GENESA MINERAL

Genesa/Genesis mineral merupakan tempat atau lingkungan dimana suatu mineral terbentuk. Ada 3 macam genesa mineral, yaitu:

• Lingkungan magmatik
• Lingkungan sedimen
• Lingkungan metamorfik

A. Lingkungan Magmatik

Lingkungan ini mempunyai karakter yang sangat khas, yaitu memiliki tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, dan tentunya sangat berhubungan dengan aktivitas magma. Berdasarkan keterjadiannya, lingkungan magmatik ini dibagi menjadi empat tipe, yaitu Batuan beku, Pegmatit, Urat hidrotermal, dan Deposit mata air panas. 

1. Batuan Beku 

Tersusun atas mineral-mineral yang sederhana. Terdapat 7 kelompok mineral yang terdapat pada batuan beku, yaitu : kelompok kuarsa, feldspar, feldspatoid, piroksen, hornblende, biotit, dan olivin. Kisaran jumlah dari mineral-mineral penting yang terdapat dalam batuan beku sangat lebar. Ada juga batuan beku yang mengandung hampir 100% mineral yang sama, contohnya seperti Dunityang hampir seluruhnya tersusun atas mineral olivine.

Berdasarkan warnanya, mineral batuan beku dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu Leucocratic (terang),Mesocratic (sedang), dan Melanocratic (gelap).Pengelompokkan ini didasarkan pada kandungan dari mineral fero-magnesium. Semakin banyak kandungan mineral tersebut, maka warna nya akan semakin gelap.

Lingkungan geologi tertentu akan memberikan pengaruh tertentu yang tercermin terhadap ukuran butir mineralnya. Selain itu tekstur pada batuan beku juga mencerminkan kondisi pembekuannya, urutan kristalisasi, komposisi, viskositas magma, kecepatan pembekuan, dan pertumbuhan kristalnya.

Pembekuan kristal yang cepat akan menghasilkan kristal yang kecil. Hal ini disebabkan karena tidak tersedia waktu yang cukup untuk membentuk kristal yang sempurna. Biasanya terjadi di permukaan saat kontak langsung dengan air ataupun udara saat magma keluar. Tekstur yang dihasilkan adalah afanitik (halus). Sedangkan, pembekuan yang lambat akan menghasilkan membentuk kristal yang besar, karena masih memiliki waktu yang cukup untuk membentuk itu. Pembekuan yang lambat ini terjadi di dalam perut bumi, dan menghasilkan batuan beku dengan tekstur faneritik(kasar).

Berdasarkan kandungan SiO2 nya, batuan beku dibedakan menjadi 4 jenis.
Batuan beku asam yang mengandung lebih dari 65% silika, ex: Granit.

Batuan beku menengah (intermediate) yang mengandung silika antara 53%-65%, ex: Diorit, Syenit.

Batuan beku basa dengan kandungan silika antara 45%-53%, ex: Gabbro.

Batuan beku ultrabasa yang mengandung silika <45%, ex: Dunit, Peridotit.

2. Pegmatit dan Urat-Urat Hidrotermal

Pegmatit ini terbentuk dari cairan silikat sisa proses kristalisasi fraksional yang kaya akan kandungan alkali, alumunium, mengandung air, dan zat volatil. Cairannya tidak selalu berbentuk cair disebabkan karena konsentrasi volatil. Apabila mencukupi, tekanan volatil akan menginjeksi cairan di sepanjang permukaan lemah pada batuan yang merupakan bagian dari batuan beku intrusi yang sama, ataupun batuan lain yang sudah terbentuk lebih awal.

Kebanyakan pegmatit yang dijumpai berasosiasi dengan batuan plutonik, umumnya granit. Pegmatit granit terutama tersusun oleh kuarsa dan feldspar alkali, serta sejumlah muskovit dan biotit. Dengan demikian, komposisinya mirip dengan granit, namun berbeda dalam tekstur. Pegmatit bertekstur khusus, yaitu berbutir sangat kasar, dan berbentuk tabular.

3. Deposit Hidrotermal

Merupakan pengembangan dari pegmatit. Ciri-cirinya adalah urat-urat yang mengandung sulfida, yang mengisi rekahan pada batuan semula. Namun juga dapat berupa suatu massa tak teratur, yang mengganti seluruh atau sebagian batuan. Proses hidrotermal ini merupakan suatu proses yang penting dalam pembentukan mineral-mineral bijih. Berdasarkan tingkat kedalaman dan suhunya, deposit hidrotermal dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :

• Deposit hidrotermal : suhu antara 300-500 derajat C, dan terbentuk di kedalaman yang sangat dalam. Dicirikan oleh mineral Molibdenit[MoS2], Kasiterit [SnO2], Skhelit [CaWO4].
• Deposit mesotermal : suhu antara 200-300 derajat C, dengan kedalaman yang menengah. Mineral yang mecirikannya adalah mineral-mineral sulfida seperti Pirit [FeS2], Galena[PbS]. Urat kuarsa mengandung emas yang merupakan suatu deposit penting, mungkin adalah deposit mesotermal.
•  Deposit epitemal : terbentuk pada temperatur rendah, antara 50-200 derajat C. Mineral pencirinya adalah Perak native [Ag], Emas native [Au], Silvanit [(Au,Ag)Te2].

4. Deposit Air Panas dan Fumarol

Deposit air panas merupakan hidrotermal yang sampai ke permukaan. Mineral yang dijumpai adalah silika opal, sejumlah kecil sulfur, dan sulfida. Sedangkan, deposit fumarol terdapat pada gunungapi yang masih aktif. Gas-gas panasnya mengendapkan mineral-mineral seperti sulfur, dan khlorida, terutama Khlorida Amonium [NH3Cl]. Selain itu, mungkin juga terdapat Magnetit [Fe3O4], Hematite[Fe2O3], dan Realgar [AsS].

B. Lingkungan Sedimen

Proses sedimentasi merupakan perpaduan dari interaksi atmosfer dan hidrosfer terhadap lapisan kerak bumi. Dalam proses sedimentasi terdapat fase pelapukan, yang dapat menyebabkan mineral berubah menjadi mineral-mineral baru yang bersifat lebih stabil daripada sebelumnya.

