Download - Genesa Mineral

Transcript
Page 1: Genesa Mineral

Genesa Mineral

Secara umum genesa atau tempat terbentuknya suatu mineral menentukan bentuk,

komposisi,sifat fisik dan kimia mineral dan sistem kristalnya. Dimana pada umumnya ada

tiga macam genesa mineral, yaitu lingkungan magmatik, lingkungan sedimen, dan

lingkungan metamorfik.

A. Lingkungan Magmatik

Definisi Lingkungan Magmatik

Lingkungan magmatik adalah lingkungan dimana memiliki suhu dan tekanan yang

cukup tinggi. Mineral yang terbentuk berhubungan dengan aktivitas magma yaitu cairan

silikat panas yang menjadi induk batuan beku.

Batuan beku merupakan batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silikat cair dan

pijar, yang kita kenal dengan nama magma atau hasil dari krisatalisasi magma. Batuan beku

meliputi sekitar 95 % bagian teratas kerak bumi (15km) tetapi jumlahnya yang besar tersebut

sering tidak tampak karena tertutupilapisan yang relatif tipis dari batuan sedimen dan

metamorf. Batuan beku merupakan hasil kristalisasi magma, cairan silika yang mengkristal

atau membeku di dalam daan di permukaan bumi. Temperatur yang tinggi dari magma

(900°C – 1000°C) memberikan suatu perkiraan bahwa magma berasal dari bagian yang

dalam dari bumi. Semua material gunung berapi yang dikeluarkan ke permukaan bumi akan

mendingin dengan cepat, sedang proses pembantukan batuan beku yang terjadi di bawah

permukaan bumi berlangsung lama.

suatu lelelhan panas yang mengandung unsur - unsur penting secara kuantitatif yaitu

O, Si, Al, Ca, Mg, Na, dan K dan dalam jumlah kecil hampir semua unsur - unsur lainnya

kristalisasi mineral dan magma menghasilkan konsentrasi  unsur - unsur minor dalam cairan

sisa dan konsentrasi zat – zat volatile, seperti H2O, CO3, N2, senyawa sulfur dan boron serta

HCl dan HF.

Larutan sisa tersebut menghasilkan pegmatite dan vein hidrotermal (urat - urat

hidrotermal ) kadang – kadang terbentuk di dalam batuan beku yang telah memadat dan

dalam rekahan. Rekahan dan batuan sampingnya, bahkan dapat mencapai permukaan berupa

gas - gas menimbulkan fumarol – fumarol atau larutan – larutan membentuk hot spring.

Page 2: Genesa Mineral

Dalam lingkungan magmatik ada ada empat tipe mineral yaitu :

1. Batuan beku

Adapun penggolongan batuan beku berdasarkan genesa atau tempat terjadinya

batuan beku terbagi atas dua macam, yaitu batuan ekstrusi dan batuan intrusi.

1.1. Batuan Ekstrusi

Kelompok batuan ekstrusi terdiri dari semua material yang dikeluarkan ke

permukaan bumi baik di daratan ataupun di bawah permukaan laut. Material ini

mendingin dengan cepat, ada yang berbentuk padat, debu atau suatu larutan yang

kental dan panas, cairan ini biasa disebut lava.

Ada dua tipe magma ekstrusi, yang pertama memiliki kandungan silika yang

rendah dan visikositas relatif rendah. Sebagai contoh adalah lava basaltik yang sampai

ke permukaan melalui celah dan setelah di permukaan mangalami pendinginan yang

cepat. Biasanya lava basaltik memiliki sifat sifat yang sangat cair, sehingga jika telah

sampai di permukaan akan menyebar dengan daerah yang sangat luas.

