Karakteristik dan Genesa Endapan Emas Orogenik
Oleh:
Extivonus K. Fransiskus (12012060)
Nuresa R. Nugraha (12012075)
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
i Oleh:
Extivonus K. Fransiskus (12012060)
Nuresa R. Nugraha (12012075)
Istilah mesotermal merupakan klasifikasi endapan menurut Lindgren (1933) yang mengacu pada pembentukan endapan bijih yang terbentuk pada kedalaman 1.5 – 3 km dengan temperature berkisar 200°C - 300°C. Lindgren menggunakan istilah mesotermal untuk endapan emas dengan host rock berupa batuan metamorf. Di masa kini, endapan emas diklasifikasikan menjadi dua kelompok: Orogenic Gold Deposits dan Reduced Intr usion-rela ted Gold Deposits. Endapan emas orogenik (or ogenic gold deposits) merupakan endapan
emas ‘mesotermal’ yang banyak ditemukan dan dieksploitasi saat ini. Orogenic
Gold Deposits terkait dengan deformasi, metamorfisme dan magmatisme selama
proses orogenesis pada batas kontinen dalam skala litosfer. Oleh karena itu, tatanan tektonik endapan ini berada di zona orogen sabuk metamorfik
gr eenstone. Endapan emas orogenik dapat menunjukkan beberapa tipe
mineralisasi baik itu berkaitan dengan zona ductile, br ittle-ductile, atau zona
brittle. Fluida bermigrasi sepanjang zona rekahan yang dipicu oleh peristiwa penurunan tekanan (pressur e drop) sela ma peristiwa seismik. Bijih terbentuk sebagai pengisi urat pada sesar orde kedua dan ketiga di sepanjang perubahan jurus pada zona sesar. Mineralisasi bervariasi dari stockwor k dan breksia di zona
brittle, menjadi laminated cra ck-seal veins dan sigmoidal veins di zona br
ittle-ductile, dan menjadi tipe diseminasi dan penggantian di zona ductile. Umumnya
endapan ini memiliki hostr ock batuan fasies sekishijau dengan fluida hidrotermal yang terdiri dari unsur H2O-CO2-H2S, bersalinitas rendah hingga
moderate dengan pH mendekati netral. Mineral yang sangat umum hadir pada endapan ini adalah mineral karbonat, sulfida, kuarsa dan mineral zona kloritisasi-propilitisasi. Mineral sulfida yang hadir berupa pirit, pirhotit, arsenopirit dengan jumlah ≤3-5%, mineral karbonat seperti ankerit, dolomit dan
kalsit hadir melimpah sebanyak ≤5-15% setelah kuarsa. Di samping itu, kadar emas pada endapan ini berkisar antara 5-30 g/ton. Pada tahun 2008, ditemukan emas letakan yang berasosiasi dengan urat kuarsa terdeformasi dalam batuan metamorf di daerah Langkowala (Bombana), Sulawesi Tenggara, yang diduga sebagai endapan emas orogenik di Indonesia.
1
Karakteristik dan Genesa Endapan Emas Orogenik
Extivonus K. Fransiskus (12012060)
Nuresa R. Nugraha (12012075)
Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian
I. PENDAHULUAN
Istilah mesotermal merupakan klasifikasi endapan menurut Lindgren (1933) yang
mengacu pada pembentukan endapan bijih yang terbentuk pada kedalaman 1.5 – 3 km dengan temperature berkisar 200°C - 300°C. Lindgren menggunakan istilah mesotermal untuk
endapan emas dengan host r ock berupa batuan
metamorf. Saat ini istilah mesotermal sudah jarang
digunakan karena pengendapan emas pada batuan
metamorf dapat terbentuk pada temperatur yang
lebih tinggi serta kedalaman yang lebih dalam
dibandingkan dengan terminologi yang di
definisikan oleh Lindgren. Namun pembagian
berdasarkan kedalaman dan temperatur oleh ide
awal Lindgren masih relevan untuk digunakan saat
ini. Oleh karena itu, Groves (1993) membagi ke
dalam tiga zona, yaitu: epizonal ( ≤6 km, 150°– 300°C), mesozonal (6–12 km, 300°–475°C), dan hipozonal (>12 km, >475°C).
