tektonik yang mengandung mineralisasi merupakan satu sikuen waktu relatif. Untuk dapat menyusun paragenesa mineral (bijih) pada suatu tempat, perlu dilakukan



observasi



overprinting



pada



sejumlah



contoh



batuan.



Pengertian



overprinting dapat diartikan sebagai observasi tekstur pada sampel bijih untuk mengetahui bahwa satu mineral terbentuk lebih awal atau lebih akhir dibanding mineral lain. Observasi overprinting merupakan bagian dari proses untuk menyusun paragenesa mineral yang merupakan dasar untuk mengetahui apa yang terjadi pada suatu sistem hidrotermal. 3.2.5. Kriteria Overprinting Secara teori kriteria overprinting cukup sederhana, akan tetapi relatif cukup rumit dalam prakteknya. Pemahaman tekstur penggantian dan pengisian lebih dulu harus dipahami. Secara umum ada beberapa kriteria, kriteria pertama adalah kriteria yang paling mudah dipahami dan meyakinkan. 3.2.5.1 Kriteria Pertama (Confidence building) •



Mineral Superimposition Fluida



hidrotermal



mengendapkan



yang



mineral,



melewati dimana



satu



rekahan mineral



yang



terbuka,



menutup



yang



akan lain,



membentuk sikuen pengisian (sequentian infill). Tekstur pengisian memberikan informasi yang sangat berharga terkait dengan sikuen pengendapan mineral. Dalam satu stadia pengendapan, secara ideal mineral yang terbentuk paling awal akan ditumpangi atau dilingkupi oleh pembentukan mineral berikutnya. Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan didalam melakukan observasi overprinting dengan kriteria sikuen pengisian, diantaranya: a) Pada rongga (cavity) yang tidak terisi seluruhnya, akan mudah untuk mengetahui urutan sikuen pengendapannya. Tetapi apabila seluruh



42



rongga terisi penuh, kadang sedikit sulit untuk mengetahui mineral mana yang terbentuk lebih dulu. b) Pada urat yang membentuk perlapisan bagus, kadang terlihat suatu kristal yang terisolasi yang tidak mengikuti perlapisan. Untuk kasus tersebut, penyelesaian dengan hanya satu sampel akan ada banyak kemungkinan yang bisa disimpulkan. Oleh karena itu harus dilakukan pengamatan pada beberapa contoh lain, untuk mengetahui sikuen yang sebenarnya dari kristal tersebut. c) Rekahan atau rongga pada breksi akan diendapi mineral dalam jangka waktu yang panjang. Tidak ada jaminan bahwa yang terlihat sebagai satu ikuen lapisan mewakili satu stadia pengendapan. Pada prinsispnya sangat sulit untuk menyusun overprinting dari suatu lapisan/pengendapan yang menerus. Makin besar rongga makin terbuka kesempatan untuk pengendapan berikutnya membentuk lapisan yang menerus. Walaupun perekahan mungkin dapat terjadi dan



memungkinkan



hadir



stadia



baru,



tetapi



kenyataannya



overprinting tidak mudah teramati (rongga lebih sulit untuk pecah) d) Untuk kasus seperti poin c), perbedaan tekstur dan besar butir yang mencolok, bisa digunakan untuk menduga adanya overprinting. Bagian paling dalam dari suatu rongga (sikuen terakhir pengendapan) biasanya sebagai kristal yang paling kasar. Sehingga jika terjadi perubahan



ukuran



kristal



dari



kasar



ke



halus,



kemungkinan



merupakan stadia pengendapan yang berbeda. e) Perbedaan temperatur pembentukan dari sangat tinggi ke rendah, juga bisa mengindikasinkan adanya stadia yang berbeda. •



Structural Superimposition •



Urat-stockwork yang saling memotong



•



Breksiasi, fragmen yang termineralisasi awal di dalam komponen yang mengalami mineralisasi baru



43



Cross-cutting veins-stockworks merupakan kriteria overprinting yang paling jelas dan mudah menafsirkannya. Pada umumnya proses perekahan akan mendukung terjadinya proses pengendapan mineral. Pengendapan stadia kedua akan mengikuti perekahan stadia kedua, yang terlihat memotong rekahan pertama. Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah: a) Pada sistem yang didominasi oleh silika, urat-urat halus silika yang tidak beraturan sering saling memotong. Apabila tidak terlihat adanya pergeseran urat yang dipotong, akan sulit untuk menentukan urat mana yang terbentuk lebih dulu. b) Pada saat terjadi aliran fluida (sebelumnya sudah terbentuk lapisan), bisa terjadi perekahan baru yang memotong dan menggeser lapisan yang telah ada. Jadi dalam kenyataan yang kita lihat (dari tekstur cross-cutting) terdapat dua stadia, walaupun dua-duanya dibentuk dari fluida yang mengalir kontinyu. 3.2.5.2 Kriteria Kedua (Suspicion arousing) Struktur apapun yang telah mengalami mineralisasi, cenderung mengalami reaktivasi selama batuan kembali mengalami perekahan. Sesar, urat, zona breksiasi cenderung membentuk bagian yang relatif lemah, mudah rekah, sehingga fluida akan mudah melewatinya. Sehingga sangat umum bahwa rangkaian mineralisasi berikutnya akan berada pada bagian yang sama dari mineralisasi berikutnya, membentuk multistadia overprinting. Situasi seperti ini akan dicirikan oleh: •



