I. ALTERASI HIDROTERMALPengertianLarutan hidrotermal adalah cairan bertemperatur tinggi (100 500oC) sisa pendinginan magma yang mampu merubah mineral yang telah ada sebelumnya dan membentuk mineral-mineral tertentu. Secara umum cairan sisa kristalisasimagma tersebut bersifat silika yang kaya alumina, alkali dan alkali tanah yang mengandung air dan unsur-unsur volatil (Bateman, 1981).

Gambar 1. ilustrasi lokasi aktivitas hidrotermal dapat terjadiLarutan hidrotermal terbentuk pada bagian akhir dari siklus pembekuan magma dan umumnya terakumulasi pada litologi dengan permeabilitas tinggi atau pada zona lemah. Interaksi antara larutan hidrotermal dengan batuan yang dilaluinya (wall rocks) akan menyebabkan terubahnya mineral primer menjadi mineral sekunder (alteration minerals). Proses terubahnya mineral primer menjadi mineral sekunder akibat interaksi batuan dengan larutan hidrotermal disebut dengan proses alterasi hidrotermal.

ProsesAlterasi hidrotermal merupakan proses yang kompleks, karena meliputi perubahan secara mineralogi, kimia dan tekstur yang dihasilkan dari interaksi larutan hidrotermal dengan batuan yang dilaluinya pada kondisi fisika kimia tertentu (Pirajno, 1992). Beberapa faktor yang berpengaruh pada proses alterasi hidrotermal adalah temperatur, kimia, fluida, konsentrasi dan komposisi batuan samping, durasi aktifitas hidrotermal dan permeabilitas. Namun faktor kimia dan temperatur fluida merupakan faktor yang paling berpengaruh (Browne, 1994 dalam Corbett dan Leach, 1995)

Gambar 2. Alterasi Albite pada diorite dengan kallopirit mengiri rongga (kiri) kenampakan mikroskopis albite mengelilingi mineral kalkopirit (kanan)Proses hidrotermal pada kondisi tertentu akan menghasilkan kumpulan mineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral atau mineral assemblage (Guilbert dan Park, 1986. Secara umum kehadiran himpunan mineral tertentu dalam suatu ubahan batuan akan mencerminkan tipe alterasi tertentu. Dalam pembentukannya, alterasi dipengaruhi oleh beberapa faktor sebagai berikut: Temperatur dan tekanan Komposisi Fluida Hidrothermal Komposisi batuan primer Permeabilitas

