proses magmatik dan pascamagmatik pada batuan alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

11
PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN ISBN 978-979-99141-7-0 197 Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin Pembawa U-Th di Daerah Trans Boteng, Mamuju, Sulawesi Barat Magmatic and post-magmatic process of uranium-thorium bearing alkaline rocks in Trans Boteng, Mamuju, West Sulawesi Windi Anarta Draniswari 1 *, Tyto Baskara Adimedha 1 , Widodo 1 1 Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional Jl. Lebak Bulus Raya No. 9 Pasar Jumat, Jakarta, 12440 *Pos-el: [email protected] ABSTRAK Salah satu jenis batuan pembawa mineral radioaktif di Indonesia adalah batuan vulkanik tipe alkalin yang ditemui di Kabupaten Mamuju, Sulawesi Barat. Studi petrologi dan radiometri merupakan metode yang dapat digunakan dalam eksplorasi mineral radioaktif. Analisis jenis mineral, tekstur, dan struktur batuan serta interpretasi data radiometri untuk mengetahui karakter batuan pembawa mineral radioaktif di daerah Trans, Boteng dapat bermanfaat sebagai acuan tahap kegiatan eksplorasi selanjutnya di Boteng, Mamuju.Daerah Trans Botteng tersusun oleh Satuan Lava Phonolit 1, Satuan Lava Phonolit 2, Satuan Lava Phonolit 3, Satuan Lava Phonolit 4, Satuan Lava Foidit, Satuan Breksi Autoklastik, dan Satuan Breksi Vulkanik dan memiliki rentang nilai radiometri 363 2785 nSv/jam. Nilai radiometri tinggi dijumpai pada batuan phonolit terkekarkan. Hasil pengamatan petrografi pada 6 sampel batuan memperlihatkan litologi berupa phonolit dan foidit yang tersusun atas fenokris leusit, piroksen, dan biotit. Tekstur mineral yang teramati antara lain skeletal leusit, growth texture, rim opak, dan piroksen kumuloporfiritik. Mineral sekunder yang dijumpai di batuan adalah klorit, serisit, zeolit serta mineral lempung lain. Studi ini menunjukkan bahwa terdapat korelasi antara kehadiran skeletal leusit dan zeolit dengan keterdapatan nilai radioaktif tinggi akibat proses interaksi antara batuan dan air. Kata kunci: Trans Boteng, phonolit, zeolit, klorit, uranium ABSTRACT Alkaline volcanic rock found in Mamuju Regency, West Sulawesi is one of radioactive mineral bearing rocks in Indonesia. Study of petrology and radiometry are useful for radioactive mineral exploration. The Trans Boteng area is composed of Lava Phonolith 1 unit, Lava Phonolith 2 unit, Lava Phonolith 3 unit, Lava Phonolith 4 unit, Foidit Lava unit, Autoclastic Breccia unit, and Volcanic Breccia unit. The radiometric value in this area range between 363-2785 nsv/hour. High radiometry anomaly values are found in phonolith rocks that gas been fractured. Petrographic analysis of 7 samples from this area shows that phonolith and foidite in this area are composed of leucit, pyroxene, biotit, with the same material as groundmass. Skeletal leucite, growth texture, zoning, opaque rim, and cumuloporphyritic pyroxene are observed in this sample. Every texture reflects each magmatic process. Secondary minerals that found in the alkalin rocks of Trans Boteng are chlorite, sericite, zeolite, and other clay minerals. This study shows that there is a correlation between the presence of skeletal zeolite, zircon, and chlorite with the accumulation of U and Th through water-rock interaction process. Keywords: Trans Boteng, phonolith, zeolite, chlorite, uranium PENDAHULUAN Uranium (U) dan thorium (Th) merupakan unsur target eksplorasi yang dilakukan oleh Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir- BATAN. Salah satu jenis batuan pembawa mineral radioaktif yang dijumpai di Indonesia adalah kelompok batuan vulkanik tipe alkalin dengan mineral penyusun utama

