Download - Endapan Mineral (AA)
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
1/61
0
ENDAPAN MINERAL
Panduan Kuliah dan Praktikum
Sutarto Hartosuwarno
Laboratorium Petrologi dan Bahan Galian Teknik Geologi
Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
YOGYAKARTA
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
2/61
1
BAB 1 TERMINOLOGI ENDAPAN MINERAL
1.1. Bahan Galian
Menurut UU No.11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok
Pertambangan pasal 2, yang disebut bahan galian adalah bahwa unsur-unsur kimia,
mineral-mineral, bijih-bijih dan segala macam batuan termasuk mulia yang merupakan
endapan-endapan alam. Termasuk sebagai bahan galian adalah batubara, gambut,
minyak bumi, gas alam, panas bumi, bahan galian logam, bahan galian industri, serta
batu mulia. Bahan galian yang ada di bumi ini pada dasarnya adalah unsur atau
senyawa, yang dapat berupa materi padat, cair, atau gas. Terdapat beberapa klasifikasi
tentang bahan galian, yang mencerminkan tujuan yang berbeda.
Pada pasal 3 ayat 1 UU No.11 Tahun 1967, bahan galian dibagi menjadi tiga
golongan, yaitu:
a. Golongan bahan galian yang strategis,
b. Golongan bahan galian yang vital, dan
c. Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a dan b.
Pengelompokan jenis bahan galian dalam tiga golongan di atas, kemudian diatur
dalam Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1980. Strategis artinya strategis untuk
pertahanan dan keamanan serta perekonomian negara. Vital artinya dapat menjamin
hajat hidup orang banyak. Tidak strategis dan vital artinya tidak langsung memerlukan
pasar yang bersifat internasional. Menurut Peraturan Pemerintah tersebut, dasar
penggolongan bahan galian meliputi:
• Nilai strategis/ekonomis bahan galian terhadap Negara
• Terdapatnya sesuatu bahan galian dalam alam (genesa)
• Penggunaan bahan galian bagi industry
• Pengaruhnya terhadap kehidupan rakyat banyak
• Pemberian kesempatan pengembangan pengusahaan
• Penyebaran pembangunan di daerah
a. Gologan bahan galian yang strategis adalah:
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
3/61
2
• Minyak bumi, bitumen cair, lilin bumi, gas alam
• Bitumen padat, aspal
• Antrasit, batubara, batu bara muda
• Uranium, radium, thorium, dan bahan galian radioaktif lainnya
• Nikel. Kobalt
• Timah
b. Golongan bahan galian yang vital adalah:
• Besi, mangan, molibden, khrom, wolfram, vanadium, titan
• Bauksit, tembaga, timbal, seng
• Emas, platina, perak, air raksa , intan
• Arsin, antimon, bismut
• Yttrium, thutenium, cerium, dan logam langka lainnya
• Berillium, korundum, zirkon, kristal kuarsa
• Kriolit, flourspar, barit
• Yodium, brom, khlor, belereng
c.Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a atau b adalah:
• nitrat-nitrat, pospat-pospat, garam batu (halit)
• asbes, talk, mika, grafit, magnesit
• yarosit, leusit, tawas, oker
• batu permata, batu setengah permata
• pasir kuarsa, kaolin, feldfar, gipsum, bentonit
• batu apung, tras, obsidian, perlit, tanah, tanah serap (fuller earth)
• marmer, batutulis
• batukapur, dolomit, kalsit
• granit, andesit, basalt, trakhit, tanah liat, dan pasir, sepanjang tidak
mengandung unsur-unsur mineral golongan A maupun golongan B dalam
jumlah yang berarti ditinjau dari segi ekonomi pertambangan.
Dengan dikeluarkannya UU No. 25 Tahun 1999 tentang Otonomi Daerah
serta UU No.32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah, maka Peraturan
Pemerintah tersebut mungkin menjadi tidak relefan lagi. Prakteknya, Bahan Galian
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
4/61
3
Golongan A dan bahan Galian Golongan B, dikelola langsung oleh Pemerintah Pusat,
sedangkan bahan Galian Golongan C dikelola oleh Pemerintah daerah. Setelah Otonomi
Daerah, Pemerintah daerah punya peranan yang lebih besar dalam mengelola bahan
Galian, termasuk Bahan Galian Golongan A dan Golongan B. Bahan Galian Logam seperti
Emas atau Tembaga, sebelum otonomi daerah, untuk mendapatkan hak Kuasa
Penambangan harus mendapatkan izin persetujuan dari pusat, sekarang Pemerintah
Kabupaten dapat memberi izin penambangan. Oleh karena itu penggolongan tersebut di
atas tidak sesuai lagi. Kalaupun masih digunakan, penggunaan istilah Golongan A,
Golongan B, atau Golongan C sebaiknya terbatas pada penggolongan secara diskriftif.
Selanjutnya, dengan mempertimbangkan perkembangan nasional maupun
internasional, UU No.11 Tahun 1966, tidak sesuai lagi dengan perkembangan yang
terjadi, maka kemudian pemerintah mengeluarkan UU No. 4 Tahun 2009 Tentang
Pertambangan Mineral Dan Batubara. Undang-undang ini hanya mengatur tentang
pertambangan mineral dan batubara diluar panas bumi, minyak dan gas bumi serta air
tanah. Selanjutnya pertambangan mineral dan batubara dibagi dan diatur menjadi:
• Pertambangan Mineral Radioaktif
• Pertambangan Mineral Logam
• Pertambangan Mineral Bukan Logam
• Pertambangan Batuan
• Pertambangan Batubara
Berdasarkan jenis komoditinya, para ahli membagi bahan galian secara umum
menjadi lima golongan, yaitu :
1. Batubara dan gambut
2. Bahan galian logam
3. Bahan galian Industri
4. Minyak, gas, dan panas bumi
5. Mineral berharga dan batu mulia
Dalam buku petunjuk ini hanya terbatas membahas bahan galian logam, bahan
galian industri, dan batumulia. Ketiga golongan bahan galian tersebut disusun atau
dibentuk oleh unsur atau senyawa padat yang dikenal sebagai mineral, oleh karena itu
ketiganya dikelompokkan sebagai endapan mineral.
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
5/61
4
1.2. Endapan Mineral
Seperti disebutkan di atas, yang dikelompokkan kedalam endapan mineral adalah
bahan galian logam, bahan galian industry, mineral berharga dan batumulia.
Istilah endapan (deposit) mempunyai definisi yang lebih luas dalam ilmu geologi.
Istilah tersebut dapat berarti turunnya material di dalam air (karena gravitasi), atau
presipitasi dari larutan karena perubahan kondisi kimia. Beberapa ahli menyebut istilah
cebakan, karena menganggap istilah endapan lebih berkonotasi pada sedimentasi.
Dalam konteks “endapan mineral”, endapan diartikan sebagai konsentrasi mineral oleh
proses-proses magmatik atau hidrotermal. Kata endapan juga mempunyai arti materi
menjadi padat, oleh karena itu minyak, gas, dan panas bumi tidak termasuk ke dalam
endapan mineral. Walaupun batubara juga bersifat padat, umumnya tidak dibahas
sebagai endapan mineral, tetapi termasuk ke dalam sumberdaya energi.
Skinner (1979) menyebut endapan mineral (mineral deposits ) merupakan
konsentrasi suatu mineral pada kerak bumi, terbentuk secara alami serta pada daerah
yang terbatas (lokal). Jadi apapun macam mineralnya, dan bagaimana proses
terkonsentrasinya, semuanya disebut endapan mineral. Jika mineral-mineral yang
terkonsentrasi mengandung bahan atau material yang bernilai bagi manusia serta layak
untuk ditambang, maka endapan tersebut secara kusus disebut endapan bijih/ore
deposits (Edwards dan Atkinson 1986, Guilbert dan Park 1986), endapan
ekonomi/economic deposits (Hutchison 1983), atau endapan mineral ekonomi (Jensen
dan Bateman 1981).
Secara umum definisi bijih (ore ) adalah suatu batuan atau kumpulan mineral,
yang mengandung mineral-mineral yang bernilai ekonomis, dan dapat diekstrak. Bijih
terdiri dari mineral-mineral yang bernilai ekonomis (biasanya mengandung logam) yang
disebut sebagai mineral bijih (ore mineral, mengandung logam) serta termasuk mineral
industri (industrial mineral , non-logam) dan mineral yang tidak bernilai ekonomis yang
disebut sebagai mineral penyerta (gangue mineral ). Definisi oleh kebanyakan penulis
lebih ditekankan pada kandungan logamnya yang dapat diekstrak serta memiliki nilai
ekonomis. Bijih yang tidak menguntungkan apabila ditambang disebut sebagai Protore
(Park dan macDiarmid 1970, Hutchison 1983).
Sebagian besar bijih hadir berasosiasi dengan urat atau urat halus, terutama urat
kuarsa. Walaupun demikian tidak semua urat akan mengandung bijih, tetapi hanya
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
6/61
5
terkonsentrasi pada bagian-bagian yang terbatas dari urat, yang disebut sebagai ore
shoots (Park dan MacDiarmid, 1970). Urat-urat atau bagian-bagian urat yang tidak
mengandung bijih disebut barren atau lean . Suatu tubuh batuan yang mengandung
bijih atau ore shoots yang tersebar disebut sebagai tubuh bijih (orebody ). Kumpulan
urat-urat halus yang mengandung bijih sering membentuk zona yang panjang dan
tabular; yang dikenal sebagai lead, lode, vein zone atau fissure zone. Kapan disebut
Ore shoot maupun lode sangat dipengaruhi oleh cut-off grade , yaitu grade
(konsentrasi/kadar) logam terendah apabila ditambang menguntungkan
1.2.1 Bahan galian logam
Bahan galian logam adalah batuan atau mineral-mineral yang di dalamnya
terdapat unsur logam, yang dapat diambil untuk kepentingan manusia. Logam dapat
diartikan sebagai unsur yang mempunyai kemampuan melepas elektron membentuk ion
positip, umumnya mempunyai permukaan cenderung mengkilat, baik untuk
penghantar(konduktor) panas dan listrik, dapat dilebur, serta dapat dibentuk maupun
dipipihkan. Secara umum logam dapat dibagi menjadi lima golongan (Evans, 1993),
yaitu:
1. Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina (Pt)
2. Non-ferrous metals (logam non-ferrous): tembaga (Cu), timbal (Pb/lead),
seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium (Al). Empat pertama dikenal
sebagai logam dasar (base metals).
3. Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi): besi (Fe), Mangan
(Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), wolfram (W/tungsten), vanadium
(V), kobal (Co).
4. Minor metals and related non-metals: antimon (Sb/antimony), arsen (As),
berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa
(Hg/mercury), REE, selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti),
Zirkonium (Zr), dsb.
5. Fissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium(Ra).
Komponen bijih pada bahan galian logam umumnya dibedakan menjadi tiga jenis
mineral pembentuknya, yaitu:
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
7/61
6
• mineral bijih (ore mineral, mengandung logam),
• mineral industri (industrial mineral , non-logam), jika hadir dalam jumlah
banyak dapat dimanfaatkan sebagai bahan galian industry,
• mineral yang tidak bernilai ekonomis yang disebut sebagai mineral penyerta
(gangue mineral ).
Mineral Bijih (Mineral Logam)
Mineral Bijih adalah mineral-mineral yang bernilai ekonomis, mengandung
unsure logam dan dapat diekstrak untuk kepentingan umat manusia. Mineral industri
adalah semua batuan, mineral atau substansi yang terbentuk secara alami yang bernilai
ekonomis, tidak termasuk di dalamnya adalah bijih logam, mineral fuels, dan batumulia
(Noetstaller, 1988 dalam Evans, 1993).
