2.5. Dasar Teori Alterasi Hidrotermal Bateman (1956), menyatakan bahwa larutan hidrotermal adalah suatu cairanatau fluida yang panas, kemudian bergerak naik ke atas dengan membawakomponen-komponen mineral logam, fluida ini merupakan larutan sisa yangdihasilkan pada proses pembekuan magma.Alterasi dan mineralisasi adalah suatu bentuk perubahan komposisi padabatuan baik itu kimia, fisika ataupun mineralogi sebagai akibat pengaruh cairanhidrotermal pada batuan, perubahan yang terjadi dapat berupa rekristalisasi,penambahan mineral baru, larutnya mineral yang telah ada, penyusunan kembalikomponen kimia-nya atau perubahan sifat fisik seperti permeabilitas dan porositasbatuan ( Pirajno,1992).Alterasi dan mineralisasi bisa juga termasuk dalam proses pergantian unsur-unsur tertentu dari mineral yang ada pada batuan dinding digantikan oleh unsur lainyang berasal dari larutan hidrotermal sehingga menjadi lebih stabil. Proses iniberlangsung dengan cara pertukaran ion dan tidak melalui proses pelarutan total,artinya tidak semua unsur penyusun mineral yang digantikan melainkan hanya unsur-unsur tertentu saja. 12 2.5.1. Alterasi Hidrotermal Alterasi hidrotermal merupakan proses yang kompleks yang melibatkanperubahan mineralogi, kimiawi, tekstur, dan hasil interaksi fluida dengan batuanyang dilewatinya. Perubahan perubahan tersebut akan bergantung pada karakterbatuan dinding, karakter fluida (Eh, pH), kondisi tekanan maupun temperatur padasaat reaksi berlangsung, konsentrasi, serta lama aktifitas hidrotermal. Walaupunfaktor faktor di atas saling terkait, tetapi temperatur dan kimia fluida kemungkinanmerupakan faktor yang paling berpengaruh pada proses alterasi hidrotermal.Menurut Corbett dan Leach (1996), faktor yang mempengaruhi prosesalterasi hidrotermal adalah sebagai berikut :a. Temperatur dan tekananPeningkatan suhu membentuk mineral yang terhidrasi lebih stabil, suhu jugaberpengaruh terhadap tingkat kristalinitas mineral, pada suhu yang lebihtinggi akan membentuk suatu mineral menjadi lebih kristalin, menurut NoelWhite (1996), kondisi suhu dengan tekanan dapat dideterminasi berdasarkantipe alterasi yang terbentuk. Temperatur dan tekanan juga berpengaruhterhadap kemampuan larutan hidrotermal untuk bergerak, bereaksi danberdifusi, melarutkan serta membawa bahan bahan yang akan bereaksidengan batuan samping.b. PermeabilitasPermeabilitas akan menjadi lebih besar pada kondisi batuan yang terekahkanserta pada batuan yang berpermeabilitas tinggi hal tersebut akanmempermudah pergerakan fluida yang selanjutnya akan memperbanyak kontak reaksi antara fluida dengan batuan.c. Komposisi kimia dan konsentrasi larutan hidrotermalKomposisi kimia dan konsentrasi larutan panas yang bergerak, bereaksi danberdifusi memiliki pH yang berbeda-beda sehingga banyak mengandungklorida dan sulfida, konsentrasi encer sehingga memudahkan untuk bergerak.d.

