www slideshare net

7/21/2019 Www Slideshare Net

1/24

rramdan383 (12 SlideShares)

Follow

Published on Jan 06, 2015

a

Published in: Engineering

Transcript

1. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 1 I. PENDAHULUAN Laju pertumbuhan penduduk dunia yang terus

meningkat disertai standar hidup masyarakat yang semakin tinggi, menyebabkan kebutuhan produksi untuk semua jenis mineral juga terus meningkat.

Pada saat bersamaan, usaha pencarian cadangan bijih menjadi semakin kompleks. Semakin jarang ditemukan cadangan yang tersingkap di permukaan,

sehingga pencarian terutama ditujukan pada cadangan yang berada di bawah permukaan. Ini pun semakin lama semakin dalam dan semakin dalam. Untuk

itulah, dibutuhkan kerja lebih keras di lapangan dan analisa laboratorium lebih teliti disertai kerja terpadu dari para ahli geologi, geokimia, geofisika,

matematika dan untuk semua itu dibutuhkan keahlian komputer dari setiap orang yang terlibat di dalamnya. Disamping itu, industri pertambangan harus

terus mengembangkan exploration thingking yang berbasis pada pemahaman mendalam tentang geologi struktur, stratigrafi, petrologi, mineralogi, dan

bagaimana fluida bermigrasi di bawah permukaan atau genesa dari suatu deposit bijih. Genesa bahan galian adalah disiplin ilmu yang mempelajari cara

terbentuknya suatu deposit bahan galian secara alamiah. Dengan mempelajari genesa bahan galian, maka karakteristik suatu deposit bahan galian dapatdiketahui, seperti bentuk deposit, letak deposit, luas penyebaran, besar cadangan, dan dengan petunjuk itu dapatlah ditentukan metode penambangan

yang dapat dilakukan serta cara pengolahannya. Dalam membahas genesa bahan galian, maka ada beberapa istilah yang sering dipakai dan harus

dipahami, antara lain : Bijih : Ore Suatu deposit yang meliputi mineral bijih, mineral gang, dan batuan samping, dimana dari deposit tersebut dapat

diekstraksi satu atau lebih jenis logam. Pengertian bijih ini harus dibedakan dengan pengertian mineral bijih. Mineral Bijih : Ore Mineral Mineral Gang :

Gangue Mineral Batuan Samping : Country Rock Kumpulan dari satu mineral (simple ore) atau beberapa mineral (complex ore) yang daripadanya dapat

1 of 75

32998366 genesa-bahan-galian-complete258

views

0 0 0 0

converted by Web2PDFConvert.com
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/explorehttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/category/feature?category=technologyhttp://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/featured/category/engineeringhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/signup?login_source=slideview.popup.follow&from=addcontact&from_source=http%3A%2F%2Fwww.slideshare.net%2Frramdan383%2F32998366-genesabahangaliancomplete2-43235181http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/rramdan383/presentationshttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/rramdan383?utm_campaign=profiletracking&utm_medium=sssite&utm_source=ssslideviewhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/rramdan383?utm_campaign=profiletracking&utm_medium=sssite&utm_source=ssslideviewhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/signup?login_source=slideview.popup.download&from=download&layout=foundation&from_source=%2Fsavedfiles%3Fs_title%3D32998366-genesabahangaliancomplete2-43235181%26user_login%3Drramdan383&download_id=43235181-adbf7179f9c174d4885e8ec6ecd8e76a8a7a7529-slideshowhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/signup?login_source=slideview.popup.like&from=favorite&layout=foundation&from_source=http%3A%2F%2Fwww.slideshare.net%2Frramdan383%2F32998366-genesabahangaliancomplete2-43235181http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/explorehttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/category/feature?category=designhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/category/feature?category=marketinghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/category/feature?category=educationhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/category/feature?category=technologyhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/category/feature?category=leadership-managementhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/https://www.slideshare.net/loginhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/explorehttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/


2/24

diekstraksi satu atau lebih logam secara menguntungkan. Mineral pengiring atau mineral yang biasanya berasosiasi dengan mineral bijih dalam suatu

deposit bijih. Biasanya bersifat tidak ekonomis seperti kuarsa, kalsit, fluorit, pirit, siderit dan lain-lain. Batuan yang terdapat di sekeliling suatu deposit

mineral. Syngenetic : Deposit yang terbentuk bersamaan dengan pembentukan batuan disekelilingnya. Epigenetic : Deposit yang terbentuk lebih dulu

dari batuan disekitarnya. Deposit Mineral : Istilah yang digunakan untuk suatu akumulasi atau konsentrasi mineral dalam suatu tubuh mineral yang

terbentuk secara alami dan memiliki nilai ekonomis untuk ditambang (Bateman, 1950). Dalam suatu deposit dapat dihasilkan beberapa mineral bijih yang

berbeda.

2. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 2 SubeconomicRecoverable Mineral bijih dapat ditemukan dalam

bentuk logam murni seperti emas dan tembaga, dan bisa juga dalam bentuk kombinasi logam dengan sulfur, arsenik, oksigen, silicon, atau elemen-elemen

lainnya. Umumnya deposit bijih ditemukan dalam bentuk kombinasi sehingga untuk mendapatkan logam murni harus diekstraksi lebih dulu. Suatu jenis

logam dapat diekstraksi dari beberapa mineral bijih yang berbeda seperti tembaga dari chalcocite, bornite, chalcopyrite, cuprite, dan malachite. Suatumineral bijih dapat mengandung lebih dari satu logam seperti stannite yang mengandung tembaga dan timah. Mineral bijih dapat dibagi lagi menjadi : 1.

Bijih Primer : Hypogene 2. Bijih Sekunder : Supergene Deposit bijih yang terbentuk bersamaan dengan pembentukan batuan. Deposit bijih yang merupakan

hasil ubahan dari mineral- mineral/batuan yang telah terbentuk sebelumnya. Pengertian mineral hypogene yang pertama kali diusulkan oleh Ransome

sebenarnya tidak persis sama dengan pengertian mineral primer. Istilah hypogene menunjukkan mineral yang terbentuk langsung dari suatu larutan.

Sehingga semua mineral hypogene adalah mineral primer, tapi sebaliknya tidak semua mineral primer termasuk mineral hypogene, seperti deposit hemati

sedimenter dan bijih Kuroko. Dalam aplikasinya, para ahli tambang membedakan pengertian antara cadangan mineral (mineral reserves) dengan

sumberdaya mineral (mineral resources). a. Sumberdaya mineral meliputi deposit mineral yang bersifat hipotetis dan spekulatif, deposit yang belum

tersingkap, maupun deposit yang tidak ekonomis atau deposit yang belum diketahui ekonomis tidaknya (Gambar 1.1). b. Cadangan mineral adalah

konsentrasi mineral yang berguna atau pun komoditas energi, yang memiliki nilai ekonomis dengan pasti. Identified Resources Undiscovered Resources In

known districts In undiscovered districts RESERVES HYPOTHETICAL RESOURCES SPECULATIVE RESOURCES CONDITIONAL RESOURCES Degrees of

certainty of existence Potential resources = Conditional + Hypothetical + Speculative Gambar 1.1 Pengertian istilah reserve dan resources 1.1

PENGERTIAN BAHAN GALIAN Pengertian umum bahan galian adalah semua bahan atau subtansi yang terjadi dengan sendir inya di alam dan sangatdibutuhkan oleh manusia untuk berbagai keperluan industrinya .

3. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 3 Menurut UU No. 11 thn . 1967 tentang Pokok-Pokok

Pertambangan; Bahan Galian adalah unsur-unsur kimia, mineral-mineral, bijih-bijih dan segala macam batuan termasuk batu-batu mulia yang merupakan

endapan alam. Bahan galian dapat berupa logam maupun bukan logam, dan dapat berupa bahan tunggal ataupun berupa campuran lebih dari satu

bahan. Di Indonesia, berdasarkan PP No. 27 thn. 1980 bahan galian dibagi atas tiga golongan yaitu : 1. Golongan A : Golongan bahan galian strategis

artinya strategis dalam Pertahanan dan Keamanan Negara serta Perekonomian Negara. Contoh : minyakbumi, gas alam, uranium, batubara, dan lain-lain.

2. Golongan B : Golongan bahan galian vital artinya dapat menjamin hajat hidup orang banyak atau yang dianggap dapat memenuhi kebutuhan

masyarakat secara luas. Contoh : besi, mangan, kromit, bauksit, tembaga, timbal, seng, emas, platina, air raksa, dan lain-lain. 3. Golongan C : Golongan

bahan galian yang tidak termasuk golongan A dan B. Contoh : pasir, talk, magnesit, dan lain-lain. Unsur-unsur yang membentuk bahan-bahan deposit

bahan galian diperoleh dari massa batuan cair pijar (magma) yang berasal dari mantel bumi bagian atas atau dari kerak bumi bagian luar. Dari 98 unsur

yang diketahui, hanya ada 8 unsur saja yang dijumpai pada kerak bumi dalam jumlah lebih dari 1%; sedangkan kerak luar bumi sendiri (sampai kedalaman

kurang lebih 15km) tersusun dari 13 unsur utama, yaitu : oksigen (O) silicon (Si). aluminium (Al), besi (Fe), kalsium (Ca), natrium (Na), kalium (K),magnesium (Mg),titanium (Ti), fosfor (P), hydrogen (H), karbon (C), dan mangan (Mn). Termasuk dalam unsur-unsur yang jumlahnya sangat sedikit adalah

kelompok logam mulia dan bahan-bahan yang ekonomis seperti : platina , emas, perak, tembaga, timbal, seng, timah putih, nikel, dan lain-lain. Jadi

jelaslah, tanpa proses-proses geologi yang dapat mengakumulasikan bahan-bahan tersebut, maka bahan-bahan tersebut tidak dapat dijumpai dalam

jumlah yang ekonomis. Memahami proses terakumulasinyanya suatu deposit mineral sangat penting dalam pekerjaan ekplorasi, dengan mengenal cara

terbentuknya bermacam- macam endapan mineral maka pencariannya dapat lebih terarah. Mineral-mineral pembentuk batuan jumlahnya juga sangat

sedikit, dari lebih 1600 jenis mineral yang dikenal, hanya kira-kira 50 jenis saja yang termasuk jenis mineral pembentuk batuan dan dari 50 jenis mineral

pembentuk batuan tersebut, hanya 29 jenis saja yang termasuk umum dijumpai.

4. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 4 Tabel 1.1. Persentase mineral pembentuk batuan yang umum

dijumpai pada kerak bumi (Bateman, 1950). Mineral Litosfera Batuan Beku Batuan Sedimen Feldspar Kwarsa Piroksin, Amfibol, Olivin Mika Magnetit

Titanit, ilmenit Lain-lain Kaolin Dolomit Khlorit Kalsit Limonit 49 21 15 8 3 1 3 - - - - - 50 21 17 8 3 1 - - - - - - 16 35 - 15 - - 3 9 9 5 4 4 Jumlah (%)

= 100 100 100 Mineral-mineral yang termasuk mineral ekonomi, kira-kira hanya sekitar 200 jenis dan dalam jumlah presentase yang tidak sebanyak jenis

mineral pembentuk batuan. Batuan adalah bahan yang terjadi dengan sendirinya di alam dan merupakan agregasi atau kumpulan dari satu atau lebihmineral. Mineral adalah bahan anorganis yang terjadi dengan sendirinya di alam dan merupakan unsur pembentuk batuan. Mineral dapat terdiri dari satu

jenis unsur kimia saja , misalnya mineral karbon yang hanya terdiri dari unsur C, atau lebih dari satu unsur, seperti pada mineral halit yang terdiri dari Na

dan Cl, atau mineral silika yang terdiri dari SiO2. 1.2 KLASIFIKASI BAHAN GALIAN Lingdren (1911) mengemukakan suatu klasifikasi yang didasarkan pada

genetic suatu deposit bijih. Dengan berfokus pada penelitian kumpulan mineral yang dilakukan baik di lapangan maupun di laboratorium, Lingdren

berusaha meneliti kondisi Tekanan (P) dan Temperatur (T) pembentukan masing-masing mineral. Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa kebanyakan

deposit mineral terbentuk dari : (i) proses fisika-kimia dalam intrusi dan ekstrusi batuan beku, larutan atau dalam gas, yang terkumpul dalam jumlah besar,

dan (ii) proses konsentrasi secara mekanik.

5. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 5 Klasifikasi Bahan Galian (Lingdren, 1911) : I. Deposit dari Proses

Mekanik II. Deposit dari Proses Kimia Temperatur o C Tekanan A. Pada Permukaan Air 1. Oleh Reaksi 2. Evaporasi B. Pada Tubuh Batuan 1. Konsentrasi

subtansi yang terkandung dalam batuan a. oleh pelapukan b. oleh airtanah c. oleh metamorfisme 2. Konsentrasi dari subtansi luar a. Tanpa aktifitas

magma b. Berhubungan dengan aktifitas magma (i) Berkaitan dengan air - Deposit Epitermal - Deposit Mesotermal - Deposit Hipotermal (ii) Emanasi

magma langsung - Deposit Pirometasomatik - Sublimasi C. Konsentrasi dalam magma oleh difrensiasi 1. Deposit Magmatik 2. Pegmatites 0 70 0 100 0

100 0 400 0 100 50 200 200 500 500 600 500 800 100 600 700 1500 575 Menengah Tinggi Menengah Menengah Tinggi Menengah

Menengah Tinggi Sangat Tinggi Sangat Tinggi Rendah - Menengah Sangat Tinggi Sangat tinggi Karena dasar utama klasifikasi tersebut adalah T dan P

pembentukan deposit yang kadang hanya didasarkan pada pengamatan di laboratorium, beberapa deposit belum dapat dimasukkan kedalam klasifikasi

diatas dan harus dipisahkan dengan istilah lain seperti deposits of native copper dan deposits resulting from oxidation and supergen sulfide enrichment,

serta regionally metamorphosed sulfide deposits. Kesulitan lain dalam penempatan deposit tertentu dalam klasifikasi Lingdren adalah seperti deposit yang

http://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-5-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-4-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-3-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-2-638.jpg?cb=1420533544


3/24

terdapat di Cerro de Pesco Peru, dimana secara mineralogi deposit tersebut termasuk deposit mesotermal, tapi menurut Craton dan Bowditch mineral-

mineral tersebut ternyata terbentuk pada kedalaman yang relatif dangkal dengan kondisi pada tekanan rendah. Dengan demikian deposit tersebut bisa

juga dimasukkan kedalam deposit epitermal. Untuk itu, faktor-faktor pengontrol terbentuknya suatu deposit bahan galian (selain temperatur dan tekanan)

harus juga mendapat perhatian seperti faktor struktur geologi, pengaruh fisika dan kimia batuan samping, ratio relatif dari konsentrasi ion-ion yang berbeda

dalam larutan asal, dan kompleksitas kimiawi. Niggli (1925) memperkenalkan suatu klasifikasi yang didasarkan pada pemisahan proses magmatik menjadi

plutonik dan vulkanik, yang terdiri atas : I. Plutonik : 1. Hidrotermal 2. Pegmatitik-Pneumatolitik 3. Orto-magmatik II. Vulkanik : 1. Exhalative to hydrothermal

2. Pneumatolitik 3. Ortomagmatik

6. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 6 Schnederhohn (1932) mengembangkan klasifikasi genetic sebagai

berikut : A. Magmatic Rocks and Ore Deposition a. Intrusive Magmatic I. Intrusive Rocks and Liquid Magmatic Deposits I-II. Liquid Magmatic Pneumatolytic

II. Pneumatolytic; 1. Pegmatite Veins, 2. Pneumatolytic Veins and Impregnations, 3. Contact Pneumatolytic II-III. Pneumatolytic Hydrothermal III.Hydrothermal c. Extrusive Magmatic I. Extrusive Hydrothermal II. Exhalation B. Sedimentary Deposits : 1. Weathered Zone (Oxidation & Enrichment); 2.

Placers; 3. Residual; 4. Biochemical-inorganic; 5. Salts; 6. Fuels; 7. Descending groundwater deposits. C. Metamorphic Deposits 1. Thermal Contact

Metamorphism 2. Metamorphism Rocks 3. Metamorphosed Ore Deposits 4. Rarely formed metamorphic deposits

7. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 7 Mead L. Jensen dan Alan M. Bateman (1981) mengembangkan

klasifikasi sebagai berikut : TEORI PROSES TIPE DEPOSIT Terbentuk oleh proses internal Kristalisasi Magmatik Magmatic crystallization Presipitasi mineral

bijih sebagai unsur utama atau unsur minor batuan beku dalam bentuk disseminated grains atau segregations. Disseminated intan di Kimberlit, Mineral

REE di Carbonatites, Semua deposit granit, basal, dunit, nefelin-senit. Segregasi Magmatik Magmatic segregation Pemisahan mineral bijih oleh

kristalisasi fraksinasi dan proses yang berhubungan selama difrensiasi magma. Liquation, Pemisahan liquid (liquid immiscibility), pemisahan sulfida dari

magma, larutan sulfida-oksida atau oksida yang terakumulasidi bawah silikat atau diinjeksikan ke batuan samping atau pada sejumlah kasus dierupsikan ke

permukaan. Layer kromit di Great Dyke Zimbabwe dan Bushveld Co,plex, RSA Tubuh bijih tembaga-nikel Sudbury, Canada; Pechenga, USSR dan

Yilgam Block, Western Australia Deposit Titanium Allard Lake, Quebec, Canada. Hidrotermal Hydrothermal Pengendapan dari hot aquaeous solution,

yang bisa berasal dari magmatik, metamorfik, permukaan atau sumber lainnya. Vein dan stockwork timah- tungsten- tembaga Cornwall, UK Deposittembaga porfiri Panguna, PNG dan Bingham, USA Sekresi Lateral Lateral secretion Difusi material pembentuk bijih atau gangue dari batuan samping

kedalam patahan atau struktur lainnya. Deposit tembaga Yellowknife, Canada. Deposit emas Mother Lode, USA. Proses Metamorfik Metamorphic

Processes Metamorfisme kontak atau regional yang menghasilkan deposit mineral industri Deposit pirometasomatik (skarn) terbentuk oleh proses

replasemen batuan samping disekitar intrusi. Konsentrasi awal atau further elemen bijih oleh proses metamorfisme, seperti granitisasi, proses alterasi, dll.

Deposit Andalusit, Transvaal, RSA Deposit Garnet, NY, USA. Deposit tembaga Mackay, USA dan Craigmont, Canada. Deposit talk, Luzenac,

France Beberapa vein emas dan deposit disseminated nikel dalam tubuh ultramafik.

8. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 8 TEORI PROSES TIPE DEPOSIT Terbentuk oleh proses eksternal

Akumulasi Mekanik Konsentrasi gravitasi, mineral resisten ke dalam endapan placer. Timah placer Malaysia Emas placer Yukon, Canada. Deposit

kaolin Georgia, USA Presipitasi Sedimenter Sedimentary precipitates Presipitasi particular elements dalam suitable sedimentary environment, dengan atau

tanpa intervensi organisme biologis. Banded iron formations of the Precambrian shields. Deposit mangan Chiaturi, USSR Deposit evaporit Zechstein,

Eropa. Deposit Posfat Florida, USA. Proses Residual Pencucian (leaching) elemen yang mudah larut dari batuan dan meninggalkan elemen yang tidak

larut sebagai material sisa. Nikel laterit New Caledonia, Bauksit Hungaria, Prancis, Jamaika dan Arkansas, USA. Pengayaan sekunder atau supergenSecondary or supergene enrichment Pencucian (leaching) elemen berharga dari bagian atas suatu deposit mineral dan kemudian di- presipitasikan pada

kedalaman untuk membentuk konsentrasi yang tinggi. Beberapa bonanza emas dan perak Bagian atas sejumlah deposit tembaga porfiri Volcanic

exhalatif ( = Sedimentary exhalatif) Exhalations larutan hidrotermal di permukaan, biasanya di bawah laut dan umumnya menghasilkan tubuh bijih stratiform.

Deposit logam dasar Meggan, Jerman; Deposit Kuroko, Jepang; Black Smoker deposits of modern oceans Merkuri Almaden, Spanyol Deposit

solfatara (kaolin + alunit), Sisilia. 1.3 FLUIDA PEMBAWA BIJIH Bagaimana suatu deposit bijih bisa terbentuk? Pembentukan deposit mineral/bijih adalah

suatu proses yang sangat kompleks. Setiap jenis mineral/bijih (ore) dan mineral gangue, memiliki tipe deposit sendiri yang berbeda dengan tipe deposit

lainnya, baik proses pembentukannya, mineralogy, tekstur, kandungan, bentuk, ukuran, dan lain-lain. Ada banyak hal yang saling menpengaruhi dalam

pembentukan suatu deposit mineral/bijih. Salah satu faktor yang paling dominan dalam pembentukan deposit suatu mineral adalah fluida pembawa bijih.

Fluida pembawa bijih terdiri atas : (1) fluida magmatik, (2) fluida hidrotermal, (3) air meteoric, (4) air laut, (5) air konat, dan (6) fluida metamorfik.

Temperatur dan tekanan juga memegang peranan yang sangat penting, tapi sebagian proses bekerja pada temperatur dan tekanan permukaan. Faktor

lain yang cukup berperan adalah gas, porositas dan permeabilitas batuan, atmosfer, organisme dan batuan samping.

9. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 9 1.3.1. MAGMA Magma adalah larutan pijar (a high temperaturemolten) yang bersifat mobil dan terbentuk secara alamiah pada mantel bumi bagian atas atau pada kerak bumi. Temperatur magma sangat tinggi, berkisar

antara 625o C (magma felsik) hingga >1200o C (magma mafik). Umumnya, komposisi magma tidak homogen; sebagian kaya akan unsur-unsur

ferromagnesian, sebagian lainnya banyak mengandung silika, sodium atau potassium, volatile, xenolith reaktif, atau substansi-substansi lainnya. Komposisi

magma juga terus berubah karena adanya reaksi kimia selama proses asimilasi dan difrensiasi dalam magma berlangsung. Disamping itu, magma bersifat

tidak static dan bukan merupakan suatu system yang tertutup. Magma terus menuju suatu kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Asimilasi

magma adalah proses larutnya batuan samping ke dalam magma akibat pergerakan magma. Pergerakan magma sendiri terjadi akibat adanya : 1. Tekanan

gravitasi batuan sekitarnya terhadap dapur magma 2. Tekanan lateral karena gerakan tektonik 3. Perubahan volume pada waktu magma mengkristal

dimana gas-gas keluar 4. Stoping (batuan samping yang jatuh ke dalam magma akibat pergerakan/desakan magma ke batuan samping). Difrensiasi

magma adalah proses yang menyebabkan magma terpisah menjadi dua bagian atau lebih yang berbeda komposisi. Difrensiasi meliputi : 1. Liquid

Immiscibility; pembentukan dua liquid yang tidak bercampur dalam suatu tempat (seperti minyak dan air). 2. Kristalisasi Fraksional; pemisahan kristal yang

terbentuk lebih dulu dari larutan karena gaya gravity settling, mekanika filter pressing, atau pengaruh arus konveksi dalam dapur magma. 3. Transport

material dalam larutan (magma) oleh pemisahan gas dari magma terletak pada bagian atas dapur magma. 4. Difusi thermal; gradient temperatur

menyebabkan perbedaan mineral yang terbentuk. Pada proses pendinginan magma, kristalisasi dan pemisahan ke dalam fraksi-fraksi terjadi karena

proses kristalisasi fraksinasi atau difrensiasi. Elemen logam (dalam hal ini) dapat terkonsentrasi oleh suatu mekanisme pembentukan batuan dalam

berbagai bentuk (yang akan dibahas kemudian). Selama difrensiasi berlangsung, bagian magma yang bersifat lebih mafik kaya akan kromium, nikel,

platinum dan terkadang fosforous dan elemen-elemen lainnya. Sebaliknya, konsentrasi tin, zirconium, thorium dan berbagai elemen lain ditemukan dalam

unit silicic (felsik). Kumpulan mineral penyusun batuan beku (logam dan non-logam) dari kristalisasi magma merepresentasikan sifat-sifat magma asal



4/24

mineral-mineral tersebut. Didalam dapur magma, terjadi beberapa proses yang saling terkait dan berkesinambungan (tergantung sifat magma asalnya).

10. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 10 1.3.2. FLUIDA HIDROTERMAL Sisa magma semakin banyak

mengandung air magmatik (juvenil). Air magmatik tersebut mengandung volatile dan larutan mineral yang memiliki titik beku yang cukup rendah dan

merupakan mother liquors dari larutan hidrotermal. Bowen dan ahli geologi lainnya menyatakan bahwa larutan hidrotermal adalah residu dari injeksi

pegmatite setelah unsur-unsur pegmatite mengkristal. Kandungan volatile dan larutan mineral yang memiliki titik beku yang cukup rendah tersebut dikenal

dengan istilah mineralizers. Mineralizers ini mengandung (1) elemen bersifat mobil dalam jumlah cukup banyak dalam batuan, (2) elemen seperti tembaga,

lead, zinc, perak, emas dan lain-lain; LIL (large-ion lithophile), (3) elemen seperti Li, Be, B, Rb, dan Cs; dan (4) dalam jumlah cukup banyak berupa alkali,

alkali earth, dan volatile khususnya Na, K, Ca, Cl, dan CO2 . Kesemuanya itu memegang peranan penting dalam transportasi metal pada proses

hidrotermal. Kandungan air magmatik menyebabkan turunnya viskositas magma, titik beku mineral semakin rendah dan memungkinkan pembentukan

mineral yang tidak bisa terbentuk pada dry melt. White (1967) menyatakan bahwa komposisi air magmatik bisa dideterminasi dari (1) tipe magma dansejarah kristalisasi, (2) hubungan temperatur dan tekanan selama dan setelah pemisahan dari magma, (3) jenis air lain yang kemungkinan bercampur

dengan air magma pada saat bergerak, dan (4) reaksi dengan batuan samping. Air adalah komponen bersifat mobil paling penting dalam magma,

jumlahnya yang terus bertambah seiring dengan proses difrensiasi memegang peranan penting dalam transportasi komponen bijih. Jumlah air dalam

magma berkisar antara 1 15 % yang merupakan fungsi dari berbagai parameter seperti kandungan air dalam magma awal, banyaknya air yang masuk

dari batuan samping, tingkat porositas-permeabiliatas batuan samping, tekanan magma dan tekanan dinding dapur magma, dan temperatur.

11. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 11 Gambar 1.2. Kandungan dan sirkulasi air dalam dapur magma

(magma chamber) Pemahaman sifat fluida (hidrotermal) sangat penting untuk menjelaskan potensi kimia dan bagaimana fluida tersebut dapat bergerak

disepanjang zona-zona lemah seperti patahan, kekar, pori-pori batuan dan lain-lain. Disamping sifat air magmatik diatas, maka hal-hal lain yang

mempengaruhi pembentukan deposit bijih adalah kandungan volatile, densitas fluida, salinitas dan kandungan senyawa-senyawa kompleks dalam fluida

tersebut. Kandungan volatile, meskipun jumlahnya kecil, sangat berperan dalam mengurangi viskositas larutan, menurunkan titik melting, mengumpulkan

dan media transportasi logam, dan juga berperan penting dalam pembentukan deposit mineral. Densitas fluida hidrotermal mempengaruhi viskositas,

dinamika aliran (flow dynamics) dan mengontrol kelarutan komponen bijih (Helgeson, 1964). Salinitas berhubungan langsung dengan konsentrasi logampada temperatur tinggi, dimana semakin tinggi salinitas fluida semakin besar konsentrasi logam berat dalam larutan (Ellis, 1970). Senyawa kompleks

yang paling penting dalam fluida adalah kompleks klorida karena perannya dalam transportasi dan pembentukan deposit bijih. Kompleks ini dapat

membentuk bijih dengan berbagai unsur seperti Cu+2 , Zn+2 , Pb+2 , Ag, Hg+2 .

12. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 12 1.3.3. AIR METEORIK Air yang berasal dari atmosfir (hujan, salju)

disebut air meteorik. Air tersebut mengalami perkolasi ke bawah dan bereaksi dengan lithosfer dalam proses supergen. Dalam proses tersebut, air meteoric

melarutkan oksigen, nitrogen, karbondioksida, dan gas-gas lain serta berbagai elemen kerak bumi lainnya - sodium, calcium, magnesium, sulfat dan

karbonat yang sangat penting untuk mengikat dan membentuk deposit bijih. 1.3.4. AIR LAUT Karakteristik air laut sebagai fluida pembentuk bijih adalah

dalam konteks evaporit, fosforit, submarine exhalites, nodul mangan, dan endapan kerak samudera. Air laut diasumsikan dapat (1) berperan pasif sebagai

medium dispersi untuk pelarutan ion, molekul, dan partikel suspensi, dan (2) berperan aktif dalam melarutkan ion dalam batuan di lantai dasar samudera

(table 15.1). 1.3.5. AIR KONAT Air yang terperangkap dalam batuan sedimen bersamaan dengan pengendapan material sedimen disebut air konat. Air

konat sangat banyak diteliti dalam hubungannya dengan eksplorasi dan produksi lapangan minyak. Disamping itu air konat sangat banyak mengandung

sodium dan klorida, dan juga mengandung calcium, magnesium, dan bikarbonat, dan kadang strontium, barium, dan nitrogen (White, 1968). Pada kondisiaktif, air konat memiliki daya pelarutan yang sangat tinggi terhadap unsur-unsur logam. 1.3.6. FLUIDA METAMORFIK Air konat dan air meteoric yang

berada di dalam bumi karena pengaruh panas dan tekanan (oleh pengaruh intrusi magma atau metamorfisme regional) menjadi sangat reaktif (Shand,

1943). Perubahan inilah yang kemudian menjadi air metamorfik yang diyakini sangat aktif sebagai pembawa bijih.

13. muhammad dahlan balfas GENESA BAHAN GALIAN Teknik Pertambangan Unmul - 13 13

14. Teknik Pertambangan Unmul - 14 II. KONSENTRASI MAGMATIK Deposit magmatik dihasilkan dari kristalisasi langsung, atau konsentrasi oleh proses

difrensiasi di dalam dapur magma. Beberapa bijih terbentuk karena adanya efek fisika seperti gravitasi; misalnya pembentukan kristal kromit yang

terendapkan pada lantai dapur magma, dan sebagian lainnya terbentuk karena perubahan kimia, seperti perubahan pH yang dihasilkan dari reaksi antara

fluida pembawa bijih dengan batuan induk (host rock). Turunnya temperatur dan tekanan, atau perubahan velocity media transport, atau pemisahan

larutan, juga dapat menyebabkan reaksi kimia yang menghasilkan pengendapan bijih. Secara umum dalam pembentukan deposit mineralnya, magma asal

yang terbentuk pada awalnya masih bersifat mafik, terutama yang terbentuk di sepanjang zona subduksi (dibawah kerak kontinen atau pada kerak

samudera). Magma mafik ini sebagian besar mengandung komponen silikat dan dalam jumlah terbatas komponen oksida dan sulfida (gambar 2.1). Pada

kondisi ini elemen metal dapat terkonsentrasi dalam berbagai bentuk oleh mekanisme pembentukan batuan berupa kristalisasi, fraksinasi, dan difrensiasi

magma (gambar 2.2). Kristalisasi magma mafik menghasilkan kromit, nikel, platinum dan lain-lain. Kristalisasi magma selanjutnya, magma sisa (rest

magma) semakin bersifat felsik dan semakin banyak mengandung komponen sulfida dan oksida. Proses difrensiasi magma pada tahapan ini memegang

peranan penting dalam membentuk deposit-deposit mineral berharga. Kristalisasi magma felsik menghasilkan tin, zirconium, thorium dan elemen lainnya.

Sebagian magma sisa kemudian menerobos batuan samping yang dikenal sebagai peristiwa injeksi magmatik. Komponen berharga dari proses ini disebut

deposit injeksi magmatik. Secara berangsur, kadar air dan konsentrasi volatile di dalam magma sisa (rest magma) bertambah banyak. Disamping itu,

banyak juga terkandung CO2, boron, fluorine, chlorine, sulfur, phosphorus, dan elemen-elemen lainnya. Kesemua komponen tersebut membantu

mengurangi viskositas magma dan menurunkan titik beku mineral. Magma sisa pada kondisi ini memasuki tahapan aqueo-igneous - yaitu suatu peralihan

antara fase igneous menjadi fase hidrotermal yang disebut tahap pegmatitik. Jika kandungan gas dalam magma - yang terdiri atas unsur air (90%);

CO2, H2S, dan S melimpah; dan CO, HCL, HF, H2, N, Cl, F, B dan lain-lain - semakin besar, proses magmatik akan memasuki proses pneumatolitik yaitu

proses yang disebabkan oleh lepasnya gas dari dalam magma. Gas-gas tersebut merupakan agen yang baik untuk memisahkan dan mengangkut material

berharga dari magma. Proses pneumatolitik adalah proses yang sangat penting dalam membentuk metasomatisme kontak (Daubree, 1841).

15. Teknik Pertambangan Unmul - 15 Gambar 2.1. Skema sekuen proses magmatik awal yang mengawali pembentukan ore magma dan penempatannya.

Gambar ini menunjukkan proses difrensiasi yang semakin ke kanan semakin asam (digambar ulang dari A.J. Naldrett dalam Gulibert & Park, 1981). Guilbert

& Park, 1981, menyatakan bahwa pengendapan bijih magmatik dapat terjadi melalui lima cara, yaitu : 1. Sedimentasi Magmatik (magmatic sedimentation)

atau pengendapan dan akumulasi mineral yang telah mengkristal (crystal settling). 2. Kristalisasi langsung pada dinding atau lantai dapur magma. 3.

