geologi, alterasi hidrotermal, dan mineralisasi bijih … mob-13 geologi, alterasi... · sebagai...

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-9 PERAN PENELITIAN ILMU KEBUMIAN DALAM PEMBERDAYAAN MASYARAKAT

6 - 7 OKTOBER 2016; GRHA SABHA PRAMANA

546

GEOLOGI, ALTERASI HIDROTERMAL, DAN MINERALISASI BIJIH PADA

DAERAH KASUANG TUNNEL, GUNUNG BIJIH (ERTSBERG) MINING DISTRICT

PT. FREEPORT INDONESIA, KABUPATEN MIMIKA, PROVINSI PAPUA

Donald Marojahan Sitanggang1*

Arifudin Idrus2 Departemen Teknik Geologi, Universitas Gadjah Mada

*Corresponding author: [email protected]

SARI Lokasi penelitian, Kasuang Tunnel, termasuk daerah dalam Kawasan Gunung Bijih (Ertsberg) Mining

District, yang termasuk dalam konsesi PT. Freeport Indonesia, yang terletak di Kabupaten Mimika,

Provinsi Papua. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi geologi yang mengontrol proses

alterasi hidrotermal dan mineralisasi bijih serta karakteristiknya di daerah penelitian. Penelitian

dilakukan dengan dua tahap, yaitu tahap lapangan yang meliputi pemetaan permukaan dengan luas

daerah 1x1 km dan analisis inti batuan, sedangkan tahap kedua yaitu analisis laboratorium meliputi

analisis petrografi, mikroskopi bijih, ASD (Analytical Spectral Devices) dan XRD (X-ray Diffraction).

Litologi penyusun daerah penelitian dari yang tertua adalah satuan batulanau yang tersebar di

bagian selatan, satuan batupasir yang tersebar di bagian utara, satuan breksi hidrotermal di bagian

tengah, satuan intrusi diorit dan endapan aluvial. Struktur geologi yang berkembang berupa kekar

dan sesar. Kekar memiliki arah dominan N 300 – 305 ºE yaitu arah Barat Laut-Tenggara, sedangkan

arah kekar minor yaitu N 260 – 265 ºE yaitu Timur – Barat. Sesar yang terbentuk berupa sesar datar

mengiri dengan arah N 68 ºE/69º, dan sesar naik mengiri N 65 ºE/86º dan N 67 ºE/51º. Alterasi

hidrotermal dibagi kedalam beberapa zona, yaitu zona alterasi klorit-epidot, zona epidot-

klinopiroksen, zona alterasi k-feldspar-biotit-kalsit-pirit, zona alterasi k-feldspar-klinopiroksen, zona

alterasi k-feldpsar ± biotit, zona alterasi klinopiroksen-epidot-kalsit, zona alterasi klinopiroksen-

kuarsa, dan zona alterasi klinopiroksen-kuarsa-biotit. Pembagian zona dilakukan berdasarkan

mineral dominan pada batuan. Mineralisasi yang terbentuk yaitu galena, pirit, dan pyrrhotite. Galena

dan pyrrhotite dapat ditemukan pada breksi hidrotermal sebagai matriks, sedangkan pirit tersebar

pada setiap satuan kecuali pada endapan aluvial. Berdasarkan mineralogi alterasi tersebut,

diinterpreatsi bahwa mineralisasi yang berkembang di daerah penelitian adalah tipe skarn.

Kata kunci : alterasi, mineralisasi, skarn, Kasuang Tunnel, Gunung Bijih (Ertsberg)

I. PENDAHULUAN

Wilayah Indonesia memiliki tatanan

tektonik yang sangat aktif karena berada

pada bagian tepi lempeng Eurasia yang

berbatasan dengan lempeng Australia dan

lempeng Pasifik. Pertemuan antara lempeng

Eurasia dengan lempeng Australia

menghasilkan penunjaman lempeng

Australia dibawah lempeng Eurasia.

Penunjaman berlajut hingga terjadi pra-

kolisi, yaitu bagian utara lempeng Australia

mengalami perubahan lingkungan menjadi

lebih dangkal, dilanjutkan dengan proses

kolisi yang membentuk lipatan dan sesar

yang menjadi bagian dari Pegunungan

Tengah Papua. Pada saat pembentukan

lipatan dan sesar, terjadi perubahan sudut

penunjaman yang memicu rekahan dan sesar,

sehingga memicu terjadinya magmatisme.

Proses tektonik dan magmatisme dapat

mengubah batuan disekitarnya, mulai dari

jenis batuan, tekstur, komposisi mineral

hingga komposisi kimianya. Perubahan-

perubahan ini menghasilkan anomali pada

daerah tertentu, khususnya pada daerah

Kasuang Tunnel yang memiliki anomali

berupa indikasi skarn dan breksi hidrotermal.

