View
51
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
*****
Citation preview
Batuan merupakan suatu bentuk alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan
kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen
(terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan homogen.
Deret reaksi Bowen (deret pembentukan mineral pada batuan) telah dimodifikasi oleh Niggli,
V.M. Goldshmidt, dan H. Schneiderhohn, seperti terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram urutan pengendapan mineral
Sedangkan proses pembentukan mineral berdasarkan komposisi kimiawi larutan
(konsentrasi suatu unsur/mineral), temperatur, dan tekanan pada kondisi kristalisasi dari
magma induk telah didesign oleh Niggli seperti terlihat pada Gambar 3
Gambar 3. Diagram Temperatur-Konsentrasi-Tekanan (Diagram Niggli)
Jika pembentukan endapan mineral dikelompokkan menurut proses pembentukannya, maka
salah satu pengklasifikasiannya adalah sebagai berikut :
I. Endapan yang terbentuk melalui proses konsentrasi kimia (Suhu dan Tekanan
Bervariasi)
A. Dalam magma, oleh proses differensiasi
1. Endapan magmatik (segresi magma, magmatik cair); T 700-15000C; P sangat tinggi.
2. Endapan Pegmatit; T sedang-sangat tinggi; P sangat tinggi
B. Dalam badan batuan
1. Konsentrasi karena ada penambahan dari luar (epigenetik)
1.1. Asal bahan tergantung dari erupsi batuan beku
a. Oleh hembusan langsung bekuan (magma)
- dari efusif; sublimat; fumarol, T 100-6000C; P atmosfer-sedang
- dari intrusif, igneous metamorphic deposits; T 500-8000C, P sangat
tinggi
b. Oleh penambahan air panas yang terisi bahan magma
- Endapan hipothermal; T 300-5000C, P sangat tinggi
- Endapan mesothermal; T 200-3000C, P sangat tinggi
- Endapan epithermal; T 50-2000C, P sangat tinggi
- Endapan telethermal; T rendah, P rendah
- Endapan xenothermal; T tinggi-sedang, P sedang-atmosfer
1.2. Konsentrasi bahan dalam badan batuan itu sendiri :
a. Konsentrasi oleh metamorfosis dinamik dan regional, T s/d 4000C; P tinggi.
b. Konsentrasi oleh air tanah dalam; T 0-1000C; P sedang
c. Konsentrasi oleh lapukan batuan dan pelapukan residu dekat permukaan;
T 0-1000C; P sedang-atmosfer
C. Dalam masa air permukaan
1. Oleh interaksi larutan; T 0-700C; P sedang
a. Reaksi anorganik
b. Reaksi organik
2. Oleh penguapan pelarut
II. Endapan-endapan yang dihasilkan melalui konsentrasi mekanis; T & P sedang.
Sedangkan secara umum keterdapatan endapan bahan galian dengan mineral-mineral bijihnya
dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Keterdapatan dan letak mineral-mineral bijih
2. Pengertian Mendala Metalogenik
Istilah Mendala Metalogenik atau Metallogenic Province memiliki pengertian suatu area
yang dicirikan oleh kumpulan endapan mineral yang khas, atau oleh satu atau lebih jenis-
jenis karakteristik mineralisasi. Suatu mendala metalogenik mungkin memiliki lebih dari satu
episode mineralisasi yang disebut dengan Metallogenic Epoch.
Beberapa contoh mendala metalogenik antara lain ; segregasi lokal dari kromium dan nikel di
bagian yang paling dalam dari kerak samudera, dan pengendapan sulfida-sulfida masif dari
tembaga dan besi di tempat-tempat yang panas, metal-bearing brine menuju samudra melalui
zona regangan, endapan-endapan mineral magmatik-hidrotermal berhubungan dengan proses-
proses subduksi. Tumbukan dan subduksi membentuk gunung-gunung yang besar seperti di
Andes, yang mana endapan-endapan mineral dibentuk oleh diferensiasi magma.
Contoh mendala metalogenik yang terdapat di Indonesia antara lain: mendala metalogenik
Malaya (terdiri dari batuan beku asam dengan mineral berharga kasiterit), manda metalogenik
Sunda (terdiri dari batuan intermediet dengan mineral berharga elektrum (Au, Ag)), serta
mendala metalogenik Sangihe-Talaut (terdiri dari batuan ultrabasa dengan mineral berharga
nikel).