Pemisahan liquid magmatik dan pemadatannya. 4. Konsolidasi batuan beku yang mengandung asesori mineral ekonomik. 5. Kristalisasi magma secara

keseluruhan. Pengendapan terjadi karena pada saat terjadi konveksi, terjadi penurunan temperatur magma yang memungkinkan mineral-mineral tertentu

http://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-15-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-14-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-13-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-12-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-11-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-10-638.jpg?cb=1420533544


5/24

mulai terbentuk terutama pada puncak dapur magma. Kristal mineral-mineral tersebut memiliki variasi berat jenis, ukuran butir, dan bentuk kristal. Variasi ini

menyebabkan kristal-kristal tersebut bergerak kebagian bawah dapur magma karena gaya gravitasi dan didukung oleh viskositas magma asal yang masih

rendah. Akumulasi mineral tertentu dapat terjadi

16. Teknik Pertambangan Unmul - 16 karena hanya larutan bersifat mafik yang memiliki viskositas rendah yang dapat terbentuk melalui proses ini. Olivine

membentuk dunit, Olivine dan ortopiroksin membentuk peridotit (90% atau lebih olivine), Olivine dan piroksin membentuk pyroxenite (90% atau lebih

enstatite). Gambar 2.2 Modifikasi Bowens reaction series (Guilbert & Park, 1981) Jensen & Bateman, 1981, membagi deposit bijih dari konsentrasi

magmatik ke dalam dua tipe, yaitu : 1. Magmatik Awal (Early Magmatic) a. Dissemination b. Segregation c. Injection 2. Magmatik Akhir (Late Magmatic) a.

Residual liquid segregation b. Residual liquid injection - Residual liquid Pegmatitic Injection c. Immiscible liquid segregation d. Immiscible liquid injection

17. Teknik Pertambangan Unmul - 17 2.1. Magmatik Awal (Early Magmatic). Deposit magmatik awal dihasilkan dari pembekuan magma langsung yang

disebut orthotectic dan orthomagmatic. Deposit ini terbentuk oleh (1) kristalisasi langsung tanpa konsentrasi, (2) segregasi kristal yang terbentuk lebihdahulu, dan (3) injeksi material padat ke tempat lain oleh difrensiasi. Mineral bijih mengkristal lebih dulu dibanding batuan silikat dan sebagian kemudian

terpisah karena difrensiasi kristalisasi. 2.1.1. Diseminasi (Dissemination) Proses kristalisasi magma untuk pertama kali, terjadi relatif pada kedalaman besar,

menghasilkan batuan beku granular. Kristal mineral (termasuk mineral bijih dalam bentuk fenokris) yang terbentuk dalam proses ini tidak terkonsentrasi,

tapi tersebar merata (disseminated) di dalam tubuh batuan beku intrusive, bisa berbentuk dike, pipa atau massa berbentuk stok. Ukuran depositnya sangat

besar dibandingkan jenis deposit lainnya. Contoh deposit adalah pipa intan Afrika Selatan yang tersebar merata dalam batuan kimberlite dan korundum

yang tersebar dalam nephelin syenite di Ontario. 2.1.2. Segregasi (Segregation) Segregasi magmatik awal adalah konsentrasi pertama pertama yang

menghasilkan unsur-unsur berharga dari magma, terbentuk karena difrensiasi kristalisasi akibat gaya gravitasi. Karena kristalisasi tersebut, sebagian

material menjadi lebih berat dari larutan sehingga material tersebut terendapkan dan terakumulasi pada bagian bawah dapur magma. Bentuk deposit

mineral jenis ini biasanya lenticular dan berukuran kecil. Kadang juga ditemukan dalam bentuk layer dalam batuan induk. Contoh depositnya adalah

deposit kromit Bushveld Igneous Complex (BIC) di Afrika Selatan. 2.1.3. Injeksi (Injections) Beberapa deposit bijih magmatik terbentuk dalam grup ini.

Mineral bijih kemungkinan terbentuk karena difrensiasi kristalisasi, lebih dulu atau bersamaan dengan dengan mineral batuan silikat yang berasosiasi

dengan mineral bijih tersebut. Mineral-mineral yang terbentuk tidak terakumulasi pada tempatnya terendap, tapi di-injeksi-kan dan terkonsentrasi padabatuan samping. Contoh deposit seperti ini adalah dike titanoferous magnetit di Cumberland, dan pipa platinum di Afrika selatan. 2.2. Magmatik Akhir (Late

magmatic). Deposit magmatik akhir terdiri atas deposit mineral bijih yang mengkristal dari magma residual setelah pembentukan batuan silikat sebagai

bagian akhir dari proses magmatik. Gejala yang sering diperlihatkan berupa pembentukan mineral-mineral kemudian yang memotong endapan magmatik

awal, dicirikan oleh adanya reaction rim pada sekeliling mineral yang telah terbentuk. Deposit yang terbentuk berasal dari proses difrensiasi kristalisasi,

akumulasi gravitatif dari heavy residual liquid, dan pemisahan liqud sulfide droplets (yang disebut liquid immiscibility), dan berbagai bentuk difrensiasi

lainnya.

18. Teknik Pertambangan Unmul - 18 Perbedaan nyata antara proses magmatik awal dan akhir adalah deposit magmatik awal terbentuk pada tempat

dimana tubuh intrusi batuan beku (magma) terbentuk dan setelah akumulasi mineral bijih membeku, tidak ada lagi perpindahan tempat. Sedang pada

deposit magmatik akhir, kadang-kadang akumulasi tersebut masih berpindah dan diendapkan pada batuan samping. 2.2.1. Gravitative Liquid Accumulation

Residual Liquid Segregation Pemisahan yang terjadi di dalam dapur magma oleh proses difrensiasi kristalisasi sudah terjadi mulai dari tahap awal sampai

konsolidasi akhir. Karena mineral-mineral mafik mengkristal lebih dulu, maka magma residu yang lebih bersifat felsik menjadi sangat kaya akan silika, alkali,

dan air. Kristal yang terbentuk pertama cenderung akan bergerak ke dasar dapur magma karena berat jenisnya lebih besar dari liquid residu-nya. Depositmineral pada tipe ini terbentuk karena adanya proses difrensiasi kristalisasi dan akumulasi magma residual. Contoh endapannya adalah deposit

Titanomagnetik di Bushveld. Residual Liquid Injection Liquid residual yang banyak mengandung logam yang terakumulasi di dalam dapur magma, sebelum

terkonsolidasi, bisa mengalami pergerakan dan diinjeksikan ke tempat lain yang tekanannya lebih rendah (karena adanya tekanan dari batuan induk atau

tekanan dari dalam magmanya sendiri) membentuk mineral-mineral berikutnya secara terkonsentrasi (Residual Liqud Injection). 2.2.2. Residual Liquid

Pegmatitic Injection Pembentukan pegmatitik dihasilkan dari injeksi fluida magmatik yang mengandung bahan-bahan mineral pembentuk batuan yang masih

tersisa, air, karbondioksida, konsentrasi rare elements, mineralizers, dan logam. Beberapa deposit pegmatite memiliki deposit mineral berharga dan layak

untuk dieksploitasi. Tubuh pegmatitik biasanya berupa intrusi dike atau intrusi irregular. Pegmatit yang memiliki nilai ekonomi umumnya berasosiasi dengan

batuan beku felsik seperti granit dan diorit. Deposit pegmatite dicirikan oleh dominasi kuarsa, feldspar, dan mika; mineral tersebut membentuk zonasi dari

dinding (wall) ke inti (core) injeksi. Feldspar dan mika dominan pada bagian dinding hingga intermediet, kuarsa dominan pada bagian inti. Kristal-kristal

besar pada zona inti dihasilkan dari fluiditas magma yang sangat tinggi (viskositas rendah) memungkinkan ion-ion dapat bergerak lebih cepat untuk

membentuk muka kristal. Deposit logam yang cukup penting adalah tantalium, niobium, tin, tungsten, molybdenum, dan uranium. Disamping itu, terdapat

pula deposit mineral industri seperti feldspar, mika, kuarsa, korondum, kriolit, gemstone, rare earth, dan mineral-mineral yang mengandung beryllium,

lithium, cesium, dan rubidium.

19. Teknik Pertambangan Unmul - 19 2.2.3. Immiscible Liquid Immiscible Liquid Segregation Pada tahap ini, terjadi penetrasi larutan magma yang tersisa

dan kemudian membentuk mineral-mineral berikutnya secara terkonsentrasi (Immiscible Liquid Separation & Acumulation). Skinner & Peck menemukan

suatu larutan immiscible sulfide melt pada tahap akhir pendinginan lava Hawai yang jenuh akan sulfide sulfur pada temperatur 1065o C. Sulfide-rich phases

terdiri atas dua yang pertama immiscible sulfide-rich liquid dan yang kedua adalah copper-rich pyrrhotite solid solution. Sulfide-rich liquid terdiri atas

kombinasi pyrrhotite, chalcopyrite, dan magnetite. Larutan tersebut mengandung oksigen yang cukup banyak, yang menurunkan permukaan sulfide

liquidus. Skinner & Peck menyimpulkan bahwa pada fase pertama yang mengkristal adalah copper-nickel-rich pyrrhotite solid solution. Jadi fase pertama

kristalisasi immiscible sulfide liquid dapat mengkonsentrasikan copper dan nickel yang dapat menghasilkan suatu ore bodies yang komersial. Vogt dalam

Jensen & Bateman, 1981, melihat bahwa iron-nickel-copper sulfides larut sekitar 6 atau 7 persen dalam magma mafik dan selama pendinginan larutan

tersebut memisahkan diri sebagai immiscible sulfide drops, yang kemudian terakumulasi pada dasar dapur magma dan membentuk liquid sulfide

segregation. Dalam hal ini segregasi tersebut akan menyerupai akumulasi molten copper (matte) yang terkumpul pada bagian bawah tungku peleburan.

Sulfida-sulfida akan tetap dalam bentuk liquid hingga semua silikat mengkristal; karenanya sulfida-sulfida tersebut melakukan penetrasi dan merusak silikat

yang terbentuk lebih dulu dan kemudian mengkristal disekitarnya. Jadi sulfida adalah mineral pyrogenic yang mengkristal paling akhir, dan karena sulfida-

sulfida tersebut melakukan penetrasi dan merusak silikat yang terbentuk sebelumnya, kadan mereka dinterpretasikan sebagai hidrotermal. Immiscible

Liquid Injection Jika fraksi yang kaya akan sulfida telah terakumulasi (seperti dijelaskan diatas) dan kemudian mengalami gangguan sebelum terkonsolidasi,

fraksi tersebut akan mendesak ke dinding dapur magma membentuk celah atau membentuk daerah breksiasi pada batuan samping dan akhirnya

terkonsolidasi membentuk immiscible liquid injection. Setelah proses-proses di atas terjadi (Early Magmatic Process dan Late Magmatic Process) jika



6/24

magma asalnya banyak mengandung unsur volatile, maka unsure- unsur volatile tersebut bersama larutan sisa, disebut larutan magma sisa (rest magma)

akan membentuk jebakan transisi ke pegmatitit-pneumatolitis. Apabila pembentukan deposit pegmatitit-pneumatolitis sudah berakhir, maka larutan sisa

magmanya akan sangat encer, karena tekanan gasnya sudah menurun dengan cepat. Larutan terakhir ini akan membentuk jebakan hidrotermal.

