PUSTAKA UTAMA. Edwards R., Atkinson K. (1986), Ore deposit geology and its influence on mineral exploration, Chapman and Hall, London, 466 p.

Transkripsi

1

2 RUANG LNGKUP BAHASAN Pengantar Metalogenesis: pembentukan endapan logam Klasifikasi endapan mineral bijih Endapan magmatik (kromit, nikel dan PGM) Endapan hidrotermal I: epitermal dan porfiri Endapan hidrotermal II: skarn dan mesotermal Endapan volkanik (VMS) Endapan residual (kimiawi) Endapan sedimenter (placer) Evaluasi:Tugas dan ujian

3 PUSTAKA UTAMA Edwards R., Atkinson K. (1986), Ore deposit geology and its influence on mineral exploration, Chapman and Hall, London, 466 p. Evans, A.M., Ore geology and industrial minerals, an introduction, Blackwell Science, 389 p.. Robb, L. (2005), Introduction to Ore-Forming Processes, Blackwell Publishing, Carlton, Australia, 373 p.

4 PENGANTAR Mineral bijih (ore mineral) adalah mineral yang mengandung logam, atau suatu agregat mineral logam, yang dari sisi penambang dapat diambil suatu profit, atau dari sisi ahli metalurgi dapat diolah/diekstrak menjadi suatu profit. Contoh: kalkopirit dapat diekstrak menjadi Cu atau galena dapat diekstrak menjadi timah hitam (Pb). Mineral opak dan mineral logam sering digunakan sebagai sinonim dari mineral bijih (ore minerals). Tubuh bijih = orebodies, oreshoots & ore deposits

5 KONSENTRASI METAL DALAM KERAK BUMI Konsentrasi rata-rata metal di kerak bumi, konsentrasi minimal bernilai ekonomi dan faktor pengkayaan melalui proses geologi (geological enrichment factors)

6 Teori pembentukan-1 Teori Proses alamiah Asalmula akibat proses internal Kristalisasi magma Segregasi magma Presipitasi mineral bijih sebagai komponen utama atau minor dari batuan beku, seperti endapan intan pada kimberlit, REE pada karbonatit di Zimbabwe Separasi akibat kristalisasi sebagian dan proses yang berhubungan selama diferensiasi magma, seperti lapisan kromit, Bushfeld complex, RSA Liquasi, ketidakbercampuran cairan. Pelepasan sulfida, sulfida-oksida, atau lelehan oksida dari magma, yang terakumulasi pada di bawah lelehan silikat, seperti endapan Cu-Ni di Sudbury, Canada

7 Teori pembentukan-2 Teori Proses alamiah Asalmula akibat proses internal Hidrotermal Sekresi lateral Metamorfisme Pengendapan dari larutan air panas, yang melalui permukaan tubuh magma atau batuan metamorf atau sumber lainnya. Contohnya Porfiri Cu-Au Grasberg/ Irian Jaya, Batu Hijau/Sumbawa. Difusi material bijih atau pengotor dari batuan asal ke suatu patahan atau celah. Contohnya Yellowknife gold deposits, Canada. Pyrometasomatik (skarn) yang terbentuk oleh proses penggantian batuan dinding. Contohnya Ertsberg/Irian Jaya,

8 Teori pembentukan-3 Teori Proses alamiah Asalmula akibat proses eksternal Pengkayaan Pelepasan unsur-unsur bernilai dari bagian atas dari sekunder atau supergensuatu endapan mineral dan terpresipitasi kembali di bagian yang lebih dalam, sehingga membentuk konsentrasi yang lebih tinggi. Contoh: endapan emas-perak epitermal Pongkor/Jawa Barat; porfiri Cu-Mo Chuquicamata/Chile Ekshalasi volkanik (= ekshalasi sedimenter) Ekshalasi larutan hidrothermal pada permukaan, biasanya di bawah kondisi laut. Contoh: endapan Kuroko/Jepang.

