SEDIMENTARY-HOSTED BASE METAL DEPOSITS OVERPRINTED BY

METAMORPHISM

Disusun Oleh

Daniel Hotmatua, Ristio Efendi, Akhmad Rafighian, Aditya Rasydi.

Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran

SARI

Base metal atau logam dasar ditujukan pada elemen metal berkualitas rendah dan volume tinggi

yang umumnya merupakan tiga elemen yaitu tembaga, timbal, dan seng. Proses terbentuknya

logam dasar dan terkonsentrasi membentuk deposit sangat banyak, sebagian besar deposit logam

dasar merupakan produk dari proses hydrothermal. Proses lain yang dapat membentuk deposit

logam dasar adalah Sedimentary Exhalative ( SEDEX ), yang memiliki hubungan dengan

endapan sulfida massif yang berasosisasi dengan batuan sedimen shale dan siltstones serta

Karbonat yang terbentuk pada laut dalam dan dipengaruhi juga oleh metamorfisme. Hasi dari

SEDEX yaitu logam dasar seperti Zn, Pb, As, S ,Cu , Fe, Mn , Ga.

Pendahuluan

Sedimentary exhalative merupakan

salah satu pembentuk deposit logam dasar

yang prosesnya melalui suatu jenis endapan

sulfida masif yang berasosiasi dengan

batuan sedimen. SEDEX terdiri dari

perlapisan (layers) sulfida masif yang

interbedded dengan perlapisan batuan

sedimen termasuk sedimen kimia seperti

rijang, barit dan karbonat serta sedimen

klastik seperti lanau, mudstone dan argilit

yang pegendapannya terjadi di dasar laut.

Perlapisan dari massif sulfide terdiri dari

beberapa millimeter hingga beberapa meter.

Sulfida masif disusun oleh selang seling dari

perlapisan sulfida besi (pirit dan/atau pirotit)

dengan sfalerit dan galena. Sulfida masif

terbentuk dari hasil presipitasi larutan

hidrotermal yang dialirkan ke dasar laut

melalui suatu saluran (vein). Saluran ini

berupa zona yang memotong bagian bawah

perlapisan batuan sedimen dan memasuki

horizon sulfida masif diatasnya.

Pembentukan sulfida masif terjadi pada saat

yang bersamaan dengan batuan induk.

Namun bisa juga mineralisasi sulfida

terbentuk ketika fluida hidrotermal yang

kaya logam melewati sedimen induk dan

menggantikan pirit hasil tahap awal

diagenesa. SEDEX berada pada sebuah

cekungan yang umumnya dibatasi oleh

strukstur patahan (basin-bounding faults)dan

cekungan ini berda pada sebuah cekungan

besar dan (large sedimentary basins) yang

memiliki kisaran umur dari 300 juta hingga

1,8 milyar tahun.

Asal Logam

Logam seperti Ag, Cu, dan Zn

ditemukan dalam sejumlah batuan sedimen.

Logam ini terikat sangat lemah pada mineral

lempung yang hidous pada sudut Kristal.

Seng ditemukan dengan mineral karbonat

dan berikatan dengan kisi kristal karbonat

dan sepanjang bidang kembar dan batas

Kristal. Logam ini masuk ke sedimentary

mineral karena mengadsorbsi dari air laut

yang mendepositkannya.

Garam juga terikat dalam matriks

dari sedimen, umumnya di perairan pori,

terjebak selama deposisi. Dalam lumpur

khas di dasar laut hingga 90% dari volume

sedimen dan massa, diwakili oleh hidrogen

dan oksigen baik terjebak dalam ruang pori

air atau melekat pada mineral phyllite (tanah

liat) sebagai obligasi hidroksil.

Selama diagenesis, pori air diperas

dari sedimen dan, sebagai pembebanan

berlanjut dan panas meningkat, air

dibebaskan dari mineral lempung sebagai

obligasi hidroksil perifer yang rusak. Seperti

batu memasuki bidang submetamorphic,

umumnya Zeolit fasies metamorf, mineral

lempung mulai mengkristal menjadi

metamorphic rendah yaitu phyllite, mineral

seperti klorit, prehnite, pumpellyite,

glauconite dan sebagainya. Hal ini

membebaskan tidak hanya air tetapi elemen

yang tidak kompatibel yang melekat pada

mineral dan terjebak dalam kisi kristal.

Logam dibebaskan dari lempung dan

karbonat mineral karena mereka berubah

dari lempung dan karbonat mineral secara

teratur memasuki cairan pori sisa. Logam,

garam dan air yang dihasilkan oleh

diagenesis diproduksi pada suhu antara 150-

350 ° C. Komposisi cairan hidrotermal

diperkirakan memiliki salinitas hingga 35%

NaCl dengan konsentrasi logam dari 5-15

ppm Zn, Cu, Pb dan sampai 100ppm Ba dan

Fe. Konsentrasi logam yang tinggi dapat

terbawa larutan karena salinitas tinggi.