Komposisi batuan sampingKomposisi batuan samping sangat berpengaruh terhadap penerimaan bahanlarutan hidrotermal sehingga memungkinkan terjadinya alterasi. 13 Tabel 2.1. Tipe-tipe alterasi berdasarkan himpunan mineral.(Creasey, 1966; Lowell danGuilbert, 1970 dalam Anonim, 1997) . Pada kesetimbangan tertentu, proses hidrothermal akan menghasilkan kumpulanmineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral ( mineral assemblage )(Corbett & Leach, 1996). Secara umum himpunan mineral tertentu akanmencerminkan tipe alterasinya. Tipe Mineral Kunci Mineral Asesoris KeteranganPropilitik KloritEpidotKarbonatAlbitKuarsaKalsitPiritLempung/illitOksida besiTemperatur 200 300 o C ,salinitas beragam, pH mendekatinetral , daerah dengan permeabilitasrendahArgilik SmektitMontmorilonitIllitsmektitKaolinitPiritKloritKalsitKuarsaTemperatur 100 300 o C, salinitasrendah, pH asam netral .AdvancedArgilik (lowtemperature) KaolinitAlunitKalsedonKristobalitKuarsaPiritTemperatur 180 o C, pH asamAdvancedArgilik (hightemperature) PirofilitDiasporAndalusitKuarsaTourmalinEnargitLuzonitTemperatur 250 350 o C, pH asamPotasik AdulariaBiotitKuarsaKloritEpidotPiritIllit-serisitTemperatur > 300 o C, salinitas tinggi,dekat dengan batuan intrusif .Filik KuarsaSerisitPiritAnhidritPiritKalsitRutilTemperatur 230 400 o C, salinitasberagam, pH asam neutral, zonapermeable pada batas urat .Serisitik Serisit (illit)KuarsaMuskovitPiritIllit-serisitSilisik KuarsaPiritIllit-serisitAdulariaSkarnGarnetPiroksenAmfibolEpidotMagnetitWolastonitKloritBiotitTemperatur 300

700 o C, salinitastinggi, umum pada batuan sampingkarbonat

2.5.2. Tipe Endapan Hidrotermal Berdasarkan jauh dekat terjadinya proses alterasi hidrotermal, sertatemperatur dan tekanan pada saat terbentuknya mineral-mineral, Lingrend (1983)dan Beteman (1962) membagi tiga golongan alterasi hidrotermal, yaitu :1. Endapan Hipotermal dengan ciri sebagai berikut :a. Endapan berasosiasi dengan dike (korok) atau

vein (urat) dengankedalaman yang besar.b. Wall Rock Alteration, dicirikan oleh adanya replacement yang kuatdengan asosiasi mineral : albit, biotit, kalsit, pirit, kalkopirit, kasiterit,emas, hornblende, plagioklas, dan kuarsa.c. Asosiasi mineral sulfida dan oksida pada intrusi granit sering diikutipembentukan mineral logam, yaitu : Au, Pb, Sn, dan Zn.d.Tekanan dan temperatur relatif paling tinggi yaitu 500C 600Ce. Merupakan jebakan hidrotermal paling dalam2. Endapan mesotermal mempunyai ciri-ciri :a. Endapan berupa cavity filling dan kadang -kadang mengalamiproses replacement dan pengkayaan.b.Asosiasi mineral : klorit, emas, serisit, kalsit, pirit, kuarsa.c. Asosiasi mineral sulfida dan oksida batuan beku asam dan batuanbeku basa dekat dengan permukaan.d.Tekanan dan temperatur medium, yaitu : 300C 372C.e. Terletak di atas hipotermal.3. Endapan epitermal mempunyai ciri ciri :a. Endapan dekat dengan permukaan dan replacemen t tidak pernahdijumpai.b.Asosiasi mineral : kalsit, klorit, kalkopirit, dolomit, emas, kaolin,muskovit, zeolit, dan kuarsa.c. Asosiasi mineral logam (Au dan Ag) dengan mineral gangue .d. Tekanan dan temperatur rendah yaitu 50C 300C. 2.5.3. Proses Alterasi Hidrotermal Proses alterasi hidrotermal akan tergantung daripada kondisi-kondisi geologizona jebakan, antara lain aspek fisik, kimia, dan temperatur baik dari pengaruhlarutan magma maupun dari pengaruh