Secara astronomis, daerah penelitian berada

di Pulau Papua pada UTM 733719-734719

BT dan 9547575-9546575 LS, dengan luas

daerah 1x1 km. Secara administratif, daearh

berada dalam kawasan Gunung Bijih

(Ertsberg) Mining District Kontrak Karya A

mailto:*Corresponding%20author:%[email protected]



547

PT. Freeport Indonesia, Kabupaten Mimika,

Provinsi Papua.

Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui

kondisi geologi yang mengontrol proses

alterasi hidrotermal dan mineralisasi bijih

pada daerah penelitian, dan mengetahui tipe

dan distribusi alterasi dan mineralisasi bijih.

II. KONDISI GEOLOGI REGIONAL

Stratigrafi Regional

Daerah Kasuang Tunnel berada pada

kawasan Kontrak Karya A PT. Freeport

Indonesia. Batuan tertua yang tersingkapkan

pada daerah ini adalah Kelompok

Kembelangan. Kelompok ini terdiri dari

Formasi Kopai, Formasi Woniwogi, Formasi

Piniya, dan Formasi Ekmai. Diatas

Kelompok Kembelangan diendapkan secara

selaras Kelompok New Guinea Limestone,

yang terdiri dari Formasi Waripi, Formasi

Faumai, Formasi Sirga, dan Formasi Kais.

Diatas Kelompok Batugamping New Guinea

diendapkan Formasi Buru. Setelah Formasi

Buru, diendapkan batuan vulkanik Miosen

Akhir sampai Pliosen, Konglomerat Kuarter,

dan terakhir Sedimen Glasial Kuarter.

Kelompok Kembelangan

Pigram dan Panggabean (1982)

mengelompokkan formasi-formasi

Kembelangan menjadi empat formasi, yaitu

Formasi Kopai, Formasi Woniwogi, Formasi

Piniya, dan Formasi Ekmai. Secara umum

formasi ini memiliki warna abu-abu,

batupasir dan batulanau argilaceous,

glaukonitik, karbonatan, mikaan dan piritik,

batulanau hitam sampai batugamping hitam,

batupasir kuarsa dan ortokuarsit piritik.

Formasi Kopai

Formasi Kopai memiliki ketebalan 1400 ±

300 meter. Formasi ini terdiri dari lapisan

batupasir berukuran butir pasir halus sampai

pasir sedang, dan memiliki struktur silang

siur. Lingkungan pengendapan formasi ini

memiliki variasi. Berdasarkan kontak yang

gradasi dengan formasi dibawahnya,

Formasi Tipuma, dan batupasir lentikuler

dan silang siur dibagian bawah formasi,

lingkungan pengendapan Formasi Kopai

diinterpretasikan sebagai lingkungan transisi

fluvial-batial (transgresif), sedangkan bagian

atas formasi terdiri dari batugamping

packstone dan grainstone, diinterpretasikan

sebagai lingkungan shelf dengan energi

menengah sampai tinggi (regresif).

Formasi Wonowogi

Formasi Woniwogi memiliki ketebalan 1000

± 200 meter. Formasi ini memiliki ciri-ciri

yaitu sortasi buruk, ukuran butir kasar

hingga kerikil dengan matriks berukuran

sangat halus berupa kuarsa, mineral opak,

dan klorit. Alterasi yang terjadi berupa

alterasi silisifikasi dan mineralisasi sulfida.

Pada umumnya formasi ini memiliki struktur

masif, tetapi dibeberapa singkapan terlihat

struktur perlapisan dan silang siur dengan

bioturbasi yang intens. Berdasarkan mikro

fosil dan nano fosil yang ditemukan, formasi

ini memiliki umur Cretaceous akhir.

Batupasir Woniwogi diendapkan pada

lingkungan lereng dan paparan laut yang

kaya akan pasir. Batupasir dengan sortasi

buruk diinterpretasikan sebagai hasil arus

debris submarine pada lingkungan lereng

benua. Batupasir dengan sortasi baik dan

bioturbasi sedikit adalah paparan dengan

energi pengendapan sedang sampai tinggi

dan kaya akan pasir. Lapisan batupasir tipis

dengan bioturbasi intens diendapkan pada

energi pengendapan yang rendah.

Formasi Piniya

Formasi Piniya memiliki ketebalan 1550 ±

300 meter. Formasi ini terdiri dari

batulanau-batulempung dengan struktur

laminasi hingga masif, sortasi baik,

perulangan batupasir halus dengan unit

batuan yang lebih halus. Perulangan lapisan

batupasir dengan batulanau-batulempung

diinterpretasikan sebagai daerah lepas pantai,

terbentuk oleh badai. Sekuen batulanau-

batulempung masif diinterpretasikan sebagai

lingkungan batial atau endapan turbidit.

Formasi Ekmai

Formasi Ekmai memiliki ketebalan 650 ±

100 meter. 500 meter dari bagian bawah

tersusun dari batupasir arenit kuarsa dan 90

meter dari bagian atas terdiri dari

batulempung dan batugamping, dan 20

meter teratas merupakan sekuen batulanau

karbonatan.



