Upload
arismayadi-dirantika
View
19
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Genesa Mineral
Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek
keterdapatan, proses pembentukan, komposisi, model (bentuk,
ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-faktor pengendali
pengendapan bahan galian (geologic controls).
Tujuan utama mempelajari genesa suatu endapan bahan galian
adalah sebagai pegangan dalam menemukan dan mencari endapan-
endapan baru, mengungkapkan sifat-sifat fisik dan kimia endapan
bahan galian, membantu dalam penentuan (penyusunan) model
eksplorasi yang akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan
metoda penambangan dan pengolahan bahan galian tersebut.
Endapan-endapan mineral yang muncul sesuai dengan bentuk
asalnya disebut dengan endapan primer (hypogen). Jika mineral-
mineral primer telah terubah melalui pelapukan atau proses-proses
luar (superficial processes) disebut dengan endapan sekunder
(supergen).
A. KETERDAPATAN MINERAL BIJIH
Kerak bumi terdiri dari batuan-batuan beku, sedimen, dan
metamorfik.Pengertian bijih adalah endapan bahan galian yang
dapat diekstrak (diambil) mineral berharganya secara ekonomis,
dan bijih dalam suatu endapan ini tergantung pada dua faktor
utama, yaitu tingkat terkonsentrasi (kandungan logam berharga
pada endapan), letak serta ukuran (dimensi) endapan tsb.
Untuk mencapai kadar yang ekonomis, mineral-mineral bijih atau
komponen bahan galian yang berharga terkonsentrasi secara
alamiah pada kerak bumi sampai tingkat minimum yang tertentu
tergantung pada jenis bijih atau mineralnya.
Batuan merupakan suatu bentuk alami yang disusun oleh satu atau
lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin.
Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari
beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan
homogen. Deret reaksi Bowen (deret pembentukan mineral pada
batuan) telah dimodifikasi oleh Niggli, V.M. Goldshmidt, dan H.
Schneiderhohn.
Gambar Diagram urutan pengendapan mineral
Sedangkan proses pembentukan mineral berdasarkan komposisi
kimiawi larutan (konsentrasi suatu unsur/mineral), temperatur, dan
tekanan pada kondisi kristalisasi dari magma induk telah didesign
oleh Niggli.
Gambar Diagram Temperatur-Konsentrasi-Tekanan (Diagram
Niggli)
Jika pembentukan endapan mineral dikelompokkan menurut proses
pembentukannya, maka salah satu pengklasifikasiannya adalah
sebagai berikut :
Klasifikasi Lindgren (Modifikasi)
1. Endapan yang terbentuk melalui proses konsentrasi kimia (Suhu
dan Tekanan Bervariasi)
a. Dalam magma, oleh proses differensiasi
*) Endapan magmatik (segresi magma, magmatik cair); T 700-
15000C; P sangat tinggi.
*) Endapan Pegmatit; T sedang-sangat tinggi; P sangat tinggi
b. Dalam badan batuan
*) Konsentrasi karena ada penambahan dari luar (epigenetik)
*) Asal bahan tergantung dari erupsi batuan beku
- Oleh hembusan langsung bekuan (magma)
+ Dari efusif; sublimat; fumarol, T 100-6000C; P atmosfer-sedang
+ Dari intrusif, igneous metamorphic deposits; T 500-8000C, P
sangat tinggi
- Oleh penambahan air panas yang terisi bahan magma
+ Endapan hipothermal; T 300-5000C, P sangat tinggi
+ Endapan mesothermal; T 200-3000C, P sangat tinggi
+ Endapan epithermal; T 50-2000C, P sangat tinggi
+ Endapan telethermal; T rendah, P rendah
+ Endapan xenothermal; T tinggi-sedang, P sedang-atmosfer
*) Konsentrasi bahan dalam badan batuan itu sendiri :
- Konsentrasi oleh metamorfosis dinamik dan regional, T s/d 4000C;
P tinggi.
- Konsentrasi oleh air tanah dalam; T 0-1000C; P sedang
- Konsentrasi oleh lapukan batuan dan pelapukan residu dekat
permukaan; T 0-1000C; P sedang-atmosfer
c. Dalam masa air permukaan
*) Oleh interaksi larutan; T 0-700C; P sedang
- Reaksi anorganik
- Reaksi organik
*) Oleh penguapan pelarut
2. Endapan-endapan yang dihasilkan melalui konsentrasi mekanis;
T & P sedang.
