materi kuliah mineralisasi i ii1

41

Upload: aditya-pratama

Post on 19-Oct-2015

49 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

endapan mineral

TRANSCRIPT

  • RUANG LNGKUP BAHASAN

    Pengantar

    Metalogenesis: pembentukan endapan logam

    Klasifikasi endapan mineral bijih

    Endapan magmatik (kromit, nikel dan PGM)

    Endapan hidrotermal I: epitermal dan porfiri

    Endapan hidrotermal II: skarn dan mesotermal

    Endapan volkanik (VMS)

    Endapan residual (kimiawi)

    Endapan sedimenter (placer)

    Evaluasi:Tugas dan ujian

  • PUSTAKA UTAMA

    Edwards R., Atkinson K. (1986), Ore deposit geology and its influence on mineral exploration, Chapman and Hall, London, 466 p.

    Evans, A.M., 1993. Ore geology and industrial minerals, an introduction, Blackwell Science, 389 p..

    Robb, L. (2005), Introduction to Ore-Forming Processes, Blackwell Publishing, Carlton, Australia, 373 p.

  • PENGANTAR Mineral bijih (ore mineral) adalah mineral yang

    mengandung logam, atau suatu agregat mineral logam, yang dari sisi penambang dapat diambil suatu profit, atau dari sisi ahli metalurgi dapat diolah/diekstrak menjadi suatu profit.

    Contoh: kalkopirit dapat diekstrak menjadi Cu atau galena dapat diekstrak menjadi timah hitam (Pb).

    Mineral opak dan mineral logam sering digunakan sebagai sinonim dari mineral bijih (ore minerals).

    Tubuh bijih = orebodies, oreshoots & ore deposits

  • KONSENTRASI METAL DALAM KERAK BUMI

    Konsentrasi rata-rata metal di kerak bumi, konsentrasi minimal bernilai ekonomi danfaktor pengkayaan melalui proses geologi (geological enrichment factors)

  • Teori pembentukan-1

    Teori Proses alamiah

    Asalmula akibat proses internal

    Kristalisasi magma

    Segregasi magma

    Presipitasi mineral bijih sebagai komponen utama atau minor dari batuan beku, seperti endapan intanpada 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. Pelepasansulfida, sulfida-oksida, atau lelehan oksida dari magma, yang terakumulasi pada di bawah lelehansilikat, seperti endapan Cu-Ni di Sudbury, Canada

  • Teori pembentukan-2

    Teori Proses alamiah

    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,

  • Teori pembentukan-3

    Teori Proses alamiah

    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.

  • Teori pembentukan-4

    Teori Proses alamiah

    Asalmula akibat proses eksternal

    Akumulasi mekanis

    Presipitasi sedimenter

    Proses residual

    Konsentrasi mineral berat ke dalam endapan placer.

    Contohnya Timah placer di Bangka &

    Belitung/Sumatera, Emas placer di Yukon, Canada,

    Emas placer, bombana, indonesiaPresipitasi unsur-unsur tertentu pada suatu

    lingkungan sedimen tertentu, baik dengan atau tanpa

    intervensi organisme tertentu. Contohnya BIF di

    Brazili, endapan mangan di Chiaturi, Rusia.

    Pelepasan unsur yang mudah larut dari batuan.

    Contohnya Nikel laterit di Soroako/Sulawesi,

    Bauksit/Pulau Bintan, Bauksit di Ketapang Kalbar

  • Endapan logam dapat dibagi menjadi 5 kelompok (Evans, 1993):

    Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina (Pt)

    Non-ferrous metals (logam non-ferrous): tembaga (Cu), timbal (Pb/lead), seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium (Al). Empat pertama dikenal sebagai logam dasar (base metals).

    Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi): besi (Fe), Mangan (Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), wolfram (W/tungsten), vanadium (V), kobal (Co).

