Bateman (1956) dalam buku The Formation Mineral Deposits pengertian mineral bijih adalah mineral yang mengandung satu atau lebih jenis logam dan

Transkripsi

1 Idarwati

2 Bateman (1956) dalam buku The Formation Mineral Deposits pengertian mineral bijih adalah mineral yang mengandung satu atau lebih jenis logam dan dapat diambil secara ekonomis. mineral bijih dapat tersusun oleh satu elemen saja (single ore) atau merupakan kombinasi dari beberapa elemen yang dikenal complex ore.

3 Hal ini menyebabkan untuk setiap macam logam tidak hanya terdiri dari satu mineral bijih saja tetapi dua atau lebih mineral bijih. Demikian pula untuk lebih dari satu macam logam bisa membentuk suatu mineral bijih. Mineral bijih biasanya juga berhubungan dengan mineral gang (gangue mineral), yaitu mineral yang kurang berharga yang berasosiasi dengan mineral bijih mempunyai sifat non logam. meskipun bernilai ekonomi rendah dapat dipergunakan untuk membantu melokalisir adanya mineral bijih

4 Terdapat klasifikasi yang didasarkan pada genesanya, ada juga klasifikasi secara diskriptif, misal berdasarkan komoditi logamnya, atau berdasarkan batuan yang ditempati (host rocks). 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 unsur logam pada beragam tatanan geologinya dan pembagian ini mungkin dirasa kurang ilmiah. Pengelompokkan yang sering digunakan oleh para ahli geologi, umumnya berdasarkan pada bentuk endapannya, wall rock, atau kontrol strukturnya.

5 Larutan hidrotermal adalah cairan bertemperatur tinggi (100 o 500 o C) sisa pendinginan magma yang mampu merubah dan membentuk mineral-mineral tertentu. Secara umum cairan sisa kristalisasi magma tersebut bersifat silika yang kaya alumina, alkali dan alkali tanah, mengandung air dan unsur-unsur volatil (Bateman, 1981). Larutan hidrotermal terbentuk pada fase akhir dari siklus pembekuan magma dan umumnya terakumulasi pada litologi dengan permeabilitas tinggi atau pada zona lemah. Interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan yang dilaluinya (wall rock) akan menyebabkan terubahnya mineral primer menjadi mineral sekunder (alteration minerals).

6 Proses hidrotermal pada kesetimbangan tertentu akan menghasilkan kumpulan mineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral (mineral assemblage) (Gilbert dan Park, 1986). Klasifikasi tipe alterasi hidrotermal pada endapan telah banyak dilakukan oleh para ahli, antara lain Creassey (1956,1966). Lowell dan Guilbert (1970), Rose (1970), Meyer dan Hemley (1967). Lowell dan Guilbert membagi tipe alterasi kedalam potasik (K-feldspar, biotit, serisit,klorit, kuarsa),filik (kuarsa,serisit,pirit hidromika,klorit), argilik (kaolinit,monmorilonit,klorit) dan propilitik (klorit,epidot)

7 Propilitik Argilik Advanced Argilik (lowtemperature) Tipe Mineral Kunci Mineral Asesoris Keterangan Klorit Epidot Karbonat Smektit Montmorilonit Illit-smektit, Kaolinit Kaolinit Alunit Albit, Kuarsa Kalsit, Pirit Lempung/illit Oksida besi Pirit Klorit Kalsit, Kuarsa Kalsedon, Kristobalit Kuarsa, Pirit Temperatur o C, Salinitas beragam, ph mendekati netral, Daerah dengan permeabilitas rendah Temperatur o C, Salinitas rendah, ph asam netral. Temperatur 180 o C ph asam Advanced Argilik (high temperature) Potasik Filik Serisitik Pirofilit Diaspor, Andalusit Adularia Biotit Kuarsa Kuarsa Serisit Pirit Serisit (illit) Kuarsa,Muskovit Kuarsa,Tourmalin Enargit, Luzonit Klorit Epidot Pirit Illit-serisit Anhidrit Pirit Kalsit Rutil Pirit Illit-serisit Silisifikasi Kuarsa Pirit,Illit-serisit Adularia Skarn Garnet,Piroksen, Amfibol,Epidot Magnetit Wolastonit,Klorit,Bio tit Temperatur o C, ph asam Temperatur > 300 o C, Salinitas tinggi, Dekat dengan batuan intrusif. Temperatur o C, Salinitas beragam, ph asam neutral, Zona permeable pada batas urat - - Temperatur o C, Salinitas tinggi, Umum pada batuan samping karbonat.