Dalam prosesnya, alterasi tidak lepas dari adanya proses dan reaksi kimia. Reaksi kimia yang terjadi selama proses alterasia. Hidrolisis; perpindahan molekul air dari fluida ke dalam mineral. b. Hidrasi-dehidrasi; perpindahan molekul air pada mineral ke dalam fluida.c. Metasomatisme alkali dan alkali tanah; merupakan reaksi aktif antara fluida dengan batuan dan mineral yang mengakibatkan terjadinya pengurangan atau penambahan unsur pada batuan dan mineral tersebut.d. Dekarbonasi; merupakan reaksi yang terjadi pada pusat area skarn, dimana mineral-mineral karbonat (kalsit atau dolomit) tergantikan oleh mineral-mineral silika dan mengalami kombinasi dengan komponen-komponennyae. Silisifikasi; merupakan penambahan mineral silika ke dalam batuan seperti penambahan mineral kalsedon, opal, atau jasperf. Silisikasi; penggantian mineral-mineral pada batuan oleh mineral silika g. Reduksi-oksidasi; merupakan reaksi penting yang berpengaruh terhadap kandungan ferri-ferrous iron, dan mineralogi sulfur dan ikatan lainnya. Reaksi ini juga berpengaruh pada sistem yang bereaksi dengan kandungan unsur vanadium, uranium, mangan dan pasangan-pasangan redoks lainnya.h. Reaksi-reaksi lainnya seperti karbonatisasi, desulfidasi, sulfidasi dan fluoridasi. Pengaruh alterasi hidrothermal terhadap batuan dapat dibagi menjadi tiga (White, 1996) yaitu : 1) Pengaruh yang bekerja pada individual mineral secara selektif, proses ini terjadi dalam dua kondisi dimana batuan yang berinteraksi fluida bersifat tidak reaktif sehingga hanya mineral-mineral yang dapat bereaksi dengan fluida yang dapat menunjukkan pengaruh alterasi. Atau jumlah fluida yang sedikit (rasio fluida:batuan rendah). Proses ini umumnya terjadi pada zona alterasi propilitik.2) Pengaruh yang terjadi hanya pada urat dan batasnya, pengaruh ini dapat digunakan jika alterasi yang teramati di batuan hanya berhenti di sekitar tubuh urat dan tidak terjadi mineralisasi mayor di sana. Pengaruh jenis ini dapat digunakan untuk menunjukkan posisi pusat sumber fluida hidrothermal dengan memperhatikan densitas dan distribusi persebarannya di batuan. 3) Pengaruh pada keseluruhan batuan secara pervasive, pengaruh ini terjadi disebabkan oleh dua hal yaitu:a. Terdapat suatu peristiwa struktur utama yang memungkinkan fluida hidrothermal masuk ke dalam seluruh tubuh batuan dan mengalterasi seluruh komponen batuan secara intensif.b. Batuan memiliki banyak rekahan yang memungkinkan bagi fluida untuk masuk ke dalamnya dan mengalterasi seluruh batuan tersebut.Dalam prosesnya, alterasi ini akan mengganti mineral-mineral primer yang ada menjadi primer. Berikut ini adalah contoh perubahan mineral pada proses alterasi oleh Browne (1982)Mineral PrimerMineral Pengganti

Gelas VolkanikGrup zeolit (seperti mordenit dan laumontit), kristobalit, kuarsa, kalsit, mineral-mineral lempung (contoh: montmorillonit)

Magnetit/Ilmenit/titano-magnetitPirit, leucoxene, titanit, pirotit, hematit

Piroksen/amfibol/olivine/biotitKlorit, ilit, kuarsa, pirit, kalsit, anhidrit

Plagioklas CaKalsit, albit, adularis, wairakit, kuarsa, anhidrit, klorit, ilit, kaolin, montmorillonit, epidot

Anortoklas/Sanidin/OrtoklasAdularia

Gambar 3. Biotit menggantikan hornblenda pada batas kristalnyaKlasifikasiSemua pendeskripsian proses, factor, dan lain sebagainya tidak lain dan tidak bukan berasal dari klasifikasi yang telah ditetapkan. Salah satu klasfikasi yang ditetapkan adalah klasifikasi berdasarkan kumpulan mineralnyaTabel Klasifikasi tipe alterasi dan himpunan mineralnya pada endapan epitermal sulfidasi rendah (Thompson dan Thomson,1996)1. PropilitikDicirikan oleh kehadiran klorit disertai dengan beberapa mineral epidot, illit/serisit, kalsit, albit, dan anhidrit. Terbentuk pada temperatur 200-300C pada pH mendekati netral, dengan salinitas beragam, umumnya pada daerah yang mempunyai permeabilitas rendah. Menurut Creasey (1966, dalam Sutarto, 2004), terdapat empat kecenderungan himpunan mineral yang hadir pada tipe propilitik, yaitu :Klorit-kalsit-kaolinit.Klorit-kalsit-talk.Klorit-epidot-kalsit.Klorit-epidot.

2. ArgilikPada tipe argilik terdapat dua kemungkinan himpunan mineral, yaitu muskovot-kaolinit-monmorilonit dan muskovit-klorit-monmorilonit. Himpunan mineral pada tipe argilik terbentuk pada temperatur 100-300C (Pirajno, 1992, dalam Sutarto, 2004), fluida asam-netral, dan salinitas rendah.

