Endapan Mineral

ENDAPAN SKARN

I. Definisi

Endapan skarn pertama kali dinyatakan sebagai batuan metamorf hasil kontak antara batuan sedimen karbonatan dengan intrusi magma oleh ahli petrologi metamorf, dengan terjadi perubahan kandungan batuan sedimen yang kaya karbonat, besi, dan magnesium menjadi kaya akan kandungan Si, Al, Fe dan Mg dimana proses yang bekerja berupa metasomatisme pada intrusi atau di dekat intrusi batuan beku (Best 1982).

Endapan skarn terbentuk sebagai efek dari kontak antara larutan hidrothermal yang kaya silika dengan batuan sedimen yang kaya kalsium. Proses pembentukannya diawali pada keadaan temperatur 400°C – 650°C dengan mineral-mineral yang terbentuk berupa mineral calc-silicate seperti diopsid, andradit, dan wollastonit sebagai mineral-mineral utama pembawa mineral bijih (Einaudi et al. 1981). Tapi terkadang dijumpai juga pembentukan endapan skarn juga terbentuk pada temperatur yang lebih rendah, seperti endapan skarn yang kaya akan kandungan Pb-Zn (Kwak 1986). Pengaruh tekanan yang bekerja selama pembentukan endapan skarn bervariasi tergantung pada kedalaman formasi batuan.

II. Mineralisasi

Mineral-mineral penting yang terbentuk (terdapat) pada skarn antara lain: andradite (Ca3Fe2Si3O12)-garnet, hedenbergite (CaFeSi2O6)-diopside (CaMgSi2O6), iron-rich hornblende, dan actionalite (Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2)-tremolite (Ca2Mg5Si8O22(OH)2).

Pada umumnya mineral-mineral di atas merupakan mineral-mineral yang umum terbentuk pada lingkungan metamorfik.

III. Evolusi skarn

Formasi dari skarn deposit merupakan hasil dari proses yang dinamis. Pada sebagian besar skarn deposit, terdapat beberapa transisi dari metamorfisme distal yang menghasilkan hornfels dan skarnoid ke metamorfisme proximal yang menghasilkan skarn yang mengandung bijih berukuran relatif kasar. Selama gradien suhu yang tinggi dan sirkulasi fluida skala besar akibat intrusi magma, metamorfisme kontak dapat menjadi lebih kompleks dibandingkan model rekristalisasi isokimia yang menyusun metamorfisme regional. Semakin kompleks fluida metasomatisme, akan menghasilkan keterkaitan antara proses metamorfisme yang murni dengan proses metasomatisme.

IV. Zonasi Skarn deposit

Terdapat pola zonasi pada skarn pada umumnya. Pola zonasi ini berupa proximal garnet, distal piroksen, dan idiokras (atau piroksenoid seperti wolastonit, bustamit dan rodonit) yang terdapat pada  kontak antara skarn dan marmer. Selain itu, masing-masing mineral penyusun

Dede Yoga Saputra111.130.182Kelas B Page 1

Endapan Mineral

skarn dapat menunjukan warna yang sistematis atau komposisi yang bervariasi dalam pola zonasi yang lebih luas.

V. Tektonik Setting

Klasifikasi tektonik yang sangat berguna dari deposit skarn seharusnya mengelompokkan tipe skarn yang pada umumnya berada bersama dan membedakannya yang secara khusus terdapat dalam tektonik setting yang khusus. Sebagai contohnya, deposit skarn calcic Fe-Cu sebenarnya hanyalah tipe skarn yang ditemukan dalam wilayah busur kepulauan samudra. Banyak dari skarn ini juga diperkaya oleh Co, Ni, Cr, dan Au. Sebagai tambahan, beberapa skarn yang mengandung emas yang bernilai ekonomis muncul dan telah terbentuk pada back arc basin yang berasosiasi dengan busur volkanik samudra (Ray et al., 1988). Beberapa kenampakan kunci yang menyusun skarn tersebut terpisah dari asosiasinya dengan magma dan kerak yang lebih berkembang adalah yang berasosiasi dengan pluton yang bersifat gabbro dan diorit, endoskarn yang melimpah, metasomatisme yang tersebar luas dan ketidakhadiran Sn dan Pb.