3. Proses Pembentukan Endapan Mineral Primer
Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi lima jenis
endapan, yaitu :
ñ Fase Magmatik Cair
ñ Fase Pegmatitil
ñ Fase Pneumatolitik
ñ Fase Hidrothermal
ñ Fase Vulkanik
Dari kelima jenis fase endapan di atas akan menghasilkan sifat-sifat endapan yang berbeda-
beda, yaitu yang berhubungan dengan:
ñ Kristalisasi magmanya
ñ Jarak endapan mineral dengan asal magma
Õintra-magmatic, bila endapan terletak di dalam daerah batuan beku
Õperi-magmatic, bila endapan terletak di luar (dekat batas) batuan beku
Õcrypto-magmatic, bila hubungan antara endapan dan batuan beku tidak jelas
Õapo-magmatic, bila letak endapan tidak terlalu jauh terpisah dari batuan beku
Õtele-magmatic, bila disekitar endapan mineral tidak terlihat (terdapat) batuan beku
ï Bagaimana cara pengendapan terjadi
Õterbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma
Õterbentuk pada lubang-lubang yang telah ada
Õmetosomatisme (replacement) yaitu :reaksi kimia antara batuan yang telah ada dengan larutan
pembawa bijih
ï Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, atau perlapisan
ï Waktu terbentuknya endapan
Õsyngenetic, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan
Õepigenetic, jika endapan terbentuk tidak bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan
3.1 Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase)
Liquid magmatic phase adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana mineral terbentuk
langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling
(Gambar 6). Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titamagnetit, dan
petlandit (lihat juga Gambar 4). Fase magmatik cair ini dapat dibagi atas :
ï Komponen batuan, mineral yang terbentuk akan tersebar merata diseluruh masa batuan.
Contoh intan dan platina.
ï Segregasi, mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang terkonsentrasi di
dalam batuan.
ï Injeksi, mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma (batuan beku), tetapi telah
terdorong keluar dari magma.
3.2 Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase)
Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma. Sebagai akibat
kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang
mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke, sill, dan
stockwork (Gambar 7).
Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya kontras tekanan dan
temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan
dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-silikat, Be-
silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat (Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur
jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire,
beryl, topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal).
Gambar 6. Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatik cair
Keterangan untuk Gambar 6 :
1. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon
dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik
kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda.
Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile
seperti sodium dan potasium.
2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari
batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses
diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain. Walaupun
demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu
pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan
beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.
3. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potasium cenderung untuk
memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium
dan potasium.
4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan
besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir
dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam
bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih
berat seperti mineral-mineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-
mineral silikat yang lebih ringan.
5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding
reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara
sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding
kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik.
Jika batuan dinding kaya akan kalsium, magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi
berkomposisi gabroik.
6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi
magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah
dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat
yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.
3.3 Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase)
Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam lingkungan
yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena
adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih muda.
Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan temperatur tinggi dari magma kontak
dengan batuan dinding yang reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain :
wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit,
turmalin, diopsit, dan skarn.
Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi batuan beku intrusi
dan terutama pada batuan yang diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) dan hardening
(pengerasan).
Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang berhubungan dengan
penerobosan batuan beku. Batuan yang diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-
rekristalisasi, terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan oleh
panas dan fluida-fluida yang memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu
endapan ini tergolong pada metamorfisme kontak. Proses pneomatolitis ini lebih menekankan
peranan temperatur dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme menekankan hanya pada
pengaruh temperatur sedangkan pirometasomatisme pada reaksi penggantian (replacement),
dan metamorfisme kontak pada sekitar kontak. Letak terjadinya proses umumnya di
kedalaman bumi, pada lingkungan tekanan dan temperatur tinggi.
Gambar 8. Contoh endapan Igneous Metamorfism berupa endapan iron rich fluids di Granite Mount,
Utah (Dari Park, 1975 p 285).
Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya sulfida sederhana dan oksida
misalnya spalerit, galena, kalkopirit, bornit, dan beberapa molibdenit (Tabel 4). Sedikit
endapan jenis ini yang betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak sekali
berisi pirit atau bahkan magnetit dan hematit. Scheelit juga terdapat dalam endapan jenis ini
(Singkep-Indonesia).
Tabel 4. Contoh beberapa jenis endapan metasomatisme kontak (Dari berbagai sumber).
Endapa
n
Mineral Logam Utama Lokasi
Besi magnetit, hematit Cornwall,
Pennsylvenia USA ;
Banat Hongaria
Tembag
a
kalkopirit, bornit, pirit, pirrotit, spalerit,
molibdenit, oksida besi
Beberapa endapan di
Morenci dan Bisbee,
Arizona USA ; Suan,
Korea
Zn spalerit + magnetit, sulfida Fe + Pb Hannover, N-Mexico,
USA; Kamioka,
Jepang
Pb galena + magnetit, sulfida Fe, Cu dan Zn Magdalena, N-Mexico,
USA
Sn kasiterit, wollframit, magnetit, scheelit, pirrotit Pikaranta, Finlandia;
Saxony, Jerman;
Malaysia; Singkep
(Indonesia)
Wolfra
m
scheelit dengan molibdenit dan beberapa sulfida Mill City, Nevada,
USA; King Island,
Australia
Lainnya grafit, emas. molibdenit, mangan, garnet,
corundum
3.4 Fase Hidrothermal (Hydrothermal Phase)
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil differensiasi
magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber
terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara pembentukan endapan,
dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu :
ï cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan.
ï metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru
dari larutan hidrothermal.
Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis endapan hidrothermal, antara
lain Ephithermal (T 00C-2000C), Mesothermal (T 1500C-3500C), dan Hipothermal (T
3000C-5000C)
Setiap tipe endapan hidrothermal diatas selalu membawa mineral-mineral yang tertentu
(spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan barbagai macam batuan dinding. Tetapi minera-
mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida hampir selalu
terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal. Sedangkan alterasi yang ditimbulkan untuk
setiap tipe endapan pada berbagai batuan dinding dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Alterasi-alterasi yang terjadi pada fase hidrothermal
Keadaan Batuan dinding Hasil alterasi
Epithermal batuan gamping
lava
batuan beku intrusi
silisifikasi
alunit, clorit, pirit, beberapa sericit, mineral-
mineral lempung
klorit, epidot, kalsit, kwarsa, serisit, mineral-
mineral lempung
Mesotherma
l
batuan gamping
serpih, lava
batuan beku asam
batuan beku basa
silisifikasi
selisifikasi, mineral-mineral lempung
sebagian besar serisit, kwarsa, beberapa
mineral lempung
serpentin, epidot dan klorit
Hypotherm
al
batuan granit, sekis
lava
greissen, topaz, mika putih, tourmalin,
piroksen, amphibole.
Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4),
hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS),
pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida
(MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs), spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara
lain : topaz, feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-karbonat
Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu)
sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3),
tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit (CuFeS2), dengan
mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, dan pirit.
Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah : native cooper (Cu), argentit
(AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS),
realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya :
kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-
silikat)
Gambar 9. Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal tipe epithermal dengan pengkayaan bijih di
sepanjang rekahan-rekahan dan urat-urat di Pachuca Meksiko (Dari Park, 1975 p 349).
3.5 Fase Vulkanik (Vulkanik Phase)
Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara
primer. Sebagai hasil kegiatan phase vulkanis adalah :
ï lava flow
ï ekshalasi
ï mata air panas
Ekshalasi dibagi menjadi : fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O), solfatar (berbentuk
gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2), saffroni (berbentuk baron).
Bentuk (komposisi kimia) dari mata air panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air
silikat, air nitrat, dan air fosfat.
Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari phase vulkanik adalah :
belerang (kristal belerang dan lumpur belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3)
Sulfida masif volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut (Gambar 10 dan
Tabel 6), sebagai contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang, dan sebagian besar
endapan logam dasar di Kanada.
; Sato,1981).
