Bijih (Ore) adalah sejenis batu yang mengandung mineral penting, baik itu logam

maupun bukan logam. Bijih diekstraksi melalui penambangan, kemudian hasilnya

dimurnikan lagi untuk mendapatkan unsur-unsur yang bernilai ekonomis. Kandungan

atau kadar mineral, atau logam, juga bentuk keujudannya, secara langsung akan

memengaruhi ongkos pertambangan bijih. Ongkos ekstraksi harus diberi pembobotan

untuk dibandingkan dengan nilai ekonomis logam yang terkandung untuk

menentukan bijih yang mana yang lebih menguntungkan dan bijih yang mana yang

kurang atau tidak menguntungkan. Bijih logam secara umum merupakan

persenyawaan oksida, sulfida, silikat, atau logam "murni" (misalnya tembaga murni

yang biasanya tidak terkumpul di dalam kerak Bumi atau logam "mulia" (biasanya

tidak berbentuk persenyawaan) seperti emas. Bijih harus diolah untuk mengekstraksi

logam-logam dari "batuan sampah" dan dari mineral bijih. Tubuh bijih dibentuk oleh

berbagai macam proses geologis. Di dalam bahasa Inggris, proses "pembentukan

bijih" disebut sebagai ore genesis.

Bijih besi (Formasi besi

terikat)

Bijih timbal

Bijih mangan Bijih emas Gangue (pronounced "gang") is the term used to collectively describe the valueless

minerals in an ore deposit. This view of gangue equates value with ore minerals. The

table gives the most common gangue minerals (Rimstidt 1997). As one reads through

this list, however, it becomes obvious that many gangue minerals may be of great

value in the mineral-specimen market. Also, inclusion in the table does not preclude a

mineral from being economically important in some deposits; it only indicates that it

is commonly found in uneconomic concentrations associated with other minerals that

are ores. For example, fluorite (our major source of fluorine) is a primary ore mineral

in many deposits, such as the manto fluorite deposits of the Buenavista-Encantada

and El Tule mining districts, northern Coahuila, Mexico (Temple and Grogan 1963;

Rakovan 2003), but it is a common gangue mineral in most Mississippi Valley-type

(MVT) lead-zinc deposits (Misra 1999). An important exception to this last example

are anomalously fluorite-rich MVTs such as those found in the Kentucky-Illinois

fluorite district (once the world's largest source of fluorite ore; Park and MacDiarmid

1975). In the previous Word to the Wise column (Rakovan 2005), we explored the

metasomatic alteration of rocks, a natural process that is often associated with

hydrothermal activity and ore deposit formation. Gangue can consist of the altered

and unaltered host rocks of a deposit as well as non-ore minerals that were

transported to the deposit in solution. Although gangue is not economically valuable,

it can prove very useful. Specifically, gangue formed by both metasomatic alteration

and precipitation during ore formation can yield a wealth of information about the

origins and physical conditions of the ore-forming fluids (Barnes 1997). For example,

because gangue minerals such as quartz and calcite are transparent in thin section,

they are most often used for fluid inclusion studies (Roedder 1984) rather than the

sulfide ore minerals that are commonly opaque. Fluid inclusion studies give us

information such as the temperatures at which the minerals formed and the salinity of

the fluids from which they precipitated. This in turn can Increase our understanding

of ore formation and guide future exploration. Separation of gangue from ore

minerals can be one of the major obstacles in the successful development of an ore

deposit.

