GENESA BAHAN GALIAN Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek keterdapatan, proses pembentukan, komposisi, model (bentuk, ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-faktor pengendali pengendapan bahan galian (geologic controls). Tujuan utama mempelajari genesa suatu endapan bahan galian adalah sebagai pegangan dalam menemukan dan mencari endapan-endapan baru, mengungkapkan sifat-sifat fisik dan kimia endapan bahan galian, membantu dalam penentuan (penyusunan) model eksplorasi yang akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan metoda penambangan dan pengolahan bahan galian tersebut (Gambar 1) GEOLOGI MINERALOGI DAN PETROLOGI GEOKIMIA GEOFISIKA PENGUKURAN DAN GEOLOGI FOTO PENGOLAHAN DATA PENAM- BANGAN PENGOLAHAN BAHAN GALIAN EKSTRAKSI EKONOMI MINERAL INFRA- STRUKTUR PENELITIAN ENDAPAN BAHAN GALIAN Penyelidikan Penyebaran Elemen di Alam Penyelidikan Proses Pengkayaan untuk Mendapatkan Endapan yang Bermanfaat Prospeksi dan Eksplorasi Endapan Tersebut Penyelidikan dan Evaluasi Endapan GENESA BAHAN GALIAN Gambar 1. Hubungan antara genesa endapan mineral (bahan galian) dengan beberapa ilmu yang ada pada industri mineral genesa bahan galian - 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
GENESA BAHAN GALIAN
Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek keterdapatan, proses
pembentukan, komposisi, model (bentuk, ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-
faktor pengendali pengendapan bahan galian (geologic controls). Tujuan utama
mempelajari genesa suatu endapan bahan galian adalah sebagai pegangan dalam
menemukan dan mencari endapan-endapan baru, mengungkapkan sifat-sifat fisik dan
kimia endapan bahan galian, membantu dalam penentuan (penyusunan) model
eksplorasi yang akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan metoda
penambangan dan pengolahan bahan galian tersebut (Gambar 1)
GEOLOGIMINERALOGI
DANPETROLOGI
GEOKIMIA GEOFISIKA
PENGUKURANDAN
GEOLOGIFOTO
PENGOLAHANDATA
PENAM-BANGAN
PENGOLAHANBAHANGALIAN
EKSTRAKSIEKONOMIMINERAL
INFRA-STRUKTUR
PENELITIAN ENDAPAN BAHAN GALIANPenyelidikan Penyebaran Elemen di Alam
Penyelidikan Proses Pengkayaan untuk Mendapatkan Endapan yang BermanfaatProspeksi dan Eksplorasi Endapan Tersebut
Penyelidikan dan Evaluasi Endapan
GENESABAHANGALIAN
Gambar 1. Hubungan antara genesa endapan mineral (bahan galian) dengan beberapa ilmu yang ada pada industri mineral
Endapan-endapan mineral yang muncul sesuai dengan bentuk asalnya disebut
dengan endapan primer (hypogen). Jika mineral-mineral primer telah terubah melalui
pelapukan atau proses-proses luar (superficial processes) disebut dengan endapan
sekunder (supergen).
genesa bahan galian - 1
1. Keterdapatan Mineral Bijih
Kerak bumi terdiri dari batuan-batuan beku, sedimen, dan metamorfik. Pada Tabel 1
dapat dilihat komposisi umum dari kerak bumi dan beberapa logam-logam lain
mempunyai kuantitas kecil dan umum terdapat pada batuan beku.
Tabel 1 Komposisi elemen-elemen penyusun kerak bumi dan pada batuan beku (Sumber; Bateman, 1982).
a. Elemen penyusun kerak bumi b. Logam-logam yang umum pada batuan beku
Lain-lain Bahan batuanFloritApatitPiritMarkasitPirotitArsenopirit
CaF2
(CaF)Ca4(PO4)3
FeS2
FeS2
Fe1-xSFeAsS
xxxxxx
xx
Batuan merupakan suatu bentuk alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan
kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan
heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang
merupakan homogen. Deret reaksi Bowen (deret pembentukan mineral pada batuan)
telah dimodifikasi oleh Niggli, V.M. Goldshmidt, dan H. Schneiderhohn, seperti
terlihat pada Gambar 2.
