Bahan Galian Tembaga

Bahan galian merupakan mineral asli dalam bentuk aslinya, yang dapat ditambang untuk

keperluan manusia. Mineral-mineral dapat terbentuk menurut berbagai macam proses, seperti

kristalisasi magma, pengendapan dari gas dan uap, pengendapan kimiawi dan organik dari

larutan pelapukan, metamorfisme, presipitasi dan evaporasi, dan sebagainya (Katili, R.J. 1966).

Beberapa Penggolongan Bahan Galian:

1. Bahan galian Logam / Bijih (Ore); merupakan bahan galian yang bila dioleh dengan teknologi

tertentu akan dapat diambil dan dimanfaatkan logamnya, seperti timah, besi, tembaga, nikel,

emas, perak, seng, dll

2. Bahan galian Energi; merupakan bahan galian yang dimanfaatkan untuk energi, misalnya

batubara dan minyak bumi.

3.Bahan galian Industri; merupakan bahan galian yang dimanfaatkan untuk industri, seperti

asbes, aspal, bentonit, batugamping, dolomit, diatomae, gipsum, halit, talk, kaolin, zeolit, tras.

Kajian tentang genesa mineral membahas persoalan mineralisasi dari suatu endapan bijih yang

terdapat di alam. Seperti halnya dengan endapan yang mengandung unsur Cu, Pb dan Zn yang

biasanya di alam terdapat dalam suatu lingkungan pengendapan yaitu lingkungan magmatik,

hidrotermal (mesotermal) dan kontak metasomatis. Pertama, menyangkut genesa primer yang

berhubungan erat dengan aktifitas magma. Sedangkan batuan intrusi yang menguntungkan dalam

pembentukan bijih tembaga yaitu batuan sedang (intermediate igneous).

Kedua, genesa sekunder berhubungan erat dengan keberadaan mineral (Cu) di alam yang

bersifat tidak stabil bila terkena pengaruh air dan udara. Pembentukan bijih secara umum di alam

melalui proses-proses sebagai berikut:

1. Pembekuan. Larutan pembawa bijih akan mengalami pembekuan akibat perubahan

temperatur tekanan.

2. Pelapukan. Akibat kontaknya dengan organisme dan atmosfer, maka batuan akan mengalami

pelapukan.

3. Sedimentasi. Akibat pelapukan yang terus-menrus maka massa batuan yang besar akan

hancur dan tererosi kemudian tertransportasi ke daerah yang lebih landai kemudian akan

terjadi proses sedimentasi.

4. Metamorfosa. Perubahan temperatur dan tekanan yang akan mengakibatkan mineral yang

terkandung dalam suatu batuan akan terorientasi membentuk mineral baru akibat proses

alterasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan bijih :

1. Perubahan temperatur.

2. Perubahan tekanan.

3. Kondisi media transportasi.

4. Penambahan larutan sekunder.

5. Kondisi kimia batuan induk.

6. Aktifitas tektonik.

AKUMULASI ENDAPAN

Endapan bijih tembaga biasanya terdapat pada lingkungan magmatik. Magma adalah

suatu lelehan silikat panas yang terdiri dari bahan-bahan yang terlarut didalamnya, yaitu bahan

volatile yang merupakan bahan mudah menguap dan bahan non volatile yaitu bahan yang tidak

menguap. Bahan volatile seperti : CO2, H2O, HF dan HCl. Bahan non volatile seperti : SiO2, Al,

Fe, Ca, Mg, K dan unsur-unsur trace elemen seperti : Cu, Pb, Zn dan rare earth element.

Lingkungan yang memungkinkan terbentuknya tembaga (Cu) adalah lingkungan

mesotermal, dimana suhu berkisar 200oC sampai 300oC (temperatur sedang). Endapan yang

bercirikan endapan ini adalah endapan sulfida dari Fe, Pb, Zn dan Cu. Sedangkan mineral

pengotornya adalah kuarsa, kalsit, rodokrosit dan siderit.

KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH TEMBAGA

Berdasarkan kedalaman :

1. Porfiri

2. Mesotermal

3. Epitermal

Hubungan dengan intrusi :

Porfiri Sulfida tinggi Sulfida rendahPorfiri Cu/Au Epitermal Urat Au/Skarn Cu/Au Mesotermal hingga porfiri Epitermal basemetal SedimenBreksi Cu/Au

GENESA ENDAPAN BIJIH TEMBAGA

Genesa Primer Logam tembaga, proses genesanya berada dalam lingkungan magmatik, yaitu

suatu proses yang berhubungan langsung dengan intrusi magma. Bila magma mengkristal maka

terbentuklah batuan beku atau produk-produk lain. Produk lain itu dapat berupa mineral-mineral

yang merupakan hasil suatu konsentrasi dari sejumlah elemen-elemen minor yang terdapat dalam

cairan sisa. Pada keadaan tertentu magma dapat naik ke permukaan bumi melalui rekahan-

rekahan (bagian lemah dari batuan) membentuk terowongan (intrusi). Ketika mendekati

permukaan bumii, tekanan magma berkurang yang menyebabkan bahan volatile terlepas dan

temperatur yang turun menyebabkan bahan non volatile akan terinjeksi ke permukaan lemah dari

batuan samping (country rock) sehingga akan terbentuk pegmatite dan hidrotermal.