Tabel 6. Model geologi sulfida masif volkanogenik tipe Kuroko
(Cox DP, 1983)
Geologi Regional
Tipe batuan Vulkanik laut felsik-intermediet, berasosiasi dengan sedimen
Tekstur Aliran, tuffs, piroklas, breksia, dan tekstur-tekstur vulkanik lain
Umur Archean – Cenozoic
Tektonik patahan dan rekahan-rekahan lokal
Tipe endapan
assosiasi
urat-urat kuarsa dengan emas; perlapisan barit
Konsentrasi
Logam
Barium, emas
Deskripsi
endapan
Mineral-mineral
logam
Zona bawah (pirit, sfalerit, kalkopirit, pirotit, galena, barit); zona
luar (pirit, kalkopirit, emas, perak)
Tekstur/struktur Sebagian besar (60%) merupakan sulfida; kadang-kadang
ditemukan perlapisan zona disseminated atau stockwork sulfida.
Alterasi Yang menyelubungi zona endapan a.l. zeolit, montmorilonit,
kadang-kadang silika, klorit, dan serisit
Kontrol bijih Pada bagian felsik didominasi batuan-batuan vulkanik/sedimen
vulkanik; pada bagian pusat batuan vulkanik; kadang-kadang
breksiasi dan dome felsik
Pelapukan Gossan (kuning, nerah, dan coklat)
Contoh Kidd Creek, Kanada; Hanaoka, Jepang; Macuchi, Equador
4. Proses Pembentukan Endapan Sedimenter
Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya dengan batuan sedimen,
dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan, udara selama sedimentasi, atau pelapukan maupun
dibentuk oleh proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti lapisan
(stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu (stratabound).
Endapan sedimenter yang cukup terkenal karena proses mekanik seperti endapan timah
letakan di daerah Bangka-Belitung dan endapan emas placer di Kalimantan Tengah maupun
Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi seperti endapan bauksit di
Pulau Bintan dan laterit nikel di Pomalaa/Soroako Sulawesi Tengah/ Selatan.
Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter berdasarkan sumber
metal dan berdasarkan host rock-nya. Berdasarkan sumber metal dibagi dua yaitu endapan
supergen endapan yang metalnya berasal dari hasil rombakan batuan atau bijih primer), serta
endapan hipogen (endapan yang metalnya berasal dari aktivitas magma/epithermal).
Sedangkan berdasarkan host-rock (dengan pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu
endapan singenetik (endapan yang terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan) serta
endapan epigenetik (endapan mineral terbentuk setelah batuan ada).
Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi empat faktor yaitu : sumber
dari mineral, metal atau metaloid, supergene atau hypogene (primer atau sekunder), erosi dari
daerah mineralisasi yang kemudian diendapkan dalam cekungan (supergene), dari biokimia
akibat bakteri, organisme seperti endapan diatomae, batubara, dan minyak bumi, serta dari
magma dalam kerak bumi atau vulkanisme (hypogene).
4.1 Mineral Bijih Dibentuk oleh Hasil Rombakan dan Proses Kimia Sebagai Hasil
Pelapukan Permukaan dan Transportasi
Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan keberadaanya dan akan
mengalami transportasi geokimia yaitu terdistribusi kembali dan bercampur dengan material
lain. Proses dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan geokimia yang baru
dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan dispersi mekanis, dispersi kimia mencoba
mengenal secara kimia penyebab suatu dispersi. Dalam hal ini adanya dispersi geokimia
primer dan dispersi geokimia sekunder. Dispersi geokimia primer adalah dispersi kimia yang
terjadi di dalam kerak bumi, meliputi proses penempatan unsur-unsur selama pembentukan
endapan bijih, tanpa memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi geokimia
sekunder adalah dispersi kimia yang terjadi di permukaan bumi, meliputi pendistribusian
kembali pola-pola dispersi primer oleh proses yang biasanya terjadi di permukaan, antara lain
proses pelapukan, transportasi, dan pengendapan.
Bahan terangkut pada proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya
diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat mempengaruhi dispersi. Unsur dengan
mobilitas yang rendah cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya, sedangkan unsur-unsur
dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh bijihnya. Selain itu juga tergantung
dari sifat kimianya Eh dan Ph suatu lingkungan seperti Cu dalam kondisi asam akan
mempunyai mobilitas tinggi sedangkan dalam kondisi basa akan mempunyai mobilitas
rendah (Lihat Tabel 7 dan Gambar 11).