Pada kebanyakan lingkungan pengendapan, proses yang berlangsung adalah oksidasi karena terkena pengaruh dari atmosfer. Namun, di beberapa tempat ada yang tidak terkena kontak atmosfer, sehingga proses yang berlangsung adalah reduksi.

Berdasarkan stabilitas mineralnya, lingkungan sedimen dibagi menjadi 6 klasifikasi:

1. Resistat

Merupakan endapan yang tersusun atas mineral yang tahan terhadap pelapukan, sehingga tidak mengalami perubahan. Salah satu mineral yang dikenal paling tahan terhadap pelapukan adalah Kuarsa [SiO2]. Kadar silika dalam sedimen-sedimen resistat dapat mencapai 90%, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai sumber dalam perindustrian.

Mineral-mineral lainnya yang tahan terhadap pelapukan adalah Zirkon [ZrSiO4], Andalusit [Al2SiO5], Topaz [Al2SiO4(OH,F)2]. Endapan resistat disebut juga sebagai “placer deposit” karena bernilai ekonomi.

2. Hidrolisat

 Terbentuk dari mineral-mineral silikat yang mengalami proses dekomposisi kimia. Mineral yang paling umum terdapat di endapan ini adalah mineral lempung, berupa aluminosilikat hidrat yang bertekstur filosilikat dengan ukuran butir yang sangat halus.

Di daerah tropis, tempat dimana perbedaan basah dan kering sangat kontras, proses pelapukan akan terjadi lebih baik, dan dapat menghasilkan endapan aluminosilikat yang sangat bagus. Yaitu, dengan hilangnya kandungan silika, dan meninggalkan residu berupa oksida alumunium hidrat, seperti Gibsit [Al(OH)3]. Residu ini dikenal dengan “endapan bauksit”, merupakan endapan komersial yang menghasilkan bijih alumunium.

3. Oksidat

 Merupakan endapan hidroksida feri, yang merupakan hasil oksidasi senyawa besi dalam suatu larutan, dan mengendap. Contohnya adalah Gutit [HFeO2] yang memberikan warna coklat, dan Hematit [Fe2O3] yang memberikan warna merah. Bila kedua mineral ini terdapat dalam jumlah yang besar, maka dapat menjadi sangat bernilai karena bijih besinya.

Mineral lainnya yang terdapat pada endapan oksidat adalah mangan. Contohnya adalah Manganit [MnO(OH)], dan Psilomelane [(Ba,H2O)2Mn5O10], yang sebagian besar tersusun atas MnO2.

4. Reduzat

Terbentuk karena proses reduksi, dikarenakan tempat terbentuknya yang terisolir dari atmosfer, sehingga kekurangan oksigen. Endapan jenis ini jarang sekali dijumpai.

Di laut, biasanya endapan ini terdapat pada daerah palung. Dengan kondisi yang tenang, pengendapan material-material organik, akan menyebabkan berkurangnya oksigen, dan terbentuk H2S. Contoh mineral yang terbentuk adalah Pirit (pada keadaan asam), dan Markasit (pada keadaan yang lebih asam).

Di darat, pengendapan dari bahan rombakan tumbuhan-tumbuhan akhirnya akan berubah menjadi lapisan-lapisan batubara. Dengan keadaan reduksi yang tinggi, memungkinkan terjadinya pengendapan karbonat fero berupa Siderit, yang dapat digunakan menjadi deposit bijih besi.

Mineral lain yang terbentuk dalam suasana reduksi adalah Sulfur [Cu], yang biasanya dijumpai berasosiasi dengan kubah garam dan minyak bumi.

5. Presipitat

Endapan ini berhubungan dengan berbagai aktivitas organisme yang mensekresi gamping, maka dari itu tempat yang paling baik bagi pengendapan jenis ini (karbonatan) adalah di bawah laut.

Bentuk kalsium karbonat yang paling stabil adalahKalsit, namun dapat juga terbentuk Aragonit. Araganit dapat berubah menjadi kalsit, ataupun tetap menjadi aragonit, hal itu dapat terjadi apabila strukturnya berubah menjadi lebih stabil, karena kandungan ion-ion asing. Selain itu, kalsit dan aragonit dapat diendapkan di lingkungan terestrial, seperti di dalam gua batugamping, yang di sekelilingnya terdapat mata air yang jenuh akan kandungan CaCO3.

Salah satu presipitat laut yang jarang ditemukan, namun sangat bernilai dari segi ekonomi adalah Fosforit yang digunakan sebagai sumber pupuk fosfat.Seperti yang kita ketahui, air laut di bagian dasar samudera sangat jenuh oleh fosfat kalsium, dan karena terjadi perubahan pada kondisi fisik-kimianya, walaupun hanya sedikit akan menyebabkan fosforit terpresipitasi. Bila sedimentasi dari bahan-bahan lainnya lebih sedikit, maka akan terbentuk lapisan fosforit yang lebih murni.

6. Evaporit

Proses penting dalam pembentukan sedimen evaporit adalah penguapan. Endapan ini mempunyai fungsi khusus, yaitu untuk menginterpretasi sejarah geologi daerah itu, sebagai indikator untuk keadaan yang kering. Berdasarkan asal mula pengendapannya, sedimen evaporit dibagi menjadi 2, yaitu:

Endapan evaporit marin terbentuk di laut yang disebabkan oleh air laut yang menguap. Apabila air laut menguap pada keadaan yang alami, maka yang pertama kali akan mengendap adalah kalsium karbonat, diikuti oleh dolomit. Dengan berlanjutnya evaporasi, terendapkanlah kalsium sulfat, yang dapat berupa gipsum, yang bergantung kepada temperatur dan salinitas air laut, dan pada giliran berikutnya akan terbentuk halit. Kebanyakan endapan evaporit terdiri atas kalsium karbonat, namun pada keadaan tertentu dapat juga terendapkan garam kalsium dan magnesium.