Ketidaksinkronan antara alterasi dan mineralisasi (proporsinya tidak umum) a) Suatu urat halus yang memotong zona ubahan yang luas b) Urat di dalam suatu batuan yang membentuk zona ubahan yang tidak simetri c) Sikuen pengisian pada urat yang tidak simetri. Walaupun lapisan pada proses pengisian tidak harus simetri, tetapi adanya perbedaan lapisan pada satu sisi perlu dicurigai



44



•



Konfigurasi alterasi yang tidak konsisten Sangat umum terjadi, bahwa suatu zona alterasi meng-overprint alterasi yang telah ada sebelumnya. Jika pada suatu tempat, alterasi kedua mengubah seluruh hasil alterasi pertama, sedang ditempat lain alterasi kedua hanya mengubah sebagian alterasi pertama, maka akan terlihat adanya perbedaan zona alterasi. Sehingga, kalau berjalan dari host rock ke arah zona urat, akan dijumpai perbedaan zona alterasi di beberapa bagian.



•



Alterasi pada batuan yang telah teralterasi Sangat umum terjadi bahwa hasil alterasi masih memperlihatkan tekstur batuan yang telah teralterasi sebelumnya. Mineral alterasi awal sering diganti sebagian oleh mineral alterasi berikutnya.



3.2.5.3 Kriteria Ketiga (Indirect Overprinting) Pada banyak contoh inti bor, atau contoh batuan yang di-slab, sering memperlihatkan



urat-urat



halus



yang



terpisah



dengan



himpunan



mineral



ubahan/pengisian yang satu sama lain sangat berbeda. Kehadiran dua atau lebih himpunan mineral pada tempat yang berbeda, menunjukkan adanya dua atau lebih stadia mineralisasi, tetapi sulit mengetahui mana yang lebih dulu terbentuk. Perbedaan kristal yang mencolok pada sikuen pengisian juga dapat dijadikan indikasi adanya stadia yang berbeda, setidaknya ada perbedaan atau perubahan kondisi kimia dan fisik. 3.2.5.4 Kriteria ke-empat (Indirect overprinting-temperature inference) Sebagian besar sikuen paragenetik memperlihatkan kecenderungan adanya penurunan temperatur. Stadia awal umumnya terbentuk pada temperatur yang relatif lebih tinggi. Himpunan mineral yang mengandung biotit secara normal terbentuk pada temperatur lebih tinggi dengan himpunan yang mengandung mineral lempung. Bukan berarti apabila didapati asosiasi biotit dengan mineral lempung dapat diartikan bahwa biotit terbentuk lebih dulu dibanding mineral lempung. Tetapi paling tidak kriteria



45



temperatur dapat digunakan untuk membantu memilahkan stadia satu dengan lainnya (lihat tabel kisaran temperatur). Tabel 5.2. Contoh tabel paragenesa mineral PENGAMATAN



STADIA 1



STADIA 2



STADIA 3



breksiasi,



urat



…………….



STADIA 4



Mineral ubahan epidot serisit kalsit Mineralisasi (sulfida,oksida) magnetit pirit kalkopirit Tipe struktur



urat



…………………. .



Indikasi temperatur



………..



…………..



………………….



………………



Lain-lain



…………



………….



…………….



…………..



46



Tabel 5.3 Kisaran temperatur mineral-mineral ubahan hidrotermal yang penting (sebagian besar berdasarkan kisaran yang dibuat oleh Kingston Morrison, 1995; (*) oleh Edwards, 1965 ).



Kisaran temperatur ( °C ) 0° Alterasi (mineral sekunder) Kuarsa Serisit/Muskovit Mineral lempung Klorit Epidot Kalsit/Karbonat Pirofilit Sfen Aktinolit Anhidrit Albit Biotit Adularia Mineralisasi (sulfida dan oksida) Pirit Kalkopirit (kp) Magnetit Spalerit (sp) Galena Bornit (bo) Kovelit (ko) Digenit Arsenopirit Kalkosit (ks) Hematit Emas Elektrum Perak Kp dalam Sp Ko dalam Ks (*) Bo eksolusi (*) Ko eksolusi



100°



200°



300°



?



47



BAB 4 KLASIFIKASI ENDAPAN MINERAL



4.1 Perkembangan konsep dan klasifikasi endapan mineral Pada kenyataannya tidak mudah membuat pengelompokan atau klasifikasi endapan mineral. Terdapat klasifikasi yang didasarkan pada genesanya, ada juga klasifikasi secara diskriptif, misal berdasarkan komoditi logamnya, atau berdasarkan batuan yang ditempatinya (host rocks-nya). Sebenarnya klasifikasi secara diskriptif berdasarkan komoditi logamnya relatif mudah untuk dipahami. Tetapi pada para ahli geologi tidak menggunakan klasifikasi tersebut, karena berbagai alasan, diantaranya tersebarnya banyak unsure logam pada beragam tatanan geologinya dan pembagian ini mungkin dirasa kurang ilmiah. Pengelompokan yang sering digunakan oleh para ahli geologi, umumnya berdasarkan pada bentuk endapannya, wall rocknya, atau control strukturnya. Sebagai contoh Bateman (1950) dalam bukunya “ Economic Mineral Deposit” mengelompokkan bijih berdasarkan control strukturnya, diantaranya bijih yang terbentuk pada sesar, pada lipatan, pada kontak batuan beku, diseminasi dan lain sebagainya. Masalahnya terdapat juga bijih yang terbentuk pada lipatan yang tersesarkan, atau diseminasi sepanjang kontak batuan beku. Sehubungan dengan munculnya teori tektonik lempeng yang dapat menjelaskan proses magmatisme dan keberadaan endapan bijih, maka klasifikasi secara genetic makin sering digunakan. Tokoh penting yang memulai membangun konsep dan klasifikasi endapan mineral adalah Waldemar Lindgren (1860-1939). Lindgren (1911) secara garis besar membagi endapan mineral menjadi dua macam yaitu a). endapan oleh proses mekanik dan b). endapan oleh proses kimiawi (Tabel 3.1). Endapan yang disebabkan oleh proses kimiawi, karena naiknya air magmatik, dibagi menjadi 3, berturut-turut dari bagian yang paling dalam adalah: Endapan hipotermal, Endapan Mesotermal, dan Endapan epitermal (Tabel 1). Endapan hipotermal terbentuk pada wilayah yang cukup dalam pada temperature yang relative panas, endapan epitermal merupakan endapan yang terbentuk di dekat permukaan, dengan kondisi temperature yang rendah. Sedangkan endapan Mesotermal terbentuk pada kedalaman dan temperature diantara endapan 49