pengaruh luar lainnya. Proses-proses alterasihidrotermal tersebut antara lain :a. Kaolinisasib. Serisitisasic. Silisifikasid. Propilitisasie. Saussuritisasi 2.5.3. a. Kaolinisasi Menurut Ries dan Watson (1958) bahwa alkali feldspar dan plagioklas asamdapat terubah menjadi mineral kaolin karena proses pelapukan yang intensif dandisertai dengan penggantian unsur K secara sempurna.Kaolin dapat pula terjadi di bawah kondisi hidrotermal. Pada ortoklas,mineral kaolin akan terlihat seperti kabut, sedangkan pada plagioklas asam kaolinakan terlihat seperti bintik-bintik dalam satu warna. Kaolinisasi terjadi karenapengaruh larutan sisa magma dan dapat pula terjadi karena sirkulasi vertikal ataupunlateral dari air permukaan. 2.5.3.b. Serisitisasi Menurut Ries dan Watson (1958), proses pelapukan mineral feldsparteralterasi menjadi serisit. Proses ini disebabkan oleh larutan sisa magma dan gas airpermukaan yang mengandung gas CO. Pada umumnya proses serisitisasi terjadi padadaerah dekat dengan vein dan dekat dengan sumber panas. Biasanya prosesserisitisasi mengakibatkan penambahan mineral serisit dan kuarsa sekunder yangberasal dari feldspar. Mineral serisit yang terbentuk akan terlihat seperti bintik-bintik halus bersama kuarsa halus dalam feldspar 2.5.3.c. Silisifikasi Proses ini terjadi karena introduksi (pemasukan) silikat oleh larutan magmaakhir. Silisifikasi biasanya terbentuk dari alterasi yang berhubungan denganpengendapan bijih primer dan dapat pula terjadi pada post alteration , yaitu suatupengisian pada rongga atau rekahan dari pengaruh luar atau pengaruh dari dalambatuan itu sendiri. Peristiwa ini sering terjadi pada batuan asam, dan sangat jarangdijumpai pada batuan basa. Kadang-kadang kuarsa terbentuk sebagai rijang danstruktur asli dari batuan masih terlihat. 2.5.3.d. Propilitisasi Menurut Walstrom, propilitisasi adalah hasil alterasi hidrotermal yangdisertai pemasukan yang terbentuk setempat. Kemungkinan mineral yang terbentuk adalah karbonat, silikat sekunder, klorit, dan sulfida sekunder. Proses akan terjadisecara maksimal jika batuan berbutir sedang pada daerah mesotermal ataupunepitermal bawah.Proses propilitisasi terjadi disebabkan larutan hidrotermal mengandung asamsulfida pada batuan beku asam sampai intermediet. Proses ini merupakan campurandari kwarsa, klorit, alkali feldspar, zeolit, dan disertai adanya pirit. Banyak propilitditemukan berhubungan dengan tubuh bijih. Kenampakan alterasi ini pada tingkatawal, ditandai dengan warna hijau kecoklatan yang disebabkan oleh perubahanhornblende dan biotit menjadi klorit. 2.5.3.e. Saussuritisasi Proses ini terjadi karena pengaruh larutan hidrotermal dan sirkulasi airpermukaan yang mengakibatkan terubahnya plagioklas menjadi mineral-mineralsaussurit, yaitu : klorit, albit, kalsit, hornblende, aktinolit, prehnit, dan epidot.

2.5.4. Ubahan Secara umum di dalam urut-urutan zona ubahan dari batuan asal dimulai dariyang paling dalam yaitu : zona potasik yang dicirikan dengan hadirnya mineral-mineral kuarsa, Kfeldspar, biotit, serisit, anhidrit yang hadir dalam batuan. Zonayang kedua adalah zona filik yang dicirikan oleh kehadiran mineral kuarsa, serisit,dan pirit. Zona propilitik terjadi mobilitas unsur pengkayaan Ca, dimana unsur darplagioklas dan piroksen akan terubah menjadi epidot dan klorit. Pada zona argilik terjadi pengkayaan Al, dimana plagioklas dalam kondisi jenuh H 2 O akan terubahmenjadi kaolinit. Pada kedua zona tersebut akan terjadi pengkayaan Fe dan Mg,dimana klorit berasal dari ubahan biotit, plagioklas, dan piroksen. Pengkayaan SiO 2 di dalam batuan ubahan disebabkan oleh pengendapan lokal kuarsa di dalam uratkecil, sedangkan pada zona klorit akan ditunjukkan oleh pengkayaan MgO danpenurunan CaO. Pada batuan kuarsa adularia terjadi penambahan Si, Al, dan K sertapenurunan dalam Mg, Ca, Na, dan H 2 O.Tingkat ubahan secara petrologi didasarkan oleh pengkayaan mineral ubahanyang terjadi. Temperatur dan komposisi kimia fluida diasumsikan sebagai faktoryang sangat penting di dalam tingkat ubahan, bila dibandingkan dengan kedalaman.Mineral ubahan terjadi di dalam keseimbangan kimia dan temperatur yang khas(Elders, dkk, 1979), dan komposisi batuan akan terubah selama proses alterasi(Elders, dkk, 1979). Selama proses hidrotermal berlangsung maka terjadi mobilisasiunsur kimia mineral.Pada zona propilitik terjadi penambahan O 2 , H2, dan CO 2 serta dicirikan olehpembentukan epidot, klorit, albit, dan kalsit. Sedangkan proses yangbertanggungjawab pada zona ini adalah metasomatis. Kehadiran himpunan mineralubahan tersebut mencirikan terjadinya pengkayaan kalsium, besi, dan magnesium.Plagioklas dan piroksen berasal dari batuan asal, pada zona ini akan terubah menjadialbit, epidot, klorit, kalsit, dan kuarsa dalam persamaan reaksi :2Na(Al Si 3 O 8 ) Ca(Al 2 SiO 8 ) + 2Ca (Mg Fe) (Si 2 O 3 ) + 2(Mg Fe) 2(SiO 2 ) + 5O 2 Plagioklas Klinopiroksen Orthopiroksen+ 4H 2

