endapan mineral

Endapan Mineral LogamEndapan Mineral Logam

I Wayan WarmadaI Wayan WarmadaLaboratorium Bahan GalianLaboratorium Bahan Galian

Jurusan Teknik Geologi FT UGMJurusan Teknik Geologi FT UGMJl. Grafika No. 2 – Bulaksumur Jl. Grafika No. 2 – Bulaksumur

Jogjakarta 55281Jogjakarta 55281

Ruang lingkup

➲ Metalogenesis: pembentukan endapan logam➲ Alterasi hidrotermal dan tekstur bijih➲ Klasifikasi endapan mineral logam➲ Endapan hidrotermal I: epitermal dan porfiri➲ Endapan hidrotermal II: skarn dan mesotermal➲ Endapan magmatik (kromit dan PGM)➲ Endapan volkanik (VMS)➲ Endapan sedimenter (placer)➲ Quiz, Midterm & Ujian

Terminologi

➲ Bijih (ore) adalah suatu mineral yang mengandung logam, atau suatu agregat mineral logam, yang dari sisi penambang dapat diambil suatu profit, atau dari sisi ahli metalurgi dapat diolah menjadi suatu profit.

➲ Menurut Craig (1989) mineral bijih didefinisikan sebagai sesuatu yang dapat diekstrak menjadi logam, seperti kalkopirit dan galena yang dapat diekstrak menjadi tembaga dan timah hitam.

➲ Istilah mineral opak sering digunakan sebagai sinonim dari mineral bijih.

➲ Tubuh bijih (orebodies, oreshoots, ore deposits)

Endapan logam

➲ Endapan logam dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:➲ Logam mulia → Au, Ag, kelompok Pt (PGM,

platinum group metals);➲ Logam bukan besi → Cu, Pb, Zn, Sn, Al (empat

yang pertama dikenal dengan istilah logam dasar, base-metals);

➲ Besi dan logam campurannya → Fe, Mn, Ni, Cr, Mo, W, V, dan Co;

➲ Logam jarang → Sb, As, Be, Cd, Mg, Hg, REE, Se, Ta, Te, Ti, Zr, dll;

➲ Logam fisi → U, Th (Ra).

Proses pembentukan

➲ Logam emas dapat ter-bentuk dari bermacam-macam proses geologi. Mulai dari peleburan mantel, magmatisme, pelapukan dan sedi-mentasi maupun meta-morfisme.

➲ Masing-masing proses menghasilkan tipe endapan emas yang ber-beda-beda.Siklus endapan emas

Pembentukan endapan logam

➲ Magmatik➲ Nikel/kromit,➲ PGM➲ Bijih besi

➲ Hidrotermal➲ Porfiri dan skarn,➲ Mesotermal/shear zone➲ Epitermal➲ Sulfida masive pada batuan volkanik

➲ Sedimenter → placer

Klasifikasi teori pembentukan

Teori Proses alamiah

Asalmula akibat proses internal

Kristalisasi magma

Segregasi magma

Presipitasi mineral bijih sebagai komponen utama atau minor dari batuan beku, seperti endapan intan pada kimberlit, REE pada karbonatit di Zimbabwe

Separasi akibat kristalisasi sebagian dan proses yang berhubungan selama diferensiasi magma, seperti lapisan kromit, Bushfeld complex, RSA

Liquasi, ketidakbercampuran cairan. Pelepasan sulfida, sulfida-oksida, atau lelehan oksida dari magma, yang terakumulasi pada di bawah lelehan silikat, seperti endapan Cu-Ni di Sudbury, Canada

Segregasi magma

➲ Segregasi magma akan mengendapkan logam sulfida yang lebih berat dibandingkan Mineral Pembentuk Batuan (MPB) pada bagian dasar.



Asalmula akibat proses internal

Hidrotermal

Sekresi lateral

Metamorfisme

Pengendapan dari larutan air panas, yang melalui permukaan tubuh magma atau batuan metamorf atau sumber lainnya. Contohnya Porfiri Cu-Au Grasberg/ Irian Jaya, Batu Hijau/Sumbawa.Difusi material bijih atau pengotor dari batuan asal ke suatu patahan atau celah. Contohnya Yellowknife gold deposits, Canada.Pyrometasomatik (skarn) yang terbentuk oleh proses penggantian batuan dinding. Contohnya Ertsberg/Irian Jaya

Magmatisme

Magma dan hidrotermal

Pemadatan magma hydrous

Granodiorit porfir hipotetik

➲ D1 = dyke

➲ S1 menunjukkan

batas saturasi H

2O


Granodiorit porfir hipotetis➲ Tahap kedua

pendinginan lelehan jenuh H

2O, yang disebut

sebagai “second boiling” (resurgent boiling)

➲ BP2 dan D

2

adalah pipa breksi dan dyke


Granodiorit porfir hipotetis➲ Second boiling.

➲ BP2 dan D

2

adalah pipa breksi dan dyke.

➲ Aktivitas magmatik pada pembentuk-an sistem porfiri Cu-Mo.

Skarn

➲ Proses mineralisasi skarn sering berasosiasi dengan jenis porfiri Cu-(Au-Mo).

