MINERALOGI DAN ALTERNATIF PEMANFAATAN BAHAN GALIAN FELSPAR DAERAH BANJARNEGARA SELATAN, JAWA TENGAH

Transkripsi

1 MINERALOGI DAN ALTERNATIF PEMANFAATAN BAHAN GALIAN FELSPAR DAERAH BANJARNEGARA SELATAN, JAWA TENGAH Lina Nur Listiyowati 1, Anita Yuliyanti 1, Sudarsono 1, Iwan Setiawan 1, dan Ahmad Fauzi Ismayanto 1 1 Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI Komplek LIPI, Jalan Sangkuriang, Bandung Tlp. (022) , Fax Abstrak Bahan galian felspar terdapat secara meluas di bagian selatan dari Kabupaten Banjarnegara, berbatasan dengan Kabupaten Kebumen. Bahan galian felspar di daerah ini terbentuk dari bahan asal batuan metasedimen pelitik oleh proses hidrotermal temperatur rendah. Batuan meta sedimen pelitik berupa keratin-keratan tektonik berasosiasi dengan keratin-keratan batuan kristalin lainnya membentuk bancuh dan kadang-kadang berasosiasi dengan melang. Oleh karena itu, bahan galian ini tidak seragam kualitasnya, tergantung dari batuan asal yang mengalami keratan sebelum mengalami ubahan hidrotermal. Secara mikroskopis, conto dari bagian felspar yang masih relatif segar berupa skis mika kuarsa dengan beberapa terobosan urat kalsit dan kuarsa. Sekis mika bahan felspar ini disusun oleh mika muskovit, serisit, mikro kuarsa, kalsit. Mineral argilik terdapat mengisi bidang foliasi dan retakan. Analisis XRD menunjukkan argilik yang terbentuk adalah tipe illit dan kaolinit. Saran untuk penambang, pemetaan keratan batuan asal perlu dilakukan sebelum melakukan sampling agar pemilihan lokasi pengambilan bisa tepat sasaran. Kata kunci: Mineralogi, Felspar, Banjarnegara, metapelitik. Abstract The feldspar commodity is found widely distributed in the southern part of Banjarnegara Regency border with the Kebumen Regency. The feldspar in this area was originated from pelitic metasediment rocks by low temperature hydrothermal process. The pelitic metasediments are tectonic fragments associated with other crystalline fragments forming mixed rocks/mélange. Due to its genesis, the quality of this commodity is not uniform, depending on the host rock fragments before the hydrothermal alteration. Microscopic observation showed that the fresh feldspar consisted of mica schist is composed by mica muscovite, sericite, quartz, and calcite. The argillic mineral could fill the foliation plane and fractures. XRD analysis revealed that the argillic formed were illite and kaolinite. It is recommended that prior to mining activity the rock fragments should be mapped in detailed to ensure the right targeted deposit. Keywords: Mineralogy, Feldspar, Banjarnegara, metapelite. Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