Endapan evaporit non marin relatif jarang ditemui, atau sangat terbatas, baik dalam penyebarannya maupun besarnya, tetapi sangat penting dalam arti ekonomi, karena endapan ini menghasilkan senyawa Boron [B] dan Yodium[I]. Endapan ini terbentuk di darat karena menguapnya suatu danau garam. Disamping kedua senyawa tadi, terkandung pula nitrat-nitrat, sejumlah garam kalsium, bromida, dan gipsum.

C. Lingkungan Metamorfik

Lingkungan ini berada jauh di bawah permukaan bumi dengan suhu dan tekanan ekstrem yang menyebabkan re-kristalisasi pada material batuan, namun tetap terjadi pada fase padat. Faktor lain yang sangat penting dalam metamorfisme adalah aksi dari cairan kemikalia aktif, karena cairan tersebut dapat merangsang terjadinya reaksi melalui larutan dan pengendapan kembali. Jika terjadi perubahan material batuan yang disebabkan oleh cairan ini, maka prosesnya disebut dengan metasomatisme.

1. Tipe-Tipe Metamorfisme & Batuan Metamorf

Terdapat 2 tipe metamorfisme, yaitu metamorfisme termal, dan regional. Metamorfisme termal adalah tipe metamorfisme adalah tipe yang berkembang di sekitar tubuh batuan plutonik. Pada tipe ini, temperatur metamorfisme ditentukan oleh jauh dekatnya dengan intrusi magma. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah batutanduk (hornfels). Batu ini mempunyai butir yang halus, dan terkadang mengandung mineral yang mempunyai kristal yang besar. Berdasarkan komposisi mineralnya, batutanduk terbagi menjadi batutanduk biotit, piroksen, dan silikat gamping.

Metamorfisme regional adalah jenis metamorfisme yang berkembang pada suatu daerah yang sangat luas, sekitar 1.500 km persegi. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah Gneiss, yang merupakan batuan yang berfoliasi kasar, yang berupa suaru lapisan yang kontras dengan tebal 1-10mm, dan biasanya berseling di antara mineral terang dan gelap. Sedangkan Sekis adalah batuan foliasi halus dengan laminasi yang berkembang baik, sehingga, jika batuan itu pecah, maka akan terpecah pada bidang laminasi tersebut.

2. Mineralogi Batuan Metamorf

Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, faktor utama yang mengontrol derajat metamorfisme adalah temperatur. Namun, batas antara temperatur setiap derajat metamorfisme tidak dapat diketahui secara pasti.

Dalam prakteknya, derajat metamorfisme dapat diketahui dengan mineraloginya. Yaitu dengan melihat mineral yang hilang dan muncul secara bersamaan. Contohnya, Biotit adalah mineral yang paling umum di batuan metamorf, namun tidak ditemukan di metamorf yang berderajat rendah, dan digantikan dengan Muskovit dan Khlorit.

Dalam batuan metamorf berderajat rendah, mineral plagioklas muncul sebagai albit, yang akan bertambah kandungan kalsiumnya seiring dengan meningkatnya derajat metamorfisme. Mineral lain seperi kuarsa dapat ditemukan hampir di semua derajat metamorfisme, sehingga tidak bisa dijadikan indikator dari derajat metamorfisme.

Mineral Altrasi

Kontrol Temperatur dan pH Dalam Mineralogi Alterasi

Menurut Corbett dan Leach (1996) temperatur dan pH fluida merupakan dua faktor yang paling utama yang  mempengaruhi mineralogi sistem hidrotermal,  (Corbett dan Leach, 1996) membagi kelompok alterasi menjadi 7 group utama :

1. Group Mineral Silika /kuarsa.

Merupakan mineral yang stabil pada  pH rendah < 2. Pada kondisi yang sangat asam ini, silika opalin, kristobalit, dan tridimit terbentuk pada suhu <100 C. Kuarsa merupakan fase utama pada suhu yang tinggi. Pada kondisi pH fluida yang lebih tinggi, silika amorf terbentuk pada suhu yang lebih dingin

2. Group Mineral Alunit.

Alunit ternentuk pada pH yang sedikit  lebih besar dari 2, terbentuk bersama dengan group silika dalam rentang temperatur yang besar, berasosiasi dengan andalusit pada temperatur yang tinggi        (> 300-350C) dan korundum hadir  pada suhu yang lebih tinggi lagi. Ada 4 macam alunit, alunit steam-heated, alunit supergen, alunit magmatic, dan alunit liquid.

3. Group Mineral Kaolinit.

Dijumpai pada pH sekitar 4, biasa hadir bersama group alunit-andalusit-korundum pada pH 3-4. Halloysit merupakan produk supergene utama group ini. Kaolinit terbentuk pada kedalaman dangkal dan temperatur yang rendah. Dikit terbentuk pada suhu yang tinggi dan pada suhu yang lebih tinggi lagi akan terbentuk pirophilit. Diaspor setempatsetempat dijumpai dalam  zona silifikasi yang intens dengan group alunit dan/atau kaolinit.

4. Group Mineral Illit.

Terbentuk pada fluida dengan pH yang lebih tinggi (4-6). Smektit terbentuk pada temperatur < 100°-150ºC, interlayer illit-smektit (100°-200ºC), illit (200°-250ºC), serisit (muskovit) >200-250 C, phengit >250-300C. Kandungan smektit pada interlayer illit smektit akan berkurang bersamaan dengan naiknya temperature. 22 Interlayer illit-smektit dapat menunjukkan  temperatur fluida hidrothermal padakisaran 160-220 C (Lawless dan White, 1997). Alterasi dengan mineral alterasi yang dominan illit menunjukkan temperatur fluida pada kisaran 220-270 C (Lawless dkk, 1997). Sebagaimana illit umumnya stabil pada temperature lebih tinggi dari 220 C, berkurangnya temperatur akan meningkatkan  stabilitas smektit. Pada umumnya illit banyak dijumpai pada zona permeabel dan permeabilitas berkurang dengan bertambahnya mineral klorit (Lawless dkk, 1997).