3. PotasikDicirikan oleh melimpahnya himpunan muskovit-biotit-alkali felspar-magnetit. Anhidrit sering hadir sebagai asesori, serta sejumlah kecil albit, dan titanit (sphene) atau rutil kadang terbentuk. Alterasi potasik terbentuk pada daerah yang dekat batuan beku intrusif yang terkait, fluida yang panas (>300C), salinitas tinggi, dan dengan karakter magamatik yang kuat.4. FilikDominasi endapan dalam bentuk veinlet dibandingkan dengan endapan yang berbentuk hamburan kemungkinan disebabkan oleh berkurangnya pengaruh metasomatik yang lebih mengarah ke proses hidrotermal. Hal ini disebabkan karena zona ini semakin menjauh dari pusat intrusi serta berkurangnya kedalaman sehingga interaksi membesar dan juga diakibatkan oleh banyaknya rekahan pada batuan sehingga larutan dengan mudah mengisinya dan mengkristal pada rekahan tersebut, mineralisasi yang intensif dijumpai pada vein kuarsa adalah logam sulfida berupa pirit, kalkopirit dan galena. Berikut ini ciri ciri salah satu contoh mineral ubahan pada zona potasik yaitu Serisit.

5. Propilitik dalam ( inner propilitik )Menurut Hedenquist dan Linndqvist (1985, , dalam Sutarto, 2004), zona alterasi pada sistem epitermal sulfidasi rendah (fluida kaya klorida, pH mendekati netral) ummnya menunjukkan zona alterasi seperti pada sistem porfir, tetapi menambahkan istilah inner propylitic untuk zona pada bagian yang bertemperatur tinggi (>300C), yang dicirikan oleh kehadiran epidot, aktinolit, klorit, dan ilit.6. Argilik lanjut ( advanced argilic )Sedangkan untuk sistem epitermasl sulfidasi tinggi (fluida kaya asam sulfat), ditambahkan istilahadvanced argilicyang dicirikan oleh kehadiran himpunan mineral pirofilit+diasporandalusitkuarsaturmalinenargit-luzonit (untuk temperatur tinggi, 250-350C), atau himpunan mineral kaolinit+alunitkalsedonkuarsapirit (untuk temperatur rendah,< 180 C).

7. SkarnAlterasi ini terbentuk akibat kontak antara batuan sumber dengan batuan karbonat, zona ini sangat dipengaruhi oleh komposisi batuan yang kaya akan kandungan mineral karbonat. Pada kondisi yang kurang akan air, zona ini dicirikan oleh pembentukan mineral garnet, klinopiroksin dan wollastonit serta mineral magnetit dalam jumlah yang cukup besar, sedangkan pada kondisi yang kaya akan air, zona ini dicirikan oleh mineral klorit,tremolit aktinolit dan kalsit dan larutan hidrotermal. Garnet-piroksen-karbonat adalah kumpulan yang paling umum dijumpai pada batuan induk karbonat yang orisinil (Taylor, 1996, dalam Sutarto, 2004). Amfibol umumnya hadir pada skarn sebagai mineral tahap akhir yang menutupi mineral-mineral tahap awal. Aktinolit (CaFe) dan tremolit (CaMg) adalah mineral amfibol yang paling umum hadir pada skarn. Jenis piroksen yang sering hadir adalah diopsid (CaMg) dan hedenbergit (CaFe).Alterasi skarn terbentuk pada fluida yang mempunyai salinitas tinggi dengan temperatur tinggi (sekitar 300-700C). Proses pembentukkan skarn akibat urutan kejadian Isokimia metasomatisme retrogradasi.