Batasan mineral bijih dengan mineral opak, maupun mineral penyerta sering
membingungkan. Pada kenyataannya sebagaian besar mineral bijih tidak tembus cahaya
(opak), sedangkan mineral penyerta merupakan mineral-mineral yang tembus cahaya
(transparan). Craig (1989) menyebut bahwa mineral bijih harus dapat diekstrak
logamnya, misalnya kalkopirit dapat diekstrak tembaganya. Walaupun suatu mineral
mengandung unsur logam, tetapi kalau tidak dapat diekstrak, maka tidak dikategorikan
sebagai mineral bijih. Beberapa pengarang menggunakan istilah mineral bijih sebagai
sinonim mineral opak, karena istilah tersebut bisa mencakup mineral-mineral seperti pirit
maupun pirhotit yang tidak bermanfaat tetapi hampir selalu ada pada endapan bijih
(Evans, 1993). Penamaan mineral bijih terkait dengan keekonomian mineral, sedangkan
penamaan mineral opaque terkait dengan sifat mineral terhadap ketembusan cahaya.
Untuk memudahkan pembahasan tentang mineral bijih, beberapa pengarang
telah membuat klasifikasi mineral bijih, umumnya didasarkan persenyawaan yang
dibentuk oleh oleh unsur logam. Sebagian besar mineral bijih terbentuk sebagai sulfida,
garam sulfo, oksida, hidroksida, maupun unsur tunggal. Sedangkan mineral penyerta
pada bijih umumnya hadir sebagai silikat dan karbonat.
Mineral bijih menurut Stanton (1972), dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan,
yaitu:
1. Native metals and semimetals : emas, tembaga, perak dll
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
8/61
7
2. Sulfides and sulfosalts , umumnya merupakan mineral-mineral bijih dari logam
nonferrous : sfalerit, galena kalkosit dll.
3. Oxides , umumnya mineral bijih dari logam ferrous: magnetite, kromit
Sedangkan menurut Ramdohr (1980), mineral bijih dapat dibagi menjadi lima
golongan, yaitu:
1. Elements and intermetallic compounds
2. Alloy-like compounds and Tellurides
3. Common sulphides and “sulphosalts”
4. Oxidic ore minerals
5. Non-opaque oxide ore minerals
Tabel 1.1 Daftar beberapa logam penting, mineral bijihnya, serta kadar dalam kerak
bumi
Logam Mineral bijih Komposisi %logam
Kadar DlmKerak(%)
MiningGrade(%)
CF
Au/Emas (gold) Native goldElectrumCalaveriteSylvanitePetzite
Au(Ag,Au)
AuTe2(Au,Ag)Te2
Ag3AuTe2
75-9850-80392425
0.000 000 4 0.000 1-0.0020
250
Ag/Perak (silver) Native silver ArgentitePyrargiriteProustiteCerargyrite
Ag AgS2 Ag3SbS3 Ag3AsS3 AgCl
10087606575
0.007 0,01-0,1 20
Fe/Besi MagnetiteHematiteSideriteGoethite
Fe3O4Fe2O3FeCo3Fe2O3.H2O
72704863
5 25-60 5
Cu/Tembaga(copper)
Native copperChalcopyriteBornite
ChalcositeCovelliteEnargiteTenantite AzuriteMalachiteCupriteChrysocollaBrochanthite
CuCuFeS2Cu5FeS4
Cu2SCuSCu3AsS4Cu3(Sb,As)S3Cu3(CO3)2(OH)2Cu2(CO3)(OH)2Cu2OCuSiO3.nH2OCu4(SO4)(OH)6
1003569
806649505557894056
0.005 0.4-1 80
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
9/61
8
Pb/Timbal (lead) GalenaCerussite AnglesitePyromorphite
PbSPb(CO3)Pb(SO4)Pb5(PO4)3Cl
86776876
0.001 4-25 4000
Zn/Seng (zinc) SphaleriteSmithsonite
Hemimorphite Zincite
ZnSZn(CO3)
Zn4(Si2O7)(OH)2.H20
6752
54
0.007 4-25 571
Sn/Timah (tin) CassiteriteStannite
SnO2CuFeSnS4
7928
0.000 2 0.5-2.5 2500
Ni/Nikel (nickel) PendlanditeNiccoliteGarnierite
(Fe,Ni)9S8NiAs(Ni,Mg)6(Si4O10)(OH)4.4H2O
10-4044
0.007 0.5-3 71
Cr/Krom(chromium)
Chromite (Fe,Mg)Cr2O4 33-58%Cr2O3
0.01 20-50Cr2O3
3000
Mn/Mangan(manganese)
PyrolusitePsilomelanBrauniteManganiteRhodochrositeHausmanite
MnO2n.MnO.MnO2.mH2O3Mn2O3.MnSiO3MnO(OH)MnCO3Mn3O4
55-6335-60
60-6950-6240-4565-72
0.09 15-45 389
Al/ Aluminium
DiasporeBoehmiteGibbsiteKaoliniteNephelineSillimanite
HalO2 AlOOH Al(OH)3 Al4(Si4O10)(OH)8NaAlSiO4
Al2SiO5
474736221835
8 30-50 Al2O3Max SiO215
3.75
Co/Kobal CarroliteSiegeniteSmaltiteCobaltite
Cobalt pyrite
CuCo2S4(Co,Ni)3S4CoAs3-2(Co,Fe)AsS
(Co,Ni)3S4
3511-532835
58
0,06-0,35
Sb/Antimon(antimony)
Native antimony AntimoniteTetrahedriteJamesonite
Antimon OksidaStibnite
SbSb2S3Cu12Sb4S13Pb4FeSb6S14Sb2O3
10071293575
5-25
Bi/Bismut(bismuth)
Native bismuthBismuthiniteBismutite
BiBi2S3Bi2(CO3)O2
1008187
Min 0,3
Hg/ Raksa(mercury)
Native mercuryCinnabar
HgHgS 86
0.000 008 0,2-8 25000
Mo/
Molibdenum
Molibdenite
PowelliteWulfenite
MoS2
CaMoO4
60
48
0.000 15 0,01-0,6 67
W/wolfram(tunsten)
WolframiteScheeliteHuebnerite
(Fe,Mn)WO4CaWO4Mn(WO4)
60-75%80%60(WO3)
0.000 15 0,3-6WO3
2000
Pt/Platina(platinum)
FerroplatinumSperryliteBraggite
PtPtAs2(Pt,Pd,Ni)S
75-845659
0.000 001 0,0003-0,0015
300
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
10/61
9
Sn/Arsen(arsenic)
ArsenopyriteLoellingiteRealgarOrpimentTenantite
FeAsSFeAs2
AsS As2S3Cu12As4S13
4672706120
0.000 2
Ti/Titanium Ilmenit
RutilTitanit
FeTiO2
TiO2CaTiSiO2
53
92-9841
10-50
TiO2
V/Vanadium Patronit V2O5VS4 28-39 0,3-5V2O5
U/Uranium UraninitCofliniteBranneriteUranothorite
UO2USiO4(U,Th)Ti2O6(Th,U,Fe)SiO2H2
47-886026-445-15
0,03-1U3O8
Mineral penyerta (gangue minerals)
Mineral penyerta adalah mineral-mineral yang hadir pada tubuh bijih, tetapi tidak
bernilai ekonomis. Mineral penyerta umumnya merupakan mineral dari kelompok silika,
silikat, oksida,karbonat, maupun fosfat.
Tabel 1.2 Daftar sebagian mineral penyerta (gangue minerals)
Kelompok Nama mineral Komposisi
Silika KuarsaKalsedon
SiO2SiO2
Oksida MagnetiteHematiteGoetiteBauxite
Fe3O4Fe2O3Fe(OH) Al2O3
Silikat OlivinDiopsitWollastonitTremolit-aktinolitKloritEpidote Andradit-grosularitKalium felspar Albit
KaolinitIllit
SerisitTourmalinTopas
MgSiO4Ca(Mg,Fe)(SiO2)2CaSiO3Ca2(Mg,Fe)2(OH)2(Si4O11)2Mg5(Al,Fe)(OH)8(Al,Si)4O10Ca(Al,Fe)2(OH)2(SiO4)3Ca2(Al-Fe)2(SiO4)3KAlSi3O8NaAlSi3O8
Al2O3.2SiO2.2H2OKAl2(OH)2(AlSi3O)10(O,OH)10
KAl2(OH)2(AlSi3O10)Na(Fe,Mg)3B3All3(OH)4(Al3Si6O27) Al2(F,OH)2SiO4
Karbonat KalsitSideritRodokrosit
CaCO3FeCO3MnCO3
Fosfat Baritgypsum
BaSO4CaSO4
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
11/61
10
1.2.2 Bahan galian industri (mineral industri)
Bahan galian industri adalah batuan atau mineral-mineral yang bermanfaat untuk
kepentingan manusia dan tidak termasuk kedalam bahan galian logam, batubara, batu
mulia, maupun migas dan panas bumi. Menurut Madiadipoera, dkk. (1990), bahan
galian industri dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:
a. Bahan Galian Industri (BGI) yang berkaitan dengan batuan sedimen
• Terkait dengan batuan karbonat
• Batugamping
• Dolomit
• Kalsit
• Batukeprus
• Fosfat
• Oniks
• Gips
• Rijang
• Tidak terkait dengan batuan karbonat
• Bentonit
• Fireclay
• Ballclay
• Zeolit
• Felspar
• Yodium
• Doatomea
• Mangan?
b. BGI yang terkait dengan batuan vulkanik
• Perlit
• Obsidian
• Batuapung
• Belerang
• Opal kalsedon
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
12/61
11
• Kayu terkersikan
• Tras
• Pasir vulkanik
• Batuan trakit, andesit, dan basalt
c. BGI yang terkait dengan batuan plutonik
• Granit dan granodiorit
• Gabro dan peridotit
• Alkali felspar
• Mika
• Asbes
d. BGI yang terkait dengan endapan residual dan placer
• Lempung
• Kaolin
• Pasir kuarsa
• Sirtu
e. BGI yang terkait dengan proses hidrotermal
• Gypsum
• Talk
• Magnesit
• Barit
• Firofilit
• Toseki
• Kaolin
f. BGI yang terkait dengan batuan metamorf
• Marmer
• Batusabak
• Kuarsi
• grafit
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
13/61
12
1.2.3 Batumulia dan mineral berharga
Mineral berharga dan Batumulia, adalah mineral atau batuan yang dipergunakan
untuk perhiasan dan bernilai tinggi. Batumulia (menurut Pouw Kioe An, 1977) dapat
dikelompokkan sebagai berikut:
a. Batumulia tulen
• Kelas-satu : nilai kekerasan 8-10
1. intan
2. korundum (ruby, safir, mirah )
3. chrysoberyl
4. spinel
• Kelas-dua : nilai kekerasan 7-8
1. zirkon
2. beryl (aquamarin)
3. topas
4. tourmalin
5. garnet
6. opal-mulia
• Kelas-tiga : nilai kekerasan sekitar 7
1. kordierit2. visuvian
3. chrysolite
4. axiniete
5. cyanite
6. staourolit
7. andalusit
8. chiastolite
9. pistazite
10. turqooise (pirus)
b. Batu semi mulia
• Kelas-empat : nilai kekerasan 4-7
1. ametis (kecubung), agat, korneal, citrine, jasper, tiger’s eye,kuarsa pink,
opal
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
14/61
13
2. felspar (adular, amazone)
3. labradorit
4. obsidian
5. lazuri
6. hipersten
7. diopsit
1.3. Mineral
Mineral adalah merupakan unsure atau senyawa hablur/ kristalin yang ada dalam
kerak bumi, bersifat homogen, mempunyai sifat fisik dan kimia tertentu, merupakan
persenyawaan anorganik dan mempunyai susunan kimia yang tetap, dan terbentuk
secara alami.Terdapat beberapa metode atau cara melakukan pemerian mineral yang
selama ini telah banyak digunakan, antara lain:
• Pengamatan sifat fisik (megaskopis)
• Pengamatan sifat optik (Mikroskopik)
• SEM (Scaning Electron Microscope)
• XRD (X-Ray Defraction)
• Microprobe
• Kimia Mineral (Atomic Absorbtion Spectophotometry, X-Ray Fluorescen)
Untuk pelaksanaan praktikum, pemerian dilakukan berdasarkan sifat-sifat fisik
mineral melalui pengmatan megaskopis dengan bantuan kaca pembesar (loupe),
diantaranya meliputi:
• Warna / color, Bentuk / form, Belahan / cleavage, Pecahan / fracture, Cerat /
streak, Kilap / luster, Kekerasan / hardness, Densitas / Density , dan Sifat
magnetic
1.3.1. Warna
Beberapa mineral dapat dikenal karena mempunyai karakter warna tertentu,
mineral yang lain mempunyai kenampakan variasi warna yang lengkap mulai dari hitam
hingga putih transparan, sehingga hanya dapat ditentukan oleh sifat fisik lainnya.
