ALTERASI HIDROTERMAL

Rujukan : dari berbagai sumber

Skema genesa endapan mineral

PENDAHULUAN

SUMBER PANAS : PROSES MAGMATISME

Oleh karena itu, tempat dimana terjadi proses magmatisme, senderung terbentuk sistem hidrotermal.

Baik magmatisme yang membentuk plutonisme maupun vulkanisme

PENDAHULUAN

STADIA GUNUNGAPISutikno Bronto, 2010

SF = fasies sentralPF = fasies proksimalMF = fasies medialDF = fasies distal

PENDAHULUAN

Sistem dalam lingkungan gunungapi:

• Magmatik

• Vulkanik-hidrotermal

• Geotermal

PENDAHULUAN

• Alterasi Hydrothermal adalah proses yang sangat komplek termasuk perubahan kimia mineraloginya dan perubahan tekstur, dihasilkan dari interaksi fluida aqueous panas dengan batuan yang telah dilaluinya, dibawah kondisi fisika-kimia.

• Alterasi juga dapat berada dibawah kondisi subsolidus magmatik oleh aksi dan infiltrasi dari fluida yang sangat aktif masuk ke dalam massa batuan.

• Faktor – faktor utama yang mengontrol proses alterasi adalah ;

1. Sifat alami dari batuan dinding

2. Komposisi dari Fluida

3. Konsentrasi, Aktivasi, dan Potensial Kimia dari komponen Fluida seperti; H+, CO2, O2, K+, S2, dan lainnya

4. kondisi tekanan maupun temperatur pada saat reaksi berlangsung (Guilbert dan Park, 1986),

5. konsentrasi, serta lama aktivitas hidrotermal (Browne, 1991 dalam Corbett dan Leach, 1996).

6. temperatur dan kimia fluida merupakan faktor yang paling berpengaruh pada proses ubahan hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996).

PENDAHULUAN

• Rasio air/batuan adalah perbandingan antara fluida dan batuan yang dapat mencerminkan intensitas alterasi. Perbandingan ini merupakan parameter penting yang merupakan efek dari derajat perubahan batuan dinding.

• Parameter diatas kemungkinan berkisar dari 0,1 sampai 4 dengan batas terkecil yang diperoleh pada saat semua air bebas diserap sebagai mineral hydrous (Henley and Ellis, 1983).

PENDAHULUAN

• Proses alterasi hidrotermal didalamnya terjadi beberapa proses kimia antara lain adalah Hydrolisis ,Hydrasi, dan perubahan dasar.

• Hydrolisis atau Metasomatisme ion hydrogen adalah fenomena dekomposisi ionic dari H2O menjadi H+ dan OH-

• Sedangkan Hydrasi adalah pemindahan molekul air dari larutan terhadap mineral, sering diikuti oleh Hidrolisis.

• Dalam alterasi hydrothermal H+ atau OH- dikomsusi selama reaksi dengan mineral silikat.

• Perubahan dasar adalah pemindahan/penggantian kation tertentu dari mineral akibat adanya interaksi dengan fluida.

PENDAHULUAN

Contoh dari proses hydrolisis dalam alterasi adalah ;1.5KAlSi3O8 + H2O= 0.5KAl3Si3O10(OH)2 + K+ + 3SiO2 + OH- ;

K. Feldspar K-Mika Quartz

 

H+ + OH- H2O

 

Penjumlahan dari reaksi pertama dan reaksi keduan memberikan hasil ; 

1.5KAlSi3O8 + H+ 0.5KAl3Si10(OH)2 + K+ + 3 SiO2

REAKSI KIMIA

Contoh dari proses hydrasi dalam alterasi adalah ;

2Mg2SiO4 + H2O + 2H+ = Mg3Si2O5(OH)4 + Mg2+

Olivine Serpentine

Contoh dari proses perubahan dasar adalah; 

KalSi3O8 + Na+= NaAlSi3O8 + K+

Microcline Albite

REAKSI KIMIA

Metasomatisme ion hydrogen dan reaksi perubahan dasar hanya terjadi pada; Batuan dengan feldspar yang dominant Batuan yang berkomposisi mafic Dan batuan yang kaya Ca dan Karbonate

