Foto 3. Sayatan Petrografi Sampel MJA.
XPL (MP1)
XPL (MP2) PPL (MP2)
Keterangan Keterangan
Keterangan Keterangan
PPL (MP1)
Mineral Lempung (Sebagai Replacement)
Mineral
Opaq Kalsit (Sebagai Vein)
Mineral Opaq Mineral Lempung (Sebagai Replacement)
Mineral Lempung (Sebagai Replacement)
Kalsit (Sebagai Vein) Mineral Opaq
Mineral Opaq Mineral Lempung (Sebagai Replacement)
Serisit (Sebagai
Replacement) Serisit (Sebagai
Replacement)
KARAKTERISTIK GRANIT PEMBAWA TIMAH DI PULAU BANGKA, STUDI KASUS:
TAMBANG TERBUKA PEMALI, KECAMATAN PEMALI, KABUPATEN BANGKA, PROVINSI BANGKA BELITUNG
Kukuh Gema Bramastya1*
Lucas Donny Setijadji2 Angga Widya Yogatama3
Reza Aviandono4
1*Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Jln. Grafika No. 2 Bulaksumur Yogyakarta
2Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Jln. Grafika No. 2 Bulaksumur Yogyakarta
3PT Timah Tbk, Jln. Jenderal Sudirman 51 Pangkal Pinang, Bangka
4PT Timah Tbk, Jln. Jenderal Sudirman 51 Pangkal Pinang, Bangka
*Corresponding author: kukuh.bramastya@gmail.com
ABSTRAK
Indonesia merupakan negara penghasil timah terbesar nomor 2 di dunia pada tahun 2017 (ITRI, 2018).
Endapan timah di Indonesia dijumpai pada sabuk timah Asia Tenggara, dimana endapan timah di Indonesia berasosiasi dengan endapan timah primer dan sekunder. Salah satu endapan timah primer yang ada di Indonesia adalah endapan timah Pemali di Pulau Bangka. Secara geologi, litologi yang dijumpai di tambang Pemali berupa satuan metabatulempung, granit bertekstur kasar, granit bertekstur sedang, granit bertekstur halus, dan fault gouge. Mineralisasi timah di tambang Pemali dijumpai pada satuan granit bertekstur sedang. Granit bertekstur sedang memiliki karakteristik ukuran kristal 1-4 mm, bertekstur porfiritik dan intergrowth, dan mengalami penjajaran mineral dengan arah NNW-SSE. Dari hasil analisis petrografi, granit bertekstur sedang tersusun oleh mineral primer berupa kuarsa sekitar 30%, ortoklas 13%, dan biotit <5%, sedangkan komposisi sekundernya tersusun oleh serisit 12%, kuarsa sekunder 11%, mineral lempung 10%, mineral oksida 8%, muskovit 2%, kasiterit 2%, topas 1%, serta tersusun oleh albit, turmalin, dan epidot masing-masing <1%. Granit bertekstur sedang yang termineralisasi timah dijumpai dalam bentuk dike yang terkontrol oleh sesar geser dekstral NNW-SSE dan mengalami alterasi hidrotermal greisen (kuarsa + mika ± kasiterit ± topas ± turmalin), albitisasi post-greisen (albit + kuarsa + mika ± kasiterit), argilik post-greisen (kaolinit + kuarsa + mika ± kasiterit). Dari hasil analisis XRF Portabel, granit bertekstur sedang yang termineralisasi timah memiliki kadar Sn terendah 13 ppm dan tertinggi 7418 ppm. Kasiterit dijumpai terdiseminasi pada granit bertekstur sedang dan pada urat kasiterit
serta urat turmalin + mika.
Kata Kunci: tambang pemali, granit, kasiterit, petrografi, XRD, mineragrafi, XRF portabel
1. Pendahuluan
Indonesia merupakan salah satu negara penyumbang timah dunia, dimana dari hasil laporan yang dikeluarkan oleh ITRI (International Tin Association) di awal tahun 2018 menempatkan Indonesia yang diwakili oleh PT Timah Tbk sebagai perusahaan terbesar ke dua di dunia sebagai penyumbang timah dunia dengan produksi total mencapai 30.300 ton di tahun 2017. Timah di Indonesia lebih banyak tersebar di kepulauan Sumatra dan sebagian di Kalimantan dan berasosiasi dengan batuan granitoid dan terkait dengan keberadaan zona kolisi Indonesia yang termasuk ke dalam kawasan Sabuk Timah Asia Tenggara (Crow dan van Leeuwen, 2005). Endapan timah di Indonesia berasosiasi dengan endapan timah primer dan sekunder. Salah satu endapan timah primer yang sudah beroperasi dan diekspoitasi sampai sekarang adalah tambang timah Pemali (Taylor, 1979). Tambang Pemali sendiri merupakan
salah satu tambang timah darat (primer) terbesar di Pulau Bangka dengan deposit yang cukup besar dan sudah digarap oleh PT Timah sejak tahun 1980 an.
2. Metode Penelitian
Metode penelitian meliputi pemetaan geologi dan alterasi detail skala 1:1000 di tambang terbuka Pemali. Selain itu dilakukan analisis laboratorum yang meliputi analisis petrografi, XRD, mineragrafi, dan XRF Portabel.
2.1. Analisis Petrografi
Analisis petrografi dilakukan untuk mengetahui tekstur batuan, serta kelimpahan mineral yang nantinya bermanfaat dalam penentuan nama batuan. Selain itu juga dapat mengetahui tekstur urat / veinlet.
2.2. Analisis XRD (X-Ray Diffraction)
Analisis XRD dilakukan mengetahui suatu mineral/material yang berupa kristal maupun nonkristal. Analisis XRD yang dilakukan berupa analisis XRD bulk yang digunakan untuk menganalisis mineral penyusun batuan.
2.3. Analisis Mineragrafi
Analisis ini dilakukan untuk mengetahui jenis mineral bijih pada batuan yang tidak terlihat dari mikroskop polarisasi dengan membuat sayatan poles. Tujuan dari metode ini untuk mengetahui tekstur, jenis, dan kelimpahan mineral bijih pada batuan. Geologi 2.4. Analisis XRF (X-Ray Fluorescence Spectroscopy) PortabelUGM.
Analisis ini digunaka untuk mengetahui kadar base metal dan unsur lainnya yang terkandung pada batuan. Pada paper ini analisis XRF Portabel lebih diutamakan untuk mengetahui kadar Sn pada batuan.
3. Data
Di tambang terbuka Pemali, terdapat 3 jenis granit yang memiliki kenampakan lapangan, karakteristik (ukuran kristal, tekstur, dan komposisi batuan), dan teralterasi hidrotermal yang berbeda satu dengan yang lain. 3 jenis granit tersebut adalah granit bertekstur kasar, granit bertekstur sedang, dan granit bertekstur halus. Perbandingan karaktristik dan komposisi hasil analisis petrografi dan XRD 3 jenis granit di tambang terbuka Pemali dapat dilihat pada Tabel 1.3.1. Granit bertekstur kasar
Granit bertekstur kasar memiliki kenampakan yang khas, yaitu hadirnya megakristal K-feldspar berukuran 0,1-3 cm dan kuarsa berukuran 1-5,5 mm (Gambar 3.A-B), tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan hubungan antar kristal subhedral, tekstur umum inekuigranular, tekstur khusur fanero porfiritik, dijumpai tekstur perthit pada mineral K- feldspar. Komposisi fenokris kuarsa primer 36%, Feldspar (perthit) 31%, ortoklas 5%, mineral opak 3%, dan plagioklas (oligoklas) 1%. Massa dasar terdiri dari serisit 15%, mineral lempung 4%, kuarsa sekunder 4%, serta muskovit 1%.
Granit bertekstur kasar teralterasi albitisasi pre-greisen dengan mineral penciri alterasinya berupa perthit + serisit + kuarsa ± topas (Gambar 4.A). Dari hasil analisis mineragrafi, hanya mineral pirit dan hematit yang hadir pada alterasi albitisasi pre- greisen. Veinlet kaolin dijumpai pada alterasi ini. Hasil analisis XRF portabel
menunjukkan granit teralterasi albitisasi pre-greisen memiliki kadar Sn berkisar 0-68 3.2. Granit bertekstur sedangppm.
Granit bertekstur sedang dijumpai dalam bentuk dike dengan diameter sekitar 100 meter, berorientasi utara-selatan, dan terkontrol sesar geser dekstral NNW-SSE. Granit bertekstur sedang memiliki warna abu-abu kehijau-hijauan (teralterasi) kristal fenokris 1- 4 mm dan massa dasar <1 mm, tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan hubungan antar kristal subhedral, tekstur umum inekuigranular, tekstur khusus porfiritik dan intergrowth. Komposisi mineral primernya berupa kuarsa sekitar 30%, ortoklas 13%, dan biotit <5%, sedangkan komposisi sekundernya tersusun oleh serisit 12%, kuarsa sekunder 11%, mineral lempung 10%, mineral oksida 8%, muskovit 2%, kasiterit 2%, topas 1%, dan tersusun oleh albit, turmalin, dan epidot masing-masing <1% (Gambar 3.C-D). Granit bertekstur sedang mengalami alterasi 3 jenis alterasi yang berbeda, yaitu teralterasi greisen, albitisasi post-greisen, dan argilik post-greisen.
3.2.1. Alterasi greisen
Alterasi greisen dicirikan dengan kehadiran mineral penciri alterasi berupa kuarsa + mika + kasiterit ± turmalin ± topas (Gambar 4.B). Kasiterit, galena, sfalerit, kalkopirit, pirit, goethit, hematit, dan kovelit merupakan mineral bijih yang hadir pada alterasi greisen. Granit bertekstur sedang teralterasi greisen memiliki kadar Sn terendah 25 ppm dan kadar Sn tertinggi 699 ppm. Urat kasiterit, turmalin + mika, kuarsa, dan urat mineral oksida hadir pada zona alterasi greisen.
3.2.2. Alterasi albitisasi post-greisen
Alterasi albitisasi post-greisen sedang dicirikan dengan kehadiran mineral penciri alterasi berupa albit + kuarsa + mika ± kasiterit (Gambar 4.C). Mineral bijih pada alterasi albitisasi post-greisen cenderung tidak terlalu banyak jika dibandingkan dengan alterasi greisen. Dari hasil analisis mineragrafi, mineral bijih yang hadir berupa sfalerit, galena, pirit, dan kasiterit. Granit bertekstur sedang teralterasi albitisasi post-greisen memiliki kadar Sn sekitar 920 ppm.
3.2.3. Alterasi argilik post-greisen
Alterasi argilik post-greisen dicirikan dengan kehadiran mineral penciri alterasi berupa kaolinit + kuarsa + mika ± kasiterit (Gambar 4.D) Alterasi ini dijumpai pada area yang sempit di sekitar granit bertekstur sedang teralterasi greisen. Granit bertekstur sedang teralterasi argilik post-greisen memiliki kadar Sn terendah 102 ppm dan kadar tertinggi 7416 ppm. Mineral logam yang hadir berupa galena, kasiterit, sfalerit, pirit, kalkopirit, hematit, bismuthinit, dan kovelit.
3.3. Granit bertekstur halus
Granit bertekstur halus dijumpai dalam bentuk dike yang mengintrusi metabatulempung dengan diameter sekitar 50-100 sentimeter (Gambar 3.E), memiliki ukuran kristal fenokris <1 mm dan massa dasar <0,2 mm, tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan hubungan antar kristal subhedral, tekstur umum inekuigranular, tekstur khusus porfiritik. Komposisi primer batuan tersusun atas mineral kuarsa primer sekitar 23%, biotit 4%, dan K-feldspar (ortoklas) 3%, sedangkan komposisi sekunder batuan tersusun atas mineral berukuran lempung sekitar 49%, serisit 10%, mineral oksida 5%, kuarsa sekunder 4%, dan topas 2% (Gambar 3.F)
Granit bertekstur halus teralterasi serisitisasi dengan mineral penciri alterasi berupa serisit + kuarsa ± topas (Gambar 4.E). Dari hasil analisis petrografi, mineral serisit
sebagai mineral penciri alterasi hadir cukup melimpah bersama dengan kuarsa mikrokristalin yang hadir sebagai masa dasar. Granit bertekstur halus terserisitisasi memiliki kadar Sn 0-86 ppm dengan mineral bijih berupa bismuthinit dan mineral oksida hematit.
4. Hasil dan Pembahasan
Dari 3 jenis granit yang dijumpai di tambang terbuka Pemali, hanya granit bertekstur sedang yang mengalami pengkayaan timah di tambang terbuka Pemali. Granit bertekstur sedang dijumpai dalam bentuk dike dengan diameter sekitar 100 meter berarah utara-selatan dan terkontrol oleh sesar geser dekstral NNW-SSE. Pergerakan sesar geser dekstral menyebabkan terbentuknya rekahan/jog yang digunakan sebagai tempat emplacement granit bertekstur sedang. Selain mengalami emplacement dan membentuk granit bertekstur sedang, magma juga akan menghasilkan fluida sisa magma akibat proses kristalisasi fraksinasi.
Sejumlah besar fluida H2O bersama volatile serta unsur incompatible akan keluar dari masa magma yang mulai mengkristal dan bergerak ke kupola granit bertekstur sedang akibat perbedaan densitas. Sehingga, bagian kupola granit bertekstur sedang akan mengalami reaksi alterasi hidrotermal.
Alterasi hidrotermal yang menyebabkan pengkayaan timah di Pemali adalah alterasi greisen, albitisasi post-greisen, dan argilik post-greisen. Alterasi greisen terjadi akibat proses Na-metasomatik sebelumnya, ion H+ serta senyawa HF dapat masuk ke dalam fluida hidrotermal. Peningkatan H+serta HF kemudian akan memicu terjadinya peningkatan reaksi penghancuran / destablisiasi K - feldspar, plagioklas, dan mika untuk membentuk asosiasi mineral greisen seperti kuarsa dan muskovit (Pirajno, 2009). Baik selama maupun setelah alterasi greisen, ion Na dan K dapat dilepaskan kembali akibat adanya reaksi pembentukan mineral-mineral penciri alterasi greisen. Kehadiran ion Na menyebabkan terjadinya proses albitisasi pada fase post-magmatic (Pirajno, 2009). Karena adanya kontrol air meteorik yang masuk ke dalam sistem greisen, maka fluida sisa greisen makin terkayakan ion H+. Fluida sisa kaya H+ menyebabkan terbentuknya mineral lempung yang menjadi penciri alterasi argilik pada zona greisen atau membentuk alterasi argilik post-greisen di Pemali.
Selama proses greisenisasi, terjadi pencucian biotit bersamaan dengan proses muskovitisasi dan kloritisasi pada batuan dinding. Selama proses pencucian biotit, Sn yang hadir di alam dalam bentuk unsur akan dilepaskan dan terkonsentrasi dalam fluida hidrotermal (Barsukov, 1957 dalam Lehmann, 1990). Presipitasi Sn pada granit bertekstur sedang tergreisenisasi terjadi karena adanya percampuran fluida hidrotermal dengan H2O yang dihasilkan dari proses kristalisasi fraksinasi dan interaksi fluida dengan batuan dinding. Sn akan terdeposisi dalam bentuk mineral kasiterit, dimana kasiterit yang dijumpai pada granit bertekstur sedang tergreisenisasi di Pemali cenderung hadir terdiseminasi pada batuan. Selain itu, kasiterit juga hadir dalam bentuk urat kasiterit dan urat turmalin + mika yang terbentuk selama greisenisasi. Dari hasil analisis XRF Portabel, kadar Sn yang hadir pada granit bertekstur sedang tergreisenisasi berkisar antara 13 ppm hingga 7416 ppm.
5. Kesimpulan
Di Pemali, mineralisasi timah dijumpai pada granit bertekstur sedang yang memiliki ukuran kristal 1-4 mm, bertekstur porfiritik dan intergrowth, mengalami penjajaran mineral dengan arah NNW-SSE, berbentuk dike yang terkontrol sesar geser dekstral NNW-SSE, dan teralterasi greisen (kuarsa + mika ± kasiterit ± topas ± turmalin), albitisasi post-greisen (albit + kuarsa +
mika ± kasiterit), argilik post-greisen (kaolinit + kuarsa + mika ± kasiterit). Kadar Sn granit bertekstur sedang tergreisenisasi berkisar 13 ppm hingga 7416 ppm. Timah dijumpai dalam bentuk kasiterit dan terdiseminasi pada granit bertekstur sedang. Selain itu kasiterit dijumpai pada urat kasiterit dan urat turmalin + mika.
Acknowledgement
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan paper ini. Ucapan terima kasih secara khusus kami sampaikan kepada PT Timah Tbk yang telah memberikan kesempatan dan izin untuk melakukan pemetaan di tambang terbuka Pemali.
Daftar Pustaka
Crow, M. J. dan Van L. T. M. (2005). Metallic Mineral Deposits, dalam: Geological Society Memoir No. 31-Sumatera. Geology, Resources, and Tectonic Evolution. Geological Society.
UK p. 147-174.
ITRI. (2018). The top 10 refined tin producers of 2017. https://www.internationaltin.org/the-top- 10-refined-tin-producers-of-2017/.
Lehmann, B. (1990). Metallogeny of Tin. Springer-Verlay Berlin Heidelberg. Berlin.
Pirajno, F. (2009). Hydrothermal Processes and Mineral Systems: Springer Science. Australia p.
1243.
Schwartz, M. O. dan Surjono. (1991). The Pemali Tin Deposit, Bangka, Indonesia. Springer- Verlag Mineral Deposita 26. p 18-2.
Taylor, R. G. (1979). Geology of Tin Deposits. New York. Elsevier Scientific Publishing Company p. 540.
Gambar 1. Peta geologi daerah tambang terbuka Pemali
Gambar 2. Profil sayatan geologi daerah tambang terbuka Pemali
Gambar 3. (A) Kenampakan singkapan satuan granit bertekstur kasar (B) Kenampakan megakristal K-Feldspar pada granit bertekstur kasar. (C) Kenampakan singkapan satuan granit bertekstur sedang di tengah pit Pemali. (D) Kenampakan penjajaran kuarsa berarah NNW-SSE pada granit bertekstur sedang. (E) Kenampakan satuan granit bertekstur halus berbentuk dike mengintrusi satuan metabatulempung (F) Kenampakan singkapan satuan granit bertekstur halus lebih dekat, hadir pula veinlet kaolin pada granit bertekstur halus
A B
C D
E F
Gambar 4. (A) Hasil analisis petrografi XPL granit bertekstur kasar teralbitisasi pre-greisen. (B) Hasil analisis petrografi XPL granit bertekstur sedang teralterasi greisen. (C) Hasil analisis petrografi XPL granit bertekstur sedang teralterasi albitisasi post-greisen. (D) Hasil analisis petrografi XPL granit bertekstur sedang teralterasi argilik post-greisen. (E) Hasil analisis petrografi XPL granit bertekstur halus terserisitisasi. (Ket: Ab= albit; Bt= biotit; Cst= kasiterit;
Clay= mineral berukuran lempung; Feox= mineral oksida besi; Ms= muskovit; Opq= mineral opak; Or= ortoklas; Qz (P)= kuarsa primer; Qz (S)= kuarsa sekunder; Ser= serisit; Tpz= Topas)
A B
C D
E
Tabel 1. Tabulasi data petrografi dan XRD 3 jenis granit di tambang terbuka Pemali
STA Litologi Karakteristis Hasil Analisis XRD Hasil Analisis Petrografi Mineral Penciri
Alterasi Alterasi Mineral
lempung Mineral Kristal Primer Sekunder
77
Granit bertekstur
sedang
Memiliki ukuran kristal fenokris (1 - 4 mm) dan massa dasar (< 1 mm), tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan hubungan antar kristal subhedral, tekstur umum inekuigranular, tekstur khusus porfiritik dan intergrowth.
Plg, Hall, Kao,
Sme Ser, Qz, Ms,
Hem Qz P, Or, Bt
Clay, Ms, Ser, Qz S, Opq, Cst,
Feox
Clay, Ser, Qz S,
Ms, Cst Argilik post- greisen
108
Granit bertekstur
sedang
Memiliki ukuran kristal fenokris (1 - 4 mm) dan massa dasar (< 1 mm), tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan hubungan antar kristal subhedral, tekstur umum inekuigranular, tekstur khusus porfiritik dan intergrowth.
Di, Hall, Sme,
Plg, Chl Ab, Ser, Py, Qz,
Ill/mica, Bt Qz P, Or, Bt, Pl
Ab, Qz S, Ser, Ms, Feox, Cst,
Opq
Ab, Qz s, Ser,
Cst Albitisasi post- greisen
123 Granit bertekstur
halus
Memiliki ukuran kristal fenokris <1 mm dan massa dasar <0,2 mm, tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan hubungan antar kristal subhedral, tekstur umum inekuigranular, tekstur khusus porfiritik
Hall, Ill-Mont,
Kao, Plg Qz, Ser, Hem Qz P, Or Feox, Clay, Qz
S, Ser Qz S, Ser Serisitisasi
362 Granit bertekstur
kasar
Ukuran kristal fenokris (>
5mm) dan massa dasar (<
tingkat kristalinitas holokristalin, bentuk dan
Kao, Hall,
Sme Ser, Chl, Qz, Bt,
Ab Qz P, Or,
Pl, Ms
Perthit, Ser, Qz S, Clay, Opq,
Tpz
Perthit, Ser, Qz,
Tpz Albitisasi pre- greisen