O + 2CO 3 3Na AlSi 3 O 8 + Ca 2 Al 2 Fe 3 (O(OH))Albit Epidot(SiO 2 )) + (Mg Fe) 5Al (OH) 8(Al Si 2 O 8 ) + 2 CaCO 3 + 4SiO 2 Klorit Kalsit KuarsaZona argilik dicirikan oleh hadirnya mineral lempung seperti kaolinit, ilit,monmorilonit, dan klorit, pada batuan asal dengan mineral plagioklas akan terubah menjadi kaolinit dalam kondisi jenuh H 2 O, dimana hal ini terjadi penghilangankalium, magnesium, dan besi. Proses ini berlangsung pada kondisi diagenesa.Pada pembentukan klorit terjadi pengkayaan besi, magnesium, dan sedikitaluminium. Disamping itu terjadi penghilangan kalium sehingga pada pembentukanklorit berlangsung dari titik keseimbangan feldspar dan biotit. Selain itumonmorilonit juga berlangsung dari titik kesetimbangan feldspar dan biotit dalamkondisi jenuh H 2 O. Plagioklas di dalam batuan asal terubah menjadi kaolinit dapatdiikuti dalam persamaan reasi sebagai berikut :3Na Al 2 Si 3 O 8 + 2H 2 O Al 2 Si 2 O 3 (OH)4 + 4 SiO