5. Group Mineral Klorit

Pada kondisi pH yang sedikit asam mendekati netral, fase klorit-karbonat menjadi dominan, dimana mineral ini terbentuk  bersama dengan group illit pada lingkungan transisi pH 5-6. interlayer  klorit-smektit akan terbentuk pada temperatur rendah, dan klorit akan dominan pada suhu yang lebih tinggi. Klorit bukan merupakan mineral yang baik untuk indikator paleo temperatur, karena dapat dijumpai pada temperatur rendah sampai temperatur lebih tinggi dari 300 C, tetapi mineral ini merupakan mineral yang baik untuk menunjukkan pH pembentukan yang mendekati netral 6-7 (Lawless dan White, 1997).

6. Group Mineral Kalksilikat

Group kalksilikat terbentuk pada kondisi pH netral sampai alkali, pada temperatur rendah membentuk zeolit-klorit-karbonat,  dan epidot diikuti amfibol (umumnya aktinolit) terbentuk pada temperatur yang lebih tinggi. Di beberapa sistem prehnit atau pumpellyit dijumpai berasosiasi dengan epidot. Epidot dengan kristalinitas yang rendah terbentuk pada suhu 180-220 C, pada kristalinitas yang lebih baik pada suhu yang lebih tinggi (>220-250 C). Amfibol sekunder (aktinolit) terbentuk pada suhu 280-300 C. Biotit umumnya tersebar luas di dalam  atau di sekitar intrusi porfiri dan terbentuk pada suhu 300-325 C.

7. Phase Mineral Lain

Mineral Karbonat  terbentuk pada range pH (> 4) dan temperatur yang lebih luas, dan berasosiasi dengan phase kaolin, illit, klorit, dan kalk-silikat. Mineral yang termasuk dalam kelompok ini adalah siderit, rhodokrosit, ankerit, kutnahorit, dolomit, magnesian-kalsit, dan kalsit. Mineral Feldspar umumnya berassosiasi dengan  phase klorit dan kalk-silikat, terbentuk pada pH netral sampai basa. Mineral yang termasuk kelompok ini adalah albit, adularia, dan orthoklas. Mineral Sulfat terbentuk pada hampir semua suhu dan temperatur dalam hidrothermal system. Mineral yang termasuk dalam kelompok ini adalah anhidrit, gipsum, dan jarosit.

TAMBANG EMAS dan TEMBAGA GRASBERG FREEPORT McMoran Ind

GRASBERG

Grasberg adalah salah satu puncak gunung di pegunungan Jayawijaya tempat penambangan tembaga PT Freeport Indonesia. Dulu penambangan dilakukan di Ertsberg (gunung disebelahnya, produksi awal th 1972) yang sudah ditinggalkan cadangan makin sedikit dan tidak ekonomis sejak tahun 1988 dan dipindah ke Grasberg karena ditemukan cadangan yang lebih besar.

Intrusi-intrusi di Grasberg menghasilkan daerah mineralisasi berbentuk kerucut terbalik dengan ukuran 2,3 km kali 1,7 km di bagian atas dekat permukaan pada ketinggian 4100 meter, sedang lebih kebawah mengecil dengan ukuran 900 meter pada ketinggian 3000 meter. Dari ketinggian tersebutkerucut lebih mengecil lagi dengan ukuran 500 sampai 600 meter. Pada ketinggian 2650 meter, ada endapan yang masih cukup berharga, yaitu pada kedalaman maksimum yang dapat dicapai oleh alat bor. Mineralisasi tembaga terutama terdapat dalam kalkoporit, meskipun ditemukan juga dalam bornit. Bagian dengan kandungan tembaga dan emas yang paling kaya terdapat pada ketinggian 3550 dan 3350 meter. Korelasi antara kadar tembaga dengan emas pada keseluruhan endapan bijih sangatlah tinggi.

Apa yang terdapatlebih dalam daripada yan dapat dicapai oelah alat bor pada dewasa ini masih merupakan tanda tanya besar. Endapan Grasberg masih ‘terbuka kedalam’, artinya tidak ada seorangpun mengetahui sampai pada kedalamanberapa endapan berlanjut dibawah ketinggian 2650 meter. Kemungkinan kecil bahwa endapan terhenti begitu saja pada ketinggian tersebut.. Pemboran sangat dalam baru dilaksanakan waktu terowongan Amole 6 km diatas pabrik pengolahan mencapai titik pusat Grasberg tahun 1996. Meskipun demikian tidaklah perlu tergesa-gesa untuk mengetahu kelanjutan endapan bijih Grasberg ini. MASIH ADA WAKTU EMPAT DEKADE untukmenghabiskan cadangan bijih tembaga dan emas yang telah TERBUKTI maupun terindikasi dalam kandungan Grasberg.

Selanjutnya terserah kepada kitalah bangsa Indonesia bagaimana mau memanfaatka Sumber Daya Alam Pertambangan ini. Jangan sampai apa yang sudah diusahakan sejauh ini malah akan jadi percuma dikemudian hari seperti kasus MIGAS. Walaupun sudah 40 th berlalu masih belum ada perusahaan kita yang berani berusaha di sektor hulu sehingga kembali kita bergantung pada kekuatan asing. Atau sekarang ini bagaimana berpartisipasi dalam kegiatan diatap dunia ini yang terkait dengan kue sebesar 4 juta dolar sehari. Mari berpikir positip karena tambang Grasberg itu adalah SEKOLAH TAMBANG YANG TERBESAR DI DUNIA. Semua ahli tambang dunia datang dan belajar disitu setiap hari.

(Raldi A. Koestoer, 15/12/06, bahan utama dari ‘Grasberg’ oleh George A. Mealey).

MINERALISASI dan ALTERASI PORPHYRY COPPER

MINERALISASI DAN ALTERASI

Mineralisasi adalah suatu proses pengendapan mineral bijih (metal) dari media yang membawanya akibat perubahan lingkungan kimia dan fisik sekitarnya.