Tipe yang kedua dari lava ini adalah bersifat asam, yang memiliki kandungan

silika yang tinggi dan visikositas yang relatif tinggi. Akibat dari visikositas ini apabila

sampai di permukaan maka akan menjadi suatu aliran sepanjang lembah. Hal ini

diakibatkan karena letusan gunung api dan berhubungan dengan lava. Cone sering

terjadi akibat kegiatan vulkanisme, dimana terjadi pemecahan di dalam blok batuan

yang besar. Pencampuran dari fragmen batuan yang besar dengan lava dan debu

vulkanik, sehingga membentuk agglomerat dan dari butiran halus seperti debu dan

fragmen batuan akan membentuk tuf.

Page 3: Genesa Mineral

Kenampakan batuan ekstrusi di lapangan dari bentuk yang sederhana sampai

kebentuk yang rumit

Selain pembagian di atas, batuan beku berdasarkan genesa  juga dapat dibagi menjadi 3

kelompok (Subroto1984), yaitu :

a. Batuan Beku Volkanik

Merupakan hasil proses vulkanisme, produknya biasanya mempunyai ukuran kristal

yang relative halus karena membeku dipermukaan atau di dekat permukaan bumi. Batuan

beku volkanik  dibagi menjadi batauan beku volkanik intrusif, batuan beku  volkanik

ekstrusif  yang sering disebut dengan batuan beku fragmental dan batuan beku volkanik

efusif.

b. Batuan beku plutonik

Terbentuk dari proses pembekuan magma yang jauh didalam bumi, mempunyai

kristal yang berukuran kasar.

c. Batuan beku hipabisal

Merupakan produk intrusi minor, mempunyai kristal berukuran sedang atau campuran

antara halus dan kasar.

Page 4: Genesa Mineral

1.2. Batuan Intrusi

Proses batuan beku sangat berbeda dengan kegiatan vulakanik karena perbedaan

dari tempat terbentuknya dari kedua jenis ini. Tiga prinsip dari tipe bentuk intrusi batuan

beku, bentu dasar dari geometri adalah :

1. Bentuk tidak beraturan

Bentuk tidak beraturan pada umumnya berbentuk diskordan dan

biasanya memiliki bentuk yang jelas di permukaan bumi. Bentuk ini dimiliki

oleh batolit dan stok. Keduanya memiliki sifat yang hampir sama dan hanya di

ukurannya saja yang jauh berbeda.

Berikut adalah gambar penampang dari batolit dan stok

Skema dari batolit dan stok yang tersingkap di permukaan oleh erosi

2. Intrusi berbentuk tabular

Intrusi berbentuk atbular memiliki dua bentuk yang berbeda, yaitu dike

yang mempunyai bentuk diskordan dan sill mempunyai bentuk konkordan.

Kadang-kadang kontak hampir sejajar, tapi perbandingan antara panjang dan

lebarnya tidak sebanding. Sedangkan penyebaran kearah lateral sangat luas,

tapi penyebaran kearah vertikal sangat kecil.

Adapun variasi dari sill yaitu lakolit dan lopolit, dimana lakolit

melengkung keatas dan lopolit melengkung kebawah. Untuk lebih jelasnya

perhatikan gambar dibawah ini.

Batolit Stok

Page 5: Genesa Mineral

1.3. Intrusi Bentuk Pipa

Bentuk yang paling khas dari dua lainnya adalah bentuk pipa ini. Sebagian

besar merupakan sisa dari vulkanik nek (teras gunungapi). Dimana penampang dari

vulkanik nek itu sendiri berbentuk seperti pipa yang berukuran besar dan condong ke

arah tegak. Proses erosi mengakibatkan batuan disekelilingnya hanyut terbawa air ,

sedangkan sumbat gunung api yang lebih tahan terhadap erosi membentuk suatu

topografi yang menonjol. Berikut gambar dari teras gunung api atau lebih dikenal

dengan sebutan vulkanik nek.

Penampang melintang dari vulkanik nek

Dikesill

lopolit

lakolit

Page 6: Genesa Mineral

2. Pegmatit

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.