B. PENGERTIAN MENDALA METALOGENIK
Istilah Mendala Metalogenik atau Metallogenic Province memiliki
pengertian suatu area yang dicirikan oleh kumpulan endapan
mineral yang khas, atau oleh satu atau lebih jenis-jenis
karakteristik mineralisasi. Suatu mendala metalogenik mungkin
memiliki lebih dari satu episode mineralisasi yang disebut dengan
Metallogenic Epoch.
Beberapa contoh mendala metalogenik antara lain ; segregasi lokal
dari kromium dan nikel di bagian yang paling dalam dari kerak
samudera, dan pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga dan
besi di tempat-tempat yang panas, metal-bearing brine menuju
samudra melalui zona regangan, endapan-endapan mineral
magmatik-hidrotermal berhubungan dengan proses-proses
subduksi. Tumbukan dan subduksi membentuk gunung-gunung
yang besar seperti di Andes, yang mana endapan-endapan mineral
dibentuk oleh diferensiasi magma.
Gambar Diagram Skematis yang Menggambarkan
Setting Geologi Endapan-endapan Mineral, dan
Hubungannya dengan
Proses-proses Tektonik Lempeng (Gocht, Zantop, Eggert;
1988)
Contoh mendala metalogenik yang terdapat di Indonesia antara
lain: mendala metalogenik Malaya (terdiri dari batuan beku asam
dengan mineral berharga kasiterit), manda metalogenik Sunda
(terdiri dari batuan intermediet dengan mineral berharga elektrum
(Au, Ag)), serta mendala metalogenik Sangihe-Talaut (terdiri dari
batuan ultrabasa dengan mineral berharga nikel).
C. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN MINERAL PRIMER
Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan
menjadi lima jenis endapan, yaitu :
a. Fase Magmatik Cair
b. Fase Pegmatitil
c. Fase Pneumatolitik
d. Fase Hidrothermal
e. Fase Vulkanik
Dari kelima jenis fase endapan di atas akan menghasilkan sifat-sifat
endapan yang berbeda-beda, yaitu yang berhubungan dengan :
1. Kristalisasi magmanya
2. Jarak endapan mineral dengan asal magma
a. intra-magmatic, bila endapan terletak di dalam daerah batuan
beku
b. peri-magmatic, bila endapan terletak di luar (dekat batas) batuan
beku
c. crypto-magmatic, bila hubungan antara endapan dan batuan
beku tidak jelas
d. apo-magmatic, bila letak endapan tidak terlalu jauh terpisah dari
batuan beku
e. tele-magmatic, bila disekitar endapan mineral tidak terlihat
(terdapat) batuan beku
3. Bagaimana cara pengendapan terjadi
a. terbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma
b. terbentuk pada lubang-lubang yang telah ada
c. metosomatisme (replacement) yaitu :reaksi kimia antara batuan
yang telah ada dengan larutan pembawa bijih
4. Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, atau perlapisan
5.Waktu terbentuknya endapan
a. syngenetic, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan
pembentukan batuan
b. epigenetic, jika endapan terbentuk tidak bersamaan waktunya
dengan pembentukan batuan.
a. Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase)
Liquid magmatic phase adalah suatu fase pembentukan mineral,
dimana mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi
magma), misalnya dengan cara gravitational settling (Gambar 6).
Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit,
titamagnetit, dan petlandit (lihat juga Gambar 4). Fase magmatik
cair ini dapat dibagi atas :
1. Komponen batuan, mineral yang terbentuk akan tersebar merata
diseluruh masa batuan. Contoh intan dan platina.
2. Segregasi, mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi
hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan.
Injeksi, mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma
(batuan beku), tetapi telah terdorong keluar dari magma.
b. Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase)
Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi
magma. Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan
tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang mobile
akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke,
sill, dan stockwork.
Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya
kontras tekanan dan temperatur antara magma dengan batuan
disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat.
Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-
silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat
(Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce,
Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl,
topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal).