Tabel 7. Beberapa mobilitas unsur pada berbagai lingkungan
Mobilitas Relatif Kondisi Lingkungan
Oksidasi Asam Netral-basa Reduksi
Sangat tinggi Cl,I, Br, S, B Cl,I, Br, S, B Cl,I, Br, S, B,
Mn, V, U, Se,
Re
Cl, I, Br
Tinggi Mn, V, U, Se,
Re, Ca, Na,
Mn, V, U, Se,
Re, Ca, Na,
Ca, Na, Mg, F,
Sr, Ra
Ca, Na, Mg, F,
Sr, Ra
Mobilitas Relatif Kondisi Lingkungan
Oksidasi Asam Netral-basa Reduksi
Mg, F, Sr,
Ra, Zn
Mg, F, Sr, Ra,
Zn, Cu, Co, Ni,
Hg, Au
Sedang Cu, Co, Ni,
Hg, Ag, Au,
As, Cd
As, Cd, As, Cd
Rendah Si, P, K,
Pb, Li, Rb,
Ba
Be, Bi, Sb,
Ge, Cs, Tl
Si, P, K,
Pb, Li, Rb, Ba
Be, Bi, Sb, Ge,
Cs, Tl
Fe, Mn
Si, P, K,
Pb, Li, Rb, Ba
Be, Bi, Sb, Ge,
Cs, Tl
Fe, Mn
Si, P, K
Fe, Mn
Sangat rendah
sampai immobil
Fe, Mn,
Al, Ti, Sn, Te
W, Nb, Ta,
Pt,
Cr, Zr, Th,
Rare earth
Al, Ti, Sn, Te
W, Nb, Ta, Pt,
Cr, Zr, Th,
Rare earth
Al, Ti, Sn, Te
W, Nb, Ta, Pt,
Cr, Zr, Th,
Rare earth
Zn
Co, Cu, Ni, Hg,
Ag, Au
Al, Ti, Sn, Te
W, Nb, Ta, Pt,
Cr, Zr, Th,
Rare earth
S, B
Mn, V, U, Se,
Re
Zn
Co, Cu, Ni, Hg,
Ag, Au
As, Cd,
Pb, Li, Rb,
Ba, Be, Bi,
Sb, Ge, Tl
Gambar 11. Diagram Fence yang memperlihatkan hubungan Eh-pH mineral-mineral non-klastis
(Krumbin dan Garrels, 1952).
Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder pada endapan lateritik.
Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi dengan sumber oksigen dari udara atau air
permukaan. Oksidasi berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses oksidasi
ini, beberapa mineral tertentu akan larut dan terbawa meresap ke bawah permukaan tanah,
kemudian terendapkan (pada zona reduksi), lihat Gambar 12. Bagian permukaan yang tidak
larut, akan jadi berongga, berwarna kuning kemerahan, dan sering disebut dengan gossan.
Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit.
4.2 Cebakan Mineral Dibentuk oleh Pelapukan Mekanik
Mineral disini terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral bijih dan pemecahan dari
residu. Proses pemilahan yang mana menyangkut pengendapan tergantung oleh besar butir
dan berat jenis disebut sebagai endapan plaser. Mineral plaser terpenting adalah Pt, Au,
kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan, garnet, tantalum, rutil, dsb.
Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral letakan dapat dibagi menjadi :
ï Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber mineral bijih primer. Mereka
terbentuk dari hanya sedikit perjalanan residu (goresan), material mengalami pelapukan
setelah pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals.
ï Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting. Terbentuk di sungai bergerak
kontinu oleh air, pemisahan tempat karena berat jenis, mineral bijih yang berat akan bergerak
ke bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan aliran menurun, seperti
di sebelah dalam meander, di kuala sungai dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka
dan Belitung. Au-plaser di California.
ï Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen aktivitas gelombang memukul pantai dan
mengabrasi dan mencuci pasir pantai. Mineral yang umum di sini adalah ilmenit, magnetit,
monasit, rutil, zirkon, dan intan, tergantung dari batuan terabrasi.