Mesitermal dan hipotermal. Dalam klasifikasi ini belum muncul istilah hidrotermal, tetapi hanya disebut dengan istilah “ karena naiknya air, berhubungan dengan aktivitas batuan beku”. Tabel 4.1. Klasifikasi Lindgren (1911) I. ENDAPAN OLEH PROSES MEKANIK I. ENDAPAN OLEH PROSES KIMIAWI 0-70° C



Oleh reaksi A



P menengah-tinggi



Evaporasi 1. KONSENTRASI KOMPONEN YANG BERASAL DARI TUBUH BATUAN SENDIRI a. Oleh pelapukan



0-100° C



P menengah



b. Oleh air tanah



0-100° C



P menengah



c. Oleh metamorfosa



0-400° C



P tinggi



0-100° C



p menengah



2. PENAMBAHAN KOMPONEN DARI LUAR a. TANPA AKTIVITAS BATUAN BEKU B



b. BERHUBUNGAN DENGAN AKTIVITAS BATUAN BEKU 1) KARENA NAIKNYA AIR Hypothermal



500-600° C



P tinggi



Mesothermal



150-300° C



P tinggi



Epitermal



50-150° C



P menengah



2). OLEH EMANASI LANGSUNG BATUAN BEKU



C



Pyrometasomatic



500-800° C



P tinggi



Sublimates



100-600° C



P rendah-menengah



Endapan magmatik



700-1500° C



P tinggi



Pegmatik



575° C



P tinggi



A. Di dalam tubuh air



B. Di dalam tubuh batuan



C. Endapan magmatik



Tabel 4.2 Ciri-ciri umum endapan Hipotermal (Lingren 1933) Kedalaman Temperatur Pembentukan



Zona bijih



Logam bijih Mineral bijih Mineral penyerta (gangue) Ubahan batu samping Tekstur dan struktur Zonasi



3000- 15000 m 300-600 Pada atau dekat batuan plutonik asam.Pada umumnya pada batuan prakambrium, jarang pada batuan muda.Sering ditemukan pada sesar naik Fracture-filling dan replacement, tubuh bijih umumnya tidak beraturan, kadang tabular. Kadang terdapat ore disseminated pada batuan samping Au, Sn, Mo,W,Cu,Pb,Zn,As Magnetit, spekularit, pirhotit, kasiterit, arsenopirit, molibdenit, bornit, kalkopirit, wolframit, scheelite, pirit,galena, sfalerit-Fe. Garnet, plagioklas,biotit, muskovit, topas, tormalin, epidot, kuarsa, kloorit-fe, karbonat Albitisasi, tourmalinisasi, kloritisasi, seritisasi pada batuan silikaan Kristal kasar, kadang berlapis, inklusi fluida hadir pada kuarsa Tekstur dan mineralogy makin kedalam berubah secara gradual, Au telurida kadang hadir sebagai bonanza. 50



Tabel 4.3 Ciri-ciri umum endapan Mesotermal (Lingren 1933) Kedalaman Temperatur Pembentukan



Zona bijih



Logam bijih Mineral bijih



Mineral penyerta (gangue) Ubahan batu samping Tekstur dan struktur Zonasi



1200-4500 m 200-300 Umumnya pada atau di dekat batuan beku intrusive. Mungkin berasosiasi dengan rekahan tektonik regional. Umum pada sesar normal maupun sesar naik Sebagai endapan replacement yang luas dan fracture-infilling. Batas tubuh bijih bergradasi dari massif ke diseminasi.Seing membentuk bijih tabular, stockwork, pipa, saddle-reefs, beddingsurface. Strike dan dip Fissure agak teratur. Au,Ag,Cu,As,Pb,Zn,Ni,Co,W,Mo,U, dll Native Au, Ag, kalkopirit, bornit, pirit, sfalerit, galena enargit, kalkosit, bournonite, argentite, pitchblende, niccolite,cobaltite, tetrahedritesulphosalt, Mineral temperature tinggi jarang (garnet, tourmaline, topas dll), albit, kuarsa serisit, klorit, karbonat, siderite, epidot, monmorilonit. Kloritisasi intens, karbonisasi atau seritisasi. Kristal lebih halus dibamding hipotermal, pirit jika hadir sangat halus, lensa yang besar bisanya massif. Gradual, secara pasti terjadi perubahan mineralogy kearah kedalaman



Tabel 4.4 Ciri-ciri umum endapan epitermal (Lingren 1933) Kedalaman Temperatur Pembentukan



