Download - tugas GBG
1. Hydrothermal proses
2.1.1 Endapan mineral yang berhubungan dengan proses- proses
magmatik
Magma berasal dari mantel dan terbawa ke zona regangan samudra,
mengalami pendinginan dan kristalisasi dengan cepat membentuk batuan
basaltik yang menyusun kerak samudra. Jika di lain pihak, magma
berpindah menuju kerak benua, maka akan mendingin lebih lambat dan
mengkristal secara bertahap, menghasilkan kumpulan batuan yang khas dan
komposisi bijih yang berbeda pada tahap yang berbeda pada proses
pendinginan.
Kristalisasi tahap awal membentuk batuan yang kaya akan besi, magnesium,
dan silikat yang umumnya berwarna hijau tua sampai hitam. Mineral-
mineral bijih dapat mengalami segregasi membentuk lapisan yang terpisah
pada tahap ini, sebagai contoh lapisan-lapisan ekstensif dari kromit, atau
sulfida nikel, dan platinoid di Bushveld Complex, Afrika Selatan atau
Stillwater Complex di Montana, USA. Krsitalisasi awal menghabiskan
magma besi dan magnesium, dan mengawali pengkayaan relatif dalam
silikon, aluminium, kalsium, sodium, dan potasium. Magma tersebut
mengkristal membentuk batuan yang kaya kwarsa-feldspar dari kelompok
granit yang menyusun sebagian besar kerak benua bagian atas. Kristalisasi
magma membebaskan banyak air yang bermigrasi ke atas dan keluar
melalui area yang bertekanan dan bertemperatur lebih rendah, aliran yang
meningkat oleh aliran air konvektif yang berasal dari batuan sekitarnya. Air
panas atau hydrothermal solution sering mengandung logam yang
diendapkan dalam kerak bumi yang paling atas.
Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan, mineral-mineral
dan asosiasi elemen yang berbeda sangat besar , sebagai contoh oksida-
oksida timah dan tungsten di kedalaman zona-zona bertemperatur tinggi;
sulfida-sulfida tembaga, molibdenum, timbal, dan seng dalam zona
intermediet; sulfida-sulfida atau sulfosalt perak dan emas native di dekat
permukaan pada zona temperatur rendah (lihat Gambar 2.1). Mineral-
mineral dapat mengalami disseminated dengan baik antara silikat-silikat,
atau terkonsentrasi dalam rekahan yang baik dalam batuan beku, sebagai
contoh endapan tembaga porfiri Bingham di Utah (Gambar 2.2 dan Tabel 2-
I).
Gambar 2.2
Model Geologi
Jenis Endapan
Tembaga Porfiri
di Amerika
Selatan (After
Sillitoe,1973)
2. Principles of hydrothermal processes
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat “aqueous”
sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam
yang relative ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses
pembentukan endapan. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal
dua macam endapan hidrothermal, yaitu :
1. Cavity filing, mengisi lubang-lubang ( opening-opening ) yang sudah ada
di dalam batuan.
2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan
dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.
Sistem hidrotermal didefinisikan sebagai sirkulasi fluida panas ( 50° –
>500°C ), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang
bervariasi di bawah permukaan bumi. 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 menyesuaikan kesetimbangan baru dengan
membentuk himpunan mineral yang sesuai dengan kondisi yang baru, yang
dikenal sebagai alterasi ( ubahan ) hidrotermal. Endapan mineral
hidrotermal dapat terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang melindi
( leaching ), mentranspor, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai
respon terhadap perubahan fisik maupun kimiawi ( Pirajno, 1992, dalam
Sutarto, 2004 ).
3. Opening in rocks
4. Pore spaces
5. Porosity
6. Permeability
7. Bedding planes
8. Vesicles or blow holes
9. Volcanic flow drains
10. Igneous breccias cavities
Breksi beku terdiri dari fragmen berbagai jenis batuan,
termasuk hornfels, nepheline syenite, gabbros dan pyroxenites biasanya
disemen oleh albite halus. Fragmen batuan cenderung sudut dalam
bentuk, dan bervariasi dalam ukuran dari beberapa sentimeter hingga
hampir 1 meter di seberang. Memanjang, tidak teratur rongga 5 - 15cm
panjang terjadi di albite di celah antara fragmen, dan mengandung suite
unik luar biasa mineral mengkristal.