Mineralisasi  =  “ Ore Deposit ”

 

Klasifikasi “Ore Deposit”

1. Deposit yang berhubungan dengan Batuan Beku Mafik (Kimberlites, Carbonatite dll.)
2. Deposit yang berhubungan dengan Oceanic Crust (Alpine Peridotite Chromite dll.)
3. Deposit yang berhubungan dengan intrusi intermediate dan felsik (Porphyry Base Metal Deposit, Skarn Deposit dll.)
4. Deposit yang berhubungan dengan Subaerial Volcanism (Epithermal Silver-Gold Deposit, Carlin-Type Gold Deposit dll.)
5. Deposit yang berhubungan dengan Submarine Volcanism (VMS Deposit, Banded Iron Formation dll.)

 

Porphyry Copper Deposit

Terkait dengan “porphyritic rocks”

 1.  Umumnya berupa epizonal atau hypabyssal dasit, latit, quartz latit, rhyolit, quartz diorit, monzonit, quartz monzonit dan granit.

2.   Porphyritic texture terjadi akibat proses-proses kimia, termal, barometric yang berlangsung pada kondisi hypabyssal dengan                       tekanan 1-2kb, kedalaman 1.5-4km dan temperatur 750-850 C.

In Fact :  Jantung porphyry copper deposit adalah lingkungan epizonal.

• Tekanan 1-2kb.
•  Temperatur 250-500 C dan  jarang 600 atau 700 C.

 

 

    Gambar 1.   Alterasi pada Porphyry Copper

 

        Gambar 2.      Distribusi bijih dan polanya pada Porphyry Copper

 

                 Gambar 3. Porphyry Copper Deposit di Chuquicamata, Chili

 

                               Gambar 4 . Aspek Fluida Hidrothermal

Aspek-aspek Fluida Hidrotermal :

• Temperatur
•  Tekanan
•  Komposisi kimia

Dalam pembentukan alterasi yang paling penting adalah komposisi kimia

Titik 1 mewakili komposisi larutan chlorine yang dalam kesetimbangan kimia dengan granodiorit dan “starting point” dari evolusi fluida hidrothermal

 

 

Skarn Deposit

1. Terbentuk akibat interaksi fluida magmatic bertemperatur tinggi dengan batuan samping limestone yang diikuti oleh proses metasomatism dan pengendapan bijih

2. Berkembang baik pada batas tubuh intrusi berukuran kecil hingga sedang dengan komposisi intermediate seperti monzonit dan granodiorit.

Gambar 4-5          Skarn Deposit

ALTERASI

Alterasi adalah Setiap perubahan dalam mineralogi suatu batuan yang terjadi karena proses-proses fisika dan kimia, khususnya oleh aktivitas fluida hydrothermal.

Alterasi dicirikan oleh pembentukan mineral-mineral sekunder yang mengandung hidroksil (biotit, serisit, khlorit, mineral lempung) disamping kuarsa dan juga karbonat.

Fenomena Alterasi dapat disebabkan oleh:

• Proses diagenesis pada sedimen
•  Metamorfosa
•  Proses “cooling” post magmatic/volkanik
•  Proses mineralisasi

Produk Alterasi tergantung pada :

• Jenis reaksi alterasi
•  Komposisi batuan samping (wall rock)
•  Temperatur dan tekanan

Alterasi terjadi akibat reaksi fluida dengan “wall rocks”

Reaksi dalam proses alterasi:

1. Hydrolisis (keterlibatan H+)
2. Hydration-dehydration (lepasnya molekul air dari fluid ke mineral dan sebaliknya)
3. Alkali dan alkali tanah metasomatism (substitusi kation)
4. Decarbonation (pembebasan CO2)
5. Silicification (penambahan SiO2)
6. Silication (penggantian oleh silikiat)
7. Oksidasi dan reduksi

MINERALISASI

Mineralisasi dan Alterasi dalam Sistem Hidrotermal

Larutan hidrotermal terbentuk pada fase akhir siklus pembekuan magma. Interaksi antara larutan hidrotermal dengan batuan yang dilewati akan menyebabkan terubahnya mineral-mineral penyusun batuan samping dan membentuk mineral alterasi. Larutan hidrotermal tersebut akan terendapkan pada suatu tempat membentuk mineralisasi (Bateman, 1981). Faktor-faktor dominan yang mempengaruhi pengendapan mineral di dalam sistem hidrotermal terdiri dari empat macam (Barnes, 1979; Guilbert dan Park, 1986), yaitu: (1) Perubahan temperatur; (2) Perubahan tekanan; (3) Reaksi kimia antara fluida hidrotermal dengan batuan yang dilewati; dan (4) Percampuran antara dua larutan yang berbeda. Temperatur dan pH fluida merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi mineralogi sistem hidrotermal. Tekanan langsung berhubungan dengan temperatur, dan konsentrasi unsur terekspresikan di dalam pH batuan hasil mineralisasi (Corbett dan Leach, 1996).

Guilbert dan Park (1986) mengemukakan alterasi merupakan perubahan di dalam komposisi mineralogi suatu batuan (terutama secara fisik dan kimia), khususnya diakibatkan oleh aksi dari fluida hidrotermal. Alterasi hidrotermal merupakan konversi dari gabungan beberapa mineral membentuk mineral baru yang lebih stabil di dalam kondisi temperatur, tekanan dan komposisi hidrotermal tertentu (Barnes, 1979; Reyes, 1990 dalam Hedenquist, 1998). Mineralogi batuan alterasi dapat mengindikasikan komposisi atau pH fluida hidrotermal (Henley et al., 1984 dalam Hedenquist, 1998).

Corbett dan Leach (1996) mengemukakan komposisi batuan samping berperan mengkontrol mineralogi alterasi. Mineralogi skarn terbentuk di dalam batuan karbonatan. Fase adularia K-feldspar dipengaruhi oleh batuan kaya potasium. Paragonit (Na-mika) terbentuk pada proses alterasi yang mengenai batuan berkomposisi albit. Muskovit terbentuk di dalam alterasi batuan potasik.