ï Fossil plaser, merupakan endapan primer purba yang telah mengalami pembatuan dan
kadang-kadang termetamorfkan. Sebagai contoh endapan ini adalah Proterozoikum
Witwatersand, Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di dunia, produksinya lebih
1/3 dunia. Emas dan uranium terjadi dalam beberapa lapisan konglomerat. Mineralisasi
menyebar sepanjang 250 km. Tambang terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini
dimungkinkan karena gradien geotermis disana sekitar 10 per 130 meter.
Gambar 13. Sketsa mekanisme endapan bijih sedimenter
4.3 Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan Kimia
4.3.1. Lingkungan Darat
Batuan klastik yang terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh warna merah akibat oksidasi
Fe dan umumnya dalam literatur disebut “ red beds”. Kalau konsentrasi elemen logam dekat
permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan tinggi memungkinkan terjadi
konsentrasi larutan logam dan mengalami pencucian (leaching/pelindian) meresap bersama
air tanah yang kemudian mengisi antar butir sedimen klastik. Koloid bijih akan alih tempat
oleh penukaran kation antara Fe dan mineral lempung atau akibat penyerapan oleh mineral
lempung itu sendiri.
4.3.2 Lingkungan Laut
Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan lingkungan darat yang
umumnya mempunyai mempunyai pasokan air dengan kadar elemen yang tinggi
dibandingkan kandungan di laut. Kadar air laut mempunai elemen yang rendah. Sebagai
contoh kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk konsentrasi mineral logam yang
berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai keadaan yang khusus (terutama Fe dan Mn)
seperti :
ï Adanya salah satu sumber logam yang berasal dari pelapkan batuan di daratan atau dari sistem
hidrotermal bawah permukaan laut.
ï Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah logam yang dominan dan
terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel.
ï Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3 atau Fe-silikat tergantung
perbedaanpotensial reduksi (Eh).
Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, yang dibentuk oleh larutan koloid
membungkus material lain seperti pasir atau pecahan fosil. Bentuk kulit yang simetris
disebabkan perubahan komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan yang terus menerus,
oolit tersebut akan stabil di dasar laut dimana tertanam dalam material lempungan karbonatan
yang mengandung beberapa besi yang bagus. Di dasar laut mungkin oolit tersebut reworked.
Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi dan mangan sebagai contoh ferromanganese nodules
yang sekarang ini menutupi daerah luas lautan.
5. Contoh Beberapa Endapan Mineral Yang Penting
5.1 Endapan mineral yang berhubungan dengan proses-proses magmatik
Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan, mineral-mineral dan asosiasi
elemen yang berbeda sangat besar , sebagai contoh oksida-oksida timah dan tungsten di
kedalaman zona-zona bertemperatur tinggi; sulfida-sulfida tembaga, molibdenum, timbal,
dan seng dalam zona intermediet; sulfida-sulfida atau sulfosalt perak dan emas natif di dekat
permukaan pada zona temperatur rendah. Mineral-mineral dapat mengalami disseminated
dengan baik antara silikat-silikat, atau terkonsentrasi dalam rekahan yang baik dalam batuan
beku, sebagai contoh endapan tembaga porfiri Bingham di Utah (Gambar 14 dan Tabel 8).
Gambar 14. Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di Amerika Selatan (After Sillitoe,1973)
Tabel 8. Model Geologi Endapan Tembaga Porfiri Kaya Molibdenum (Cox DP, 1983)
Geologi Regional
Tipe batuan Monzonit - tonalit kuarsa yang menerobos batuan beku,
vulkanik, atau sedimen
Tekstur Terobosan yang berasosiasi dengan bijih-bijih porfiri (masa dasar
mempunyai ukuran butir halus s/d sedang)
Umur Umumnya mesozoik s/d tersier
Tektonik Sesar
Tipe endapan
assosiasi
Skarn yang mengandung Cu, Zn, atau Au; urat-urat logam dasar
sulfosalts dan emas; emas placer
Konsentrasi
Logam
Cu, Mo, Pb, Zn, Tn, Au, Ag
Deskripsi
endapan
Mineral-mineral
logam
Kalkopirit, pirit, molibdenit; endapan replacement dengan
kalkopirit, sfalerit, galena, dan kadang-kadang emas; zona terluar
kadang-kadang dengan emas dan sulfida-sulfida perak, tembaga,
dan antimoni.