2 PENDAHULUAN Salah satu efek dari proses hidrotermal adalah ubahan batuan, diantaranya adalah pengubahan batuan menjadi bahan galian felspar. Bahan galian felspar adalah nama dagang untuk bahan galian yang mempunyai komposisi kimia alkali aluminium silikat anhidrat yang mirip dengan komposisi kimia mineral felspar. Bahan galian felspar digunakan sebagai bahan baku dalam industri keramik, gerabah, semen pozolan dan kaca lembaran. Bahan galian felspar yang mempunyai karakter spesifik dapat digunakan untuk pembuatan keramik yang spesifik pula. Penambangan bahan galian felspar di Kabupaten Banjarnegara bagian selatan mencakup daerahdaerah di Kecamatan Purwonegoro (Kali Tengah, Grantang, Gunung Butak), Kecamatan Bawang (Kaliajir, Bulu Kuning, Petir, Sembir, Wanadri, dan Kebon Dalem), Kecamatan Pagedongan (Jomblang, Duren). Penggalian bahan galian felspar dilakukan oleh perusahaan milik daerah (perusda) dan oleh swasta. Bahan galian felspar dari daerah Banjarnegara ini untuk memasok industri keramik dan semen pozolan, baik untuk industri lokal maupun dikirim ke luar daerah Banjarnegara. Lokasi keterdapatan bahan galian felspar ini secara geologi menempati daerah yang disusun oleh satuan batuan bancuh. Satuan batuan bancuh tersebut disusun oleh keratin-keratan dan bongkah aneka jenis batuan dalam berbagai ukuran. Bahan galian felspar ini merupakan hasil dari dampak ubahan batuan, maka kualitasnya sangat bervariasi baik secara lateral maupun horisontal, tergantung jenis batuan asalnya. Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah memberikan solusi terbaik dalam memilah dan memilih bahan galian felspar untuk ditambang berdasarkan komposisi mineralogi dan batuan asalnya. METODOLOGI Felspar adalah jenis bahan galian yang tidak terlalu keras, disusun oleh alkali aluminium silikat anhidrat. Terdapat dua jenis felspar yaitu felspar kalium yang mengandung K 2 O dan felspar plagioklas yang mengandung Na 2 O. Bahan galian felspar di alam dapat terbentuk oleh aktifitas gunungapi yang menghasilkan akumulasi mineral felspar, oleh proses erosi dan sedimentasi yang dapat mengakumulasi mineral-mineral felspar, oleh proses metamorfosa dan proses hidrotermal yang dapat mengubah komponen komponen asal menjadi mineral felspar. Pada proses metamorfosa dan hidrotermal, hanya batuan-batuan asal yang memiliki komposisi kimia tertentu dan dalam kondisi tertentu saja yang dapat menghasilkan mineral felspar. Batuan yang tidak memiliki unsure-unsur alkali aluminium silikat yang memadai tidak akan menghasilkan felspar yang signifikan. Batuan-batuan yang terdapat di Banjarnegara selatan sangat bervariasi baik jenis, bentuk, komposisi mineralogi maupun komposisi kimianya, sehingga hanya batuan tertentu dan dalam kondisi tertentu saja yang dapat menghasilkan endapan bahan galian felspar. Dalam industri keramik, felspar dipakai sebagai bahan pengisi, bahan penurun titik lebur, bahan glasir, gelas kaca dan gerabah. Bebarapa mineral khas yang mempunyai karakter tertentu dapat digunakan sebagai keramik dengan sifat tertentu pula. Untuk dapat mencapai tujuan yang dimaksud di atas dalam penelitian ini dilakukan identifikasi sifat fisik dan mineralogi penyusun bahan galian felspar secara megaskopis di lapangan 98 Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