548

Lingkungan pengendapan bagian bawah

formasi (550 meter) diinterpretasikan

sebagai sekuen zona laut pantai atau paparan

dekat pantai. Kehadiran foraminifera pelagik

pada 90 meter dari bagian atas menunjukkan

lingkungan batial, paparan luar, sedangkan

20 meter dari bagian atas ditemukan ooid

neritik, bryozoa, kuarsa pasiran,

batugamping kasar menunjukkan lingkungan

laut dangkal, dengan energi tinggi.

Kelompok Batugamping New Guinea

Menurut Ufford (1996), kelompok

Batugamping New Guinea dibagi menjadi 4

formasi, yaitu Formasi Waripi, Formasi

Faumai, Formasi Sirga, dan Formasi Kais.

Formasi Waripi

Formasi Waripi memiliki ketebalan 280-400

meter. Formasi ini terdiri dari batu dolomit,

batugamping, batupasir arenit kuarsa dan 2

meter lapisan anhidrit. Lingkungan

pengendapan formasi ini diinterpretasikan

berada pada zona transisi silisiklastik

Mesozoik dengan endapan karbonat

Kenozoik pada lingkungan laut dangkal, air

yang hangat dengan gelombang yang tinggi.

Formasi Faumai

Formasi Faumai memiliki ketebalan 200-

300 meter yang diendapkan diatas formasi

Waripi. Formasi ini berumur Eosen dan

terdiri dari foraminifera, batugamping

packstone peloidal dengan dolomit dan

kuarsa yang sedikit. Lingkungan

pengendapan diinterpretasikan berada pada

lingkungan laut dangkal dengan gelombang

rendah sampai sedang.

Formasi Sirga

Formasi Sirga memiliki ketebalan 40 meter.

Formasi ini memiliki umur Oligosen-

pertengahan Miosen dan diendapkan tidak

selaras diatas formasi Faumai. Batupasir

arenit kuarsa dengan kandungan arenit

kuarsa foraminifera yang semakin keatas

semakin banyak menunjukkan lingkungan

pengendapan berada pada lingkungan

transgresif bercamput dengan endapan

fluvial dan laut dangkal.

Formasi Kais

Formasi Kais memiliki ketebalan 1100-1300

meter, yang terdiri dari batugamping

packstone alga merah dan foraminifera.

Formasi ini diendapkan secara gradasional

deiatas formasi Sirga. Bagian atas

mengandung lapisan batubara. Umur

formasi ini adalah Oligosen sampai

pertengahan Miosen. Lingkungan

pengendapan Formasi Kais berada pada

lingkungan laut dangkal, energi rendah

sampai sedang dengan kandungan koral

yang tinggi pada puncaknya.

Formasi Buru

Formasi Buru memiliki ketebalan 6000

meter (Visser dan Hermes, 1962 dalam

Ufford, 1996). Formasi ini terdiri dari

batugamping berukuran butir pasir halus,

lapisan konglomerat yang jarang, klastika

karbonan dan karbonatan, dan batulempung

masif dengan fosil pelesipoda dan

gastropoda. Formasi Buru diperkirakan

sebagai endapan yang terbentuk di

lingkungan laut dan dekat dengan pantai

yang ditimpa oleh sedimen darat (Pigram

dan Panggabean, 1983 dalam Ufford, 1996).

Vulkanik Miosen Akhir sampai Pliosen

Formasi ini terdiri dari tuff mafik, lahar, dan

piroklastik (Parris, 1994 dalam Ufford,

1996). Analisis umur K-Ar pada vulkanik

menunjukkan umur 7,0-5,2 juta tahun yang

lalu.

Batuan vulkanik merupakan bagian dari

Kompleks Batuan Beku Grasberg

(MacDonald dan Arnold, 1994 dalam Ufford,

1996). Luas area vulkanik Grasberg adalah

<4 km2 dan ketebalan belum diketahui,

tetapi kemungkinan memiliki ketebalan

ratusan meter.

Sedimen Konglomerat dan Glasial Kuarter

Pegunungan Tengah Papua memiliki jurang

dibagian selatan, dan kehadiran jurang ini

menghasilkan sedimen konglomerat,

sedangkan sedimen glasial kuarter terbentuk

dari proses glasiasi terakhir pada puncak

Pegunungan Tengah Papua (4000 meter

diatas permukaan laut).



549

Tektonik Regional

Pada umumnya deformasi Pegunungan

Tengah Papua terjadi sekitar 12 juta sampai

4 juta tahun yang lalu. Menurut Ufford

(1996), deformasi tersebut dibagi menjadi

dua tahap, yaitu:

Tahap 1 (12 – 4 juta tahun yang lalu)

Sebelum 12 juta tahun yang lalu, batuan

terendapkan pada batas lempeng pasif yang

stabil. Sejak 12 juta tahun yang lalu, lipatan

dengan skala kilometer mulai terbentuk pada

bagian tepi benua Australia bagian utara.

