Bateman (1956) dalam buku The Formation Mineral Deposits pengertian mineral bijih adalah mineral yang mengandung satu atau lebih jenis logam dan

Idarwati

Bateman (1956) dalam buku “The Formation Mineral

Deposits” pengertian mineral bijih adalah mineral yang

mengandung satu atau lebih jenis logam dan dapat

diambil secara ekonomis. mineral bijih dapat tersusun

oleh satu elemen saja (single ore) atau merupakan

kombinasi dari beberapa elemen yang dikenal complex

ore.

Hal ini menyebabkan untuk setiap macam logam

tidak hanya terdiri dari satu mineral bijih saja

tetapi dua atau lebih mineral bijih. Demikian pula

untuk lebih dari satu macam logam bisa

membentuk suatu mineral bijih. Mineral bijih

biasanya juga berhubungan dengan mineral gang

(gangue mineral), yaitu mineral yang kurang

berharga yang berasosiasi dengan mineral bijih

mempunyai sifat non logam. meskipun bernilai

ekonomi rendah dapat dipergunakan untuk

membantu melokalisir adanya mineral bijih

Terdapat klasifikasi yang didasarkan pada genesanya,

ada juga klasifikasi secara diskriptif, misal

berdasarkan komoditi logamnya, atau berdasarkan

batuan yang ditempati (host rocks). 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 unsur logam pada beragam

tatanan geologinya dan pembagian ini mungkin dirasa

kurang ilmiah. Pengelompokkan yang sering

digunakan oleh para ahli geologi, umumnya

berdasarkan pada bentuk endapannya, wall rock, atau

kontrol strukturnya.

Larutan hidrotermal adalah cairan bertemperatur

tinggi (100

^o

–500

^o

C) sisa pendinginan magma yang

mampu merubah dan membentuk mineral-mineral

tertentu. Secara umum cairan sisa kristalisasi magma

tersebut bersifat silika yang kaya alumina, alkali dan

alkali tanah, mengandung air dan unsur-unsur volatil

(Bateman, 1981). Larutan hidrotermal terbentuk pada

fase akhir dari siklus pembekuan magma dan

umumnya terakumulasi pada litologi dengan

permeabilitas tinggi atau pada zona lemah. Interaksi

antara fluida hidrotermal dengan batuan yang

dilaluinya (wall rock) akan menyebabkan terubahnya

mineral primer menjadi mineral sekunder (alteration

minerals).

Proses hidrotermal pada kesetimbangan tertentu akan menghasilkan kumpulan mineral tertentu yang dikenal sebagai himpunan mineral (mineral assemblage) (Gilbert dan Park, 1986).

Klasifikasi tipe alterasi hidrotermal pada endapan telah

banyak dilakukan oleh para ahli, antara lain Creassey

(1956,1966). Lowell dan Guilbert (1970), Rose (1970),

Meyer dan Hemley (1967). Lowell dan Guilbert

membagi tipe alterasi kedalam potasik (K-feldspar,

biotit, serisit,klorit, kuarsa),filik (kuarsa,serisit,pirit

hidromika,klorit), argilik (kaolinit,monmorilonit,klorit)

dan propilitik (klorit,epidot)

Tipe Mineral Kunci Mineral Asesoris Keterangan

Propilitik Klorit

Epidot Karbonat

Albit, Kuarsa Kalsit , Pirit Lempung/illit Oksida besi

Temperatur 200 – 300^oC , Salinitas beragam,

pH mendekati netral ,

Daerah dengan permeabilitas rendah

Argilik Smektit

Montmorilonit Illit-smektit, Kaolinit

Pirit Klorit

Kalsit , Kuarsa

Temperatur 100 – 300^oC, Salinitas rendah,

pH asam – netral . Advanced

Argilik (lowtemperature)

Kaolinit Alunit

Kalsedon, Kristobalit Kuarsa, Pirit

Temperatur 180^oC pH asam

Advanced Argilik (high temperature) Pirofilit

Diaspor, Andalusit

Kuarsa,Tourmalin Enargit, Luzonit

Temperatur 250 – 350^oC, pH asam

Potasik Adularia

Biotit Kuarsa

Klorit Epidot Pirit Illit-serisit

Temperatur > 300^oC, Salinitas tinggi,

Dekat dengan batuan intrusif .