    Minor metals and related non-metals: antimon (Sb/antimony), arsen (As), berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa (Hg/mercury), REE, selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti), Zirkonium (Zr), dsb.

    Fissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium (Ra). Platinum

  • KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH

    Endapan bijih magmatik-hidrotermal Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis dengan produk sampingan

    Pt, Fe/Ti dan Ni) Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc). Endapan hidrotermal: Cyprus-type (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc), porfiri (Cu, Mo, Sn, etc);

    endapan urat (Sn, W, U); endapan epitermal Au-Ag; BIF (Algoma type)

    Endapan hidrotermal-diagenetik Tipe Kupferschiefer (Cu, Pb, Zn) SEDEX Tipe Mississippi (MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut

    Endapan hidrotermal-metamorfik Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau lode gold.

    Endapan hasil pelapukan (kimia) Endapan sisa: bauksit dan Fe-laterit Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu, Ag

    Endapan bijih sedimenter (mekanik) Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)

  • TEKTONIK VS MINERALISASI

    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 arc 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.

  • Lempeng Pasifik

    Lempeng AfrikaLempeng Hindia-Australia

    Lempeng Antartik

    Lempeng Eurasia

    Lempeng Amerika Utara

    Lempeng

    Amerika Selatan

    Batas lempeng tektonik yang besar

    Lempeng Nazca

  • TEKTONIK VS MINERALISASI

  • TEKTONIK VS MINERALISASI

  • SOUTHWEST PACIFIC RIM

  • BUSUR KEPULAUAN INDONESIA

  • KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH

    Endapan bijih magmatik-hidrotermal Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis dengan produk sampingan

    Pt, Fe/Ti dan Ni) Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc). Endapan hidrotermal: Cyprus-type (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc), porfiri (Cu, Mo, Sn, etc);

    endapan urat (Sn, W, U); endapan epitermal Au-Ag.

    Endapan hidrotermal-diagenetik Tipe Kupferschiefer (Cu, Pb, Zn) SEDEX Tipe Mississippi (MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut

    Endapan hidrotermal-metamorfik Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau lode gold.

    Endapan hasil pelapukan (kimia) Endapan sisa: bauksit dan Fe-laterit Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu, Ag

    Endapan bijih sedimenter (mekanik) Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)

  • 1a. ENDAPAN MAGMATIK

    Mineral-mineral bijih yang terbentuk pada fase awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen, Ca-plagioklas, seperti magnetit, ilmenit, kromit, dll

    Proses magmatik

  • PROSES MAGMATIK

    Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada kimberlit Proses segregasi (kumulat, gravity settling): kromit (Cr),

    magnetit (Fe), platinum (Pt) Liquid immiscibility : Ni Pegmatik : Fe, Sn

  • 1a. Endapan magmatik

    1. Kromit :

    (1) Stratiform type (layered mafic intrusionsatau Bushveld-Type),

    (2) Pediform type (Ophiolite-bound atau Alpine-Type)

    2. Nikel

    3. PGM (Platinum Group Metals)

  • Endapan Kromit-Nikel-PGM

    kromitit, adalah lapisan (seam) yang tersusun atas 50 95% lebih kumulus kromit yang berukuran halus (~0,2 mm) dengan interstisial olivin, ortopiroksen, plagioklas, klinopiroksen atau hasil alterasinya.

    Endapan kromit primer berasosiasi dengan nikel primer dalam bentuk Ni-sulphides, seperti pentlandit (Ni,Fe)9S9, millerit (NiS) dan gersdorffit (NiAsS).

    Mineral sulfida nikel juga berasosiasi dengan sulfida lainnya seperti kalkopirit, pyrrhotit.

    Dapat terbentuk bersama-sama dengan unsur kelompok platina (Platinum Group Elements, PGE), meliputi Os, Ir, Ru, Rh, Pt dan Pd. PGE ini umumnya attached di dalam struktur mineral sulfida tersebut.