2 + Na 2 OAlbit KaolinitDari penjelasan di atas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa batuan asaldengan komposisi mineral plagioklas, piroksen, biotit, dan gelas mengalami ubahanhidrotermal dengan mineral ubahan seperti : serisit, epidot, klorit, kaolinit,monmorilonit, dan kuarsa 2.5.5. Pembagian Zonasi Ubahan Menurut Corbett & Leach (1996), pada alterasi hidrotermal dapat dibagimenjadi 6 zonasi ubahan, yaitu:1) Potasik Mineral utama dalam alterasi ini berupa potash feldspar sekunder & biotitsekunder, serta aktinolit + klinopiroksen.2) Silisik Zona alterasi ini dicirikan oleh kehadiran mineral dari kelompok silika yangstabil pada pH < 2. Kuarsa akan terbentuk pada suhu tinggi sedangkan padasuhu rendah (< 1000 0 C) akan terbentuk opal silika, kristobalit, tridimit, padasuhu menengah (1000-2000 0 C) akan terbentuk kalsedon.3) Filik Dicirikan oleh serisitisasi hampir seluruh mineral silikat, kecuali kuarsa.Plagioklas feldspar tergantikan oleh serisit dan kuarsa halus. K-Feldsparmagmatik juga mengalami serisitisasi tapi lebih kecil intensitasnya dariplagioklas. 4) Argilik Lanjut ( Advanced Argilik )Alterasi ini terbentuk dari hasil pencucian alkali dan kalsium dari fasealumina seperti feldspar dan mika, tetapi hanya hadir jika aluminium tidak bersifat mobile, apalagi aluminium bergerak lagi diikuti dengn bertambahnyaserisit dan terjadi alterasi serisit (Evans, 1992). Alterasi advanced argilik inidicirikan oleh hadirnya mineral yang terbentuk pada kondisi asam terutamakaolinit, dickit, piropilit, diaspor, alunit, jarosit dan zunyit. Perlu dibedakanantara alterasi hipogen dan supergen. Alterasi advanced argilik hipogenterbentuk hasil kondensasi gas alam (terutama gas HCl) danketidakseimbangan SO2 dalam membentuk asam sulfur dan hidrogen sulfida.Alterasi advanced arrgilik supergen dapat terbentuk dalam 2 macam, pertamaterbentuk oleh kondensasi gas hasil pendidihan fluida hidrotermal yangmembentuk air tanah yang teroksidasi. Oksidasi oleh atmosfer merubah H2Smembentuk asam sulfur yang akan merombak silikat dan akan membentuk kaolinit dan alunit. Pada proses ikatan silikat terlepas akan membentuk desposit (dengan alunit) sebagai layer silikaan pada permukaan air tanah.Erosi yang datang kemudian membentuk layer silikaan yang berasal darikaolinit dan membentuk silika cap. Kedua alterasi ini terbentuk olehpelapukan batuan kaya sulfida, oksida sulfida membentuk asam sulfur yangmerusak batuan kemudian membentuk kaolinit & alunit.5) Argilik Jenis alterasi ini dicirikan dengan kehadiran anggota dari kaolin (Halloysit,kaolinit dan dickit) dan illit (smektit, interlayer, illit-smektit, illit), sertaasosiasi mineral transisi yangterbentuk pada pH menengah dan suhu rendah.Kelompok dari mineral temperatur rendah-transisi yaitu kelompok klorit-illit juga hadir.6)

Propilitik Jenis alterasi ini umumnya dicirikan oleh kehadiran mineral klorit epidot aktinolit. Menurut White (1996), alterasi ini mempunyai penyebaran yangterluas dan kaitannya secara langsung dengan mineralisasi sangat kecil Kristal plagioklas mengalami argilitisasi dengan intensitas kecil, biotitmengalami perubahan menjadi klorit dengan atau tanpa karbonat. 2.5.6. Model Zonasi Ubahan Model zona ubahan dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu proses ubahan yangdibuat berdasarkan atas genetik dan deskriptif. Model tersebut antara lain : 2.5.6.1. Model Zona Ubahan Creasey (1966) Berdasarkan genetiknya, Creasey membagi zona ubahan menjadi:a) Zona Propilitik Zona ini dapat dibagi menjadi empat :i. Klorit kalsit kaolinii. Klorit kalsit talk iii. Klorit epidot kalsitiv. Klorit epidotKelompok i, ii, dan iii terbentuk pada lingkungan CO2 tinggi, sedangkankelompok iv pada lingkungan CO2 rendah. Himpunan mineral di atas kecualikelompok ii merupakan batas terluar yang mengelilingi endapan tembagaporfiri pada batuan intermedietkuarsa/granodiorit. Himpunan mineral iidijumpai pada batuan mafik seperti diorit dan diabas yang mengalamipropilitisasi. Tidak semua mineral di atas hadir dalam keadaan setimbang.Mineral lain dapat hadir dalam tiap kelompok apabila suatu komponentertentu ditambah kedalam sistem.b) Zona Argilik Zona ini ditunjukkan oleh hadirnya mineral lempung (kaolin danmonmorilonit) serta hilangnya kandungan mineral kelompok epidot dankarbonat. Zona ini dikelompokkan menjadi dua, yaitu:i. Muskovit