Sistem pembentukan mineralisasi di lingkaran Pasifik secara umum terdiri dari endapan mineral tipe porfiri, mesotermal sampai epitermal (Corbett dan Leach, 1996). Tipe porfiri terbentuk pada kedalaman lebih besar dari 1 km dan batuan induk berupa batuan intrusi. Sillitoe, 1993a (dalam Corbett dan Leach, 1996) mengemukakan bahwa endapan porfiri mempunyai diameter 1 sampai > 2 km dan bentuknya silinder.

Tipe mesotermal terbentuk pada temperatur dan tekanan menengah, dan bertemperatur > 300^oC (Lindgren, 1922 dalam Corbett dan Leach, 1996). Kandungan sulfida bijih terdiri dari kalkopirit, spalerit, galena, tertahidrit, bornit, dan kalkosit. Mineral penyerta terdiri dari kuarsa, karbonat (kalsit, siderit, rodokrosit), dan pirit. Mineral alterasi terdiri dari serisit, kuarsa, kalsit, dolomit, pirit, ortoklas, dan lempung.

Tipe epitermal terbentuk di lingkungan dangkal dengan temperatur < 300^oC, dan fluida hidrotermal diinterpretasikan bersumber dari fluida meteorik. Endapan tipe  ini merupakan kelanjutan dari sistem hidrotermal tipe porfiri, dan terbentuk pada busur magmatik bagian dalam di lingkungan gunungapi kalk-alkali atau batuan dasar sedimen (Heyba et al., 1985 dalam Corbett dan Leach, 1996). Sistem ini umumnya mempunyai variasi endapan sulfida rendah dan sulfida tinggi (gambar 4). Mineral bijih terdiri dari timonidsulfat, arsenidsulfat, emas dan perak, stibnite, argentit, cinabar, elektrum, emas murni, perak murni, selenid, dan mengandung sedikit galena, spalerit, dan galena. Mineral penyerta terdiri dari kuarsa, ametis, adularia, kalsit, rodokrosit, barit, flourit, dan hematit. Mineral alterasi terdiri dari klorit, serisit, alunit, zeolit, adularia, silika, pirit, dan kalsit.

Gambar 3: Model mineralisasi emas-perak lingkaran Pasifik

(Corbett, 2002)

Gambar 4: Model fluida sulfida tinggi dan rendah (Corbett dan Leach, 1996)

Morrison, 1997, mengemukakan beberapa asosiasi mineral petunjuk sistem hipogen dalam proses magmatik yang berhubungan dengan mineralisasi epigenetik sebagai berikut:

Tabel 1: Asosiasi mineral petunjuk sistem hipogen dalam proses magmatik yang

berhubungan dengan mineralisasi epigenetik (Morrison, 1997).

Zonasi alterasi dapat mempunyai bentuk geometri yang berbeda-beda, mulai dari bentuk konsentris, linier, sampai tidak teratur dan komplek. Zonasi alterasi endapan Porfiri Cu mempunyai bentuk konsentris. Bagian inti/tengah terdiri dari alterasi potasik, berkomposisi potasium feldspar dan biotit. Bagian tengah merupakan zonasi alterasi philik tersusun oleh kuarsa-serisit-pirit. Bagian paling luar mempuyai alterasi propilitik, mineraloginya tersusun oleh kuarsa-klorit-karbonat, dan setempat-setempat terdapat epidot, albit atau adularia. Endapan epitermal berbentuk urat/vein yang berasosiasi dengan struktur mayor mempunyai pola linier dan paralel dengan arah struktur. Urut-urutan zonasi alterasi dari temperatur tinggi ke temperatur rendah adalah argilik sempurna, serisit, argilik, dan propilitik.

Mineralisasi/alterasi endapan urat yang berasosiasi dengan endapan logam dasar dicirikan oleh zonasi pembentukan mineral dari temperatur tinggi sampai rendah. Urat/vein di daerah proksimal kaya kandungan tembaga dan rasio logam dibanding sulfur tinggi. Daerah ini dicirikan oleh hadirnya alterasi argillik sempurna di bagian dalam dan ke arah luar berubah menjadi alterasi serisitik. Daerah distal kaya kandungan timbal dan zeng, dan terdiri dari mineral sulfida dengan rasio logam dibanding sulfur rendah. Alterasi yang berkembang di daerah ini berupa alterasi propilitik, semakin ke arah jauh dari urat tersusun oleh batuan tidak teralterasi (Panteleyev, 1994; Corbett, 2002).

Tabel 2: Dominasi komposisi mineralisasi/alterasi pada temperatur tinggi dan rendah

(disederhanakan dari Corbett, 2002)

TEMPERATUR TINGGI	TEMPERATUR RENDAH
Kalkopirit	Galena, spalerit
Kuarsa kristalin (comb stucture)	Kalsedon-opal
Kuarsa butir kasar	Kuarsa butir halus
Serisit	Smektit-illit
Philik	Propilitik

Gambar 5: Zonasi proksimal – distal tipe endapan urat logam dasar yang berasosiasi dengan endapan porfiri tembaga/molibdenum (Panteleyev, 1994)

GuilbertdanPark, 1986, mengemukakan model hubungan antara mineralisasi dan alterasi dalam sistem epitermal (gambar 6). 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 ≥ 350^oC. 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 200^o- 400^oC. 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 < 200^oC. Mineral bijih terdiri dari emas di dalam pirit, Ag-garamsulfo dan pirit. Mineral ubahan berupa zeolit, kalsit, agat.

Gambar 6: Alterasi hubungannya dengan mineralisasi dalam tipe endapan epitermal

logam dasar (Guilbert dan Park, 1986)

Berdasarkan pada kisaran temperatur dan pH, komposisi alterasi pada sistem emas-tembaga hidrotermal di lingkaran Pasifik dapat dikelompokan menjadi 6 tipe alterasi  (Corbett dan Leach, 1996), yaitu:

1) Argilik sempurna (silika pH rendah, alunit, dan group mineral alunit-kaolinit.