  • Nikel

    Tipe endapan nikel:

    Nickel sulphides deposit

    Nickel Silicates ~ lateritic nickel deposit

    Nickel Sulphides

    Early magmatic deposit magmatic segregation

    Klasifikasi Nickel Sulphides Ore

    Dunite Peridotite Class

    Intrusive Dunite Association

    Volcanic peridotite Assosiation

    Gabbroid Class

    Intrusive mafic/Ultramafic Complexes

    Large Layered Intrusions, e.g. Sudbury, Canad

  • Nickel sulphides deposit

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

  • Geology of Bushveld complex, RSA

  • Bushveld complex layered series

    Subdivision of the Layered

    Series of the Bushveld

    Complex. MR. Merensky Reef,

    SC, Stcelpoort chromite (from

    Duke 1983, after Verrnaak, C.

    F. and von Gruenewaldt, G.

    (1981) The Bushveld Complex

    Excursion Guide, Geocongress

  • Chromite layers of Bushveld complex

  • PGM associated with Bushveld complex

  • 1b. Endapan hidrotermal

    Fokus pembahasan:

    1. Endapan Au-Ag epitermal

    2. Endapan Cu-Au porfiri

    3. Endapan Cu-(Au) skarn

    4. Endapan mesotermal (quartz-Au lode)

  • Magmatisme-hydrothermal process

  • Sistem hidrotermal-magmatik

  • Endapan epitermal

    Karakteristik

    Suhu relatif rendah (50-250 C) dengan salinitas bervariasi antara 0-5 wt.%

    Terbentuk pada kedalaman dangkal (~1 km)

    Jenis air: air meteorik dengan sedikit air magmatik

    Klasifikasi:

    High sulfidation (acid sulfate type)

    Low sulfidation (adularia-sericite type)

  • Contoh endapan epitermal (high sulfidation)

    Endapan Au (ton) Umur

    Yanacocha/Peru 820 M/P

    Pueblo Viejo 680 Cret

    Pascua 640 M/P

    Pienina/Peru 250 M/P

    Lepanto 210 Quat

    El Indio 190 M/P

    Chinquashih 150 Quat

    Summitville 20 M/P

    Rodalquilar 10 N/P

  • Contoh endapan epitermal (low sulfidation)

    Endapan Au (ton) Umur

    Lihir 924 Quat

    Porgera 600 M/P

    Round Mountain 443 M/P

    Baguio District 300 Quat

    Hishikari 250 Quat

    Kelian 180 M/P

    Gunung Pongkor 175 M/P

    Dukat 150 Cret

    Cerro Korikollo 147 M/P

    Cerro Vanguardia 100 Jura

  • Penampang ideal endapan epitermal

  • Evolusi endapan epitermal high sulfidation

  • Endapan Au-Ag epitermal sulfidasi rendah

    Epithermal refers to mineral deposits that form in association with hot waters.

    The deposits form within 1 km of the surface and water temperatures are about

    50-200 degrees C.

  • Jenis-jenis pengisian (open-space filling)

    Jenis dan geometri endapan epitermal yang menggambar-kan secara skematis struktur, hidro-termal, dan litologi mengontrol permeabilitas.

  • Alterasi hidrotermal

    Endapan Au-Ag-Cu

    Silisifikasi

    Argilik lanjut

    Serisitisasi

    Potasik

    Endapan Ag-Sn

    Silisifikasi (silica sinter)

    Argilik lanjut

    Serisitisasi

    Turmalinisasi

    Catatan: Ketidakhadiran silisifikasi tidak terlalu penting untuk mencirikan suatu endapan epitermal. Contoh: Kelian

  • Zona alterasi

    Lateral: residual silica qtz-alu qtz-kao kao-ill ill/sme

    Vertikal:

    Residual silica py en

    Qtz alu pyroph kao py

    Qtz kao ser, py, ccp

    Qtz ser py, ccp

    Bio, or, cpy, bn, mag

    De

    pth

  • Alterasi hidrotermal