Upload: others

Post on 30-Nov-2020

15 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 197

Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin

Pembawa U-Th di Daerah Trans Boteng, Mamuju, Sulawesi Barat

Magmatic and post-magmatic process of uranium-thorium bearing alkaline

rocks in Trans Boteng, Mamuju, West Sulawesi

Windi Anarta Draniswari1*, Tyto Baskara Adimedha1, Widodo1

1Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir, Badan Tenaga Nuklir Nasional

Jl. Lebak Bulus Raya No. 9 Pasar Jumat, Jakarta, 12440

*Pos-el: [email protected]

ABSTRAK

Salah satu jenis batuan pembawa mineral radioaktif di Indonesia adalah batuan vulkanik tipe alkalin yang

ditemui di Kabupaten Mamuju, Sulawesi Barat. Studi petrologi dan radiometri merupakan metode yang dapat

digunakan dalam eksplorasi mineral radioaktif. Analisis jenis mineral, tekstur, dan struktur batuan serta

interpretasi data radiometri untuk mengetahui karakter batuan pembawa mineral radioaktif di daerah Trans,

Boteng dapat bermanfaat sebagai acuan tahap kegiatan eksplorasi selanjutnya di Boteng, Mamuju.Daerah Trans

Botteng tersusun oleh Satuan Lava Phonolit 1, Satuan Lava Phonolit 2, Satuan Lava Phonolit 3, Satuan Lava

Phonolit 4, Satuan Lava Foidit, Satuan Breksi Autoklastik, dan Satuan Breksi Vulkanik dan memiliki rentang

nilai radiometri 363 – 2785 nSv/jam. Nilai radiometri tinggi dijumpai pada batuan phonolit terkekarkan. Hasil

pengamatan petrografi pada 6 sampel batuan memperlihatkan litologi berupa phonolit dan foidit yang tersusun

atas fenokris leusit, piroksen, dan biotit. Tekstur mineral yang teramati antara lain skeletal leusit, growth texture,

rim opak, dan piroksen kumuloporfiritik. Mineral sekunder yang dijumpai di batuan adalah klorit, serisit, zeolit

serta mineral lempung lain. Studi ini menunjukkan bahwa terdapat korelasi antara kehadiran skeletal leusit dan

zeolit dengan keterdapatan nilai radioaktif tinggi akibat proses interaksi antara batuan dan air.

Kata kunci: Trans Boteng, phonolit, zeolit, klorit, uranium

ABSTRACT

Alkaline volcanic rock found in Mamuju Regency, West Sulawesi is one of radioactive mineral bearing

rocks in Indonesia. Study of petrology and radiometry are useful for radioactive mineral exploration. The Trans

Boteng area is composed of Lava Phonolith 1 unit, Lava Phonolith 2 unit, Lava Phonolith 3 unit, Lava Phonolith

4 unit, Foidit Lava unit, Autoclastic Breccia unit, and Volcanic Breccia unit. The radiometric value in this area

range between 363-2785 nsv/hour. High radiometry anomaly values are found in phonolith rocks that gas been

fractured. Petrographic analysis of 7 samples from this area shows that phonolith and foidite in this area are

composed of leucit, pyroxene, biotit, with the same material as groundmass. Skeletal leucite, growth texture,

zoning, opaque rim, and cumuloporphyritic pyroxene are observed in this sample. Every texture reflects each

magmatic process. Secondary minerals that found in the alkalin rocks of Trans Boteng are chlorite, sericite,

zeolite, and other clay minerals. This study shows that there is a correlation between the presence of skeletal

zeolite, zircon, and chlorite with the accumulation of U and Th through water-rock interaction process.

Keywords: Trans Boteng, phonolith, zeolite, chlorite, uranium

PENDAHULUAN

Uranium (U) dan thorium (Th) merupakan

unsur target eksplorasi yang dilakukan oleh

Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir-

BATAN. Salah satu jenis batuan pembawa

mineral radioaktif yang dijumpai di

Indonesia adalah kelompok batuan vulkanik

tipe alkalin dengan mineral penyusun utama

Page 2: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

198 ISBN 978-979-99141-7-0

berupa piroksen, alkali feldspar, feldspatoid,

dan biotit. Pada pengamatan di lapangan,

keberadaan mineral radioaktif dapat

ditunjukkan dengan nilai dosis radiometri

yang tinggi pada boulder maupun singkapan.

