Mineral Alterasi

Alterasi hidrothermal merupakan proses yang terjadi akibat adanya reaksi antara batuan

asal dengan fluida panasbumi. Batuan hasil alterasi hidrotermal tergantung pada beberapa

faktor, tetapi yang utama adalah temperatur, tekanan, jenis batuan asal, komposisi fuida

(hususnya pH) dan lamanya reaksi (Browne, 1984). Proses alterasi hidrotermal yang tejadi

akibat adanya reaksi antara batuan dengan air jenis klorida yang berasal dari reservoir

panasbumi yang terdapat jauh dibawah permukaan (deep chloride water) dapat menyebabkan

teriadinya pengendapan (misalnya Quartz) dan pertukaran elemen-elemen batuan dengan

fluida, menghasilkan mineral-mineral seperti chlorite, adularia, epidote. Air yang bersifat

asam, yang terdapat pada kedalaman yang relatif dangkal dan elevasi yang relatif tinggi

mengubah batuan asal menjadi mineral clay dan mineral-mineral lainnya terlepas.

Gambar 1. Contoh Mineral Alterasi

Mineral hidroternal yang dihasilkan di zona permukaan biasanya adalah kaolin, alutlite,

sulphur, residue silika dan gypsum.

Proses ubahan : proses replacement, leaching (pelarutan) dan pengendapan mineral

(pengisisan).

Dampak pada batuan : perubahan kimia, fisika dan mineral

1. Perubahan Kimia :

Perubahan kimiawi dari fluida sehingga secara kimia terjadi penambaha unsur atau

pengurangan unsur oleh proses replacement, leaching (pelarutan) dan pengendapan mineral

2. Perubahan fisik

a. Densitas

Densitas meningkat à silisifikasi

Densitas menurun à leaching

b. Porositas dan permeabilitas

Leaching à porositas / permeabilitas

Porositas ( à densitas )

c. Magnetic Properties

Batu gunungapi umumnya mengandung sedikit magnetik dan atau titano magnetite,

yang dapat menimbulkan kemagnetan.

Beberapa lapisan pabum mengandung “less-magnetic mineral” seperti hematite,

pyrite, leucoxene, titanite. Hal ini menyebabkan batuan reservoar menjadi “de-

magnetised”

d. Resistivity

Konduktivitas batuan reservoar dipengaruhi oleh :

Konsentrasi elektrolit air panas yang dikembangkannya.

Kehadiran mineral clay & zeolite di dalam matrik

Hadir Clay Minerals seperi : kaolin (kaolinite, haloisite, metahaolisite, dickite) Ca –

monmorila ( smectite), illite (K-mica), Chlorite. (Mineral clay merupakan mineral

hidrasi, dimana tergantung pada temperatur dan komposisi fluida (pH).

3. Perubahan Mineral

1) Pengendapan langsung

Mineral ubahan / sekunder yang diendapkan secara langsung dari larutan hidrotermal

pada kekar, sesar, bidang ketidakselarasan, pori-pori, vuggy.

Quartz, Calsite dan anhydrite dapat diendapkan pada urat, vuggy.

Calsite, aragonite & silika dapat diendapkan pada pipa bor sebagai scaling.

2) Replacement

Mineral primer dapat direplace menjadi mineral baru.

Tabel 1. Perubahan mineral primer akibat replecement

Mineral primer Hasil replacement

Volcanic Glassy Zeolite (mordenite, laumontite) Cristobalite,

Quartz, calsite, Ip (monmorilonite).

Magnetic / illmenic /

titano magnetic

Pyrite, leucoxene, titanite, pirotite, hematite

Pyroxen /Amphibole /

olivine / biotite

Chlorite, illite, Quartz, Pyrite, Calcium Anhidrite

Plagioclase - Ca Calcite, albite, adularia, wairacite, Quartz,

Anhidrite, Chlorite, illite, kaolin, manmorilonite,

epidote

Anorthoclase / sanidine/

Orthoclase

Adularia

Mineral alterasi

Carbonate : Calsite, aragonite, siderite

Sulfat : anhydrite, alunite, natroalunite, barite

Sulphide :.pyrite, pyrotrite, marcasite, sphalerite, ..galena,Calcopyrite

Oxides : hematite, magnetic, leucoxen, diaspore

Phospat : apatite

Halite : fluorite

Silicates – Ortho - & Ring : titanite, garnet, epidote.

Silicate – sheet :.illite, biotite, pyrofilite, Chlorite, group kaolin,

..montmorilonite, prehnite.

Silicate – framework :.adularia, albite, Quartz, Cristobalite, laumontite, ..wairacite.