Gambar Skematik proses differensiasi magma pada fase
magmatik cair
Keterangan untuk Gambar :
1. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile
seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2),
sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan
bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih
pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa
serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan potasium.
2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari
magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir
magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak
seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain.
Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya,
jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi
dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya
dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.
3. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan
potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada
bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium dan potasium.
4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung
kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir
magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-
unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan
bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya
dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral
silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral
silikat yang lebih ringan.
5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu
yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma.
Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut
dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan
dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan
berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan
kalsium, magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi
berkomposisi gabroik.
6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan
proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak
dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku,
terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral
silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral
silikat yang lebih ringan.
c. Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase)
Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari
magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut
geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena adanya gejala
kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih
muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan
temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang
reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain :
wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit,
tremolit, topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, dan skarn.
Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan
pada tepi batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang
diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) dan hardening
(pengerasan).
Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang
berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan yang
diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi,
terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini
disebabkan oleh panas dan fluida-fluida yang memencar atau
diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini
tergolong pada metamorfisme kontak.
Proses pneomatolitis ini lebih menekankan peranan temperatur
dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme menekankan hanya pada
pengaruh temperatur sedangkan pirometasomatisme pada reaksi
penggantian (replacement), dan metamorfisme kontak pada sekitar
kontak. Letak terjadinya proses umumnya di kedalaman bumi, pada
lingkungan tekanan dan temperatur tinggi.
Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya
sulfida sederhana dan oksida misalnya spalerit, galena, kalkopirit,
bornit, dan beberapa molibdenit. Sedikit endapan jenis ini yang
betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak sekali
berisi pirit atau bahkan magnetit dan hematit. Scheelit juga
terdapat dalam endapan jenis ini (Singkep-Indonesia).
d. Fase Hidrothermal (Hydrothermal Phase)
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous"
sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan
logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar
(90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara
pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal,
yaitu :
1. Cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang
sudah ada di dalam batuan.
2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam
batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.
Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis
endapan hidrothermal, antara lain Ephithermal (T 00C-2000C),
Mesothermal (T 1500C-3500C), dan Hipothermal (T 3000C-5000C).
Setiap tipe endapan hidrothermal diatas selalu membawa mineral-
mineral yang tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan
barbagai macam batuan dinding. Tetapi minera-mineral seperti
pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida
hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal.
Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah :
emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit
(CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS),
pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4),
kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs),
spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz,
feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-
karbonat
Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue
adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit
(Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit
(Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit
(CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat,
kuarsa, dan pirit.
Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah :
native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks
sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS),
antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral
ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit
(MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat).
Gambar Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal
tipe epithermal
dengan pengkayaan bijihdi sepanjang rekahan-rekahan dan
urat-urat di Pachuca Meksiko (Dari Park, 1975 p 349)
e. Fase Vulkanik (Vulkanik Phase)
Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses
pembentukkan bijih secara primer. Sebagai hasil kegiatan phase
vulkanis adalah :
1. Lava flow
2. Ekshalasi
3. Mata air panas
Ekshalasi dibagi menjadi : fumarol (terutama terdiri dari uap air
H2O), solfatar (berbentuk gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2),
saffroni (berbentuk baron). Bentuk (komposisi kimia) dari mata air
panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air silikat, air
nitrat, dan air fosfat.
Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari
phase vulkanik adalah : belerang (kristal belerang dan lumpur
belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3). Sulfida masif
volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut, sebagai
contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang, dan
sebagian besar endapan logam dasar di Kanada.
Gambar Model Geologi Endapan Tembaga-Timbal-Seng
volkanogenik
(After Horikoshi & Sato, 1970; Sato,1981)
D. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN SEDIMENTER
Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya
dengan batuan sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan,
udara selama sedimentasi, atau pelapukan maupun dibentuk oleh
proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti
lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu
(stratabound). Endapan sedimenter yang cukup terkenal karena
proses mekanik seperti endapan timah letakan di daerah Bangka-
Belitung dan endapan emas placer di Kalimantan Tengah maupun
Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi
seperti endapan bauksit di Pulau Bintan dan laterit nikel di
Pomalaa/Soroako Sulawesi Tengah/ Selatan.
Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter
berdasarkan sumber metal dan berdasarkan host rock-nya.
Berdasarkan sumber metal dibagi dua yaitu endapan supergen
endapan yang metalnya berasal dari hasil rombakan batuan atau
bijih primer), serta endapan hipogen (endapan yang metalnya
berasal dari aktivitas magma/epithermal). Sedangkan berdasarkan
host-rock (dengan pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu
endapan singenetik (endapan yang terbentuk bersamaan dengan
terbentuknya batuan) serta endapan epigenetik (endapan mineral
terbentuk setelah batuan ada).
Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi
empat faktor yaitu : sumber dari mineral, metal atau metaloid,
supergene atau hypogene (primer atau sekunder), erosi dari daerah
mineralisasi yang kemudian diendapkan dalam cekungan
(supergene), dari biokimia akibat bakteri, organisme seperti
endapan diatomae, batubara, dan minyak bumi, serta dari magma
dalam kerak bumi atau vulkanisme (hypogene).
1. Mineral Bijih Dibentuk oleh Hasil Rombakan dan Proses
Kimia Sebagai Hasil Pelapukan Permukaan dan Transportasi
Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan
keberadaanya dan akan mengalami transportasi geokimia yaitu
terdistribusi kembali dan bercampur dengan material lain. Proses
dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan
geokimia yang baru dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan
dispersi mekanis, dispersi kimia mencoba mengenal secara kimia
penyebab suatu dispersi.
Dalam hal ini adanya dispersi geokimia primer dan dispersi
geokimia sekunder. Dispersi geokimia primer adalah dispersi kimia
yang terjadi di dalam kerak bumi, meliputi proses penempatan
unsur-unsur selama pembentukan endapan bijih, tanpa
memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi
geokimia sekunder adalah dispersi kimia yang terjadi di permukaan
bumi, meliputi pendistribusian kembali pola-pola dispersi primer
oleh proses yang biasanya terjadi di permukaan, antara lain proses
pelapukan, transportasi, dan pengendapan. Bahan terangkut pada
proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya
diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat
mempengaruhi dispersi. Unsur dengan mobilitas yang rendah
cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya, sedangkan unsur-
unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh
bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimianya Eh dan Ph
suatu lingkungan seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai
mobilitas tinggi sedangkan dalam kondisi basa akan mempunyai
mobilitas rendah.
Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder
pada endapan lateritik. Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi
dengan sumber oksigen dari udara atau air permukaan. Oksidasi
berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses
oksidasi ini, beberapa mineral tertentu akan larut dan terbawa
meresap ke bawah permukaan tanah, kemudian terendapkan (pada
zona reduksi). Bagian permukaan yang tidak larut, akan jadi
berongga, berwarna kuning kemerahan, dan sering disebut dengan
gossan. Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit.
2. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Pelapukan Mekanik
Mineral disini terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral
bijih dan pemecahan dari residu. Proses pemilahan yang mana
menyangkut pengendapan tergantung oleh besar butir dan berat
jenis disebut sebagai endapan plaser. Mineral plaser terpenting
adalah Pt, Au, kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan,
garnet, tantalum, rutil, dsb.
Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral
letakan dapat dibagi menjadi :
1. Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber
mineral bijih primer. Mereka terbentuk dari hanya sedikit
perjalanan residu (goresan), material mengalami pelapukan setelah
pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals.
2. Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting.
Terbentuk di sungai bergerak kontinu oleh air, pemisahan tempat
karena berat jenis, mineral bijih yang berat akan bergerak ke
bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan
aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander, di kuala sungai
dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka dan Belitung. Au-
plaser di California.
3. Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen aktivitas
gelombang memukul pantai dan mengabrasi dan mencuci pasir
pantai. Mineral yang umum di sini adalah ilmenit, magnetit,
monasit, rutil, zirkon, dan intan, tergantung dari batuan terabrasi.
4. Fossil plaser, merupakan endapan primer purba yang telah
mengalami pembatuan dan kadang-kadang termetamorfkan.
