Genesa Mineral

Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek

keterdapatan, proses pembentukan, komposisi, model (bentuk,

ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-faktor pengendali

pengendapan bahan galian (geologic controls).

Tujuan utama mempelajari genesa suatu endapan bahan galian

adalah sebagai pegangan dalam menemukan dan mencari endapan-

endapan baru, mengungkapkan sifat-sifat fisik dan kimia endapan

bahan galian, membantu dalam penentuan (penyusunan) model

eksplorasi yang akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan

metoda penambangan dan pengolahan bahan galian tersebut.

Endapan-endapan mineral yang muncul sesuai dengan bentuk

asalnya disebut dengan endapan primer (hypogen). Jika mineral-

mineral primer telah terubah melalui pelapukan atau proses-proses

luar (superficial processes) disebut dengan endapan sekunder

(supergen).

A. KETERDAPATAN MINERAL BIJIH

Kerak bumi terdiri dari batuan-batuan beku, sedimen, dan

metamorfik.Pengertian bijih adalah endapan bahan galian yang

dapat diekstrak (diambil) mineral berharganya secara ekonomis,

dan bijih dalam suatu endapan ini tergantung pada dua faktor

utama, yaitu tingkat terkonsentrasi (kandungan logam berharga

pada endapan), letak serta ukuran (dimensi) endapan tsb.

Untuk mencapai kadar yang ekonomis, mineral-mineral bijih atau

komponen bahan galian yang berharga terkonsentrasi secara

alamiah pada kerak bumi sampai tingkat minimum yang tertentu

tergantung pada jenis bijih atau mineralnya.

Batuan merupakan suatu bentuk alami yang disusun oleh satu atau

lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin.

Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari

beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan

homogen. Deret reaksi Bowen (deret pembentukan mineral pada

batuan) telah dimodifikasi oleh Niggli, V.M. Goldshmidt, dan H.

Schneiderhohn.

Gambar Diagram urutan pengendapan mineral

Sedangkan proses pembentukan mineral berdasarkan komposisi

kimiawi larutan (konsentrasi suatu unsur/mineral), temperatur, dan

tekanan pada kondisi kristalisasi dari magma induk telah didesign

oleh Niggli.

Gambar Diagram Temperatur-Konsentrasi-Tekanan (Diagram

Niggli)

Jika pembentukan endapan mineral dikelompokkan menurut proses

pembentukannya, maka salah satu pengklasifikasiannya adalah

sebagai berikut :

Klasifikasi Lindgren (Modifikasi)

1. Endapan yang terbentuk melalui proses konsentrasi kimia (Suhu

dan Tekanan Bervariasi)

a. Dalam magma, oleh proses differensiasi

*) Endapan magmatik (segresi magma, magmatik cair); T 700-

15000C; P sangat tinggi.

*) Endapan Pegmatit; T sedang-sangat tinggi; P sangat tinggi

b. Dalam badan batuan

*) Konsentrasi karena ada penambahan dari luar (epigenetik)

*) Asal bahan tergantung dari erupsi batuan beku

- Oleh hembusan langsung bekuan (magma)

+ Dari efusif; sublimat; fumarol, T 100-6000C; P atmosfer-sedang

+ Dari intrusif, igneous metamorphic deposits; T 500-8000C, P

sangat tinggi

- Oleh penambahan air panas yang terisi bahan magma

+ Endapan hipothermal; T 300-5000C, P sangat tinggi

+ Endapan mesothermal; T 200-3000C, P sangat tinggi

+ Endapan epithermal; T 50-2000C, P sangat tinggi

+ Endapan telethermal; T rendah, P rendah

+ Endapan xenothermal; T tinggi-sedang, P sedang-atmosfer

*) Konsentrasi bahan dalam badan batuan itu sendiri :

- Konsentrasi oleh metamorfosis dinamik dan regional, T s/d 4000C;

P tinggi.

- Konsentrasi oleh air tanah dalam; T 0-1000C; P sedang

- Konsentrasi oleh lapukan batuan dan pelapukan residu dekat

permukaan; T 0-1000C; P sedang-atmosfer

c. Dalam masa air permukaan

*) Oleh interaksi larutan; T 0-700C; P sedang

- Reaksi anorganik

- Reaksi organik

*) Oleh penguapan pelarut

2. Endapan-endapan yang dihasilkan melalui konsentrasi mekanis;

T & P sedang.