Bagian tepi tersebut menunjam di zona

penunjaman lempeng Pasifik dengan arah

kemiringan timur laut. Kebanyakan gerakan

yang terhitung memiliki trend 65. Sesar

yang terbentuk adalah sesar Wanagon, sesar

Ertsberg II, dan sesar Meren Valley.

Setelah penunjaman, pra-kolisi mulai terjadi

dengan naiknya permukaan pada batas

lempeng benua Australia bagian utara.

Sedimen yang paling muda, Formasi Buru,

mulai terangkat. Pada 8 juta tahun yang lalu,

kolisi mulai terjadi, dan pengangkatan yang

terbesar terjadi pada 6 juta tahun yang lalu.

Peristiwa ini mengakibatkan intrusi magma

dan vulkanisme terkumpul disepanjang

dasar pegunungan, sehingga magma mafik

yang berasal dari mantel bagian atas akan

mendorong bagian dasar kerak, dan bagian

bawah kerak akan bercampur dengan batuan

samping yang leleh.

Tahap 2 (4-2 tahun yang lalu)

Tahap kedua merupakan pembentukan

deformasi yang relatif kecil, hanya ratusan

hingga satu kilometer. Arah sesar geser

mengiri sejajar dengan arah lapisan batuan.

Sesar-sesar geser utama seperti sesar

Wanagon, sesar Ertsberg I dan II, dan sesar

Meren Valley memiliki breksi, dike, dan

mineralisasi yang menunjukkan bahwa sesar

geser ini merupakan faktor signifikan dalam

terbentuknya delaminasi atau celah intrusi

dan permeabilitas untuk mengalirnya fluida

hidrotermal.

Pada 2 juta tahun yang lalu, proses

magmatik berhenti karena delaminasi

berhenti. Bagian astenosfer mendingin dan

berubah menjadi mantel litosfer. Pergerakan

mendatar diperkirakan memiliki total sejauh

10 kilometer.

Alterasi dan Mineralisasi

Alterasi dan mineralisasi pada daerah

Kontrak Karya A dipengaruhi oleh 2 intrusi

besar yaitu intrusi ertsberg dan intrusi

grasberg. Intrusi terdekat dengan daerah

Kasuang Tunnel adalah intrusi Ertsberg,

yang terjadi hanya satu kali intrusi saja.

Sistem hidrotermal yang terdekat yaitu

sistem skarn Ertsberg dan sistem skarn Big

Gossan.

Menurut Prendergast (2003), intrusi Ertsberg

mengubah batuan samping berupa Formasi

Waripi dan Formasi Faumai menjadi sistem

skarn Ertsberg. Sistem ini menghasilkan

garnet (endoskarn) pada intrusi ertsberg, dan

skarn anhidrus-hidrus pada batuan samping.

Mineralisasi yang terbentuk yaitu bornit,

pirit, kalkopirit, emas, galena, dan kovelit.

Sistem skarn Big Gossan berada pada bagian

bawah formasi Waripi dekat dengan

kelompok Kembelangan. Sistem ini

dipengaruhi oleh alterasi karbonat dan

pengisian urat. Mineralisasi yang terbentuk

berupa pirit, pyrrhotit, kalkopirit, magnetit,

bornit, galena, emas, arsenopirit, skelit,

spalerit, emas, bismut, dan hematit.

III. SAMPEL DAN METODE

PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa

tahapan, yaitu pemetaan permukaan (geologi

dan alterasi), logging inti batuan, dan

analisis laboratorium meliputi analisis

petrografi, mikroskopi bijih, analisis ASD

(Analytical Spectral Device), dan analisis

XRD (X-Ray Defraction).

Sebelum melakukan pengambilan data

lapangan, perlu dilakukan studi pustaka

mengenai daerah yang akan diteliti. Setelah

itu dilakukan logging batuan inti pada

lubang AB1-02-01 (550 m), KST01-01 (263

m), dan KST01-02(550 m). Pemetaan

permukaan dilakukan pada lapangan

Kasuang Tunnel, disepanjang jalan Biak.

Sampel diambil pada saat dilakukan logging

inti batuan dan pemetaan permukaan.

Analisis laboratorium dilaksanakan di

Timika dan di Yogyakarta. Analisis ASD



550

diterapkan pada 90 sampel batuan. Analisis

ini dilakukan untuk mengetahui mineral

dominan pada sebagian kecil bidang

permukaan sampel. Analisis petrografi

menggunakan mikroskop polarisasi yang

diterapkan pada 11 sayatan tipis dari sampel

batuan yang dipilih secara selektif. Analisis

mikroskopi bijih menggunakan mikroskop

refleksi yang diterapkan pada 4 sayatan

poles yang dipilih secara selektif. Analisis

XRD dilakukan untuk mengetahui

komposisi mineral, hasilnya berupa kurva,

dan kemudian akan ditentukan jenis mineral

berdasarkan interpretasi puncak kurva

tersebut. Analisis XRD diterapkan pada 6

sampel batuan yang dipilih secara selektif.