Filik Kuarsa

Serisit Pirit

Anhidrit Pirit Kalsit Rutil

Temperatur 230 – 400^oC, Salinitas beragam, pH asam – neutral,

Zona permeable pada batas urat

Serisitik Serisit (illit)

Kuarsa,Muskovit

Pirit Illit-serisit

-

Silisifikasi Kuarsa Pirit,Illit-serisit

Adularia

-

Skarn Garnet,Piroksen,

Amfibol,Epidot Magnetit

Wolastonit,Klorit,Bio tit

Temperatur 300 – 700^oC, Salinitas tinggi,

Umum pada batuan samping karbonat .

Beberapa tipe alterasi dan faktor-faktor yang mempengaruhi proses dan kondisi pembentukannya (Lindgren, 1933 dalam White dan Hedenquist, 1995) adalah sebagai berikut :

Tipe Alterasi Faktor Pembentukan

Serisit (mika putih)

 pH fluida mendekati normal sampai agak asam

 temperatur pembentukan > 220^oC Zeolit &Calc-silicates  Kandungan CO₂dalam fluida rendah

Kaolin  Terjadi penurunan pH fluida yang disebabkan oleh pengkayaan CO2 pada uap air ke dalam sistem, yaitu dari asam sulfat, uap air permukaan atau kondensasi zat-zat volatile magmatik.

Pirofilit  pH fluida asam.

 Temperatur pembentukannya < 260^oC  jika fluida sangat jenuh kuarsa.

 Temperatur pembentukannya 260^oC  jika fluida jenuh kuarsa.

 Kedalaman pembentukan > 800 m.

Alunit  pH asam dengan konsentrasi sulfat tinggi.

 Terbentuk di bawah kondisi hidrotermal atau pelapukan

 Kisaran stabilitas terhadap temperature lebar.

Silisifikasi (kuarsa)

 Larutan jenuh terhadap kuarsa.

 Temperatur pembentukannya < 800^oC dengan tekanan rendah < 1 kbar.

Silisifikasi (kalsedonik)  Kejenuhan silika secara lokal/ setempat.

 Temperatur pembentukan 100 – 190^oC.

Silisifikasi (opalin)

 Kejenuhan silika secara setempat.

 Temperatur pembentukannya < 110^oC.

Silika berongga (vuggy silica)

 pH < 2

 hasil dari pencucian (leaching) asam kuat berupa penghilangan alumina.

1. Adanya fluida hidrotermal yang berfungsi sebagai larutan pembawa mineral.

2. Adanya permeabilitas atau zona lemah yang berfungsi sebagai saluran untuk lewat fluida hidrotermal.

3. Adanya ruang untuk pengendapan larutan hidrotermal.

4. Terjadinya reaksi kimia yang memungkinkan terjadinya pengendapan mineral.

5. Adanya konsentrasi larutan yang cukup tinggi untuk

mengendapkan mineral.

1

• Proses differensiasi

2

• Adanya aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil

pangkayaan dari magma.

• Proses differensiasi

Pada proses ini terjadi kristalisasi secara fraksional (fractional crystalization), yaitu pemisahan mineral-mineral berat pertama kali dan mengakibatkan terjadinya pengendapan kristal-kristal magnetit, kromit dan ilmenit.

Pengendapan kromit sering berasosiasi dengan

pengendapan intan dan platinum. Larutan sulfida akan

terpisah dari magma panas dengan membawa mineral

Ni, Cu, Au, Ag, Pt, dan Pd.

• Adanya aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil

pangkayaan dari magma.