MagmaGabro
MagmaDiorit
MagmaGranit
PEGMATIT
Olivin Augit Hornblende Biotit
AndesinKuarsa
Labradorit OligoklasOrtoklas
Muskovit
ENDAPANPNEUMA-TOLITIK
ENDAPANHIDRO-
TERMAL
ENDAPANMAGMATIKCAIR
UNSUR YANG SUKAR MENGUAP
UNSUR YANG MUDAH MENGUAP
KEADAAN SUPERKRITIS(FASE CAIRAN)
Gambar 2. Diagram urutan pengendapan mineral
Sedangkan proses pembentukan mineral berdasarkan komposisi kimiawi
larutan (konsentrasi suatu unsur/mineral), temperatur, dan tekanan pada kondisi
kristalisasi dari magma induk telah didesign oleh Niggli seperti terlihat pada Gambar
3.
genesa bahan galian - 4
Gambar 3. Diagram Temperatur-Konsentrasi-Tekanan (Diagram Niggli)
Jika pembentukan endapan mineral dikelompokkan menurut proses
pembentukannya, maka salah satu pengklasifikasiannya adalah sebagai berikut :
Klasifikasi Lindgren (Modifikasi)
I. Endapan yang terbentuk melalui proses konsentrasi kimia (Suhu dan Tekanan Bervariasi)
A. Dalam magma, oleh proses differensiasi1. Endapan magmatik (segresi magma, magmatik cair); T 700-15000C; P sangat
tinggi.2. Endapan Pegmatit; T sedang-sangat tinggi; P sangat tinggi
B. Dalam badan batuan1. Konsentrasi karena ada penambahan dari luar (epigenetik)1.1. Asal bahan tergantung dari erupsi batuan beku
a. Oleh hembusan langsung bekuan (magma)- dari efusif; sublimat; fumarol, T 100-6000C; P atmosfer-sedang
- dari intrusif, igneous metamorphic deposits; T 500-8000C, P sangat tinggib. Oleh penambahan air panas yang terisi bahan magma
- Endapan hipothermal; T 300-5000C, P sangat tinggi- Endapan mesothermal; T 200-3000C, P sangat tinggi
- Endapan epithermal; T 50-2000C, P sangat tinggi- Endapan telethermal; T rendah, P rendah- Endapan xenothermal; T tinggi-sedang, P sedang-atmosfer
1.2. Konsentrasi bahan dalam badan batuan itu sendiri :a. Konsentrasi oleh metamorfosis dinamik dan regional, T s/d 4000C; P tinggi.b. Konsentrasi oleh air tanah dalam; T 0-1000C; P sedangc. Konsentrasi oleh lapukan batuan dan pelapukan residu dekat permukaan;
T 0-1000C; P sedang-atmosfer
genesa bahan galian - 5
C. Dalam masa air permukaan1. Oleh interaksi larutan; T 0-700C; P sedang
a. Reaksi anorganikb. Reaksi organik
2. Oleh penguapan pelarut
II. Endapan-endapan yang dihasilkan melalui konsentrasi mekanis; T & P sedang.
Sedangkan secara umum keterdapatan endapan bahan galian dengan mineral-mineral
bijihnya dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Keterdapatan dan letak mineral-mineral bijih
2. Pengertian Mendala Metalogenik
Istilah Mendala Metalogenik atau Metallogenic Province memiliki
pengertian suatu area yang dicirikan oleh kumpulan endapan mineral yang khas, atau
oleh satu atau lebih jenis-jenis karakteristik mineralisasi. Suatu mendala metalogenik
genesa bahan galian - 6
mungkin memiliki lebih dari satu episode mineralisasi yang disebut dengan
Metallogenic Epoch.
Beberapa contoh mendala metalogenik antara lain ; segregasi lokal dari
kromium dan nikel di bagian yang paling dalam dari kerak samudera, dan
pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga dan besi di tempat-tempat yang
panas, metal-bearing brine menuju samudra melalui zona regangan, endapan-
endapan mineral magmatik-hidrotermal berhubungan dengan proses-proses
subduksi. Tumbukan dan subduksi membentuk gunung-gunung yang besar seperti di
Andes, yang mana endapan-endapan mineral dibentuk oleh diferensiasi magma
(Gambar 5).