Sebagai contoh endapan ini adalah Proterozoikum Witwatersand,
Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di dunia,
produksinya lebih 1/3 dunia. Emas dan uranium terjadi dalam
beberapa lapisan konglomerat. Mineralisasi menyebar sepanjang
250 km. Tambang terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini
dimungkinkan karena gradien geotermis disana sekitar 10 per 130
meter.
Gambar Sketsa mekanisme endapan bijih sedimenter
3. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan
Kimia
a. Lingkungan Darat
Batuan klastik yang terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh
warna merah akibat oksidasi Fe dan umumnya dalam literatur
disebut “ red beds”. Kalau konsentrasi elemen logam dekat
permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan tinggi
memungkinkan terjadi konsentrasi larutan logam dan mengalami
pencucian (leaching/pelindian) meresap bersama air tanah yang
kemudian mengisi antar butir sedimen klastik. Koloid bijih akan
alih tempat oleh penukaran kation antara Fe dan mineral lempung
atau akibat penyerapan oleh mineral lempung itu sendiri.
b. Lingkungan Laut
Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan
lingkungan darat yang umumnya mempunyai mempunyai pasokan
air dengan kadar elemen yang tinggi dibandingkan kandungan di
laut. Kadar air laut mempunai elemen yang rendah. Sebagai contoh
kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk konsentrasi
mineral logam yang berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai
keadaan yang khusus (terutama Fe dan Mn) seperti :
a. Adanya salah satu sumber logam yang berasal dari pelapkan
batuan di daratan atau dari sistem hidrotermal bawah permukaan
laut.
b. Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah
logam yang dominan dan terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel.
c. Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3
atau Fe-silikat tergantung perbedaanpotensial reduksi (Eh).
Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, yang dibentuk
oleh larutan koloid membungkus material lain seperti pasir atau
pecahan fosil. Bentuk kulit yang simetris disebabkan perubahan
komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan yang terus
menerus, oolit tersebut akan stabil di dasar laut dimana tertanam
dalam material lempungan karbonatan yang mengandung beberapa
besi yang bagus. Di dasar laut mungkin oolit tersebut reworked.
Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi dan mangan sebagai
contoh ferromanganese nodules yang sekarang ini menutupi daerah
luas lautan.
E. CONTOH BEBERAPA ENDAPAN MINERAL YANG PENTING
1. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses-proses
magmatik
Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan,
mineral-mineral dan asosiasi elemen yang berbeda sangat besar ,
sebagai contoh oksida-oksida timah dan tungsten di kedalaman
zona-zona bertemperatur tinggi; sulfida-sulfida tembaga,
molibdenum, timbal, dan seng dalam zona intermediet; sulfida-
sulfida atau sulfosalt perak dan emas natif di dekat permukaan
pada zona temperatur rendah. Mineral-mineral dapat mengalami
disseminated dengan baik antara silikat-silikat, atau terkonsentrasi
dalam rekahan yang baik dalam batuan beku, sebagai contoh
endapan tembaga porfiri Bingham di Utah.
Gambar Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di
Amerika Selatan
(After Sillitoe,1973)
Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal
dan sebagian digantikan oleh mineral-mineral tungsten, tembaga,
timbal dan seng (dalam kontak metasomatik atau endapan skarn).
Jika larutan bergerak melalui rekahan yang terbuka dan logam-
logam mengendap di dalamnya (urat emas-kuarsa-alunit
epithermal), sehingga terbentuk cebakan tembaga, timbal, seng,
perak, dan emas.
Gambar Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After
Buchanan,1981)
Larutan hidrotermal yang membawa logam dapat juga bermigrasi
secara lateral menuju batuan yang permeabel atau reaktif secara
kimia membentuk endapan blanket- shaped sulfida, atau bahkan
mencapai permukaan dan mengendapkan emas, perak, dan air
raksa dalam pusat mata air panas silikaan atau karbonatan, seperti
kadar emas tinggi yang terdapat dalam beberapa lapangan
geotermal aktif di New Zealand. Jika larutan volkanik yang
membawa logam memasuki lingkungan laut, maka akan terbentuk
kumpulan sedimen-volkanik dari tembaga- timbal-seng.
2. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses
sedimentasi
Erosi benua dan pengisian cekungan sedimen di samudera
memerlukan siklus geologi dan kimia yang dapat berhubungan
dengan formasi dari jenis endapan mineral selama pelapukan,
perombakan menjadi unsur-unsur pokok berupa fragmental
(sebagai contoh kwarsa atau kadang-kadang emas atau mineral-
mineral berat), dan menjadi elemen-elemen yang larut secara
kimiawi (sebagai contoh adalah kalsium, sodium, atau elemen-
elemen metalik pembentuk bijih yang potensial seperti besi,
tembaga, timbal, dan seng). Unsur-unsur pokok fragmental
tertransportasi oleh air permukaan diendapkan sebagai batuan.
Klastik-klastik sedimen di benua dan di lingkungan tepi laut
cenderung berbutir kasar dan bisa mengisi pengkayaan lokal
mineral-mineral berharga yang telah tertransportasi dengan fraksi
klastik, sebagai contoh konsentrasi emas placer pada endapan
Witwatersrand di Afrika Selatan dan timah placer di Asia bagian
selatan.
Seringkali formasi endapan sulfida stratiform tidak tampak
berhubungan dengan proses magmatisme atau vulkanisme, tetapi
agak berhubungan dengan sirkulasi larutan hidrotermal dari
sumber-sumber yang lain, sebagai contoh penirisan dari cekungan
sedimen yang dalam. Endapan-endapan yang dihasilkan sangat
mirip dengan beberapa asal-usul volkanogenik karena mekanisme
traping yang sama. Hanya mineral-mineral sulfida yang dapat
mengalami presipitasi pada sediment-water interface atau dalam
batuan yang tidak terkonsolidasi, waktu dari formasi bijih
berhubungan terhadap waktu pengendapan sedimen, terhadap
waktu kompaksi dan konsolidasinya, atau terhadap waktu-waktu
berikutnya saat sedimen-sedimen mengalami indurasi penuh dan
dapat termineralisasi oleh larutan yang bergerak melalui batuan
yang porous atau struktur-struktur geologi. Untuk proses ini,
contoh yang bagus adalah endapan timbal-seng di Mississippi
Valley.
Gambar Model Geologi Endapan Sediment-Ekshalatif Timbal-
Seng (After Lydon, 1983)
Proses-proses sedimentasi juga membentuk akumulasi fosil-fosil
bahan bakar, batu bara, minyak dan gas alam. Untuk membentuk
batu bara, gambut terkompaksi dan mengalami pemanasan akibat
penurunan dan proses burial. Demikian juga, minyak dan gas
terbentuk oleh maturasi unsur-unsur organik dalam batuan
sedimen oleh peningkatan temperatur dan tekanan. Minyak dan gas
dapat bermigrasi melalui batuan yang porous membentuk reservoir
yang besar dalam struktur yang baik, atau tetap di dalam batuan
sumber membentuk oil shale.
3. Endapan Mineral Yang Berhubungan Dengan Proses
Metamorfisme
Metamorfisme yaitu proses rekristalisasi dan peleburan akhir dari
batuan beku atau batuan sedimen, yang disebabkan oleh intrusi
dari magma baru atau oleh proses burial yang dalam . Endapan
hidrotermal kontak metasomatik terbentuk di sekitar magma yang
mengalami intrusi, seperti yang digambarkan di atas.
Metamorfisme burial yang dalam dapat menimbulkan overprinting
terhadap akumulasi mineral yang ada sebelumnya, sebagai contoh
yang besar adalah endapan sediment-hosted lead-zinc di Broken
Hill, Australia.
Metamorfisme burial juga membebaskan sebagian besar larutan
hidrotermal yang melarutkan logam-logam dari country rock,
diendapkan saat larutan bertemu dengan suatu lingkungan dengan
kondisi temperatur, tekanan, dan kimia yang tepat untuk formasi
bijih. Formasi endapan emas di beberapa jalur metamorfik
Precambrian berhubungan terhadap transportasi emas oleh
metamorfic water menuju urat kwarsa yang mengandung emas.
Kecuali jenis endapan tersebut, metamorfisme regional tidak terlalu
banyak membentuk formasi dari endapan bijih metalik.