Figure 1. Apatite and magnetite (gangue and ore respectively)from the Dashkesan (Dashkezan) Co-Fe deposit, Dashkesan,

Rayonu, Azerbaijan. Specimen measures 7 x 5.5 cm

JOHN RAKOVANDepartment of GeologyMiami UniversityOxford, Ohio 45056rakovajf@muohio.edu

Hydrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil

differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relative ringan,

dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan-endapan

bijih.Proses Hidrothermal yaitu air panas yang naik akibat proses magmatik ataupun

dari proses lainnya seperti air meteorik atau yang terbebaskan pada suatu proses

malihan. Air panas tersebut dapat melarutkan unsur logam dari batuan yang

dilaluinya, kemudian diendapkan di suatu tempat pada temperatur yang lebih rendah,

sebagian besar cebakan mineral berasal dari proses ini.Sirkulasi hidrotermal dalam

arti yang paling umum adalah sirkulasi air panas, sedangkan Yunani yang berarti air

dan "termos 'berarti hydros' panas '. sirkulasi hidrotermal terjadi paling sering di

sekitar sumber panas di dalam kerak bumi. Hal ini umumnya terjadi di dekat gunung

berapi aktivitas, tetapi dapat terjadi pada kerak dalam berhubungan dengan intrusi

granit , atau sebagai hasil dari orogeny atau metamorfosis . Selain itu dapat juga

menghasilkan ubahan pada batuan yang dialirinya. Larutan hidrotermal mempunyai

peranan penting dalam pembentukan cebakan mineral yang berharga, dengan

membentuk urat-urat dan alterasi batuan. Cebakan mineral berharga hasil larutan

hidrotermal lebih banyak dijumpai dari pada tipe lainnya. Komposisi utama dari

larutan hidrotermal adalah air. Airnya selalu mengandung garam-garam, sodium

khlorida, potassium khlorida, kalsium sulfat, dan kalsium khlorida. Kadar garam yang

terlarut sangatlah bervariasi, mulai dari salinitas air laut yaitu 3.5% berat sampai

puluhan kalinya. Larutan yang sangat “asin” (barin, kadar garam tinggi) dapat

melarutkan sedikit mineral yang tamoaknya tidak larut seperti emas, kalkopirit,

galena dan sfalerit. Larutan hidrotermal terjadi dalam beberapa cara. Salah satunya

peleburan magma yang terjadi oleh parsial basah yang mendingin dan mengkristal,

air yang menyebabkan peleburan parsial basah dilepaskan. Namun tidak sebagai air

murni, tetapi mengandung semua unsure yang dapat larut yang terdapat pada magma

seperti NaCl dan unsure kimia: emas, perak, tembaga, timbal, zinc, merkuri dan

molybdenum, yang tidak terikat kuarsa, feldspar, dan mineral lain dengan substitusi

ion. Suhu yang tinggi meningkatkan efektifitas larutan yang sangat asin ini untuk

membentuk endapan mineral hidrotermal.

Grade ialah kwalitas konsentrasi atau kadar dari suatu mineral logam maupun bijih

yang akan ditambang sehingga bernilai ekonomis.

Cut-off batas terendah apabila ditambang bisa menguntungkan.

Country rock adalah batuan (batuan samping) yang tidak berharga yang berada pada

sekeliling badan bijih

Foto singkapan batuan intrusi dyke (warna gelap) memotong batuan samping (warna

terang). Intrusi dyke lebih muda terhadap batuan sampingnya.

Waste adalah batuan atau material yang tidak memiliki atau mengandung mineral

berharga atau bagian dari endapan bijih yang kadarnya sangat rendah dan biasanya

dibuang karna tidak bernilai ekonomis.

Reserves (cadangan) adalah endapan mineral yang telah diketahui ukuran, bentuk,

sebaran, kuantitas dan kualitasnya dan yang secara ekonomis, teknis, hukum,

lingkungan dan sosial dapat ditambang pada saat perhitungan dilakukan.

Cadangan Bijih Besi

Host rock adalah batuan yang mengandung endapan bijih atau suatu batuan yang

dapat dilewati larutan, di mana suatu endapan bijih terbentuk. Intrusi maupun batuan

dinding dapat bertindak sebagai host rock.

Corrosion features in the contact zone between breccia and host rock.

Alterasi merupakan perubahan komposisi mineralogy batuan (dalam keadaan padat)

karena pengaruh Suhu dan Tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia

menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam. Proses alterasi

merupakan peristiwa sekunder, berbeda dengan metamorfisme yang merupakan

peristiwa primer. Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami

pemanasan dan pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteoric

untuk dapat mengubah komposisi mineralogi batuan.