8. GreisenHimpunan mineral pada greisen adalah kuarsa-muskovit (atau lipidolit) dengan sejumlah mineral asesori seperti topas, turmalin, dan florit yang dibentuk oleh alterasi metasomatik post-magmatik granit (Best, 1982, Stempork, 1987, dalam Sutarto, 2004).9. SilisifikasiMerupakan salah satu tipe alterasi hidrotermal yang paling umum dijumpai dan merupakan tipe terbaik. Bentuk yang paling umum dari silika adalah (E-quartz, atau -quartz, rendahquartz, temperatur tinggi, atau tinggi kandungan kuarsanya (>573C), tridimit, kristobalit, opal, kalsedon. Bentuk yang paling umum adalahquartzrendah, kristobalit, dan tridimit kebanyakan ditemukan di batuan volkanik. Tridimit terutama umum sebagai produk devitrivikasi gelas volkanik, terbentuk bersama alkali felspar.10. SerpentinisasiBatuan yang telah ada beruabah menjadi serperite yang mineral utamanya adalah Cripiolite disamping ada juga mineral mineral lain. Batuan semuala biasanya batuan basa ( andesitte ) yang berubah karena proses hidrotermal maka batuan basa ini berubah menjadi serpertisasi. Misal : Geruilite di sulawesi dari kalimantan diubah menjadi serpentinisasi. Serpentinisasi bisa pula akibat dari pada Weathering, tetapi daerah yang teralterasi relatif terbatas kecil.

Tipe alterasiZone (himpunan mineral)

SilisikKuarsa,kalsedon,opal pirit,hematit

AdulariaOrtoklas (adularia),kuarsa,serisit-illit,pirit

Serisitik, ArgilikSerisit (muskovit), illit-smektit, monmorilonit kaolinit,kuarsa,kalsit,dolomit,pirit

Argilik lanjut-Acid SulphateKaolinit,alunit,kritobalit (opal,kalsedon),native sulphur, jarosit, pirit

Silika-karbonatKuarsa, kalsit

Propilitik, Alterasi ZeolitikKalsit,epidot,wairakit,klorit,albit, illit-smektit, monmorilonit,pirit

II. MANFAAT PENGETAHUAN MENGENAI ALTERASI HIDROTERMAL DALAM KEGIATAN MINERALISASI

Hubungan Alterasi Hidrotermal dan MineralisasiAlterasi dan mineralisasi sangat erat kaitannya, dikarenakan tipe alterasi tertentu akan dicirikan dengan hadirnya suatu himpunan mineral yang khas sebagi pencirinya.Alterasi dapat menghasilkan mineral bijih dan mineral penyerta (gangue mineral). Namuin demikian, tidak semua batuan yang mengalami alterasi hidrotermal dapat mengalami mineralisasi bijih. Tipe alterasi tertentu biasanya akan menunjukan zonasi himpunan mineral tertentu akibat ubahan oleh larutan hidrotermal yang melewati batuan sampingnya (Guilbert dan Park, 1986, Evans, 1993). Himpunan mineral ubahan tersebut terbentuk bersamaan pada kondisi keseimbangan yang sama (aqulibrium assemblage). Mineral-mineral baru yang terbentuk, diendapkan mengisi rekahan-rekahan halus atau dengan proses penggantian (replacement). Mineral-mineral baru ini dikenal sebagai mineral sekunder (Anonim, 1996)Menurut Bateman (1981) Secara umum proses mineralisasi dipengaruhi oleh beberapa faktor pengontrol, meliputi : 1. Larutan hidrotermal yang berfungsi sebagai larutan pembawa mineral. 2. Zona lemah yang berfungsi sebagai saluran untuk lewat larutan hidrotermal. 3. Tersedianya ruang untuk pengendapan larutan hidrotermal. 4. Terjadinya reaksi kimia dari batuan induk/host rock dengan larutan hidrotermal yang memungkinkan terjadinya pengendapan mineral bijih (ore). 5. Adanya konsentrasi larutan yang cukup tinggi untuk mengendapkan mineral bijih (ore). Menurut Lindgren, 1933 faktor yang mengontrol terkonsentrasinya mineral-mineral logam (khususnya emas) pada suatu proses mineralisasi dipengaruhi oleh adanya : 1. Proses diferensiasi, pada proses ini terjadi kristalisasi secara fraksional (fractional crystalization), yaitu pemisahan mineral-mineral berat pertama kali dan mengakibatkan terjadinya pengendapan kristal-kristal magnetit, kromit dan ilmenit. Pengendapan kromit sering berasosiasi dengan pengendapan intan dan platinum. Larutan sulfida akan terpisah dari magma panas dengan membawa mineral Ni, Cu, Au, Ag, Pt, dan Pd. 2. Aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil pangkayaan dari magma, pada proses ini, unsur silika mempunyai peranan untuk membawa air dan unsur-unsur volatil dari magma. Air yang bersifat asam akan naik membawa CO2, N, senyawa S, fluorida, klorida, fosfat, arsenik, senyawa antimon, selenida dan telurida. Pada saat yang bersamaan mineral logam seperti Au, Ag, Fe, Cu, Pb, Zn, Bi, Sn, Tungten, Hg, Mn, Ni, Co, Rd dan U akan naik terbawa larutan. Komponen-komponen yang terbawa dalam aliran gas tersebut berupa sublimat pada erupsi vulkanik dekat permukaan dan membentuk urat hidrotermal atau terendapkan sebagai hasil penggantian (replacement deposits) di atas atau di dekat intrusi batuan beku.Tabel dominasi komposisi mineralisasi di dalam alterasi hidrotermal pada temperatur tinggi dan rendah (disederhanakan dari Corbett, 2002)TEMPERATUR TINGGITEMPERATUR RENDAH