Tekstur/struktur Veinlets, disseminations, penggantian pada batuan samping
masif.
Alterasi Batas zona alterasi (alteration rings) berupa lempung, mika,
feldspar, dan mineral-mineral lain yang berjarang beberapa
kilometer dari endapan.
Petunjuk geokimia Zona pusat (Cu, Mo, W), zona terluar (Pb, Zn, Au, Ag, As, At,
Te, Mn, Rb).
Contoh El Savador, Chile; Silver Bell, Arizona (USA); Highland Valley,
Bristish Columbia (Canada).
Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal dan sebagian digantikan
oleh mineral-mineral tungsten, tembaga, timbal dan seng (dalam kontak metasomatik atau
endapan skarn). Jika larutan bergerak melalui rekahan yang terbuka dan logam-logam
mengendap di dalamnya (urat emas-kuarsa-alunit epithermal), sehingga terbentuk cebakan
tembaga, timbal, seng, perak, dan emas (Gambar 15 dan Tabel 9).
Gambar 15. Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After Buchanan,1981)
Tabel 9. Model Geologi Urat Emas-Kwarsa-Alunit Epitermal (Cox DP, 1983)
Geologi Regional
Tipe batuan Dasit vulkanik, kuarsa latit, riodasit, riolit
Tekstur Porfiritik
Umur Umumnya tersier
Tektonik Sistem fractute ekstensif
Tipe endapan
assosiasi
Tembaga porfiri, sumber air panas asam sulfat, lempung
hidrothermal
Konsentrasi
Logam
Cu, Ar, An, At
Deskripsi
endapan
Mineral-mineral
logam
Emas native, enargit, pirit, sulfosalt pembawa perak, asosiasi
dengan kalkopirit, bornit, tellurida, galena, sfalerit, hubnerit
Tekstur/struktur Urat-urat, breccia pipe, pods, dikes
Alterasi Kuarsa, alunit, pirofilit; kadang-kadang terdapat alunit, kaolinit,
montmorilonit di sekitar kuarsa
Kontrol bijih Fracture, aktivitas intrusi
Pelapukan Limonit kuning, jarosit, goethit, algirisasi dengan kaolinit,
hematit
Contoh Goldfiled, Nevada (USA); Guanajuoto, Meksiko; El Indio, Chile
Larutan hidrotermal yang membawa logam dapat juga berm\igrasi secara lateral menuju
batuan yang permeabel atau reaktif secara kimia membentuk endapan blanket- shaped
sulfida, atau bahkan mencapai permukaan dan mengendapkan emas, perak, dan air raksa
dalam pusat mata air panas silikaan atau karbonatan, seperti kadar emas tinggi yang terdapat
dalam beberapa lapangan geotermal aktif di New Zealand. Jika larutan volkanik yang
membawa logam memasuki lingkungan laut, maka akan terbentuk kumpulan sedimen-
volkanik dari tembaga- timbal-seng.
5.2 Endapan mineral yang berhubungan dengan proses sedimentasi
Erosi benua dan pengisian cekungan sedimen di samudera memerlukan siklus geologi dan
kimia yang dapat berhubungan dengan formasi dari jenis endapan mineral selama pelapukan,
perombakan menjadi unsur-unsur pokok berupa fragmental (sebagai contoh kwarsa atau
kadang-kadang emas atau mineral-mineral berat), dan menjadi elemen-elemen yang larut
secara kimiawi (sebagai contoh adalah kalsium, sodium, atau elemen-elemen metalik
pembentuk bijih yang potensial seperti besi, tembaga, timbal, dan seng). Unsur-unsur pokok
fragmental tertransportasi oleh air permukaan diendapkan sebagai batuan.
Klastik-klastik sedimen di benua dan di lingkungan tepi laut cenderung berbutir kasar dan
bisa mengisi pengkayaan lokal mineral-mineral berharga yang telah tertransportasi dengan
fraksi klastik, sebagai contoh konsentrasi emas placer pada endapan Witwatersrand di Afrika
Selatan dan timah placer di Asia bagian selatan.