3 dan mikroskopis di laboratorium. Hasil identifikasi dikelompokkan berdasarkan asal batuannya agar dapat di ketahui komponen mineralogi penyusunnya, kemudian digunakan sebagai dasar memilah dan memilih batuan mana yang menghasilkan bahan galian felspar, tipe, dan peruntukannya. HASIL PENELITIAN DAN DISKUSI Geologi Daerah Banjarnegara selatan secara geologi (Gambar 1), disusun oleh satuan batuan tektonit, yang secara tidak selaras ditutupi oleh batuan sedimen dan volkanik Tersier-Kuarter dan aluvial. Satuan batuan tektonit yaitu batuan-batuan yang terbentuk dan terletakkan oleh proses tektonik. Batuan tektonit ini mempunyai karakter khas yaitu berupa percampuran keratan atau bongkah dari berbagai jenis batuan yang terbreksikan, termetamorfosakan dan tergeruskan. Satuan batuan tektonit yang tersingkap di daerah Banjarnegara selatan adalah satuan batuan terkersikkan (KTm), satuan batuan Grewake (KTs), dan satuan batuan melange Luk Ulo (KTl) (Condon, dkk., 1996). Batuan Terkersikan (KTm): Kepingan batuan sedimen dan gunungapi terubah, granit, porfir plagioklas-kuarsa, gabro, amfibolit, serpentinit dan tuf, terbreksikan, tercampur aduk secara tektonika dan tersesarkan secara massa di atas batuan sedimen berumur Kapur. Sebagian granit dan kuarsa porfir diduga berasal dari batuan beku dan sebagian lagi berasal dari tuf terkersikkan dan batuan sedimen yang terkena metamorfosa. Grewake (KTs), berumur Kapur Akhir Paleosen terusun oleh grewake dan konglomerat aneka bahan. Grewake terdapat sebagai bongkah atau kepungan tektonik, berbutir halus-kasar, kelabu tua kehijauan, perlapisan bersusun, disusun oleh kuarsa, felspar, kalsit, gelas dan kepingan batuan, setempat berbentuk boudin, di banyak tempat merupakan kepingan dalam matriks yang menyerpih. Satuan batuan ini diendapkan dalam palung yang mengalami penurunan cepat, bersama dengan batulempung hitam, batulanau, dan batulumpur sebagai sedimen turbidit. Basa dan Ultrabasa (Ktog) berumur Umur Kapur Awal, disusun oleh gabro, amfibolit, basal dan serpentinit. Gabro berwarna hijau muda, tersingkap di antara napal. Terdapat sebagai bahan kepungan tektonik di dalam Kompleks Luk Ulo. Basal berupa lava bantal, yang telah mengalami ubahan, diduga jenis toleit. Berbatasan dengan basal, umumnya berupa sedimen tufan dan tuf. Serpentinit sebagai sisipan di dalam gabro dan basal, terdapat bersentuhan dengan sekis, atau berbentuk lensa, terbreksikan dan tergerus kuat. Kompleks Luk Ulo (KTl) berumur Kapur Akhir Paleosen, berupa batuan bancuh, terdiri dari berbagai bongkahan yang tercampur secara tektonik dalam matriks serpih dan batulanau kelabu gelap yang terkoyakkan. Ukuran bongkah tak seragam, dan terususun dari basal, rijang hitam dan merah, batuan basa dan ultrabasa (Kog), sekis dan filit (Km), grewake (KTS), granit tuf terkersikan, batugamping merah dan kelabu. Umumnya bongkahan berbentuk lonjong. Setiap batas litologi merupakan sentuh tektonik. Rijang, terdapat memanjang searah perlapisan, berselingan dengan batulempung merah, terlipat kuat. Di beberapa tempat terlihat tanda-tanda pelongsoran. Batugamping merah mengandung radiolaria yang berumur Kapur. Batugamping merah dan rijang mungkin terendapkan secara biogen di lingkungan laut dalam. Basal umumnya menjemari dengan rijang, dan terdapat sebagai kepungan tektonik. Granit dan kuarsa porfir diduga berasal dari batuan beku. Di bagian yang dikuasai matriks, bongkahan membentuk struktur seperti ikan (fish structure). Ke arah utara, matriks lebih menonjol. Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

4 Gambar 1. Lokasi Daerah Penelitian di Kabupaten Banjarnegara bagian Selatan. Atas merujuk peta wilayah dari Bappeda Banjarnegara dan bawah peta geologi dari Pusat Survey Geologi Bandung. Secara tektonika, daerah Banjarnegara berada dalam busur gunungapi Sunda dan dalam zona pegunungan serayu. Busur gunungapi Sunda secara tektonik termasuk ke dalam busur magmatis, akibat proses subduksi kerak samudera India ke bawah kerak benua Eurasia (Hamilton, 1979 ; Hall, 2002). Terdapat tiga pola kelurusan struktur di Jawa Barat yaitu : Timurlaut Baratdaya (Pola Meratus Mesozoik), Utara Baratlaut Selatan Tenggara (Pola Sunda, Tersier Paleogen), dan Barat Timur (pola Jawa, Tersier Neogen-Kuarter) (Pulunggono dan Martodjojo, 1994). 100 Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