Dalam beberapa zona breksi fragmen batuan mempunyai pelelehan
parsial dan reaksi rims, dan terlihat lebih bulat sebagai akibat dari yang
telah dicerna sebagian oleh magma meningkat. Rongga kurang umum,
lebih kecil, atau tidak ada dalam jenis breksi
Minerals found in igneous breccias
Actinolite Fluorapophyllite Parisite-(Ce)
Aegirine
Albite
Analcime
Anatase
Ancylite-(Ce)
Arsenopyrite
Ashcroftine-(Y)
Barite
Bastnäsite-(Ce)
Biotite
Brookite
Calcite
Carbocernaite
Catapleiite
Cerussite
Cordylite-(Ce)
Donnayite-(Y)
Elpidite
Epididymite
Eudialyte
Eudidymite
Ewaldite
Fluorapatite
Fluorite
Gaidonnayite
Galena
Ganophyllite
Gismondine
Gonnardite
Harmotome
Joaquinite-(Ce)
Kainosite-(Y)
Labuntsovite
Lead
Leucosphenite
Lorenzenite
Magnesio-hornblende
Mangan-neptunite
Microcline
Millerite
Molybdenite
Monteregianite-(Y)
Narsarsukite
Natrolite
Nenadkevichite
Paranatrolite
Pectolite
Pyrite
Pyrophanite
Pyrrhotite
Quartz
Richterite
Rutile
Sodalite
Sphalerite
Steacyite
Stillwellite-(Ce)
Strontianite
Synchysite-(Ce)
Tadzhikite-(Ce)
Tainiolite
Thomsonite
Titanite
Vinogradovite
Wulfenite
Xenotime-(Y)
Yofortierite
Zircon
* From Mineralogical Record Vol 21, Horváth L. and Gault R.A
11. Fissure
12. Shear zone cavities
13. Folding and warping
14. Volcanic pipes
15. Rock alteration opening
16. Hydrothermal alteration
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous"
sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam
yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses
pembentukan endapan-endapan bijih. Berdasarkan cara pembentukan endapan,
dikenal dua macam endapan hidrothermal,yaitu : 1. Cavity filing : mengisi
lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan. 2.
Metasomatisme : mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan
unsur-unsur baru dari larutan hydrothermal.
Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan
hidrothermal, yaitu :
Epitermal : Temp 0-200 c
Meso thermal : Temp 150 – 350
Hypothermal : temperature 300 – 500
Setiap tipe endapan hydrothermal diatas selalu membawa mineral-mineral yang
tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan barbagai macam batuan
dinding. Tetapi minera-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit
(CuFeS2), florida-florida hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endalan
hydrothermal. Beberapa alterasi yang dapat ditimbulkan untuk setiap tipe endapan
hidrothermal pada batuan dinding dapat dilihat pada Tabel III-2. Alterasi-alterasi
yang terjadi pada fase hydrothermal :
Tabel III-2 Macam-macam Alterasi Pada Fase Hydrothermal
Keadaan Batuan dinding Hasil alterasiEpithermal batuan gamping
lava batuan beku intrusi
Silisifikasi alunit, clorit, pirit, beberapa sericit,
mineral-mineral lempung klorit, epidot, kalsit,
kwarsa, serisit, mineral-mineral lempung
Mesothermal batuan gamping
serpih, lava batuan beku
asam
Silisifikasi selisifikasi, mineral-mineral lempung
sebagian besar serisit, kwarsa, beberapa mineral
lempungHypothermal batuan granit, sekis lava greissen, topaz, mika putih, tourmalin, piroksen,
amphibole.
Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas
(Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit
(FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit : Fe
(Mn)WO4, Scheelit (CaWO4), kasiterit, (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co
sulfida, nikkelit (NiAs), spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue
antara lain : topaz, feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat,
karbonat-karbonat. Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan
mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit,
enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit
(Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit (CuFeS2),
dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, dan pirit.
Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah : native
cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit
(FeS2), pirit (FeS2), cinnabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3),
stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg
karbonat-karbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat)
17. Dolomitazion
Mineral dolomit merupakan variasi dari batu gamping (CaCO3)
dengan kandungan mineral karbonat > 50%. Istilah dolomit pertama kali
digunakan untuk batuan karbonat tertentu yang terdapat di daerah
Tyrolean Alpina (Pettijohn, 1956). Dolomit dapat terbentuk baik secara
primer maupun sekunder. Secara primer dolomit biasanya terbentuk
bersamaan dengan proses mineralisasi yang umumnya berbentuk urat-urat.
Secara sekunder, dolomit umumnya terjadi karena terjadi pelindihan
(leaching) atau peresapan unsur magnesium dari air laut kedalam
batugamping atau istilah ilmiahnya proses dolomitisasi. Proses
dolomitisasi adalah proses perubahan mineral kalsit menjadi dolomit. Hal-
hal yang mempengaruhi pembentukan dolomit yaitu tekanan air laut yang
banyak mengandung unsure magnesium dalam jangka waktu yang relatif
lama.
1. Silicificatipon
Merupakan salah satu tipe alterasi hidrotermal yang paling umum
dijumpai dan merupakan tipe terbaik. Bentuk yang paling umum dari
silika adalah (E-quartz, atau β-quartz, rendah quartz, temperatur tinggi,
atau tinggi kandungan kuarsanya (>573°C), tridimit, kristobalit, opal,
kalsedon. Bentuk yang paling umum adalah quartz rendah, kristobalit,
dan tridimit kebanyakan ditemukan di batuan volkanik. Tridimit
terutama umum sebagai produk devitrivikasi gelas volkanik, terbentuk
bersama alkali felspar.
Selama proses hidrotermal, silika mungkin didatangkan dari cairan yang
bersirkulasi, atau mungkin ditinggalkan di belakang dalam bentuk silika
residual setelah melepaskan (leaching) dari dasar. Solubilitas silika
mengalami peningkatan sesuai dengan temperatur dan tekanan, dan jika
larutan mengalami ekspansi adiabatik, silika mengalami presipitasi,
sehingga di daerah bertekanan rendah siap mengalami pengendapan
(Pirajno, 1992).
2. Sericitization