PELAPUKAN (DIKTAT GEOKIMIA) revisi.pdf

8/16/2019 PELAPUKAN (DIKTAT GEOKIMIA) revisi.pdf

1/27

BAB IV PELAPUKAN DAN PRODUKNYA

1.1 Proses Pelapukan dan produknya

Pelapukan dapat didefinisikan sebagai perubahan batuan dari masif menjadi

klastik sebagai respons terhadap kondisi lokal di permukaan (Rose, Hawkes &

Webb, 1979). Pelapukan merupakan penyebab utama dispersi sekunder, yang

melibatkan proses:

1. Disagregasi fisik dan mekanik tanpa modifikasi kimia pada mineral,

diawali dengan proses geologi berupa pengangkatan (uplift) dan erosi

2. Dekomposisi kimia yang meliputi perubahan fase mineralogi akibat efekkimia air tanah, termasuk penguraian dan represipitasi unsur dari batuan

primer dan endapan lainnya (transformasi mineral primer membentuk

mineral sekunder).

Pelapukan Fisik (Mekanik)

Disagregasi fisik menyebabkan batuan yang semula masif dan memiliki volume

besar berubah menjadi hancur . Proses pelapukan fisik atau mekanik dapat

disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain:

1. Rekahan-rekahan Sheeting Joints)

Rekahan dapat terbentuk akibat hilangnya beban dari batuan di atasnya.

Erosi pada batuan di permukan menyebabkan batuan kehilangan beban

di atasnya dan seolah-olah mendapat beban dari batuan dibawahnya,

sehingga terbentuk rekahan-rekahan yang sejajar permukaan.

2. Pertumbuhan Kristal

Presipitasi garam-garam pada celah atau rongga batuan yang dilewati air

tanah menimbulkan tekanan dan dapat menyebabkan desintegasi pada

batuan

3. Tekanan Es (Frost Wedging)


2/27

Di daerah dingin, air yang membeku pada pori-pori batuan akan menekan

dinding sekitarnya, karena volume es lebih besar 9% dari volume air.

4. Pengaruh Suhu

Perbedaan suhu yang ekstrim antara siang dan malam akan

menyebabkan batuan mengkerut pada malam hari dan memuai pada

siang hari sehngga ikatan antar butir melemah

5. Pengaruh Tumbuhan

Akar tumbuhan yang membesar dan menerobos batuan dapat

menghancurkan batuan di sekitarnya.

1.2 Pelapukan Kimia

Dekomposisi kimia batuan sebagai respons terhadap lingkungan permukaan

disebut pelapukan kimia. Proses-proses yang terlibat dalam dekomposisi kimia

antara lain:

1. Hidrolisa: reaksi kimia antara mineral (ion asam lemah dan basa lemah)

dengan air yang melibatkan aksi ion H + dan OH - yang dapat

menghasilkan mineral baru atau material terlarut , contohnya:

a) hidrolisa karbonat:

CO 32- + 2 H 2O HCO 3- + OH -

b) Hidrolisa dari garam seperti Fe 2(SO 4)3 dapat ditulis :

Fe 3+ + H 2O FeOH 2+ + H +

SO 42- dpt diabaikan karena anion dari asam kuat

c) Hidrolisa silikat yang mengandung Fe dan Al menghasilan lempung

atau hidroksida besi:

2 NaAlSi 3O8 + 2H ++ H 2O Al2Si2O5(OH) 4 + 4 SiO 2 + 2Na +

Albit Kaolinit

Catatan: reaksi ini juga melibatkan hidrasi, hidrolisa dan pelarutan

Na +.


3/27

Kation yang dibebaskan dapat terserap oleh permukaan partike koloid

atau dilepaskan ke dalam larutan. Hidrolisa dapat tejadi dalam air murni,

namun reaksi di alam akan lebih intensif lagi dengan kehadiran asam

karbonik dan asam humik

2. Hidrasi : penambahan air ke dalam struktur molekul, contohnya

transformasi anhidrit (CaSO 4) menjadi gipsum (CaSO 4. 2H 2O)

3. Oksidasi dan reduksi:

Reaksi oksidasi terjadi di lingkungan pelapukan yang banyak udara.

Unsur –unsur seperti Fe, Mn dan S yang terbentuk sebagai Fe 2+ , Mn 2+ ,

dan S 2- pada lingkungan dalam (bawah permukaan) dan pada beberapa

batuan sedimen dapat teroksidasi menjadi Fe 3+ , Mn 4+ dan S 6 pada

lingkungan permukaan. Oksigen dari atmosfer berkombinasi dengan ionlogam menghasilkan oksida (atau hidroksida). Reaksi oksidasi cenderung

lambat, kehadiran air menjadi katalisator reaksi yang melibatkan gas

oksigen. Contohnya oksidasi pirit menghasilkan mineral baru

(Oksida/hidrosida) dan komponen terlarut SO 42-.