Beberapa kenampakan warna mineral, diantaranya:
• PUTIH : gypsum, kuarsa, kalsit
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
15/61
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
16/61
15
Perawakan (morfologi) Kristal
Perawakan Kristal merupakan kenampakan bentuk eksternal dari suatu Kristal secara
menyeluruh. Perawakan Kristal dapat dilihat dari individu permukaan kkristal (crystal
faces) seperti bentuk pyramid, bipiramid, kubik, prismatik, berlembar, octahedral,
dodecahedral.
Di alam, mineral tertentu sering hadir membentuk agregat dengan kenampakan
morfologi tertentu, seperti fibrous, globular, radiating, konsentrik, denritik, denritik,
botrioidal, bladed, acicular, lamellar, oolitik, geode, dll.
Gambar 1.2. Beberapa kenampakan perawakan mineral
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
17/61
16
1.3.3. Belahan
Adalah kecenderungan mineral untuk membelah diri pada satu arah atau lebih
a. Belahan satu-arah (mika)
b. Belahan dua-arah yg berpot dg sdt 900 (feldspar)
c. Belahan dua-arah tdk berpot tegak lurus (amfibol)
d. Belahan tiga-arah berpot tegak lurus (halit)
e. Belahan tiga-arah tdk berpot tegak lurus (kalsit)
f. Belahan empat arah (intan)
g. Belahan enam arah(sfalerit)
1.3.4. Pecahan
Adalah kecenderungan mineral untuk membelah secara tidak teratur, karena tidak
hadirnya bidang belahan
Gambar 1.3. Beberapa kenampakan belahan dari mineral
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
18/61
17
Contoh :
> Concoidal : pecahan botol (mineral kuarsa)
> Splintery / fibrous : pecahan seperti serat (Augit, Hypersten,
Serpentin, Piroksen
> Uneven / Irregular : pecahannya kasar dg permukaan tidak teratur
(garnet, hematit)
1.3.5. Gores / Cerat / streak
Gores/streak adalah warna dari serbuk mineral, ini akan terlihat dengan menggoreskan
mineral pada lempeng kasar (porselen) dan mengamati warna goresan yg tertinggal.Contoh :
- Hematit (Fe2O3) berwarna merah coklat
- Limonit (Fe2O3, OH) berwarna kuning
- Magnetit (Fe3O4) berwarna abu-abu
- Augit berwarna abu-abu hijau
- Biotit ceratnya tidak berwarna
- Ortoklas ceratnya putih
1.3.6. Kilap/Luster
Adalah kualitas dan intensitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan suatu mineral.
Kilap dibagi menjadi dua :
1. Kilap Logam (Metallic Luster) : galena, pyrit, magnetit, chalcopyrite, hematit.
Gambar 1.4. Contoh kenampakan pevahan concoidaldan kuarsa
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
19/61
18
2. Kilap Non Logam (Non Metallic Luster):
a. Kilap Intan : Admantine : intan
b. Kilap kaca : Vitreous : kuarsa, kalsit
c. Kilap sutera : Silky : asbes, gypsum.
d. Kilap damar : Resineous : sphalerite
e. Kilap mutiara : Pearly : dolomit, brukit.
f. Kilap lemak : Greasy : talk, serpentin, nefelin
g. Kilap tanah : Earthy : mineral lempung, oker
1.3.7. Kekerasan
SKALA KEKERASAN MOHS :
1. Talc
2. Gypsum
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
6. Feldspar
7. Quartz
8. Topaz
9. Corundum10. Diamond
Gambar 1.5. Gambar yang menunjukkan skala
kekerasan Mohs
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
20/61
19
MINERAL KEKERASAN MINERAL KEKERASAN
Au
Cu
2.5-3
2.5-3
Galena
Kalkopirit
2.5-2.8
4.2-4.3
Ag
Fe
Pt
2.5-3
4-5
4-4.5
Magnetit
Pirit
Andradit
5.5-6.5
6-6.5
6.5-7.5
As
C grafit
S
3.5
1-2
1.5-2.5
Diopsid
Flogopit
Sfalerit
5-6
2.5-3
3.5-4
1.3.8. Densitas
Densitas adalah berat atau masa suatu benda pada volume tertentu, yang
diekpresikan dengan satuan kg/m3 atau ton/m3 . masa atau berat benda adalah
perkalian volume dengan densitas, sementara volume merupakan masa dibagi dengan
densitas.
Spesific Gravity (SG) adalah rasio densitas suatu benda terhadap benda yang
dianggap ssebagai standart. Standart pembanding benda padat dan cait adalah air pada
suhu 4° C (39.2° F), yang mempunyai densitas 1 kg/liter. Sedangkan substansi yang
berbentuk gas dibandingkan dengan udara kering yang mempunyai densitas 1,29 g/literpada kondisi standart (0° C dan 1 atm). Sehingga Hg cair yang mempunyai densitas
13,6 Kg/lt akan mempunyai SG 13,6 atau magnetit padat yang mempunyai densitas 5,2
ton/m3 akan mempunyai SG 5,2. Sedangkan gas CO2 yang mempunyai densitas 1,976
akan mempunyai SG 1,53. Karena perbandingan kedua benda mempunyai dimensi atau
satuan yang sama (masa/volume), maka SG tidak mempunyai dimensi.
densitas = berat/volume ( g/cm3 atau ton/m3)
Mineral-mineral dengan densitas lebih besar daripada densitas kuarsa (2,65 ton/m3)
atau feldspar (2,54 ton/m3 – 2,76 ton/m3), atau lebih besar dari 2,8 ton /m3 dikenal
sebagai mineral berat.
Mineral-mineral berat dapat bersifat opak maupun transparan (non opak).
Mineral-mineral yang tidak opak diantaranya adalah apatit, epidot, garnet, rutil,
Tabel 1.3. Memperlihatkan harga kekerasan beberapaunsure dan mineral (skala kekerasan Mohs)
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
21/61
20
staurolit, turmalin dan zircon sedangkan yang opak yang paling sering dijumpai adalah
ilmenit dan magnetit.
Tabel 1.4. Contoh densitas beberapa Mineral Berat
NAMA KOMPOSISISISTEM KRISTAL dan
BENTUK KRISTALdensitas WARNA
Augite(Ca, Mg, Fe,Al)2
(Al, Si)2O6 Monoklin; Prismatik pendek,lammellar 3.2 - 3.6
Abu-abu gelap, Hitam, Coklat,hijau -hitam
BiotiteK(Mg,Fe”)3 (AlSi3)O10(OH,F)2
Monoklin; Tabular dengan 6sisi kristal
2.7 – 3.7 Hitam, hijau gelap
Diopside Ca(Mg,Fe”)Si2O6
Monoklin; Prismatik3.3
Putih, hijau
Epidot
Ca2Fe’’Al2O.
Si2O7.SiO4(OH)
Monoklin;Memanjang, , berbutir
3.4
Hijau
Hematite Fe2O3 Trigonal, melembar, ,menyerat, berbutir
5.2Merah sampai hitam; abu-abu
Hornblende
NaCa2 (Mg,Fe”)4(Al, Fe”’) (Si,Al)8O22(OH,F)2
Monoklin; prismatic panjang2.9 - 3.4
Hitam, hijau sampai hitam
Ilmenit FeTiO3 Trigonal;tabular tebal, prismatik,
4.7Besi-hitam
Magnetit Fe3O4 Cubic; Oktahedral, kadangdodecahedral
5.2 Besi – Hitam, kenampakanmetalik.
MuskovitKAl2(AlSi3O10)
(OH,F)2 Monoklin; tabular
2.85 Hampir tidak berwarna-ataucoklat, hijau
Rutil TiO2 Triklin; prismatic, accicular 4.2 Merah-coklat, kuning, blackPirit FeS2 Kubic 5 Tembaga-kuning
Zirkon ZrSiO4 Tetragonal; prismatik4.3 Kuning – emas, merah,
coklat/hijau.
1.3.9. Klasifikasi Mineral
Secara umum mineral dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok. Diantara
kelompok yang penting adalah:
1. Native Elements, mineral atau kristal yang terdiri dari unsure tunggal.
Contoh native Au, intan (C), native Cu
2. Sulfides (termasuk sulfosalt), suatu senyawa yang mengandung unsure
sulfur (S), contoh pirit (Fe2S), kalkopirit (CuFeS2), galena (PbS)
3. Oxides dan hydroxides, senyawa yang mengandung unsure oksige (O)
seperti magnetit (Fe3O4), atau OH seperti Gibbsite (Bauxite) Al(OH)3
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
22/61
21
4. Silicates, senyawa yang mengandung unsure silicon (Si) dan oksigen
(O), seperti garnierite (Ni,Mg)6(Si4O10) (OH)4.4H2O, olivine
(Mg,Fe)2Si2O4
5. Halides
Halite (NaCl), Fluorit (CaF2)
6. Carbonates
Kalsit (CaCO3), Magnesite (MgCO3) ,Dolomite (CaMg (CO3)2)
7. Sulfates
Barit (BaSO4), Gipsum (CaSO4)
8. Phosphates
Apatit Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), Monazite (Ce,La,Th)PO4
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
23/61
23
BAB 2STRUKTUR INTERNAL BUMI DAN TEKTONIK LEMPENG
2.1. Struktur Internal Bumi
Pembagian lapisan struktur internal bumi dapat berdasarkan sifat kimia (atau
komposisinya) ataupun berdasarkan sifat fisiknya (Gambar 2.1).
2.1.1. Pembagian Lapisan bumi berdasar komposisi kimia
Kerak Benua (Continental Crust) , 0,374% masa bumi, pada kedalaman
0-75 Km. Mengandung 0,554% masa Mantel-kerak, merupakan bagian paling
luar dari bumi yang tersusun oleh berbagai batuan. Merupakan lapisan
dengan densitas rendah (2,7 g/cm3) yang didominasi mineral-mineral kuarsa
(SiO2) dan feldspar, membentuk batuan berkomposisi granitik .
Kerak Samodera (Oceanic Crust) , 0,099% masa bumi, dengan
kedalaman 0-10 km. Lapisan ini mengandung 0,147% masa mantel-kerak.
Mayoritas kerak ini terbentuk karena aktifitas magmatisme-volkanisme pada
zona pemekaran. Sistem Punggungan Tengah Samodera, sebagai jaringan
gunungapi sepanjang 40.000 km, menghasilkan kerak samodera baru dengan
kecepatan 17 Km3 /tahun, menutup lantai samodera membentuk batuan
berkomposisi basaltik (densitas 3,0g/cm3).