Gambar 5. Diagram Skematis yang Menggambarkan Setting Geologi Endapan-endapan Mineral, dan Hubungannya dengan Proses-proses Tektonik Lempeng (Gocht, Zantop, Eggert; 1988)
Contoh mendala metalogenik yang terdapat di Indonesia antara lain: mendala
metalogenik Malaya (terdiri dari batuan beku asam dengan mineral berharga
kasiterit), manda metalogenik Sunda (terdiri dari batuan intermediet dengan mineral
berharga elektrum (Au, Ag)), serta mendala metalogenik Sangihe-Talaut (terdiri dari
batuan ultrabasa dengan mineral berharga nikel).
3. Proses Pembentukan Endapan Mineral Primer
Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi lima
jenis endapan, yaitu :
Fase Magmatik Cair
genesa bahan galian - 7
Fase Pegmatitil
Fase Pneumatolitik
Fase Hidrothermal
Fase Vulkanik
Dari kelima jenis fase endapan di atas akan menghasilkan sifat-sifat endapan yang
berbeda-beda, yaitu yang berhubungan dengan:
Kristalisasi magmanya
Jarak endapan mineral dengan asal magma
intra-magmatic, bila endapan terletak di dalam daerah batuan beku
peri-magmatic, bila endapan terletak di luar (dekat batas) batuan beku
crypto-magmatic, bila hubungan antara endapan dan batuan beku tidak jelas
apo-magmatic, bila letak endapan tidak terlalu jauh terpisah dari batuan beku
tele-magmatic, bila disekitar endapan mineral tidak terlihat (terdapat) batuan
beku
Bagaimana cara pengendapan terjadi
terbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma
terbentuk pada lubang-lubang yang telah ada
metosomatisme (replacement) yaitu :reaksi kimia antara batuan yang telah ada
dengan larutan pembawa bijih
Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, atau perlapisan
Waktu terbentuknya endapan
syngenetic, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan pembentukan
batuan
epigenetic, jika endapan terbentuk tidak bersamaan waktunya dengan pembentukan
batuan
3.1 Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase)
Liquid magmatic phase adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana mineral
terbentuk langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara
gravitational settling (Gambar 6). Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah
kromit, titamagnetit, dan petlandit (lihat juga Gambar 4). Fase magmatik cair ini dapat
genesa bahan galian - 8
dibagi atas :
Komponen batuan, mineral yang terbentuk akan tersebar merata diseluruh masa
batuan. Contoh intan dan platina.
Segregasi, mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang
terkonsentrasi di dalam batuan.
Injeksi, mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma (batuan beku),
tetapi telah terdorong keluar dari magma.
3.2 Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase)
Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma. Sebagai akibat
kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma, maka cairan residual
yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke, sill, dan
stockwork (Gambar 7).
Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya kontras tekanan dan
temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan
dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-silikat,
Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat (Sn, Au, W, dan Mo),
mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock
crystal).
genesa bahan galian - 9
Gambar 6. Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatik cair
Keterangan untuk Gambar 6 : 1. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur
(S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan potasium.
2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.
3. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium dan potasium.
4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat yang lebih ringan.
5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan kalsium, magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi berkomposisi gabroik.
6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.
genesa bahan galian - 10
Gambar 7. Sketsa zona mineralisasi pada komplek pegmatit di San Gabriel Mountains, California (Dari Park, 1975 p 260).
3.3 Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase)
Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam
lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-
metamorfisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma
yang lebih muda.
Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan temperatur tinggi dari magma
kontak dengan batuan dinding yang reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk
antara lain : wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit,
topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, dan skarn.
Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi batuan beku
intrusi dan terutama pada batuan yang diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) dan
hardening (pengerasan).
Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang berhubungan dengan
penerobosan batuan beku. Batuan yang diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan
ter-rekristalisasi, terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan
genesa bahan galian - 11
oleh panas dan fluida-fluida yang memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh
karena itu endapan ini tergolong pada metamorfisme kontak. Proses pneomatolitis ini
lebih menekankan peranan temperatur dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme
menekankan hanya pada pengaruh temperatur sedangkan pirometasomatisme pada reaksi
penggantian (replacement), dan metamorfisme kontak pada sekitar kontak. Letak
terjadinya proses umumnya di kedalaman bumi, pada lingkungan tekanan dan temperatur
tinggi.