IV. GEOLOGI DAERAH KASUANG

TUNNEL

Data yang diperoleh melalui pemetaan

lapangan, logging inti batuan dan analisis

laboratorium digunakan untuk mengetahui

kondisi geologi daerah Kasuang Tunnel.

Kondisi geologi meliputi geomorfologi,

stratigrafi, dan struktur geologi.

Geomorfologi

Geomorfologi daerah Kasuang Tunnel

ditentukan melalui interpretasi pada citra

DEM, data lapangan, dan peta kontur lidar.

Melalui interpretasi tersebut, unsur-unsur

geomorfologi daerah ini dapat diperoleh,

meliputi kemiringan lereng 45º-57º yang

mecirikan bahwa lereng cukup terjal,

struktur geologi berupa perlapisan batuan

yang termiringkan sekitar 70º, kekar, dan

sesar. Selain itu, melalui penarikan pola

kelurusan pada citra DEM, dapat diperoleh

arah dominan Barat Laut-Tenggara dan

Timur Laut-Barat Daya. Berdasarkan data

tersebut, maka geomorfologi daerah

Kasuang Tunnel digolongkan kedalam

bentang alam perbukitan struktural.

Stratigrafi

Secara regional, stratigrafi daerah Kasuang

Tunnel termasuk kedalam formasi

Kelompok Kembelangan. Kelompok ini

memiliki 4 anggota formasi, yaitu Formasi

Kopai, Formasi Woniwogi, Formasi Piniya,

dan Formasi Ekmai. Batuan yang

tersingkapkan di daerah Kasuang Tunnel

adalah batuan dari Formasi Piniya dan

Formasi Ekmai bagian bawah. Formasi

Piniya dicirikan dengan batulanau-

batulempung dengan struktur perlapisan dan

laminasi, sedangkan Formasi Ekmai bagian

bawah dicirikan dengan batupasi berukuran

butir halus.

Satuan batulanau

Satuan batulanau tersebar dibagian selatan

daerah Kasuang Tunnel. Secara megaskopis,

batuan ini berwarna hitam kecokelatan untuk

batuan yang tidak teralterasi dan cokelat

kehijauan untuk batuan yang teralterasi.

Ukuran butir lanau (0,62-0,004 mm),

struktur sedimen berupa laminasi dan

perlapisan. Hubungan antarbutir tidak

teramati.

Berdasarkan deskripsi mikroskopis, batuan

ini terdiri dari kuarsa sebagai klastika yang

berukuran sangat halus, sedangkan matriks

berupa material sedimen yang lebih halus.

Pada batuan yang sudah teralterasi, dapat

dilihat bahwa sebagian matriks sudah

tergantikan oleh mineral seperti K-feldspar

dan klinopiroksen.

Satuan batupasir

Satuan batupasir tersebar dibagian utara

daerah Kasuang Tunnel. Pada umumnya

satuan ini sudah terubahkan, sehingga

batuan sangat keras. Secara megaskopis,

batuan berwarna abu-abu kehijauan, ukuran

butir pasir halus (0,177-0,088 mm), dan

struktur sedimen berupa laminasi dan

berlapis.

Berdasarkan deskripsi mikroskopis, batuan

ini memiliki ukuran butir pasir halus (0,2-

0,1 mm), sortasi baik, porositas sedang-

tinggi, tingkat kebundaran angular-

subrounded, dan grain-matrix supported.

Komposisi utama uaitu kuarsa sebagai

klastika, sedangkan matriks diisi oleh

material sedimen yang lebih halus, mineral

ubahan seperti klinopiroksen, epidot, biotit

dan mineral mika.

Satuan Breksi Hidrotermal

Dibagian tengah daerah Kasuang Tunnel,

tersingkapkan satuan breksi hidrotermal.

Secara megaskopis, batuan ini memiliki

warna cokelat keabu-abuan, struktur masif,

dengan ukuran butir kerikil sampai kerakal



551

(64-2 mm). Derajat pemilahan buruk, derajat

kebundaran menyudut, dan kemas terbuka.

Batuan ini tersusun dari klastika dan matriks.

Klastika berupa batulanau, ukuran butir

lanau, struktur laminasi sampai berlapis,

sortasi baik, dan kemas tertutup. Matriks

berupa mineral ubahan suhu rendah seperti

kalsit, siderit, pirit, galena, dan pyrrhotit.

Satuan Intrusi Diorit

Satuan batulanau dan breksi hidrotermal

diterobos oleh batuan intrusi. Batuan ini

memiliki warna abu-abu kehitaman, ukuran

kristal halus-sedang (<1 – 5 mm). Struktur

masif, tekstur posfiritik. Batuan sudah

terubahkan, tetapi tekstur awal batuan masih

dapat dilihat.

Secara mikroskopis, batuan berwarna putih

keabu-abuan pada nikol sejajar dan hitam

kecokelatan pada nikol bersilang. Ukuran

kristal halus (<2 mm), hubungan antarkristal

subhedral-anhedral, dan holokristalin.