B. PENGERTIAN MENDALA METALOGENIK

Istilah Mendala Metalogenik atau Metallogenic Province memiliki

pengertian suatu area yang dicirikan oleh kumpulan endapan

mineral yang khas, atau oleh satu atau lebih jenis-jenis

karakteristik mineralisasi. Suatu mendala metalogenik mungkin

memiliki lebih dari satu episode mineralisasi yang disebut dengan

Metallogenic Epoch.

Beberapa contoh mendala metalogenik antara lain ; segregasi lokal

dari kromium dan nikel di bagian yang paling dalam dari kerak

samudera, dan pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga dan

besi di tempat-tempat yang panas, metal-bearing brine menuju

samudra melalui zona regangan, endapan-endapan mineral

magmatik-hidrotermal berhubungan dengan proses-proses

subduksi. Tumbukan dan subduksi membentuk gunung-gunung

yang besar seperti di Andes, yang mana endapan-endapan mineral

dibentuk oleh diferensiasi magma.

Gambar Diagram Skematis yang Menggambarkan

Setting Geologi Endapan-endapan Mineral, dan

Hubungannya dengan

Proses-proses Tektonik Lempeng (Gocht, Zantop, Eggert;

1988)

Contoh mendala metalogenik yang terdapat di Indonesia antara

lain: mendala metalogenik Malaya (terdiri dari batuan beku asam

dengan mineral berharga kasiterit), manda metalogenik Sunda

(terdiri dari batuan intermediet dengan mineral berharga elektrum

(Au, Ag)), serta mendala metalogenik Sangihe-Talaut (terdiri dari

batuan ultrabasa dengan mineral berharga nikel).

C. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN MINERAL PRIMER

Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan

menjadi lima jenis endapan, yaitu :

a. Fase Magmatik Cair

b. Fase Pegmatitil

c. Fase Pneumatolitik

d. Fase Hidrothermal

e. Fase Vulkanik

Dari kelima jenis fase endapan di atas akan menghasilkan sifat-sifat

endapan yang berbeda-beda, yaitu yang berhubungan dengan :

1. Kristalisasi magmanya

2. Jarak endapan mineral dengan asal magma

a. intra-magmatic, bila endapan terletak di dalam daerah batuan

beku

b. peri-magmatic, bila endapan terletak di luar (dekat batas) batuan

beku

c. crypto-magmatic, bila hubungan antara endapan dan batuan

beku tidak jelas

d. apo-magmatic, bila letak endapan tidak terlalu jauh terpisah dari

batuan beku

e. tele-magmatic, bila disekitar endapan mineral tidak terlihat

(terdapat) batuan beku

3. Bagaimana cara pengendapan terjadi

a. terbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma

b. terbentuk pada lubang-lubang yang telah ada

c. metosomatisme (replacement) yaitu :reaksi kimia antara batuan

yang telah ada dengan larutan pembawa bijih

4. Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, atau perlapisan

5.Waktu terbentuknya endapan

a. syngenetic, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan

pembentukan batuan

b. epigenetic, jika endapan terbentuk tidak bersamaan waktunya

dengan pembentukan batuan.

a. Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase)

Liquid magmatic phase adalah suatu fase pembentukan mineral,

dimana mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi

magma), misalnya dengan cara gravitational settling (Gambar 6).

Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit,

titamagnetit, dan petlandit (lihat juga Gambar 4). Fase magmatik

cair ini dapat dibagi atas :

1. Komponen batuan, mineral yang terbentuk akan tersebar merata

diseluruh masa batuan. Contoh intan dan platina.

2. Segregasi, mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi

hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan.

Injeksi, mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma

(batuan beku), tetapi telah terdorong keluar dari magma.

b. Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase)

Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi

magma. Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan

tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang mobile

akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke,

sill, dan stockwork.

Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya

kontras tekanan dan temperatur antara magma dengan batuan

disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat.

Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-

silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat

(Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce,

Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl,

topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal).