Zona bijih



Logam bijih Mineral bijih



Mineral (gangue)



penyerta



Ubahan batu samping Tekstur dan struktur



Zonasi



Niggli



Permukaan hingga 1500 m 50-200 Pada batuan sedimen atau batuan beku, terutama yang berasosiasi dengan batuan intrusiv dekat permukaan atau ekstrusiv, biasanya disertai oleh sesar turun, kekar dsb. urat-urat yang simpel, beberapa tidak beraturan dengan pembentukan kantong-kantong bijih, juga seringkali terdapat pada pipa dan stockwork. Jarang terbentuk sepanjang permukaan lapisan, dan sedikit kenampakan replacement (penggantian) Pb, Zn, Au, Ag, Hg, Sb, Cu, Se, Bi, U Native Au, Ag, elektrum, Cu, Bi Pirit, markasit, sfalerit, galena, kalkopirit, Cinnabar, jamesonite, stibnite, realgar, orpiment, ruby silvers, argentite, selenides, tellurides kuarsa, chert, kalsedon, ametis, serisit, klorit rendah-Fe, epidot, karbonat, fluorit, barite, adularia, alunit, dickite, rhodochrosite, zeolit sering sedikit, chertification (silisifikasi), kaolinisasi, piritisasi, dolomitisasi, kloritisasi Crustification (banding) sangat umum, sering sebagai fine banding, cockade, vugs, urat terbreksikan. Ukuran butir(kristal) sangat bervariasi Makin ke dalam akin tidak beraturan, seringkali kisaran vertikalnya sangat kecil.



(1929)



menyampaikan



konsep



pengelompokan



mineral,



menggabungkan konsep stadia magmatisme dengan jenis-jenis komoditi logamnya. Kelompok pertama adalah endapan endapan yang terkait dengan batuan plutonik, 51



yang



kemudian



dibagi



menjadi



Kelompok



Orthomagmatik,



Kelompok



Pneumatolitik-Pegmatik, dan kelompok Hidrotermal. Kelompok Othomagmatic dibagia Kelompok Intan-Platinum-kromium dan Kelompok Titanium-besi-nikeltembaga. Kelompok Pneumatolitik dibagi menjadi Logam berat-alkanine earthsfosforus-titanium,



kelompok



Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten,



dan Kelompok Tourmalin-kuarsa. Demikian halnya dengan Kelompok lain seperti hidrotermal dan volkanik, akan dibagi lagi menjadi kelompok komoditi logam (Tabel 2). Setelah banyak dilakukan eksplorasi dan eksploitasi endapan mineral di banyak tempat di dunia, diketahui ada banyak jenis komoditi logam seperti emas yang didapatkan pada beberapa kelompok. Sehingga penggolongan ini menjadi kurang relevan lagi.



Tabel 4.5. Klasifikasi endapan bijih Niggli (1929) I. PLUTONIK ATAU INTRUSIV A. Orthomagmatic 1. Intan, platinum-kromium 2. Titanium-besi-nikel-tembaga B. Pneumatolytic sampai pegmatitic 1. Logam berat, alkaline earths, fosforus-titanium 2.Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten 3Tormalin-asosiasi kuarsa C. Hydrothermal 1. Besi-tembaga-emas-arsenik 2. Lead-Zinc-silver 3. Nikel-kobal-arsenik-perak 4. Karbonat-oksida-sulfat-fluorida I. VOLKANIK ATAU EKSTRUSIV A. Tin-perak-bismut B. Logam-logam berat C. Emas-peral D. Antimoni-merkuri E. Tembaga murni (native) F. Endapan subaquatic-volcanic and biochemical



Pengertian Pneumatolitik yang disampaikan Niggli (1929) adalah stadia magmatisme yang didominasi oleh fase gas, sedangkan hidrotermal didominasi oleh fase cair. Pada klasifikasi ini telah muncul istilah hidrotermal, yang dibagi menjadi empat golongan komoditi logam. Niggli (1929) tidak membagi hidrotemla menjadi hipotermal, mesotermal, dan epitermal. Pada kenyataannya sulit dibedakan kenampakan hasil ubahan atau endapan mineral yang disebabkan oleh proses pneumatolitik



dengan



hidrotermal.



Belakangan,



para



ahli



geologi



banyak



menggunakan istilah fluida hidrotermal (hydrothermal fluid) untuk mewakili baik fase gas pneumatolitik maupun fase cair hidrotermal. 52



Graton (1933) mengusulkan istilah teletermal, untuk endapan mineral pada daerah dangkal, yang terbentuk jauh dari sumbernya (T dan P rendah). Sedangkan Buddington (1935), mengenalkan istilah xenotermal, untuk endapan pada daerah dangkal tetapi terbentuk pada temperatur tinggi (T tinggi P rendah). Hal ini disebabkan oleh adanya intrusi pluton didekat permukaan.