Berdasarkan peta laju dosis sinar gamma

seluruh Indonesia, Mamuju merupakan

daerah yang memiliki nilai laju dosis radiasi

tertinggi dengan nilai radioaktivitas

mencapai 2.800 nSv/jam [1]. Pemetaan

radiometri pada wilayah seluas 800 km2

dengan menggunakan RS-125 dengan

detektor NAI(TI) menunjukkan bahwa

daerah Ahu, Takandeang, Botteng,

Pengasaan, Tande-Tande, dan Desa

Mamunyu memiliki dosis radiasi tinggi (700

nSv/h atau 5 mSv/y). Nilai radioaktivitas

tinggi tersebut diperkirakan berasal dari

keterdapatan kandungan mineral radioaktif

alami dalam batuan penyusun wilayah

Mamuju [2]. Hasil studi geologi regional

wilayah Mamuju menunjukkan bahwa

wilayah Mamuju didominasi oleh Batuan

Vulkanik Adang yang merupakan batuan

beku basalt-intermediete. Batuan Vulkanik

Adang diinterpretasikan terbentuk pada zona

kerak benua aktif (Active Continental

Margin) [3].

Karakteristik batuan beku merefleksikan

proses magmatik sebelum, saat, dan setelah

proses erupsi terjadi. Proses-proses tersebut

meliputi diferensiasi magma, fraksionasi

Kristal, asimilasi magma, maupun

kontaminasi kerak [4]. Akumulasi uranium

dan thorium pada batuan vulkanik juga dapat

dipengaruhi faktor magmatik yang terjadi

sebelum, saat, setelah erupsi terjadi. Proses-

proses tersebut dapat terefleksikan dalam

komposisi, tekstur, dan struktur batuan. Oleh

karena itu analisis terhadap proses magmatik

maupun pascamagmatik dari suatu batuan

dapat menjadi metode pendekatan untuk

eksplorasi uranium pada batuan vulkanik.

Hingga saat ini belum ada studi detail terkait

petrologi dan radiometri batuan alkalin di

daerah Trans Boteng sehingga analisis

petrologi dan radiometri batuan alkalin di

daerah ini menarik untuk dilakukan. Hasil

analisis tersebut dapat menjadi dasar

identifikasi keberadaan dan proses

pembentukan mineral penyusun batuan dan

mineral radioaktif dalam sampel batuan

insitu. Pada kajian ini dilakukan analisis jenis

mineral, tekstur, dan struktur batuan serta

interpretasi data radiometri untuk mengetahui

karakter batuan pembawa mineral radioaktif

di daerah Trans, Boteng. Hal ini bermanfaat

sebagai acuan tahap kegiatan eksplorasi

selanjutnya di Boteng, Mamuju.

Gambar 1 Peta lokasi daerah penelitian.

Page 3: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 199

METODOLOGI

Penelitian ini dimulai dengan pengumpulan

data sekunder dan kajian dari literatur dan

penelitian-penelitian sebelumnya. Informasi

yang dikumpulkan pada tahap ini meliputi

konsep dasar evolusi magma dan

pembentukan mineral radioaktif, analisis

karakter magma melalui metode petrografi,

dan pendekatan-pendekatan lain yang

berhubungan dengan topik penelitian. Tahap

selanjutnya adalah pengambilan sampel

batuan permukaan yang dilakukan secara

sistematis setiap jarak 100 meter pada

lintasan jalan maupun sungai. Batuan yang

diambil berupa batuan segar maupun

teralterasi. Selanjutnya dilakukan analisis

dan pengolahan data yang dilakukan di

laboratorium. Analisis petrografi sayatan

tipis pada sampel terpilih dilakukan untuk

mengetahui komposisi batuan dan tekstur

mineral serta mengidentifikasi nama batuan

dengan menggunakan mikroskop polarisasi

di Laboratorium Petrografi, Pusat Teknologi

Bahan Galian Nuklir – BATAN. Analisis dan

pengolahan data ini dilakukan berdasarkan

konsep-konsep geologi dan didukung oleh

studi pustaka tentang topik penelitian.