8 Beberapa tipe alterasi dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses dan kondisi pembentukannya (Lindgren, 1933 dalam White dan Hedenquist, 1995) adalah sebagai berikut : Tipe Alterasi Faktor Pembentukan Serisit (mika putih) ph fluida mendekati normal sampai agak asam temperatur pembentukan > 220 o C Zeolit &Calc-silicates Kandungan CO 2 dalam fluida rendah Kaolin Terjadi penurunan ph fluida yang disebabkan oleh pengkayaan CO2 pada uap air ke dalam sistem, yaitu dari asam sulfat, uap air permukaan atau kondensasi zat-zat volatile magmatik. Pirofilit ph fluida asam. Temperatur pembentukannya < 260 o C jika fluida sangat jenuh kuarsa. Temperatur pembentukannya 260 o C jika fluida jenuh kuarsa. Kedalaman pembentukan > 800 m. Alunit ph asam dengan konsentrasi sulfat tinggi. Terbentuk di bawah kondisi hidrotermal atau pelapukan Kisaran stabilitas terhadap temperature lebar. Silisifikasi (kuarsa) Larutan jenuh terhadap kuarsa. Temperatur pembentukannya < 800 o C dengan tekanan rendah < 1 kbar. Silisifikasi (kalsedonik) Kejenuhan silika secara lokal/ setempat. Temperatur pembentukan o C. Silisifikasi (opalin) Silika berongga (vuggy silica) Kejenuhan silika secara setempat. Temperatur pembentukannya < 110 o C. ph < 2 hasil dari pencucian (leaching) asam kuat berupa penghilangan alumina.

9 1. Adanya fluida hidrotermal yang berfungsi sebagai larutan pembawa mineral. 2. Adanya permeabilitas atau zona lemah yang berfungsi sebagai saluran untuk lewat fluida hidrotermal. 3. Adanya ruang untuk pengendapan larutan hidrotermal. 4. Terjadinya reaksi kimia yang memungkinkan terjadinya pengendapan mineral. 5. Adanya konsentrasi larutan yang cukup tinggi untuk mengendapkan mineral.

10 1 Proses differensiasi 2 Adanya aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil pangkayaan dari magma.

11 Proses differensiasi Pada proses ini terjadi kristalisasi secara fraksional (fractional crystalization), yaitu pemisahan mineral-mineral berat pertama kali dan mengakibatkan terjadinya pengendapan kristal-kristal magnetit, kromit dan ilmenit. Pengendapan kromit sering berasosiasi dengan pengendapan intan dan platinum. Larutan sulfida akan terpisah dari magma panas dengan membawa mineral Ni, Cu, Au, Ag, Pt, dan Pd.

12 Adanya aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil pangkayaan dari magma. Pada proses ini, unsur silika mempunyai peranan untuk membawa air dan unsur-unsur volatil dari magma. Air yang bersifat asam akan naik membawa CO 2, N, senyawa S, fluorida, klorida, fosfat, arsenik, senyawa antimon, selenida dan telurida. Pada saat yang bersamaan mineral logam seperti Au, Ag, Fe, Cu, Pb, Zn, Bi, Sn, tungten, Hg, Mn, Ni, Co, Rd dan U akan naik terbawa fluida. Komponen-komponen yang terbawa dalam aliran gas tersebut berupa sublimat pada erupsi volkanik dekat permukaan dan membentuk urat hidrotermal atau terendapkan sebagai hasil penggantian (replacement deposits) di atas atau di dekat intrusi batuan beku (Lindgren, 1933dalam White dan Hedenquist, 1995).

13 Endapan bijih epithermal adalah endapan yang terbentuk pada lingkungan hidrotermal dekat permukaan, mempunyai temperatur dan tekanan yang relatif rendah berasosiasi dengan kegiatan magmatisme kalk-alkali subaerial, sering kali (tidak selalu) endapannya dijumpai di dalam produk volkanik (dan sedimen volkanik). Endapan epithermal sering juga disebut endapan urat, penggantian disseminasi, stockwork, hot spring, volcanic hosted, dan lainlain. Perbedaan tersebut disebabkan oleh perbedaan parameter yang digunakan dalam menggolongkan endapan mineral. Pada kenyataannya tidak mudah untuk membatasi ciri-ciri endapan epitermal dengan endapan hidrotermal lainnya. Batasan endapan epithermal menurut Lindgrend (1933) dalam White dan Hedenquist, 1995.

14 Kimia fluida merupakan faktor penting yang mengontrol mineralisasi. Karakteristik mineralogi endapan epithermal, sangat mungkin dibedakan berdasarkan dua fluida yang kontras, yaitu nearneutral ph fluids (fluida dengan ph mendekati netral) dan acid ph (fluida dengan ph asam). Ubahan hidrotermal yang berhubungan dengan ph mendekati netral digunakan istilah adularia-sericite, sedangkan yang berhubungan dengan ph asam digunakan istilah acid-sulfate (Heald dkk, 1987 dalam White dan Hedenquist, 1995)

15

16

17 Istilah sulfidasi rendah dan sulfidasi tinggi dalam endapan epithermal juga dicetuskan dalam White dan Hedenquist (1995). Batasan kedua istilah tersebut didasarkan pada bilangan redoks (reduksi-oksidasi) unsur S dalam fluida mineralisasi. Unsur S dalam sistem geothermal yang mendekati ph netral umumnya memiliki bilangan redoks terendah ( - 2), kondisi ini diistilahkan sebagai sulfidasi rendah. Sedangkan istilah sulfidasi tinggi digunakan untuk unsur S dalam hidrotermal volkanik yang mempunyai bilangan redoks mendekati + 4 (misalnya SO 2 ).