➲ Skarn terbentuk akibat reaksi metasomatik antara intrusi yang mengandung logam dengan batuan karbonat, yang menyebabkan pengkayaan akan logam Fe dan Cu.



Asalmula akibat proses eksternal

Pengkayaan sekunder atau supergen

Pelepasan unsur-unsur bernilai dari bagian atas dari suatu endapan mineral dan terpresipitasi kembali di bagian yang lebih dalam, sehingga membentuk konsentrasi yang lebih tinggi. Contoh: endapan emas-perak epitermal Pongkor/Jawa Barat; porfiri Cu-Mo Chuquicamata/Chile

Ekshalasi volkanik (= ekshalasi sedimenter)

Ekshalasi larutan hidrothermal pada permukaan, biasanya di bawah kondisi laut. Contoh: endapan Kuroko/Jepang.

Ekshalasi (VMS)

Sulfida masif pada batuan Volkanik

Exhalasi (VMS)

➲ Endapan logam jenis ini umumnya menghasilkan logam Cu, dan Fe; sedangkan Au hanya sebagai hasil sampingan.

Pembentukan endapan logam pada MOR



Asalmula akibat proses eksternal

Akumulasi mekanis

Presipitasi sedimenter

Konsentrasi mineral berat ke dalam endapan placer. Contohnya Timah placer di Bangka & Belitung/Sumatera, Emas placer di Yukon, Canada

Presipitasi unsur-unsur tertentu pada suatu lingkungan sedimen tertentu, baik dengan atau tanpa intervensi organisme tertentu. Contohnya BIF di Brazili, endapan mangan di Chiaturi, Rusia.

Ukuran & bentuk tubuh bijih

➲ Ukuran, bentuk dan karakteristik alamiah endapan bijih → terhadap kadar yang dapat diambil.

➲ Endapan permukaan dengan sebaran luas meskipun kadarnya rendah dapat ditambang dengan metode tambang terbuka,

➲ Endapan berbentuk urat yang tipis sangat mahal dengan tambang bawah permukaan,

➲ Bentuk endapan yang beraturan dapat ditambang lebih murah dibandingkan yang tidak beraturan.

➲ Pada tambang terbuka, bentuk dan kedalaman endapan berpengaruh kepada jumlah bahan yang dibuang selama penambangan.

Morfologi endapan

➲ Tubuh bijih diskordan → tubuh bijih yang memotong perlapisan batuan,➲ Bentuk tabular, seperti urat➲ Bentuk tak teratur, seperti diseminasi (porfiri,

epitermal), stokwork (porfiri, epithermal)➲ Tubuh bijih konkordan → tubuh bijih yang searah

dengan perlapisan batuan,➲ Batugamping, seperti skarn, manto➲ Argilaceous, seperti serpih, argilit, mdst,

batusabak➲ Batuan volkanik, seperti VMS

Bentuk bijih diskordan

Diagram yang menggambarkan istilah yang digunakan dalam pencandraan tubuh bijih.

Bentuk urat

➲ Urat biasanya mengisi celah pada suatu batuan, atau host rock/wallrock.

➲ Seperti halnya minyak bumi, endapan logam juga membutuhkan tempat yang dapat menjebaknya.

➲ Proses penjebakan tergantung kepada P, T, dan X larutan.

Pongkor/Jawa Barat

Bentuk stockwork

a) Collahuasi/Chileb) Grasberg/Irian Jaya

a

b

Ar g

ilace

ou

s ro

c ks

Bentuk bijih konkordan

Ma

nto

de

po

sit:

Milu

ni/B

oliv

ia

Bentuk bijih konkordan

Tektonik lempeng

➲ Continental interior basins, intracontinental rifts dan aulacogens → Witwatersrand/SA;

➲ Oceanic basins and rises → beberapa VMS tipe Cyprus;

➲ Passive continental margins → pada platform karbonat, seperti MVT;

➲ Subduction-related basins → beberapa endapan yang berhubungan dengan porfiri-epitermal;

➲ Strike-slip settings → Salton Sea geothermal system

➲ Collision-related settings → beberapa endapan Sn-W-(U) yang berhubungan dengan granit tipe S.

Tektonik vs mineralisasi

Provinsi metalogenik

➲ Provinsi metalogenik merupakan suatu daerah khusus, yang memiliki konsentrasi endapan logam tertentu

➲ Daerah ini dapat didelineasi dengan referensi suatu logam tunggal atau beberapa logam atau asosiasi logam.

➲ Daerah ini barangkali menunjukkan suatu zona distribusi beberapa endapan logam.

➲ Beberapa logam dan mineral terkonsentrasi dalam ruang dan waktu.

➲ Memiliki implikasi pada program eksplorasi mineral.

Asosiasi endapan logam

Bacaan

➲ Barnes HL (1979) Geochemistry of hydrothermal ore deposits

➲ Evans AM (1993) Ore geology and industrial minerals.

➲ Jensen ML & Bateman AM (1981) Economic mineral deposits

➲ Pohl W (1992) Lagerstättenlehre.➲ Lawles JV, White PJ & Boggie I (1996) Exploration

based on mineralisation models➲ Journal: J. Geochemical Exploration, Economic

Geology, Mining Engineering, Mining Magazine.

endapan mineral

Documents