4) Intensitas alterasi

Intensitas alterasi : Persentase mineral ubahan terhadap batuan, dibedakan atas Batuan

tak terubah, Batuan terubah lemah, Batuan terubah sedang, Batuan terubah kuat, Batuan

terubah sangat kuat

5) Tingkat/range alterasi

Tingkat/range alterasi : identifikasi mineral ubahan yang didasarkan pada kondisi bawah

permukaan, menunjukan kondisi tertentu, misal tingkat alterasi petunjuk temperatur tinggi

atau permeabilitas tinggi.

Gambar 2. Alterasi mineral pada berbagai temperatur

Alterasi merupakan perubahan komposisi mineralogi batuan (dalam keadaan padat)

karena adanya pengaruh Suhu dan Tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia

menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam. Proses alterasi merupakan

peristiwa sekunder, berbeda dengan metamorfisme yang merupakan peristiwa primer.

Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan pada struktur

tertentu yang memungkinkan masuknya air meteorik (meteoric water) untuk dapat mengubah

komposisi mineralogi batuan.

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 :

Cavity filling, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan.

Metasomatism, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur

baru dari larutan hidrothermal.

Sistem hidrotermal didefinisikan sebagai sirkulasi fluida panas (50° - >500°C), secara

lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang bervariasi di bawah permukaan bumi.

Sistem ini mengandung dua komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida. Sirkulasi

50°C

100°C

200°C

230°C

250°C

Thermal A lteration starts

Thermal A lteration prominent

S m ec tite Zeolites D om inant

S m ec tite Zeolites d isappear S - C h M ixed layered c lay

C hlo rite

C hlo rite E pidote Dominant

A lteration m ineralogy at d ifferent tem peratures

fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil

dan cenderung menyesuaikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral

yang sesuai dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi (ubahan) hidrotermal.

Endapan mineral hidrotermal dapat terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang

melindi (leaching), mentranspor, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai respon

terhadap perubahan fisik maupun kimiawi.

Alterasi Hidrotermal merupakan interaksi antara fluida hidrotermal dengan batuan yang

dilewatinya (batuan dinding), akan menyebabkan terubahnya mineral-mineral primer menjadi

mineral ubahan (mineral alterasi), maupun fluida itu sendiri (Pirajno, 1992, dalam Sutarto,

2004).

Alterasi hidrotermal adalah suatu proses yang sangat kompleks yang melibatkan

perubahan mineralogi, kimiawi, dan tekstur yang disebabkan oleh interaksi fluida panas

dengan batuan yang dilaluinya, di bawah kondisi evolusi fisika-kimia. Proses alterasi

merupakan suatu bentuk metasomatism, yaitu pertukaran komponen kimiawi antara cairan-

cairan dengan batuan dinding (Pirajno, 1992).

Alterasi hidrotermal akan bergantung pada :

1.    Karakter batuan dinding.

2.    Karakter fluida (Eh, pH).

3.    Kondisi tekanan dan temperatur pada saat reaksi berlangsung (Guilbert dan Park, 1986,

dalam Sutarto, 2004).

4.    Konsentrasi.

5.    Lama aktivitas hidrotermal (Browne, 1991, dalam Sutarto, 2004).

Walaupun faktor-faktor di atas saling terkait, tetapi temperatur dan kimia fluida

kemungkinan merupakan faktor yang paling berpengaruh pada proses alterasi hidrotermal .

Henley dan Ellis (1983, dalam Sutarto, 2004), mempercayai bahwa alterasi hidrotermal pada

sistem epitermal tidak banyak bergantung pada komposisi batuan dinding, akan tetapi lebih

dikontrol oleh kelulusan batuan, tempertatur, dan komposisi fluida.

Batuan dinding (wall rock/country rock) adalah batuan di sekitar intrusi yang melingkupi

urat, umumnya mengalami alterasi hidrotermal. Derajat dan lamanya proses alterasi akan

menyebabkan perbedaan intensitas alterasi dan derajat alterasi (terkait dengan stabilitas

pembentukan). Stabilitas mineral primer yang mengalami alterasi sering membentuk pola

alterasi (style of alteration) pada batuan. Pada kesetimbangan tertentu, proses hidrotermal

akan menghasilkan kumpulan mineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral

(mineral assemblage).

Setiap himpunan mineral akan mencerminkan tipe alterasi (type of alteration). Satu

mineral dengan mineral tertentu seringkali dijumpai bersama (asosiasi mineral), walaupun

mempunyai tingkat stabilitas pembentukan yang berbeda, sebagai contoh klorit sering

berasosiasi dengan piroksen atau biotit. Area yang memperlihatkan penyebaran kesamaan

himpunan mineral yang hadir dapat disatukan sebagai satu zona alterasi. Host rock adalah

batuan yang mengandung endapan bijih atau suatu batuan yang dapat dilewati larutan, di

mana suatu endapan bijih terbentuk. Intrusi maupun batuan dinding dapat bertindak sebagai

host rock. 

Gambar 3. Chlorite