Komposisi batuan berupa mineral plagioklas,

biotit, hornblenda, dan piroksen. Massa

dasar batuan berupa mineral klorit, opidot,

mika, plagioklas, dan biotit.

Pada analisis XRD, kandungan mineral

hyperstene (kelompok hornblende), klorit,

dan glauconite.

Endapan Aluvial

Endapan aluvial terendapkan dibagian

lembah dan tebing sungai. Endapan ini

memiliki warna abu-abu, ukuran butir pasir

halus hingga kerakal. Derajat pemilahan

buruk dan kemas terbuka. Batuan terdiri dari

klastika dan matriks. Klastika berupa

fragmen batuan beku dan batuan sedimen

yang mengambang didalam matriks berupa

material sedimen berukuran pasir halus.

Struktur Geologi

Struktur geologi yang mengontrol daerah

Kasuang Tunnel berupa perlapisan, kekar

dan sesar. Perlapisan batuan pada daerah ini

sudah termiringkan dengan sudut

kemiringan 70 º dan jurus N300 – 305ºE.

Kekar-kekar pada daerah Kasuang Tunnel

terbentuk akibat aktivitas endogen seperti

gaya tektonik dan aktivitas eksogen seperti

pengeboman, sehingga dilakukan korelasi

terhadap interpretasi pola kelurusan. Hasil

korelasi tersebut kemudian mendapatkan 2

arah kekar dominan yaitu N300 – 305ºE

(Barat Laut-Tenggara) dan N260 – 265ºE

(Timur-Barat).

Sesar yang mengontrol daerah Kasuang

Tunnel berupa sesar geser mengiri dan sesar

naik mengiri. Sesar geser mengiri dicirikan

dengan zona hancuran yang memiliki lebar

±45 cm. Sesar ini memiliki bidang sesar

dengan jurus dan kemiringan N68 ºE/ 69º.

Sesar ini terlihat pada satuan batulanau.

Sesar naik mengiri dapat dilihat pada tebing

di STA KST 34 dan KST 35. Bidang sesar

pada KST 34 adalah N65 ºE/ 86º dan pada

KST 35 adalah N67 ºE/ 51º, sedangkan

sudut trend, plunge, dan pitch sesara berurut

adalah 248º, 45º, dan 45º pada STA 34 dan

42º, 38º, dan 39º.

V. ALTERASI DAN

MINERALISASI

Alterasi hidrotermal

Daerah Kasuang Tunnel dibagi menjadi 8

zona alterasi, yaitu:

Zona alterasi Klorit-Epidot

Zona ini dicirikan dengan batuan beku yang

telah terubahkan oleh mineral klorit-epidot.

Mineral ubahan seperti klorit merupakan

mineral yang terbentuk pada suhu rendah

dan menjadi penciri sebuah zona alterasi

propilitik (Corbett dan Leach, 1995).

Mineral ubahan yang dominan yaitu klorit

dan epidot.

Zona alterasi Epidot-Klinopiroksen

Zona ini dicirikan dengan dominasi mineral

ubahan epidot dan mineral calc-silica yaitu

klinopiroksen. Kedua mineral ini merupakan

penciri retrograde, yaitu pengganti mineral

fase prograde mineral hidrus dan fase

terakhir mineral hidrus (Corbett dan Leach,

1995). Hasil analisis XRD menunjukkan

kandungan mika lebih dominan daripada

mineral ubahan, sehingga batuan ini

kemungkinan mendapat pengaruh yang kecil

dari larutan hidrotermal.

Zona alterasi K-feldspar-Biotit-Kalsit-Pirit

Zona ini terdapat pada satuan breksi

hidrotermal. Klastika pada breksi telah



552

terubahkan oleh mineral K-feldspar dan

mika (biotit), sedangkan matriks diisi oleh

mineral kalsit, pirit, pyrrhotit, dan galena.

Terdapat perbedaan fase pembentukan

mineral ubahan pada klastika dan matriks.

Klastika terubahkan oleh mineral ubahan

silika suhu rendah, sedangkan matriks

merupakan mineral ubahan karbonat. Bagian

tepi klastika terpengaruhi oleh mineral

karbonat. Hal ini menunjukkan bahwa

mineral ubahan karbonat datang setelah

batuan terubahkan menjadi skarn retrograde.

Zona alterasi K-feldspar±biotit

Zona alterasi K-feldspar±biotit berkembang

pada batulanau. Zona ini dibatasi oleh

perbedaan litologi. Mineral ubahan

cenderung berukuran sangat halus karena

porositas dan permeabilitas batuan dinding

yang rendah mengakibatkan kurang

berkembangnya pertumbuhan dan distribusi

mineral ubahan.

Zona alterasi Klinopiroksen-Epidot-Kalsit

Alterasi ini berkembang pada satuan

batupasir. Dominasi mineral ubahan pada

zona ini hampir sama dengan zona epidot-

klinopiroksen, perbedaannya yaitu

keterdapatan mineral kalsit. Munculnya

mineral ini dapat diakibatkan oleh struktur

sehingga kemungkinan fluida karbonat dapat

mengalir. Selain itu, komposisi batuan

samping juga dapat menjadi penyebab

keterdapatan mineral ini.