Metasomatisme ion hydrogen dan reaksi perubahan dasar dalam Feldspar dan mica, dibagi menjadi beberapa system (Hemley and Jonesm 1964) antara lain;

a) System K2O-Al 2O3-SiO2-H2O

b) System Na2O-AL2O3-SiO2-H2O

c) System K2O-Al2O3-SiO2-H2O-SO3

REAKSI KIMIA

Sistem hidrotermal dapat didifinisikan sebagai sirkulasi fluida panas (50 sampai >500C), 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 sumber fluida

Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil, dan cenderung menyesuaikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral yang sesuai dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi (ubahan) hidrotermal.

SISTEM HIDROTERMAL

SUMBER PANAS

JENIS FLUIDA

SKEMA SISTEM HIDROTERMAL YANG TERKAIT DENGAN MAGMATISME

Pada sistem hidrotermal akan dijumpai tiga fase subtansi, yaitu :• padat (solid), • cair (liquid), dan • gas (gas).

Pada saat sistem masih aktif, fase fluida (cair dan gas) akan dominan

H2O merupakan senyawa yang dapat hadir sebagai fase padat (es/ice), fase cair (air/water), dan fase gas (uap air/steam) pada tekanan yang relatif sama.

Molekul fase padat apabila dipanaskan, akan cenderung bergerak satu sama lain.

Pada saat mencapai melting point, fase padat akan berubah menjadi fase cair. Apabila temperatur terus bertambah, pada saat mencapai critical temperatur (boiling point), cairan akan berubah menjadi uap (vapor) atau gas.

Steam adalah istilah kusus untuk menyebut uap air (water vapor).

SISTEM HIDROTERMAL

Fraksi-fraksi volatil hidrous yang umumnya lebih ringan dan alkalik, cenderung terakumulasi pada bagian atas kantong

magma.

Disebut sebagai Fluida magmatik (atau juvenile), dalam artian masih fres, belum terkontaminasi dan belum pernah muncul di

permukaan.

Komponen volatil di dalam magma umumnya terdiri dari:

H2O, H2S, CO2, HCl, HF, dan H2 (sebagian besar adalah H2O, yaitu sekitar 1-15%).

FLUIDA MAGMATIK

Fluida yang berpengaruh: fluida magmatik dan meteorik

Asal fluida dari:

• Fluida Magmatik• Air Meteorik• Air Connate• Air Metamorfik• Air Laut

FLUIDA HIDROTERMAL

LitosferAstenosfer

Air magmatik

Gunungapi

Fluida magmatik

Air laut

Air meteorik

Pada temperatur dan tekanan tertentu, beberapa substansi dapat terlarut (solute) dan substansi yang lain (pelarut/solvent) membentuk larutan (solution) yang homogen.

Baik zat terlarut maupun pelarut dapat berupa fase padat, cair, maupun gas.

Zat pelarut (solvent)

Zat terlarut (solute)

H2O ( c ) NaCl (p)

Alkohol/C2H2OH ( c ) H2O (c )

H2O ( c ) CO2 (g)

O (g) N (g)

Pt (p) H (g)

Fe (p) C (p)

Sfalerit (ZnFeS) (p) Kalkopirit (CuFeS2) (p) P = padat; c = cair dan g = gas

FLUIDA HIDROTERMAL

Larutan dimana zat pelarutnya adalah air disebut sebagai aqueous.

Pelarut air yang mengandung zat terlarut NaCl ( 35%) disebut sebagai brine. Istilah fluida (fluids) digunakan untuk menyebut semua substansi atau materi yang dapat bergerak, yaitu cairan, gas, campuran gas dan cairan, atau larutan bukan padat.

Partikel-partikel sangat halus (1-15 Angstrom) yang tersebar sebagai suspensi (tidak homogenous) pada suatu substansi (umumnya cairan) disebut sebagai colloid.

FLUIDA HIDROTERMAL

TIPE ALTERASI HIDROTERMAL

1. metasomatisme alkali dan alterasi potassium silicate

2. Prophylitic

3. Phyllic atau sericitic, alterasi dan greisenisasi

4. Intermediate argilic

5. Advanced argilic

TIPE ENDAPAN BIJIH