HASIL

A. PETROLOGI

Berdasarkan hasil pemetaan geologi yang

telah dilakukan daerah penelitian ini dapat

dikelompokkan menjadi 7 satuan geologi,

yaitu Satuan Lava Phonolit 1, Satuan Lava

Phonolit 2, Satuan Lava Phonolit 3, Satuan

Lava Phonolit 4, Satuan Lava Foidit, Satuan

Breksi Autoklastik, dan Satuan Breksi

Vulkanik. Bentuk tubuh batuan alkalin yang

teramati di lapangan berupa lava dan

bongkah batuan.

Lava Phonolit 1 dijumpai pada sebelah utara

daerah penelitian. satuan ini memiliki

karakteristik berwarna abu-abu kehijauan,

hipokristalin, porfiroafanitik, fenokris

tersusun atas leusit, piroksen, serta biotit.

Masadasar berupa mineral mafik,

memperlihatkan struktur vesikuler. Pada

satuan ini, batuan telah mengalami

kloritisasi.

Lava phonolit 2 yang terletak di bagian timur

laut daerah penelitian memiliki ciri berwarna

abu-abu, porfiroafanitik, tersusun oleh

fenokris berupa leusit berukuran 1-3 mm,

serta piroksen. Masadasar tersusun atas

mineral mafik dan feldspatoid.

Lava Phonolit 3 terletak di sebelah selatan

daerah penelitian secara umum terdiri atas

leusit dan piroksen. Satuan ini

memperlihatkan struktur autobreksi dan

kekar pendinginan dengan trend relatif NE-

SW.

Lava Phonolit 4 dijumpai pada bagian barat

laut daerah penelitian. lava ini memiliki

karakteristik berwarna abu-abu, dengan

fenokris didominasi oleh leusit berukuran

halus. Batuan memperlihatkan struktur

vesikuler yang cukup dominan.

Page 4: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 200

Gambar 2 Peta Geologi daerah penelitian beserta titik sampel untuk analisis petrografi.

Lava foidit dijumpai di sebelah timur daerah

penelitian dengan ciri-ciri berwarna abu-abu,

hipokristalin, porfiroafanitik, tersusun oleh

fenokris yang terdiri dari leusit, piroksen,

hornblende, dan biotit. Masadasar umumnya

berupa feldspatoid dan mineral mafik. Foidit

umumnya ditemukan dalam kondisi lapuk

sedang – lapuk. Memiliki ukuran fenokris

leusit sebesar 0,5 – 1 cm yang melimpah.

Breksi autoklastik dijumpai dengan litologi

phonolit, berwarna abu kehijauan, dengan

karakteristik segar-lapuk dan memiliki tektur

porfiroafanitik. Breksi autoklastik tersebar

pada bagian barat daerah penelitian.

Breksi vulkanik umumnya dijumpai di

dinding sungai dan tebing dalam kondisi

cukup lapuk. Breksi vulkanik di area

Page 5: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 201

pemetaan memiliki karakteristik berwarna

coklat – abu-abu, vesikuler, sortasi buruk,

kemas terbuka, fragmen berukuran pasir

kasar – kerakal, menyudut, terdiri dari

fragmen phonolith, foidit, batuan beku

afanitik berwarna hitam (leusit basalt).

Umumnya sumbu panjang fragmen batuan

memiliki trend relatif NW-SE.

Gambar 3 Singkapan batuan di daerah penelitian. a) phonolit segar di lokasi TB76, b) phonolit terkekarkan pada

TB01, c) phonolit lapuk berwarna kecokelatan, d) breksi vulkanik dengan fragmen berupa phonolitoid dan foidit.