Zona alterasi K-feldspar-Klinopiroksen

Zona ini terdapat pada satuan batupasir.

Pada umumnya kandungan mineral K-

feldspar yang tinggi terdapat pada satuan

batulanau. Tingginya kandungan mineral K-

feldspar pada zona ini diakibatkan oleh

dominasi matriks pada hubungan

antarbutirnya.

Zona alterasi Klinopiroksen-Kuarsa-Biotit

Keterdapatan mineral kuarsa yang dominan

sebagai klastika pada batupasir menjadi

penciri zona ini. Pada kenampakan

mikroskopis, batuan memiliki ciri yaitu

sortasi baik, tingkat kebundaran subangular-

subrounded, porositas sedang, dan grain

supported. Matriks terdiri dari mineral

klinopiroksen dan material sedimen yang

lebih halus.

Zona alterasi Klinopiroksen-Kuarsa

Zona ini dicirikan dengan keterdapatan

mineral ubahan retrograde seperti

klinopiroksen. Tingginya kandungan kuarsa

yang terlihat pada pengamatan mikroskopis

menunjukkan pengaruh fluida pengubah

sudah mulai menghilang. Zona ini

diinterpretasikan berada jauh dari sumber

fluida hidrotermal.

Mineralisasi bijih dan tipe endapan

Mineralisasi bijih terbentuk akibat adanya

kontak antara batuan samping dengan fluida

hidrotermal panas yang mengakibatkan

sebagian atau seluruhnya kandungan batuan

samping mengalami perubahan

(rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, dan

penggantian), sehingga menghasilkan

cebakan bijih. Mineralisasi bijih yang

terbentuk pada daerah Kasuang Tunnel

dibagi menjadi 3 mineral, yaitu galena,

pyrrhotite, dan pirit.

Mineral Galena (PbS) merupakan logam

dasar yang mengandung timbal (Pb).

Mineral ini berwarna abu-abu kehitaman,

kilap logam, bentuknya euhedral, relief

tinggi, dan tidak ada pleokroisme. Mineral

ini terdapat pada matriks yang mengisi

breksi hidrotermal.

Mineral pyrrhotit merupakan mineral sulfida

besi magnetit yang mengganti mineral

galena pada kondisi tertentu sehingga kedua

mineral ini dapat hadir secara bersamaan

sebagai matriks pada breksi hidrotermal.

Mineral ini mirip dengan pirit, berwarna

abu-abu kehitaman di bawah mikroskop,

bentuk euhedral, ukuran kasar, tidak ada

pleokroisme, dan relief tinggi.

Mineral pirit (FeS) merupakan mineral

sulfida suhu rendah, berwarna kuning

keabu-abuan pada nikol sejajar, bentuk

euhedral, dan ukurannya halus (1 mm).

Mineral ini dapat hadir pada semua jenis

alterasi. Mineral ini terdapat pada satuan

batulanau, batupasir, dan intrusi diorit.

Penyebarannya secara disseminated dan

sebagai pengisi urat. Berdasarkan

karakteristik geologi dan mineralogi

terutama mineral alterasi hidrotermal, maka



553

mineralisasi di Kasuang Tunnel merupakan

tipe skarn.

VI. KESIMPULAN

Geomorfologi daerah Kasuang Tunnel

termasuk kategori bentang alam perbukitan

struktural. Stratigrafi yang menyusun daerah

tersebut terdiri dari 5 satuan, dari satuan

yang paling tua adalah satuan batulanau,

satuan batupasir, satuan breksi hidrotermal,

satuan intrusi, dan endapan aluvial. Struktur

yang mengontrol daerah ini adalah kekar

dengan arah dominan N300ºE-N305ºE dan

N200 ºE-N265 ºE, sedangkan sesar yang

ditemukan yaitu sesar datar mengiri dengan

tren N68 ºE/69 º, sesar naik mengiri N65

ºE/86 º dan N67 ºE/51 º.

Tipe alterasi hidrotermal yang terbentuk

dapat dibagi kedalam 8 zona alterasi, yaitu

zona alterasi klorit-epidot, zona alterasi

epidot-klinopiroksen, zona alterasi K-

feldspar-biotit-kalsit-pirit, zona alterasi K-

feldspar-klinopiroksen, zona alterasi K-

feldspar±biotit, zona alterasi klinopiroksen-

epidot-kalsit, zona alterasi klinopiroksen-

kuarsa, dan zona alterasi klinopiroksen-

kuarsa-biotit.

Mineral bijih yang terbentuk yaitu

mineralisasi galena dan pyrrhotite pada

satuan breksi hidrotermal sebagai matriks

dalam breksi, dan mineralisasi pirit yang

tersebar pada setiap satuan secara

disseminated. Berdasarkan kondisi geologi

dan mineraloginya, maka mineralisasi di

daerah penelitian diinterpretasi sebagai tipe

skarn.