Pegmatit adalah suatu batuan beku yang memiliki ukuran kristal yang (sangat) kasar,

memiliki diameter  > 1 cm, dan individual crystals dapat mencapai ukuran 10 m,

itu 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).

Proses kristalisasi fraksional pada magma akan membentuk suatu cairan sisa berupa

cairan silikat. Cairan ini tidak selalu cai karena adanya konsentrasi volatil. Bila tekanan

volatile mencukupi akan menyebabkan cairan terinjeksi di sepanjang permukaan lemah pada

batuan sekeliling yang mungkin merupakan bagian dari batuan beku intrusi yang sama.

Pegmatite dijumpai berasosiasi dengan batuan – batuan plutonik (umumya granit). 

Pegmatite pegmatite granit umumnya terdiri dari kuarsa dan alkali feldspar, dan sedikit

muskovit dan biotit. Pegmatit mempunyai tekstur besar butir kasar dan biasanya berbentuk

tabular atau pipa.

pegmatit dapat terbentuk dari 2 jalan, yaitu: 

Metamorphic : metamorfisme regional menyebabkan batuan menuju fase

granitization. Magma tidak terbentuk sehingga granite dan pegmatite merupakan

produk akhir dari metamorfisme regional ini.

Igneous Activity : magma terbentuk, sehingga terjadi differensiasi, kandungan volatil

tinggi dan terinjeksikan pada batuan sekitarsehingga terbentuk pegmatite.

Page 7: Genesa Mineral

Material yang diinjeksikan pada sistem tertutup (sistem kimia) sehingga terbentuk

simple pegmatite (Simple pegmatites ; mengandung albite, quartz, microcline and possible

minor muscovite). Ada interaksi dengan dapur magma sehingga terjadi replacement

membentuk complex pegmatite (Complex pegmatites ; membawa mineral-mineral jarang

(rare minerals) seperti columbite, beryl, zircon, monazite, polycrase and uraninite).

3. Endapan Hidrotermal

Merupakan pengembangan dari pegmatite. Proses hidrotermal, merupakan proses

pembentukan mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatur dan tekanan yang sangat

rendah ,dan larutan magma yang terbentuk ini merupakan unsur volatil yang sangat encer

yang terbentuk setelah tiga tahapan sebelumnya. Ciri khas endapan hidrotermal adalah urat

– urat ( vein ) yang mengandung sulfide, yang terbentuk karena pengisian rekan atau celah –

celah pada batuan semula. Namun banyak juga yang berupa suatu massa tak teratur, yang

telah mengganti sebagian atau seluruhnya.

Proses Endapan Hidrotermal

Secara luas, endapan hidrotermal dibagi menjadi 3 tipe :

a. Endapan hipotermal terbentuk antara 300 – 5000C

Adapun endapan hidrotermal ini memiliki ciri-ciri :

Tekanan dan suhu paling tinggi.

Endapan berupa urat-urat dan korok yang berasosiasi dengan intrusi yang

kedalamannya besar.

Asosiasi mineralnya, yaitu mineral kelompok silikat.

Page 8: Genesa Mineral

Berikut adalah gambar dari Endapan Mineral Bijih Hidrotermal

Gambar Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal di sepanjang rekahan-

rekahan dan urat-urat di Pachuca Meksiko

b. Endapan mesotermal terbentuk antara 200 – 3000C

Endapan mesotermal memiliki ciri-ciri :

Tekanan dan suhu lebih rendah dibandingkan dengan endapan hidrotermal.

Berasosiasi dengan batuan beku asam-basa di dekat permukaan bumi.

Asosiasi mineralnya berupa sulfida.

c. Endapan epitermal terbentuk antara 50 – 2000C

Endapan epitermal memiliki ciri-ciri :

Tekanan dan temperatur yang berpengaruh rendah.

Endapan terjadi biasanya didekatpermukaan bumi.

Kebanyakan teksturnya memiliki lapisan atau berlapis-lapis.