Metamorfisme adalah proses reaksi rekristalisasi di dalam kerak bumi pada

kedalaman antara (3-20 km) yang pada keseluruhannya atau sebagian besar terjadi

dalam keadaan padat, yakni tanpa melalui fase cair sehingga terbentuk struktur dan

mineral yang baru, akibat dari pengaruh temperatur (T) dan dari tekanan (P) yang

tinggi. Sedangkan menurut H.G.F. Winkler (1976) proses metamorfosa adalah suatu

proses yang mengubah mineral pada suatu batuan dalam fase padat karena suatu

pengaruh atau response terhadap kondisi fisika dan juga kimia di dalam kerak bumi,

dimana pada kondisi fisika, dan kimia tersebut berbeda dengan kondisi yang

sebelumnya. Proses-proses tersebut tidak termasuk pelapukan (H.M. Munir, 1995).

Vein” (urat bijih) adalah suatu daerah mineralisasi yang memiliki bentuk menyerupai pipa atau urat dan umumnya miring agak tajam terhadap bidang datar (lebih besar 45°).

Replacement is the process of almost simultaneous solution and deposition whereby

one mineral replaces another. It is an important process in the formation of epigenetic

(those formed after the formation of the host rock) mineral deposits, in the formation

of high- and intermediate-temperature hydrothermal ore deposits, and in supergene

sulfide enrichment (enriched by generally downward moving fluids). Replacement is

the method whereby wood petrifies (silica replaces the wood fibres), one mineral

forms a pseudomorph of another, or an ore body takes the place of an equal volume

of rock.  Hence replacement deposits are those in which solutions have reacted with

host rocks, leading to replacement of silicates and carbonates by new gangue and ore

minerals. Replacement occurs when a mineralizing solution encounters minerals

unstable in its presence. The original mineral is dissolved and almost simultaneously

exchanged for another. The exchange does not occur molecule for molecule, but

volume for volume.  This means that  fewer molecules of a less dense mineral will be

replaced by more molecules of a denser mineral.  Replacement takes place first along

major channels in a host rock through which the hydrothermal fluids enter it.

Replacement along smaller openings follows later.  Eventually, rocks or at least some

of their constituent minerals are replaced even along capillary sized openings.

Replacement occurs even in those parts of the rock where fluids cannot flow.  This

happens by diffusion of ions at the replacement front.  Early-formed replacement

minerals are themselves replaced by later minerals, and definite mineral successions

have been established. The usual sequence among the common hypogene (deposited

by generally ascending solutions) metallic sulfide minerals is pyrite, enargite,

tetrahedrite, sphalerite, chalcopyrite, bornite, galena, and pyrargyrite. Although

replacement can occur at any temperature or pressure, it is most effective at elevated

temperatures, at which chemical activity is enhanced. Replacement by cold

circulating waters is mostly confined to soluble rocks, such as limestone. These may

be replaced by iron oxides, manganese oxides, or calcium phosphates.  Many ore

deposits have been enriched in terms of their metal content where supergene

(downward moving) fluids have dissolved metallic minerals from the near-surface

parts and redeposited these in the lower parts by replacement of other (gangue)

minerals.  At higher temperatures the degree of replacement of preexisting minerals

increases, till in extreme cases, there is complete replacement.  Mineralizing solutions

at intermediate temperatures form simple sulfides and sulfosalts while those at higher

temperatures form sulfides and oxides. Replacement deposits are the largest and most

valuable of all metallic ore deposits except those of iron.  Large deposits of lead-zinc

deposits have formed where carbonates rocks (limestone, marl, dolomite) have been

replaced.  The orebodies range in size from 0.5 million tonnes to 20 million tonnes

with over 14 % combined metal content.  Replacement deposits commonly show an

envelope of weak mineralization around the ore, giving a larger dispersion pattern