Kebanyakan deposit skarn berasosiasi dengan busur magmatik yang berkaitan dengan subduksi dalam kerak benua. Komposisi pluton berkisar dari diorit sampai granit walaupun pada dasarnya memiliki perbedaan diantara tipe skarn logam yang muncul untuk mencerminkan lingkungan geologi setempat (kedalaman formasi, pola struktural dan fluida) lebih pada perbedaan pokok dari petrogenesis (Nakano,et al., 1990). Sebaliknya, skarn yang mengandung emas pada lingkungan ini berasosiasi dengan pluton yang tereduksi secara khusus yang mungkin mewakili sejarah geologi yang khusus. Beberapa Skarn, tidak berasosiasi dengan subduksi yang berkaitan dengan magmatisme. Pluton yang berkomposisi granit, pada umumnya mengandung muskovit dan biotit primer, megakristal kuarsa berwarna abu-abu gelap, lubang-lubang miarolitik, alterasi tipe greisen, dan anomali radioaktif.  Skarn yang terasosiasi, kaya akan timah dan fluor walaupun induk dari elemen lain biasanya hadir dan mungkin penting secara ekonomis. Perkembangan rangkaian ini termasuk W, Be, B, Li, Bi, Zn, Pb, U, F, dan REE.

VI. Genesa endapan skarn

Singkatnya:a) Stage 1: Metamorfisme (proses isokimia) à intrusi à kontak dengan batuan samping

(batugamping)à reksristalisasi à batuan jadi lebih brittle à media rekahan à infiltrasi fluida.

b) Stage 2: Metasomatisme à infiltrasi fluida tahap 1 à endapan skarn à pluton mulai mendingin à pengendapan mineral bijih (mineral anhydrous) à pengendapan mineral oksida (magnetit, kasiterit) à pengendapan mineral sulfida 

c) Stage 3: Retrograde alteration à pelarutan kalsium à  pembentukan epidot (low-iron), klorit, aktinolit, dll. à penurunan temperaturà pembentukan mineral sulfida à larutan sisa kontak dengan marbelà netralisasi larutan hidrothermal à pembentukan mineral bijih berkadar sulfida tinggi.  

Dede Yoga Saputra111.130.182Kelas B Page 2

Endapan Mineral

Tahapan 1 dan 2 dalam pembentukan endapan skarn

Tahapan 3 dalam pembentukan endapan skarn

Dede Yoga Saputra111.130.182Kelas B Page 3

Endapan Mineral

Penjelasan selengapnya:

Initial isochemical metamorphism (stage 1)

a) Tahapan ini mengakibatkan rekristalisasi dari batuan samping akibat adanya intrusi. Batugamping à marbel; shale à hornfles; serta Batupasir à kwarsit

b) Reaksi-reaksi terbentuknya skarn dapat terjadi di sepanjang kontak batuan.c) Secara prinsip, proses-proses ini membentuk adanya isokimia metamorfisme akibat

dari difusi unsur-unsur akibat pergerakan fluida, dan merupakan bagian dari pergerakan air metamorfik.

d) Batuan akan menjadi lebih brittle dan menjadi media yang lebih baik untuk infiltrasi fluida-fluida pada tahapan selanjutnya (stage 2).

e) Multiple stages of metasomatism (stage 2)f) Adanya infiltrasi antara fluida hidrothermal-metamorfik mengakibatkan terubahnya

yang sebelumnya sudah terbentuk pada tahapan pertama menjadi skarn.g) Proses ini terjadi pada temperatur 800-400 °C, mineral bijih akan mulai terendapkan

pada saat pluton mulai mengalami pendinginan.h) Mineral-mineral yang terbentuk pada tahapan ini relatif bersifat anhydrous.i) Pengendapan mineral-mineral oksida (magnetite dan kasiterit) dan disusul oleh

sulfida-sulfida mulai terbentuk pada tahapan akhir di stage ini.j) Retrograde alteration (stage 3)k) Tahapan ini merupakan retrograde (perusakan) yang diikuti oleh pendinginan pluton

dan menyebabkan terjadinya alterasi hydrous akibat infiltrasi air meteorik.l) Kalsium akan terlindikan (leached) dan menghasilkan mineral-mineral seperti epidot