KalkopiritGalena, spalerit

Kuarsa kristalin (comb stucture)Kalsedon-opal

Kuarsa butir kasarKuarsa butir halus

SerisitSmektit-illit

PhilikPropilitik

Gambar 4. Gambar zonasi proksimal distal tipe endapan urat logam dasar yang berasosiasi dengan endapan porfiri tembaga/molibdenum (Panteleyev, 1994)

Guilbert dan Park, 1986, mengemukakan model hubungan antara mineralisasi dan alterasi dalam sistem epitermal. Beberapa asosiasi mineral bijih maupun mineral skunder erat hubungannya dengan besar temperatur larutan hidrotermal pada waktu mineralisasi. Mineral bijih galena, sfalerit dan kalkopirit terbentuk pada horison logam dasar bagian bawah dengan temperatur 350oC. Pada horison ini alterasi bertipe argilik sempurna dan terbentuk mineral alterasi temperatur tinggi seperti adularia, albit dan feldspar. Fluida hidrotermal di horison logam dasar (bagian tengah) bertemperatur antara 200o- 400oC. Mineral bijih terdiri dari argentit, elektrum, pirargirit dan proustit. Mineral ubahan terdiri dari serisit, adularia, ametis, sedikit mengandung albit. Horison bagian atas terbentuk pada temperatur < 200oC. Mineral bijih terdiri dari emas di dalam pirit, Ag-garamsulfo dan pirit. Mineral ubahan berupa zeolit, kalsit, agate.

Gambar 5. hubungan alterasi dengan mineralisasi dalam tipe endapan epitermal logam dasar (Guilbert dan Park, 1986)

