Endapan Mineral Logam

(1)

Endapan Mineral Logam

I Wayan Warmada

Laboratorium Bahan Galian

Jurusan Teknik Geologi FT UGM

Jl. Grafika No. 2 – Bulaksumur

Jogjakarta 55281

(2)

Ruang lingkup

➲

Metalogenesis: pembentukan endapan logam

➲

Alterasi hidrotermal dan tekstur bijih

➲

Klasifikasi endapan mineral logam

➲

Endapan hidrotermal I: epitermal dan porfiri

➲

Endapan hidrotermal II: skarn dan mesotermal

➲

Endapan magmatik (kromit dan PGM)

➲

Endapan volkanik (VMS)

➲

Endapan sedimenter (placer)

➲

Quiz, Midterm & Ujian

(3)

Terminologi

➲ _Bijih_(ore)_{adalah suatu mineral yang mengandung} logam, atau suatu agregat mineral logam, yang dari sisi penambang dapat diambil suatu profit, atau dari sisi ahli metalurgi dapat diolah menjadi suatu profit.

➲ _{Menurut Craig (1989) mineral bijih didefinisikan} sebagai sesuatu yang dapat diekstrak menjadi logam, seperti kalkopirit dan galena yang dapat diekstrak menjadi tembaga dan timah hitam.

➲ Istilah mineral opak sering digunakan sebagai sinonim dari mineral bijih.

(4)

Endapan logam

➲ Endapan logam dapat dibagi menjadi beberapa

kelompok, yaitu:

➲ _{Logam mulia → Au, Ag, kelompok Pt (PGM,} platinum group metals);

➲ _{Logam bukan besi → Cu, Pb, Zn, Sn, Al (empat} yang pertama dikenal dengan istilah logam

dasar, base-metals);

➲ _{Besi dan logam campurannya → Fe, Mn, Ni, Cr,} Mo, W, V, dan Co;

➲ _{Logam jarang → Sb, As, Be, Cd, Mg, Hg, REE,} Se, Ta, Te, Ti, Zr, dll;

(5)

Proses pembentukan

➲ _{Logam emas dapat} ter-bentuk dari bermacam-macam proses geologi. Mulai dari peleburan

mantel, magmatisme, pelapukan dan

sedi-mentasi maupun meta-morfisme.

➲ _{Masing-masing proses} menghasilkan tipe

endapan emas yang ber-beda-beda.

(6)

Pembentukan endapan logam

➲

Magmatik

➲

Nikel/kromit,

➲

PGM

➲

Bijih besi

➲

Hidrotermal

➲

Porfiri dan skarn,

➲

Mesotermal/shear zone

➲

Epitermal

➲

Sulfida masive pada batuan volkanik

➲

Sedimenter → placer

(7)

Klasifikasi teori pembentukan

Teori Proses alamiah

Asalmula akibat proses internal

Kristalisasi magma

Segregasi magma

Presipitasi mineral bijih sebagai komponen utama atau minor dari batuan beku, seperti endapan intan pada kimberlit, REE pada karbonatit di Zimbabwe Separasi akibat kristalisasi sebagian dan proses yang berhubungan selama diferensiasi magma, seperti lapisan kromit, Bushfeld complex, RSA

Liquasi, ketidakbercampuran cairan. Pelepasan sulfida, sulfida-oksida, atau lelehan oksida dari magma, yang terakumulasi pada di bawah lelehan silikat, seperti endapan Cu-Ni di Sudbury, Canada

(8)

Segregasi magma

➲ Segregasi magma akan mengendapkan logam sulfida yang lebih berat dibandingkan Mineral Pembentuk Batuan (MPB) pada bagian dasar.

(9)

Klasifikasi teori pembentukan

Asalmula akibat proses internal

Hidrotermal

Sekresi lateral

Metamorfisme

Pengendapan dari larutan air panas, yang melalui permukaan tubuh magma atau batuan metamorf atau sumber lainnya. Contohnya Porfiri Cu-Au Grasberg/ Irian Jaya, Batu Hijau/Sumbawa.

Difusi material bijih atau pengotor dari batuan asal ke suatu patahan atau celah. Contohnya Yellowknife gold deposits, Canada.

Pyrometasomatik (skarn) yang terbentuk oleh proses penggantian batuan dinding. Contohnya Ertsberg/Irian Jaya

(10)

(11)

(12)

Pemadatan magma hydrous

Granodiorit porfir hipotetik ➲ D₁ = dyke ➲ S₁ menunjukkan batas saturasi H₂O

(13)

Pemadatan magma hydrous

Granodiorit porfir hipotetis ➲ _{Tahap kedua} pendinginan lelehan jenuh H₂O, yang disebut sebagai “second boiling” (resurgent boiling) ➲ BP₂ dan D₂

adalah pipa breksi dan dyke

(14)

Pemadatan magma hydrous

Granodiorit porfir hipotetis ➲ _{Second boiling.} ➲ BP₂ dan D₂ adalah pipa

breksi dan dyke. ➲ _Aktivitas

magmatik pada pembentuk-an sistem porfiri Cu-Mo.

(15)

Skarn

➲ _{Proses mineralisasi} skarn sering

berasosiasi dengan

jenis porfiri Cu-(Au-Mo). ➲ _{Skarn terbentuk akibat}

reaksi metasomatik antara intrusi yang mengandung logam dengan batuan

karbonat, yang menyebabkan

pengkayaan akan logam Fe dan Cu.