Tabel 4.6. Klasifikasi Lindgren (1933) yang dimodifikasi oleh Graton (1933) dan Buddington (1935)



I. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES KIMIAWI



A



700-1500° C



P sangat tinggi



T sedang-tinggi



P sangat tinggi



100-600° C



P atmosfer-menengah



100-600° C



P atmosfer



500-800° C



P sangat tinggi



Hypothermal, sangat dalam



300-500° C



P sangat tinggi



Mesothermal, kedalaman sedang



200-300° C



P tinggi



Epitermal, dangkal



50-200° C



P menengah



Telethermal, dekat permukaan, saluran



T rendah



P rendah



Xenothermal, dangkal



T tinggi-rendah



P sedang-atmosfer



Endapan magmatik (proper/komplit, segregasi , injeksi, ) Pegmatik KOMPONEN EPIGENETIK KARENA ERUPSI BATUAN BEKU



Volkanogenik subaerial asosiasi dengan volcanic piles Dari tubuh efusif, sublimasi, fumarola Dari tubuh intrusi; endapan metamorfik batuan beku KARENA NAIKNYA AIR MAGMATIK



B



KARENA SIRKULASI AIR METEORIK DI ZONE DANGKAL-MENENGAH



T 100° C



P menengah



KOMPONEN TERKANDUNG DALAM BATUAN ITU SENDIRI, EPIGENETIK ATAU SINGENETIK



C



Metamorfosa regional dan dinamik



400° C



P tinggi



Sirkulasi air tanah bagian dalam



0-100° C



P menengah



Peluruhan batuan dan residu pelapukan dekat permukaan Volcanogenic berasoiasi volkanisme



0-100° C



P menengah-atmosfer



T tinggi



P rendah-menengah



Interaksi banyak larutan



0-70° C



P menengah



T rendah



P rendah, permukaan



a. Reaksi inorganik b. Reaksi organik



Evaporasi zat terlarut



II. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES MEKANIK A. Di dalam magma, oleh proses diferensiasi tubuh air



B. Di dalam tubuh batuan



di



C. Di dalam



53



Tabel 4.7 Ciri-ciri umum endapan teletermal (Graton, 1933 dari Evans , 1993) Kedalaman Temperatur Pembentukan



Dekat permukaan 100 Pada batuan sedimen, lava. Sering terbentuk pada wilayah yang tidak ditemukan batuan plutonik Dalam rekahan terbuka, cavities, kekar, fissure. Tidak ditemukan replacement. Pb,Zn,Cd,Ge Galena(miskin Ag), sfalerit (miskin Fe, mungkin kaya Cd), markasit, pirit, Cinabar Kalsir, dolomite miskin Fe, dll



Zona bijih Logam bijih Mineral bijih Mineral penyerta (gangue) Ubahan batu samping Tekstur dan struktur Zonasi



Dolomitisasi, chertification Seperti epitermal -



Stantan (1972) membuat klasifikasi endapan bijih didasrkan pada asosiasi batuan sampingnya (host rock), baik pada batuan beku, sedimen hingga metamorf. Pengelompokkan tersebut meliputi: 1. Bijih pada batuan beku •



Bijih berasosiasi dengan mafik dan ultramafik



•



Bijih berasosiasi dengan felsik



2. Bijih yang berafiliasi batuan sedimen •



Konsentrasi bijih besi



•



Konsentrasi bijih mangan



•



Strata-bound



3. Stratiform sulpide yang berasosiasi dengan volkanik laut 4. Bijih berasosiasi dengan urat 5. Bijih berasosiasi dengan batuan metamorf Berapa ahli geologi melakukan pengelompokan endapan bijih didasarkan pada lingkungan tektoniknya, diantaranya yang telah dilakukan Mitchell dan Garson (1981), yang membagi endapan bijih menjadi: 1. Endapan di Continental Hot Spots, Rifts dan Aulacogens 2. Endapan pada Passive Continental Margins dan Interior Basins 3. Endapan pada lingkungan Oceanic 4. Endapan pada lingkungan subduksi 5. Endapan pada lingkungan yang terkait dengan collision 6. Endapan pada Transform Faults dan lineamentnya pada Continental



54



Tabel 4.8. Klasifikasi endapan bijih Lindgren, di modifikasi tahun 1985



I. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES KIMIAWI Segregasi magmatik, injeksi, intrusi mafik berlapis 700-1500° C



P sangat tinggi



Endapan logam dasar porphyry in part



T sedang



P sedang



Pegmatik



T sedangtinggi



P tinggi



100-1200° C



P atmosfer-menengah



100-600° C



P atmosfer



200-800° C



P menengah



Karbonatit, kimberlit Anortosit, gabro



KOMPONEN EPIGENETIK KARENA ERUPSI BATUAN BEKU



Volkanogenik subaerial asosiasi dengan volcanic piles Sublimasi, fumarola KARENA NAIKNYA LARUTAN HIDROTERMAL



Logam dasar porfir Urat Cordilleran



dangkal-menengah



Batuan metamorfik



300-800° C



P rendah-menengah



Epitermal



50-300° C



P rendah, dangkal-menengah



KARENA REMOBILISASI LARUTAN, SIRKULASI AIR METEORIK



Mississipi Valley



25-200° C



P rendah



Western state uranium



25-75° C



P rendah



25-350° C



P rendah



KARENA SIRKULASI AIR LAUT



Endapan-endapan samodra,smokers, red Sea Volcanic exhalites in part



kerak



KOMPONEN TERKANDUNG DALAM BATUAN ITU SENDIRI, EPIGENETIK ATAU SINGENETIK



Metamorfosa regional dan dinamik Sirkulasi air tanah bagian dalam; contoh: Athabasca uranium Peluruhan batuan dan residu pelapukan dekat permukaan Volcanogenic asoiasi volkanisme, endapan kerak samodra. a. Massive sulfide-Cyprus b. Manganese-nickel-copper nodules Volcanogenic asosiasi sedimen a. Black shale hosted? Interaksi banyak larutan a. Reaksi inorganik b. Reaksi organik Evaporasi Sedimentasi kimiawi , a. Logam dasar b. Fosfat