Gambar 6. Mineralogi alterasi di dalam sistem hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996)Contoh Aplikasi Pengetahuan Alterasi HidrotermalMineralisasi tembaga pada endapan porfiri sangat berkaitan erat dengan proses alterasi hidrotermal, maka pemahaman mengenai proses alterasi hidrotermal menjadi amat penting dalam kegiatan eksplorasi. Alterasi hidrotermal menyebabkan perubahan pada mineralogi dan komposisi batuan yang berinteraksi dengan fluida hidrotermal. Perubahan mineralogi dan komposisi batuan akibat proses alterasi hidrotermal, erat kaitannya dengan perubahan unsur-unsur kimia pada batuan yang teralterasi. Dengan mempelajari perubahan komposisi unsur-unsur kimia dalam batuan yang teralterasi dengan menggunakan pendekatan mineralogi dan geokimia, dapat diketahui seberapa intens batuan tersebut telah teralterasi. Hal tersebut akan sangat membantu untuk mengetahui karakteristik alterasi hidrotermal dan mineralisasi di daerah tersebut (Arifudin Idrus dan Evaristus Bayu Pramutadi, 2008)Mineralisasi emas dipengaruhi oleh larutan hidrotermal yang mengalir melewati permeabilitas (sekunder maupun primer) batuan, sehingga terjadi proses alterasi yang merubah komposisi kimiawi, mineralogi dan tekstur batuan asal yang dilaluinya. Tipe alterasi dan mineralisasi pada suatu daerah mempunyai sifat dan karakteristik tersendiri yang sering dicirikan dengan adanya himpunan mineral tertentu. Keberadaan zona alterasi dan mineralisasi ini akan membantu dalam perencanaan pengembangan eksplorasi mineral bijih yang mengandung emas. Salah satu indikator yang berpengaruh terhadap kehadiran urat -urat pembawa mineral bijih berharga adalah struktur rekahan (kekar dan sesar). Jaringan kekar yang berkembang merupakan jalan bagi larutan sisa magmatisme untuk mengisi dan tempat terendapkannya mineral-mineral bijih.Kebanyakan emas epitermal terdapat dalam vein-vein yang berasosiasi dengan alterasi Quartz-Illite yang menunjukkan pengendapan dari fluida-fluida dengan pH mendekati netral (fluida-fluida khlorida netral). Dalam alterasi dan mineralisasi dengan jenis fluida ini, emas dijumpai dalam vein, veinlet, breksi ekplosif atau breksi hidrotermal, dan stockwork atau stringer Pyrite + Quartz yang berbentuk seperti rambut (hairline). Emas epitermal juga terdapat dalam alterasi Advanced-Argillic dan alterasi-alterasi sehubungan yang terbentuk dari fluida-fluida asam sulfat. Dalam alterasi dan mineralisasi dengan jenis fluida ini, emas dijumpai dalam veinlet, batuan-batuan silika masif, atau dalam rekahan-rekahan atau breksi-breksi dalam batuan yang tersilisifikasikan, serta dapat hadir bijih tembaga seperti enargite, luzonite, dan covelite.

DAFTAR PUSTAKA

Artadana, I Putu E., & Purwanto, Heru S., 2011, Geologi, Alterasi dan Mineralisasi Daerah Nyrengseng dan Sekitarnya, Kecamatan Cisewu, Kabupaten Garut, Propinsi Jawa barat, Yogyakarta: Jurusan Teknik Geologi FTM UPN Veteran YogyakartaEvans, A,M., Ore geology and Industrial Minerals, Blackwell scientific publication. Guilbert, G.M & Park, C.F., 1986, The Geology of Ore Deposits, W.H. Freeman and Company, New York.Hedenquist,J.W., 1998, Hydrotermal System in Volcanic arc, Original of and exploration for epitermal Gold Deposit, catatan kursus 13 Mei 1998, PT Geoservice Ban Idrus, Arifudin, & Pramutadi, EB., 2008, Mineralisasi Bijih dan Geokimia Batuan Samping Vulkaniklastik Andesitik yang Berasosiasi dengan Endapan Tembaga Emas Porfiri Elang, Pulau Sumbawa, Nusa Tenggara Barat, Yogyakarta: Hurusan Teknik Geologi FT-UGM Thompson, A.J.B. dan Thompson, J.F.H. 1996. Atlas of Alteration: A Field and Petrographic Guide to Hydrothermal Alteration Minerals. Canada: Geological Assosiation of Canadahttp://www.barkervillegold.com, diakses pada 22 Maret 2011http://earthsci.org/mineral/mindep/depfile/skarn.htm, diakses pada 22 Maret 2011http://www.mistycreekventures.com, diakses pada 22 Maret 2011http://geologiblankfive.files.wordpress, diakses pada 22 Maret 2011http://geologicalintroduction.baffl.co.uk, diakses pada 22 Maret 2011