.Unsur lain yang dapat teroksidasi adalah: C, N, V, Cr, Cu, As, Se, Mo,

Pd, Sn, Sb, W, Pt, Hg dan U.

4. Pelarutan:

Kebanyakan mineral memiliki kelarutan yang rendah dalam air , namun air

hujan mengandung asam karbonik, sehingga mineral lebih mudah larut,

contohnya kalsit atau gamping sukar larut dalam air murni, tapi mudah

larut dalam air yang mengandung CO 2 menyebabkan terbentuknya gua-

gua kapur (pelarutan dan karbonasi), contohnya:

CaCO 3 + CO 2 + H 2O Ca + + 2 HCO 3-

Kalsit asam karbonik

Air yang kaya akan mineral juga dapat melarutkan mineral silikat,

melepaskan silika dan kation-kation yang umum seperti K, Mg, Na dan

Ca, khususnya pada hidrolisa dari silikat primer seperti olivin berikut ini :


4/27

MgSiO 4 + 2H 2O + 4 CO 2 2 MgC(CHO 3)2 + SiO 2

Olivin air Mg-bikarbonat silika terlarut

Pelarutan mineral dikenal juga dengan istilah leachin g atau dissolution

5. Chelation: Kondisi asam yang ekstrim yang dihasilkan di sekitar akar

tanaman bersifat korosif menyebabkan dekomposisi batuan. Menurut

Lovering, 1959, mobilitas yang tinggi pada silika di daerah tropis

disebabkan karena vegetasi. Respirasi tanaman adalah faktor utama

siklus biokimia oksigen dan karbon dioksia , yang merupakan dua reagen

penting dalam pelapukan kimia. Asam organik dan agen-agen pembentuk

ion kompleks yang dihasilkan dari dekomposisi material organik pada

horizon tanah atas memiliki kontribusi pada reaksi dalam zona yang lebih

dalam dan pada kelarutan material dalam air .

Gambar Kesestabilan relatif mineral primer dalam zona pelapukan

(Sumber : Peters, 1978)


5/27

Produk langsung dari pelapukan adalah tanah. Tanah pada umumnya

mengandung empat komponen utama, yaitu:

1. mineral residual atau fragmen batuan. Mineral residual yaitu mineral yang

sulit terdekomposisi (resisten) seperti: kuarsa dan beberapa mineral

asesori seperti zirkon, Ti-oksida, turmalin. Mineral bijih yang juga

termasuk kategori resisten antara lain: Au, Pt, kasiterit, kolumbit-tantalit

dan khromit. Ada mineral yang tahan terhadap pelapukan kimia sehingga

sering dijumpai dalam regolith, namun tidak tahan secara fisik (lunak atau

rapuh) sehingga apabila kena abrasi akan hancur menjadi tepung

2. mineral sekunder yang terbentuk selama pelapukan

Reaksi-reaksi yang terjadi selama pelapukan seperti leaching danhidrolisa membentuk mineral sekunder yang khas, dengan ukuran butir

halus dengan orde 2 m . Mineral sekunder yang terbentuk antara lain:

- mineral lempung seperti : kaolinit, monmorilonit.- Oksida dan hidroksida besi dan alumina (sesquioxide) ukuran

lempung

Sesuai dengan prosesnya mineral-mineral sekunder dikenal dengan

istilah : oksidat, hidrolisat, redusat, presipitat dll.3. material terlarut, baik dalam larutan ataupun yang mengalami presipitasi

temporer dari airtanah jenuh

4. material organik


6/27

Gambar Produk pelapukan dari mineral primer

(Brady (1974)

Komponen padat tanah yang mengalami pemindahan oleh aliran air dan udara

disebut sedimen

Poduk pelapukan khusus yang terjadi pada pelapukan intensif endapan sulfida

akan menghasilkan gossan (endapan limonitik) di permukaan. Pada zone di

bawah gossan bisa terdapat zone pengkayaan sekunder . Keterdapatan gossan

di permukaan sangat berguna dalam eksplorasi, sebagai indikator mineralisasi.

3.2 Tanah

Secara sederhana didefinisikan sebagai campuran dari hancuran organik

(humus) dan produk pelapukaan batuan. Tanah juga juga didefinisikan sebagai

bagian dari regolith yang memiliki kemampuan menunjang kehidupan tumbuh-

tumbuhan. Regolith adalah fragmen batuan dan mineral yang tidak

terkonsolidasi yang menutupi permukaan bumi. Regolith dapat dibedakan

menjadi : residual (terbentuk dari bedrock di bawahnya) dan tertransport

(terbentuk dari material yang telah berpindah dari tempat asalnya).