and therefore a larger exploration target.  The dispersion is controlled by degree of

disequilibrium between fluids and host rocks and level of diffusion/interaction.  This

also gives rise to zoning of replacement deposits. Replacement deposits commonly

occur as massive (containing more than 50 % sulfides) lenses, pipes, veins and

disseminations often associated with intrusives.  In general, it has been observed that

certain minerals replace others preferentially. Accordingly, a set of "rules" has been

proposed:

a. Sulfides replace gangue or ore minerals

b. Gangue minerals replace host rock, but not the ore minerals

c. Oxides replace host rock and gangue, but rarely replace sulfides.

Skarn adalah sebuah terminology pada dunia pertambangan untuk

mengidentifikasikan suatu lapisan seperti seam yang berwarna gelap (kehitaman)

akibat dari adanya intrusi (terobosan) oleh fluida pembawa bijih. Beberapa mineral

bijih (oksida ataupun sulfide) dan fluorite biasanya muncul (terbentuk) pada

lingkungan

skarn ini. Umumnya

dijumpai fluorite (CaF2)

mendukung

pendapat bahwa silika

dan beberapa logam

bereaksi dengan batuan

gamping.

Tahapan 1 dan 2 dalam pembentukan endapan

skarn

Tahapan 3 dalam pembentukan endapan skarn

Massive sulphida

Volcanogenic besar deposit bijih sulfida atau VMS adalah jenis logam sulfida

deposit bijih, terutama Cu - Zn yang berhubungan dengan dan diciptakan oleh

gunung berapi -associated hidrotermal peristiwa di lingkungan bawah laut.

Deposito ini juga kadang-kadang disebut besar gunung berapi-host sulfida

(VHMS) deposito. Kepadatan umumnya adalah 4500 kg / m 3. Mereka sebagian

besar adalah akumulasi stratiform mineral sulfida yang mengendap dari cairan

hidrotermal pada atau di bawah dasar laut di berbagai pengaturan geologi kuno

dan modern. Di lautan yang modern mereka identik dengan bulu sulfur yang

disebut perokok hitam. Mereka terjadi dalam lingkungan yang didominasi oleh

gunung berapi atau gunung berapi yang berasal (misalnya, gunung berapi-

sedimen) batuan, dan deposito yang sebaya dan bertepatan dengan formasi dari

kata batuan vulkanik. Sebagai kelas, mereka merupakan sumber signifikan dari

dunia Cu, Zn, Pb, Au, dan Ag bijih, dengan Co, Sn, Ba, S, Se, Mn, Cd, Dalam,

Bi, Te, Ga dan Ge sebagai co - atau oleh-produk. Volcanogenic deposito sulfida

masif terbentuk hari ini di dasar laut di sekitar gunung berapi bawah laut bersama

banyak pegunungan pertengahan laut, dan dalam cekungan busur belakang-dan

perpecahan busur. Perusahaan eksplorasi mineral mengeksplorasi untuk dasar

laut deposito sulfida masif; Namun, kebanyakan eksplorasi terkonsentrasi dalam

pencarian setara darat deposito tersebut. Hubungan erat dengan batuan vulkanik

dan pusat letusan menetapkan deposito VMS selain mirip jenis deposit bijih yang

berbagi sumber, transportasi dan perangkap proses serupa. Volcanogenic

deposito sulfida masif yang khas dalam bahwa deposit bijih terbentuk dalam

hubungan temporal yang dekat dengan kapal selam vulkanisme dan dibentuk

oleh sirkulasi hidrotermal dan pernafasan sulfida yang independen dari proses

sedimentasi, yang menetapkan deposito VMS terpisah dari exhalative sedimen

(SEDEX) deposito. Ada subclass deposito VMS, volcanic- dan sedimen-host

sulfida masif (VSHMS) deposito, yang melakukan karakteristik saham yang

hybrid antara deposito VMS dan SEDEX. Contoh penting dari kelas ini meliputi

deposito dari Bathurst Camp, New Brunswick, Kanada (misalnya Brunswick #

12); deposito dari Iberia Pyrite Belt, Portugal dan Spanyol, dan deposit

Wolverine, Yukon, Kanada.