Analisis petrografi batuan alkalin di daerah

Trans, Botteng dilakukan terhadap 7 sampel

dengan mengamati variasi tekstur dan

komposisi mineraloginya. Litologi batuan

vulkanik alkalin terdiri dari phonolith dan

sedikit foidit. Phonolith umumnya

memperlihatkan karakteristik berupa

hipokristalin porfiritik, fenokris tersusun atas

mineral leusit, piroksen, hornblenda, dan

biotit. Masadasar terdiri dari leusit, piroksen

dan mineral opak, sebagian terubah menjadi

klorit atau mineral lempung.

Leusit dominan hadir sebagai fenokris pada

sampel batuan alkalin dari daerah penelitian.

Leusit umumnya menunjukkan tekstur

zoning dan telah terkorosi, sampel TB 124

dan TB 01 menunjukkan kehadiran leusit

yang membentuk skeletal leusit (Gambar 4.a)

Beberapa leusit menunjukkan inklusi

piroksen, dan ubahan membentuk zeolit

menyerabut. Sebagian lain dari leusit yang

terubah menunjukkan ubahan membentuk

mineral lempung.

Page 6: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

202 ISBN 978-979-99141-7-0

Piroksen umumnya berupa klinopiroksen,

hadir sebagai fenokris dan masadasar pada

phonolith dalam kondisi tidak utuh dan retak-

retak. Beberapa piroksen menunjukkan

tekstur kembaran polisintetik dan

membentuk kumuloporfiritik (Gambar 4c,

Gambar 4b). Piroksen telah menunjukkan

ubahan oleh klorit dan mineral opak. Rim

mineral opak bersama serisit teramati pada

beberapa sampel batuan (Gambar 4e,

Gambar 4f). Pada piroksen juga dijumpai

kehadiran inklusi mineral opak.

Biotit dijumpai sebagai fenokris pada batuan.

Presentase biotit pada sampe terhitung kecil.

Rim mineral opak dan serisit ditemui pada

beberapa sampel batuan. Inklusi mineral

opak juga dijumpai pada mineral biotit.

Mineral sekunder yang dominan dijumpai

pada sampel dari wilayah ini adalah serisit,

zeolit, mineral opak, dan klorit. Klorit

dijumpai dominan pada sampel sayatan tipis

dan umumnya hadir sebagai ubahan pada

piroksen dan feldspar. Serisit banyak

dijumpai sebagai ubahan baik pada fenokris

maupun masadasar dari batuan alkalin di

daerah penelitian.

Zeolit terdistribusi secara lokal pada sampel

batuan alkalin Trans Boteng. Umumnya

zeolit hadir di sekitar rongga-rongga atau

mengisi rongga membentuk amygdaloid.

Zeolit memiliki tekstur radial dengan

pemadaman bergelombang dan berasosiasi

dengan serisit.

B. RADIOMETRI

Nilai radiometri di daerah penelitian

menunjukkan rentang antara 363–2.785

nSV/jam dengan nilai rata-rata 855,66

nSv/jam. Statistik data konsentrasi ekuivalen

unsur menunjukkan nilai rata-rata K, U, dan

Th berturut-turut di daerah penelitian adalah

1,42%, 29,54 ppm, dan 196,03 ppm (Tabel

1). Berdasarkan peta radiometri (Gambar 5),

anomali laju dosis sebanding dengan anomali

konsentrasi ekuivalen uranium dan thorium.

Lokasi anomali tersebar dan dijumpai pada

singkapan lava phonolit terkekarkan seperti

pada TB01 dan TB124. Selain pada

singkapan lava phonolit, anomali konsentrasi

ekuivalen uranium dan thorium ditemui pada

batuan lapuk dan tanah berwarna merah yang

diperkirakan berasal dari lapukan phonolit.