Endapan pegmatite sering dijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi umumnya granit

yang kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa dan beberapa muskovit dan biotit.

Endapan hidrotermal merupakan endapan yang terbentuk dari proses pembentukan endapan

pegmatite lebih lanjut, dimana larutan bertambah dingin dan encer. Cirri khas endapan

hidrotermal adalah urat yang mengandung sulfida yang terbentuk karena adanya pengisian

rekahan (fracture) atau celah pada batuan semula.

Endapan bijih tembaga porfiri merupakan suatu endapan bijih tembaga yang mempunyai

kadar rendah, tersebar relatif merata dengan jumlah cadangan yang besar. Endapan bahan galian

ini erat hubungannya dengan intrusi batuan Complex Subvolcanic Calcaline yang bertekstur

porfitik. Pada umumnya berkomposisi granodioritik, sebagian terdeferensiasi ke batuan granitik

dan monzonit. Bijih tersebar dalam bentuk urat-urat sangat halus yang membentuk meshed

network sehingga derajat mineralisasinya merupakan fungsi dari derajat retakan yang terdapat

pada batuan induknya (hosted rock). Mineralisasi bijih sulfidanya menunjukkan perkembangan

yang sesuai dengan pola ubahan hidrotermal.

Zona pengayaan pada endapan tembaga porfiri:

1. zona pelindian.

2. Zona oksidasi.

3. Zona pengayaan sekunder.

4. Zona primer.

Reaksi yang terjadi pada proses pengayaan tersebut adalah :  

--> 5FeS2 + 14Cu2+ + 14SO42- + 12H2O 7Cu2S + 5Fe2+ + 2H+ + 17SO42-

Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah:

a. Mineral utama terdiri : pirit, kalkopirit dan bornit.

b. Mineral ikutan terdiri : magnetit, hematite, ilmenit, rutil, enrgit, kubanit, kasiterit, kuebnit

dan emas.

c. Mineral sekunder terdiri : hematite, kovelit, kalkosit, digenit dan tembaga natif.

Akibat dari pembentukannya yang bersal dari intrusi hidrotermal maka mineralisasi bijih

tembaga porfiri berasosiasi dengan batuan metamorf kontak seperti kuarsit, marmer dan skarn.

Endapan hidrotermal Genesa Sekunder

Dalam pembahasan mineral yang mengalami proses sekunder terutama akan ditinjau proses

ubahan (alteration) yang terjadi pada mineral-mineral urat (vein). Mineral sulfida yang terdapat

di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral yang mengalami oksidasi dan berubah

menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu

massa yang berongga terdiri dari kuarsa berkarat yang disebut Gossan (penudung besi).

Sedangkan material logam yang terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman yang lebih

besar dan menimbulkan zona pengayaan sekunder. Pada zona diantara permukaan tanah dan

muka air tanah berlangsung sirkulasi udara dan air yang aktif, akibatnya sulfida-sulfida akan

teroksidasi menjadi sulfat-sulfat dan logam-logam dibawa serta dalam bentuk larutan, kecuali

unsur besi. Larutan mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan

berlangsung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit dan azurit.

Disamping itu akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit dan angelesit.

Sehingga terkonsentrasi kandungan logam dan kandungan kaya bijih. Apabila larutan

mengandung logam terus bergerak ke bawah sampai zona air tanah maka akan terjadi suatu

proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada

umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuklah suatu zona pengayaan sekunder

yang dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida. Logam tembaga mempunyai afinitas yang

kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan membentuk seperti pirit

dan kalkopirit yang kemudian menghasilkan sulfida-sulfida sekunder yang sangat kaya dengan

kandungan mineral kovelit dan kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan

sekunder yang mengandung konsentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding bijih primer.

TANDA-TANDA GEOLOGIS ENDAPAN BIJIH TEMBAGA

Pada zona kontak banyak terdapat bidang-bidang diskontinuitas seperti fissure, crack dan

kekar. Pada waktu terjadi intrusi bidang-bidang ini akan terinjeksi oleh larutan sisa. Proses ini

akan diikuti adanya pertukaran unsur-unsur larutan sisa dan batu gamping. Kejadian ini akan

menyebabkan terbentuknya mineral seperti kalkoporot, pirit, magnetit, garnet, sphalerit dan

kuarsa. Tipe endapan kedua dari bijih tembaga adalah berbentuk zenolit. Endapan tembaga

berbentuk zenolit ini merupakan hasil intrusi magma granit terhadap batuan samping limestone.

Pada saat terjadinya intrusi dimana ada material yang memiliki titik lebur yang lebih tinggi

terjebak dalam intrusi granit tersebut. Material ini berupa garnet diopside. Proses ini

menyebabkan terbentuknya mineral-mineral tembaga sulfida dan tembaga silikat di dalm zenolit

tersebut. Mineral-mineral itu seperti kalkopirit, pirit, pirotit dan sedikit piroksen dan flourit. Tipe

ketiga adalah endapan bijih tembaga dalam bentuk lensa. Endapan ini terbentuk dari proses

intrusi magma andradite terhadap batuan samping limestone yang diikuti pula oleh proses

pertukaran unsur-unsur. Endapan dalam bentuk lensa akan terbentuk dalam intrusi ini dimana

posisinya tersebar dan tidak teratur. Mineral yang ditemukan antara lain kalkopirit, pirit dan

piroksen.