20. Teknik Pertambangan Unmul - 20 III. METASOMATISME KONTAK perubahan metamorfik yang disertai pengantaran material dari external source

Umumnya magma tidak sempat mencapai permukaan bumi, tapi terkonsolidasi di dalam kerak bumi. selama proses konsolidasi tersebut (1) emanasi fluida

bertemperatur tinggi (selama atau sesaat setelah konsolidasi magma) menghasilkan efek pada invaded rock, dan (2) kristalisasi cenderung menyebabkan

konsentrasi volatil dalam residual liquid bertambah, sehingga pada akhir konsolidasi terdapat volatil dalam jumlah besar yang akan bereaksi dengan

batuan samping. Efek emanasi magma pada batuan samping terdiri atas dua tipe, yaitu (1) efek panas tanpa aksesi dari magma yang menghasilkan

metamorfisme kontak, dan (2) efek panas yang disertai aksesi dari dapur magma yang menghasilkan metasomatisme kontak. Kedua tipe tersebut agak sulit

dibedakan, dalam kaitannya dengan deposit mineral metamorfisme kontak jarang menghasilkan deposit mineral yang cukup eonomis dan sebaliknyametasomatisme kontak sering menghasilkan deposit mineral yang ekonomik. Metamorfisme kontak memperlihatkan sifat-sifat yang dipengaruhi oleh (1)

endogene atau efek internal pada daerah diluar margin tubuh intrusif dan (2) exogene atau efek eksternal pada batuan yang kontak dengan intrusi

magma. Efek endogene berupa perubahan tekstur dan mineral pada border zone; mineral pegmatit seperti tourmalin, beryl, atau garnet bisa ditemukan.

Efek exogene terdiri atas baking atau pengerasan pada batuan samping dan secara umum menyebabkan transformasi. Mineral lama diurai, dan ion-

ionnya mengalami rekombinasi untuk membentuk mineral stabil pada kondisi tersebut. Sebagai contoh, mineral AB dan CD bisa ter-rekombinasi menjadi AC

dan BD. Dalam impure limestone yang mengandung Calcium Carbonat, magnesium, iron, kuarsa dan lempung dapat terjadi alterasi seperti : Calcium

oksida + kuarsa wollastonite dolomit + kuarsa + air termolite dolomit + kuarsa + air + iron actinolite kalsit + lempung + kuarsa grossularite

garnet Dalam semua alterasi tersebut komposisi kimia batuan hampir tidak ada perubahan. Alterasi semakin kuat pada daerah yang dekat dengan tubuh

intrusi dan menghasilkan suatu metamorphic aureule disekitar intrusi dalam berbagai bentuk dan ukuran tergantung pada bentuk dan ukuran intrusi.

Metasomatisme kontak berbeda dengan metamorfisme kontak dalam hal banyaknya accessions dari magma yang terlibat dalam reaksi. Dalam reaksi

metasomatik dengan batuan kontak, mineral baru yang terbentuk dibawah kondisi temperatur dan tekanan yang tinggi bisa terdiri atas sebagian atau

seluruhnya berasal dari magma. Mineraloginya pun lebih bervariasi dan kompleks dibanding metamorfisme kontak, sedang depositnya terbentuk denganbaik terutama pada batuan calcareous.

21. Teknik Pertambangan Unmul - 21 3.1. PROSES DAN EFEK Emanation membawa unsur-unsur yang me-replace the intruded rock membentuk mineral

logam dan non-logam yang terdistribusi secara tidak teratur dalam contact aureule. Tapi tidak semua intrusi magma dapat menghasilkan deposit

metasomatisme kontak berharga karena sangat terkait dengan tipe magma dan lingkungan pembentukannya. Magma harus mengandung unsur-unsur

berharga, dan batuan kontak harus berupa batuan yang reaktif dan pada the invaded zone sebaiknya dapat dicapai oleh sirkulasi air konat dan air

meteorik. Temperatur. Semakin jauh dari zona kontak, temperatur semakin menurun. Penurunan tersebut (secara gradual selama pendinginan magma

yang lambat) menyebabkan terjadinya zona mineralisasi disekitar tubuh intrusif. Disamping temperatur, zonasi tersebut juga sangat tergantung pada

chemical gradient. Kehadiran mineral wollastonite, andalusite, sillimanite, kyanite, kuarsa, dan lain-lain, mengindikasikan bahwa metasomatisme kontak

terjadi pada temperatur antara 300o - 800o C, meski bisa juga (sangat jarang) terbentuk pada temperatur yang lebih tinggi. Rekristalisasi, Rekombinasi,

dan Accessions. Rekristalisasi dan rekombinasi mineral penyusun batuan terjadi pada alteration halo. Rekristalisasi adalah indikasi paling ringan dalam

aksi kontak magma dengan invaded rock, terbentuk pada zona alterasi terluar. Rekombinasi ion-ion terjadi dengan penambahan material dari magma.

Sebagai contoh, mineral AB dan CD te-rekombinasi menjadi AC dan BD, kemudian menjadi ACX dan BDY, dimana X dan Y adalah Accessions dar i magma.

Dolomit + kuarsa (+ temperatur tinggi) tremolite, kemudian seiring dengan naiknya temperatur terbentuk forsterite, diopside, periclase, wollastonite,

monticellite, spurrite, merwinite, dan larnite. Magmatic accession terutama terdiri atas logam-logam, silika, sulfur, boron, chloride, fluorine, potassium,

magnesium, dan sejumlah sodium. Perubahan Volume. Berbagai penelitian menunjukkan adanya ekspansi volume dalam metasomatisme kontak. Lingdren

yang meneliti deposit metasomatik di Morenici, Arizona, menunjukkan jika CaO dalam 1cc CaCO3 dikonversi menjadi andradit garnet, volume CaO akan

berubah menjadi 1,40cc, atau terjadi ekspansi volume hampir setengah dari volume semula. Tahap Pembentukan. Metasomatisme kontak mulai terjadi

sesaat setelah intrusi dan berlanjut hingga setelah bagian terluar intrusif terkonsolidasi. Secara umum, tahap pertama terjadi rekristalisasi dan rekombinasi

dengan atau tanpa accessions dari magma. Mineral yang pertama terbentuk adalah mineral-mineral silikat. Magnetit dan hematite kadang terbentuk

bersamaan atau sesudah pembentukan mineral-mineral silikat tersebut, tapi secara umum kedua jenis mineral tersebut (silikat dan oksida) mendahului

pembentukan mineral-mineral sulfida. Berturut-turut terbentuk pyrite dan arsenopyrite, disusul oleh pyrhotite, molybdenite, sphalerite, chalcopyrite, galena,

dan paling akhir terbentuk sulfo-salts. Pada beberapa tempat, sulfida ditemukan terbentuk bersamaan dengan silikat, namun ini sangat jarang terjadi.

Transfer material antara fluida magmatik dengan batuan samping terutama terjadi pada periode akhir konsolidasi magma, yaitu setelah pendinginan border

atau chill zone dan selama akumulasi magma sisa dimana mineralizer mulai terbentuk.

22. Teknik Pertambangan Unmul - 22 3.2. HUBUNGAN METASOMATISME KONTAK DENGAN INTRUSI Pembentukan deposit metasomatisme kontak sangat

tergantung pada komposisi magma, batuan induk (host rock), dan kaitan antara ukuran dan kedalaman tubuh intrusif. Tubuh ekstrusif juga menghasilkan

efek pada batuan samping seperti baking, pengerasan, atau efek lain pada daerah kontak, tapi sangat jarang menghasilkan deposit mineral. Komposisi

Intrusi. Efek metamorfisme dapat terjadi pada semua jenis magma, tapi metasomatisme kontak umumnya hanya terbentuk pada intrusi yang bersifat

intermediet hingga felsik. Jarang deposit yang dijumpai pada intrusi mafik dan hampir tidak ada dalam intrusi ultramafik. Penyebabnya adalah karena pada

material felsik lebih banyak mengandung fluida dibanding material mafik. Ukuran dan Bentuk Intrusi. Umumnya deposit metasomatik kontak berasosiasi

dengan tubuh intrusi yang berukuran besar seperti stocks dan batholith. Jarang ditemukan deposit yang berasosiasi dengan intrusi yang lebih kecil seperti

laccolith, sill, ataupun dike. Disamping itu, tubuh intrusi yang membentuk kontak dengan kemiringan landai dengan batuan samping menghasilkan zona

mineralisasi yang lebih luas dibanding kontak intrusi dengan kemiringan besar. Kedalaman Intrusi. Kedalaman intrusi adalah faktor yang penting dalam

pembentukan deposit metasomatisme, karena deposit hanya terbentuk pada batuan dengan massa dasar granular, yang mengindikasikan pendinginan

yang relatif lambat pada kedalaman yang besar (1000~2100m). Tidak adanya deposit pada batuan dengan tekstur glassy atau afanitik yang

mengindikasikan pendinginan yang cepat pada kedalaman dangkal, menunjukkan bahwa kondisi dekat permukaan tidak cocok untuk pembentukan deposit

metasomatik. Alterasi pada Intrusi. Tubuh intrusi juga mengalami alterasi selama terjadinya metamorfisme kontak. Epidote misalnya, adalah mineral utama

dalam tubuh intrusi yang kemungkinan dihasilkan dari absorpsi CaO dan CO2 dari the invaded rock. Mineral lain yang terbentuk dengan cara yang sama

adalah sebagian garnet, vesuvianite, chlorite, diopside, disamping serisitisasi yang juga kadang ditemukan. 3.3. HUBUNGAN METASOMATISME KONTAK

DENGAN THE INVADED ROCK Karakter dan penyebaran alterasi pada the invaded rock tergantung pada komposisi dan struktur (baik primer maupun

sekunder) the invaded rock tersebut. Komposisi The Invaded Rock. Batuan karbonat adalah batuan yang paling penting dalam pembentukan deposit

http://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-22-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-21-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-20-638.jpg?cb=1420533544


7/24

metasomatik. Pure limestone dan dolomit mudah mengalami rekristalisasi dan rekombinasi dengan elemen-elemen dari external source. Sedang kehadiran

unsur-unsur pengotor seperti silika, alumina, dan besi dalam impure carbonate rocks memungkinkan terbentuknya lebih banyak kombinasi mineral.

Batupasir juga mengalami rekristalisasi menjadi kuarsit dan kadang mengandung pula mineral-mineral metasomatik. Serpih (shale) dan slate teraltersi

menjadi hornfels yang mengandung andalusite, sillimanite, staurolite, dan garnet, namun secara umum batuan-batuan argillaceous jarang mengandung

deposit metasomatisme yang bernilai ekonomis.

23. Teknik Pertambangan Unmul - 23 Tin Lead Gold Tungsten Struktur The Invaded Rock. Struktur yang terdapat pada the invaded rock baik primer

maupun sekunder, seperti kemiringan bidang perlapisan dan sesar, mempengaruhi luas dan posisi zona metasomatik kontak. Kemiringan perlapisan yang

condong kearah tubuh intrusi sangat baik untuk pembentukan zona metasomatik. Demikian juga sesar dapat menjadi channelway untuk fluida metasomatik

menyebar. 3.4. DEPOSIT METASOMATISME KONTAK Deposit metasomatisme kontak umumnya ukurannya relatif kecil dengan dimensi sekitar 30 - 120m,

distribusinya tidak merata di dalam contact aureule dan cenderung terkonsentrasi pada sisi tubuh intrusi yang landai. Bentuknya umumnya irregular ataumengikuti bidang perlapisan, kekar-kekar, atau struktur lainnya. Mineral-mineral gang yang biasa ditemukan dalam deposit metasomatik antara lain adalah

grossularite dan andradite garnet, hedenbergite, tremolite, actinolite, wollastonite, epidote, zoesite, vesuvianite, diopside, forsterite, anorthite, albite,

fluorite, chlorite, mika dan lain-lain. Kuarsa dan mineral-mineral karbonat selalu ditemukan. Sebagai tambahan, silikat yang mengandung mineralizers

seperti tourmaline, axinite, scapolite, ludwigite, chondrodite, dan topaz, kadang-kadang ditemukan juga. Mineral bijih terdiri atas oksida, logam murni

(native), dan sulfida, arsenides, dan sulfo- salts. Bijih oksida terdiri atas magnetite (paling banyak), ilmenite, hematite (specularite), corondum, dan spinel.