25-600° C



P tinggi



0-150° C



P menengah



25-50° C



P atmosfer



25-350° C



P hydrospheric



25-75° C



P hydrospheric



0-70° C



P menengah



25-75° C



P atmosfir



25-75° C



P rendah



II. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES T rendah MEKANIK III. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PENGARUH METEORIT



P rendah, di permukaan



55



Sejalan dengan berkembangnya konsep tektonik lempeng pada dasa warsa 60-70an, beberapa istilah yang dikemukakan oleh Lindgren, Graton, dan Buddington, Guilbert dan Pak, jarang digunakan. Variasi endapan magmatic makin bervariasi,. Istilah epitermal, sampai sekarang ini masih digunakan, walaupun pengertiannya sudah mengalami modifikasi dari konsep aslinya, yang disampaikan oleh Lindgren (1911). Istilah mesotermal, kadang masih digunakan, terutama untuk kategori endapan epitermal, tetapi menunjukkan temperature pembentukan yang tinggi, sedangkan istilah hipotermal, teletermal, maupun xenotermal, jarang digunakan lagi. stilah-istilah yang banyak digunakan dalam eksplorasi endapan mineral adalah klasifikasi yang didasarkan pada pembentukan serta tatanan geologinya, seperti endapan logam dasar porifir, urat Cordilleran, Mississipi Valey dan sebagainya. Secara Genetik, endapan mineral dibagi menjadi endapan yang disebabkan oleh proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfisme, serta prosesproses dipermukaan. Endapan magmatik , dibagi menjadi endapan yang disebabkan proses gravitational settling, liquid immisvibility, maupun pegmatik. Endapan hidrotemal meliputi endapan porfir (porphyry deposit), endapan greisen, massive sulphide deposit, skarn, epitermal (low sulphidation dan high sulphidation) dll. Endapan skarn kadang juga digolongkan sebagai endapan metamorfik. Sedangkan endapan-endapan permukaan meliputi endapan palcer, endapan evaporasi, endapan residual laterit, endapan supergen, maupun endapan volkanik-exhalative. Proses pembentukan bijih logam secara umum dapat di bagi menjadi empat kelompak, yaitu proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfik dan proses permukaasn (disarikan dari Hutchison, 1983, Evans 1993) a. Proses Magmatik Mineral-mineral bijih seperti magnetit, ilmenit, kromit terbentuk pada fase awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen, Ca-Plagioklas. Semua mineral bijih yang terbentuk pada fase ini disebut sebagai endapan magmatik. Beberapa proses pada fase magmatisme diantaranya meliputi: a. Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada kimberlit b. Proses segregasi (kumulat, gravity settling):



kromit (Cr), magnetit



(Fe), platinum (Pt) c. Liquid immiscibility : : Cu-Ni sulfide, Fe-Ti Oksida d. Pegmatik : Fe, Sn 56



Di Indonesia endapan-endapan bijih yang disebabkan oleh proses magmatik, sampai sekarang belum menunjukksan nilai ekonomi yang signifikan. Konsentrasi bijih besi (Fe) atau nikel (Ni) lebih disebabkasn oleh proses pelapukan, baik kimiawi maupun fisik, membentuk endapan residusal atau placer. b.Proses hidrotermal Sistem hidrotermal dapat didifinisikan sebagai sirkulasi fluida panas (50° sampai >500°C), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang bervarisasi, di bawah permukaan bumi (Pirajno, 1992). Sistem ini mengandung dua komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida. Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil, dan cenderung menyesuasikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral yang sesuasi dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi (ubahan) hidrotermal. Endapan bijih hidrotermal terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang melindi (leaching), menstranport, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai respon terhadap perubahan kondisi fisik maupun kimiawi (Pirajno, 1992). Interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan yang dilewatinya (batuan dinding), akan menyebabkan terubahnya mineral-mineral primer menjadi mineral ubahan (alteration minerals. Semua mineral bijih yang terbentuk sebagai mineral ubahan pada fase ini disebut sebagai endapan hidrotermal. Endapan hidrotermal dapat dibagai menjadi beberapa kelompak, yaitu: a. Berhubungan dengan batuan beku 1.



Porfiri : Cu, Au, Mo . Contoh di Grasberg, Batuhijau



2.



Skarn : Cu,Au,Fe. Contoh Ertzberg complex



3.



Greisen : Sn, W. Contoh di P.Bangka



4.



Epitermal (low and high sulphidation type, Carlyn type) : Au, Cu, Ag, Pb. Contoh di Pongkor, M.Muro



5.



Massive Sulphide Volcanogenic : Au, Pb, Zn. Contoh Wetar



b. Tidak berhubungan dengan batuan beku 5.