7/27

Sifat tanah tergantung pada material asal dan modifikasi kimia dan fisika yang

berlangsung selama pembentukannya (pedogenesisi) melalui berbagai episode

pelapukan sebagai respons terhadap berbagai faktor yang memiliki hubungan

interdepedensi, antara lain iklim, gemorfologi dan aktivitas organik.

Secara global, regional dan lokal, terdapat variasi iklim, material induk (batuan)

maupun vegetasi, tak mengherankan jika dijumpai tipe tanah yang bervariasi.

Masing-masing memiliki keunikan, baik dalam perkembangan profil, mineralogi,

dan kimia maupun hubungannya terhadap material sumber di bawahnya. Hal

ini harus ikut dipertimbangkan, jika tanah atau produk turunannya (seperti stream

sediment) digunakan sebagai media sample eksplorasi.

Profil Tanah

Proses pembentukan tanah berlangsung melalui berbagai tahap, mulai dari

tahap muda sampai dewasa, menuju tahap kesetimbangan. Pergerakan

material dalam bentuk larutan air dan suspensi, terutama kearah bawah (juga

sedikit ke samping dan ke atas) dan reaksi kimia yang kompleks dapat

menyebabkan berkembangnya profil tanah, yaitu lapisan-lapisan atau horizon-

horizon yang terbentuk secara alami, tersusun dari permukaan bumi ke bawah.

Hoizon-horizon ini dapat dibedakan berdasarkan warna, tekstur, dan

strukturnya.

Tanah yang berkembang baik umumnya memperlihatkan tiga horizon utama,

yaitu A, B, dan C. Horizon A dan B adalah komponen tanah yang sebenarnya,

sedangkan C adalah material induk yang lapuk.


8/27

Gambar 3.1 Profil Tanah

Horizon A dibedakan menjadi horizon A0 di permukaan., merupakan lapisan

kaya organik berasal dari akumulasi sisa vegetasi yang membentuk humus.

Horizon ini biasanya berwarna gelap. Mikro-organisme seperti alga, fungi,

bakteri, cacing, insekta dan lain-lain memegang peranan penting dalam

dekomposisi material organik. Di bawah horizon A0 terdapat horizon tanah

berwarna terang yang disebut horizon A1, merupakan lokasi l eaching dan

eluviasi maksimum. Air hujan yang kaya akan oksigen, karbon dioksida dan

asam organik (humik dan fluvik) merembes perlahan ke arah bawah melalui

pori, retakan dan rongga menyebabkan unsur mobil seperti K, Mg, Na

mengalami leaching (larut dan berpindah tempat), sedangkan material halus

seperti koloid lempung dan sesquioxides (oksida besi dan alumina) mengalamieluviasi atau bermigrasi dalam bentuk suspensi ke arah profil yang lebih rendah.

Di bawah horizon A terdapat horizon B yang memiliki warna khas: coklat, coklat

kemerah-merahan atau coklat kekuning-kuningan, karena horizon B merupakan

tempat diendapkankannya lempung dan sesquioxide (oksida besi dan alumina),


9/27

Komponen terlarut yang merembes dari atas dapat diendapkan di horizon ini

atau terbawa oleh aliran airtanah masuk ke dalam drainage permukaan.

Proses leaching pada horizon A dan akumulasi pada horizon B dalam studi

tanah dikenal dengan istilah podzolisasi.

Pada jenis tanah tertentu terkadang dijumpai bleached zone yang berwarna abu-

abu terang atau keputih-putihan terdapat diantara horizon A dan horizon B yang

disebut horizon E

Di bawah horizon B terdapat zone batuan dasar yang disebut horizon C, yaitu

batuan lapuk yang lunak dan remuk, namun in situ dan masih memperlihatkan

tekstur dan struktur batuan asalnya. Batuan lapuk ini dikenal juga dengan istilahsaprolit.

Tidak semua sekuen profil tanah dapat dijumpai di semua tempat. Penyebabnya

karena profil tanah telah tererosi atau tanah tidak/belum berkembang baik

(immature ) . Tanah yang i mmature biasanya tidak memiliki horizon B.

Profil tanah dapat berkembang pada batuan dasar in situ ataupun material

tertransport seperti halnya aluvial, hasil erosi glasial, dan juga pada sisa-sisa

profil tanah terdahulu.

3.4 Pelapukan Endapan Bijih Sulfida

Pada kondisi dekat permukaan semua mineral sulfida tidak stabil akibat adanya

fluida pelapukan seperti air, oksigen, karbondioksida dan asam organik terlarut.

Oleh karena itu semua sulfida melakukan reekuilibrasi menuju spesies yang

lebih stabil, seperti oksida, silikat, karbonat dan sulfida sekunder sebagai fungsi

dari kondisi Eh dan pH lokal.