Mantel Atas (Upper Mantle) , 10,3% masa bumi, kedalaman 10-400 km,
mmengandung 15,3% masa mantel-kerak. Berdasarkan observasi fragmen
yang berasal dari erupsi ngunungapi atau jalur pegunungan yang tererosi,
mineral utama pada mantel atas adalah Olivin (Mg,Fe)2SiO4 dan Piroksen
(Mg,Fe)SiO3, membentuk batuan ultra mafik (Peridotit).
Zona Transisi Mantel Bawah-Mantel Atas, 7,5% masa bumi, kedalaman
400-650 km. Zona transisi atau Mantel Tengah atau secara fisik dikenal
sebagai Mesosfer mengandung 11,1% masa mantel-kerak, merupakan
sumber magma basaltic. Juga mengandung kalsium (ca), Aluminium (Al), dan
garnet, merupakan kompleks silikat mengandung Aluminium. Lapisan ini
relative mempunyai densitas tinggi jika dingan, disebabkan kandungan
granetnya. Tetapi akan mudah mengapung atau ringan jika panas, karena
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
24/61
24
mineral yang lebur akan membentuk basalt, menerobos naik melewati mantel
atas membentuk magma.
Gambar 2.1 Penampang interior bumi
Mantel Bawah (Lower Mantle), 49.2% masa bumi, kedalaman 650-2.890
km, 72,9% disusun oleh masa mantel-kerak dengan komposisi terdiri dari
silicon (Si), magnesium (Mg), dan oksigen (O). Sebagian kemungkinan
disusun oleh besi (Fe), kalsium (ca), dan aluminium (Al). Para ahli membuat
deduksi ini berdasarkan asumsi bahwa proporsi dan jenis unsus pada bumi
relative sama dengan meteorit primitive.
Inti Bumi, 32,5% masa bumi, kedalaman 2.890-6370 km. Lapisan ini
didominasi oleh besi (Fe), juga mengandung sekitar 10% sulfur (S) dan atau
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
25/61
25
oksigen (O). Sulfur dan Oksigen menyebabkan lapisan ini densitasnya sedikit
lebih ringan dari leburan besi murni
Komposisi Kerak Bumi
Seperti di sebutkan di atas,kerak bumi dibedakan menjadi kerak samudera
yang berkomposisi basaltic dan kerak benua yang berkomposisi granitic. Disamping
adanya perbedaan komposisi batuan, kedua tipe kerak tersebut juga mempunyai
perbedan kadar unsur-unsur yang yang terdapat di dalamnya, walupun demikian
terdapat beberapa unsure yang mempunyai proporsi relative sama pada kedua kerak
tersebut.
Tabel 2.1 Daftar kadsar beberapa logam penting di kerak bumi
Logam Granit (kerakbenua)
Diabas (keraksamodera)
Kadar DlmKerak(%)
MiningGrade(%)
Au/Emas 0.000 000 4 0.000 000 4 0.000 000 4 0.000 1
Ag/Perak 0.000 0055 0.000 008 0.000 007 0.008
Fe/Besi 1.37 7.76 5 25-55
Cu/Tembaga 0.0013 0.0110 0.005 1
Pb/Timbal 0.0048 0.00078 0.0013 4-20
Zn/Seng 0.0045 0.0086 0.007 4-10
Ni/Nikel 0.0001 0.0076 0.0075 1.5-2,5
Cr/Krom 0.002 0.0114 0.01 30
Mn/Mangan 0.0195 0.128 0.09 35
Al/Aluminium 7.43 7.94 8.13 30
Sn/Timah 0.00035 0.00032 0.000 2 0.5-2
Hg/ Raksa 0.000 01 0.000 02 0.000 008 0,2-8
Mo/Molibdenum 0.000 65 0.000 057 0.000 15 0,01-0,6
W/wolfram 0.000 04 0.000 05 0.000 15 0,3-6 WO3
Pt/Platina 0.000 00019 0.000 00012 0.000 001 0,0003-0,0015
Si/Silikon 33.96 24.6 27.7
O/Oksigen 48.5 44.9 46.6
2.1.2. Pembagian Lapisan Bumi Secara Fisik
Pembagian lapisan bumi berdasarkan komposisi merupakan satu-satunya
pembagian sebelum berkembangnya teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics) ,
sebuah ide yang menyatakan bahwa permukaan bumi disusun oleh lempeng-
lempeng yang bergerak. Sekitar tahun 1970-an para ahli geologi menyadari bahwa
lempeng-lempeng tersebut lebih tebal dari pada kerak, dan kemudian diketahui
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
26/61
26
bahwa lempeng –lempeng tersebut terdiri dari kerak dan bagian paling atas dari
mantel, membentuk lapisan yang kaku dan keras yang dikenal sebagai litosfer
(lithosphere) , mempunyai ketebalan antara 10-200 Km.
Lempeng litosfer tersebut mengambang pada lapisan yang plastis yang
sebagian membentuk leburan, dengan ketebalan 250-350 Km, yang dikenal sebagai Astenosfer (Asthenosphere) . Walaupun Astenosfer dapat bergerak, tetapi bukan
lapisan cair,oleh karenanya dapat dilalui baik Gelombang-P (Compressional (P)-
Waves) maupun Gelombang-S (Shear (S)-Waves).
Pada kedalaman sekitar 660 Km, tekanan menjadi lebih besar dan mantel
tidak lagi dapat bergerak. Lapisan mantel yang tidak lagi plastis ini dikenal sebgai
lapisan Mesosfer (Mesosphere) .
Inti bumi secara fisik dibagi mmenjadi dua bagian, yang dikenal sebagai Inti
Luar (Outer Core) dan Inti Dalam (Inner Core). Lapiasan Inti Luar berada pada
kedalaman 2.890-5150 km, sangat panas, membentuk fase cair. Sedangkan Inti
Dalam, berada pada kedalaman 5.150-6370 km, merupakan fase padatan, seolah
mengambang dalam leburan inti luar.
2.2. Tektonik Lempeng dan Mineralisasi
Continental rifting dan Mid Oceanic Spreading dibentuk pada retakan
lempeng, ketika magma bergerak naik dari mantel menuju permukaan lantai
samodra membentuk sekuen batuan ofiolit penampang tengah samodera, sebagai
lempeng baru. Lempeng baru yang terbentuk bergerak menjauhi sumbu pemekaran,
makin lama semakin dingin dan semakin tebal, hingga densitasnya semakin besar
dan kemudian tenggelam membentuk penunjaman (Subduction Zone), sehingga
lempeng akan panas, hancur, menyebabkan terbentuknya leburan sebagian pada
mantel membentuk magma, dengan densitas rendah bergerak kembali ke
permukaan menbentuk rangkaian gunungapi. Pergerakan lempeng seringkali juga
menimbulkan pergeseran membentuk sesar mendatar besar (Transform faults),
juga diikuti oleh pembentukan magma.
Litosfer bumi dibagi menjadi delapan lempeng besar serta sekitar 24 lempeng
kecil, yang bergerak di atas lapisasn Astenosfer dengan kecepatan sekitar 5-10
cm/tahun. Kedelapan lempeng besar tersebut terdiri dari:
Lempeng Afrika (African Plate)
Lempeng Antartik (Antarctic Plate)
Lempeng Hindia-Australia (Indian-Australian Plate)
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
27/61
27
Lempeng Pasifik (Pasific Plate)
Lempeng Amerika Utara (North American Plate)
Lempeng Amerika Selatan (South American Plate )
Lempeng Nazca (Nazca Plate)
Batas-batas lempeng tektonik tersebut di atas, membentuk lingkungan tektonik
yang beragam, secara umum dikenal sebagai
1. Mid-oceanic ridge dan back arc rifting dan transform faults, yang membentuk
batas lempeng konstruktif
2. Subduction zone, yang merupakan batas lempeng destruktif, menghasilkan
island arcs dan active continental margins
3. Oceanic intra-plate, menghasilkan oceanic island (hot spots)
4. Continental intra-plate, yang menghasilkan continental flood basalt dan
continental rift zone
Gambar 2.2. Penampang tektonik interior bumi
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
28/61
Gambar 2.3 Batas lempeng-lempeng besar pada litosfer bumi
LEMPENG PASIPIK
LEMPENG AM
UTARA
LEMPENG EURASIA
LEMPENG PASIFIK
LEMPENG
NAZCA
LEMPENG AFRIKA
LEMPENG ANTYARTIK
LEMPENG HINDIA-
AUSTRALIA
LEMPENG
ANTARTIK
LEMPENG NAZCA
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
29/61
29
Tektonik Lempeng berperan besar dalam mengontrol terjadinya magmatisme,
hidrotermal, dan volkanisme pada lapisan kerak bumi. Sebagian besar proses
pembentukan mineralisasi sangat terkait dengan proses magmatisme dan hidrotermal
atau pembentukan batuan. Oleh karena itu sangat penting memahami lempeng
tektonik, sebagai dasar untuk memahami adanya mineralisasi.
Pada kenyataannya tektonik lempeng sangat baik dalam menjelaskan karakteristik
batuan beku dan asosiasi endapan mineral. Lebih dari 90% aktivitas batuan beku yang
sekarang ada terletak di dekat batas lempeng tektonik. Sehingga batas lempeng
merupakan tempat yang paling penting bagi penyebaran endapan mineral.
Keberadaan endapan bijih di dunia sebagian besar tersebar pada wilayah batas
lempeng, terutama pada jalur magmatisme-vulkanisme yang disebabkan subduksi
lempeng. Sebagai contoh adalah batas wilayah lempeng pasifik, yang membentuk busur
kepulauan di bagian barat mulai dari Selandia Baru-Papua Nuegini-Indonesia-Pilipina-
Jepang dan busur magmatic kontinen di bagian timur mulai dari Chili-Amerika Serikat
hingga Kanada, yang dikenal sebagai ring of fire , merupakan jalur mineralisasi yang
sangat potensial.
Keberadaan endapan mineral yang signifikan di Indonesia, sebagian besar
berasosianya atau berada pada jalur busur magmatic, seperti endapan porfir Cu-Au
kompleks Grasberg-Ertzberg yang berada pada busur irian Jaya Tengah, Endapan Cu-Au
Batuhijau Sumbawa dan Endapan Au-Ag Epitermal Pongkor yang berada pada busur
Sunda-banda, Endapan Au Epitermal Kelian pada busur Kalimantan Tengah, Endapan Au
Sedimen Hosted Messel di busur Sulawesi Mindanau, Endapan Au epitermal Gosowong
yang berada pada busur Halmmahera, dan lain sebagainya.
Jenis logam yang terknsentrasi, pada wilayah tertentu, sangat dikontrol oleh
lingkungan tektoniknya. Sn, W,Mo, F, Nb umumnya dikontrol oleh oleh keberadaan
kerak kontinen, baik pada intra-continental hotspot, intra-continental rift zone, maupun
pada continental magmatic arcs. Cr, Ni,Pt, Cu dikontrol oleh kehadiran kerak samodera,
diantaranya pada pemekaran tengah samudera. Au, Ag,Cu paling sering hadir pada
lingkungan tektonik busur kepulauan (gambar 2.4)
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
30/61
30
Gambar 2.4 Penampang pada batas lempeng-lempeng tektonik dan asosiasi unsurelogam yang terbentuk (Mitchell dan Garson, 1981)
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
31/61
Gambar 2.5 Penyebaran busur magmatic di Indonnesia, yang berperan terhadap keberadaan bijih (sumber
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
32/61
32
BAB 3STRUKTUR DAN TEKSTUR ENDAPAN MINERAL
3.1. Bentuk Endapan Bijih
Terkait dengan waktu pembentukan bijih dihubungkan dengan host rock-nya,
dikenal istilah singenetik dan epigenetic. 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).Seperti dalam terminology batuan beku, juga dikenal istilah tubuh bijih diskordan
dan konkordan. Tubuh bijih diskordan, jika memotong perlapisan batuan, sedangkan
tubuh bijih konkordan jika relaqtif sejajar dengan lapisan batuan.