Lateral secretion (Missisippi valley type) : Au,Pb,Zn



57



Gambar 4.1. Diagram proses magmatisme-hidrotermal-vulkanisme, kaitannya dengan mineralisasi bijih logam



Greisen didefinisikan agregat granoblasti dari kuarsa dan muskovit (atau lipidolit) dengan sejumlah mineral asesori seperti topas, tourmalin, dan fluorit yang dibentuk oleh ubahan metasomatik post-magmatik granit (Best 1982, Stemprok 1987 dalam Evans 1993). Greisen adalah tipe endapan penghasil utama logam timah dan tungsten, umumnya salah satu unsur hadir lebih dominan. Endapan tersebut umumnya di bentuk pada kontak bagian atas dari intrusi granit, yang kadang disertai oleh pembentukan stockwork. Mineraliasi umumnya sebagai tubuh besar yang tak beraturan atau sebagai lembaran di bawah kontak bagian atas dengan lebar sekitar 10-100 m, yang bergradasi melalui zona ubahan felspatik (albitisasi dan mikroklinisasi) ke arah granit segar (Pollard dkk., 1988 dalam Evans,1993). Endapan bijih epitermal adalah endapan yang terbentuk pada lingkungan hidrotermal dekat permukaan, mempunyai temperatur dan tekanan yang relatif rendah, berasosiasi dengan kegiatan magmatisme kalk-alkali sub-aerial, sebagian besar endapannya dijumpai di dalam batuan volkanik (beku dan klastik). Endapan epitermal berdasarkan karakter fluidanya dibagai menjadi epitermal sulfidasi rendah 58



dan epitermal sulfidasi tinggi Pada kenyataannya tidak mudah untuk membatasi ciriciri endapan yang termasuk bahagian epitermal dari sistem hidrotermal lainnya. Seringkali kita mendapati kenampakan endapan, baik mineralogi maupun teksturnya merupakan gradasi dari endapan epitermal dengan endapan hidrotermal lain. Endapan sulfida masif sering berasosiasi dengan batuan-batuan pelite sampai semipelite atau berasosiasi dengan endapan volkanik bawah laut . Endapan yang berasosiasi dengan volkanik sering dikenal sebagai endapan sulfida vulkanogenik, yang terutama banyak mengandung tembaga dan timah maupun emas dan perak sebagai



by-product.



Sawkind(l



976)



membagi



endapan



massive



sulphide



volcanogenic menjadi tipe Kuroko, tipe Cyprus, tipe Besshi, dan tipe Sullivan. C. Proses metamorfisme-hidrotermal Suatu tubuh batuan yang diterobos magma (batuan beku) umumnya akan mengalami rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, penggantian (replacement), pada bagian kontaknya. Perubahan ini disebabkan oleh adanya panas dan fluida yang berasal



dari



aktifitas



magma



tersebut.



Istilah



metamorfosa



kontak



dan



metasomatosa kontak sangat terkait dengan proses-proses di atas. Metamorfosa dan metasomatosa kontak yang melibatkan batuan samping terutama batuan karbonat seringkali menghasilkan skarn dan endapan skarn. Dalam proses ini berbagai macam fluida seperti magmatik, metamorfik, serta meteorik ikut terlibat. Fluida yang mengandung bijih ini sering tercebak dan terakumulasi antara tubuh pluton dan sesar-sesar disekitar pluton dengan batuan



disekitarnya.



Walaupun sebagian besar skarn ditemukan pada batuan karbonat, tetapi juga dapat terbentuk pada jenis batuan lainnya, seperti serpih, batupasir maupun batuan beku. a. Kontak pirometasomatik (skarn): Cu, Au, Fe b. Metamorfosa menyebabkan bijih terkonsentrasi : Au Kata "skarn" pertama kali digunakan di pertambangan Swedia untuk sebuah material gangue kalk-silikat yang kaya akan bijih-Fe dan endapan-endapan sulfida terutama yang telah me-replace kalsit dan dolomit pada batuan karbonat. Klasifikasi skarn pada umumnya banyak mempertimbangkan tipe batuan dan asosiasi mineral dari batuan yang di-replace.. Pengertian endo-skarn dan exo-



skarn mengacu pada skarnifikasi batuan beku dan batugamping yang terkait. Endoskarn adalah proses skarnifikasi yang terjadi pada batuan beku, sedangkan exoskarn



adalah



skarnifikasi



pada



batugampiong



sekitar



batuan



beku.



Pada



kenyataannya sebagian besar bijih skarn hadir sebagai exo-skarn. 59



Tabel 4.9. Karakteristik berbagai tipe endapan bahan galian logam



Tipe ubahan



ENDAPAN MAGMATIK MAGMATIK Basaltik-Ultra basa Basaltik-ultra basa -



Mineral ubahan



-



Topas, kuarsa, muskovit,turmalin



Mineral bijih utama



Kromit, pendlandit, magnetit Cr, Ni, Pt Diseminasi, berlapis Kristalisasi langsung dari magma



Kasiterit,wolframit,sc heelite



Intrusi Host rocks



Komoditi logam Tekstur utama Keterangan lain



ENDAPAN HIDROTERMAL GREISEN Pluton granitik Pluton granitik greisen



Sn,W Diseminasi, stockwork



PORFIRI Sub vulkanik granitik-andesitik Garanitik-andesitik



SKARN Sub vulkanik granitikandesitik karbonat



EPITERMAL H.S. Andesitik



EPITERMAL L.S andesitik



M.S.V. Dasitik/granitik



Vulkanik, sedimen



Vulkanik, sedimen



Vulkanik dasitik



Potasik, filik, argillic,,profilitik±an vanced argillic Biotit, KF,kuarsa,serisit,pir it,ilit,epidot,klorit,kal sit±kaolinit,alunit Bornit, kalkosit kalkopirit, molibdenit Cu, Mo, Au, Sn, W Diseminasistockwork, urat Zona ubahan umumnya konsentris, tonase besar dg kadar rendah



Potasik,skarn,profiliti k



advanced argillic ,Profilitik, argillic



Silisik,internedietarg illic



Garnet,diopsit,magne tit,wolastonit,tremolit, biotit, klorit



Kaolinit,alunit, diaspor.pirofilit, ilit



Filik, argillic, profilitik ±anvanced argillic Serisit,ilit,klorit, epidot, kalsit, adularia ± kaolinit