Adanya perubahan Eh-pH ke arah vertikal pada level dekat permukaan

menyebabkan terbentuknya zonasi dari level teratas ke bawah (ke arah


10/27

konsentrasi mineral primer) pada kondisi geologi yang steady. Ada tiga zona

utama yang bergradasi satu sama lain , yaitu:

1. zona perkolasi air (gossan dan subzona oksidasi),

2. zona saturasi (subzona pengkayaan supergen dan subzona transisi)

3. zona stagnasi (zona primer).

Zoning vertikal yang ideal hanya terjadi.

Pada zona paling atas air yang kaya akan oksigen, karbon dioksida dan asam

organik (humik dan fluvik) merembes perlahan ke arah bawah melalui pori,

retakan dan rongga. Sesuai dengan termodinamika dan Eh-pH lingkungannya

terjadi perubahan mineralogi yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

- Transformasi insitu tanpa tranfer ion seperti pirit menjadi goethite- Transformasi insitu dengan transfer ion secara parsial seperti oksidasi

kalkopirit menjadi pirit dengan leaching Cu


11/27

Gambar Zonasi vertikal pada pelapukan endapan bijih

- Pelarutan dan migrasi kation dan presipitasi, seperti presipitasi Cu

karbonat oleh fasies pembawa karbonat yang menetralkan larutan asam

tembaga sulfat.

Zona Air Perkolasi

Zona air perkolasi dibedakan menjadi dua subzone yang memiliki litologi dan

kandungan logam yang berbeda. Sub zone yang paling atas disebut gossan,

sedangkan yang di bawahnya disebut subzona oksidasi


12/27

Gossan

Gossan atau dikenal juga dengan iron hat atau iron capping (tudung besi)

adalah, adalah konsentrasi material limonitik, yaitu agregat sangat halus dari

berbagai spesies mineral seperti: goethite, lepidokrokit, hidroksida besi amorf, hematit,

sulfat terutama jarosit, KFe 3(SO 4)2(OH) 6 ;

karbonat seperti siderit FeCO 3;

berbagai spesies silika;

spesies mangan;

dan mineral jarang yang khas, tergantung pada mineral primernya,

seperti ;- scorodite (FeAsO 4,2H 2O) dari arsenopirit,- gaspeite (Ni, MG, Fe)CO 3, regresit Ni 6Fe 2(OH) 16 CO 3,4H 2O,

morenosit NiSO 4,7H 2O dari endapan nikel.

mewakili substansi sisa (fasa residual) dari bijih sulfida yang mengalami

pelindian ( leaching ) unsur yang paling mobil pada kondisi yang sangat asam

(terutama akibat dekomposisi pirit) sehingga menjadi relatif kaya akan unsur

tidak mobil.

Unsur jejak yang berasosiasi dalam gossan dan ironstone lainnya dikontrol

oleh banyak faktor, seperti:- kondisi pH,- kapasitas adsorpsi spesies mineral (besi hidroksida, mangan

oksida) yang tergantung pada pH,- derajat maturity dari proses pelapukan.

Menurut Wilhelm dan Kosakevits (1979), unsur yang paling mobil seperti

mangan, Zn, Cd dan dalam proporsi yang lebih kecil Cu, Ni , Ca dan P terlindi

dari gossan pada pH sangat rendah. Unsur yang paling stabil seperti Sn, Mo,

Sb, Ti dan Bi akan terkonsentrasi lemah dan menjadi unsur jejak bag


13/27

Gambar Zona pelapukan dan pengkayaan pada urat sulfida


14/27


15/27

Zona Saturasi

Zona saturasi (perkolasi terbatas) dicirikan oleh posisinya di bawah muka

airtanah atau presisnya di bawah level rata-rata tahunan. Sirkulasi air terbatas,

lebih lambat dari zona di atasnya. Kandungan oksigen sangat rendah, pH

meningkat. Bagian paling atas dari zona ini disebut subzone pengkayaan,

supergen , karena proses pengkayaan berkembang cepat, sedangkan subzona di

bawahnya disebut subzona transisi karena berubah terus ke arah bawah menuju

zona primer yang tidak terubah.

Dari segi mineralogi, kedua subzone dicirikan oleh perkembangan sulfida

sekunder dan oleh replacement total atau parsial dari sulfida primer oleh sulfida

supergen, contohnya kalkosit untuk Cu, violarit (Ni-Fe-sulfida) untuk nikel.Replacement ini berlangsung dari veinlet retikulet sepanjang batas butir,

mikrofraktur, dan kembar atau dari konsentrik shell sekeliling inti sulfida primer.

Kosep dan observasi umum tentang replacement sulfida sudah dikenal sejak

lama, secara umum dinyatakan :

dalam aturan Shurman, bahwa garam dari suatu logam mampumenggantikan sulfida logam berikut dengan urutan Hg-Ag-Cu-Bi-Cd-

Pb-Zn-Ni-Co-Fe-Mn, atau

jika diklasifikasikan berdasarkan penurunan afinitas chalcophil

(Goldschmidt, 1954) maka urutannya menjadi Ag+ - Cu+ - Hg+ -

Cu++ - Pb++ - Cd++ - Mo - Bi+++ - Ni++ - Co++ - Zn++ - W - Fe++ -

Mn++.