2) Argilik tersusun oleh anggota kaolin (halosit, kaolin, dikit) dan illit (smektit, selang-seling illlit-smektit, illit) dan group mineral transisi (klorit-illit).

3) Philik tersusun oleh anggota kaolin (piropilit-andalusit) dan illit (serisit-mika putih) berasosiasi dengan mineral pada temperatur tinggi seperti serisit-mika-klorit.

4) Subpropilitik tersusun oleh klorit-zeolit yang terbentuk pada temperatur rendah dan propilitik tersusun oleh klorit-epidot-aktinolit terbentuk pada temperatur rendah.

5) Potasik tersusun oleh biotit-K-feldspar-aktinolit+klinopiroksen.

6) Skarn tersusun oleh mineral kalk-silikat  (Ca-garnet, klinopiroksen, tremolit).

Gambar 7: Mineralogi alterasi di dalam sistem hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996)

Gambar 7: Mineralogi alterasi di dalam sistem hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996)

Genesa Nikel Laterit

Berdasarkan cara terjadinya, endapan nikel dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu endapan sulfida nikel – tembaga berasal dari mineral pentlandit, yang terbentuk akibat injeksi magma dan konsentrasi residu (sisa) silikat nikel hasil pelapukan batuan beku ultramafik yang sering disebut endapan nikel laterit. Menurut Bateman (1981), endapan jenis konsentrasi sisa dapat terbentuk jika batuan induk yang mengandung bijih mengalami proses pelapukan, maka mineral yang mudah larut akan terusir oleh proses erosi, sedangkan mineral bijih biasanya stabil dan mempunyai berat jenis besar akan tertinggal dan terkumpul menjadi endapan konsentrasi sisa.

Air permukaan yang mengandung CO2 dari atmosfer dan terkayakan kembali oleh material – material organis di permukaan meresap ke bawah permukaan tanah sampai pada zona pelindihan, dimana fluktuasi air tanah berlangsung. Akibat fluktuasi ini air tanah yang kaya akan CO2 akan kontak dengan zona saprolit yang masih mengandung batuan asal dan melarutkan mineral – mineral yang tidak stabil seperti olivin / serpentin dan piroksen. Mg, Si dan Ni akan larut dan terbawa sesuai dengan aliran air tanah dan akan memberikan mineral – mineral baru pada proses pengendapan kembali  (Hasanudindkk,1992).

Boldt (1967), menyatakan bahwa proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit, serpentin), dimana pada batuan ini banyak mengandung mineral olivin, magnesium silikat dan besi silikat, yang pada umumnya banyak mengandung 0,30 % nikel. Batuan tersebut sangat mudah dipengaruhi oleh pelapukan lateritik. Air tanah yang kaya akan CO2 berasal dari udara luar dan tumbuh – tumbuhan, akan menghancurkan olivin. Terjadi penguraian olivin, magnesium, besi, nikel dan silika kedalam larutan, cenderung untuk membentuk suspensi koloid dari partikel – partikel silika yang submikroskopis. Didalam larutan besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida. Akhirnya endapan ini akan menghilangkan air dengan membentuk mineral – mineral seperti karat, yaitu hematit dan kobalt dalam jumlah kecil, jadi besi oksida  mengendap  dekat dengan permukaan tanah.

Proses laterisasi adalah proses pencucian pada mineral yang mudah larut dan silika pada profil laterit pada lingkungan yang bersifat asam dan lembab  serta membentuk konsentrasi endapan hasil pengkayaan proses laterisasi pada unsur Fe, Cr, Al, Ni dan Co (Rose et al., 1979 dalam Nushantara 2002) . Proses pelapukan dan pencucian yang terjadi akan menyebabkan unsur Fe, Cr, Al, Ni dan Co terkayakan di zona limonit dan terikat sebagai mineral – mineral oxida / hidroksida, seperti limonit, hematit, dan Goetit (Hasanudin, 1992).

Besi dan Alumina Laterit

Besi dan alumina laterit tidak dapat di pisahkan dari proses  pembentukan nikel laterit, salah satu produk laterit adalah besi dan almunium. Pada profil laterit terdapat zona-zona di antaranya zona limonit. Zona ini menjadi zona terakumulasinya unsur-unsur yang kurang mobile

Batuan dasar dari pembentukan nikel laterit adalah batuan peridotit dan dunit, yang komposisinya berupa mineral olivine dan piroksin. Faktor yang sangat mempengaruhi sangat banyak salah satunya adalah pelapukan kimia. Karena adanya pelapukan kimia maka mineral primer akan terurai dan larut. Faktor lain yang sangat mendukung adalah air tanah, air tanah akan melindi mineral-mineral sampai pada batas antara limonit dan saprolit, faktor lain dapat  berupa PH, topografidanlain-lain.Endapan besi dan alumina banyak terkonsentrasi pada zona limonit.

Pada zona ini di dominasi oleh Goethit (Fe2O3H2O), Hematite (Fe2O3) yangrelativetinggi,Gibbsite(Al2O3.3H2O),Clinoclor(5MgO.Al2O3.3SiO2.4H2O) dan mineral-mineral hydrous silicates lainnya(mineral lempung)Bijih besi dapat terbentuk secara primer maupun sekunder. Proses pembentukan     bijih besi primer berhubungan dengan proses magmatisme berupa gravity settling dari besi dalam batuan dunit, kemudian diikuti dengan proses metamorfisme/metasomatsma yang diakhiri oleh proses hidrotermal akibat terobosan batuan beku dioritik. Jenis cebakan bijih besi primer didominasi magnetit – hematite dan sebagian berasosiasi dengan kromit – garnet, yang terdapat pada batuan dunit terubah dan genes-sekis.