3.1.1.Tubuh bijih diskordan
3.1.1.1. Bentuk beraturan
a. Tubuh Bijih Tabular
Tubuh bijih tabulat mempunyai ukuran pada dua sisi yang memanjang, tetapi sisi
ketiga relative pendek. Bentuk tubuh bijih tabular, umumnya membentuk vein (urat)
atau fissure -veins. Vein pada umumnya mempunyai kedudukan miring, seperti pada
sesar, pada bagian bawah dikenal sebagai footwall, sedangkan bagian atasnya dikenal
sebagai hangingwall (Gambar 3.1).
Gambar 3.1. Kiri, memperlihatkan urat yang terbentuk pada sesar normal, dengan strukturpinch-and-swell. Kanan, memperlihakan stadia pembentukan urat yang relative vertical danhorizontal. Struktur berperan sebelum dan sesudah mineralisasi (dari Evans, 1993).
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
33/61
33
Gambar tersebut memberikan gambaran tentang struktur pinch and swell yang
membentuk urat. Ketiga pada rekahan tersebut membentuk sesar normal, maka akan
terbentuk ruang terbuka (dilatant zones), yang memungkinkan fluida pembawa bijih
masuk ke rongga tersebut dan membentuk urat. Vein pada umumnya terbentuk pada
system rekahan yang memperlihatkan keteraturan pada arah maupun kemiringan.
b. Tubuh bijih TubularTubuh bijih ini, relative pendek pada dua dimensi , tetapi panjang pada sisi
ketiganya. Pada posisi vertical atau sub vertical tubuh ini dikenal sebagai pipa (pipes)
atau chimneys , sedangkan pada posisi horizontal sering digunakan istilah “mantos”.
Terbentuknya tubuh bijih yang tubular, umumnya disebabkan oleh pelarutan batuan
induknya (host rocks ), serta bijih yang berupa breksiasi. Beberapa tubuh bijih
seringkali tidak menerus, sehingga membentuk tubuh bijih yang disebut pod (pod-
shaped orebodies) .
Gambar 3.2. Memperlihatkan kenampakan breksi hidrotermal. Foto kiri, kenampakan breksihidrotermal pada endapan skarn Big Gossan. Foto kanan, tekstur pengisian diantarafragmen breksi yang membentuk tekstur cockade pada endapan epitermal Ciemas.
Gambar 3.3. Foto kiri memperlihatkan masif kalkopirit ± pirit-magnetit yang terebntuk padafase mineralisasi awal yang meng-overprint klinopiroksen. Foto kanan urat epidot-gipsum-pirit-kalkopirit-sfalerit. Lokasi Big Gossan, Tembaga Pura.
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
34/61
34
3.1.1.1. Bentuk tidak beratura
a. Endapan sebaran (disseminated deposits)
Pada endapan sebaran (diseminasi), bijih tersebar pada tubuh batuan, seperti
pada pembentukan mineral asesori pada batuan beku. Pada kenyataannya bijih ini
sering sebagai mieral asesori pada batuan beku.
Endapan bijih diseminasi juga banyak terbentuk pada sebagian besar
perpotongan jaringan urat-urat halus (veinlets) , yang dikenal sebagai stockwork ,
juga di sepanjang urat halus atau pada pori batuan. Stockwork sebagian besar
terbentuk pada tubuh intrusi berkomposisi intermediet sampai asam, tetapi juga dapat
menerus hingga pada batuan sampingnya.
b. Endapan replacement (penggantian)
Beberapa endapan bijih terbentuk oleh proses replacement (penggantian) pada
mineral atau batuan yang telah ada, berlangsung pada temperature rendah hingga
sedang. Replacement yang berlangsung pada temperature tinggi, umum terbentuk
terutaman pada contak dengan intrusi yang berukuran besar hingga menengah.
Endapan ini sering dikenal atau popular sebagai endapan skarn. Tubuh bijih dicirikan
oleh pembentukan mineral-mineral calc-silicate seperti diopsit, wolastonit, andradid-
grosularit garnet, maupun tremolit-aktinolit.
Gambar 3.4. Kiri, kenampakan magnetite veinlets pada endapan skarn Big Gossan. Kanan
Kenampakan tekstur stockwork pada endapan Cu-porfiri Grasberg, Tembaga Pura.
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
35/61
35
5.1.2.Tubuh bijih Korkordan
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.
Pada batuan vulkanik, endapan dapat terbentuk mengisi vesikuler pada tubuh
lava basat yang umumnya membentuk outobreccia dan pada endapan volcanogenic
massive sulphide. Endapan massive sulphide merupakan endapan yang penting dan
lebih signifikan. Pada tubuh intrusi plutonik, juga sering membentuk lapisan-lapisan
mineral ekonomik seperti magnetit-ilmenit atau kromit. Pembentukan ini disebabkan
oleh gravitational settling atau liquid immicibility .
5.2.Tekstur Bijih
Tekstur bijih dapat bercerita banyak tentang genesa atau sejarah pembentukan
bijih. Interpretasi genesa mineral dari tekstur sangat sulit dan haruslah hati-hati. Ada
tiga tekstur yang dikenal, yaitu tekstur open space filling (infilling), tekstur replacement,
serta exolution.
Gambar 3.5. Memperlihatkan tubuh bijih diskordan, yang dikontrololeh stratigrafi dan struktur geologi (dari Evans, 1993).
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
36/61
36
5.2. 1 Tekstur infilling (pengisian)
Proses pengisian umumnya terbentuk pada batuan yang getas, pada daerah
dimana tekanan pada umumnya relatif rendah, sehingga rekahan atau kekar cenderung
bertahan. Tekstur pengisian dapat mencerminkan bentuk asli dari pori serta daerah
tempat pergerakan fluida, serta dapat memberikan informasi struktur geologi yang
mengontrolnya. Mineral-mineral yang terbentuk dapat memberikan informasi tentang
komposisi fluida hidrotermal, maupun temperatur pembentukannya.
Pengisian dapat terbentuk dari presipitasi leburan silikat (magma) juga dapat
terbentuk dari presipitasi fluida hidrotermal. Kriteria tekstur pengisian dapat dikenali dari
kenampakan:
Adanya vug atau cavities, sebagi rongga sisa karena pengisian yang tidak selesai
Kristal-kristal yang terbentuk pada pori terbuka pada umumnya cenderung
euhedral seperti kuarsa, fluorit, feldspar, galena,sfalerit, pirit, arsenopirit, dan
karbonat. Walupun demikian, mineral pirit, arsenopirit, dan karbonat juda dapat
terbentuk euhedral, walaupun pada tekstur penggantian.
Gambar 3.6 Foto kiri memperlihatkan kenampakan vuggy quartz,sedangkan foto kananmemperlihatkan tekstur crustiform-colloform, sebagai penciri tekstur pengisian.
Adanya struktur zoning pada mineral, sebagai indikasi adanya proses pengisia,
seperti mineral andradit-grosularit. Struktur zoning pada mineral sulit dikenali
dengan pengamatan megaskopis.
Tekstur berlapis. Fuida akan sering akan membentuk kristal-kristal halus, mulai
dari dinding rongga, secara berulang-ulang, yang dikenal sebagai crustiform
atau colloform . Lapisan crustiform yang menyelimuti fragmen dikenal sebagai
tekstur cockade . Apabila terjadi pengintian kristal yang besar maka akan
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
37/61
37
terbentuk comb structure . Pada umumnya perlapisan yang dibentuk oleh
pengisian akan membentuk perlapisan yang simetri.
• Kenampakan tekstur berlapis juga dapat terbentuk karena proses penggantian
(oolitik, konkresi, pisolitik pada karbonat) atau proses evaporasi (banded
Gambar 3.7. Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur pengisian. A) Vuggyatau rongga sisa pengisian, b). Kristal euhedral, c). Kristal zoning, d). Gradasi ukuran Kristal,
e).Tekstur crutiform, f). Tekstur cockade, g).Tekstur triangular, h).Comb structure,i).Pelapisan simetris
a)
e)d
c)b)
h) i)
f)
g
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
38/61
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
39/61
39
Mineral pada kedua dinding rekahan tidak sama
Adanya mineral yang tumbuh secara tidak teratur pada batas mineral lain
ekahan
3.2.3. Tekstur exolution (eksolusi)
Mineral-mineral yang terbentuk sebagai homogenous solid-solution, pada saat
temperatur mengalami penurunan, komponen terlarut akan memisahkan diri dari
komponen pelarut, membentuk tekstur exolution. Kenampakan komponen(mineral)
Gambar 3.8 Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur penggantian(Guilbert dan Park, 1986). Berturut-turut dari kiri:
• Pseudomorf, bementit mengganti sebagian Kristal karbonat
• Bornit mengganti pada bagian tepid an rekahan kalkopirit
• Digenit yang mengganti kovelit dan kalkopirit, memperlihatkan lebar yang berbeda
Gambar 3.9. Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur penggantian(Guilbert dan Park, 1986). Berturut-turut dari arah kiri:
a) Urat kalkopirit yang saling memotong, tidak memperlihatkan pergesaranb) Komposisi mineral yang tidak simetris pada dinding rekahanc) Kenampakan tumbuh bersama yang tidak teratur pada bagian tepi mineral
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
40/61
40
terlaut akan membentuk inklusi-inklusi halus pada mineral pelarutnya. Inklusi-inklusi ini
kadang teratur dan sejajar, kadang brlembar, kadang tidak teratur.
Gambar 3.10. Kanan: Memperlihatkan kenampakan foto mikroskopis tekstur penggantianmineral kovelit pada bagian tepi mineral kalkopirit. Kiri: memperlihatkan kenampakan fotomikroskopis tekstur exolution mineral kalkopirit pada tubuh sfalerit (perbesaran 40x. Lok.Ciemas).
Gambar 3.11. Beberapa kenampakan khas tekstur exolution padamineral sulfide dan okksida (Evans, 1993).
a) Pemilahan mineral hematite dalam ilmenitb) Exolution lembaran ilmenit dalam magnetitc) Exolution butiran kalkopirit dalam sfaleritd) Rim exolution pendlandit dari pirhotit
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
41/61
41
Adanya tekstur exolution menunjukkan adanya temperatur pembentukannya
yang relatit tinggi, sekitar 300-600°C.
Tabel 5.1 Beberapa contoh tekstur exolution mineral kalkopirit-stannit-sfalerit
temperatur pembentukannya (Evans, 1993)
No. Mineral Temperatur (°C)
1 Kalkopirit dan stannit dalam sfalerit 550
2 Sfalerit dalam kalkopirit 400
3 Stannit dalam kalkopirit 475
4 Sfalerit bdalam stannit 325
5 Kalkopirit dalam stannit 400-475
3.2.4. Paragenesa Mineral
Definisi dan batasan paragenesa mineral, antara ahli yang satu dengan
lainnya seringkali berbeda. Guilbert dan Park (1986) mengartikan paragenesa sebagai
himpunan mineral bijih, yang terbentuk pada kesetimbangan tertentu, yang melibatkan
komponen tertentu. Sedangkan beberapa penulis lain mengartikan paragenesa sebagai
urutan waktu relatif pengendapan mineral; berapa kali suatu pengendapan mineral telah
terbentuk (Park dan MacDiarmid, 1970; Taylor dkk., 1996). Kronologi pengendapan
mineral tersebut, oleh Guilbert dan Park (1986) disebut sebagai sikuen paragenesa.
Penulis mengartikan Paragenesa mineral sebagai kronologi pembentukan
mineral, yang dibagi menjadi beberapa stadia pembentukan .