Contohnya :

suatu logam Ag yang larut dapat diendapkan oleh sulfida Cu, Pb

atau Zn untuk membentuk sulfida Ag sekunder atau


16/27

logam Cu yang larut dapat diendapkan oleh sfalerit atau pirit

untuk membentuk sulfida Cu sekunder. Dengan reaksi sebagai

berikut:

14 Cu 2+ + 5 FeS 2 + 12H 2O 7Cu 2S + 5Fe 2+ + 3SO 42- + 4H +

Pengkayaan kalkopirit oleh kalkosit :

CuFeS 2 + 2Cu 2+ + 4H 2O 4e + Cu 2S + Fe 2+ + SO 42- + 8H +

Proses ini berkembang baik pada Cu, Ag dan Ni, namun kurang penting untuk

Pb karena garamnya memiliki kelarutan rendah.

Mineral sulfida sekunder yang yang umum hadir pada zona ini antara lain:

- tembaga sulfida: kalkosit , kovelit dan kadang-kadang spesies transisi dengan

meningkatnya ratio logam/sulfur seperti anilit (Cu 1.75 S).

- nike sulfida: violarit

- perak sulfida: acantithe, pyrargyrite dan proustite

- seng sulfida: wurtzite dan sfalerit warna terang

- timbal sulfida : galena sekunder

Zone Stagnasi

Zone hidrogeologi yang lebih bawah disebut zona stagnasi , dicirikan oleh air

yang immobile oleh karena itu jarang terjadi reaksi kimia dengan agen

permukaan.

SEDIMENT (PRODUK SEDIMENTASI)

Sedimen diproduksi jika komponen tanah atau batuan tererosi oleh air, angindan gletser kemudian diendapkan kembali di tempat lain. Komponen utam dari

sedimen terdiri dari :

Residuat: adalah mineral yang tahan terhadap pelapukan, seperti SiO 2, rutil,

monazit, kasiterit, emas dan platina


17/27

Hidrolisat : adalah mineral produk hidrasi daan hidrolisa, umumnya merupakan

mineral lempung.

Oksidat: adalah produk oksidasi contohnya Fe(OH) 3

Karbonat: CaCO 3, CaMgCO 3

Evaporat: NaCl, CaSO 4, MgSO 4

Mineral Lempung

Kaolinit, monmorilonit, illit dan klorit adalah mineral sekunder yang stabil yang

berasal dari pelapukan mineral aluminosilikat lain, memeiliki struktur lapis, yang

stabil pada kondisi permukaan bumi dibandingkan struktur lainnya. Mereka

memiliki persamaan:

Merupakan mineral aluminasilikat terhidrasiMemiliki ukuran butir sangat halus< 2 mikron

Koloid

Terdiri dari ukuran butir 10 -3 – 10 -6 mm. Partikel koloid sebagai fase terdispersi

dipisahkan dengan fase pendispesi cairan. Ada tiga jenis , yaitu : sol memiliki

sifat mendekati cairan mudah mengalir, gel memiliki viskositas > sol, sedangkan

pasta dan keduanya termasuk ke dalam sistem.

Sol ada yang bersifat

.


18/27

Sedimen terdapat pada area yang relatif terbatas dibanding tanah (kecuali

sedimen aeolian) hal ini memberikan keuntungan dalam prospeksi

recconaissance.

Contohnya

Aureola (batas tepi) dari anomali kimia yang berkembang dalam tanah mungkin

sangat kecil (walau mungkin saja dengan kontras yang besar) sehingga

sampling dengan spasi lebar tidak akan begitu berhasil melacak nya. Di lain

pihak stream sedimen menyediakan sample komposit dari seluruh daerahtangkapan air (catchment area) di daerah hulu dari titik lokasi sample sehingga

pelapuan endapan bijih akan memberikan kontribusi terhadap sample. Kesulitan

terletak pada efek dilusi dari produk tipe batuan barren di daerah cathment area

yang jumlahnya jauh lebih banyak, sehingga akan mengurangi kontras dari suatu

anomali geokimia.

Sample stream sedimen (sedimen sungai aktif) jarang-jarang dapat melokalisasi

endapan bijih , namun demikian dapat menggambarkan daerah tangkapan air ke

arah hulu. Analisis mineralisasi dapat dilakukan dengan bantuan an alisis kimia

batuan dasar, kimia tanah, atau dilengkapi penyelidikan gelogi atau geofisika

.