Proses SEDEX

Pembentukan internal endapan sedex

dikendalikan oleh kedekatan sulfide dasar

laut dengan ventilasi discharge fluida.

Endapan vent proximal biasanya terbentuk

dari luapan fluida hidrotermal sedangkan

endapan vent distal terbentuk dari fluida

yang lebih padat daripada air laut dan

trendapkan pada cekungan di dasar laut yang

mungkin jauh dari lokasi ventilasi.

Mineralisasi sulfida terbentuk ketika fluida

hidrotermal yang kaya logam melewati

sedimen induk dan menggantikan pirit hasil

tahap awal diagenesa.

Transport dari air garam mengikuti

jalur reservoir stratigrafik menuju patahan,

yang mengisolasikan stratigrafi menjadi

basin sedimen. Air kemudian tersaring

sepanjang patahan di perbatasan basin dan

terlepaske air laut Situs trap berada di zona

dengan ketinggian lebih rendah atau

terdepresi dimana air garam yang panas dan

berat mengalir dan tercampur dengan air laut

yang lebih dingin, menyebabkan logam dan

sulfur yang terlarutdalam air garam menjadi

terendapkan sebagai bijih sulfide logam

padat, terdeposit sebagai lapisan sedimen

sulfida.

Host Rock

Host rock dari deposit SedEx berupa

batuan sedimen marine termasuk: shale

carbonaceous dan chert (Howard’s Pass,

Yukon Territory; Sullivan, British

Columbia), shale dolomitik atau batulanau

(HYC dan gunung Isa, Australia),

danbatugamping micritic (Meggen,

Germany). Breksi slump dan turbidit

terdapat secara local; batuan volkanik,

umumnya mafic, juga dapat

terasosiasi.Sangster (1990) berpendapat

bahwa tuff terdapat dalam endapan bijih

pada beberapa deposit, termasuk Meggen

dan Rammelsberg (Germany) dan HYC

(Australia). Banyak deposit serta host rock

telah mengalami metamorfisme dan

deformasi (gunung Isa, Australia dan

Sullivan, British Columbia). Pembandingan

kimia host rock dengan kelimpahan shale

hitam (Vine dan Tourtelot, 1970)

menunjukkan bahwa host rock untuk deposit

ini memiliki rasio sodium-potassium yang

relative rendah yang secara karakteristik

tidak lagi memiliki cobalt, nikel, tembaga

dan kaya akan barium dan mangan

(Maynard, 1991).

Medan geologi sekitar deposit SedEx

berupa umumnya lapisan batuan sedimen

marine laut dalam yang tebal yang dapat

berupa klastik berbutir halus dan batuan

karbonat. Batuan ini dapat termetamorf

(derajat rendah – tinggi).

Wall-rock alteration

Stock dan sulfida dan mineral

alterasi yang tersebar (umumnya batuan

alterasi silica atau besi-karbonat yang jarang

memiliki tourmaline, albite, chlorite),

terkadang terdapat dibawah deposit

stratiform. Pada beberapa deposit, proses

silisifikasi merupakan alterasi dominan atau

satu-satunya. (Meggen, Germany). Di

deposit lain, alterasi kurang meluas dan/atau

kaya akan karbonat (Large, 1981). Large

(1983) mendeskripsikan tipe alterasi yang

lebih halus pada beberapa deposit, termasuk

kenaikan rasio dolomit-kalsit (Ireland) dan

kenaikan rasio potassium feldspar – albit

pada tuff (sungai McArthur).

Mineralogi dan zonasi bijih dan

gangue

Mineral bijih sulfida dominan yaitu

sphalerite dan galena, namun di beberapa

deposit juga terdapat chalcopyrite,

arsenopyrite, dan tetraherite (Large,

1983).Mineral gangue paling umum

ditemukan yaitu sulfida besi (pyrite,

marcasite, pyrrhotite) dan kuarsa (Meggen,

Germany dan Red Dog, Alaska).Barite juga

dapat ditemukan di deposit ini. Banyak

mineral sulfida dan sulfosalt lain telah

ditemukan di beberapa deposit (Cox and

Curtis, 1977; Large, 1983; Taylor dkk,

1994). Kelimpahan mineral sulfida logam

dasar berbeda-beda dari tiap deposit karena

akibat zonasi. Large (1983) menemukan

bahwa rasio timbal-zinc berkisar antara 1:1

hingga 1:8. Zonasi umumnya berupa timbal-

zinc-(barium-tembaga) yang memanjang

dalam deposit terzonasi lateral. Besi

terkadang terdapat dalam pusat zonasi

Logam seperti timah, tembaga dan

zinc ditemukan jalam jumlah trace di semua

sedimen. Logam ini memiliki ikatan lemah

dengan mineral lempung hydrous di tepi

krista dan terikat secara lemah dengan grup

hydroxyl. Zinc ditemukan dalam mineral

karbonat yang terikatdalam kisi kristal

karbonat pada simpul dan sepanjang bidang

kembar kristal dan perbatasan kristal.