VII. ACKNOWLEDGEMENT

Ucapan terima kasih disampaikan kepeada

PT. Eksplorasi Nusa Jaya yang berafiliasi ke

Freeport Mc.Moran telah menyediakan

sampel di coreshed, akomodasi, dan

transportasi kepada penulis pertama. Selain

itu, penulis juga menyampaikan terima kasih

kepada PT. Freeport Indonesia telah

memberikan izin penelitian di daerah

Kasuang Tunnel.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Informasi Geospasial, 2013, Indeks Peta Maluku Dan Papua, Cibinong, Bakosurtanal.

Baker, E.M, Kirwin, D.J, Taylor, R.G, 1986, Contributions of The Hydrothermal Breccia Pipes, North

Queensland, Economic Geology Research Unit of James Cook University of North

Queensland.

Corbett, Leach, 1995, Southwest Pacific Rim Gold/Copper system: Structure, Alteration, and

Mineralisation, Australia, Corbett Geological Services, North Sidney.

De Jong, G., Sunyoto, W., 2012, A Lifetime Assurance From The Grasberg Copper-Gold Mine &

Future Block Caving, Timika, PTFI Communication Department.

Cloos, M., Sapiie, B., Ufford, A.I.Q., Weiland. Richard.J., Warren. Paul.Q, McMahon. Timothy.P.,

2009, Collisional Delamination in New Guinea: The Geotectonics of Subducting Slab

Breakoff, Colorado, The Geological Society of America, Inc.

Hemley, J.J., Montoya, J.W., Van Der Helder, P., Luce, R.W., 1980, Equilibria in The Systems Al2O3-

SiO3-H2O and some general implication for alteration/mineralization processes, Econ Geol

75.

Keer, F.P., 1977, Optical Mineralogy fourth edition, New York, McGraw-Hill Book Company.

McMahon, T.P., 1999, The Ertsberg Intrusion And Grasberg Complex : Contrasting Style of

MagmaticEvolution And Cu-Au Mineralization In The Gunung Bijih (Ertsberg) Mining

District, Irian Jaya, Indonesia, Austin, Departement of Geological Sciences Universitas Texas

Austin.



554

Meinert, L.D., 1992, Skarn and Skarn Deposits, Washington, Departemen Geologi Washington State

University.

Meinert, L., 2013, Skarn deposits – Characteristics and Exploration Criteria, GEUS Tungsten

Assessment Workshop December 3-5, 2013, Mineral Resources Program, USGS. Amerika

Serikat, U.S. Geological Survey.

Parris, K., 1994, Preliminary Geological Data Record Timika (3211) 1 : 250.000 Sheet Area, Irian

Jaya, Indonesia, PT. Freeport Indonesia Divisi Eksplorasi.

PT. Freeport Indonesia Affiliate of Freeport-McMoran Copper and Gold, 2001, COW A Geology Map,

Timika.

Prendergast, K., 2003, Porphyry-related Hydrothermal System in The Ertsberg District, Papua,

Indonesia, Australia, Universitas James Cook.

Robb, L., 2005, Introduction to Ore-Forming Processes, Amerika Serikat, Blackwell Publishing.

Rye, O.R., Bethke, J.W., Wasserman, M.D., 1992, The Stable Isotope geoshemistry of Acid Sulphade

Alteration, Econ Geol 87.

Sapii, B., 1998, Strike-Slip Faulting, Breccia Formation And Porphyry Cu-Au Mineralization In The

Gunung Bijih (Ertsberg) Mining District, Irian Jaya, Indonesia, Austin, Universitas Texas.

Sapii, B., Cloos, M., 2004, Strike-slip Faulting in The Core of The Central Range of west New

Guinea: Ertsberg Mining District, Indonesia, Geological Society of America Bulletin, Austin,

Universitas Texas.

Ufford, A.I.Q., 1996, Stratigraphy, Structural Geology, and Tectonics of Young Forearc-Continent

Collision, Western Central Range, Irian Jaya (western New Guinea), Indonesia, Austin,

Universitas Texas.

GAMBAR

Gambar 1. Peta Pulau Papua yang menunjukkan lokasi Gunung Bijih Mining District (GBMD).

Daerah Kasuang Tunnel berada pada wilayah GBMD, Kontrak Karya A PT. Freeport

Indonesia (de Jong dan Sunyoto, 2012)



555

Gambar 2. Kolom stratigrafi Kontrak Karya A PT. Freeport Indonesia (E: early; M: middle; L:late).

Kotak merah merupakan stratigrafi daerah Kasuang Tunnel (Ufford, 1996 telah

dimodifikasi)



556

Gambar 3. Peta Geologi dan Alterasi daerah Kasuang Tunnel



557

Gambar 4. Penampang geologi dan alterasi daerah Kasuang Tunnel

geologi, alterasi hidrotermal, dan mineralisasi bijih … mob-13 geologi, alterasi... · sebagai...

Documents