Pada proses ini, unsur silika mempunyai peranan untuk membawa air dan unsur-unsur volatil dari magma. Air yang bersifat asam akan naik membawa CO₂, N, senyawa S, fluorida, klorida, fosfat, arsenik, senyawa antimon, selenida dan telurida. Pada saat yang bersamaan mineral logam seperti Au, Ag, Fe, Cu, Pb, Zn, Bi, Sn, tungten, Hg, Mn, Ni, Co, Rd dan U akan naik terbawa fluida.

Komponen-komponen yang terbawa dalam aliran gas tersebut berupa sublimat pada erupsi volkanik dekat permukaan dan membentuk urat hidrotermal atau terendapkan sebagai hasil penggantian (replacement deposits) di atas atau di dekat intrusi batuan beku (Lindgren, 1933dalam White dan Hedenquist, 1995).

Endapan bijih epithermal adalah endapan yang terbentuk

pada lingkungan hidrotermal dekat permukaan,

mempunyai temperatur dan tekanan yang relatif rendah

berasosiasi dengan kegiatan magmatisme kalk-alkali sub-

aerial, sering kali (tidak selalu) endapannya dijumpai di

dalam produk volkanik (dan sedimen volkanik). Endapan

epithermal sering juga disebut endapan urat, penggantian

disseminasi, stockwork, hot spring, volcanic hosted, dan lain-

lain. Perbedaan tersebut disebabkan oleh perbedaan

parameter yang digunakan dalam menggolongkan

endapan mineral. Pada kenyataannya tidak mudah untuk

membatasi ciri-ciri endapan epitermal dengan endapan

hidrotermal lainnya. Batasan endapan epithermal

menurut Lindgrend (1933) dalam White dan Hedenquist,

1995.

Kimia fluida merupakan faktor penting yang mengontrol mineralisasi. Karakteristik mineralogi endapan epithermal, sangat mungkin dibedakan berdasarkan dua fluida yang kontras, yaitu near- neutral pH fluids (fluida dengan pH mendekati netral) dan acid pH (fluida dengan pH asam). Ubahan hidrotermal yang berhubungan dengan pH mendekati netral digunakan istilah “adularia-sericite”, sedangkan yang berhubungan dengan pH asam digunakan istilah

“acid-sulfate” (Heald dkk, 1987 dalam White dan

Hedenquist, 1995)

Istilah sulfidasi rendah dan sulfidasi tinggi dalam

endapan epithermal juga dicetuskan dalam White dan

Hedenquist (1995). Batasan kedua istilah tersebut

didasarkan pada bilangan redoks (reduksi-oksidasi)

unsur S dalam fluida mineralisasi. Unsur S dalam sistem

geothermal yang mendekati pH netral umumnya

memiliki bilangan redoks terendah (

^-

2), kondisi ini

diistilahkan sebagai sulfidasi rendah. Sedangkan istilah

sulfidasi tinggi digunakan untuk unsur S dalam

hidrotermal volkanik yang mempunyai bilangan redoks

mendekati

⁺

4 (misalnya SO

₂

).

Corbett dan Leach (1995) mendefinisikan sistem epitermal berdasarkan pada kedudukan levelnya dan komposisi

kimia fluida (sulfida rendah dan sulfida tinggi)

Sistem sulfidasi rendah diatas, fluida magmatik yang

mengandung gas reaktif yang terlarut tereduksi oleh

reaksi batuan dan dilusi oleh sirkulasi air meteorik yang

kaya akan CO

₂

(Simmons, 1995 dalam Corbett dan Leach,

1998). Hasil reduksi ini dalam suatu fluida saline

(utamanya NaCl) dan H

₂

S sebagai jenis sulfur utama, dan

diinterpretasikan keterdapatannya pada bagian bawah

dari sistem ini, dimana sirkulasi air meteorik yang

membutuhkan volatil magnetik dan kemungkinan

logam-logam (Giggenbach, 1992 dalam Cobett dan Leach,

1998). Kehadiran sulfur pada tingkat oksidasi -2

(didominasi oleh H-

₂

S) dan oleh karenanya diistilahkan

oleh Hedenquist, 1987 (dalam Corbett dan Leach, 1998)

sebagai „sulfidasi rendah‟.

Endapan sulfidasi tinggi (Gambar 2.5), Au-Cu terbentuk jika volatil magnetik (SO₂, CO₂, H₂S, HCl, HF) dan air saline naik ke permukaan dari sumber intrusi melewati zona rekahan/sesar dan kenaikkan tersebut dengan reaksi yang minimal dengan batuan samping atau percampuran dengan sirkulasi fluida meteorik. Perubahan dan pengurangan secara bertahap dari kandungan magnetik SO₂ menjadi H₂S dan H₂SO₄ dalam gelembung-gelembung uap terjadi pada suhu rendah kira-kira 400^oC dan seiring pengurangan suhu, penambahan jumlah produksi H₂SO₄ dan H₂S (Rye dkk, 1992 dalam Corbett dan Leach, 1998). H₂SO₄ dan HCl diperkirakan mulai terpisah pada suhu sekitar 300^oC (Hedequist dan Lowenstrern, 1994 dalam Corbett dan Leach, 1998), dan secara bertahap terbentuk fluida asam yang panas sebagai hasil dari perubahan dari SO₂ menjadi H₂SO₄. fluida asam yang panas ini bercampur dengan sirkulasi air meteorik dan bereaksi dengan batuan samping untuk pembentukan endapan Au-Cu di dalam struktur dilasional dan/atau litologi yang permeabel (Rye, 1993 dalam Corbett dan Leach, 1998).

Karakteristik fluida hidrotermal menurut Corbett dan Leach (1998) dikontrol oleh jenis dan jumlah dari logam yang tertransport, suatu proses dimana menghasilkan mineralisasi, lokasi mineralisasi, dan komposisi batuan induk (Hedequist, 1987). Batuan asal menjadi lebih kompeten akibat kontak metamorfisme sepanjang pengintrusian. Perekahan diawali pada bagian tepi yang mengalami pendinginan dan fluida berkecenderungan semakin masuk ke dalam batuan induk. Pendinginan dan peleburan batuan berhubungan oleh pelepasan secara bertahap dari garam-garam terlarut, volatil magnetik (umumnya H₂O, SO₄, CO₂, H₂S, HF, dan HCl), dan logam-logam, kesemuanya ini ditransfer ke dalam rekahan. Dispersi dan pencampuran larutan sisa magma tersirkulasikan dengan air meteorik menghasilkan daerah yang terubah dan termineralisasi.

Goldfield type Ransome (1907) Alunitic kaolinic gold veins Sericitic zinc-silver veins Gold-silver-adularia veins

Fluoritic tellurium-adularia gold veins

Emmons (1918)

Gold-alunite deposits Argentite-gold quartz veins Argentite veins

Base metal veins

Gold quartz veins in rhyolite Gold telluride veins

Gold selenide veins

Lindgren (1933)

Secondary quartzite Fedorov (1903); Nakovnik (1933)

Acid Alkaline Sillitoe (1977)

Epithermal Buchanan (1981)

Enargite-gold Ashley (1982)

Hot-spring type Giles and Nelson (1982)

High Sulfur Low sulfur Bonham (1986, 1988)

Acid sulfate Adularia-sericite Hayba et al. (1985)

Heald et al. (1987)

High sulfidation Low sulfidation Hedinquist (1987)

Alunite-kaolinite Adularia-sericite Berger and Henley (1989)

Type 1 adularia-sericite Type 2 adularia-sericite Albino and Margolis (1991) High sulfidation High sulfide + base metals, low

sulfidation

Low sulfide + base metals, low sulfidation

Sillitoe (1993)

High sulfidation Western andesite assemblage, low sulfidation

Bimodal basalt-andesite assemblage, low sulfidation

John et al. (1999), John (2001)

High sulfidation (HS) Intermediate sulfidation (IS) Low sulfidation (LS) Hedinquist et al. (2000)

Au-Ag-Zn-Pb

Au-Ag-Cu Au-Ag

N. White 2009

Hydrothermal Alteration – LS & HS Epithermal Systems