Bornit, kalkosit kalkopirit, molibdenit



Enargir, luzonit, tenantit



Sfalerit, galena, kalkopirit



Sfalerit,galena, kalkopirit



Cu, Mo, Au, Sn, W Diseminasistockwork, urat Zona ubahan umumnya konsentris, tonase besar dg kadar rendah



Au, Cu,Ag Diseminasireplacement masif Equivalen dg sistem gunung api aktif



Au, Ag Urat, stockwork



Zn, Pb, Cu ± Au, As Masif, berlapis



Equivalen dengan geotermal aktif



Berasosiasi dengan vulkanisme bawah laut



Barit, gipsum, anhidrit,ilit,kuarsa



60



d.Proses-proses di permukaan Endapan permukaan merupakan endapan-endapan bijih yang terbentuk relatif di permukaan, yang dipengaruhi oleh pelapukan dan pergerakan air tanah. Telah dikenal secara luas, bahwa endapan (sedimen} permukaan dibagi menjadi endapan alohton (allochthonous) dan endapan autohton (autochthonous). Endapan alohton merupakan endapan yang ditransport dari tempat lain (dari luar lingkungan pengendapan), sedangkan endapan autohton adalah endapan yang terbentuk secara insitu. Endapan alohton yang terkait dengan bijih atau secara ekonomi sering disebut sebagai endapan placer. Sedangkan endapan autohton yang terkait dengan bijih biasa dikenal sebagai endapan residual dan endapan presipitasi kimia atau evaporasi. Sedangkan



pengkayaan supergen (supergen enrichment) walaupun tidak



terbentuk di dekat permukaan, tetapi pembentukannnya terkait dengan proses-proses di permukaan. Endapan Placer Endapan placer secara umum dapat dibagi menjadi empat golongan, yaitu endapan



placer eluvial, endapan placer colluvial, endapan placer aluvial, dan endapan placer aeolian (Macdonald, 1983 dalam Evans ,1993). Secara tradisional juga sering digunakan istilah endapan placer residual, untuk endapan yang terbentuk dan berada di atas batuan sumbernya. Endapan ini umumnya terbentuk pada daerah yang mempunyai morfologi yang relatif datar. Penggunaan istilah endapan placer colluvial tidak begitu populer, beberapa penulis menyebut endapan ini terbentuk di dasar suatu tebing (cliff) dan sering diartikan sama dengan endapan talus. Endapan placer eluvial umumnya terbentuk pada daerah yang memiliki morfologi bergelombang. Mineralmineral berat akan terkonsentrasi di lereng-lereng dekat batuan sumber.Komoditi penting yang terbentuk sebagai endapan placer adalah emas (Au), platina (Pt)



dan



Timah (Sn). Endapan residual Endapan-endapan placer, seperti yang telah dibahas di atas terbentuk dari material yang terlepas dari batuan sumbernya baik secara mekanik maupun kimiawi. Seringkali material atau unsur yang tertinggal oleh karena proses tersebut



mempunyai nilai



61



ekonomi yang tinggi. Endapan-endapan sisa tersebut dikenal sebagai endapan



residual. Untuk dapat terjadi endapan residual, pelapukan kimia yang intensif terutama untuk daerah tropis dengan curah hujan yang tinggi sangat diperlukan. Dalam kondisi tersebut sebagian besar batuan akan menghasilkan soil yang kehilangan materialmaterial yang mudah larut. Soil seperti ini dikenal sebagai laterit (laterites). Besi (Fe) dan aluminium (Al) hidroksid adalah sebagaian dari material yang paling tidak mudah larut, dan laterit umumnya mengandung material ini. Laterit yang sebagian besar mengandung aluminium hidroksid disebut sebagai bauxite dan merupakan bijih aluminium yang paling penting. Beberapa endapan bauxite mengalami melapukan dan terendapkan kembali membentuk bauxite sedimen



(sedimentary bauxites). Selama lateritisasi, nikel yang terkandung dalam batuan peridotit dan serpentinit (0,25% Ni) pada awalnya terlarut, tetapi kemudian secara cepat mengalami presipitasi kembali ke dalam mineral-mineral oksida besi pada zona laterit atau zona limonit (12% Ni) atau dalam garnierit pada zona saprolit (2-3%, zona lapuk di bawah zona laterit) Pengkayaan supergen Selama berlangsung pengangkatan dan erosi, suatu endapan bijih terekspos di dekat permukaan, kemudian mengalami proses pelapukan, pelindian (leaching), maupun oksidasi pada mineral-mineral bijih. Proses tersebut menyebabkan banyak unsur logam (Cu2+, Pb2+, Zn2+ dll.) akan terlarut (umumnya sebagai senyawa sulfat) dalam air yang bergerak ke dalam air tanah atau bahkan sampai ke kedalaman dimana proses oksidasi tidak berlangsung. Daerah dimana terjadi proses oksidasi disebut sebagai zona oksidasi. Sebagian larutan yang mengandung logam-logam yang terlarut bergerak terus hingga di bawah muka air tanah, kemudian logam-logam tersebut mengendap kembali membentuk sulfida sekunder. Zona ini dikenal sebagai zona pengkayaan supergen. Di bawah zona pengkayaan supergen terdapat daerah dimana mineralisasi primer tidak terpengaruh oleh proses oksidasi maupun pelindian, yang disebut sebagai zona hipogen. Logam yang paling banyak terbentuk karena proses ini adalah tembaga (Cu)



62