(low-iron), klorit, aktinolit, dll.m) Penurunan temperatur akan menyebabkan terbentuknya mineral-mineral sulfida.n) Kontak reaksi dengan marbel akan mengakibatnya netralisasi larutan hidrothermal,

sehingga mengakibatkan terbentuk bijih sulfida dengan kadar yang tinggi.o) Proses retrograde yng akan menghasilkan alterasi ini akan lebih intensif berlangsung

pada kedalaman yang dangkal.

Dede Yoga Saputra111.130.182Kelas B Page 4

Endapan Mineral

ENDAPAN SEDIMENTER ( PLACER )

1. Endapan Sedimenter (Placer) :1. Pelapukan mekanis,2. Memiliki perbedaan berat jenis,3. Transportasi mekanis (air, angin, laut),4. Konsentrasi gravitasi.Endapan Residual/Laterit5. Pelapukan mekanis dan kimiawi,6. Memiliki perbedaan mobilitas,7. Pengalami pelindian (leaching),8. Konsentrasi (residual maupun supergene enrichment

2. Endapan Placer Residual Endapan ini terbentuk di atas batuan asal.Akibat penguraian dan penghancuran secara

mekanisbatuan asal mengalami perombakan ukuranbutir yang lebih kecil atau halus. Fragmen yang relatif lebih ringan dan mudah larutakan tertransportasi konsentrasi mineral berat.Morfologi atau topografi yang relatif datar.Pada topografi miring , terjadi perpindahan konsentrasi mineral berat (residual) endapaneluvial (collovial).Faktor pengontrol :1. Ketahanan terhadap pelapukan secara kimia2. Tidak mengalami penguraian (deformasi) komposisi kimia,3. Ketahanan terhadap pelapukan secara mekanis (fisik)tidak mengalami kerusakan secara fisik,4. Konsentrasi gravitasi secara alamiah (perbedaan beratjenis) memungkinkan pengendapan kembali       untukmencapai konsentrasi yang ekonomis.5. Media transportasi (solid, air, dan gas/udara) mediautama,6. Perangkap atau lingkungan pengendapannya

Gambar : Profil laterite

Dede Yoga Saputra111.130.182Kelas B Page 5

Endapan Mineral

3. Stream atau Endapan Placer AlluvialEndapan placer aluvial merupakan tipe endapan yangsangat penting untuk emas dan

intan.Fraksiukuran butir pada mineral-mineral berat relatiflebih halus daripada mineral-mineral ringan.Mineral-mineral berat akan terkonsentrasi pada lokasidimana terjadi suatu gangguan pada aliran (irregularflow) atau pengurangan energi, seperti natural riffle,lubang pada dasar sungai atau air terjun, pada tubrukan arus sungai (pay streak), meander sungai, dll.

SEDIMENTER (PLACER)Hal - Hal yang mempengaruhi deposit endapan placer :1. Lubang (perangkap) di dasar sungai/air terjun2. Arah Aliran3. Jebakan Alamiah4. Batuan Dasar5. Sungai.

4. Endapan pantai (beach placer) dan Endapan Lepas Pantai (offshoreplacer)Pada endapan pantai, endapan yang ekonomis akan terkonsentrasi di sepanjang garis

pantai,atau pada muara sungai, atau reworking padaendapan yang lebih tua.Dalam hal ini, pergerakan muka air laut dan ombak memegang peranan penting. Sedangkan endapan lepas pantai (offshore placer) merupakan kemenerusan dari endapan - endapan pantai, dimana keberadaan arus bawah menjadi penentu utama.

Dede Yoga Saputra111.130.182Kelas B Page 6