Sedimen sampling umumnya merencanakan konsentrat pada aliran sungai

minor dimana sample hanya merepresentasikan daerah tangkapan air agar dilusi

anomali oleh amterial barren dapat diminimumkan. Tambahan sample dapat

dikoleksi dari sungai utama yang berada presis di bawah titik percabangan

sungai untuk mengambl keuntungan dari berkiurangnya kecepatan aliran air dan

pH yang lebih netral dari anak sungainya. Perubahan kecepatan cenderung

memungkinkanm mineral beras yang tersuspensi atau mengendap dan

perubahan pH mungkin menyebabkan adsorpsi atau presipitasi unsur-unsur


19/27

dalam larutan dari aliran anak sungai. Efek ini akan mengimbangi dilusi oleh

detritus barren jika sunagi utama memiliki daerah tangkapan yang luas.

Untuk menjamin jangkauan yang baik, maka spasi sampling sepanjang sungai

yang telah ditentukan harus ditentukan lebih dulu., berdasarkan pengetahuan

atau perkiraan panjang rangkaian dispersi (dispersion trains) dalam drainage.

Faktor yang paling penting untuk dipertimbangkan dalam merencanakan lokasi

sample adalah

1. Fakta bahwa ukuran dan kontars konseptual dari target pemukaan yeng

memberikan kontribusi kepada kimia titik sample cukup besar relatif

terhadap jumlah detritus barren yang merukapan kontribusi dari daerah

tangkapan r\total di daerah hulu.

2. pola sampling yang dipilih memadai untuk area prospeksi

Hati-hati jangan sampai sampling diambil dari materail lokal yang berasal dari

land slide misalnya. Usahakan sedapat mungkin mengambil material dari

sdimensungai aktif pada dasar sungai untuk mendapatkan tipe sedimen yang

konstan . ( coba untuk sampling selalu paisr atau lumpur, dan ambilah dari lokasi

yang komparable dalam sungai.

Pola dispersi tanah dan sedimen Hawkes Webb(1962) memberikan outline yang

excellen dalam banyak faktor yang berhubungan dengan kontrol pola dispersi

yang berasal dari tanah dan formasi sedimen dan Viograv(1959) Faktor utama

adalah sbb:

1. Bulk mineralogi dan kimia dari batuan sumber, produk dekomposisi,

larutan dan gas yang koexist, material extra yang dijumpai ketika dispersi

semua mempengaruhi perilaku dari unsur yang dinominasi. Mobilitas yang

paling tinggi diperlihatkan oleh unsur yang mampu bergerak dalam

bentuk larutan. Mobilitas paling rendah diperlihatkan oleh unsur yang

terikaat dalam mineral yang stabil

2. pH dan Eh dari larutan yang ada di alam sangat menentukan kestabilan

fasa mineral dan spesies terlarut dan penting untuk disadari bahwa Eh


20/27


21/27

dalam padatan. F hidrous dan Mn oksida adalah scavenger yang pentng

untuk unsur-unsur seperti PB, Zn dan Ni. Hampir semua padatan ,mampu

memerangkap ion soluble dengan penyerapan (baik penyerapan kimia

maupun adsorpsi) tetapi ukuran partikel lempung , khususntya lempung,

material organik, dan koloid hidrous Fe dan oksida mangan. Derajat

penyerapan tergantung pada luas permukaan dan sifat-sifat padatan.

Mekanisme geokimia untuk membadakan dengan jelas anatar istilah

scavenging, copresipitasi, sorpsi, adsorpsi, dan chemisorpsi belu

diketahui dengan jelas. Penting untuk dicatat bahwa padatan yang terjadi

sebagai koloid dapat bermigrasi dalam larutan, hampir sebebbas material

terlarut , seajauh tidak terjadi flokulasi. Jadi spesies koloid Fe dan Mn

mengalami transport dalam airtanah pada kondisi yang memungkinkan(membawa serta ion yang diserapnya).

5. Akivitas biologi sangat mempengaruhi proses dispersi . Recycling dari

unsur terlarut oleh akar tanaman melawan leaching dari unsur mobil dari

permukaan tanah, material organik kompleks senyawa y tidak larut yang

bertindak sebagai scavenger , juga bakteri, alga dan fungi berpartisipasi

dalam berbagai reaksi redoks sebagai katalis. Mereka tidak dapat

mempengaruhi kestabilan Eh-pH lingkungan, namun dapat sangat

mempercepat reaksi. Organisme menggunakan banyak unsur untuk kimia

tubuhnya , olehkarena itu dapat memindahkan unsur secara fisik. Bukan

transport unsur terlarut, karena pembuatan lubang, penggalian, dan

aktivitas makan sama dengan memindahkanpadatan secara fisik.