Page 7: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 203

Gambar 4 Foto petrografi sampel batuan di daerah penelitian. Singkatan dalam kurung PPL – Nikol Sejajar, XPL

– Nikol Bersilang. a) leusit hadir dalam tekstur skeletal dan growth (Sampel TB124 – PPL), b) radial zeolit yang

mengisi rongga batuan (Sampel TB124 – XPL), c) clinopiroksen memperlihatkan tektur kumuloporfiritik

(Sampel TB81 – PPL), d) tektur kumuloporfiritik saat nikol bersilang (Sampel TB81 – XPL), e) rim opak

disekitar biotit pada sampel di selatan daerah penelitian (PPL), f) rim opak hadir bersama dengan serisit mika

(XPL).

Page 8: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

204 ISBN 978-979-99141-7-0

Gambar 5 Peta hasil pengolahan data radiometri di daerah penelitian. a) peta laju dosis, b) peta konsentrasi

ekuivalen uranium, c) peta konsentrasi ekuivalen thorium, d) peta konsentrasi ekuivalen kalium.

Tabel 1 Statistik data radiometri area penelitian.

K

(%)

U

(ppm)

Th

(ppm)

Laju Dosis

(nSv/jam)

Min 0 0 69.3 336

Maks 9.3 243 450.3 2785.4

Rata-

rata 1.42 29.54 196.03 855.66

Jumlah

Data 8383

PEMBAHASAN

Batuan alkalin di daerah penelitian terbentuk

melalui mekanisme ekstrusif yang

menghasilkan aliran lava. Hal ini ditunjukkan

dengan struktur aliran dan vesikuler yang

dijumpai di permukaan singkapan. Proses

magmatik yang mempengaruhi pembentukan

lava batuan alkalin di Sub-sektor Trans

Botteng antara lain fraksionasi kristal dan

Page 9: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 205

magma mixing. Interpretasi ini didukung oleh

melimpahnya tekstur rim pada kristal–kristal

penyusun batuan alkalin Sub-sektor Trans

Botteng. Kehadiran kristal dengan rim opak

dapat diinterpretasikan sebagai hasil magma

mixing di conduit yang melibatkan magma

baru [5]. Pada proses pembekuannya, sejak

di dalam dapur magma, telah terjadi proses

fraksionasi kristal yang dibuktikan dengan

kehadiran fenokris-fenokris yang melimpah

[4]. Magma kemudian mengalami

mekanisme ekstrusif membentuk aliran lava.

Pada saat proses erupsi, proses pendinginan

cepat di dekat permukaan dan di permukaan

terjadi. Pendinginan cepat menyebabkan

terjadinya pembentukan gelas dan skeletal

leusit [6]. Bentuk kristal leusit yang tidak

sempurna (skeletal) berperan dalam

pembentukan porositas batuan. Porositas

batuan ini dapat menjadi tempat presipitasi

mineral sekunder atau dapat menjadi jalur

bagi fluida untuk mengalterasi batuan.

Klorit merupakan mineral sekunder yang

umum dijumpai pada proses alterasi

hidrotermal yang berhubungan dengan

mineralisasi tembaga, uranium, dan emas [7],

[8]. Klorit terbentuk pada suhu yang relatif

rendah dan pembentukannya melibatkan

pengaruh air [9]. Klorit yang dijumpai pada

sayatan tipis lava phonolith di daerah

penelitian mengindikasikan bahwa batuan

alkalin di daerah tersebut telah mengalami

proses sekunder yang dipengaruhi oleh air.

Interpretasi tersebut dipertegas dengan

kehadiran zeolit. Zeolit dan klorit yang

teramati pada sayatan tipis sampel batuan

alkalin Transbotteng sama-sama

mengindikasikan adanya proses water-rock

interaction yang cukup intensif.

Zeolit dapat terbentuk akibat infiltrasi air

permukaan saat terjadi erupsi yang memicu

terjadinya replacement pada kristal primer

maupun presipitasi pada rongga terbuka

(vesikuler) [10]. Selain itu zeolit juga dapat

terbentuk akibat aktivitas hidrotermal pasca

erupsi atau pada fase post-magmatic cooling

[11]. Kristalisasi zeolit dapat terjadi secara

intensif pada temperature rendah (40-250 C)

dan lingkungan yang kaya akan air [12].