9 Teori pembentukan-4 Teori Proses alamiah Asalmula akibat proses eksternal Akumulasi mekanis Konsentrasi mineral berat ke dalam endapan placer. Contohnya Timah placer di Bangka & Presipitasi sedimenter Belitung/Sumatera, Emas placer di Yukon, Canada, Emas placer, bombana, indonesia Presipitasi unsur-unsur tertentu pada suatu lingkungan sedimen tertentu, baik dengan atau tanpa intervensi organisme tertentu. Contohnya BIF di Brazili, endapan mangan di Chiaturi, Rusia. Proses residual Pelepasan unsur yang mudah larut dari batuan. Contohnya Nikel laterit di Soroako/Sulawesi, Bauksit/Pulau Bintan, Bauksit di Ketapang Kalbar

10 Endapan logam dapat dibagi menjadi 5 kelompok (Evans, 1993): Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina (Pt) 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). 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). 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. Fissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium (Ra). Platinum

11 KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH Endapan bijih magmatik-hidrotermal Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis dengan produk sampingan Pt, Fe/Ti dan Ni) Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc). Endapan hidrotermal: Cyprus-type (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc), porfiri (Cu, Mo, Sn, etc); endapan urat (Sn, W, U); endapan epitermal Au-Ag; BIF (Algoma type) Endapan hidrotermal-diagenetik Tipe Kupferschiefer (Cu, Pb, Zn) SEDEX Tipe Mississippi (MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut Endapan hidrotermal-metamorfik Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau lode gold. Endapan hasil pelapukan (kimia) Endapan sisa: bauksit dan Fe-laterit Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu, Ag Endapan bijih sedimenter (mekanik) Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)

12 TEKTONIK VS MINERALISASI Continental interior basins, intracontinental rifts dan aulacogens Witwatersrand/SA; Oceanic basins and rises beberapa VMS tipe Cyprus; Passive continental margins pada platform karbonat, seperti MVT; Subduction-related arc beberapa endapan yang berhubungan dengan porfiri-epitermal; Strike-slip settings Salton Sea geothermal system Collision-related settings beberapa endapan Sn-W-(U) yang berhubungan dengan granit tipe S.

13 Lempeng Eurasia Lempeng Amerika Utara Lempeng Pasifik Lempeng Afrika Lempeng Hindia-Australia Lempeng Nazca Lempeng Amerika Selatan Lempeng Antartik Batas lempeng tektonik yang besar

14 TEKTONIK VS MINERALISASI

15 TEKTONIK VS MINERALISASI

16 SOUTHWEST PACIFIC RIM

17 BUSUR KEPULAUAN INDONESIA

18 KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH Endapan bijih magmatik-hidrotermal Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis dengan produk sampingan Pt, Fe/Ti dan Ni) Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc). Endapan hidrotermal: Cyprus-type (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc), porfiri (Cu, Mo, Sn, etc); endapan urat (Sn, W, U); endapan epitermal Au-Ag. Endapan hidrotermal-diagenetik Tipe Kupferschiefer (Cu, Pb, Zn) SEDEX Tipe Mississippi (MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut Endapan hidrotermal-metamorfik Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau lode gold. Endapan hasil pelapukan (kimia) Endapan sisa: bauksit dan Fe-laterit Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu, Ag Endapan bijih sedimenter (mekanik) Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)

19 1a. ENDAPAN MAGMATIK Proses magmatik Mineral-mineral bijih yang terbentuk pada fase awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen, Caplagioklas, seperti magnetit, ilmenit, kromit, dll

20 PROSES MAGMATIK Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada kimberlit Proses segregasi (kumulat, gravity settling): kromit (Cr), magnetit (Fe), platinum (Pt) Liquid immiscibility : Ni Pegmatik : Fe, Sn

21 1a. Endapan magmatik 1. Kromit : (1) Stratiform type (layered mafic intrusions atau Bushveld-Type), (2) Pediform type (Ophiolite-bound atau Alpine-Type) 2. Nikel 3. PGM (Platinum Group Metals)

22 Endapan Kromit-Nikel-PGM kromitit, adalah lapisan (seam) yang tersusun atas 50 95% lebih kumulus kromit yang berukuran halus (~0,2 mm) dengan interstisial olivin, ortopiroksen, plagioklas, klinopiroksen atau hasil alterasinya. Endapan kromit primer berasosiasi dengan nikel primer dalam bentuk Ni-sulphides, seperti pentlandit (Ni,Fe)9S9, millerit (NiS) dan gersdorffit (NiAsS). Mineral sulfida nikel juga berasosiasi dengan sulfida lainnya seperti kalkopirit, pyrrhotit. Dapat terbentuk bersama-sama dengan unsur kelompok platina (Platinum Group Elements, PGE), meliputi Os, Ir, Ru, Rh, Pt dan Pd. PGE ini umumnya attached di dalam struktur mineral sulfida tersebut.