18 Corbett dan Leach (1995) mendefinisikan sistem epitermal berdasarkan pada kedudukan levelnya dan komposisi kimia fluida (sulfida rendah dan sulfida tinggi)

19 Sistem sulfidasi rendah diatas, fluida magmatik yang mengandung gas reaktif yang terlarut tereduksi oleh reaksi batuan dan dilusi oleh sirkulasi air meteorik yang kaya akan CO 2 (Simmons, 1995 dalam Corbett dan Leach, 1998). Hasil reduksi ini dalam suatu fluida saline (utamanya NaCl) dan H 2 S sebagai jenis sulfur utama, dan diinterpretasikan keterdapatannya pada bagian bawah dari sistem ini, dimana sirkulasi air meteorik yang membutuhkan volatil magnetik dan kemungkinan logam-logam (Giggenbach, 1992 dalam Cobett dan Leach, 1998). Kehadiran sulfur pada tingkat oksidasi -2 (didominasi oleh H 2 S) dan oleh karenanya diistilahkan oleh Hedenquist, 1987 (dalam Corbett dan Leach, 1998) sebagai sulfidasi rendah.

20 Endapan sulfidasi tinggi (Gambar 2.5), Au-Cu terbentuk jika volatil magnetik (SO 2, CO 2, H 2 S, HCl, HF) dan air saline naik ke permukaan dari sumber intrusi melewati zona rekahan/sesar dan kenaikkan tersebut dengan reaksi yang minimal dengan batuan samping atau percampuran dengan sirkulasi fluida meteorik. Perubahan dan pengurangan secara bertahap dari kandungan magnetik SO 2 menjadi H 2 S dan H 2 SO 4 dalam gelembung-gelembung uap terjadi pada suhu rendah kira-kira 400 o C dan seiring pengurangan suhu, penambahan jumlah produksi H 2 SO 4 dan H 2 S (Rye dkk, 1992 dalam Corbett dan Leach, 1998). H 2 SO 4 dan HCl diperkirakan mulai terpisah pada suhu sekitar 300 o C (Hedequist dan Lowenstrern, 1994 dalam Corbett dan Leach, 1998), dan secara bertahap terbentuk fluida asam yang panas sebagai hasil dari perubahan dari SO 2 menjadi H 2 SO 4. fluida asam yang panas ini bercampur dengan sirkulasi air meteorik dan bereaksi dengan batuan samping untuk pembentukan endapan Au-Cu di dalam struktur dilasional dan/atau litologi yang permeabel (Rye, 1993 dalam Corbett dan Leach, 1998).

21 Karakteristik fluida hidrotermal menurut Corbett dan Leach (1998) dikontrol oleh jenis dan jumlah dari logam yang tertransport, suatu proses dimana menghasilkan mineralisasi, lokasi mineralisasi, dan komposisi batuan induk (Hedequist, 1987). Batuan asal menjadi lebih kompeten akibat kontak metamorfisme sepanjang pengintrusian. Perekahan diawali pada bagian tepi yang mengalami pendinginan dan fluida berkecenderungan semakin masuk ke dalam batuan induk. Pendinginan dan peleburan batuan berhubungan oleh pelepasan secara bertahap dari garam-garam terlarut, volatil magnetik (umumnya H 2 O, SO 4, CO 2, H 2 S, HF, dan HCl), dan logam-logam, kesemuanya ini ditransfer ke dalam rekahan. Dispersi dan pencampuran larutan sisa magma tersirkulasikan dengan air meteorik menghasilkan daerah yang terubah dan termineralisasi.

22 Goldfield type Ransome (1907) Alunitic kaolinic gold veins Sericitic zinc-silver veins Gold-silver-adularia veins Fluoritic tellurium-adularia gold veins Emmons (1918) Gold-alunite deposits Argentite-gold quartz veins Gold quartz veins in rhyolite Argentite veins Base metal veins Gold telluride veins Gold selenide veins Lindgren (1933) Secondary quartzite Fedorov (1903); Nakovnik (1933) Acid Alkaline Sillitoe (1977) Epithermal Buchanan (1981) Enargite-gold Ashley (1982) Hot-spring type Giles and Nelson (1982) High Sulfur Low sulfur Bonham (1986, 1988) Acid sulfate Adularia-sericite Hayba et al. (1985) Heald et al. (1987) High sulfidation Low sulfidation Hedinquist (1987) Alunite-kaolinite Adularia-sericite Berger and Henley (1989) Type 1 adularia-sericite Type 2 adularia-sericite Albino and Margolis (1991) High sulfidation High sulfide + base metals, low sulfidation Low sulfide + base metals, low sulfidation Sillitoe (1993) High sulfidation Western andesite assemblage, low sulfidation Bimodal basalt-andesite assemblage, low sulfidation John et al. (1999), John (2001) High sulfidation (HS) Intermediate sulfidation (IS) Low sulfidation (LS) Hedinquist et al. (2000)

23

24 Au-Ag-Cu Au-Ag-Zn-Pb Au-Ag N. White 2009

25

26

27

28 Hydrothermal Alteration LS & HS Epithermal Systems

29

30

31

32

33