Seringkali formasi endapan sulfida stratiform tidak tampak berhubungan dengan proses
magmatisme atau vulkanisme, tetapi agak berhubungan dengan sirkulasi larutan hidrotermal
dari sumber-sumber yang lain, sebagai contoh penirisan dari cekungan sedimen yang dalam.
Endapan-endapan yang dihasilkan sangat mirip dengan beberapa asal-usul volkanogenik
karena mekanisme traping yang sama (Gambar 16 dan Tabel 10).
Hanya mineral-mineral sulfida yang dapat mengalami presipitasi pada sediment-water
interface atau dalam batuan yang tidak terkonsolidasi, waktu dari formasi bijih berhubungan
terhadap waktu pengendapan sedimen, terhadap waktu kompaksi dan konsolidasinya, atau
terhadap waktu-waktu berikutnya saat sedimen-sedimen mengalami indurasi penuh dan dapat
termineralisasi oleh larutan yang bergerak melalui batuan yang porous atau struktur-struktur
geologi. Untuk proses ini, contoh yang bagus adalah endapan timbal-seng di Mississippi
Valley.
Geologi Regional
Tipe batuan Batuan-batuan sedimen eusinitik (batuan serpih hitam, batuan
lanau, rijang, batugamping mikritik)
Tekstur Perlapisan sedimen; breksi slump
Umur Protezoik tengah
Lingkungan
penegndapan
Cekungan laut epikratonik
Tipe endapan
assosiasi
Endapan barit stratiform
Konsentrasi
Logam
Maksimum 500 ppm timbal pada serpih hitam, 1300 ppm seng,
750 ppm tembaga, 1300 ppm barium
Deskripsi
endapan
Mineral-mineral
logam
Pirit, pirotit, sfalerit, galena, barit, kalkopirit, dan beberapa
mineral lain dalam jumlah yang sedikit
Tekstur/struktur Umumnya kristalin, disseminated
Alterasi Silifikasi, tourmalinisasi, karbonat, albilitisasi, kloritisasi,
dolominitisasi
Kontrol Geokimia Secara lateral Cu-Pb-Zn-Ba; secara vertikal Cu-Zn-Pb-Ba.
Pelapukan Gossan (karbonat, sulfat, silikat (Pb, Zn, dan Cu)
Contoh Sullivan, Kanada
Tabel 10. Model Geologi Endapan Sediment-Hosted, Submarine Exhalative Lead-Zinc
(Cox DP, 1983)
Proses-proses sedimentasi juga membentuk akumulasi fosil-fosil bahan bakar, batu bara,
minyak dan gas alam. Untuk membentuk batu bara, gambut terkompaksi dan mengalami
pemanasan akibat penurunan dan proses burial. Demikian juga, minyak dan gas terbentuk
oleh maturasi unsur-unsur organik dalam batuan sedimen oleh peningkatan temperatur dan
tekanan. Minyak dan gas dapat bermigrasi melalui batuan yang porous membentuk reservoir
yang besar dalam struktur yang baik, atau tetap di dalam batuan sumber membentuk oil
shale.
5.3 Endapan Mineral Yang Berhubungan Dengan Proses Metamorfisme
Metamorfisme yaitu proses rekristalisasi dan peleburan akhir dari batuan beku atau batuan
sedimen, yang disebabkan oleh intrusi dari magma baru atau oleh proses burial yang dalam .
Endapan hidrotermal kontak metasomatik terbentuk di sekitar magma yang mengalami
intrusi, seperti yang digambarkan di atas. Metamorfisme burial yang dalam dapat
menimbulkan overprinting terhadap akumulasi mineral yang ada sebelumnya, sebagai contoh
yang besar adalah endapan sediment-hosted lead-zinc di Broken Hill, Australia.
Metamorfisme burial juga membebaskan sebagian besar larutan hidrotermal yang melarutkan
logam-logam dari country rock, diendapkan saat larutan bertemu dengan suatu lingkungan
dengan kondisi temperatur, tekanan, dan kimia yang tepat untuk formasi bijih. Formasi
endapan emas di beberapa jalur metamorfik Precambrian berhubungan terhadap transportasi
emas oleh metamorfic water menuju urat kwarsa yang mengandung emas. Kecuali jenis
endapan tersebut, metamorfisme regional tidak terlalu banyak membentuk formasi dari
endapan bijih metalik
Recommended