Logam murni yang paling banyak adalah graphite, sedang emas dan platinum dijumpai dalam jumlah sedikit. Sulfida terutama terdiri atas base-metal

sulfides. Kadang juga ditemukan sulfo-arsenides dan antimonides, tellurides, sceelit, dan wolframit. Tabel 3.1 Tipe-tipe deposit mineral, mineral utama, dan

contoh deposit yang terbentuk oleh Metasomatisme Kontak (Bateman & Jensen, 1981) Deposit Chief Minerals Example of Deposit Iron Magnetite and

hematite Cornwal. Pa. Mex Copper (Tembaga) Chalcopyrite and bornite, with pyrite, pyrhotite, sphalerite, molybdenite, and iron oxides Some deposits of

Morenci and Bisbee, Arizona Zinc Sphalerite with magnetite, sulfides of iron and lead Hanover, N. Mexico Galena, magnetite,and sulphides of iron, copper,

and zinc Magdalena, N. Mexico Cassiterite, wolframit, magnetite, scheelite, pyrrhotite Pitkaranta, Finland Scheelite and minor sulphides, or wolframit with

molybdenite and minor sulfides Mill City, Nevada Molybdenum Molybdenite, pyrite, garnet Yetholm, Australia Graphite Graphite and contact silicates SouthAustralia Gold with arsenopyrite, magnetite, and sulfides of iron and copper Cable, Mont.; Suan, Korea Silver Argentite, native, argentiferous galena

Bingham district-Lark and U.S. Mines Manganese Manganese and iron oxides and silicates Langban, Swedwn Emery Magnetite and corondum, with ilmenite

and spinel Virginia, Peekskil, N.Y.; Turkey; Greece Garnet Garnet and silicates Corondum Corondum with magnetite, garnet, and other silicates Peekskil,

N.Y.; Chester, Mass.

24. Teknik Pertambangan Unmul - 24 IV. HIDROTERMAL Proses pembentukan bijih secara primer pertama kali terbentuk dalam dapur magma, yang diikuti

oleh proses-proses di luar dapur magma selama dan sesaat setelah proses konsolidasi berlangsung. Hydrothermal mineralizing solution sebagian

berasosiasi dengan magma dan sebagian lagi tidak. Istilah hidrotermal secara harfiah diartikan sebagai air panas, dan air panas bisa saja berasal dari

proses lain selain proses magmatik. Dia bisa berupa air meteorik atau air konat atau kandungan air yang dilepaskan dari dalam batuan selama proses

metamorfisme dan membentuk larutan hidrotemal. Menurut Helgeson, larutan hidrotermal adalah larutan yang kental, weakly dissociated, dan larutan

elektrolit yang kaya akan chloride. Dengan kandungan chloride dan hadirnya ion H+ , menunjukkan bahwa bahwa larutan hidrotemal tersebut bersifat

asam. Tentu saja hal ini sangat tergantung pada derajat disosiasi HCl menjadi ion H+ dan Cl- . Pada temperatur 100o C atau kurang, HCl hampir komplit

mengalami disosiasi dan pH menjadi rendah. Lingdren berdasarkan pada temperatur, tekanan dan asosiasi mineral deposit hidrotermal, membagi deposit

hidrotermal kedalam tiga kelas : 1. Hipotremal : Deposit hidrotermal yang terbentuk pada temperatur tinggi (300o 500o C) dan tekanan sangat tinggi

didekat intrusif 2. Mesotremal : Deposit hidrotermal yang terbentuk pada temperatur intermediet (200o 300o C), tekanan tinggi, dan terletak cukup jauh

dari intrusif. 3. Epitermal : Deposit hidrotermal yang terbentuk pada temperatu rendah (50o 200o C), tekanan menengah, dan terletak jauh dari intrusif.

Buddington menambahkan dua kelas : 4. Teletermal : Deposit hidrotermal yang terbentuk setelah larutan bermigrasi jauh dari intrusif dimana kemungkinan

sebagian materialnya tidak berasal dari intrusif, temperatur dan tekanan rendah. 5. Xenotermal : Deposit hidrotermal yang terbentuk oleh larutan dekat

permukaan pada kondisi temperatur awal dan tekanan awal tinggi menyebabkan terjadinya reaksi dan pengendapan yang cepat Dalam perjalanan

melewati batuan, larutan hidrotermal secara berangsur mengendapkan mineralnya dalam bentuk (1) pengendapan dalam berbagai jenis bukaan (cavity

filling) dalam batuan, membentuk cavity-filling deposits, atau (2) replasemen metasomatik dalam batuan membentuk replacement deposits. Pengisian

bukaan oleh presipitasi bisa bersamaan dengan replasemen batuan samping. Namun secara umum, terjadi gradasi antara kedua tipe deposit mineral

tersebut. Replasemen dominan terbentuk relatif dekat dari tubuh intrusif dan dibawah kondisi temperatur dan tekanan yang tinggi menghasilkan deposit

hipotermal. Pengisian bukaan terbentuk relatif jauh dari tubuh intrusif dan dibawah kondisi temperatur dan tekanan yang rendah yang menghasilkan

deposit epitermal. Sedang pada deposit mesotermal, kedua bentuk tersebut dapat ditemukan. 4.1. PRINSIP DASAR PROSES HIDROTERMAL Proses

hidrotermal menghasilkan deposit mineral yang merupakan sumber suplai utama dari berbagai jenis mineral seperti emas, perak, tembaga, timah, antimon,

kobalt, merkuri, molybdenum, uranium, tungsten, fluorspar, barite, gems, dan lain-lain.

25. Teknik Pertambangan Unmul - 25 Beberapa hal yang menjadi syarat pembentukan deposit hidrotermal adalah : 1. Tersedia mineralizing solutions

(mineralizers) yang cukup banyak untuk melarutkan dan menjadi media transport bahan-bahan mineral, 2. Tersedianya bukaan (opening) dalam batuan

sebagai saluran migrasi larutan hidrotermal, 3. Tersedia tempat untuk pengendapan kandungan mineral, 4. Reaksi kimia yang menghasilkan deposit, dan

5. Konsentrasi larutan cukup mengandung bahan-bahan mineral deposit untuk membentuk deposit yang baik. Kandungan volatile dan larutan mineral yang

memiliki titik beku yang cukup rendah tersebut dikenal dengan istilah mineralizers. Mineralizers ini mengandung (1) elemen bersifat mobil dalam jumlah

cukup banyak dalam batuan, (2) elemen seperti tembaga, lead, zinc, perak, emas dan lain-lain; LIL (large-ion lithophile), (3) elemen seperti Li, Be, B, Rb,

dan Cs; dan (4) dalam jumlah cukup banyak berupa alkali, alkali earth, dan volatile khususnya Na, K, Ca, Cl, dan CO 2 . Kesemuanya itu memegang

peranan penting dalam transportasi metal pada proses hidrotermal. 4.1.1. Pergerakan Larutan Hidrotermal Melalui Batuan Pergerakan larutan hidrotermal

dari sumber ke tempat pengendapan sangat tergantung pada tersedianya bukaan (opening) dalam batuan, sedang pembentukan tubuh bijih yang besar

tergantung kepada banyaknya suplai material yang bisa terangkut melalui bukaan tersebut. Dengan demikian bukaan tersebut harus saling berhubungan

antara satu dengan lainnya. Berbagai tipe bukaan dalam batuan yang dapat menjadi saluran migrasi larutan disajikan pada tabel 3.1. Pore spaces Crystal

lattices Tabel 3.1. Tipe-tipe bukaan dalam batuan Original Cavities Cooling cracks Igneous breccia cavities Vesicles or blow holes Lava drain channel

Fissures, with or without faulting Shear-zone cavities Induced Channel Bedding Planes Volcanic pipes Tectonic pipes Cavities due to folding and warping

Saddle reefs Pitches and flats Anticlinal and synclinal cracking and slumping Collapse breccias Solution caves Rock alteration openings Porositas.

Porositas batuan adalah persentase pori dalam batuan. Pada batuan dengan butiran berbentuk bulat, kisaran posositas dari minimum 25,95% dan

http://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://www.web2pdfconvert.com/?ref=PDFhttp://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-25-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-24-638.jpg?cb=1420533544http://image.slidesharecdn.com/32998366-genesa-bahan-galian-complete2-150106023708-conversion-gate02/95/32998366-genesabahangaliancomplete2-23-638.jpg?cb=1420533544


8/24

maksimum 47,64%. Namun perlu diingat bahwa butiran batuan tidak pernah sepenuhnya bulat. Material berbentuk angular memiliki porositas yang lebih

besar dibanding yang berbentuk bulat, dan material berukuran halus relatif lebih besar posositasnya dibanding material berukuran kasar.

26. Teknik Pertambangan Unmul - 26 Persentase porositas dari beberapa sampel batuan adalah sebagai berikut : Rata-rata Maksimum Minimum Granit

Batugamping Batupasdir Oil sands Batulempung 0,369 4,88 15,9 19,4 28,43 0,62 13,36 28,28 0,19 0,53 4,81 Permeabilitas. Permeabilitas adalah

kemampuan material meluluskan air. Permeabilitas tergantung pada porositas batuan, tapi batuan yang porous belum tentu permeabilitasnya bagus.

Permeabilitas tergantung pada ukuran pori, banyaknya pori, dan interkoneksi antar pori. Beberapa lava vesikular berporositas tinggi, tapi karena tidak salin

berhubungan menyebabkan permeabilitasnya rendah. Pore Spaces. Pori batuan adalah ruang antar butiran. Pore spaces ini menyebabkan batuan menjadi

permeabel dan memungkinkan transport dan akumulasi bijih-bijih, petroleum, gas, dan air. Bedding Planes. Kenampakan pada formasi sedimen berupa

bidang perlapisan. Vesicles or Blow Holes. Vesicles ar blow holes adalah bukaan yang dihasilkan oleh ekspansi vapor seperti terlihat pada bagian

atas beberapa aliran lava basal. Jika vesicle tersebut terisi disebut amygdaloid. Volcanic Flow Drains. Volcanic Flow Drains terbentuk pada aliran lavamanakala sisi luar lava telah solid dan lava cair pada bagian dalam keluar membentuk pipa/saluran. Cooling Cracks. Terbentuk sebagai hasil kontraksi

betuan beku yang mendingin. Cooling cracks bisa berbentuk blok, paralel, atau irregular. Fissures. Fissures adalah bukaan berbentuk tabular memanjang

dalam batuan. Terbentuk oleh gaya kompresi, tensile, atau torsion yang bekerja pada batuan dan kadang diikuti oleh patahan. Jadi patahan termasuk

fissures, tapi tidak semua fissures diikuti oleh patahan. Fissures ini merupakan saluran yang sangat baik untuk transportasi larutan. Jika fissures tersebut

terisi oleh logam atau mineral, disebut fissures veins. Folding and Warping. Pelenturan dan lipatan lapisan sedimen menghasilkan bentuk : (1) bukaan

saddle reef pada puncak lipatan yang tertutup, (2) pitches and flats adalah bukaan yang terbentuk oleh pemisahan lapisan pada gentle slumping, dan (3)

longitudinal cracks sepanjang puncak antiklin atau sinklin. Igneous breccia Cavities. Breksi batuan beku ada dua tipe, yaitu : breksi vulkanik yang

membentuk aglomerat dan breksi intrusif. Volcanic Pipe. Pada saat terjadi aktifitas vulkanik terbentuk bukaan berbentuk pipa akibat adanya material yang

terlempar keluar. Material yang terlempar keluar tersebut kadang kembali jatuh ke dalam lubang vulkanik membentuk breksi dan menyisakan ruang antar

fragmen.