kaolin monmorilonitii. Muskovit klorit monmorilonitPada himpunan mineral di atas, mineral kuarsa selalu hadir. Pirit akan hadirapabila komponen FeS2 terdapat dalam sistem, demikian pula mineraltembaga lainnya seperti kalkopirit. K-feldspar bukan merupakan mineral tabil yang dapat hadir pada ubahan ini, karena temperatur zona ini baru stabilantara 400C 800C.c) Zona Potasik Zona ini dicirikan dengan munculnya biotit muskovit K-feldspar atausalah satu mineral tersebut dimana mineral penunjuk yang hadir sebagaimineral baru (mineral sekunder). Mineral bijih kalkopirit merupakan satu-satunya mineral hipogen yang banyak terdapat pada zona ini. 2.5.6.2. Model Zona Ubahan Lowell dan Guilbert (1970) Mereka membuat zona hidrotermal di San Manuel-Kalamazoo (Amerika Serikat)dengan pola konsentris dari bagian tengah ke luar adalah sebagai berikut :a) Zona Potasik Sebagai mineral petunjuk dalam zona ini adalah mineral ortoklas biotit atauortoklas biotit klorit. Mineral penunjuk seperti biotit klorit K-feldspar kuarsa serisit anhidrit terbentuk karena adanya penambahan unsur Fedan Mg yang diikuti mineral sulfida dengan kadar rendah.b) Zona Filik Mineral pencirinya adalah kuarsa serisit

pirit dan sedikit klorit, hidromika, rutil, dan kadang-kadang pirofilit. Pirit dan kalkopirit sering munculyang merupakan mineral bijih utama pada endapan tembaga porfiri. Kontak antara zona potasik dengan filik secara berangsur.c) Zona Argilik Ditandai dengan ubahan mineral plagioklas menjadi kaolin-monmorilonit.Tipe ubahan argilik lanjut terutama ditunjukkan dengan kehadiran pirofilitdan topas.d) Zona Propilitik Merupakan zona ubahanterluar yangselalu muncul pada endapan tembagaporfiri. Klorit merupakan mineral ubahan umum dan berasosiasi dengankalsit, pirit, dan epidot. Plagioklas biasanya masih segar dan sebagian terubah 22 menjadi mineral lempung. Biotit diganti oleh mineral klorit/karbonat. Kuarsatidak terlalu efektif terubah, kalkopirit jarang, dan pirit hadir sangat sedikit. 2.5.7. RESUME Sistem hidrotermal dapat didifinisikan sebagai sirkulasi fluida panas (50 sampai >500 C), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yangbervarisasi, di bawah permukaan bumi (Pirajno, 1992). Sistem ini mengandung duakomponen utama, yaitu : sumber panas dan sumber fluida.Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuandinding menjadi tidak stabil, dan cenderung menyesuasikan kesetimbangan barudengan membentuk himpunan mineral yang sesuai dengan kondisi yang baru, yangdikenal sebagai alterasi (ubahan) hidrotermal.Beberapa hal yang dapat digaris bawahi diantaranya ialah :1. Sumber panasDalam hal ini magmatisme, tempat dimana terjadi proses magmatisme, cenderungterbentuk sistem hidrotermal. Baik magmatisme yang membentuk plutonismemaupun vulkanisme.2. FluidaFluida hidrotermal dapat berasal dari: Fluida Magmatik Air Meterorik Air Connate Air Metamorfik Air Laut3. Faktor-faktor yang mempengaruhi karakter batuan dinding,

karakter fluida (Eh, pH) kondisi tekanan maupun temperatur pada saat reaksi berlangsung (Guilbertdan Park, 1986), konsentrasi, serta lama aktivitas hidrotermal (Browne, 1991 dalam Corbettdan Leach, 1996). temperatur dan kimia fluida merupakan faktor yang paling berpengaruh padaproses ubahan hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996).4. Pola alterasi Pervasive Penggantian seluruh atau sebagian besar mineral pembentuk batuan Selectively Pervasive Proses ubahan hanya terjadi pada mineral-mineral tertentu pada batuan. misalnyaklorit pada andesit hanya mengganti piroksen saja. Non pervasive 5. Intensitas alterasi Tidak terubah Lemah Kuat Sangat kuat6. Tipe alterasi berdasarkan himpunan mineral (Creasey, 1966; Lowell dan Guilbert,1970, dalam Anonim, 1997 ). Propilitik Argilic Advanced argilic low temperature Advanced argilic high temperature Potasik

Filik Serisitik Silisik Skarn