Page 9: Genesa Mineral

4. Deposit Air Panas dan Fumarol

Endapan fumarol merupakan endapan yang terdapat pada gunung api yang

masih aktifd engan gas –gas panas yang sangat aktif mengendapkan mineral – mineral

seperti sulfur dan mineral – mineral lain seperti magnetit, molibdenit, realgan, galena,

dan sfalerit. 

Gunung Tangkupan Perahu yang mengeluarkan gas

Jika kita lihat gunung tangkupan perahu mengeluarkan gas, dimana gas-gas

yang di keluarkannya berupa gas metana, belerang dan sulfur. Dan kita dapat

mengestimasikan bahwa di gunung tangkupan perahu ini banyak terdapat endapan

fumarol, dimana sampai saat ini gunung tersebut masih aktif dan ada kemungkinan

untuk meletus.

B. Lingkungan Sedimen

Proses-proses sedimentasi tidak saja menghasilkan batuan-batuan sedimen, tetapi

dapat juga menghasilkan deposit-deposit mineral berharga seperti mangan, besi, tembaga,

batubara, karbonat, tanah lempung, belerang. Meskipun demikian deposit-deposit tersebut

sebenarnya juga batuan sedimen, yang kebetulan karena sifat-sifat kimiawi dan fisikanya

kemudian menjadi sangat berharga.

Termasuk dalam proses sedimentasi ini pengendapan deposit mineral akibat

penguapan (evaporation). Proses penguapan ini paling baik terjadi di daerah beriklim panas

dan kering.

Air tanah, air danau atau air pada daerah laut yang tertutup seperti laguna, dapat

menghasilkan deposit-deposit mineral sebagai akibat proses penguapan. Juga sumber-sumber

air panas dapat menghasilkan deposit serupa.

Page 10: Genesa Mineral

Deposit-deposit mineral yang terjadi oleh proses ini adalah garam dapur dari

penguapan air laut atau air tanah yang asin, gipsum dan anhidrit berasal dari penguapan

daerah lagun atau kadang-kadang dapat juga dari daerah rawa-rawa, garam-garam kalium

dari penguapan air laut, dan dari penguapan air tanah dapat diendapkan garam-garam natrium

karbonat, kalsium karbonat, garam nitrat dan natrium sulfat.

Melihat proses kejadiannya, maka hampir semua deposit mineral sebagai akibat

penguapan ini berbentuk tipis dan meluas, jarang dijumpai dalam bentuk yang tebal.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan ketahanan mineral terhadap pecahan karena

pelapukan kimia, lingkungan dan cara terbentuknya, sedimen dapat diklasifikasikan menjadi

6 golongan, yaitu :

1.  Resistat

Sedimen yang terdiri dari mineral-mineral primer yang tahan terhadap pelapukan dan

diendapkan dengan tidak ada perubahan. Yang paling umum adalah Kuarsa, kecuali itu

mineral-mineral tambahan/accessories.

Golongan resistat merupakan pembentuk utama dari kelompok pasir dan batupasir.

Jumlah total mineral-mineral yang didapat dari pasir dan batu pasir sangat besar, karena

praktis setiap mineral asal batuan beku atau metamorf paling sedikit berada dalam lingkungan

sedimentasi. Namun kebanyakan mineral dapat mengurai dan hilang oleh pelapukan yang

kuat.

Dari mineral-mineral yang umum, Kuarsa merupakan mineral yang paling resistat,

dan karena Kuarsa banyak terdapat dalam batuan beku dan metamorf maka merupakan

mineral pembentuk utama/terbesar dari sedimen-sedimen resistat, kadang-kadang kandungan

SiO2-nya berjumlah lebih dari 90%, karenanya merupakan sumber penting dari silika bagi

keperluan industri. Detritus/Klastik feldspar juga sering terdapat dalam sand dan sandstone

akan tetap kurang tahan dibandingkan dengan Kuarsa dan akan mengurai akibat pelapukan

yang lama.