Besi yang terbentuk secara sekunder di sebut besi laterit berasosiasi dengan batuan peridotit yang telah mengalami pelapukan. Proses pelapukan berjalan secara intensif karena pengaruh faktor-faktor kemiringan lereng yang relative kecil, air tanah dan cuaca, sehingga menghasilkan tanah laterit yang kadang-kadang masih mengandung bongkahan bijih besi hematite/goetit berukuran kerikil – kerakal.Besi Laterit merupakan jenis cebakan endapan residu yang dihasilkan oleh proses pelapukan yang terjadi pada batuan peridotit/piroksenit dengan melibatkan dekomposisi, pengendapan kembali dan pengumpulan secara kimiawi . Bijih besi tipe laterit umumnya terdapat didaerah puncak perbukitan yang relative landai atau mempunyai kemiringan lereng dibawah 10%, sehingga menjadi salah satu factor utama dimana proses pelapukan secara kimiawi akan berperan lebih besar daripada proses mekanik. Sementara struktur dan karakteristik tanah relative dipengaruhi oleh daya larut mineral dan kondisi aliran air tanah. Adapun profil lengkap tanah laterit tersebut dari bagian atas ke bawah adalah sebagai berikut : zone limonit, zone pelindian (leaching zone) dan zone saprolit yang terletak di atasbatuanasalnya(ultrabasa).

Zona pelindian yang terdapat diantara zona limonit dan zona saprolit ini hanya terbentuk apabila aliran air tanah berjalan lambat pada saat mencapai kondisi saturasi yang sesuai untuk membentuk endapan bijih. Pengendapan dapat terjadi di suatu daerah beriklim tropis dengan musim kering yang lama. Ketebalan zona ini sangat beragam karena dikendalikan oleh fluktuasi air tanah akibat peralihan musim kemarau dan musim penghujan, rekahan-rekahan dalam zona saprolit dan permeabilitas dalam zonalimonit

Derajat serpentinisasi batuan asal peridotit tampaknya mempengaruhi pembentukan zona saprolit, ditunjukkan oleh pembentukan zona saprolit dengan inti batuan sisa yang keras sebagai bentukan dari peridotit/piroksenit yang sedikit terserpentinisasikan, sementara batuan dengan gejala serpentinit yang kuat dapat menghasilkan zona saprolit .
Fluktuasi air tanah yang kaya CO2 akan mengakibatkan kontak dengan saprolit batuan asal dan melarutkan mineral mineral yang tidak stabil seperti serpentin dan piroksin. Unsur Mg, Si, dan Ni dari batuan akan larut dan terbawa aliran air tanah dan akan membentuk mineral-mineral baru

pada saat terjadi proses pengendapan kembali. Unsur-unsur yang tertinggal seperti Fe, Al, Mn, CO, dan Ni dalam zona limonit akan terikat sebagai mineral-mineral oksida/hidroksida diantaranya limonit, hematit, goetit, manganit dan lain-lain. Akibat pengurangan yang sangat besar dari Ni-unsur Mg dan Si tersebut, maka terjadi penyusutan zona saprolit yang masih banyak mengandung bongkah-bongkah batuan asal. Sehingga kadar hematit unsur residu di zona laterit bawah akan naik sampai 10 kali untuk membentuk pengayaan Fe2O3 hingga mencapai lebih dari 72% dengan spinel-krom relative naik hingga sekitar 5% . Besilaterit

Mineral ini terbentuk dari pelapukan mineral utama berupa olivine dan piroksin. Mineral ini merupakan golongan mineral oksida hidroksida non silikat, mineral ini terbentuk dari unsur besi dan oksida atau FeO( ferrous oxides) kemudian mengalami proses oksidasi menjadi Fe2O3 lalu mengalami presipitasi atau proses hidroksil menjadi Fe2O3H2O ( geotitheMineral ini tingkat mobilitas unsurnya pada kondisi asam sangat rendah, oleh karena itu pada profil laterit banyak terkonsentrasi pada zona limonit.

Alumina

Unsur Al hadir dalam mineral piroksin, spinel (MgO.Al2O3), pada mineral sekunder seperti Clinochlor (5MgO.Al2O3.3SiO2.4H2O), dan gibbsite (Al2O3.3H2O). Alumina sangat tidak larut pada air tanah yang ber Ph antara 4-9.

B. CARA PENAMBANGAN

Penambangan biji nikel laterit dilakukan dengan penam bangan terbuka . lapisan tana penup di kupas dengan bulldozer ,biji digali dengan power  shovel . biji nikel sulfida ditambang dengan tambang terbuka atau dengan tambang dalam tergantung dari keadaan endapanya .

C.    KEGUNAAN

Nikel digunakan untuk membuat campuran logam (non Ferros Alloy),missal alloy nikel-besi dengan kandungan nikel antara 50-80% sisanya besi. Alloy alni yaitu campuran alminium nikel dan besi,yang dalam penggunaanya sama dengan penggunaan baja karbon,alloy Ferrid yang mengadung nikel oksida dan seng . Alloy tersebut biasanya dimanfaatkan untuk peralatan elektronika. Disamping itu nikel digunakan untuk pelapis logam dengan cara elekro pllating,baja tahan karat ,bahan  campuran keramik .

Rocks is a Friend

Batu merupakan teman saya sampai kapan pun selama saya masih menekunin dunia Geologi…baik di Lab maupun di Lapangan hanya batu yg menemani saya.batu selalu menceritakan tentang asal usulnya dan saya hanya berusaha mendengarkan dan membayangkan ceritanya. karna batu juga saya dapat ilmu yg sangat banyak dan pengetahuan yg luas tentang Bumi.batu juga membantu saya mengembangkan pola fikir serta logika saya dlm mengkaji setiap maslah yg ada di lapangan.

dan karna batu juga yg saya percaya dapat merubah nasib saya ke arah yg labih baik..jika ditanya ” hal apa yg disukai oleh seorang geologiest pasti jawabannya adalah batu…

” Rocks is source to us for determine and explain evrything about earth “.

Hello world!

Welcome to WordPress.com. After you read this, you should delete and write your own post, with a new title above. Or hit Add New on the left (of the admin dashboard) to start a fresh post.

Here are some suggestions for your first post.

1. You can find new ideas for what to blog about by reading the Daily Post.
2. Add PressThis to your browser. It creates a new blog post for you about any interesting  page you read on the web.
3. Make some changes to this page, and then hit preview on the right. You can alway preview any post or edit you before you share it to the world.