Kebanyakan aktivitas biologi memberi kontribusi kepada dispersi

memfasilitasi prospeksi geokimia. . manusia mengacaukan pola dispersi

dengan memindahkan sejumlah besar material darin satu tempat ke

tempat lain, merusak kimia tanah dengan pemanenan dan pemupukan,

menimbun objek yang kaya akan logam dalam lingkungan pelapukan,

menambah kontribusi logam asing ke dalam air dan udara . Aktivitas

manusia jangan diremehkan dalam melaksanakan pekerjaan geokimia.,

bahkan di daerah remote. Beberapa anomali Zn yang paling baik dibalik


22/27

menjadi pagar kelinci tua, lama sejak dikorosi atau dipindahakan oeh

manusia.

6. Gravity dan topografi adalah kontrol utama dalam dispersi permukaan,

karena diatur oleh arah pergerakan dan energimigrasi dari padatan dan

larutan.

7. Air tidak hanya memberi kontribusi yang signifikan terhadap pelapukan ,

tapi juga penting dalam redistribusi produk pelapukan baik mekanis

maupun kimiawi. Material terlaruty dan koloid bergerak dalam airtanah

dan air permukan sampai waktunya menjadi kurang mobil karena

mengalami konversi menjadin padatan. Material padat bergrak di bawah

pengaruh air permukaan, sliing, rolling, saltasi, atau suspensi. Bahkan di

tempat yang tidak ada sungai , lubrikasi oleh air memfasilitasi rayapanatau dibawah pengaruh garvitasi

8. Angin mampu memindahkan partikel yang terekspos ke permukaan pada

kondisi kering,. Dispersi diahsilkan oleh angin jarang berguna dalam

ekslorasi geokimia, karena melibatkan hanya material yang terekspos

pada permukaan daan resultan dispersinya daapt melibatkan transport

yang sangat jauh yang sering bervariasi. Angin mempengaruhi

tidak terjadiOften, a gossan contains cavities left by sulfide minerals that have

been leached. Cubic and triangular cavities usually indicate the former presence

of sulfide minerals. There may be boxwork or cellular masses, and there could

be enrichments at depth. However, large cubic or triangular cavities in gossan

could be a bad sign, because gold-bearing sulfides usually form as small

crystals that would not create large cavities. Gossan is commonly found in areas

where there are copper-gold ore bodies. There may be enough gold in gossan

to form placer gold deposits in streamcourses, below the outcrops. The

presence of unaltered pyrite, chalcopyrite, or other sulfides in gossan is a bad

sign, because it indicates that leaching is incomplete, and that enrichments

would not likely be found at depth. On the other hand, the presence of visible

gold would be cause for rejoicing.


23/27

Berdasarkan pada identifikasi tekstur boxwork atau replika, semua kelas darigossan, mulai dari endapan bijih piritik sampai endapan kaya tembaga atau

nikel piritik dapat diidentifikasi. Teknik ini juga memungkinkan kita untuk

membedakan gossan eksotik (hidroksida besi yang tertransport dalam larutan

sampai beberapa ratus meter) yang tidak memiliki replika tekstur sulfida apapun

dengan gossan yang tertansport secara mekanis yang memiliki berbagai tekstur

yang khas.

Gossan memiliki peranan penting dalam eksplorasi karena merupakan indikasiadanya mineralisasi bijih sulfida di bawahnya.

Di sekitar tempat terbentuknya gossan akan terbentuk pula berbagai ironstone ,

seperti laterit yang mengandung limonit, yang membentuk formasi mirip gossan,

sehingga terkadang sulit untuk membedakannya dari gossan.


24/27

Blain dan Andrew (1977) membedakan gossan dan ironstone yang membentuk

formasi mirip gossan sebagai berikut:

1. Gossan sulfida base metal, umumnya berkembang dengan baik, cukup

kaya akan silika pada outcrop , memiliki relief signifikan, morfologinya

ditentukan oleh sulida di bawahnya

2. Gossan sulfida besi berasal dari mineralisasi pirit-markasit dan pirhotit,

yang di lapangan tampak mirip gossan sulfida base metal, hanya dapat

dibedakan dengan mineralogi, tekstur dan analisis geokimia.

3. Gossan tertransport berasal dari gossan primer setelah erosi, transportasi

dan sementasi oleh hidroksida besi,:

- memiliki struktur breksiasi yang jelas (matriks dan fragmen yangeksotik),

- kurang lebih terpisah secara spasial dari gossan primer asal dan

telah terkontaminasi secara geokimia sehingga sulit digunakan

untuk eksplorasi.

4. Formasi volkano-sedimenter kaya besi-silika dan formasi besi sedimenter

akan membentuk formasi mirip gossan, jika migrasi dan presipitasi besi

atau silika menghilangkan semua gejala primernya

5. Beberapa fasies ferricrete dan silcrete yang berasosiasi dengan

landscape lateritik bisa memiliki kenampakan mirip gossan di lapangan.