Selama 25 tahun terakhir telah terjadi banyak
perubahan dan kemajuan dalam klasifikasi endapan
emas di daerah mesotermal. Perubahan ini disebabkan oleh kemajuan teori tektonik lempeng
dan evolusi kerak. Di masa lampau endapan-endapan ini diklasifikasikan berdasarkan
kedalaman dan temperatur formasi, tipe struktur, umur, batuan induk, area geografis atau
model genetik. Di masa kini, endapan emas diklasifikasikan menjadi dua kelompok:
Or ogenic Gold Deposits dan Reduced Intr usion-r ela ted Gold Deposits. Or ogenic Gold
Deposits terkait dengan deformasi, metamorfisme dan magmatisme selama proses orogenesis
Gambar 1. Pembagian zona berdasarkan temperatur
2
pada batas kontinen dalam skala litosfer. Reduced Intr usion-r ela ted Gold Deposits terkait
dengan endapan emas hasil orogenesis pada lingkungan kraton (daerah kontinen yang stabil).
Pada laporan kali ini, pembahasan akan difokuskan pada endapan emas orogenik (or ogenic
gold deposits) dikarenakan endapan emas ‘mesotermal’ yang banyak ditemukan dan
dieksploitasi saat ini adalah endapan emas orogenik.
II. KLASIFIKASI ENDAPAN EMAS
Pada awal abad ke-20, klasifikasi endapan emas dilakukan berdasarkan kedalaman
dan temperatur. Lindgren (1933) dan Emmons (1937) mengelompokkan tipe endapan emas
menjadi kelompok mesotermal dan hipotermal. Mineralogi bijih dan alterasi juga digunakan
sebagai dasar dalam klasifikasi. Buddington (1935) menambahkan kelompok berdasarkan
endapan emas pada kedalaman rendah dan temperatur tinggi, yaitu xenotermal. Klasifikasi
Lindgren cukup dominan hingga akhir 1970-an.
Niggli (1929) menambahkan klasifikasi berdasarkan tipe endapan dan proses
pembentukan bijih, yaitu kelompok ortomagmatik, pneumatolitik hingga pegmatitik, dan
hidrotermal. Schneiderhohn (1941) memperluas kelompok hidrotermal menjadi
hydr other ma l veins, impr egna tions, r epla cements dan mesother ma l Au-P b-Se or es. Bateman
(1951) mengklasifikasikan endapan emas berdasarkan peran struktur, yaitu fissur e fillings,
shea r zones, sa ddle r eefs dan stockwor ks. Boyle (1979) juga melakukan klasifikasi
berdasarkan batuan induk, yaitu kelompok batuan vulkanik, sedimen dan kompleks litologi.
Keppie (1986) juga pernah menyebutkan istilah tur bidite-hosted gold deposit.
Pada tahun 1980-an, USGS menyebut istilah or ogenic gold deposits untuk endapan
emas epigenetik yang terkontrol struktur pada batuan metamorf. Berger ( 1986) kemudian
mengklasifikasikan lebih lanjut menjadi low-sulfide gold bea r ing qua r tz dan homesta ke gold
deposit types. Jika dijabarkan lebih lanjut berdasarkan temperatur dan kedalaman,
sebagaimana dicetuskan oleh Lindgren (1907, 1933), klasifikasi terse but terbagi lagi menjadi
epizonal (<6 km, 150°–300°c), mesozonal (6–12 km, 300°–475°c) dan hipozonal (>12 km, >475°c).
Silitoe (1991) mempelajari tipe mineralisasi emas pada lingkungan epizonal dan
mesozonal yang menunjukkan tanda-tanda bahwa endapan emas pada lingkungan tersebut
3
perbedaan utama tipe endapan emas orogenik dan intr usion-r ela ted. Endapan emas intr
usion-r ela ted umumnya muncul pada akhir masa orogenesa, yaitu pada deformasi paska-regional.
Endapan emas orogenik muncul pada akhir dari deformasi regional yang masih berlangsung.
Beberapa endapan emas pada batuan metamorfik masih menunjukkan gabungan dari kedua
karakteristik tipe endapan tersebut, sehingga klasifikasi yang sudah ada masih bermasalah.
Hubungan penting dari kedua tipe endapan tersebut adalah fluida pembentukan bijih berasal
dari fluida hidrotermal a queous-ca r bonic dan pengayaan 18O.
Robb (2005) mengklasifikasikan endapan emas orogenik kedalam tiga jenis
berdasarkan waktu geologi dan evolusi kerak, yaitu.
1. Endapan Emas Orogenik Arkean
Pada umur Arkean endapan emas mencapai puncaknya dan pengendapan emas terjadi
pada granit-gr eenstone diseluruh dunia. Karakteristik dari endapan emas orogenik Arkean
ini adalah batuan yang menjadi host merupakan asosiasi litologi penyusun sabuk gr eenstone
antara lain sekishijau, basalt, metasedimen, dan ba nded ir on for ma tion. Endapan emas
orogenik pada umur ini memiliki hubungan erat dengan deformasi yang terjadi terlihat pada
zona br ittle, br ittle–ductile
endapan ini berada pada lingkungan reduksi dan emas tertransport dalam bentuk Au(HS)2-.