Batasan stadia sendiri juga sering menghasilkan banyak tafsiran. Secara umum
dapat diartikan sebagai kumpulan mineral yang terbentuk atau diendapkan selama
aliran fluida berjalan menerus (Taylor, 1998). Jika suatu aliran fluida berhenti dankemudian terjadi aliran lain, maka dapat diartikan terdapat dua stadia. Secara ilmiah
tidak mungkin mengetahui atau membuktikan secara pasti adanya ketidak-menerusan
aliran fluida hidrotermal yang melewati suatu tempat. Dalam prakteknya pembagian
stadia dihitung dari berapa kali suatu batuan mengalami tektonik. Dengan anggapan
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
42/61
42
setiap rekahan hasil tektonik yang mengandung mineralisasi merupakan satu sikuen
waktu relatif .
Untuk dapat menyusun paragenesa mineral (bijih) pada suatu tempat, perlu
dilakukan observasi overprinting pada sejumlah contoh batuan. Pengertian
overprintin g dapat diartikan sebagai observasi tekstur pada sampel bijih untuk
mengetahui bahwa satu mineral terbentuk lebih awal atau lebih akhir dibanding mineral
lain. Observasi overprinting merupakan bagian dari proses untuk menyusun paragenesa
mineral yang merupakan dasar untuk mengetahui apa yang terjadi pada suatu sistem
hidrotermal.
3.2.5. Kriteria Overprinting
Secara teori kriteria overprinting cukup sederhana, akan tetapi relatif cukup
rumit dalam prakteknya. Pemahaman tekstur penggantian dan pengisian lebih dulu
harus dipahami. Secara umum ada beberapa kriteria, kriteria pertama adalah kriteria
yang paling mudah dipahami dan meyakinkan.
3.2.5.1 Kriteria Pertama (Confidence building )
• Mineral Superimposition
Fluida hidrotermal yang melewati rekahan yang terbuka, akan
mengendapkan mineral, dimana satu mineral menutup yang lain,
membentuk sikuen pengisian (sequentian infill ).
Tekstur pengisian memberikan informasi yang sangat berharga terkait
dengan sikuen pengendapan mineral. Dalam satu stadia pengendapan,
secara ideal mineral yang terbentuk paling awal akan ditumpangi atau
dilingkupi oleh pembentukan mineral berikutnya.
Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan didalam melakukan observasi
overprinting dengan kriteria sikuen pengisian, diantaranya:
a) Pada rongga (cavity ) yang tidak terisi seluruhnya, akan mudah untuk
mengetahui urutan sikuen pengendapannya. Tetapi apabila seluruh
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
43/61
43
rongga terisi penuh, kadang sedikit sulit untuk mengetahui mineral
mana yang terbentuk lebih dulu.
b) Pada urat yang membentuk perlapisan bagus, kadang terlihat suatu
kristal yang terisolasi yang tidak mengikuti perlapisan. Untuk kasus
tersebut, penyelesaian dengan hanya satu sampel akan ada banyak
kemungkinan yang bisa disimpulkan. Oleh karena itu harus dilakukan
pengamatan pada beberapa contoh lain, untuk mengetahui sikuen
yang sebenarnya dari kristal tersebut.
c) Rekahan atau rongga pada breksi akan diendapi mineral dalam
jangka waktu yang panjang. Tidak ada jaminan bahwa yang terlihat
sebagai satu ikuen lapisan mewakili satu stadia pengendapan. Pada
prinsispnya sangat sulit untuk menyusun overprinting dari suatu
lapisan/pengendapan yang menerus. Makin besar rongga makin
terbuka kesempatan untuk pengendapan berikutnya membentuk
lapisan yang menerus. Walaupun perekahan mungkin dapat terjadi
dan memungkinkan hadir stadia baru, tetapi kenyataannya
overprinting tidak mudah teramati (rongga lebih sulit untuk pecah)
d) Untuk kasus seperti poin c), perbedaan tekstur dan besar butir yang
mencolok, bisa digunakan untuk menduga adanya overprinting.
Bagian paling dalam dari suatu rongga (sikuen terakhir pengendapan)
biasanya sebagai kristal yang paling kasar. Sehingga jika terjadi
perubahan ukuran kristal dari kasar ke halus, kemungkinan
merupakan stadia pengendapan yang berbeda.
e) Perbedaan temperatur pembentukan dari sangat tinggi ke rendah,
juga bisa mengindikasinkan adanya stadia yang berbeda.
• Structural Superimposition
• Urat-stockwork yang saling memotong
• Breksiasi, fragmen yang termineralisasi awal di dalam komponen yang
mengalami mineralisasi baru
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
44/61
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
45/61
45
• Konfigurasi alterasi yang tidak konsisten
Sangat umum terjadi, bahwa suatu zona alterasi meng-overprint alterasi
yang telah ada sebelumnya. Jika pada suatu tempat, alterasi kedua
mengubah seluruh hasil alterasi pertama, sedang ditempat lain alterasi kedua
hanya mengubah sebagian alterasi pertama, maka akan terlihat adanya
perbedaan zona alterasi. Sehingga, kalau berjalan dari host rock ke arah
zona urat, akan dijumpai perbedaan zona alterasi di beberapa bagian.
• Alterasi pada batuan yang telah teralterasi
Sangat umum terjadi bahwa hasil alterasi masih memperlihatkan tekstur
batuan yang telah teralterasi sebelumnya. Mineral alterasi awal sering diganti
sebagian oleh mineral alterasi berikutnya.
3.2.5.3 Kriteria Ketiga (Indirect Overprinting)
Pada banyak contoh inti bor, atau contoh batuan yang di-slab, sering
memperlihatkan urat-urat halus yang terpisah dengan himpunan mineral
ubahan/pengisian yang satu sama lain sangat berbeda. Kehadiran dua atau lebih
himpunan mineral pada tempat yang berbeda, menunjukkan adanya dua atau lebih
stadia mineralisasi, tetapi sulit mengetahui mana yang lebih dulu terbentuk.
Perbedaan kristal yang mencolok pada sikuen pengisian juga dapat dijadikan
indikasi adanya stadia yang berbeda, setidaknya ada perbedaan atau perubahan kondisi
kimia dan fisik.
3.2.5.4 Kriteria ke-empat (Indirect overprinting-temperature inference )
Sebagian besar sikuen paragenetik memperlihatkan kecenderungan adanya
penurunan temperatur. Stadia awal umumnya terbentuk pada temperatur yang relatif
lebih tinggi. Himpunan mineral yang mengandung biotit secara normal terbentuk pada
temperatur lebih tinggi dengan himpunan yang mengandung mineral lempung. Bukan
berarti apabila didapati asosiasi biotit dengan mineral lempung dapat diartikan bahwa
biotit terbentuk lebih dulu dibanding mineral lempung. Tetapi paling tidak kriteria
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
46/61
46
temperatur dapat digunakan untuk membantu memilahkan stadia satu dengan lainnya
(lihat tabel kisaran temperatur).
Tabel 5.2. Contoh tabel paragenesa mineral
PENGAMATAN STADIA 1 STADIA 2 STADIA 3 STADIA 4
Mineral ubahan
epidot
serisit
kalsit
Mineralisasi(sulfida,oksida)
magnetit
pirit
kalkopirit
Tipe struktur breksiasi,
urat
urat ……………. ………………….
.
Indikasi temperatur ……….. ………….. …………………. ………………
Lain-lain ………… …………. ……………. …………..
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
47/61
47
Tabel 5.3 Kisaran temperatur mineral-mineral ubahan hidrotermal yang penting (sebagian besarberdasarkan kisaran yang dibuat oleh Kingston Morrison, 1995; (*) oleh Edwards, 1965 ).
Kisaran temperatur ( °C )
0° 100° 200° 300°
Alterasi(mineral sekunder)
Kuarsa
Serisit/Muskovit
Mineral lempung
Klorit
Epidot
Kalsit/Karbonat
Pirofilit ?
Sfen Aktinolit
Anhidrit
Albit
Biotit
Adularia
Mineralisasi(sulfida dan oksida)
Pirit
Kalkopirit (kp)
Magnetit
Spalerit (sp)Galena
Bornit (bo)
Kovelit (ko)
Digenit
Arsenopirit
Kalkosit (ks)
Hematit
Emas
Elektrum
Perak
Kp dalam Sp
Ko dalam Ks (*)
Bo eksolusi (*)
Ko eksolusi
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
48/61
49
BAB 4KLASIFIKASI ENDAPAN MINERAL
4.1 Perkembangan konsep dan klasifikasi endapan mineral
Pada kenyataannya tidak mudah membuat pengelompokan atau klasifikasi
endapan mineral. Terdapat klasifikasi yang didasarkan pada genesanya, ada juga
klasifikasi secara diskriptif, misal berdasarkan komoditi logamnya, atau berdasarkan
batuan yang ditempatinya (host rocks-nya). Sebenarnya klasifikasi secara diskriptif
berdasarkan komoditi logamnya relatif mudah untuk dipahami. Tetapi pada para ahli
geologi tidak menggunakan klasifikasi tersebut, karena berbagai alasan, diantaranya
tersebarnya banyak unsure logam pada beragam tatanan geologinya dan pembagian
ini mungkin dirasa kurang ilmiah.
Pengelompokan yang sering digunakan oleh para ahli geologi, umumnya
berdasarkan pada bentuk endapannya, wall rock nya, atau control strukturnya.
Sebagai contoh Bateman (1950) dalam bukunya “ Economic Mineral Deposit”
mengelompokkan bijih berdasarkan control strukturnya, diantaranya bijih yang
terbentuk pada sesar, pada lipatan, pada kontak batuan beku, diseminasi dan lain
sebagainya. Masalahnya terdapat juga bijih yang terbentuk pada lipatan yang
tersesarkan, atau diseminasi sepanjang kontak batuan beku. Sehubungan dengan
munculnya teori tektonik lempeng yang dapat menjelaskan proses magmatisme dan
keberadaan endapan bijih, maka klasifikasi secara genetic makin sering digunakan.
Tokoh penting yang memulai membangun konsep dan klasifikasi endapan
mineral adalah Waldemar Lindgren (1860-1939). Lindgren (1911) secara garis besar
membagi endapan mineral menjadi dua macam yaitu
a). endapan oleh proses mekanik dan
b). endapan oleh proses kimiawi (Tabel 3.1).
Endapan yang disebabkan oleh proses kimiawi, karena naiknya air magmatik,
dibagi menjadi 3, berturut-turut dari bagian yang paling dalam adalah: Endapan
hipotermal, Endapan Mesotermal, dan Endapan epitermal (Tabel 1).
Endapan hipotermal terbentuk pada wilayah yang cukup dalam pada
temperature yang relative panas, endapan epitermal merupakan endapan yang
terbentuk di dekat permukaan, dengan kondisi temperature yang rendah. Sedangkan
endapan Mesotermal terbentuk pada kedalaman dan temperature diantara endapan
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
49/61
50
Mesitermal dan hipotermal. Dalam klasifikasi ini belum muncul istilah hidrotermal,
tetapi hanya disebut dengan istilah “ karena naiknya air, berhubungan dengan
aktivitas batuan beku”.