Secara umum, Soellner dalam Triana [8]

menginterpretasikan bahwa zeolitisasi terjadi

pada fase post magmatic [10]. Proses

zeolitisasi pada batuan alkalin daerah Trans

Botteng diinterpretasikan terbentuk pada fase

pascamagmatik.

Zeolit dan klorit terdistribusi secara lokal

pada sayatan tipis sampel batuan alkalin dari

daerah penelitian. Mineralisasi zeolit dan

klorit dipengaruhi oleh faktor jenis fluida,

temperatur, kelembaban, komposisi host

rock, dan porositas [9], [13]. Analisis tekait

jenis fluida, temperatur, dan kelembaban

tidak dibahas dalam penelitian ini.

Komposisi host rock relatif sama yaitu

berupa batuan alkalin sehingga tidak ada

perbedaan signifikan terkait pengaruh

komposisi host rock. Distribusi zeolit dan

klorit sangat dipengaruhi oleh porositas yang

dibuktikan dengan pola kehadiran zeolit dan

klorit yang umumnya terkonsentrasi di

sekitar rongga.

Menurut Cuney (2014), uranium dalam

cairan silikat pijar (magma) bersifat sangat

incompatible sehingga cenderung

terfraksionasi dalam melt atau lelehan.

Akumulasi uranium dapat terjadi jika ada

faktor air yang dapat berperan mengikat

unsur tersebut. Uranium dapat termobilisasi

dalam batuan beku oleh aktivitas hidrotermal

maupun air permukaan [14] kemudian

terpresipitasi pada lingkungan yang sesuai.

Sementara itu, thorium bersifat compatible

dan kristalisaai dapat terjadi secara intensif

bersamaan dengan proses magmatik yang

Page 10: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

206 ISBN 978-979-99141-7-0

terjadi jika kondisi tekanan, temperatur, dan

komposisi sesuai. Thorium hanya memiliki

satu keadaan valensi, yaitu dalam bentuk Th

(IV), dan memiliki kelarutan rendah. Hal ini

menyebabkan thorium dapat terkonsentrasi

secara mekanis pada hasil pelapukan atau

dapat berkembang dengan baik ketika terjadi

proses hidrotermal[15].

Adanya water-rock interaction pada batuan

alkalin di Subsektor Trans Botteng dapat

memicu mineralisasi U-Th pada fase

pascamagmatik atau setelah batuan volkanik

terbentuk. Hal ini didukung dengan

keberadaan tanah hasil lapukan yang

memiliki nilai radiometri yang tinggi. Pada

batuan yang lapuk, interaksi air dengan

batuan semakin intensif. Interaksi tersebut

memicu keterdapatan zeolit dan klorit.

Keberadaan zeolit pada batuan tersebut dapat

menjadi agen adsorbsi bagi uranium dan

thorium. Infiltrasi air yang terjadi secara acak

sesuai dengan ketersediaan porositas baik

intrakristalin maupun interkristalin

memungkinkan terjadinya akumulasi U-Th

secara disseminated.

KESIMPULAN

Batuan alkalin pembawa U-Th di Trans

Boteng tersusun atas litologi berupa phonolit

dan foidit yang terbentuk melalui mekanisme

ekstrusif berupa aliran lava. Proses magmatik

yang mempengaruhi pembentukan batuan ini

secara dominan adalah fraksionasi kristal dan

magma mixing. Proses pasca magmatik

berupa water rock interaction menyebabkan

terjadinya ubahan membentuk zeolite, klorit,

dan serisit yang dapat memicu akumulasi

uranium pada daerah ini. Kondisi pasca

magmatik diinterpretasikan memiliki

temperatur yang rendah dengan keberadaan

air yang cukup kaya sehingga

memungkinkan terjadinya kristalisasi zeolit

dan klorit.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih

kepada Kepala Bidang Eksplorasi dan

Kepala Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir

atas bimbingan dan kesempatan yang

diberikan untuk melakukan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] D. Iskandar, Syarbiani, and Kusdiana, “Map

of Environmental Gamma Dose Rate of

Indonesian,” 2007.