Page 11: Genesa Mineral

2.  Hidrolisat

Sedimen ini meliputi beberapa tipe-tipe yang berbeda dalam komposisi kimia dan

mineralogi. Termasuk clay, yang terdiri dari mineral-mineral aluminosilicate, endapan

sedimentasi dari iron silicate, endapan kimiawi silicate (flint, chert dan opal), bauxite yang

terutama terdiri dari hydrate aluminium oxide.

Mineral-mineral hidrolisat terbentuk dari penguraian kimiawi mineral-mineral silikat

yang telah ada lebih dahulu. Yang paling banyak adalah mineral-mineral lempung dengan

ukuran butir sangat kecil.

Faktor-faktor utama yang menentukan sifat-sifat mineral lempung adalah :

Sifat kimia dari mineral asalnya.

Lingkungan physicochemical, dimana terjadi perubahan pada materialnya.

Lingkungan pengedapan dan diagenesis (diagenesis, perubahan dari berbagai

macam keadaan di dalam sedimen antara waktu pengendapan dan waktu

terjadinya litifikasi).

Di daerah tropis, tempat dimana perbedaan basah dan kering sangat kontras, proses

pelapukan akan terjadi lebih baik, dan dapat menghasilkan endapan aluminosilikat yang

sangat bagus. Yaitu, dengan hilangnya kandungan silika, dan meninggalkan residu berupa

oksida alumunium hidrat dikenal dengan “endapan bauksit”.

3.  Oksidat

Oksidat yang paling umum adalah ferric hydroxide, hasil oksidasi senyawa ferrous di

dalam larutan. Diendapkan sebagai sebagai Hematite/Fe2O3. Hematite terdapat dalam batuan

sedimen tercampur pasir dan lempung, berwarna coklat atau merah, bila dalam

jumlah.konsentrasi yang cukup besar akan merupakan iron ore/bijih besi yang berharga.

Limonite dan Manganese, Limonite ialah material yang berbutir halus terutama terdiri

dari Goethite. Manganese ialah unsur lainnya yang diendapkan sebagai oxidate, melarut

didalam bentuk bivalent yang segera akan teroksidasi menjadi Manganite, Pyrolusite dan

Psilomelane, suatu mineral kompleks yang sebagian besar terdiri atas MnO2 dengan sejumlah

kecil basa-basa lain,tapi biasanya barium dan potassium.

Page 12: Genesa Mineral

4.  Reduzat

Sedimen ini meliputi endapan sedimentasi Sulfida, Sulfur dan Siderite. Termasuk juga

batu bara dan Minyak Bumi. Mineral-mineral reduzat relatif tidak umum, karena kondisi

reduksi ada di permukaan bumi hanya bila oksigen tidak sanggup menembusnya.

Beberapa ternyata diendapkan di dalam cekungan-cekungan pada dasar lautan dan

mengalami pembusukan zat organik terhenti akibat kurangnya oksigen dan terbentuknya H2S.

Contoh mineral yang terbentuk adalah Pirit (pada keadaan asam), dan Markasit (pada

keadaan yang lebih asam).

Di atas daratan, pengumpulan potongan-potongan tumbuh-tumbuhan yang akhirnya

menghasilkan batu bara juga menyebabkan kondisi reduksi yang kuat, yang sering kali

diendapkan dalam bentuk Siderite

5.  Presipitat

Sedimen ini meliputi tipe-tipe batugamping dan Dolomite, terdiri atas karbonat dari

kalsium dan magnesium (kalsit, Aragonit dan Dolomit) dan sedimentasi Apatit.

Mineral-mineral penting dari sedimen presipitat ialah kelompok karbonat yang terdiri atas

mineral kalsit, Aragonit dan Dolomite. Chert, dan Flint.