Mineralisasi emas secara luas berada pada puncak dari kegiatan metamorfisme . Fokus
Gambar 2. Skema yang memperlihatkan ciri dan fitur endapan emas orogenik Arkean
4
pengendapan terletak pada struktur umum yang memiliki bentangan jurus puluhan sampai
ratusan kilometer. Proses pengendapan emas dan jalannya fluida pembawa bijih dapat
dijelaskan dengan menggunakan mekanisme fa ult va lve. Mineralisasi dikenali secara
regional dari adanya suatu zona yang mengalami karbonatisasi dan kloritisasi.
2. Endapan Emas Orogenik Proterozoik
Secara umum endapan emas orogenik pada umur Proterozoik memiliki kesamaan
dengan endapan emas orogenik Arkean. Pengendapan emas umumnya berlangsung pada
tahap akhir dari proses orogenesa dan terjadi pada sesar anjakan dengan sudut yang besar .
Endapan emas ini memiliki hubungan dengan intrusi granit dan pengaruh air magm atik serta
keberadaan asosiasi polimetalik Cu, Co, dan Bi.
3. Endapan Emas Orogenik Fanerozoik
Pengendapan emas orogenik pada umur Fanerozoik terjadi melalui dua tahap
mineralisasi yaitu pada Silurian-Devonian (450 – 350 juta tahun yang lalu) dan Kapur-Paleogen (150 – 50 juta tahun yang lalu). Keberadaan emas berasosiasi dengan lingkungan tektonik kompresional sampai transpresional yang terletak sepanjang batas konvergensi
lempeng. Batuan pembawa (host r ock) dari endapan ini berupa batuan fasies sekishijau yang
diyakini berasal dari serpih laut yang tebal yang mengalami metamorfosa.
III. KARAKTERISTIK ENDAPAN EMAS OROGENIK
Asosiasi Batuan
Menurut Groves (2003) endapan emas orogenik dapat dikenali dari hubungannya
dengan deformasi, metamorfisme, dan magmatisme selama orogenik pada batas lempen g
kontinen. Batuan pembawa (host r ock) untuk endapan ini adalah batuan-batuan metamorf
utamanya batuan fasies sekishijau yang membentang sepanjang jalur orogenesa.
Pengendapan emas terbentuk ketika tahap akhir atau setelah puncak metamorfisme tejadi.
5
namun juga berupa kuarsit, karbonat, dan ba nded ir on for ma tion yang terletak sepanjang
sabuk gr eenstone.
Tatanan Tektonik
Tatanan geologi endapan emas orogenik berasosiasi dengan daerah deformasi yang
termetamorfkan secara regional dengan umur yang bervariasi atau dikenal dengan sebutan
sabuk metamorfik. Sabuk metamorfik adalah daerah kompleks dimana terdapat akresi dan
kolisi yang melibatkan temperatur dan tekanan serta dipengaruhi oleh proses magmatik pada
busur depan dan cekungan ekstensional pada bagian busur belakang. Observasi yang
dilakukan pada gr eenstone belt Arkean hingga sabuk metamorfik Fanerozoik
mengindikasikan adanya asosiasi emas dengan batuan fasies sekishijau. Secara sederhana,
gr eenstone belt merupakan sabuk batuan volkanik mafik-ultramafik yang termetamorfosa
dan berasosiasi dengan batuan sedimen yang terbentuk pada kraton Arkean dan Proterozoik.
Endapan dengan prospek yang baik ditemukan pada umur Arkean yang terkena
metamorfosa tingkat tinggi atau pada daerah yang terkena metamorfosa tingkat rendah yang
terbentuk pada sabuk metamorf yang memiliki umur yang bervariasi. Endapan emas orogenik
terbentuk pada bagian akhir dari urutan deformasi metamorfosa - magmatik pada
perkembangan orogenesa. Endapan emas tipe ini terbentuk selama proses deformasi pada
batas lempeng konvergen (or ogeny) akibat proses akresi, translasi dan kolisi yang sangat
berkaitan dengan tumbukan lempeng yang terjadi. Kontrol struktur memiliki pengaruh kuat
terhadap proses mineralisasi dengan skala yang bervariasi. Endapan biasanya ditemukan
6
pada struktur orde kedua atau ketiga dan struktur akibat kompresi sangat sering ditemukan
dengan skala yang besar.