[2] H. Syaeful, I. G. Sukadana, and A.

Sumaryanto, “Radiometric Mapping for

Naturally Occurring Radioactive Materials

(NORM) Assessment in Mamuju, West

Sulawesi,” Atom Indones., vol. 40, no. 1, p.

35, 2014.

[3] I. G. Sukadana, “PETROGENESIS BATUAN

VULKANIK ADANG DAN KAITANNYA

DENGAN KETERDAPATAN MINERAL

RADIOAKTIF DI KABUPATEN MAMUJU,

SULAWESI BARAT,” 2015.

[4] J. D. Winter, Principles of Igneous and

Metamorphic Petrology John D. Winter

Second Edition, 2nd ed. London: Pearson

Education Limited, 2013.

[5] K. D. Putirka, M. A. Kuntz, D. M. Unruh, and

N. Vaid, “Magma evolution and ascent at the

craters of the moon and neighboring volcanic

fields, Southern Idaho, USA: Implications for

the evolution of polygenetic and monogenetic

volcanic fields,” J. Petrol., vol. 50, no. 9, pp.

1639–1665, 2009.

[6] A. D. Mommio, “Skeletal Texture,”

http://www.alexstrekeisen.it/, 2018. .

[7] N. Absar, “Chloritization and its bearing on

uranium mineralization in Madyalabodu area,

Cuddupah district, Andra Pradesh,” J. Geol.

Soc. India, vol. 84, 2014.

[8] Z. S. Zhang, R. M. Hua, J. F. Ji, Z. C. Zhang,

G. L. Guo, and Z. P. Yin, “Characteristics and

formation condition of chlorite in No. 201 and

No. 361 uranium deposits,” Acta Miner. Sin.,

vol. 27, 2016.

[9] D. Wu, J. Pan, F. Xia, G. Huang, and J. Lai,

“The mineral chemistry of chlorites and its

Page 11: Proses Magmatik dan Pascamagmatik pada Batuan Alkalin ...digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Iptek Nuklir/SGNSDT201… · Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang

PROSIDING Seminar Geologi Nuklir dan Sumber Daya Tambang Tahun 2019 PUSAT TEKNOLOGI BAHAN GALIAN NUKLIR - BATAN

ISBN 978-979-99141-7-0 207

relationship with uranium mineralization from

Huangsha Uranium Mining Area in the

Middle Nanling Range, SE China,” Minerals,

vol. 9, p. 199, 2019.

[10] J. M. Triana et al., “Natural zeolite filling

amydales and vein in basalt from the British

Tertiary Igneous Province on the Isle of Skye,

Scotland,” Earth Sci. Res. SJ, vol. 16, no. 1,

pp. 41–53, 2012.

[11] T. Weisenberger and S. Spurgin, “Zeolites in

Alkaline Rocks of the Kaiserstuhl Volcanic

Complex, Sw Germany - New Microprobe

Investigation and the Relationship of Zeolite

Mineralogy to the Host Rock,” Geol. Belgica,

vol. 12, no. 1–2, pp. 75–91, 2009.

[12] H. Kristmannsdottir and J. Thomson, “Zeolite

zones in geothermal area of Iceland,” in

Natural Zeolite Occurences Properties and

Use, L. B. Sand and F. M. Mumpton, Eds.

Oxford, UK: Pergamon Press, 1978, pp. 277–

284.

[13] T. B. Weisenberger, S. Spürgin, and Y.

Lahaye, “Hydrothermal alteration and

zeolitization of the Fohberg phonolite,

Kaiserstuhl Volcanic Complex, Germany,”

Int. J. Earth Sci., vol. 103, no. 8, pp. 2273–

2300, 2014.

[14] M. Cuney, “Felsic magmatism and uranium

deposits,” Bull. la Soc. Geol. Fr., vol. 185, no.

2, pp. 75–92, 2014.

[15] M. Fairclough, “IAEA-TECDOC-1877,” no.

June, 2019.