VI. GENESA ENDAPAN MINERAL SEKUNDER
6.1. ENDAPAN MINERAL YANG BERHUBUNGAN DENGAN PROSES EKSTERNAL
6.1.4. ENDAPAN SEDIMENTER
Proses sedimentasi konvensional meliputi proses-proses pelapukan → transportasi → pengendapan → diagenesa. Masing-masing proses tersebut menghasilkan bentuk endapan mineral dengan karateristik sendiri-sendiri, seperti sebagian telah dibahas pada bagian depan, yaitu (i) proses pelapukan yang menghasilkan endapan residual dan pengayaan supergene, dan (ii) proses transportasi yang memungkinkan terjadinya konsentrasi secara mekanik yang menghasilkan endapan placer.
Pada bagian ini akan dibahas endapan mineral yang terbentuk pada saat atau setelah terjadinya pengendapan dan diagenesa yang sangat erat hubungannya dengan sedimentasi kimiawi.
Pembentukan endapan sedimenter dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu : 1. Sumber material (source of material) tersedia
2. Pengumpulan material dalam bentuk larutan (solution) atau proses lain 3. Transportasi material ke tempat akumulasi jika diperlukan
4. Pengendapan material dalam suatu cekungan sedimenter yang diikuti oleh proses diagenesa (kompaksi, alterasi kimia, atau perubahan lainnya)
Material yang menyusun suatu deposit sedimenter adalah mineral-mineral yang berasal dari pelapukan batuan. Terbentuknya suatu deposit mineral sedimenter yang bernilai ekonomis sangat tergantung pada jenis batuan asalnya. Batuan asal harus cukup mengandung mineral-mineral yang dibutuhkan, misalnya endapan bijih besi bisa terbentuk dari pelapukan mineral pembawa besi pada batuan beku seperti hornblende, piroksin, atau mika, atau terbentuk dari pelapukan mineral-mineral pembawa besi dari batuan sedimen dan batuan metamorf.
Menurut Walther (1894) diagenesis adalah semua perubahan yang terjadi pada material sedimenter selama proses sedimentasi berlangsung. Diagenesis tersebut meliputi :
a. Kompaksi (lithifaction); Kompaksi adalah proses penekanan material sedimenter karena gaya berat diatasnya sehingga pori dan kandungan airnya berkurang
b. Sementasi (cementation); Sementasi adalah proses pengikatan material sedimenter lepas oleh material sekunder seperti material kalsium karbonat, silika, oksida besi, gipsum, mineral lempung dan lain-lain. Menurut Correns (1950) sementasi dipengaruhi oleh perubahan pH perubahan pH air dalam akumulasi sedimenter tersebut.
c. Alterasi kimia dan rekristalisasi ; Partikel mineral yang kurang stabil cenderung berubah menjadi mineral yang lebih stabil di permukaan bumi
Pelarutan material sekunder terjadi saat pelapukan berlangsung, dimana yang terutama bertindak sebagai pelarut adalah :
1. Air karbonat (carbonate water) yang sangat efektif dalam melarutkan batugamping, besi, mangan dan fosfor.
2. Humic dan asam organik lainnya yang berasal dari dekomposisi vegetasi merupakan pelarut yang efektif untuk besi.
3. Larutan sulfat yang efektif dalam melarutkan besi dan mangan tapi jarang tersedia dalam jumlah yang cukup besar.
Material-material hasil pelarutan terbawa oleh air sungai atau air bawah permukaan hingga sebagian besar diantaranya mencapai lautan dan kemudian diendapkan. Besi umumnya diendapkan sebagai (i) ferrous carbonate (siderite); (2) hydrous ferric oxide,
4 3
Glauconite, chamosite, dan greenalite jarang terbentuk, sedang mangan umumnya terbentuk sebagai oksida. Endapan sedimenter lainnya adalah fosfor, sulfur, tembaga, uranium, karbonat dan material lempung.
Kondisi pengendapan dapat dideterminasi dari komposisi mineral yang terbentuk, ukuran, purity dan distribusinya (areal dan stratigrafi). Besi dan mangan sedimenter bisa terendap baik pada lingkungan air tawar maupun lingkungan air asin, yakni dalam
bags, swamps, marshes, danau, laguna, dan laut. Fosfat dan sulfur umumnya terbentuk dalam kondisi marine.