27. Teknik Pertambangan Unmul - 27 Tectonic Breccia, Collapse Breccia, etc. Breksi juga bisa terbentuk akibat adanya penghancuran pada batuan brittle

disebabkan oleh lipatan, sesar, intrusi atau berbagai gaya tektonik lain. Sama seperti breksi yang terbentuk pada volcanic pipes, fragmen breksi yang

terkonsolidasi menyisakan ruang antar fragmen. Rock Alteration Openings. Batuan yang mengalami alterasi bersifat lebih porous dibanding batuan yang

tidak teralterasi. Pergerakan larutan melalui batuan umumnya melalui bukaan yang berbentuk fissures karena sifatnya yang saling berhubungan, atau

melalui bukaan lain yang lebih kecil seperti shear zone, lapisan lava vesikuler, atau sedimen yang porous. Disamping tersedianya bukaan, ukuran butir

partikel batuan juga cukup penting dalam pembentukan deposit hidrotermal, bukan hanya dalam kaitannya dengan pergerakan larutan dalam batuan, tapi

juga dalam kaitannya dengan reaksi kimia antara batuan samping dengan larutan. Batuan dengan ukuran partikel kecil (seperti claystone) menunjukkan

luas permukaan yang kontak dengan larutan lebih besar dari batuan dengan ukuran partikel besar (seperti sandstone), hal ini memungkinkan terjadinya

reaksi kimia yang lebih banyak antara batuan dengan larutan. Sedang ukuran porinya sangat kecil sehingga permeabilitasnya menjadi rendah. Kondisi

demikian memang kurang baik untuk migrasi larutan, tapi sebaliknya sangat baik untuk pengendapan mineral. Pengendapan mineral terjadi seiring dengan

turunnya temperatur dan berkurangnya tekanan dalam larutan. Turunnya temperatur sangat tergantung pada jumlah larutan yang bergerak dan kapasitas

batuan samping untuk menerima panas dari larutan. Sementara akan berkurang seiring dengan semakin berkurangnya kedalaman akibat pergerakan

larutan relatif ke atas. 4.2. ALTERASI BATUAN SAMPING DAN GANGUE Batuan samping (country rock) yang ditempati deposit bijih dari proses hidrotermal,

hampir selalu memperlihatkan adanya efek reaksi yang dihasilkan dari fluida panas yang mengalami sirkulasi menuju kesetimbangan. Efek tersebut

berbentuk selubung (isolasi) yang membatasi antara batuan segar dengan terobosan magma sisa. Selubung tersebut disebut alterasi batuan samping.

Alterasi hidrotermal adalah setiap perubahan komposisi mineral batuan (baik fisik maupun kimia) karena pengaruh fluida hidrotermal. Alterasi bisa

disebabkan antara lain oleh : 1. Diagenesis dalam sedimen 2. Proses regional, termasuk metamorfisme 3. Proses postmagmatic atau postvolcanic yang

berasosiasi dengan proses pendinginan 4. Proses mineralisasi langsung Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi bentuk dan intensitas alterasi

hidrotermal adalah : 1. Karakteristik dan komposisi batuan induk (host rock) 2. Komposisi fluida hidrotermal yang meliputi Eh, pH, tekanan vapor, komposisi

anion-kation, dan derajad hydrolysis.

28. Teknik Pertambangan Unmul - 28 3. Kondisi temperatur dan tekanan dan perubahan fase hidrotermal 4. Perubahan akibat penguraian unsur-unsur

dalam larutan, seperti penguraian H2 S yang menyebabkan larutan menjadi lebih asam. Luas daerah alterasi untuk setiap deposit sangat bervariasi,

kadang bisa mencapai beberapa kilometer jika alterasi tersebut dipengaruhi oleh a network of vein. Perubahan minor dalam distribusi mineral gangue bisa

menunjukkan arah penyebaran vein yang mengandung bijih. HgS Mineral Bijih Ore Minerals Mineral Gang Ganggue Minerals m k Wall-rock Alteration

Epithermal G e n e r Mesothermal a l i z e d Hypothermal Sb2S3 Au Barren AgS PbS ZnS CuFeS2 Au FeAsS MoS2 CaWO4 a r k a AgS s i t Ag3SbS3

Cu12Sb4S13 p i r i t Bi (Fe,Mn)WO4 a l s e d o n s i d e r i t ku k a a r l s s a i t b a r r f i o l t V d u a o o rk r r i i o t a s b i l t e S e q u e n c e

Montmorillonite Kaolinite Chlorite Carbonates Sericite Quartz Pyrite Metasomatik kontak Contact Metasomatic SnO2 Fe3O4 CaWO2 Diopsit Garnet

Idocrase Tremolit Diopside Garnet Idocrase Pegmatik pegmatite SnO2 LiAlSi2O6 Be3Al2Si6O18 o t r u t r o m k a l l Quartz Muscovite Tourmaline Topaz

(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 a i s n Gambar 4.2. Kondisi kimia dan mineralogi secara umum yang berasosiasi dengan zona epi- meso-hypothermal, metasomatik

kontak, dan pegmatik (D. Garlick).

29. Teknik Pertambangan Unmul - 29 Reaksi yang penting untuk alterasi ada beberapa tipe yaitu : 1. Hidrolisis; Hidrolisis batuan samping sangat penting

karena berfungsi untuk : a. merubah anhydrous silicates seperti feldspar menjadi hydrolyzed. b. Mempertahankan pH fluida yang pada gilirannya

mempengaruhi solubility dan hubungan asosiasi-dissosiasi dalam fluida. Hydrolisis mengontrol transfer K+ , Na+ , Ca2+ , Mg2+ , dan ion-ion lainnya dari

batuan silikat ke dalam larutan (solution). 2. Hydration-Dehydration 3. Metasomatisme alkali atau alkali tanah 4. Serpentinisasi mineral olivin dan rombik-

piroksin 5. Kloritisasi mineral-mineral ferromagnesian 6. Saussuritisation atau alterasi basic plagiclase menjadi sodic plagioclase, epidote, kalsit, dan lain-

lain. 7. Uralitisation atau alterasi piroksin menjadi amfibol 8. Propylitisation atau alterasi batuan beku berbutir halus (terutama andesit) menjadi klorit, epidot,

serisit, dan lain-lain 9. Kaolinitisation atau alterasi feldspar menjadi mineral lempung. 4.3. DEPOSIT MINERAL YANG DIHASILKAN Pengisian celah (cavity

filling) adalah pengendapan larutan mineral dalam bukaan yang terdapat pada batuan samping (rock opening). Larutannya sendiri bisa dalam kondisi cair

atau kental, panas atau dingin, dan berasal dari magmatik atau bukan. Umumnya mereka dalam bentuk cair dan panas. Mineral pertama tumbuh dari

dinding bukaan kearah dalam bukaan. Dalam beberapa kasus, satu atau beberapa mineral terendapkan pada semua bagian dinding bukaan menghasilkan

homogeneus atau massive ore. Dalam bukaan juga kadang terlihat adanya crustificatian atau adanya perulangan pengendapan mineral dari arah luar ke

arah dalam bukaan. Perulangan tersebut bisa dalam bentuk simetris jika terjadi perulangan secara sistematis (123454321) atau bentuk asimetris jika



9/24

perulangannya tidak sistematis (acbdbebfbgbka). Perulangan asimetris bisa terjadi jika ada reopening pada deposit yang telah terbentuk sebelumnya,

misalnya pertama terendapkan abba yang kemudian setelah reopening celah abba diisi oleh mineral lain c,d,e,f, dan seterusnya. Jika pengendapan

mineral terjadi disekeliling fragmen-fragmen breksi, maka dihasilkan cockade ore. Jika kristal mineral utama tumbuh dari dinding kearah dalam bukaan,

terbentuk comb structure. Jika pengisiian bukaan tidak komplit dalam seluruh bukaan batuan, terbentuk vugs yang kadang bisa dimasuki manusia.

Pengisian celah meliputi dua proses utama, yaitu : (1) pembentukan bukaan, dan (2) pengendapan mineral. Keduanya bisa terjadi secara bersamaan,

namun umumnya keduanya terbentuk secara terpisah. Deposit pengisian celah (cavity filling) ditemukan dalam bentuk-bentuk berikut : 1. Fissure veins;

tubuh bijih berbentuk tabular yang meliputi satu atau lebih fissure. Fissure veins adalah bentuk deposit cavity filling yang paling penting dan paling banyak

ditemukan. Fissure veins terbentuk (1) oleh stresses yang bekerja pada kerak bumi dan bisa diikuti oleh pen-sesar-an, dan (2) oleh gaya dari dalam tubuh

intrusi selama mineralisasi berlangsung. Vein matter pada

30. Teknik Pertambangan Unmul - 30 fissure terdiri atas beberapa mineral gang dan bijih. Tidak seperti pada deposit cavity filling lainnya, fissure veinsumumnya mengandung lebih dari satu mineral gang seperti kuarsa, kalsit, dan rhodochrosite. Mineral bijih yang sering ditemukan dalam kelas ini adalah

gold, silver, silver-lead, copper, lead, zinc, tin, antimony, cobalt, mercury, molybdenum, uranium, tungsten, fluorspar, barite, dan gems. Beberapa bentuk

fissure veins adalah : a. Chambered veins; jika dinding fissure veins berbentuk irregular dan ter- breksiasi terutama pada hanging wall-nya. b. Dilation

(lenticular) veins dalam batuan sekiss; jika fissure veins berbentuk lensa gemuk yang saling berhubungan. c. En echelon veins dalam batuan sekiss; jika

fissure veins berbentuk lensa gemuk yang tidak saling berhubungan. d. Sheeted veins; kelompok fissure veins yang rapat dan paralel. e. Linked veins;

kelompok fissure veins yang paralel dan dihubungkan oleh diagonal veinlets. 2. Shear-zone deposits; tubuh bijih yang tipis, melembar, bukaan yang saling

berhubungan sehingga sangat baik dalam pembentukan deposit cavity filling. Bijih yang sering ditemukan dalam bentuk ini adalah gold dan pyrite. 3.

Stockwork; veinlet pembawa bijih berukuran kecil, membentuk network, dan saling berhubungan. Bijih yang biasa ditemukan dalam bentuk ini adalah tin,

gold, silver, copper, molybdenum, cobalt, lead, zinc, mercury, dan asbestos. 4. Saddle reef; suatu celah (ruang) pada puncak lipatan antiklin berbentuk

sadel kuda, yang kemudian terisi dengan deposit cavity filling. 5. Ladder veins; vein pendek yang biasanya adalah cabang dike. 6. Pitches and flat- fold

cracks 7. Breccia-filling deposits, volcanic, collapse, and tectonic 8. Solution cavity filling : cave, channel, and gash vein 9. Pore-space filling 10. Vesicular

filling. Metasomatic replacement atau simply replacement adalah proses yang sangat penting dalam pembentukan deposit mineral hipotermal, mesotermal,dan penting dalam pembentukan deposit mineral epitermal. Metasomatic replacement umumnya menghasilkan deposit mineral-mineral bijih seperti iron,

copper, lead, zinc, gold, silver, tin, mercury, molybdenum, manganese, barite, fluorite, magnesite, dan kyanite. Bentuk depositnya adalah disseminated,

massive, dan lode.