Gambar 8. Contoh endapan Igneous Metamorfism berupa endapan iron rich fluids di Granite Mount, Utah (Dari Park, 1975 p 285).
Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya sulfida sederhana dan
genesa bahan galian - 12
oksida misalnya spalerit, galena, kalkopirit, bornit, dan beberapa molibdenit (Tabel 4).
Sedikit endapan jenis ini yang betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak
sekali berisi pirit atau bahkan magnetit dan hematit. Scheelit juga terdapat dalam endapan
jenis ini (Singkep-Indonesia).
Tabel 4. Contoh beberapa jenis endapan metasomatisme kontak (Dari berbagai sumber).
Endapan Mineral Logam Utama LokasiBesi magnetit, hematit Cornwall, Pennsylvenia
Gambar 9. Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal tipe epithermal dengan pengkayaan bijih di sepanjang rekahan-rekahan dan urat-urat di Pachuca Meksiko (Dari Park, 1975 p 349).
3.5 Fase Vulkanik (Vulkanik Phase)
Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara
primer. Sebagai hasil kegiatan phase vulkanis adalah :
lava flow
ekshalasi
mata air panas
Ekshalasi dibagi menjadi : fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O), solfatar
(berbentuk gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2), saffroni (berbentuk baron).
Bentuk (komposisi kimia) dari mata air panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat,
air silikat, air nitrat, dan air fosfat.
Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari phase vulkanik adalah :
belerang (kristal belerang dan lumpur belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3)
Sulfida masif volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut (Gambar
10 dan Tabel 6), sebagai contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang,
dan sebagian besar endapan logam dasar di Kanada.
genesa bahan galian - 15
Gambar 10. Model Geologi Endapan Tembaga-Timbal-Seng volkanogenik (After Horikoshi & Sato, 1970; Sato,1981).
Tabel 6. Model geologi sulfida masif volkanogenik tipe Kuroko (Cox DP, 1983)
Geologi RegionalTipe batuan Vulkanik laut felsik-intermediet, berasosiasi dengan sedimenTekstur Aliran, tuffs, piroklas, breksia, dan tekstur-tekstur vulkanik lainUmur Archean – CenozoicTektonik patahan dan rekahan-rekahan lokal Tipe endapan assosiasi
urat-urat kuarsa dengan emas; perlapisan barit
KonsentrasiLogam
Barium, emas
Deskripsi endapanMineral-minerallogam
Zona bawah (pirit, sfalerit, kalkopirit, pirotit, galena, barit); zona luar (pirit, kalkopirit, emas, perak)
Tekstur/struktur Sebagian besar (60%) merupakan sulfida; kadang-kadang ditemukan perlapisan zona disseminated atau stockwork sulfida.
Alterasi Yang menyelubungi zona endapan a.l. zeolit, montmorilonit, kadang-kadang silika, klorit, dan serisit
Kontrol bijih Pada bagian felsik didominasi batuan-batuan vulkanik/sedimen vulkanik; pada bagian pusat batuan vulkanik; kadang-kadang breksiasi dan dome felsik
Pelapukan Gossan (kuning, nerah, dan coklat)Contoh Kidd Creek, Kanada; Hanaoka, Jepang; Macuchi, Equador
genesa bahan galian - 16
4. Proses Pembentukan Endapan Sedimenter
Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya dengan batuan
sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan, udara selama sedimentasi, atau
pelapukan maupun dibentuk oleh proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter
umumnya mengikuti lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu
(stratabound).
Endapan sedimenter yang cukup terkenal karena proses mekanik seperti endapan
timah letakan di daerah Bangka-Belitung dan endapan emas placer di Kalimantan
Tengah maupun Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi
seperti endapan bauksit di Pulau Bintan dan laterit nikel di Pomalaa/Soroako
Sulawesi Tengah/ Selatan.
Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter berdasarkan
sumber metal dan berdasarkan host rock-nya. Berdasarkan sumber metal dibagi dua
yaitu endapan supergen endapan yang metalnya berasal dari hasil rombakan batuan
atau bijih primer), serta endapan hipogen (endapan yang metalnya berasal dari
aktivitas magma/epithermal). Sedangkan berdasarkan host-rock (dengan
pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu endapan singenetik (endapan yang
terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan) serta endapan epigenetik (endapan
mineral terbentuk setelah batuan ada).
Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi empat faktor yaitu :
sumber dari mineral, metal atau metaloid, supergene atau hypogene (primer atau
sekunder), erosi dari daerah mineralisasi yang kemudian diendapkan dalam
cekungan (supergene), dari biokimia akibat bakteri, organisme seperti endapan
diatomae, batubara, dan minyak bumi, serta dari magma dalam kerak bumi atau
vulkanisme (hypogene).
genesa bahan galian - 17
4.1 Mineral Bijih Dibentuk oleh Hasil Rombakan dan Proses Kimia Sebagai Hasil Pelapukan Permukaan dan Transportasi
Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan keberadaanya dan akan
mengalami transportasi geokimia yaitu terdistribusi kembali dan bercampur dengan
material lain. Proses dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan
geokimia yang baru dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan dispersi mekanis,
dispersi kimia mencoba mengenal secara kimia penyebab suatu dispersi. Dalam hal
ini adanya dispersi geokimia primer dan dispersi geokimia sekunder. Dispersi
geokimia primer adalah dispersi kimia yang terjadi di dalam kerak bumi, meliputi
proses penempatan unsur-unsur selama pembentukan endapan bijih, tanpa
memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi geokimia sekunder adalah
dispersi kimia yang terjadi di permukaan bumi, meliputi pendistribusian kembali
pola-pola dispersi primer oleh proses yang biasanya terjadi di permukaan, antara lain
proses pelapukan, transportasi, dan pengendapan.
Bahan terangkut pada proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya
diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat mempengaruhi dispersi.
Unsur dengan mobilitas yang rendah cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya,
sedangkan unsur-unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh
bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimianya Eh dan Ph suatu lingkungan
seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai mobilitas tinggi sedangkan dalam
kondisi basa akan mempunyai mobilitas rendah (Lihat Tabel 7 dan Gambar 11).
Tabel 7. Beberapa mobilitas unsur pada berbagai lingkungan
Mobilitas Relatif Kondisi LingkunganOksidasi Asam Netral-basa Reduksi
Sangat tinggi Cl,I, Br, S, B Cl,I, Br, S, B Cl,I, Br, S, B, Mn, V, U, Se, Re
Cl, I, Br
Tinggi Mn, V, U, Se, Re, Ca, Na, Mg, F, Sr, Ra, Zn
Mn, V, U, Se, Re, Ca, Na, Mg, F, Sr, Ra, Zn, Cu, Co, Ni, Hg, Au
Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral letakan dapat dibagi
menjadi :
Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber mineral bijih
primer. Mereka terbentuk dari hanya sedikit perjalanan residu (goresan), material
genesa bahan galian - 20
mengalami pelapukan setelah pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals.
Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting. Terbentuk di sungai
bergerak kontinu oleh air, pemisahan tempat karena berat jenis, mineral bijih
yang berat akan bergerak ke bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat
kalau kecepatan aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander, di kuala
sungai dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka dan Belitung. Au-plaser
di California.
Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen aktivitas gelombang memukul
pantai dan mengabrasi dan mencuci pasir pantai. Mineral yang umum di sini
adalah ilmenit, magnetit, monasit, rutil, zirkon, dan intan, tergantung dari batuan
terabrasi.
Fossil plaser, merupakan endapan primer purba yang telah mengalami pembatuan
dan kadang-kadang termetamorfkan. Sebagai contoh endapan ini adalah
Proterozoikum Witwatersand, Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di
dunia, produksinya lebih 1/3 dunia. Emas dan uranium terjadi dalam beberapa
lapisan konglomerat. Mineralisasi menyebar sepanjang 250 km. Tambang
terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini dimungkinkan karena gradien geotermis
disana sekitar 10 per 130 meter.
Gambar 13. Sketsa mekanisme endapan bijih sedimenter
4.3 Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan Kimia
4.3.1. Lingkungan Darat
genesa bahan galian - 21
Batuan klastik yang terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh warna merah akibat
oksidasi Fe dan umumnya dalam literatur disebut “ red beds”. Kalau konsentrasi
elemen logam dekat permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan
tinggi memungkinkan terjadi konsentrasi larutan logam dan mengalami pencucian
(leaching/pelindian) meresap bersama air tanah yang kemudian mengisi antar butir
sedimen klastik. Koloid bijih akan alih tempat oleh penukaran kation antara Fe dan
mineral lempung atau akibat penyerapan oleh mineral lempung itu sendiri.