Singenetik diartikan bahwa bijih terbentuk relative bersamaan dengan pembentukan

batuan, sering merupakan bagian rangkaian stratigrafi batuan, seperti endapan bijih

besi pada batuan sediment.

Epigenetik, kebalikan dengan singenetik, merupakan bijih yang terbentuk setelah host

rock-nya terbentuk. Contoh endapan epigenetic adalah endapan yang berbentuk urat

(vein).

Discordant yaitu jika badan bijih memotong perlapisan batuan sekitarnya. Badan bijih

diskordan dapat dijumpai mempunyai bentuk yang beraturan (regular shapes)

maupun dengan bentuk yang tidak beraturan (irregular shapes).

Concordant yaitu jika badan bijih yang memotong sejajar dengan batuan. Tubuh bijih

konkordan dapat terbentuk secara singenetik , membentuk satu kesatuan stratigrafi

dengan host rock-nya, tetapi juga dapat terbentuk secara epigenetic, setelah batuan

ada. Endapan konkordan umumnya terbentuk pada batas batuan yang berbeda ,juga

dapat terbentu dalam satu tubuh batuan; dapat batupasir, batugamping, batuan

lempungan, atau pada endapan vulkanik, kadang juga pada batuan plutonik atau

metamorf. Pada tubuh bijih konkordan, sebagian besar tubuh bijih relative parallel

dengan bidang perlapisan, beberapa bagian sering miring atau bahkan tegak lurus

dengan bidang perlapisan.

Stratiform adalah Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti lapisan

Stratabound adalah mineral bijih sedimenter berbatasan dengan litologi.

Footwall adalah lapisan batuan yang terletak di bagian bawah suatu “vein” disebut

‘Floor” untuk endapan.

Hanging wall adalah lapisan batuan yang terletak di bagian atas suatu “Vein”, disebut

“roof” untuk endapan batubara

Sesar disebabkan oleh gaya tegangan yang mengakibatkan tertariknya kekar bumi ke

arah yang berlawanan. Sesar ini biasa terjadi karena adanya pengaruh gaya gravitasi.

Secara umum, sesar normal terjadi sebagai akibat dari hilangnya pengaruh gaya

sehingga batuan menuju ke posisi seimbang (isostasi). Sesar normal juga dapat tejadi

dari kekar tension, release maupun kekar gerus. Daerah yang mengalami sesar turun

biasa ditandai oleh adanya lembah dan lereng yang curam.

Sesar normal banyak terdapat pada daerah dengan gejala tektonik tariakn, pada

pegunungan lipatan, bagian luar suatu jalur orogen, bagian puncak kubah atau lipatan,

atauupun sebagai pencerminan diatas permukaan dari gejala sesar yang letaknya lebih

dalam.

Secara umum, sesar didefinisikan sebagai bidang retakan yang mempunyai

pergerakan searah dengan arah retakan. Ukuran pergerakan ini bersifat relatif dan

kepentingannya juga relatif. Pada permukaan bidang sesar terdapat gores-garis sesar

(slicken-side) yang dicirikan oleh permukaan yang licin, pertumbuhan mineral dan

tangga-tangga kecil. Arah pergerakan sesar ini dapat ditentukan oleh arah gores

garisnya.

Deformasi kerak bumi digolongkan menjadi dua, yaitu gerakan yang lamban disertai

gerakan bertahap termasuk deformasi ductile, dan gerakan mendadak yang

melibatkan rekahan pada batuan regas (brittle). Sekali rekahan dimulai, akan timbul

gesekan yang diikuti pergeseran , kemudian perlahan-lahan stress terkumpul atau

tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar, selama ia dapat mengatasinya.

Kemudian secara mendadak terjadi lagi pergeseran. Jika stress tetap ada, perulangan

penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali.