Geokimia
Batuan kaya besi atau karbon sangat penting untuk pengendapan emas yang lepas dari
larutan hidrotermal. Sekuen batuan pelitik karbonan merupakan reduktan fluida yang penting
dan menjadi tempat pengendapan bijih epigenetik berkadar tinggi. Batuan dengan afinitas
toleitik kaya Fe pada gr eenstone belt juga dapat mengendapkan bijih karena hadirnya reaksi
desulfidasi antara fluida pembawa bijih dengan batuan. Selain itu, karakteristik geokimia
dari endapan emas orogenik adalah kandungan ba se meta l yang rendah. Unsur jejak yang
terkayakan pada daerah pengendapan emas orogenik ini adalah Ag, As, Au, B, Bi, Hg, Sb,
Te, dan W. Kandungan As dan Sb yang tinggi dapat menjadi salah satu indikasi kehadiran
endapan emas orogenik.
Geometri dan Dimensi Tubuh Bijih
Endapan emas orogenik dapat menunjukkan beberapa tipe mineralisasi baik itu
berkaitan dengan zona ductile, br ittle-ductile, atau zona br ittle. Pada kondisi br ittle, proses
mineralisasi didominasi oleh stockwor ck dan breksi (gambar 5 B-D) yang menunjukkan
proses deformasi kataklastik pada batuan beku atau hornfels. Sistem urat berlembar (sheeted
7
vein) pun dapat menjadi karakteristik mineralisasi di zona ini (gambar 5 A). Mikrostruktur
yang hadir dapat berupa stylolite, fa ult gouge, dan spider veinlets.
La mina ted cr a ck-sea l qua r tz ca r bona te veins dan sigmoida l vein a r r a y umum
ditemukan pada kondisi br ittle-ductille pada kondisi suhu dan tekanan tinggi. Pada kondisi
ini, butiran kuarsa pada batuan belum terdeformasi, dimana butiran kuarsa berbentuk
anhedral ketika host r ock berupa metasedimen dan akan berbentuk euhedral pada host r ock
yang lebih kompeten seperti batuan beku. Tekstur cr a ck-sea l menunjukkan adanya proses
hydr a ulic fr a ctur ing selama peristiwa multiple fluid-flow terjadi. Urat yang hadir akan
memiliki tipe yang berbeda-beda, seperti urat yang hadir di zona gerus yang terdiri dari
centr a l shea r , oblique shea r; sistem urat ekstensional seperti en enchelon, oblique-extension
veins; stockwor ks; dan br eccia veins. Boudina ge dan perlipatan urat yang hadir di endapan
ini juga menunjukkan periode prekinematik hingga sinkinematik, contohnya di Alaska
-Juneau, Yellowknife, Bendigo, Meguma.
Pada lingkungan dengan suhu dan tekanan tinggi (400°C dan 2.5 kbar), tipe
mineralisasi didominasi oleh deformasi ductile yang terjadi dalam shea r zone yang luas. Urat
yang sejajar perlapisan, tekstur penggantian (gambar 5 F), dan dissemina ted lodes (Groves
& Phillips, 1987) umum hadir di zona ini. Butiran kuarsa telah mengalami rekristalisasi di
zona ini. Perubahan tipe mineralisasi emas berhubungan dengan variasi kondisi suhu -tekanan
dari host r ock dan perubahan derajat metamorfisme. Contohnya adalah sabuk Abitibi, tipe
endapan berubah dari breksi br ittle dan lode pada batuan sekishijau yang derajatnya rendah
di Kirkland Lake, menjadi urat berlaminasi br ittle-ductile pada batuan sekishijau berderajat
rendah-tinggi di Sigma, dan menjadi miskin urat di zona ductile batuan amfibolit Red Lake
(Colvine, 1989).
Or e shoot yang muncul akan berkembang sepanjang jurus perlapisan atau di shea r
zone. Perubahan jurus dari tubuh bijih dan perpotongan struktur dapat membentuk or e shoot
pada zona dilatasi yang besar. Panjang or e shoot yang dihasilkan mencapai >1km, menerus
searah penunjaman hingga 0,5 km, dan memiliki massa sekitar 2 x 104 sampai 1 x 106 ton.
Tubuh bijih emas pada batuan metamorf secara relatif akan meluas searah jurus hingga 2-5
km dan lebarnya akan bervariasi dari dimensi meter hingga puluhan meter. Endapan emas
terbesar telah ditambang secara ekonomis pada kedalaman 1-3 km. Secara teoretis, sistem
8
km. Tubuh bijih umumnya terbentuk di daerah sabuk sebagai kluster yang terspasi secara
teratur sepanjang ratusan km dan mendelineasi sistem sesar regional. Spasi bijih
menunjukkan pemusatan aliran fluida kerak secara struktural, sehingga ada daerah yang
kurang termineralisasi di antara tubuh bijih.
Gambar 5. A. Urat kuarsa berlembar di konglomerat Timiskaming, Pamour mine, Timmins. B. Urat breksia besi karbonat, Red Lake
mine, Ontario. C. Urat breksia pengisi sesar, Kirkland Lake. D. Urat breksia pengisi sesar di Kensington, sabuk emas Juneau. E. Urat
pirit massif pengisi sesar Kensington. F. Endapan emas dengan jenis amphibolite-grade replacement, Madsen mine,
9
Paragenesa dan Mineralogi Bijih
Mineral sulfida yang hadir pada endapan ini terbilang sedikit, berkisar antara ≤ 3-5%. Mineral sulfida massif dapat hadir di beberapa urat atau zona penggantian (Gambar 5 E-G)
dan sulfidasi bisa hadir secara ekstrem pada host r ock BIF, yang dapat menunjukkan
penggantian total dari mineral primer kaya besi oleh mineral sulfida. Arsenopirit merupakan
mineral sulfida yang dominan hadir pada endapan dengan host r ock metasedimen, sementara
pirit akan sangat umum hadir pada host r ock batuan mafik dan granitoid. Pada temperatur
sekitar 400°C, pirhotit akan hadir secara dominan. Stibnit juga umum hadir di tahap akhir
paragenesa dengan host r ock berupa batuan metasedimen.
Daerah epizonal umumnya tersusun oleh batuan metamorf derajat rendah dengan
hadirnya pengayaan merkuri dan asosiasi Hs, Sb, As dan Au dengan ligan sulfur pada fluida
hidrotermal bersalinitas rendah. Pada kedalaman yang lebih dalam, anomali merkuri hadi r
dan berkonsentrasi di dalam sfalerit dan atau sulphosalt. PGE juga dilaporkan hadir sebagai
anomali di berbagai endapan, dimana pengayaannya merupakan konsekuensi dari in teraksi
antara batuan mafik oseanik dengan fluida pembawa emas. Tungsten, dalam bentuk scheelite
merupakan karakteristik endapan dengan host r ock batuan metasedimen. Umumnya, endapan
orogenik memiliki anomali W, Te dan atau Bi. Pada batuan beku mineral Bi sangat umum
hadir. Sedangkan pada batuan metasedimen, bismuth biasanya berhubungan dengan anomali
Pb dan menunjukkan subtitusi bismuth menjadi galena.
Umumnya endapan orogenik memiliki rasio Au/Ag sekitar 5/1 hingga 10/1. Rasio
tersebut tidak berubah seiring bertambahnya kedalaman atau seiring perubahan zonasi
logam, tidak seperti endapan epitermal Au. Kadar Au yang tinggi umumnya hadir berasosiasi
dengan batuan karbonan dan material karbonan pada urat kuarsa karbonat. Kadar Au dapat
mencapai 5-30 g/ton. Bijih berkadar tinggi tidak berasosiasi dengan kelimpahan mineral
sulfida terbanyak. Deskripsi paragenesa menunjukkan bahwa emas hadir sebagai tahap akhir
dalam pembentukan urat. Pada sistem epizonal, emas juga dapat terpresipitasi dengan stibnit
di lingkungan hidrotermal dengan kisaran suhu 200° - 220°C.
Fase ga ngue miner a l biasanya hadir pada alterasi proksimal. Kuarsa, albit, mika
putih, klorit, turmalin, biotit, dan mineral karbonat secara umum hadir pada tubuh bijih emas.
Mineral karbonat merupakan ga ngue miner a l yang hadir paling melimpah setelah kuarsa,
10
dan atau anhidrit hadir pada tubuh bijih yang besar. Monazit, xenotime dan rutil yang hadir
dengan sangat minor menjadi fase mineral yang penting untuk pengaplikasian teknik
penanggalan modern (da ting).
Fluida dan Alterasi Hidrotermal
Fluida hidrotermal yang berperan terdiri dari unsur H2O-CO2-H2S (± CH4 dan N2) yang
mentransport Au sebagai kompleks sulfur. Fluida hidrotermal ini memiliki salinitas rendah
dan pH mendekati netral. Temperatur pembentukan bijih sekitar 300 ° ± 500°C dengan
tekanan sebesar 1-3 kbar. Fluida hidrotermal pembentuk endapan orogenik umumnya berada
dalam fase kesetimbangan dengan tipe host r ock ter r a ne, yang berhubungan dengan suhu
dan tekanan metamorfik. Mineral alterasi umunya mencetak tindih mineral metamorf. Pada
batuan fasies sekishijau, alterasi didominasi oleh fase karbonat (gambar 6 B, 5 B), mineral
sulfida pirit (gambar 5 G), pirhotit, atau arsenopirit, dan metasomatisme alkali yang memicu
pembentukan mineral serisit, biotit, albit, dan atau klorit.
Metasomatisme ini umumnya tidak hadir pada endapan orogenik dengan host r ock BIF
dikarenakan komposisi alumunium yang tidak mencukupi sehingga proses stabilisasi mineral
potassium tidak dapat terbentuk. Elemen utama dan komponen litofil seperti K2O, Na2O, Rb,
Sr, Li, Cs, Tl, dan Ba dapat terkayakan di endapan ini. Mineral karbonat yang dominan hadir
di batuan dinding sekishijau adalah ankerit dan atau Fe-dolomit yang berasosiasi dengan pirit
dan emas, dengan rasio molar Fe/(Fe + Mg) 0.5, sementara untuk rasio yang lebih rendah,
hampir semua unsur besi terubah menjadi seri karbonat magnesit-siderit. Hal ini penting
karena dengan kehadiran magnesit-siderit, tidak akan ada piritisasi dari mineral pembawa
besi dan hal ini akan menghambat pengendapan tubuh bijih emas diseminasi melalui reaksi
desulfidasi. Batuan kaya Mg seperti batuan ultramafik cenderung tidak mengalami piritisasi
sehingga tidak mengandung mineral emas diseminasi.
Pada batuan felsik, kalsit akan hadir di bagian distal dari alterasi. Pada endapan emas
dengan host r ock tur bidite, kalsit berada di zona proksimal. Lebar dari alterasi ha lo yang
mengelilingi urat dapat bervariasi dari beberapa cm - km, tergantung kepada jenis batuan,
orientasi perlapisan yang relatif terhadap urat, derajat metamorfik, perme abilitas dan
porositas batuan. Deformasi berulang sepanjang struktur dapat membentuk daerah dengan
11
Zona alterasi proksimal (~50m) pada fasies sekishijau dan batuan berderajat rendah
umumnya mengalami proses serisitisasi kuat dan pengubahan klorit metamorfik. Himpunan
mineral yang umum hadir di zona alterasi proksimal pada batuan mafik dan sedimen yang
berasosiasi dengan fasies sekishijau adalah ankerit dan atau dolomit – kuarsa – muskovit - pirit ± paragonit, arsenopirit, dan albit. Pada batuan ultramafik, ta lc dan fuchsite hadir lebih
banyak dari muskovit dan siderit-magnesit hadir sebagai mineral karbonat utama.
Zona alterasi intermediet umumnya berada sekitar 100 m dari tubuh bijih emas. Zona
alterasi intermediet ditandai dengan lea ching pada bagian tepi luar, ditunjukkan oleh
hadirnya mineral metamorfik stabil seperti albit dan klorit serta sedikitnya derajat
serisitisasi. Kalsit hadir dengan mineral karbonat pembawa Fe-Mg. Mineral sulfida jarang
hadir. Pada zona distal, mineral sekunder yang utama hadir adalah klorit, kalsit, kuarsa dan
epidot, sedikit mineral sulfida, dolomit dan atau ankerit, mika putih atau fuchsite. Mineral
metamorf albit, K-felspar, amfibol dan magnetit cenderung hadir dan dapat dikenali dengan
12
Gambar 6. A. Mother Lode fault-fill laminated vein, California. B. Mother Lode fault fill laminated vein yang berasosiasi dengan urat ekstensional pada hanging wall, California. C. Laminated fault-fill quartz vein, Con mine, Northwest Territories, Canada. D. Bedding-parallel laminated fault-fill quartz vein, Bendigo, Australia. E. Quartz-tourmaline vein, James Bay, Quebec. F. Shallow-dipping
13
IV. GENESA ENDAPAN EMAS OROGENIK
Pembentukan bijih pada endapan orogenik berkaitan dengan devolatilisasi kerak
dengan mekanisme sekresi lateral (la ter a l secr etion), dengan fluida pembawa logam berasal
dari peristiwa metamorfik di daerah host ter r a ne, bukan di daerah subduksi. Fluida
dihasilkan dari peristiwa metamorfik prograde pada batas fasies metamorfik dan dilepaskan
selama peningkatan tekanan pori. Kemudian fluida masuk ke struktur utama (cha nnelized)
lalu bergerak ke atas ke bagian kerak selama peristiwa seismik. Selanjutnya, fluida tersembur
mengendapkan emas di daerah kerak yang lebih dangkal.
Kontrol Struktur
Kontrol struktur dalam pembentukan endapan emas orogenik terb agi menjadi
beberapa orde yaitu: orde pertama dan orde yang lebih rendah. Pada orde pertama, sesar
regional yang mengontrol pengendapan bijih umumnya memiliki panjang ratusan km dan
lebar ratusan meter. Beberapa struktur tersegmentasi dan menunjukkan peristiwa deformasi
berulang kali. Sesar tersebut menggambarkan proses dewa ter ing pada conduit. Dapat
disimpulkan, pada orde ini, sesar berperan sebagai conduit / jalan bagi larutan hidrotermal Gambar 7. Model subduksi pantai barat Amerika di masa kini yang menunjukkan pengendapan fluida
14
pembawa emas. Pada orde pertama ini, terjadi perubahan zonasi dari ductile ke br ittle
sehingga urat-uratnya memiliki karakter ductile hingga br ittle (boudin sampai
anastomosing).
Sesar-sesar pada orde ini memiliki sejarah struktur yang kompleks dimulai dengan
proses shor tening dan gerakan r ever se high a ngle yang berubah menjadi gerakan str ike-slip.
Perubahan tegasan regional menjadi sangat penting bagi migrasi fluida (gambar 8) selama
fluktuasi tekanan ekstrem yang berasosiasi dengan peristiwa seismik besar (gambar 9). Oleh
karena itu, endapan ini terbentuk oleh rezim kompresional hingga transpesional. Ketika
rekahan terbentuk, ruang bukaan muncul dan terjadi penurunan tekanan (pr essur e dr op)
sehingga fluida naik dan terdorong ke atas oleh mekanisme section pump pada fa ult va lve.
Peristiwa ini terjadi selama peristiwa gempa. Fluida tersebut selanjutnya mengendapkan
mineral di sepanjang zona gerus.
Pada orde kedua dan ketiga, sesar berperan sebagai tempat pengendapan fluida
pembawa bijih. Fluida yang berada pada sistem ini sangat efektif untuk membentuk
mineralisasi di area jog atau percabangan orde pertama. Di daerah dengan rezim
kompresional, sesar anjakan akan meningkatkan over pr essur e fluida sehingga flux fluida
menjadi tinggi dan akhirnya urat auriferous dapat terendapkan. Semprotan mineralisasi ini
akan memiliki panjang puluhan meter dengan sesar orde kedua yang sejajar dengan orientasi
regional dan sesar orde ketiga akan berupa oblique. Tubuh yang termi neralisasi akan lebih
umum berupa br ittle-ductile dan ductile shea r s daripada sistem urat ekstensional.
Urat pembawa emas pada endapan orogenik kebanyakan berupa pengisi sesar atau
rekahan (fa ult fill shea r s/fr a ctur es). Urat tersebut umumnya terlaminasi, mengandung
15
V. PENYEBARAN, TONASE, DAN POTENSI DI INDONESIA
Penyebaran
Penyebaran endapan emas orogenik ini berhubungan erat dengan peristiwa tektonik
yang mengakibatkan adanya deformasi aktif terutama proses orogenesa. Apabila dikaitkan
dengan umur endapannya maka akan terlihat korelasi antara peristiwa geologi dengan
pembentukan endapan emas orogenik. Pada 600 – 50 juta tahun yang lalu terjadi konsentrasi pengendapan emas yang cukup besar akibat adanya kolisi dari Gondwana dan Laurensia.
Endapan-endapan ini terkonsentrasi sepanjang sabuk orogenik terutama pada sabuk lipatan
(fold belts) yang menjadi host r ock endapan emas. Sedangkan ketika Mezosoik keterdapatan
emas terjadi sekeliling sirkum pasifik akibat pecahnya Pangea selama periode ini .
Gambar 8. (kiri). Perubahan gerakan lempeng di cekungan Pasifik Utara pada 56-55 juta tahun yang lalu. Perubahan dari orthogonal (thrusting) menjadi oblique (strike-slip) memicu gempa, migrasi fluida dan pengendapan emas sepanjang deep
crustal fault system di sabuk emas Juneau (Goldfarb dkk., 1991).
Gambar 9. (kanan). Tekanan fluida tinggi yang berada di dasar zona seismogenik memicu hydraulic fracturing dan
16
Gambar 10. Peta penyebaran dari endapan emas orogenik dunia dengan produksi + resources >70 t (Goldfarb, dkk, 2001).
Gambar 11. Superkontinen Gondwana dan Laurentia serta distribusi provinsi emas Paleozoic sepanjang batas konvergensi
17
Kadar dan Tonase
Tidak ada hubungan antara umur atau lokasi geografis dengan ukuran endapan. Kadar
dan tonase emas pada endapan orogenik ini terbilang besar.
Potensi Endapan Emas Orogenik di Indonesia
Salah satu penelitian mengenai potensi endapan orogenik di Indonesia adalah
keterdapatan emas endapan sekunder (placer) yang memiliki sumber berupa urat -urat kuarsa
pada batuan metamorf. Potensi ini terdapat di daerah Longkowala, Bombana, Sulawesi
Tenggara. Dilihat dari tatanan geologinya daerah Longkowala termasuk ke dalam Formasi
18
Pompangeo yang terdiri dari batuan metasedimen dan metamorf berumur Paleozoik. Batuan
metamorf pada daerah ini berupa sekis mika, sekis glaukofan, dan kuarsit.
Gambar 13. (atas) Tatanan geologi dari Pulau Sulawesi dan lokasi penelitian daerah Bombana, Sulawesi Tenggara
(modifikasi Hamilton, 1979).
19
Studi pendahuluan menunjukkan semakin jauh dari pegunungan kompleks metamorf
kadar dan kelimpahan emas pla cer daerah Longkowala semakin menurun. Oleh karena itu
dilakukan pengamatan lapangan karena distribusi emas hasil plotting pada beberapa contoh
mengindikasikan bahwa sumber emas tidak begitu jauh dari pegunungan metamorf. Hasil
pengamatan lapangan menemukan urat-urat kuarsa batuan metamorf yang terletak di
Pegunungan Wumbubangka dan Pegunungan Rumbia. Urat kuarsa umumnya telah
terdeformasi dan pararel terhadap arah foliasi dari mika. Dimensi urat kuarsa sekitar 2 m – 10m.
Berdasarkan analisis geokimia dari urat kuarsa didaptkaan kandungan sulfida yang
rendah dengan kelimpahan mineral cinnabar, stibnit, pirit, dan kalkopirit (jumlah sedikit).
Keterdapatan cinnabar dan stibnit yang tinggi pada daerah Longkowala menunjukkan bahwa
emas orogenik berlangsung pada kedalaman dangkal (± 5km dari pa leosur fa ce) diantara zona
epizonal dan mesozonal dari continuum model dari tipe endapan emas. Kandungan ba se
meta l Pb dan Zn pada daerah ini rendah dan kandungan besi cukup tinggi 5.14 wt.%.
Kandungan Fe tinggi mengindikasikan bahwa adanya metemorfisme pada batuan samping
akibat urat atau veinlets kuarsa.
20
DAFTAR PUSTAKA
Goldfarb, R.J; Baker, T; Dube, B.; Groves, D.I, Hart, C.J.R; Goselin, P. 2005. Distr ibution,
Cha r a cter , a nd Genesis of Gold Deposits in Meta mor phic Ter r a nes. Colorado,
Kanada. Society of Economic Geologists, Inc.
Goldfarb, R.J; Groves, D.I. 2015. Or ogenic gold: Common or evolving fluid a nd meta l
sour ces thr ough time. USA. Elsevier
Groves, D.I; Goldfarb R.J; Gebre-Mariam, M; Hagemann, S.G; Robert, F. 1998. Or ogenic
gold deposits: A pr oposed cla ssifica tion in the context o f their cr usta l
distr ibution a nd r ela tionship to other gold deposit types. Western Australia.
Elsevier
Idrus, A; Nur, I; Warmada I.W, Fadlin. 2011. Meta mor phic Rock-Hosted Or ogenic Gold
Deposit Type a s a Sour ce of La ngkowa la P la cer Gold, Bomba na , Southea st
Sula wesi. Makasar. Jurnal Geologi Indonesia.
Inverno, C.M.C. 2002. P r ima r y gold deposits in P or tuga l- "mesother ma l" or epither ma l?
Portugal. Comun. Inst. Geol. e Mineiro
Moritz, R. 2009. Wha t ha ve we lea r nt a bout or ogenic lode gold deposits over the pa st 20
yea r s?. Switzerland. Section des Sciences de la Terre, University of Geneva
Parra-Avila, L.A; Bourassa, Y; Miller, J; Perrouty, S; Fiorentini, M.L. 2015. Age constr a ints
of the Wa ssa a nd Benso mesother ma l gold deposits, Asha nti Belt, Gha na , West
Afr ica . Austr a lia. Elsevier
Pirajno, F. 2009. Hydr other ma l P r ocesses a nd Miner a l Systems. Australia. Springer Science.