6.1.5. EVAPORASI
Pengendapan mineral dalam proses evaporasi tergantung pada beberapa faktor, diantaranya yang paling penting adalah temperatur, tekanan, lingkungan pengendapan, dan perubahan musim dan iklim. Evaporasi lebih efektif terjadi pada daerah beriklim kering dan panas.
Air laut adalah sumber utama mineral yang terbentuk oleh proses evaporasi. Sekitar 3,45 persen air laut terdiri atas garam larut dimana 99,7 persen diantaranya terdiri atas tujuh ion-ion berikut ini :
Na+ 30,61 Cl- 55.04 Ca2+ 1,16 K+ 1,10
Mg2+ 3,69 SO 2- 7,68 HCO - 0,41
Sekitar 45 elemen lain dalam konsentrasi air laut ditemukan sebagai mineral jejak dalam evaporit. Misalnya endapan borate yang terbentuk sebagai endapan evaporit di Death Valley, California. Salah satu contoh sekuen pengendapan evaporit dalam suatu cekungan yang terisolasi adalah sebagai berikut :
4. Potash & Magnesium Salt
3. Rock Salt (Halite)
2. Gypsum & Anhydrite
1. Calcite & Dolomite
6.2. METAMORFISME
Metamorfisme adalah proses rekristalisasi dan rekombinasi mineral yang telah ada sebelumnya karena pengaruh panas, tekanan, waktu dan berbagai larutan yang ada, membentuk mineral baru tanpa melalui fasa cair. Proses ini juga dapat menghasilkan deposit mineral yang berharga, terutama metamorfisme kontak dan regional yang terutama dikontrol oleh pengaruh panas dari (misalnya) magma.
Umumnya magma tidak sempat mencapai permukaan bumui, tapi terkonsolidasi di dalam kerak bumi. Selama proses konsolidasi tersebut :
1. emanasi fluida bertemperatur tinggi (selama atau sesaat setelah konsolidasi magma) menghasilkan efek pada batuan samping, dan
2. kristalisasi cenderung menyebabkan konsentrasi 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, 2. efek panas yang disertai aksesi dari dapur magma yang menghasilkan
Metamorfisme kontak memperlihatkan sifat yang dipengaruhi oleh (1) endogene atau efek internal pada daerah diluar kontak 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 pegmatite seperti tourmaline, 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
⇒ Dolomite + kuarsa + air → termolite
⇒ Dolomite + 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 aureula disekitar intrusi dalam berbagai bentuk dan ukuran tergantung pada bentuk dan ukuran intrusi.
Tabel 5. Mineral yang berasosiasi dengan proses metamorfik Tipe
Metamorfisme
Fasies mineral tipe-tipe
batuan Mineral-mineral Me ta mo rf is m e Re g ion al (fas ie s me ta m orfi k u ta ma)
Zeolite facies Quartz, albite, chlorites, pumpellyite, native Cu Green shist facies
(chloritic schist)
Quartz, albite, epidote, chlorites, actinolite, calcite, sericite, talc, serpentine, magnetite, hematite, graphite, chrysotile
Glaucophane facies Quartz, spessartite, rhodonite, glauchopane, vesuvianite, jadeite, muscovite, epidote, chlorites, calcite
Epidote - amphibolite facies (epidote amphibolites)
Epidote, common amphibolite, plagioclase, biotite, almandine, sillimanite, andalusite, staurolite, anthophyllite, magnetite
Amphibolite facies (amphibolites)
Common amphibole, diopside, hypersthene, basic plagioclases, orthoclase, sillimanite, forsterite, rutile
Eclogite facies (eclogites) Garnet, kyanite, enstatite, rutile
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 tergantung pada chemical gradient.
Metamorfisme konyak mulai terjadi sesaat setelah intrusi dan berlanjut hingga setelah bagian terluar intrusif terkonsolidasi. Beberapa jenis deposit mineral non logam yang terbentuk adalah :
⇒ Asbestos
⇒ Grafit
⇒ Talk, soapstone, dan pyrophyllite
⇒ Silimanit grup
Batuan karbonat adalah batuan yang paling penting dalam pembentukan deposit metamorfisme kontak yang membentuk endapan skarn. Pure limestone dan dolomite mudah mengalami rekristalisasi dan 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. Serpih (shale) dan slate teralterasi menjadi hornfels yang mengandung andalusite, sillimanite, staurolite, dan garnet.