23 Nikel Tipe endapan nikel: Nickel sulphides deposit Nickel Silicates ~ lateritic nickel deposit Nickel Sulphides Early magmatic deposit magmatic segregation Klasifikasi Nickel Sulphides Ore Dunite Peridotite Class Intrusive Dunite Association Volcanic peridotite Assosiation Gabbroid Class Intrusive mafic/ultramafic Complexes Large Layered Intrusions, e.g. Sudbury, Canad

24 Nickel sulphides deposit Segregasi magma akan mengendapkan logam sulfida yang lebih berat dibandingkan Mineral Pembentuk Batuan (MPB) pada bagian dasar.

25 Geology of Bushveld complex, RSA

26 Bushveld complex layered series Subdivision of the Layered Series of the Bushveld Complex. MR. Merensky Reef, SC, Stcelpoort chromite (from Duke 1983, after Verrnaak, C. F. and von Gruenewaldt, G. (1981) The Bushveld Complex Excursion Guide, Geocongress

27 Chromite layers of Bushveld complex

28 PGM associated with Bushveld complex

29 1b. Endapan hidrotermal Fokus pembahasan: 1. Endapan Au-Ag epitermal 2. Endapan Cu-Au porfiri 3. Endapan Cu-(Au) skarn 4. Endapan mesotermal (quartz-au lode)

30 Magmatisme-hydrothermal process

31 Sistem hidrotermal-magmatik

32 Endapan epitermal Karakteristik Suhu relatif rendah ( C) dengan salinitas bervariasi antara 0-5 wt.% Terbentuk pada kedalaman dangkal (~1 km) Jenis air: air meteorik dengan sedikit air magmatik Klasifikasi: High sulfidation (acid sulfate type) Low sulfidation (adularia-sericite type)

33 Contoh endapan epitermal (high sulfidation) Endapan Au (ton) Umur Yanacocha/Peru 820 M/P Pueblo Viejo 680 Cret Pascua 640 M/P Pienina/Peru 250 M/P Lepanto 210 Quat El Indio 190 M/P Chinquashih 150 Quat Summitville 20 M/P Rodalquilar 10 N/P

34 Contoh endapan epitermal (low sulfidation) Endapan Au (ton) Umur Lihir 924 Quat Porgera 600 M/P Round Mountain 443 M/P Baguio District 300 Quat Hishikari 250 Quat Kelian 180 M/P Gunung Pongkor 175 M/P Dukat 150 Cret Cerro Korikollo 147 M/P Cerro Vanguardia 100 Jura

35 Penampang ideal endapan epitermal

36 Evolusi endapan epitermal high sulfidation

37 Endapan Au-Ag epitermal sulfidasi rendah Epithermal refers to mineral deposits that form in association with hot waters. The deposits form within 1 km of the surface and water temperatures are about degrees C.

38 Jenis-jenis pengisian (open-space filling) Jenis dan geometri endapan epitermal yang menggambar-kan secara skematis struktur, hidrotermal, dan litologi mengontrol permeabilitas.

39 Alterasi hidrotermal Endapan Au-Ag-Cu Silisifikasi Argilik lanjut Serisitisasi Potasik Endapan Ag-Sn Silisifikasi (silica sinter) Argilik lanjut Serisitisasi Turmalinisasi Catatan: Ketidakhadiran silisifikasi tidak terlalu penting untuk mencirikan suatu endapan epitermal. Contoh: Kelian

40 Zona alterasi Lateral: residual silica qtz-alu qtz-kao kao-ill ill/sme Vertikal: Residual silica py en Qtz alu pyroph kao py Qtz kao ser, py, ccp Qtz ser py, ccp Depth Bio, or, cpy, bn, mag

41 Alterasi hidrotermal