(16)

Klasifikasi teori pembentukan

Asalmula akibat proses eksternal

Pengkayaan

sekunder atau

supergen

Pelepasan unsur-unsur bernilai dari bagian atas dari suatu endapan mineral dan terpresipitasi kembali di bagian yang lebih dalam, sehingga membentuk konsentrasi yang lebih tinggi. Contoh: endapan emas-perak epitermal Pongkor/Jawa Barat; porfiri Cu-Mo Chuquicamata/Chile

Ekshalasi volkanik

(= ekshalasi

sedimenter)

Ekshalasi larutan hidrothermal pada permukaan, biasanya di bawah kondisi laut. Contoh: endapan Kuroko/Jepang.

(17)

Ekshalasi (VMS)

(18)

Exhalasi (VMS)

➲ _Endapan logam jenis ini umumnya menghasilka n logam Cu, dan Fe; sedangkan Au hanya sebagai hasil sampingan. Pembentukan endapan logam

(19)

Klasifikasi teori pembentukan

Teori Proses alamiah Asalmula akibat proses eksternal

Akumulasi mekanis

Presipitasi sedimenter

Konsentrasi mineral berat ke dalam endapan placer. Contohnya Timah placer di Bangka & Belitung/Sumatera, Emas placer di Yukon, Canada

Presipitasi unsur-unsur tertentu pada suatu lingkungan sedimen tertentu, baik dengan atau tanpa intervensi organisme tertentu. Contohnya BIF di Brazili, endapan mangan di Chiaturi, Rusia.

(20)

Ukuran & bentuk tubuh bijih

➲ _{Ukuran, bentuk dan karakteristik alamiah endapan} bijih → terhadap kadar yang dapat diambil.

➲ Endapan permukaan dengan sebaran luas meskipun kadarnya rendah dapat ditambang dengan metode tambang terbuka,

➲ _{Endapan berbentuk urat yang tipis sangat mahal} dengan tambang bawah permukaan,

➲ _{Bentuk endapan yang beraturan dapat ditambang} lebih murah dibandingkan yang tidak beraturan.

➲ _{Pada tambang terbuka, bentuk dan kedalaman}

endapan berpengaruh kepada jumlah bahan yang dibuang selama penambangan.

(21)

Morfologi endapan

➲ _{Tubuh bijih diskordan → tubuh bijih yang} memotong perlapisan batuan,

➲ _{Bentuk tabular, seperti urat}

➲ Bentuk tak teratur, seperti diseminasi (porfiri, epitermal), stokwork (porfiri, epithermal)

➲ _{Tubuh bijih konkordan → tubuh bijih yang searah} dengan perlapisan batuan,

➲ _{Batugamping, seperti skarn, manto}

➲ _{Argilaceous, seperti serpih, argilit, mdst,} batusabak

(22)

Bentuk bijih diskordan

Diagram yang menggambarkan istilah yang digunakan dalam pencandraan tubuh bijih.

(23)

Bentuk urat

➲ _{Urat biasanya}

mengisi celah pada suatu batuan, atau host rock/wallrock. ➲ Seperti halnya

minyak bumi, endapan logam

juga membutuhkan tempat yang dapat menjebaknya.

➲ _{Proses penjebakan} tergantung kepada P, T, dan X larutan.

(24)

Bentuk stockwork

a) Collahuasi/Chile

b) Grasberg/Irian Jaya

a

(25)

A

rg

ila

ce

o

u

s

ro

ck

s

(26)

M a n to d e p o si t: M ilu n i/B o liv ia

(27)

Tektonik lempeng

➲ _{Continental interior basins, intracontinental rifts dan} aulacogens → Witwatersrand/SA;

➲ Oceanic basins and rises → beberapa VMS tipe Cyprus;

➲ _{Passive continental margins → pada platform} karbonat, seperti MVT;

➲ Subduction-related basins → beberapa endapan yang berhubungan dengan porfiri-epitermal;

➲ _{Strike-slip settings → Salton Sea geothermal} system

➲ Collision-related settings → beberapa endapan Sn-W-(U) yang berhubungan dengan granit tipe S.

(28)

(29)

(30)

Provinsi metalogenik

➲ _{Provinsi metalogenik merupakan suatu daerah}

khusus, yang memiliki konsentrasi endapan logam tertentu

➲ Daerah ini dapat didelineasi dengan referensi suatu logam tunggal atau beberapa logam atau asosiasi logam.

➲ _{Daerah ini barangkali menunjukkan suatu zona} distribusi beberapa endapan logam.

➲ _{Beberapa logam dan mineral terkonsentrasi dalam} ruang dan waktu.

(31)

(32)

Bacaan

➲ _{Barnes HL (1979) Geochemistry of hydrothermal} ore deposits

➲ _{Evans AM (1993) Ore geology and industrial} minerals.

➲ _{Jensen ML & Bateman AM (1981) Economic} mineral deposits

➲ _{Pohl W (1992) Lagerstättenlehre.}

➲ _{Lawles JV, White PJ & Boggie I (1996) Exploration} based on mineralisation models

➲ _{Journal: J. Geochemical Exploration, Economic} Geology, Mining Engineering, Mining Magazine.