Gambar Skematik proses differensiasi magma pada fase

magmatik cair

Keterangan untuk Gambar :

1. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile

seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2),

sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan

bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih

pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa

serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan potasium.

2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari

magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir

magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak

seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain.

Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya,

jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi

dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya

dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.

3. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan

potasium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada

bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium dan potasium.

4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung

kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir

magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-

unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan

bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya

dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral

silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral

silikat yang lebih ringan.

5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu

yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma.

Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut

dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan

dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan

berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan

kalsium, magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi

berkomposisi gabroik.

6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan

proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak

dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku,

terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral

silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral

silikat yang lebih ringan.

c. Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase)

Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari

magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut

geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena adanya gejala

kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih

muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan

temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang

reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain :

wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit,

tremolit, topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, dan skarn.

Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan

pada tepi batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang

diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) dan hardening

(pengerasan).

Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang

berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan yang

diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi,

terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini

disebabkan oleh panas dan fluida-fluida yang memencar atau

diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini

tergolong pada metamorfisme kontak.

Proses pneomatolitis ini lebih menekankan peranan temperatur

dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme menekankan hanya pada

pengaruh temperatur sedangkan pirometasomatisme pada reaksi

penggantian (replacement), dan metamorfisme kontak pada sekitar

kontak. Letak terjadinya proses umumnya di kedalaman bumi, pada

lingkungan tekanan dan temperatur tinggi.

Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya

sulfida sederhana dan oksida misalnya spalerit, galena, kalkopirit,

bornit, dan beberapa molibdenit. Sedikit endapan jenis ini yang

betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak sekali

berisi pirit atau bahkan magnetit dan hematit. Scheelit juga

terdapat dalam endapan jenis ini (Singkep-Indonesia).

d. Fase Hidrothermal (Hydrothermal Phase)

Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous"

sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan

logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar

(90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara

pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal,

yaitu :

1. Cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang

sudah ada di dalam batuan.

2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam

batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.

Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis

endapan hidrothermal, antara lain Ephithermal (T 00C-2000C),

Mesothermal (T 1500C-3500C), dan Hipothermal (T 3000C-5000C).

Setiap tipe endapan hidrothermal diatas selalu membawa mineral-

mineral yang tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan

barbagai macam batuan dinding. Tetapi minera-mineral seperti

pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida

hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal.

Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah :

emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit

(CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS),

pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4),

kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs),

spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz,

feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-

karbonat

Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue

adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit

(Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit

(Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit

(CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat,

kuarsa, dan pirit.

Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah :

native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks

sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS),

antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral

ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit

(MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat).

Gambar Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal

tipe epithermal

dengan pengkayaan bijihdi sepanjang rekahan-rekahan dan

urat-urat di Pachuca Meksiko (Dari Park, 1975 p 349)

e. Fase Vulkanik (Vulkanik Phase)

Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses

pembentukkan bijih secara primer. Sebagai hasil kegiatan phase

vulkanis adalah :

1. Lava flow

2. Ekshalasi

3. Mata air panas

Ekshalasi dibagi menjadi : fumarol (terutama terdiri dari uap air

H2O), solfatar (berbentuk gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2),

saffroni (berbentuk baron). Bentuk (komposisi kimia) dari mata air

panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air silikat, air

nitrat, dan air fosfat.

Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari

phase vulkanik adalah : belerang (kristal belerang dan lumpur

belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3). Sulfida masif

volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut, sebagai

contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang, dan

sebagian besar endapan logam dasar di Kanada.

Gambar Model Geologi Endapan Tembaga-Timbal-Seng

volkanogenik

(After Horikoshi & Sato, 1970; Sato,1981)

D. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN SEDIMENTER

Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya

dengan batuan sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan,

udara selama sedimentasi, atau pelapukan maupun dibentuk oleh

proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti

lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu

(stratabound). Endapan sedimenter yang cukup terkenal karena

proses mekanik seperti endapan timah letakan di daerah Bangka-

Belitung dan endapan emas placer di Kalimantan Tengah maupun

Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi

seperti endapan bauksit di Pulau Bintan dan laterit nikel di

Pomalaa/Soroako Sulawesi Tengah/ Selatan.

Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter

berdasarkan sumber metal dan berdasarkan host rock-nya.

Berdasarkan sumber metal dibagi dua yaitu endapan supergen

endapan yang metalnya berasal dari hasil rombakan batuan atau

bijih primer), serta endapan hipogen (endapan yang metalnya

berasal dari aktivitas magma/epithermal). Sedangkan berdasarkan

host-rock (dengan pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu

endapan singenetik (endapan yang terbentuk bersamaan dengan

terbentuknya batuan) serta endapan epigenetik (endapan mineral

terbentuk setelah batuan ada).

Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi

empat faktor yaitu : sumber dari mineral, metal atau metaloid,

supergene atau hypogene (primer atau sekunder), erosi dari daerah

mineralisasi yang kemudian diendapkan dalam cekungan

(supergene), dari biokimia akibat bakteri, organisme seperti

endapan diatomae, batubara, dan minyak bumi, serta dari magma

dalam kerak bumi atau vulkanisme (hypogene).

1. Mineral Bijih Dibentuk oleh Hasil Rombakan dan Proses

Kimia Sebagai Hasil Pelapukan Permukaan dan Transportasi

Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan

keberadaanya dan akan mengalami transportasi geokimia yaitu

terdistribusi kembali dan bercampur dengan material lain. Proses

dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan

geokimia yang baru dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan

dispersi mekanis, dispersi kimia mencoba mengenal secara kimia

penyebab suatu dispersi.

Dalam hal ini adanya dispersi geokimia primer dan dispersi

geokimia sekunder. Dispersi geokimia primer adalah dispersi kimia

yang terjadi di dalam kerak bumi, meliputi proses penempatan

unsur-unsur selama pembentukan endapan bijih, tanpa

memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi

geokimia sekunder adalah dispersi kimia yang terjadi di permukaan

bumi, meliputi pendistribusian kembali pola-pola dispersi primer

oleh proses yang biasanya terjadi di permukaan, antara lain proses

pelapukan, transportasi, dan pengendapan. Bahan terangkut pada

proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya

diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat

mempengaruhi dispersi. Unsur dengan mobilitas yang rendah

cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya, sedangkan unsur-

unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh

bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimianya Eh dan Ph

suatu lingkungan seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai

mobilitas tinggi sedangkan dalam kondisi basa akan mempunyai

mobilitas rendah.

Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder

pada endapan lateritik. Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi

dengan sumber oksigen dari udara atau air permukaan. Oksidasi

berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses

oksidasi ini, beberapa mineral tertentu akan larut dan terbawa

meresap ke bawah permukaan tanah, kemudian terendapkan (pada

zona reduksi). Bagian permukaan yang tidak larut, akan jadi

berongga, berwarna kuning kemerahan, dan sering disebut dengan

gossan. Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit.

2. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Pelapukan Mekanik

Mineral disini terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral

bijih dan pemecahan dari residu. Proses pemilahan yang mana

menyangkut pengendapan tergantung oleh besar butir dan berat

jenis disebut sebagai endapan plaser. Mineral plaser terpenting

adalah Pt, Au, kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan,

garnet, tantalum, rutil, dsb.

Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral

letakan dapat dibagi menjadi :

1. Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber

mineral bijih primer. Mereka terbentuk dari hanya sedikit

perjalanan residu (goresan), material mengalami pelapukan setelah

pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals.

2. Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting.

Terbentuk di sungai bergerak kontinu oleh air, pemisahan tempat

karena berat jenis, mineral bijih yang berat akan bergerak ke

bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan

aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander, di kuala sungai

dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka dan Belitung. Au-

plaser di California.

3. Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen aktivitas

gelombang memukul pantai dan mengabrasi dan mencuci pasir

pantai. Mineral yang umum di sini adalah ilmenit, magnetit,

monasit, rutil, zirkon, dan intan, tergantung dari batuan terabrasi.

4. Fossil plaser, merupakan endapan primer purba yang telah

mengalami pembatuan dan kadang-kadang termetamorfkan.