Logam ini memasuki mineral sedimen

melalui adsorpsi dari air laut.

Garam juga terdapat dalam matrix

sedimen, umumnya dalam air pori yang

terperangkap saat pengendapan. Mud di

dasar laut dapat memiliki 90% massanya

berupa hydrogen dan oxygen yang

terperangkap dalam air pori atau terikat pada

mineral phyllite sebagai ikatan hydroxyl.

Dengan tergabungnya fluida bijih

dengan air laut dan tersebar pada dasar laut,

konstituen bijih dan gangue terendapkan

pada dasar laut dan membentuk orebody

yang umumnya berbutir halus, terlaminasi

dan terdeposit melalui reaksi kimia dari

larutan

Karakteristik Mineral

Ukuran butir berkisar dari 15 sampai

400 micron (McClay, 1983).Fitur endapan

umum didominasi oleh ukuran butir halus

dan layering; framboidal dan pyrite

collofirm dengan overgrowth euhedral

umum ditemukan; sphalerite granular,

galena dan barite juga umum.Beberapa

deposit (Red Dog, Alaska dan HYC,

Australia) dikarakteristikan oleh intergrowth

silica dan sphalerite berbutir halus atau

sphalerite dengan mineral sulfida lainnya

(<100 micron) (McClay, 1983; Moore dkk,

1986).Metamorfisme menrubah tekstur

primer secara menyeluruh atau parsial dan

menyebabkan ukuran butir bertambah besar.

Rekristalisasi menyebabkan tekstur

porphyroblastic pada pyrite dan sphalerite,

barite terrekristalisasi menjadi habit

memanjang, dan galena dapat tertransport

mengisi fracture (McClay, 1983).

Mineralogi Sekunder

Oksidasi deposit dapat menghasilkan

endapan gossan yang kaya akan besi dan

pengendapan besi pada batuan dinding.

Deposit dengan konten besi-sulfida rendah

memiliki rasio logam-sulfur yang tinggi,

gangue atau batuan dinding dengan

kapasitas buffer tinggi, gossan memiliki pH

tinggi, dan profil gossan masih berumur

muda. Bijih dengan konten besi yang tinggi,

rasio logam-sulfur dalam mineral sulfida,

dan batuan dinding dengan kapasitas buffer

rendah dapat diasosiasikan dengan air ber

pH rendah (Taylor, 1984).Anglesite dan

cerussite merupakan mineral timbal

sekunder yang paling melimpah namun juga

terdapat coronadite, mimetite, nadorite,

pyromorphite, dan lanarkite.Mineral halide

perak juga ditemukan.Mineral zinc sekunder

jarang ditemukan.Mineral sulfat sekunder

termasuk jarosite, barite, dan alunite.

Sifat bijih

Pada batuan mineralisasi stratiform,

mineral sulfida umumnya berbutir halus, dan

sering terbentuk hampir terlaminasi

monomineralik setebal beberapa mm hingga

cm yang menyebar di sebagian besar

deposit. Beberapa deposit tidak terlaminasi

(Meggen, Germany dan Red Dog, Alaska).

Crustiform berbutir kasar dan mikneral

sulfida comb-textured bisa terdapat dalam

vein yang berasosiasi dengan bijih

stratiform. Mineral sulfida yang paling

umum yaitu sphalerite, galena, dan mineral

besi-sulfida (pyrite, marcasite dan

pyrrhotite), namun mineral chalcopytire dan

sulfosalt juga bisa terdapat dalam jumlah

lebih kecil (Large, 1981 ; 1983; Lydon,

1983).

Kesimpulan

Endapan sediment exhalative

terbentuk berasosiasi dengan endapan

sedimen laut dalam berupa shale dan

siltstone serta batuan gunungapi. Sulfida

masif terbentuk dari hasil presipitasi larutan

hidrotermal yang dialirkan kedasar laut

melalui suatu saluran vent, saluran ini

berupa zona yang memotong bagian bawah

perlapisan batuan sedimen dan memasuki

horizon sulfida masif diatasnya. Mineral

bijih ekonomis pada endapan ini terdapant

pada urat sulfide massif yang tebal sejajar

dengan perlapisan yang umumnya berupa

Zn, Pb dan Cu. Mineral bijih yang terdapat

pada urat sulfide umumnya berupa galena,

sphalerite, kalkopirit dan barit.

Referensi

Karen D. Kelley, Robert R. Seal, II, Jeanine

M. Schmidt, Donald B. Hoover, and

Douglas P. Klein. 1986. Briskey.

SEDIMENTARY EXHALATIVE ZN-PB-

AG DEPOSITS

http://en.wikipedia.org/wiki/

Sedimentary_exhalative_deposits