Tabel 4.1. Klasifikasi Lindgren (1911)
I. ENDAPAN OLEH PROSES MEKANIK
I. ENDAPAN OLEH PROSES KIMIAWI
Oleh reaksi 0-70° C P menengah-tinggi
A Evaporasi
1. KONSENTRASI KOMPONEN YANG BERASAL DARI TUBUH BATUAN SENDIRI
a. Oleh pelapukan 0-100° C P menengah
b. Oleh air tanah 0-100° C P menengah
c. Oleh metamorfosa 0-400° C P tinggi
2. PENAMBAHAN KOMPONEN DARI LUAR
a. TANPA AKTIVITAS BATUAN BEKU 0-100° C p menengah
B b. BERHUBUNGAN DENGAN AKTIVITAS BATUAN BEKU
1) KARENA NAIKNYA AIR
Hypothermal 500-600° C P tinggi
Mesothermal 150-300° C P tinggi
Epitermal 50-150° C P menengah
2). OLEH EMANASI LANGSUNG BATUAN BEKU
Pyrometasomatic 500-800° C P tinggi
Sublimates 100-600° C P rendah-menengah
Endapan magmatik 700-1500° C P tinggi
C Pegmatik 575° C P tinggi
A. Di dalam tubuh air B. Di dalam tubuh batuan C. Endapan magmatik
Tabel 4.2 Ciri-ciri umum endapan Hipotermal (Lingren 1933)
Kedalaman 3000- 15000 m
Temperatur 300-600
Pembentukan Pada atau dekat batuan plutonik asam.Pada umumnya padabatuan prakambrium, jarang pada batuan muda.Sering ditemukanpada sesar naik
Zona bijih Fracture-filling dan replacement, tubuh bijih umumnya tidakberaturan, kadang tabular. Kadang terdapat ore disseminated
pada batuan sampingLogam bijih Au, Sn, Mo,W,Cu,Pb,Zn,As
Mineral bijih Magnetit, spekularit, pirhotit, kasiterit, arsenopirit, molibdenit,bornit, kalkopirit, wolframit, scheelite, pirit,galena, sfalerit-Fe.
Mineral penyerta(gangue)
Garnet, plagioklas,biotit, muskovit, topas, tormalin, epidot, kuarsa,kloorit-fe, karbonat
Ubahan batu samping Albitisasi, tourmalinisasi, kloritisasi, seritisasi pada batuan silikaan
Tekstur dan struktur Kristal kasar, kadang berlapis, inklusi fluida hadir pada kuarsa
Zonasi Tekstur dan mineralogy makin kedalam berubah secara gradual, Au telurida kadang hadir sebagai bonanza.
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
50/61
51
Tabel 4.3 Ciri-ciri umum endapan Mesotermal (Lingren 1933)
Kedalaman 1200-4500 m
Temperatur 200-300
Pembentukan Umumnya pada atau di dekat batuan beku intrusive. Mungkinberasosiasi dengan rekahan tektonik regional. Umum pada sesar
normal maupun sesar naikZona bijih Sebagai endapan replacement yang luas dan fracture-infilling.
Batas tubuh bijih bergradasi dari massif ke diseminasi.Seingmembentuk bijih tabular, stockwork, pipa, saddle-reefs, bedding-surface. Strike dan dip Fissure agak teratur.
Logam bijih Au,Ag,Cu,As,Pb,Zn,Ni,Co,W,Mo,U, dll
Mineral bijih Native Au, Ag, kalkopirit, bornit, pirit, sfalerit, galena enargit,kalkosit, bournonite, argentite, pitchblende, niccolite,cobaltite,tetrahedritesulphosalt,
Mineral penyerta(gangue)
Mineral temperature tinggi jarang (garnet, tourmaline, topas dll),albit, kuarsa serisit, klorit, karbonat, siderite, epidot, monmorilonit.
Ubahan batu samping Kloritisasi intens, karbonisasi atau seritisasi.
Tekstur dan struktur Kristal lebih halus dibamding hipotermal, pirit jika hadir sangathalus, lensa yang besar bisanya massif.
Zonasi Gradual, secara pasti terjadi perubahan mineralogy kearahkedalaman
Tabel 4.4 Ciri-ciri umum endapan epitermal (Lingren 1933)
Kedalaman Permukaan hingga 1500 m
Temperatur 50-200
Pembentukan Pada batuan sedimen atau batuan beku, terutama yangberasosiasi dengan batuan intrusiv dekat permukaan atauekstrusiv, biasanya disertai oleh sesar turun, kekar dsb.
Zona bijih urat-urat yang simpel, beberapa tidak beraturan denganpembentukan kantong-kantong bijih, juga seringkali terdapat padapipa dan stockwork.Jarang terbentuk sepanjang permukaan lapisan, dan sedikitkenampakan replacement (penggantian)
Logam bijih Pb, Zn, Au, Ag, Hg, Sb, Cu, Se, Bi, U
Mineral bijih Native Au, Ag, elektrum, Cu, BiPirit, markasit, sfalerit, galena, kalkopirit, Cinnabar, jamesonite,stibnite, realgar, orpiment, ruby silvers, argentite, selenides,tellurides
Mineral penyerta(gangue)
kuarsa, chert, kalsedon, ametis, serisit, klorit rendah-Fe, epidot,karbonat, fluorit, barite, adularia, alunit, dickite, rhodochrosite,zeolit
Ubahan batu samping sering sedikit, chertification (silisifikasi), kaolinisasi, piritisasi,dolomitisasi, kloritisasi
Tekstur dan struktur Crustification (banding) sangat umum, sering sebagai fine banding,
cockade, vugs, urat terbreksikan. Ukuran butir(kristal) sangatbervariasi
Zonasi Makin ke dalam akin tidak beraturan, seringkali kisaran vertikalnyasangat kecil.
Niggli (1929) menyampaikan konsep pengelompokan mineral,
menggabungkan konsep stadia magmatisme dengan jenis-jenis komoditi logamnya.
Kelompok pertama adalah endapan endapan yang terkait dengan batuan plutonik,
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
51/61
52
yang kemudian dibagi menjadi Kelompok Orthomagmatik , Kelompok
Pneumatolitik-Pegmatik , dan kelompok Hidrotermal. Kelompok Othomagmatic
dibagia Kelompok Intan-Platinum-kromium dan Kelompok Titanium-besi-nikel-
tembaga. Kelompok Pneumatolitik dibagi menjadi Logam berat-alkanine earths-
fosforus-titanium, kelompok Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten,dan Kelompok Tourmalin-kuarsa. Demikian halnya dengan Kelompok lain seperti
hidrotermal dan volkanik, akan dibagi lagi menjadi kelompok komoditi logam (Tabel
2). Setelah banyak dilakukan eksplorasi dan eksploitasi endapan mineral di banyak
tempat di dunia, diketahui ada banyak jenis komoditi logam seperti emas yang
didapatkan pada beberapa kelompok. Sehingga penggolongan ini menjadi kurang
relevan lagi.
Tabel 4.5. Klasifikasi endapan bijih Niggli (1929)
I. PLUTONIK ATAU INTRUSIV
A. Orthomagmatic
1. Intan, platinum-kromium
2. Titanium-besi-nikel-tembaga
B. Pneumatolytic sampai pegmatitic
1. Logam berat, alkaline earths, fosforus-titanium
2.Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten
3Tormalin-asosiasi kuarsa
C. Hydrothermal
1. Besi-tembaga-emas-arsenik
2. Lead-Zinc-silver
3. Nikel-kobal-arsenik-perak
4. Karbonat-oksida-sulfat-fluorida
I. VOLKANIK ATAU EKSTRUSIV A. Tin-perak-bismut
B. Logam-logam berat
C. Emas-peral
D. Antimoni-merkuri
E. Tembaga murni (native)
F. Endapan subaquatic-volcanic and biochemical
Pengertian Pneumatolitik yang disampaikan Niggli (1929) adalah stadia
magmatisme yang didominasi oleh fase gas, sedangkan hidrotermal didominasi oleh
fase cair. Pada klasifikasi ini telah muncul istilah hidrotermal, yang dibagi menjadi
empat golongan komoditi logam. Niggli (1929) tidak membagi hidrotemla menjadi
hipotermal, mesotermal, dan epitermal. Pada kenyataannya sulit dibedakan
kenampakan hasil ubahan atau endapan mineral yang disebabkan oleh proses
pneumatolitik dengan hidrotermal. Belakangan, para ahli geologi banyak
menggunakan istilah fluida hidrotermal (hydrothermal fluid) untuk mewakili
baik fase gas pneumatolitik maupun fase cair hidrotermal.
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
52/61
53
Graton (1933) mengusulkan istilah teletermal, untuk endapan mineral pada
daerah dangkal, yang terbentuk jauh dari sumbernya (T dan P rendah). Sedangkan
Buddington (1935), mengenalkan istilah xenotermal, untuk endapan pada daerah
dangkal tetapi terbentuk pada temperatur tinggi (T tinggi P rendah). Hal ini
disebabkan oleh adanya intrusi pluton didekat permukaan.
Tabel 4.6. Klasifikasi Lindgren (1933) yang dimodifikasi oleh Graton (1933) dan Buddington(1935)
I. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES KIMIAWI
Endapan magmatik (proper/komplit, segregasi ,injeksi, )
700-1500° C P sangat tinggi
A Pegmatik T sedang-tinggi P sangat tinggi
KOMPONEN EPIGENETIK
KARENA ERUPSI BATUAN BEKU
Volkanogenik subaerial asosiasi denganvolcanic piles
100-600° C P atmosfer-menengah
Dari tubuh efusif, sublimasi, fumarola 100-600° C P atmosfer
Dari tubuh intrusi; endapan metamorfik batuanbeku
500-800° C P sangat tinggi
KARENA NAIKNYA AIR MAGMATIK
Hypothermal, sangat dalam 300-500° C P sangat tinggi
Mesothermal, kedalaman sedang 200-300° C P tinggi
B Epitermal, dangkal 50-200° C P menengah
Telethermal, dekat permukaan, saluran T rendah P rendah
Xenothermal, dangkal T tinggi-rendah P sedang-atmosfer
KARENA SIRKULASI AIR METEORIK DI ZONE DANGKAL-MENENGAH
T 100° C P menengah
KOMPONEN TERKANDUNG DALAM BATUAN ITU SENDIRI, EPIGENETIK ATAU SINGENETIK
Metamorfosa regional dan dinamik 400° C P tinggi
Sirkulasi air tanah bagian dalam 0-100° C P menengah
Peluruhan batuan dan residu pelapukan dekatpermukaan
0-100° C P menengah-atmosfer
Volcanogenic berasoiasi volkanisme T tinggi P rendah-menengah
C Interaksi banyak larutan a. Reaksi inorganikb. Reaksi organik
0-70° C P menengah
Evaporasi zat terlarut
II. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSESMEKANIK
T rendah P rendah, dipermukaan
A. Di dalam magma, oleh proses diferensiasi B. Di dalam tubuh batuan C. Di dalamtubuh air
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
53/61
54
Tabel 4.7 Ciri-ciri umum endapan teletermal (Graton, 1933 dari Evans , 1993)
Kedalaman Dekat permukaan
Temperatur 100
Pembentukan Pada batuan sedimen, lava. Sering terbentuk pada wilayah yangtidak ditemukan batuan plutonik
Zona bijih Dalam rekahan terbuka, cavities, kekar, fissure. Tidak ditemukanreplacement.
Logam bijih Pb,Zn,Cd,Ge
Mineral bijih Galena(miskin Ag), sfalerit (miskin Fe, mungkin kaya Cd),markasit, pirit, Cinabar
Mineral penyerta(gangue)
Kalsir, dolomite miskin Fe, dll
Ubahan batu samping Dolomitisasi, chertification
Tekstur dan struktur Seperti epitermal
Zonasi -
Stantan (1972) membuat klasifikasi endapan bijih didasrkan pada asosiasi
batuan sampingnya (host rock), baik pada batuan beku, sedimen hingga metamorf.