Untuk membedakannya memerlukan studi geokimia dan mineragrafi

6. Batuan ferruginous yang dihasilkan dari migrasi dan presipitasi besi dan

silika tanpa hubungan dengan endapan bijih sulfida primer.

Komposisi mineralogi dari gossan sangat bervariasi , merupakan fungsi dari tipe

evolusi supergen, derajat evolusi dan komposisi endapan pimer asal. Gossan

adalah formasi yang kaya akan besi yang disebut limonit, yaitu agregat sangat

halus dari berbagai spesies mineral seperti:

goethite, lepidokrokit, hidroksida besi amorf, hematit,



25/27


26/27

unsur mobil masih dapat dijumpai dalam gossan yang terdapat di atas endapan

Zn dalam lingkungan yang reaktif.

Menurut Anderson (1982), kadar endapan porfiri asal dapat diprediksi dari

kandungan Cu pada gossan dan kandungan hematit pada limonit (rasio goethite

vs goethit plus jarosit plus hematit). Zona enrichment kalkosit juga dapat

diprediksi dengan menggunakan kandungan Cu dalam gossan dan kandungan

hematit dalam limonit (hematit/hematit plus goethite plus jarosit).

Dalam banyak kasus, data geokimia gossan dapat menunjukkan indikasi bahwa

gossan berasal dari endapan kaya akan logam dasar, endapan kadar rendah

atau batuan biasa, contohnya gossan nikel dan anomali nikel diatas batuanultramafik. Untuk itu diperlukan analisis diskriminan multivariate, analisis statistik

dan unsur indikator geokimia yang langsung, contohnya:- untuk membedakan gossan kaya nikel dari gossan lain digunakan unsur

Pt sebagai pathfinder. Pd 15 –30 ppb dan dan Ir 5 – 10 ppb dianggap

sebagai indikator positif untuk endapan sulfida nikel kadar ekonomis- Radiogenik Pb, yang dengan mudah dikarakterisasi menggunakan

spektrometer massa, merupakan indikator yang baik untuk endapan

uranium yang cukup tua dan telah menurunkan Pb radiogenik yang

signifikan, karena dispersi Pb lebih rendah daripada uranium pada

kondisi tropis. Pb radiogenik dalam gossan radioaktif adalah salah satu

indikator paling baik untuk melokalisasi endapan uranium primer.

Gossan sering berongga-rongga akibat terlindinya mineral sulfida primer.

Bentuk rongga kubik atau segitiga tergantung mineral sulfida sebelumnya, dapat

membentuk massa boxwork atau open cellular dan mungkin saja ada

pengkayaan emas di dalamnya.

Tekstur boxwork adalah tekstur open cellullar (berongga) pada gossan di daerah

yang mengalami pelapuan intensif, yang terbentuk karena menghilangnya

mineral primer akibat leaching yang diikuti dengan pengisian rongga oleh mineral


27/27

sekunder. Banyak butiran mineral memulai alterasi /pelapukan pada permukaan

diskontinuitas, seperti batas butir dan kembar, belahan, dan bidang parting.

Sehingga tekstur open cellular boxwork yang terbentuk secara genetik berkaitan

dengan simetri kristalografi dari spesies mineral primernya.

Berdasarkan pengamatan tekstur makroskopi dalam hand specime n

(Blanchard,1968) dan observasi mineragrafi (Blain & Andrew, 1977)

disimpulkan bahwa tekstur boxwork merupakan pseudomorf dari tekstur sulfida

yang terawetkan sehingga disebut sebagai tekstur replika. Berdasarkan pada

identifikasi tekstur boxwork atau replika, semua kelas dari gossan, mulai dari

endapan bijih piritik sampai endapan kaya tembaga atau nikel piritik dapat

diidentifikasi. Teknik ini juga memungkinkan kita untuk membedakan gossaneksotik (hidroksida besi yang tertransport dalam larutan sampai beberapa ratus

meter) yang tidak memiliki replika tekstur sulfida apapun dengan gossan yang

tertansport secara mekanis yang memiliki berbagai tekstur yang khas.

Subzone paling atas umumnya disebut gossan, adalah konsentrasi material

limonitik, yaitu agregat sangat halus dari berbagai spesies mineral seperti:

goethite, lepidokrokit, hidroksida besi amorf, hematit,


karbonat seperti siderit FeCO 3;

berbagai spesies silika;

spesies mangan;

dan mineral jarang yang khas, tergantung pada mineral primernya,

seperti ;- scorodite (FeAsO 4,2H 2O) dari arsenopirit,- gaspeite (Ni, MG, Fe)CO 3, regresit Ni 6Fe 2(OH) 16 CO 3,4H 2O,

morenosit NiSO 4,7H 2O dari endapan nikel.

Documents

PELAPUKAN (DIKTAT GEOKIMIA) revisi.pdf