31. Teknik Pertambangan Unmul - 31 V. GENESA DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI Tambang tembaga tertua yang diketahui ter letak di Maadi pada zaman

pra-dinasti Egiptian sekitar 10 km dari Kairo dan artefak tembaga yang ditemukan menunjukkan bahwa industri peleburan bijih tembaga telah dimulai sejak

3300SM. Di Zambia juga ditemukan tambang tembaga di daerah Bwana Mkubwa dekat Ndola. Selanjutnya diketahui pula bahwa di Asia Kecil dan Siprus

telah ada peleburan dan pengolahan tembaga, dan mencapai puncaknya pada zama Egiptian (Bowen & Gunatilaka, 1977). Catatan sejarah menunjukkan

bahwa antara tahun 1580 1850 produksi tembaga per tahun 10.000 ton. Jadi pada saat itu, hanya deposit tembaga berkadar tinggi yang telah

dieksploitasi. Di Eropa Utara, bijih tembaga yang ditambang pada tahun 1540 berkadar 8% tembaga. Pada tahun 1890 deposit tembaga berkadar 6%

tembaga sudah mulai digarap dan menjelang 1906, berkat kemajuan teknologi penambangan, deposit tembaga dengan kadar 2% tembaga sudah

dianggap ekonomis. Dewasa ini Amerika Serikat, Kanada, Cili, Peru, dan Zambia merupakan negara- negara penghasil tembaga utama dunia. Sedangkan

negara-negara konsumen tembaga utama adalah Eropa barat, Jepang, dan negara-negara di Amerika Utara. Penggunaan tembaga umumnya adalahuntuk keperluan industri listrik, telekomunikasi, keteknikan, transportasi, dan lain-lain. Meski terdapat logam pengganti tembaga, seperti aluminium,

kenyataan menunjukkan bahwa kebutuhan akan tembaga terus meningkat seiring dengan kemajuan teknologogi dan taraf hidup masyarakat yang

membaik. Sistem pengolahan tembaga dilakukan dengan ekstraksi tembaga, dimana tembaga dipisahkan dengan cara flotasi. Bijih tembaga pekat dari

flotasi tersebut kemudian dibakar dalam tanur pada temperatur tinngi sehingga tembaganya memisah. Pengolahan tahap akhir dilakukan dengan

elektrolisis atau pemurnian tembaga (Moeller, 1968). 5.1. HAKEKAT DAN KLASIFIKASI TEMBAGA Tembaga adalah salah satu unsur transisi periode

keempat dan anggota golongan IB dalam sistem periodik. Sebagaimana unsur transisi lainnya, tembaga juga merupakan logam padat dengan sifat kimia

seperti pada tabel 5.1. Unsur ini di alam dapat berbentuk logam bebas atau dalam bentuk senyawa-senyawa sulfida dan oksida, berwarna merah tembaga,

berat jenis 8 dan kekerasan 3. Tabel 5.1 Sifat kimia tembaga (Goates, 1981) Sifat Kimia Tembaga (Cu) Jari-jari Atom (A) Titik leleh ( o C) Elektronegativitas

Konfigurasi elektron Tingkat oksidasi Nomor atom Berat atom Titik didih (o C) 1,28 1080 1,8 3d10 4s1 +1, +2, +3 29 63,54 2310

32. Teknik Pertambangan Unmul - 32 Berdasarkan asosiasi batuannya, Jacobsen (1975) dalam Bowen dan Gunatilaka (1977) telah membagi deposit

tembaga ke dalam empat kategori yang terdiri atas : 1. Plutonik; termasuk kompleks ultramafik dan mafik, kompleks karbonat dan porfiri, dan

pirometasomatik skarn 2. Hidrotermal; termasuk vein hidrotermal, replasemen dan bijih pipa breksi (breccia pipe ores). 3. Volkanogenik; termasukstratabound massive base metal sulphides dan disseminated sulphides dalam tufa dan aglomerat. 4. Sedimen; termasuk deposit yang terbentuk dalam

lapisan merah kontinen (continental red beds) dan calc-arenites. Sebenarnya keempat kelas tersebut di atas sedikit banyak telah mengalami pengaruh

hidrotermal. Alasan untuk memisahkan hidrotermal ke dalam kelas tersendiri karena kenyataan menunjukkan bahwa sebagian deposit tembaga yang

berhubungan genetik dengan hidrotermal, seperti tipe deposit hidrotermal residu, tidak bisa dimasukkan ke dalam ketiga kelas lainnya. Contoh deposit

tembaga seperti ini adalah deposit bijih tembaga Butte di Montana yang berasosiasi dengan vein berbentuk anyaman. Selanjutnya dari keempat kelas di

atas, terdapat empat jenis deposit tembaga utama yaitu (1) deposit bijih tembaga porfiri, (2) deposit bijih tembaga hidrotermal, (3) deposit bijih tembaga

sedimen vulkanik, dan (4) deposit bijih tembaga stratiform. Gambar 5.1 Total produksi per tahun dari empat jenis deposit tembaga utama dan umur relatif

masing-masing deposit (Bowen dan Gunatilaka, 1977) Dari histogram di atas, menunjukkan bahwa secara ekonomi, produksi tembaga terbesar berasal

dari deposit porfiri yang juga merupakan deposit berumur relatif muda. 5.2. DEFINISI DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI DAN PENYEBARANNYA Istilah tembaga

porfiri berasal dari hubungan mineralisasi tembaga dengan batuan plutonik. Deposit ini dicirikan oleh tembaga dan molibdenit dalam bentuk hamburan

(disseminated) atau fenokris dalam batuan dengan tekstur porfiritik. Tembaga porfiri didefinisikan sebagai suatu deposit besar, berkadar rendah hingga

menengah dalam

33. Teknik Pertambangan Unmul - 33 sulfida hipogen yang dikontrol oleh struktur primer dan umumnya berasosiasi dengan intrusi asam atau intermediat

porfiri (Kirkham, 1971, dalam Guilbert dan Park, 1987). Deposit besar adalah untuk menggambarkan total produksi tembaga dari deposit tembaga porfiri

yang sangat besar, sekitar 15 milyar ton per tahun. Deposit berkadar rendah hingga menengah adalah untuk menjelaskan konsentrasi tembaga dalam

deposit tembaga porfiri. Umumnya kandungan tembaga berkisar antara 0,6 0,9% Cu, yang paling tinggi sekitar 1 2% Cu seperti di El Teniente dan

Chuquimata, sedang yang paling rendah adalah 0,35% Cu hingga saat ini dianggap belum ekonomis. Mineral tembaga yang paling umum dijumpai adalah



10/24

kalkopirit, sedang jenis lain seperti bornit dan kalkosit jumlahnya sangat kecil. Umumnya deposit tembaga porfiri berumur post-Paleozoikum, khususnya

antara kala Kapur dan Paleogen. Sillitoe (1972) dalam Bowen dan Gunatilaka (1977) menyatakan penyebaran tembaga porfiri tergantung pada tingkat

erosi yang menyebabkan tersingkapnya rantai plutonik-vilkanik dan pembentukannya berhubungan erat dengan generasi magma pada zona-zona

subduksi. Deposit tembaga porfiri yang utama ditemukan pada daerah bagian barat benua Amerika yang memanjang dari Alaska, Kolumbia, Amerika

Serikat (Wasington), Montana, Idaho, Kolorado, Utah, Nevada, New Mexico, Peru dan Cili bagian utara hingga Argentina, dan kemungkinan memanjang

hingga Antartika. Sementara itu di bagian barat Pasifik ditemukan juga deposit tembaga porfiri memanjang dari Kepulauan Solomon, Papua New Guinea,

Papua Barat, Kalimantan Timur, Filifina hingga Taiwan. Tempat lain dimana deposit tembaga porfiri ditemukan adalah Rumania, Bulgaria, Iran, Pakistan,

dan di negara-negara bekas Uni Soviet seperti Armenia dan Kazakhtan. 5.3. HUBUNGAN TEKTONIK LEMPENG DENGAN PEMBENTUKAN DEPOSIT

TEMBAGA PORFIRI Variasi gerakan arus konveksi pada lapisan astenolit mengakibatkan terjadinya tiga jenis pola gerakan lempeng bumi yaitu konvergen,

divergen, dan transform. Sehubungan dengan pembentukan deposit tembaga porfiri, maka pola gerakan lempeng yang paling penting menurut Sillitoe(1972) dalam Bateman (1979) adalah konvergen dimana terjadi gerakan saling mendekati antara dua lempeng menyebabkan terjadinya suatu benturan,

pembentukan palung dan banyak menimbulkan gempabumi serta gunungapi benua. Akibat benturan-benturan lempeng tersebut membentuk zona

subduksi yang umumnya terjadi antara lempeng benua dan lempeng samudera, yang diikuti oleh peleburan sebagian akibat tekanan dan temperatur yang

tinggi menghasilkan magma calc-alkali.

34. Teknik Pertambangan Unmul - 34 Gambar 5.2 Hubungan antara pembentukan deposit tembaga porfiri dengan zona subduksi (Sillitoe, 1972, dalam

Bateman, 1979). Gambar 5.3 Hubungan penyebaran deposit tembaga porfiri dengan jalur subduksi Mesozoikum-Kenozoikum (Sillitoe, 1972, dalam

Bateman, 1979). Kandungan logam di dalam magma calc-alkali umumnya berasal dari kerak samudera yang terdiri atas tiga layer, dimana layer 1 adalah

endapan sedimen laut yang banyak mengandung logam, dan dibawahnya layer 2 dan 3 adalah basal dan gabro. Sejak zaman Kapur terjadi gerakan

konvergen antara benua Amerika dengan lempeng Pasifik disepanjang bagian barat Amerika. Tabrakan ini membentuk rantai vulkanik disepanjang jalur

subduksi tersebut, sekaligus juga membentuk deposit tembaga porfiri. Sedangkan pada bagian barat Pasifik juga terjadi subduksi akibat gerakan lempeng

Eurasia ke arah timur membentuk deposit tembaga porfiri di sepanjang bagian barat Pasifik termasuk kepulauan Solomon, Papua New Guinea, Jepang,

dan lain-lain. Sementara itu gerakan relatif lempeng Eurasia dan Afrika membentuk juga deposit tembaga porfiri di Iran, Pakistan, dan Turki.35. Teknik Pertambangan Unmul - 35 5.4. MEKANISME PEMBENTUKAN DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI Deposit tembaga porfiri dihasilkan melalui suatu

proses geokimia-fisika dari rangkaian berupa magmatik akhir, magmatik hidrotermal, meteorik hidrotermal, hingga normal hidrotermal seiring dengan

berkurannya kedalaman. Intrusi calc-alkali atau alkali menghasilkan batuan berkomposisi tertentu dari monzonit kuarsa hingga granodiorit atau diorit hingga

senit. Batuan samping yang melarut ke dalam magma akan turut mempengaruhi komposisi magma danstruktur kemas magma. Umumnya deposit tembaga

porfiri berukuran jauh lebih besar dari deposit hidrotermal lainnya. Bentuk deposit ini memperlihatkan bahwa struktur berskala besar ikut mengontrol

mineralisasi dan kedalaman pembentukannya. Gustafon dan Hunt, 1975, dalam Park dan Guilbert, 1986, yang menyelidiki proses pembentukan deposit

tembaga porfiri di El Salvador Chili menyimpulkan tiga hal, yaitu : 1. Stok porfiri terbentuk di dalam atau di atas zona cupola dalam bentuk kompleks

www slideshare net

Documents