Pengelompokkan tersebut meliputi:
1. Bijih pada batuan beku
• Bijih berasosiasi dengan mafik dan ultramafik
• Bijih berasosiasi dengan felsik
2. Bijih yang berafiliasi batuan sedimen
• Konsentrasi bijih besi
• Konsentrasi bijih mangan
• Strata-bound
3. Stratiform sulpide yang berasosiasi dengan volkanik laut
4. Bijih berasosiasi dengan urat
5. Bijih berasosiasi dengan batuan metamorf
Berapa ahli geologi melakukan pengelompokan endapan bijih didasarkan
pada lingkungan tektoniknya, diantaranya yang telah dilakukan Mitchell dan Garson
(1981), yang membagi endapan bijih menjadi:
1. Endapan di Continental Hot Spots, Rifts dan Aulacogens
2. Endapan pada Passive Continental Margins dan Interior Basins
3. Endapan pada lingkungan Oceanic
4. Endapan pada lingkungan subduksi
5. Endapan pada lingkungan yang terkait dengan collision
6. Endapan pada Transform Faults dan lineamentnya pada Continental
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
54/61
55
Tabel 4.8. Klasifikasi endapan bijih Lindgren, di modifikasi tahun 1985
I. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES KIMIAWI
Segregasi magmatik, injeksi, intrusi mafik berlapis
Karbonatit, kimberlit 700-1500° C P sangat tinggi
Anortosit, gabro
Endapan logam dasar porphyry in part T sedang P sedang
Pegmatik T sedang-tinggi
P tinggi
KOMPONEN EPIGENETIK
KARENA ERUPSI BATUAN BEKU
Volkanogenik subaerial asosiasi denganvolcanic piles
100-1200° C P atmosfer-menengah
Sublimasi, fumarola 100-600° C P atmosfer
KARENA NAIKNYA LARUTAN HIDROTERMAL
Logam dasar porfir 200-800° C P menengah
Urat Cordilleran dangkal-menengah
Batuan metamorfik 300-800° C P rendah-menengah
Epitermal 50-300° C P rendah,dangkal-menengah
KARENA REMOBILISASI LARUTAN, SIRKULASI AIR METEORIK
Mississipi Valley 25-200° C P rendah
Western state uranium 25-75° C P rendah
KARENA SIRKULASI AIR LAUT
Endapan-endapan keraksamodra,smokers, red Sea
25-350° C P rendah
Volcanic exhalites in part
KOMPONEN TERKANDUNG DALAM BATUAN ITU SENDIRI, EPIGENETIK ATAU SINGENETIK
Metamorfosa regional dan dinamik 25-600° C P tinggi
Sirkulasi air tanah bagian dalam; contoh: Athabasca uranium
0-150° C P menengah
Peluruhan batuan dan residu pelapukan dekatpermukaan
25-50° C P atmosfer
Volcanogenic asoiasi volkanisme, endapan keraksamodra. a. Massive sulfide-Cyprus
b. Manganese-nickel-copper nodules
25-350° C P hydrospheric
Volcanogenic asosiasi sedimen
a. Black shale hosted?
25-75° C P hydrospheric
Interaksi banyak larutan a. Reaksi inorganikb. Reaksi organik
0-70° C P menengah
Evaporasi 25-75° C P atmosfir
Sedimentasi kimiawi , a. Logam dasarb. Fosfat
25-75° C P rendah
II. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSESMEKANIK
T rendah P rendah, di permukaan
III. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PENGARUH METEORIT
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
55/61
56
Sejalan dengan berkembangnya konsep tektonik lempeng pada dasa warsa
60-70an, beberapa istilah yang dikemukakan oleh Lindgren, Graton, dan Buddington,
Guilbert dan Pak, jarang digunakan. Variasi endapan magmatic makin bervariasi,.
Istilah epitermal, sampai sekarang ini masih digunakan, walaupun pengertiannya
sudah mengalami modifikasi dari konsep aslinya, yang disampaikan oleh Lindgren(1911). Istilah mesotermal, kadang masih digunakan, terutama untuk kategori
endapan epitermal, tetapi menunjukkan temperature pembentukan yang tinggi,
sedangkan istilah hipotermal, teletermal, maupun xenotermal, jarang digunakan lagi.
stilah-istilah yang banyak digunakan dalam eksplorasi endapan mineral adalah
klasifikasi yang didasarkan pada pembentukan serta tatanan geologinya, seperti
endapan logam dasar porifir, urat Cordilleran, Mississipi Valey dan sebagainya.
Secara Genetik, endapan mineral dibagi menjadi endapan yang disebabkan
oleh proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfisme, serta proses-
proses dipermukaan. Endapan magmatik , dibagi menjadi endapan yang disebabkan
proses gravitational settling, liquid immisvibility , maupun pegmatik . Endapan
hidrotemal meliputi endapan porfir (porphyry deposit), endapan greisen, massive
sulphide deposit, skarn, epitermal (low sulphidation dan high sulphidation) dll.
Endapan skarn kadang juga digolongkan sebagai endapan metamorfik. Sedangkan
endapan-endapan permukaan meliputi endapan palcer, endapan evaporasi, endapan
residual laterit, endapan supergen, maupun endapan volkanik-exhalative. Proses
pembentukan bijih logam secara umum dapat di bagi menjadi empat kelompak, yaitu
proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfik dan proses permukaasn
(disarikan dari Hutchison, 1983, Evans 1993)
a. Proses Magmatik
Mineral-mineral bijih seperti magnetit, ilmenit, kromit terbentuk pada fase
awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen,
Ca-Plagioklas. Semua mineral bijih yang terbentuk pada fase ini disebut sebagai
endapan magmatik . Beberapa proses pada fase magmatisme diantaranya
meliputi:
a. Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada kimberlit
b. Proses segregasi (kumulat, gravity settling): kromit (Cr), magnetit
(Fe), platinum (Pt)
c. Liquid immiscibility : : Cu-Ni sulfide, Fe-Ti Oksida
d. Pegmatik : Fe, Sn
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
56/61
57
Di Indonesia endapan-endapan bijih yang disebabkan oleh proses magmatik,
sampai sekarang belum menunjukksan nilai ekonomi yang signifikan. Konsentrasi
bijih besi (Fe) atau nikel (Ni) lebih disebabkasn oleh proses pelapukan, baik kimiawi
maupun fisik, membentuk endapan residusal atau placer.
b.Proses hidrotermal
Sistem hidrotermal dapat didifinisikan sebagai sirkulasi fluida panas (50°
sampai >500°C), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang
bervarisasi, di bawah permukaan bumi (Pirajno, 1992). Sistem ini mengandung dua
komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida. Sirkulasi fluida hidrotermal
menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil, dan
cenderung menyesuasikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan
mineral yang sesuasi dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi
(ubahan) hidrotermal. Endapan bijih hidrotermal terbentuk karena sirkulasi
fluida hidrotermal yang melindi (leaching), menstranport, dan mengendapkan
mineral-mineral baru sebagai respon terhadap perubahan kondisi fisik maupun
kimiawi (Pirajno, 1992). Interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan yang
dilewatinya (batuan dinding), akan menyebabkan terubahnya mineral-mineral
primer menjadi mineral ubahan (alteration minerals .
Semua mineral bijih yang terbentuk sebagai mineral ubahan pada fase ini
disebut sebagai endapan hidrotermal. Endapan hidrotermal dapat dibagai menjadi
beberapa kelompak, yaitu:
a. Berhubungan dengan batuan beku
1. Porfiri : Cu, Au, Mo . Contoh di Grasberg, Batuhijau
2. Skarn : Cu,Au,Fe. Contoh Ertzberg complex
3. Greisen : Sn, W. Contoh di P.Bangka
4. Epitermal (low and high sulphidation type, Carlyn type) : Au,
Cu, Ag, Pb. Contoh di Pongkor, M.Muro
5. Massive Sulphide Volcanogenic : Au, Pb, Zn. Contoh Wetar
b. Tidak berhubungan dengan batuan beku
5. Lateral secretion (Missisippi valley type) : Au,Pb,Zn
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
57/61
58
Greisen didefinisikan agregat granoblasti dari kuarsa dan muskovit (atau
lipidolit) dengan sejumlah mineral asesori seperti topas, tourmalin, dan fluorit
yang dibentuk oleh ubahan metasomatik post-magmatik granit (Best 1982, Stemprok
1987 dalam Evans 1993). Greisen adalah tipe endapan penghasil utama logam timah
dan tungsten, umumnya salah satu unsur hadir lebih dominan. Endapan tersebut
umumnya di bentuk pada kontak bagian atas dari intrusi granit, yang kadang disertai
oleh pembentukan stockwork . Mineraliasi umumnya sebagai tubuh besar yang tak
beraturan atau sebagai lembaran di bawah kontak bagian atas dengan lebar sekitar
10-100 m, yang bergradasi melalui zona ubahan felspatik (albitisasi dan
mikroklinisasi) ke arah granit segar (Pollard dkk., 1988 dalam Evans,1993).
Endapan bijih epitermal adalah endapan yang terbentuk pada lingkungan
hidrotermal dekat permukaan, mempunyai temperatur dan tekanan yang relatif
rendah, berasosiasi dengan kegiatan magmatisme kalk-alkali sub-aerial, sebagian
besar endapannya dijumpai di dalam batuan volkanik (beku dan klastik). Endapan
epitermal berdasarkan karakter fluidanya dibagai menjadi epitermal sulfidasi rendah
Gambar 4.1. Diagram proses magmatisme-hidrotermal-vulkanisme, kaitannya denganmineralisasi bijih logam
-
8/16/2019 Endapan Mineral (AA)
58/61
59
dan epitermal sulfidasi tinggi Pada kenyataannya tidak mudah untuk membatasi ciri-
ciri endapan yang termasuk bahagian epitermal dari sistem hidrotermal lainnya.
Seringkali kita mendapati kenampakan endapan, baik mineralogi maupun teksturnya
merupakan gradasi dari endapan epitermal dengan endapan hidrotermal lain.
Endapan sulfida masif sering berasosiasi dengan batuan-batuan pelite sampaisemipelite atau berasosiasi dengan endapan volkanik bawah laut . Endapan yang
berasosiasi dengan volkanik sering dikenal sebagai endapan sulfida vulkanogenik,
yang terutama banyak mengandung tembaga dan timah maupun emas dan perak
sebagai by-product. Sawkind(l 976) membagi endapan massive sulphide
volcanogenic menjadi tipe Kuroko, tipe Cyprus, tipe Besshi, dan tipe Sullivan.
C. Proses metamorfisme-hidrotermal
Suatu tubuh batuan yang diterobos magma (batuan beku) umumnya akan
mengalami rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, penggantian (replacement ), pada
bagian kontaknya. Perubahan ini disebabkan oleh adanya panas dan fluida yang
berasal dari aktifitas magma tersebut. Istilah metamorfosa kontak dan
metasomatosa kontak sangat terkait dengan proses-proses di atas.
Metamorfosa dan metasomatosa kontak yang melibatkan batuan samping
terutama batuan karbonat seringkali menghasilkan skarn dan endapan skarn. Dalam
proses ini berbagai macam fluida seperti magmatik, metamorfik, serta meteorik ikut
terlibat. Fluida yang mengandung bijih ini sering tercebak dan terakumulasi antara
tubuh pluton dan sesar-sesar disekitar pluton dengan batuan disekitarnya.
Walaupun sebagian besar skarn ditemukan pada batuan karbonat, tetapi juga dapat
terbentuk pada jenis batuan lainnya, seperti serpih, batupasir maupun batuan beku.
a. Kontak pirometasomatik (skarn): Cu, Au, Fe
b. Metamorfosa menyebabkan bijih terkonsentrasi : Au
Kata "skarn" pertama kali digunakan di pertambangan Swedia untuk sebuah
material gangue kalk-silikat yang kaya akan bijih-Fe dan endapan-endapan sulfida
terutama yang telah me-replace kalsit dan dolomit pada batuan karbonat.
Klasifikasi skarn pada umumnya banyak mempertimbangkan tipe batuan dan
asosiasi mineral dari batuan yang di-replace.. Pengertian endo-skarn dan exo-
skarn mengacu pada skarnifikasi batuan beku dan batugamping yang terkait. Endo-
skarn adalah
proses skarnifikasi yang terjadi pada batuan beku, sedangkan exo-
skarn adalah skarnifikasi pada batugampiong se