4.3.2 Lingkungan Laut
Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan lingkungan darat
yang umumnya mempunyai mempunyai pasokan air dengan kadar elemen yang
tinggi dibandingkan kandungan di laut. Kadar air laut mempunai elemen yang
rendah. Sebagai contoh kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk
konsentrasi mineral logam yang berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai
keadaan yang khusus (terutama Fe dan Mn) seperti :
Adanya salah satu sumber logam yang berasal dari pelapkan batuan di daratan
atau dari sistem hidrotermal bawah permukaan laut.
Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah logam yang
dominan dan terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel.
Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3 atau Fe-silikat
tergantung perbedaanpotensial reduksi (Eh).
Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, yang dibentuk oleh larutan koloid
membungkus material lain seperti pasir atau pecahan fosil. Bentuk kulit yang
simetris disebabkan perubahan komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan yang
terus menerus, oolit tersebut akan stabil di dasar laut dimana tertanam dalam
material lempungan karbonatan yang mengandung beberapa besi yang bagus. Di
dasar laut mungkin oolit tersebut reworked. Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi
dan mangan sebagai contoh ferromanganese nodules yang sekarang ini menutupi
daerah luas lautan.
5. Contoh Beberapa Endapan Mineral Yang Penting
genesa bahan galian - 22
5.1 Endapan mineral yang berhubungan dengan proses-proses magmatik
Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan, mineral-mineral dan
asosiasi elemen yang berbeda sangat besar , sebagai contoh oksida-oksida timah dan
tungsten di kedalaman zona-zona bertemperatur tinggi; sulfida-sulfida tembaga,
molibdenum, timbal, dan seng dalam zona intermediet; sulfida-sulfida atau sulfosalt
perak dan emas natif di dekat permukaan pada zona temperatur rendah. Mineral-
mineral dapat mengalami disseminated dengan baik antara silikat-silikat, atau
terkonsentrasi dalam rekahan yang baik dalam batuan beku, sebagai contoh endapan
tembaga porfiri Bingham di Utah (Gambar 14 dan Tabel 8).
Gambar 14. Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di Amerika Selatan (After Sillitoe,1973)
Tabel 8. Model Geologi Endapan Tembaga Porfiri Kaya Molibdenum (Cox DP, 1983)
Geologi RegionalTipe batuan Monzonit - tonalit kuarsa yang menerobos batuan beku, vulkanik, atau sedimenTekstur Terobosan yang berasosiasi dengan bijih-bijih porfiri (masa dasar mempunyai
ukuran butir halus s/d sedang) Umur Umumnya mesozoik s/d tersierTektonik SesarTipe endapan assosiasi
Skarn yang mengandung Cu, Zn, atau Au; urat-urat logam dasar sulfosalts dan emas; emas placer
KonsentrasiLogam
Cu, Mo, Pb, Zn, Tn, Au, Ag
Deskripsi endapanMineral-minerallogam
Kalkopirit, pirit, molibdenit; endapan replacement dengan kalkopirit, sfalerit, galena, dan kadang-kadang emas; zona terluar kadang-kadang dengan emas dan
genesa bahan galian - 23
sulfida-sulfida perak, tembaga, dan antimoni.Tekstur/struktur Veinlets, disseminations, penggantian pada batuan samping masif.Alterasi Batas zona alterasi (alteration rings) berupa lempung, mika, feldspar, dan mineral-
mineral lain yang berjarang beberapa kilometer dari endapan.Petunjuk geokimia Zona pusat (Cu, Mo, W), zona terluar (Pb, Zn, Au, Ag, As, At, Te, Mn, Rb). Contoh El Savador, Chile; Silver Bell, Arizona (USA); Highland Valley, Bristish Columbia
(Canada).
Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal dan sebagian
digantikan oleh mineral-mineral tungsten, tembaga, timbal dan seng (dalam kontak
metasomatik atau endapan skarn). Jika larutan bergerak melalui rekahan yang
terbuka dan logam-logam mengendap di dalamnya (urat emas-kuarsa-alunit
epithermal), sehingga terbentuk cebakan tembaga, timbal, seng, perak, dan emas
(Gambar 15 dan Tabel 9).
Gambar 15. Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After Buchanan,1981)