5 Bahan Galian Felspar Di Lokasi Penambangan, bahan galian felspar berwarna putih pucat, keruh, kekuningan atau kecoklatan, tergantung pengotoran tanah, bersifat lunak dengan beberapa bagian atau fragmen yang agak keras, bila lembab atau basah berwarna kehijauan atau kebiru-biruan. Di beberapa lokasi kadang-kadang dijumpai sisipan-sisipan melensa berwarna hitam kebiruan. Secara mikroskopis, conto dari bagian felspar yang masih agak segar berupa skis mika kuarsa dengan beberapa terobosan urat kalsit dan kuarsa. Sekis mika bahan felspar ini disusun oleh muskovit, serisit, mikro kuarsa, felspar dan kalsit. Mineral argilik terdapat mengisi bidang foliasi dan retakan. Analisis XRD menunjukkan argilik yang terbentuk adalah tipe illit dan kaolinit. Hasil pengamatan mineralogi di laboratorium disajikan dalam Tabel 1. Tabel 1. Kandungan mineralogi bahan galian felspar Banjarnegara No Lokasi Batuan asal kuarsa plagioklas K felspar Seri / muskov Illit Kalsit Ampfibol talk argilit 1 Kali Tengah 2 Bulu Kuning 3 Wanadri 4 Kebon Dalem Breksi aneka bahan, sekis mika kuarsa Sekis mika serisit kuarsa Filit illit hitam Sekis mika serisit kuarsa, filit serisit kuarsa gampingan Sekis amfibol, sekis mika kuarsa Filit illit hitam Ultrabasa v v - 85 v Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

6 Gambar 2. Singkapan bekas penggalian bahan galian felspar di daerah Grinting Gunung Butak, Desa Kalitengah berbatuan asal breksi aneka bahan. Kanan, mikrografi sayatan tipis dari bagian felspar yang relatif keras disusun oleh kuarsa serisit plagioklas, ortoklas dan di terobos oleh urat halus kalsit (atas : nikol sejajar, bawah : nikol silang) Gambar 3. Singkapan kupasan penggalian bahan galian felspar di daerah Bulukuning, Desa Kaliajir, berbatuan asal sekis mika serisit kuarsa. Kanan, mikrografi sayatan tipis dari bagian felspar yang relatif keras disusun oleh kuarsa serisit muskovit, plagioklas, ortoklas berstruktur foliasi skistos. (atas : nikol sejajar, bawah : nikol silang) 102 Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

7 Gambar 4. Singkapan bekas penggalian bahan galian felspar di daerah Petir, Desa Wanadri berbatuan asal sekis mika kuarsa. Kanan, mikrografi sayatan tipis dari bagian felspar yang relatif keras disusun oleh kuarsa, serisit / muskovit, plagioklas, ortoklas dan di terobos oleh urat halus kalsit (atas : nikol sejajar, bawah : nikol silang) Gambar 5. Singkapan kupasan penggalian bahan galian felspar di daerah Grantang Desa Kebondalem, berbatuan asal keratan batuan metamorf sekis mika dan genes amfibol. Kanan, mikrografi sayatan tipis dari bagian felspar yang relatif keras disusun oleh kuarsa amfibol, plagioklas, ortoklas berstruktur foliasi genes diterobos oleh urat halus kuarsa dan kalsit (atas : nikol sejajar, bawah : nikol silang) DISKUSI Hasil identifikasi mineralogi dari beberapa conto bahan galian felspar yang berbeda batuan asalnya menunjukkan perbedaan komposisi mineraloginya (Tabel 1). Secara kualitas hampir mirip variasi mineraloginya akan tetapi secara kuantitas berbeda proporsinya. Batuan asal sekis mika kuarsa mempunyai komposisi yang didominasi oleh mineral serisit dan kuarsa, sedangkan batuan asal berupa breksi aneka batuan kristalin di dominasi kuarsa dan felspar. Untuk conto dari Kebondalem yang berasal dari batuan ultrabasa komposisinya didominasi oleh talk. Adapun conto dari Bulukuning dan Kebondalem yang berasal dari filit illit hitam mineraloginya didominasi oleh Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

