Endapan Mineral Logam Tipe Porfiri
Tahap 3. Tahap Pendinginan dan Pengendapan Mineral
Tahap ini merupakan tahap akhir dari evolusi pembentukan endapan porfiri Cu-Au. Tahap ini ditandai dengan semakin baiknya infiltrasi air meteorik dan terbentuknya zona alterasi filik dan
metorik. Kelimpahan mineral lempung dan serisit menandai larutan hidrotermal yang kaya akan air meteorik. Tahap ini pula merupakan tahap penting dalam mineralisasi, yaitu larutan hidrotermal yang membawa unsur-unsur logam akan terendapkan dalam rekahan-rekahan seiring dengan pendinginan dari sistem.
C. Alterasi Pada Endapan Mineral Sistem Porfiri
Menurut Lowell dan Guilbert (1970), klasifikasi alterasi hidrotermal pada endapan tembaga porfiri (Gambar 4.3) ada empat tipe yaitu:
1. Zona Potasik, yang dicirikan oleh kumpulan mineral ubahan yang terbentuk pada temperatur >300oC dan pH netral, dicirikan oleh adanya biotit sekunder, K – feldspar, magnetit, aktinolit dan klinopiroksen. Apabila batuan samping adalah sedimen karbonat, maka mineral yang akan terbentuk pada kondisi temperatur yang sama dengan zona potasik, terdiri dari himpunan mineral kalk-silikat seperti Ca-garnet, klinopiroksen dan tremolit.
2. Zona Filik, yang dicirikan oleh kumpulan mineral ubahan yang terbentuk pada kondisi pH mirip dengan zona argilik, akan tetapi temperaturnya lebih tinggi (250-300oC). Mineral sekunder yang dijumpai biasanya kuarsa, serisit, klorit, pirofilit, andalusit dan pirit.
3. Zona Argilik, yang dicirikan oleh kumpulan mineral ubahan yang terbentuk pada temperatur 220o-250oC dan pH larutan
antara 4-5. Mineral yang dijumpai diantaranya kalsit, mineral lempung (illit, smektit, montmorrilonit) dan pirit.
4. Zona Propilitik, yang dicirikan oleh kumpulan mineral ekunder yang terbentuk pada temperatur <250oC dan kondisi pH mendekati netral. Dicirikan dengan adanya mineral klorit-kalsit-epidot, lempung dan pirit.
Gambar 4.3. Model alterasi endapan porpiri menurut Lowell dan Guilbert (1970)
C. Stockwork
Stockwork merupakan bentuk dalam skala besar yang merupakan percabangan yang tidak beraturan dari rekahan yang kemudian diisi oleh material mineral (Gambar 4.4). Stockwork dapat terbentuk sebagai hasil dari beberapa proses berikut :
Rekahan yang tidak teratur terbentuk oleh kekuatan tensional atau torsional stockwork biasanya terjadi pada intrusi batuan beku plutonik menengah sampai asam, tapi dapat juga terjadi di sekitar kontak litologi.
Gambar 4.4. Kenampakan stockwork (Müller, 2010)
Pada skala endapan bijih, struktur yang berhubungan dapat menghasilkan variasi dari tipe mineralisasi, termasuk urat, set urat, stockwork, rekahan, crackled zones, dan pipa breksi. Pada endapan porfiri yang besar dan ekonomis, urat yang termineralisasi dan rekahan biasanya memiliki densitas yang sangat tinggi.
Orientasi dari struktur mineralisasi dapat dihubungkan dengan lingkungan yang terkena tekanan lokal disekitar bagian atas dari pluton.
Pada endapan porfiri Cu-Au, mineralisasi akan terakomodasi bersama stockwork urat kuarsa, akibat kondisi bawah permukaan dengan kondisi temperatur dan tekanan tinggi yang hanya memungkinkan larutan hidrotermal untuk bergerak melalui rekahan. Kontrol permeabilitas dalam kondisi tersebut akan sangat kecil, sehingga kecenderungan larutan hidrotermal untuk melalui rekahan dalam batuan akan rendah. Akibat hal ini, kelimpahan mineralisasi akan lebih banyak terdapat dalam urat-urat halus daripada dalam bentuk sebaran dalam tubuh batuan.
Stockwork yang terbentuk dalam sistem endapan porfiri merupakan kumpulan urat yang berisi mineral yang berbeda dan rumit. Setiap urat mewakili sebuah komposisi cairan hidrotermal, mineral yang terdapat di dalam urat merupakan hasil dari percampuran antara air meteorik dengan air magmatik. Urat juga dapat terbentuk pada lingkungan magmatik dan juga lingkungan hidrotermal.
D. Keterdapatan Endapan Mineral Logam Tipe Porfiri di Batu Hijau, Pulau Sumbawa Nusa Tenggara Barat, Indonesia Batu Hijau merupakan salah satu daerah yang memiliki cadangan deposit tembaga-emas (Cu-Au). Batu Hijau terletak di Pulau Sumbawa, Indonesia (Gambar 4.5). Batu Hijau merupakan salah satu deposit tembaga dan emas kelas dunia, mengandung
2007). Mineralisasi di daerah Batu Hijau berkaitan erat dengan keberadaan batuan tonalit porfiri.
Gambar 4.5. Lokasi Batu Hijau (Idrus dkk, 2007)
Alterasi batuan samping pada endapan mineral logam tipe porfiri di Batu Hijau berkembang secara zonasi mengarah keluar dari intrusi tonalit porfiri (Gambar 4.6). Alterasi hidrotermal yang berhubungan erat dengan mineralisasi pada sistem porfiri Batu Hijau terbagi menjadi beberapa tahap berdasarkan waktu pembentukannya, yaitu (Kusuma, 2013):
1. Alterasi Tingkat Awal (Early Alteration)
Alterasi tingkat awal terdiri dari proses biotisasi fenokris dan masa dasar mineral mafik serta pembentukan magnetit- biotit±kuarsa stringer dan veinlet EDM (Early Dark Micaeous) biotit-serisit. Plagioklas sekunder terbentuk pada saat pembentukan awal veinlet kuarsa. Alterasi awal terjadi pada bagian dalam dan proksimal intrusi tonalit porfiri. Magnetit-biotit±kuarsa berkurang
seiring bertambahnya jarak menjauhi kontak porfiri, tetapi biotit sekunder terbentuk hingga 500 m menjauhi porfiri. Pada bagian distal endapan, andalusit dan antofilit masing-masing terbentuk pada kedalaman dangkal dan rendah. Mineral-mineral temperatur tinggi ini kemungkinan terbentuk pada saat yang bersamaan dengan alterasi magnetit-biotit±kuarsa pada bagian interior endapan.
2. Alterasi Tingkat Transisi (transitional alteration)
Alterasi tingkat transisi ditandai dengan terubahnya biotit menjadi klorit dan vermikulit, oligoklas menjadi albit sepanjang urat dan serisit ± kalsit. Magnetit terubah menjadi hematit atau kalkopirit pada daerah proksimal dan pirit pada daerah distal.
Anhidrit juga terbentuk pada alterasi awal dan transisi, berasosiasi dengan feldspar sekunder, tetapi mineral ini telah larut menuju kedalaman lebih dari 1000 m dari endapan.
3. Alterasi Tingkat Akhir (Late Alteration)
Alterasi tingkat akhir dicirikan dengan kehancuran feldspar (feldspar destruction), alterasi serisit dan pembentukan urat dan veinlet sulfida tipe “D”. Veinlet dapat berupa pirit dan kuarsa dan terkadang terdapat kalkopirit. Halo veinlet pirit, biotit dan serisit digantikan oleh serisit dan secara lokal oleh andalusit dan piropilit
± kaolinit, dan magnetit terubah menjadi spekularit atau pirit.
Bagian luar halo veinlet D mengalami kehancuran feldspar yang lebih lemah, mineral serisit, albit ± kalsit atau epidot dapat hadir,
4. Alterasi Tingkat Sangat Akhir ( Very Late Alteration) Alterasi tingkat sangat akhir juga dicirikan oleh kehancuran feldspar, tetapi berbeda dengan late alteration, feldspar digantikan oleh smektit berasosiasi dengan serisit dan klorit dan mineral sulfida berupa sfalerit, galena, tennantit, pirit dan kalkopirit.
5. Alterasi Zeolit (zeolit alteration)
Alterasi zeolit terdiri dari mineral temperatur rendah stilbit dan laumonit ± kalsit yang mengisi rekahan/rongga.
Gambar 4.6. Kenampakan areal tambang di Batu Hijau (www.mindat.org)
Tipe alterasi dan mineralisasi Batu Hijau dicirikan oleh adanya cebakan porfiri Cu – Au yang secara genetik berhubungan dengan intrusi batuan porfiri tonalit yang menerobos batuan diorit dan vulkanik. Macam – macam mineral bijih yang ditemukan antara lain mineral sulfida tembaga berupa bornit dan kalkopirit.
Selain itu, juga dapat ditemukan mineral oksida tembaga berupa malakit.
Bornit (Cu5FeS4)
Bornit secara megaskopis dicirikan dari warnanya yang ungu kebiruan, kilap logam, kekerasan 3, cerat berwarna abu – abu kehitaman, sifat dalam rapuh, serta memberikan efek magnet setelah dipanaskan. Mineral ini merupakan mineral bijih tembaga utama yang ditambang untuk diekstrak tembaganya.
Kalkopirit (CuFeS2)
Kalkopirit secara megaskopis dicirikan dari warnanya yang kuning terang, kilap logam, kekerasan 3,5 – 4 skala mohs, sifat dalam rapuh, cerat berwarna hitam kehijauan. Mineral ini juga merupakan mineral bijih tembaga utama yang ditambang untuk diekstrak tembaganya.
Mineral Bijih lain yang tergolong non-tembaga berupa pirit, vivianit dan molibdenit.
Pirit (FeS2 )
Pirit secara megaskopis dicirikan dari warnanya yang kuning pucat, kilap logam, kekerasan 6 – 7 skala mohs, sifat dalam rapuh dan cerat berwarna hitam. Mineral ini merupakan mineral penyerta dan tidak diekstrak karena tidak memiliki komposisi unsur tembaga pada ikatan kimianya.
Vivianit ((Fe3(PO4)2•8(H2O))
Molibdenit (MoS2)
Molibdenit dicirikan dari warnanya abu - abu, kilap logam, sistem kristal hexagonal, kekerasan 1.5 – 2 skala mohs, Belahan 1 arah, terbentuk di lingkungan suhu tinggi seperti dalam batuan beku.
2.2. Latihan
Kerjakan tugas latihan sesuai petunjuk di bawah ini:
1. Buatlah kelompok, dimana tiap kelompok terdiri dari 3-5 orang.
2. Tiap kelompok mencari lokasi tambang endapan mineral logam dengan tipe porfiri, carilah informasi sebanyak- banyaknya mengenai genesa endapan mineral logam, kondisi geologi, alterasi dan mineralisasi.
3. Informasi tersebut dapat dicari melalui publikasi nasional maupun internasional yang terakreditasi maupun terindeks 4. Tugas diketik secara rapi dan dikumpulkan pada pertemuan
berikutnya.
3. Penutup 3.1. Rangkuman
Sistem porfiri merupakan salah satu endapan hipotermal yang memiliki karakteristik berupa jalinan rekahan – rekahan yang sangat halus (stockwork) dengan penyebaran mineral yang tersebar secara merata (disseminated) yang berhubungan dengan proses alterasi dan mineralisasi pasca terjadinya intrusi porfiri. Nama
porfiri digunakan untuk menjelaskan intrusi batuan beku yang terjadi secara intensif dan bukan selalu untuk tekstur porfiritik.
Pusat mineralisasi tembaga porfiri terjadi pada zona paleopermeabilitas yang terbesar, yaitu sepanjang daerah yang dikontrol oleh sesar dari intrusi batuan induk dan sebelum terbentuknya rekahan stockwork veining. Alterasi yang dapat terjadi pada system porfiri antara lain Alterasi Potasik, Alterasi Filik, Alterasi Argilik dan Alterasi Propilitik.
Salah satu tambang endapan mineral logam tipe porfiri yang terbesar di Indonesia terdapat di Batu Hijau, Pulau Sumbawa, Nusa Tenggara Barat. Keberadaan endapan mineral logam tipe porfiri di Batu Hijau erat kaitannya dengan intrusi tonalit. Mineral sulfida tembaga yang terkandung di Batu Hijau antara lain malakit, bornit dan kalkopirit.
3.2. Test Formatif
Pilihlah salah satu jawaban yang anda anggap benar!
1. Endapan porifiri merupakan salah satu endapan ……….
a. Hipotermal b. Teletermal c. Mikrotermal d. Makrotermal
2. Mineralisasi pada sistem porfiri dimulai saat magma yang
c. sangat jenuh oleh sulfur yang tereduksi d. tidak jenuh silika
3. Sistem porfiri memiliki aspek – aspek antara lain ……….
a. Aspek komposisi kimia magma b. Aspek morfometri
c. Aspek jenis mineral gangue d. Aspek fisografi
4. Keberadaan endapan mineral logam tipe porfiri di daerah Batu Hijau Nusa Tenggara Barat erat kaitannya dengan
……….
a. Intrusi Granit b. Intrusi Diabas c. Intrusi Dunit d. Intrusi Tonalit
5. Mineral bijih sulfida tembaga yang ditemukan di daerah Batu Hijau antaralain ……….
a. Pirit b. Kalkopirit c. Augit d. Andalusit
3.3. Umpan Balik
Mahasiswa dianggap mampu memahami konsep dasar endapan mineral loga tipe porfiri, genesa pembentukan, alterasi serta mineralisasi dari endapan mineral logam tipe porfiri paling tidak 80% benar.
3.4. Tindak Lanjut
Mahasiswa dapat melanjutkan ke materi selanjutnya jika mampu menjawab tes formatif dan latihan dengan benar minimal 80% dari keseluruhan soal.
3.5. Kunci Jawaban Test Formatif Jawaban test Formatif :
1. A
2. C
3. A
4. D
5. B
Daftar Pustaka
Corbett, G.J., dan Leach, T.M., 1998, Southwest Pacific Rim Gold- Copper Systems: Structure, Alteration, and Mineralization, Southwest Pacific: SEG Special Publication No.6: 236.
Corbett, G.J., 2007, Controls to low sulphidation epithermal Au-Ag mineralisation, Sydney: Sydney Mineral Exploration Discussion Group
Idrus, A, Kolb, J dan Meyer, F.M., 2007, Chemical Composition of Rock Forming Minerals in Copper – Gold-Bearing Tonalite Porphyries at the Batu Hijau Deposit, Sumbawa Island,
Kusuma, L.J.D., 2013, Pemetaan Geologi, Alterasi, Mineralisasi dan Kerapatan Urat Kuarsa Pada Bench 210 Untuk Mengetahui Pengaruh Kerapatan Urat Kuarsa Terhadap Mineralisasi dan Nilai Kadar Tembaga Endapan Porfiri Cu- Au Batu Hijau, Sumbawa, NTB, Geological Engineering E- Journal, 5(2)
Lowell, J.D. dan Guilbert, J.M., 1970, Lateral and vertical alteration mineralization zoning in porphyry ore deposits, Economic Geology, 65.
Mindat.org., 2018, Batu Hijau Mine, Sumbawa Island, West Nusa
Tenggara Province, Indonesia,
https://www.mindat.org/photo-585388.html, diakses pada 24 Agustus 2021
Müller, A., Herrington, R., Armstrong, R., Seltmann, R., Kirwin., D.J., Stenina, N.G., Kronz, A, 2010, Trace elements and cathodoluminescence of quartz in stockwork veins of Mongolian porphyry-style deposits, Miner Deposita, 45:707–727
Senarai Lempeng Tektonik
: bagian kerak bumi yang bersifat keras dan mengapung di atas astenosfer yang cair dan panas, terbagi menjadi dua yaitu lempeng samudera dan lempeng benua.
Busur Kepulauan
: jalur gunungapi atau volkanik yang terbentuk ketika lempeng samudera
bertemu dengan lempeng samudera yang lain, kemudian yang salah satu lempeng samudera tersebut menunjam (subducted plate) miring di bawah lempeng samudera yang lain
Volatil : unsur atau senyawa kimia yang mudah membentuk gas terutama bila terjadi kenaikan suhu
E. POKOK BAHASAN V : ENDAPAN MINERAL LOGAM TIPE EPITERMAL
1. Pendahuluan 1.1. Deskripsi Singkat
Pokok bahasan ini menjelaskan tentang pengertian endapan mineral logam tipe epitermal, proses pembetukannya, aletrasi yang etrebntuks erta mineralisasi yang terebntup pada endapan mineral logam tipe epitermal. Juga membahas salah satu contoh keberadaan endapan mineral logam tipe epitermal di Indonesia.
1.2. Relevansi
Endapan mineral logam tipe epitermal merupakan salahs atu tipe endapan yang ebrkaitan langsung dengan proses hidrotermal.
Keberadaan endapan mineral tipe epitermal terbilang cukup banyak di indonesia. Sehingga pokok bahasan endapan mineral tipe epitermal cukup menarik untuk diulas. Pembahasan mengenai endapan mineral logam tipe epitermal merupakan penjabaran lebih rinci salah satu dari tipe endapan mineral logam yang telah di bahas di bab sebelumnya