Sebagai contoh endapan ini adalah Proterozoikum Witwatersand,

Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di dunia,

produksinya lebih 1/3 dunia. Emas dan uranium terjadi dalam

beberapa lapisan konglomerat. Mineralisasi menyebar sepanjang

250 km. Tambang terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini

dimungkinkan karena gradien geotermis disana sekitar 10 per 130

meter.

Gambar Sketsa mekanisme endapan bijih sedimenter

3. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan

Kimia

a. Lingkungan Darat

Batuan klastik yang terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh

warna merah akibat oksidasi Fe dan umumnya dalam literatur

disebut “ red beds”. Kalau konsentrasi elemen logam dekat

permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan tinggi

memungkinkan terjadi konsentrasi larutan logam dan mengalami

pencucian (leaching/pelindian) meresap bersama air tanah yang

kemudian mengisi antar butir sedimen klastik. Koloid bijih akan

alih tempat oleh penukaran kation antara Fe dan mineral lempung

atau akibat penyerapan oleh mineral lempung itu sendiri.

b. Lingkungan Laut

Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan

lingkungan darat yang umumnya mempunyai mempunyai pasokan

air dengan kadar elemen yang tinggi dibandingkan kandungan di

laut. Kadar air laut mempunai elemen yang rendah. Sebagai contoh

kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk konsentrasi

mineral logam yang berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai

keadaan yang khusus (terutama Fe dan Mn) seperti :

a. Adanya salah satu sumber logam yang berasal dari pelapkan

batuan di daratan atau dari sistem hidrotermal bawah permukaan

laut.

b. Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah

logam yang dominan dan terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel.

c. Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3

atau Fe-silikat tergantung perbedaanpotensial reduksi (Eh).

Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, yang dibentuk

oleh larutan koloid membungkus material lain seperti pasir atau

pecahan fosil. Bentuk kulit yang simetris disebabkan perubahan

komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan yang terus

menerus, oolit tersebut akan stabil di dasar laut dimana tertanam

dalam material lempungan karbonatan yang mengandung beberapa

besi yang bagus. Di dasar laut mungkin oolit tersebut reworked.

Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi dan mangan sebagai

contoh ferromanganese nodules yang sekarang ini menutupi daerah

luas lautan.

E. CONTOH BEBERAPA ENDAPAN MINERAL YANG PENTING

1. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses-proses

magmatik

Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan,

mineral-mineral dan asosiasi elemen yang berbeda sangat besar ,

sebagai contoh oksida-oksida timah dan tungsten di kedalaman

zona-zona bertemperatur tinggi; sulfida-sulfida tembaga,

molibdenum, timbal, dan seng dalam zona intermediet; sulfida-

sulfida atau sulfosalt perak dan emas natif di dekat permukaan

pada zona temperatur rendah. Mineral-mineral dapat mengalami

disseminated dengan baik antara silikat-silikat, atau terkonsentrasi

dalam rekahan yang baik dalam batuan beku, sebagai contoh

endapan tembaga porfiri Bingham di Utah.

Gambar Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di

Amerika Selatan

(After Sillitoe,1973)

Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal

dan sebagian digantikan oleh mineral-mineral tungsten, tembaga,

timbal dan seng (dalam kontak metasomatik atau endapan skarn).

Jika larutan bergerak melalui rekahan yang terbuka dan logam-

logam mengendap di dalamnya (urat emas-kuarsa-alunit

epithermal), sehingga terbentuk cebakan tembaga, timbal, seng,

perak, dan emas.

Gambar Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After

Buchanan,1981)

Larutan hidrotermal yang membawa logam dapat juga bermigrasi

secara lateral menuju batuan yang permeabel atau reaktif secara

kimia membentuk endapan blanket- shaped sulfida, atau bahkan

mencapai permukaan dan mengendapkan emas, perak, dan air

raksa dalam pusat mata air panas silikaan atau karbonatan, seperti

kadar emas tinggi yang terdapat dalam beberapa lapangan

geotermal aktif di New Zealand. Jika larutan volkanik yang

membawa logam memasuki lingkungan laut, maka akan terbentuk

kumpulan sedimen-volkanik dari tembaga- timbal-seng.

2. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses

sedimentasi

Erosi benua dan pengisian cekungan sedimen di samudera

memerlukan siklus geologi dan kimia yang dapat berhubungan

dengan formasi dari jenis endapan mineral selama pelapukan,

perombakan menjadi unsur-unsur pokok berupa fragmental

(sebagai contoh kwarsa atau kadang-kadang emas atau mineral-

mineral berat), dan menjadi elemen-elemen yang larut secara

kimiawi (sebagai contoh adalah kalsium, sodium, atau elemen-

elemen metalik pembentuk bijih yang potensial seperti besi,

tembaga, timbal, dan seng). Unsur-unsur pokok fragmental

tertransportasi oleh air permukaan diendapkan sebagai batuan.

Klastik-klastik sedimen di benua dan di lingkungan tepi laut

cenderung berbutir kasar dan bisa mengisi pengkayaan lokal

mineral-mineral berharga yang telah tertransportasi dengan fraksi

klastik, sebagai contoh konsentrasi emas placer pada endapan

Witwatersrand di Afrika Selatan dan timah placer di Asia bagian

selatan.

Seringkali formasi endapan sulfida stratiform tidak tampak

berhubungan dengan proses magmatisme atau vulkanisme, tetapi

agak berhubungan dengan sirkulasi larutan hidrotermal dari

sumber-sumber yang lain, sebagai contoh penirisan dari cekungan

sedimen yang dalam. Endapan-endapan yang dihasilkan sangat

mirip dengan beberapa asal-usul volkanogenik karena mekanisme

traping yang sama. Hanya mineral-mineral sulfida yang dapat

mengalami presipitasi pada sediment-water interface atau dalam

batuan yang tidak terkonsolidasi, waktu dari formasi bijih

berhubungan terhadap waktu pengendapan sedimen, terhadap

waktu kompaksi dan konsolidasinya, atau terhadap waktu-waktu

berikutnya saat sedimen-sedimen mengalami indurasi penuh dan

dapat termineralisasi oleh larutan yang bergerak melalui batuan

yang porous atau struktur-struktur geologi. Untuk proses ini,

contoh yang bagus adalah endapan timbal-seng di Mississippi

Valley.

Gambar Model Geologi Endapan Sediment-Ekshalatif Timbal-

Seng (After Lydon, 1983)

Proses-proses sedimentasi juga membentuk akumulasi fosil-fosil

bahan bakar, batu bara, minyak dan gas alam. Untuk membentuk

batu bara, gambut terkompaksi dan mengalami pemanasan akibat

penurunan dan proses burial. Demikian juga, minyak dan gas

terbentuk oleh maturasi unsur-unsur organik dalam batuan

sedimen oleh peningkatan temperatur dan tekanan. Minyak dan gas

dapat bermigrasi melalui batuan yang porous membentuk reservoir

yang besar dalam struktur yang baik, atau tetap di dalam batuan

sumber membentuk oil shale.

3. Endapan Mineral Yang Berhubungan Dengan Proses

Metamorfisme

Metamorfisme yaitu proses rekristalisasi dan peleburan akhir dari

batuan beku atau batuan sedimen, yang disebabkan oleh intrusi

dari magma baru atau oleh proses burial yang dalam . Endapan

hidrotermal kontak metasomatik terbentuk di sekitar magma yang

mengalami intrusi, seperti yang digambarkan di atas.

Metamorfisme burial yang dalam dapat menimbulkan overprinting

terhadap akumulasi mineral yang ada sebelumnya, sebagai contoh

yang besar adalah endapan sediment-hosted lead-zinc di Broken

Hill, Australia.

Metamorfisme burial juga membebaskan sebagian besar larutan

hidrotermal yang melarutkan logam-logam dari country rock,

diendapkan saat larutan bertemu dengan suatu lingkungan dengan

kondisi temperatur, tekanan, dan kimia yang tepat untuk formasi

bijih. Formasi endapan emas di beberapa jalur metamorfik

Precambrian berhubungan terhadap transportasi emas oleh

metamorfic water menuju urat kwarsa yang mengandung emas.

Kecuali jenis endapan tersebut, metamorfisme regional tidak terlalu

banyak membentuk formasi dari endapan bijih metalik.