8 illit. Dengan sangat beragamnya komposisi mineralogi bahan galian felspar ini, peruntukan penggunaanyapun dapat beragam pula. Berdasarkan varian komponen mineraloginya, bahan galian felspar dari Banjarnegara selatan ini dapat digunakan dalam berbagai industri keramik. Felspar yang berasal dari batuan kristalin dan breksi aneka bahan (Gambar 2, dan Tabel 1) mempunyai kandungan yang didominasi felspar dan kuarsa, baik untuk bodi keramik lantai, tile, dan ornamen. Felspar yang berasal dari batuan sekis mika (Gambar 3, 4, dan 5 dan Tabel 1) komponen mineraloginya didominasi oleh serisit yang berstruktur serabut, baik untuk keramik permeabel, filter dan keramik ringan. Adapun bahan galian felspar yang berasal dari batuan filit hitam (mineraloginya didominasi oleh illit, baik untuk keramik yang memerlukan energi pembakaran rendah seperti gerabah. Sedangkan bahan galian yang berasal dari batuan ultrabasa yang mineraloginya dominan talk dan asbes dapat digunakan sebagai bahan kosmetik dan bahan tahan api. KESIMPULAN DAN SARAN Secara mikroskopis, conto dari bagian felspar yang masih relatif segar dominan berupa skis mika kuarsa dengan beberapa terobosan urat kalsit dan kuarsa. Sekis mika bahan felspar ini disusun oleh mika muskovit, serisit, mikro kuarsa, dan kalsit. Mineral argilik terdapat mengisi bidang foliasi, tepian kristal dan retakan. Dari tabel proporsi relatif mineral penyusun bahan galian felspar, proporsi dominan mencerminkan karakter mineralogi bahan galian felspar dan dapat digunakan sebagai dasar dalam pemanfaatannya. Adapun perubahan varian jenis keratan bahan asal dapat dikenali dengan pencermatan perubahan warna, kekerasan, tekstur dan struktur, fenomena ini dapat digunakan untuk medeliniasi atau melokalisir tipe karakteristik bahan galian felspar. UCAPAN TERIMAKASIH Penelitian ini adalah bagian dari penelitian model mineralisasi hidrotermal daerah Banjarnegara yang dibiayai APBN melalui DIPA Puslit Geotek LIPI Tahun Anggaran Dengan selesainya penyusunan makalah ini, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesarbesarnya kepada: Kepala Puslit Geoteknologi-LIPI selaku Kuasa Pengguna Aggaran atas izin dan pendanaan penelitian DIPA 2011; Ketua BAPPEDA Kabupaten Banjarnegara beserta Staf dan Kepala Dinas PSDA ESDM Kabupaten Banjarnegara beserta Staf atas data dan informasi kewilayahannya; Jakah, A.Md. dan Kuswandi atas bantuan pembuatan preparasi sayatan tipis dan poles batuan serta analisis XRF. 104 Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI

9 DAFTAR PUSTAKA Hall R., Cenozoic Geological and Plate Tectonic Evolution of SE Asia and the SW Pacific: Computer based Reconstructions, Model and Animations. Journal of Asian Earth Sciences 20, Hamilton, W.R., Tectonic of The Indonesian Region; United State Geological Survey Profesional Paper 1078, US Government Printing Office. Pulunggono A., Martodjojo S, Perubahan Tektonik Paleogen-Neogen Merupakan Peristiwa Tektonik Terpenting di Jawa, Proc. Geologi dan Geoteknik Pulau Jawa, Yogyakarta, Condon, W.H., Pardyanto, L., Ketner, K.B., Amin, T.C., Gafoer, S., dan Samodra, H., Peta Geologi Lembar Banjarnegara dan Pekalongan, Jawa Tengah, skala 1 : , edisi ke 2, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Prosiding Pemaparan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI