Perkembangan konsep dan klasifikasi endapan mineral

49

BAB 4 KLASIFIKASI ENDAPAN MINERAL

4.1 Perkembangan konsep dan klasifikasi endapan mineral

Pada kenyataannya tidak mudah membuat pengelompokan atau klasifikasi endapan mineral. Terdapat klasifikasi yang didasarkan pada genesanya, ada juga klasifikasi secara diskriptif, misal berdasarkan komoditi logamnya, atau berdasarkan batuan yang ditempatinya host rocks-nya. Sebenarnya klasifikasi secara diskriptif berdasarkan komoditi logamnya relatif mudah untuk dipahami. Tetapi pada para ahli geologi tidak menggunakan klasifikasi tersebut, karena berbagai alasan, diantaranya tersebarnya banyak unsure logam pada beragam tatanan geologinya dan pembagian ini mungkin dirasa kurang ilmiah. Pengelompokan yang sering digunakan oleh para ahli geologi, umumnya berdasarkan pada bentuk endapannya, wall rock nya, atau control strukturnya. Sebagai contoh Bateman 1950 dalam bukunya “ Economic Mineral Deposit” mengelompokkan bijih berdasarkan control strukturnya, diantaranya bijih yang terbentuk pada sesar, pada lipatan, pada kontak batuan beku, diseminasi dan lain sebagainya. Masalahnya terdapat juga bijih yang terbentuk pada lipatan yang tersesarkan, atau diseminasi sepanjang kontak batuan beku. Sehubungan dengan munculnya teori tektonik lempeng yang dapat menjelaskan proses magmatisme dan keberadaan endapan bijih, maka klasifikasi secara genetic makin sering digunakan. Tokoh penting yang memulai membangun konsep dan klasifikasi endapan mineral adalah Waldemar Lindgren 1860-1939. Lindgren 1911 secara garis besar membagi endapan mineral menjadi dua macam yaitu a . endapan oleh proses mekanik dan b . endapan oleh proses kimiaw i Tabel 3.1. Endapan yang disebabkan oleh proses kimiawi, karena naiknya air magmatik, dibagi menjadi 3, berturut-turut dari bagian yang paling dalam adalah: Endapan hipotermal, Endapan Mesotermal, dan Endapan epitermal Tabel 1. Endapan hipotermal terbentuk pada wilayah yang cukup dalam pada temperature yang relative panas, endapan epitermal merupakan endapan yang terbentuk di dekat permukaan, dengan kondisi temperature yang rendah. Sedangkan endapan Mesotermal terbentuk pada kedalaman dan temperature diantara endapan 50 Mesitermal dan hipotermal. Dalam klasifikasi ini belum muncul istilah hidrotermal, tetapi hanya disebut dengan istilah “ karena naiknya air, berhubungan dengan aktivitas batuan beku”. Tabel 4.1. Klasifikasi Lindgren 1911 I. ENDAPAN OLEH PROSES MEKANIK I. ENDAPAN OLEH PROSES KIMIAWI Oleh reaksi 0-70 ° C P menengah-tinggi A Evaporasi 1. KONSENTRASI KOMPONEN YANG BERASAL DARI TUBUH BATUAN SENDIRI a. Oleh pelapukan 0-100 ° C P menengah b. Oleh air tanah 0-100 ° C P menengah c. Oleh metamorfosa 0-400 ° C P tinggi 2. PENAMBAHAN KOMPONEN DARI LUAR a. TANPA AKTIVITAS BATUAN BEKU 0-100 ° C p menengah B b. BERHUBUNGAN DENGAN AKTIVITAS BATUAN BEKU 1 KARENA NAIKNYA AIR Hypothermal 500-600 ° C P tinggi Mesothermal 150-300 ° C P tinggi Epitermal 50-150 ° C P menengah 2. OLEH EMANASI LANGSUNG BATUAN BEKU Pyrometasomatic 500-800 ° C P tinggi Sublimates 100-600 ° C P rendah-menengah Endapan magmatik 700-1500 ° C P tinggi C Pegmatik 575 ° C P tinggi A. Di dalam tubuh air B. Di dalam tubuh batuan C. Endapan magmatik Tabel 4.2 Ciri-ciri umum endapan Hipotermal Lingren 1933 Kedalaman 3000- 15000 m Temperatur 300-600 Pembentukan Pada atau dekat batuan plutonik asam.Pada umumnya pada batuan prakambrium, jarang pada batuan muda.Sering ditemukan pada sesar naik Zona bijih Fracture-filling dan replacement, tubuh bijih umumnya tidak beraturan, kadang tabular. Kadang terdapat ore disseminated pada batuan samping Logam bijih Au, Sn, Mo,W,Cu,Pb,Zn,As Mineral bijih Magnetit, spekularit, pirhotit, kasiterit, arsenopirit, molibdenit, bornit, kalkopirit, wolframit, scheelite, pirit,galena, sfalerit-Fe. Mineral penyerta gangue Garnet, plagioklas,biotit, muskovit, topas, tormalin, epidot, kuarsa, kloorit-fe, karbonat Ubahan batu samping Albitisasi, tourmalinisasi, kloritisasi, seritisasi pada batuan silikaan Tekstur dan struktur Kristal kasar, kadang berlapis, inklusi fluida hadir pada kuarsa Zonasi Tekstur dan mineralogy makin kedalam berubah secara gradual, Au telurida kadang hadir sebagai bonanza. 51 Tabel 4.3 Ciri-ciri umum endapan Mesotermal Lingren 1933 Kedalaman 1200-4500 m Temperatur 200-300 Pembentukan Umumnya pada atau di dekat batuan beku intrusive. Mungkin berasosiasi dengan rekahan tektonik regional. Umum pada sesar normal maupun sesar naik Zona bijih Sebagai endapan replacement yang luas dan fracture-infilling. Batas tubuh bijih bergradasi dari massif ke diseminasi.Seing membentuk bijih tabular, stockwork, pipa, saddle-reefs, bedding- surface. Strike dan dip Fissure agak teratur. Logam bijih Au,Ag,Cu,As,Pb,Zn,Ni,Co,W,Mo,U, dll Mineral bijih Native Au, Ag, kalkopirit, bornit, pirit, sfalerit, galena enargit, kalkosit, bournonite, argentite, pitchblende, niccolite,cobaltite, tetrahedritesulphosalt, Mineral penyerta gangue Mineral temperature tinggi jarang garnet, tourmaline, topas dll, albit, kuarsa serisit, klorit, karbonat, siderite, epidot, monmorilonit. Ubahan batu samping Kloritisasi intens, karbonisasi atau seritisasi. Tekstur dan struktur Kristal lebih halus dibamding hipotermal, pirit jika hadir sangat halus, lensa yang besar bisanya massif. Zonasi Gradual, secara pasti terjadi perubahan mineralogy kearah kedalaman Tabel 4.4 Ciri-ciri umum endapan epitermal Lingren 1933 Kedalaman Permukaan hingga 1500 m Temperatur 50-200 Pembentukan Pada batuan sedimen atau batuan beku, terutama yang berasosiasi dengan batuan intrusiv dekat permukaan atau ekstrusiv, biasanya disertai oleh sesar turun, kekar dsb. Zona bijih urat-urat yang simpel, beberapa tidak beraturan dengan pembentukan kantong-kantong bijih, juga seringkali terdapat pada pipa dan stockwork. Jarang terbentuk sepanjang permukaan lapisan, dan sedikit kenampakan replacement penggantian Logam bijih Pb, Zn, Au, Ag, Hg, Sb, Cu, Se, Bi, U Mineral bijih Native Au, Ag, elektrum, Cu, Bi Pirit, markasit, sfalerit, galena, kalkopirit, Cinnabar, jamesonite, stibnite, realgar, orpiment, ruby silvers, argentite, selenides, tellurides Mineral penyerta gangue kuarsa, chert, kalsedon, ametis, serisit, klorit rendah-Fe, epidot, karbonat, fluorit, barite, adularia, alunit, dickite, rhodochrosite, zeolit Ubahan batu samping sering sedikit, chertification silisifikasi, kaolinisasi, piritisasi, dolomitisasi, kloritisasi Tekstur dan struktur Crustification banding sangat umum, sering sebagai fine banding, cockade, vugs, urat terbreksikan. Ukuran butirkristal sangat bervariasi Zonasi Makin ke dalam akin tidak beraturan, seringkali kisaran vertikalnya sangat kecil. Niggli 1929 menyampaikan konsep pengelompokan mineral, menggabungkan konsep stadia magmatisme dengan jenis-jenis komoditi logamnya. Kelompok pertama adalah endapan endapan yang terkait dengan batuan plutonik, 52 yang kemudian dibagi menjadi Kelompok Orthomagmatik , Kelompok Pneumatolitik- Pegmatik , dan kelompok Hidrotermal . Kelompok Othomagmatic dibagia Kelompok I ntan-Platinum-kromium dan Kelompok Titanium-besi-nikel- tembaga. Kelompok Pneumatolitik dibagi menjadi Logam berat-alkanine earths- fosforus-titanium, kelompok Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten, dan Kelompok Tourmalin-kuarsa. Demikian halnya dengan Kelompok lain seperti hidrotermal dan volkanik, akan dibagi lagi menjadi kelompok komoditi logam Tabel 2. Setelah banyak dilakukan eksplorasi dan eksploitasi endapan mineral di banyak tempat di dunia, diketahui ada banyak jenis komoditi logam seperti emas yang didapatkan pada beberapa kelompok. Sehingga penggolongan ini menjadi kurang relevan lagi. Tabel 4.5. Klasifikasi endapan bijih Niggli 1929 I. PLUTONIK ATAU INTRUSIV A. Orthomagmatic 1. Intan, platinum-kromium 2. Titanium-besi-nikel-tembaga B. Pneumatolytic sampai pegmatitic 1. Logam berat, alkaline earths, fosforus-titanium 2.Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten 3Tormalin-asosiasi kuarsa C. Hydrothermal 1. Besi-tembaga-emas-arsenik 2. Lead-Zinc-silver 3. Nikel-kobal-arsenik-perak 4. Karbonat-oksida-sulfat-fluorida I. VOLKANIK ATAU EKSTRUSIV A. Tin-perak-bismut B. Logam-logam berat C. Emas-peral D. Antimoni-merkuri E. Tembaga murni native F. Endapan subaquatic-volcanic and biochemical Pengertian Pneumatolitik yang disampaikan Niggli 1929 adalah stadia magmatisme yang didominasi oleh fase gas, sedangkan hidrotermal didominasi oleh fase cair. Pada klasifikasi ini telah muncul istilah hidrotermal, yang dibagi menjadi empat golongan komoditi logam. Niggli 1929 tidak membagi hidrotemla menjadi hipotermal, mesotermal, dan epitermal. Pada kenyataannya sulit dibedakan kenampakan hasil ubahan atau endapan mineral yang disebabkan oleh proses pneumatolitik dengan hidrotermal. Belakangan, para ahli geologi banyak menggunakan istilah fluida hidrotermal hydrothermal fluid untuk mewakili baik fase gas pneumatolitik maupun fase cair hidrotermal. 53 Graton 1933 mengusulkan istilah teletermal , untuk endapan mineral pada daerah dangkal, yang terbentuk jauh dari sumbernya T dan P rendah. Sedangkan Buddington 1935, mengenalkan istilah xenotermal , untuk endapan pada daerah dangkal tetapi terbentuk pada temperatur tinggi T tinggi P rendah. Hal ini disebabkan oleh adanya intrusi pluton didekat permukaan. Tabel 4.6. Klasifikasi Lindgren 1933 yang dimodifikasi oleh Graton 1933 dan Buddington 1935 I . ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES KIMIAWI Endapan magmatik properkomplit, segregasi , injeksi, 700-1500 ° C P sangat tinggi A Pegmatik T sedang-tinggi P sangat tinggi KOMPONEN EPIGENETIK KARENA ERUPSI BATUAN BEKU Volkanogenik subaerial asosiasi dengan volcanic piles 100-600 ° C P atmosfer-menengah Dari tubuh efusif, sublimasi, fumarola 100-600 ° C P atmosfer Dari tubuh intrusi; endapan metamorfik batuan beku 500-800 ° C P sangat tinggi KARENA NAIKNYA AIR MAGMATIK Hypothermal, sangat dalam 300-500 ° C P sangat tinggi Mesothermal, kedalaman sedang 200-300 ° C P tinggi B Epitermal, dangkal 50-200 ° C P menengah Telethermal, dekat permukaan, saluran T rendah P rendah Xenothermal, dangkal T tinggi-rendah P sedang-atmosfer KARENA SIRKULASI AIR METEORIK DI ZONE DANGKAL-MENENGAH T 100 ° C P menengah KOMPONEN TERKANDUNG DALAM BATUAN ITU SENDIRI, EPIGENETIK ATAU SINGENETIK Metamorfosa regional dan dinamik 400 ° C P tinggi Sirkulasi air tanah bagian dalam 0-100 ° C P menengah Peluruhan batuan dan residu pelapukan dekat permukaan 0-100 ° C P menengah-atmosfer Volcanogenic berasoiasi volkanisme T tinggi P rendah-menengah C Interaksi banyak larutan a. Reaksi inorganik b. Reaksi organik 0-70 ° C P menengah Evaporasi zat terlarut II. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES MEKANIK T rendah P rendah, di permukaan A. Di dalam magma, oleh proses diferensiasi B. Di dalam tubuh batuan C. Di dalam tubuh air 54 Tabel 4.7 Ciri-ciri umum endapan teletermal Graton, 1933 dari Evans , 1993 Kedalaman Dekat permukaan Temperatur 100 Pembentukan Pada batuan sedimen, lava. Sering terbentuk pada wilayah yang tidak ditemukan batuan plutonik Zona bijih Dalam rekahan terbuka, cavities, kekar, fissure. Tidak ditemukan replacement. Logam bijih Pb,Zn,Cd,Ge Mineral bijih Galenamiskin Ag, sfalerit miskin Fe, mungkin kaya Cd, markasit, pirit, Cinabar Mineral penyerta gangue Kalsir, dolomite miskin Fe, dll Ubahan batu samping Dolomitisasi, chertification Tekstur dan struktur Seperti epitermal Zonasi - Stantan 1972 membuat klasifikasi endapan bijih didasrkan pada asosiasi batuan sampingnya host rock, baik pada batuan beku, sedimen hingga metamorf. Pengelompokkan tersebut meliputi: 1. Bijih pada batuan beku • Bijih berasosiasi dengan mafik dan ultramafik • Bijih berasosiasi dengan felsik 2. Bijih yang berafiliasi batuan sedimen • Konsentrasi bijih besi • Konsentrasi bijih mangan • Strata-bound 3. Stratiform sulpide yang berasosiasi dengan volkanik laut 4. Bijih berasosiasi dengan urat 5. Bijih berasosiasi dengan batuan metamorf Berapa ahli geologi melakukan pengelompokan endapan bijih didasarkan pada lingkungan tektoniknya, diantaranya yang telah dilakukan Mitchell dan Garson 1981, yang membagi endapan bijih menjadi: 1. Endapan di Continental Hot Spots, Rifts dan Aulacogens 2. Endapan pada Passive Continental Margins dan I nterior Basins 3. Endapan pada lingkungan Oceanic 4. Endapan pada lingkungan subduksi 5. Endapan pada lingkungan yang terkait dengan collision 6. Endapan pada Transform Faults dan lineamentnya pada Continental 55 Tabel 4.8. Klasifikasi endapan bijih Lindgren, di modifikasi tahun 1985 I . ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES KIMIAWI Segregasi magmatik, injeksi, intrusi mafik berlapis Karbonatit, kimberlit 700-1500 ° C P sangat tinggi Anortosit, gabro Endapan logam dasar porphyry in part T sedang P sedang Pegmatik T sedang- tinggi P tinggi KOMPONEN EPIGENETIK KARENA ERUPSI BATUAN BEKU Volkanogenik subaerial asosiasi dengan volcanic piles 100-1200 ° C P atmosfer-menengah Sublimasi, fumarola 100-600 ° C P atmosfer KARENA NAIKNYA LARUTAN HIDROTERMAL Logam dasar porfir 200-800 ° C P menengah Urat Cordilleran dangkal-menengah Batuan metamorfik 300-800 ° C P rendah-menengah Epitermal 50-300 ° C P rendah, dangkal-menengah KARENA REMOBILISASI LARUTAN, SIRKULASI AIR METEORIK Mississipi Valley 25-200 ° C P rendah Western state uranium 25-75 ° C P rendah KARENA SIRKULASI AIR LAUT Endapan-endapan kerak samodra,smokers, red Sea 25-350 ° C P rendah Volcanic exhalites in part KOMPONEN TERKANDUNG DALAM BATUAN ITU SENDIRI, EPIGENETIK ATAU SINGENETIK Metamorfosa regional dan dinamik 25-600 ° C P tinggi Sirkulasi air tanah bagian dalam; contoh: Athabasca uranium 0-150 ° C P menengah Peluruhan batuan dan residu pelapukan dekat permukaan 25-50 ° C P atmosfer Volcanogenic asoiasi volkanisme, endapan kerak samodra. a. Massive sulfide-Cyprus b. Manganese-nickel-copper nodules 25-350 ° C P hydrospheric Volcanogenic asosiasi sedimen a. Black shale hosted? 25-75 ° C P hydrospheric Interaksi banyak larutan a. Reaksi inorganik b. Reaksi organik 0-70 ° C P menengah Evaporasi 25-75 ° C P atmosfir Sedimentasi kimiawi , a. Logam dasar b. Fosfat 25-75 ° C P rendah II. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PROSES MEKANIK T rendah P rendah, di permukaan III. ENDAPAN YANG DIHASILKAN OLEH PENGARUH METEORIT 56 Sejalan dengan berkembangnya konsep tektonik lempeng pada dasa warsa 60-70an, beberapa istilah yang dikemukakan oleh Lindgren, Graton, dan Buddington, Guilbert dan Pak, jarang digunakan. Variasi endapan magmatic makin bervariasi,. I stilah epitermal, sampai sekarang ini masih digunakan, walaupun pengertiannya sudah mengalami modifikasi dari konsep aslinya, yang disampaikan oleh Lindgren 1911. I stilah mesotermal, kadang masih digunakan, terutama untuk kategori endapan epitermal, tetapi menunjukkan temperature pembentukan yang tinggi, sedangkan istilah hipotermal, teletermal, maupun xenotermal, jarang digunakan lagi. stilah-istilah yang banyak digunakan dalam eksplorasi endapan mineral adalah klasifikasi yang didasarkan pada pembentukan serta tatanan geologinya, seperti endapan logam dasar porifir, urat Cordilleran, Mississipi Valey dan sebagainya. Secara Genetik, endapan mineral dibagi menjadi endapan yang disebabkan oleh proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfisme, serta proses- proses dipermukaan. Endapan magmatik , dibagi menjadi endapan yang disebabkan proses gravitational settling, liquid immisvibility , maupun pegmatik . Endapan hidrotemal meliputi endapan porfir porphyry deposit, endapan greisen, massive sulphide deposit, skarn, epitermal low sulphidation dan high sulphidation dll. Endapan skarn kadang juga digolongkan sebagai endapan metamorfik. Sedangkan endapan-endapan permukaan meliputi endapan palcer, endapan evaporasi, endapan residual laterit, endapan supergen, maupun endapan volkanik-exhalative. Proses pembentukan bijih logam secara umum dapat di bagi menjadi empat kelompak, yaitu proses magmatik, proses hidrotermal, proses metamorfik dan proses permukaasn disarikan dari Hutchison, 1983, Evans 1993

a. Proses Magmatik