Shear zone adalah Endapan mineral mesothermal merupakan endapan mineral yang

terbentuk pada temperature dan tekanan menengah. Bijih endapan mineral ini

terbentuk pada suhu sekitar 200-300˚C dengan kedalaman sekitar 1200-3600m

dibawah permukaan bumi. Pada dasarnya pembentukannya tidak jauh berbeda

dengan pembentukan endapan mineral epitermal dan hipotermal, yang membedakan

hanya suhu dan tekanan pada saat pembentukannya.

Magma mengalami diferensiasi seiring penurunan suhu secara bertahap, mineral yang

pertama kali terbentuk adalah mineral yang terbentuk secara pegmatitic yang sarat

akan unsur logam, selanjutnya pada tingkat diatasnya kandungan unsur logam mulai

berkurang seiring pembentukan mineral secara pneumolitik, sehingga tahapan

pembentukan mineral yang selanjutnya adalah melalui proses hidrotermal akibat

kandungan unsur mineral logam yang sudah mulai berkurang. Dalam proses

pembentukan endapan mineral hidrotermal ini diawali dengan endapan mineral

hypothermal pada suhu sekitar 300-500˚C dengan tekanan yang masih sangat tinggi,

kemudian terbentuk endapan mineral mesothermal pada suhu 200-300˚C pada

tekanan moderat, dan yang terakhir adalah endapan mineral epitermal pada suhu

sekitar 150-200˚C dengan tekanan rendah dekat dengan permukaan.

Semakin mendekati permukaan, maka mineral-mineral yang terbentuk cenderung

kepada mineral yang bersifat acid(asam) seiring berkurangnya kandungan unsur

logam sehingga kandungan silikanya secara otomatis akan mendominasi.

“Shoot” (ore shoot; chimney) adalah bagian dari urat bijih (vein) di mana kadar

mineral berharganya lebih tinggi dari sekelilingnya; mempunyai sifat-sifat khas

antara lain;

1. salah satu dimensinya jauh lebih besar dari dua dimensi yang lain.

2. letaknya biasanya searah dengan kemiringan urat bijih.

Breccia adalah batuan yg disusun oleh fragmen2 batuan atau mineral yg kumudian

tersemenkan bersamaan dg matriks. Fragmennya bisa mono (disebut monomict

breccia) dn bisa lebih dari satu macam (disebut Polimict breccia). Pak Suyono

(Projek Paleogen) Beliau menyatakan bahwa Breksi itu adalah 'tekstur' yg dicirikan

oleh fragmen yg kasar-menyudut dan mengambang didalam matriks (baik berupa

pasir atau lempung disela fragmen yg gede gede tadi). Jadi tidak salah juga jika breksi

adalah nama batuan karena memang berangkat dari tekstur yg dimilikinya. Sama

halnya tektur Phyllite (tekstur foliasi) yg menjadi salah satu nama batuan metamorf.

Namun biasanya dan akan lebih baik jika disisipkan nama 'genetik' atau Kandungan

'fragment' jika berbiara breksi. Secara umum breksi dibagi menjadi 5 tipe yang

dibedakan berdasarkan genetiknya, diantaranya adalah:

1). Sedimentary Breccia.

(2). Tectonic Breccia (fault).

(3). Volcanic Breccia.

(4). Impact Breccia.

(5). Hydrothermal Breccia.

Stockwork adalah merupakan hubungan yang berjalinan antara mineral biji yang

berukuran kecil pada urat yang melewati batuan dengan skala yang luas. Dari ukuran

centimeter sampai beberapa meter yang urat-uratnya saling mengikat. Pada umumnya

terjadi pada pengisian celah yang terbuka, celah tersebut karena intrusi.

Manto adalah bentuk tubuh bijih endapan pengganti antara lain berbentuk tabular atau

silinder mendatar yang disebut manto (struktur seperti pipa memotong perlapisan dan

endapan berlapis bercabang tak beraturan berhubungan dengan urat-urat.