Kalsit dan Aragonit merupakan tempat pengendapan yang terutama bagi kelompok

karbonat-karbonat jenis ini ialah di lautan-lautan, terutama di lautan tropik yang panas bila air

laut jernih akan CaCO3. Kalsit merupakan bentuk yang stabil dari CaCO3, karena endapannya

biasanya berupa kalsit, tetapi kadang-kadang terbetnuk juga aragonit terutama di dalam

organisme. Aragonit biasanya berubah menjadi Kalsit dalam waktu yang pendek namun

dapat juga tidak berubah bila sudah menjadi stabil.

Kalsit dan Aragonit cukup banyak diendapkan dalam lingkungan territorial, didalam

gua-gua yang ada stalagtit dan stalagmit, disekitar mata air yang jenuh akan CaCO 3dan di

danau-danau yang kadar konsentrasi garamnya sangat tinggi.

Salah satu presipitat laut yang jarang ditemukan, namun sangat bernilai dari segi

ekonomi adalah Fosforit yang digunakan sebagai sumber pupuk fosfat.Seperti yang kita

ketahui, air laut di bagian dasar samudera sangat jenuh oleh fosfat kalsium, dan karena terjadi

perubahan pada kondisi fisik-kimianya, walaupun hanya sedikit akan menyebabkan fosforit

terpresipitasi. Bila sedimentasi dari bahan-bahan lainnya lebih sedikit, maka akan terbentuk

lapisan fosforit yang lebih murni.

Page 13: Genesa Mineral

6.  Evaporit

Sedimen ini dapat dikelompokkan dalam dua genetis, yaitu marine dan nonmarine.

Mineral-mineral yang terdiri dari kalsium sulfat, magnesium klorida dan sulfat, natrium

klorida, kalium klorida dan sulfat (dalam endapan marine) dan karbonat, borat dan nitrat

(dalam endapan non-marine).

Evaporasi dapat dibagi dalam dua tipe, yaitu marine dan non-marine, berdasarkan

cara diendapkannya dari suatu badan air laut yang terputus/terpisahkan dengan lautan (danau-

danau garam/laguna). Evaporit sangat berarti dalam menginterpretasikan sejarah geologi,

merupakan indikator dari kondisi kering (arid), karena evaporit merupakan suatu tipe

endapan yang cara terbentuknya mudah ditiru dalam laboratorium.

Berikut merupakan digram penampang dari cekungan daerah penguapan yang

berinteraksi dengan ion karbonat CO32-.

Diagram penampang dari cekungan evaporit yang berasosiasi dengan karbonat

Page 14: Genesa Mineral

C. Lingkungan Metamorfik

Batuan metamorf merupakan hasil dari perubahan-perubahan fundamental

batuan yang sebelumnya telah ada. Panas intensif yang di pancarkan oleh suatu magma

yang sedang mengintrusi menyebabkan proses metamorf langsung (metamorfa

kontak).

Dimana metamorfa terjadi dalam suatu lingkungan yang sangat berbeda

dengan lingkungan dimana batuan asalnya terbentuk. Banyak minerl-mineral hanya

stabil dalam batas-batas tertentu dalam tempertaur, tekanan, dan kimiawi. Jika batuan

tersebut dikenai temperatur dan tekanan yang lebih tinggi daripada dekat permukaan,

batas kestabilan mineral dapat terlampaui, penyesuaian mekanis dan kimiawi dapat

terjadi dalam batuan membentuk mineral-mineral baru yang stabil.

Batuan metamorfa dapat di bagi menjadi, metamorfa termal, metamorfa dan

metamorfa regional.

a. Metamorfa Termal/Kontak

Batuan yang berada di sekitar suatu intrusi magma dimana panas pemegang

peranan. Panas tubuh batuan intrusi yang diteruskan ke batuan sekitarnya,

mengakibatkan metamorfa termal atau kontak yang efeknya terlihat pada batuan

sekitarnya adalah batu gamping dan serpih. Sedangkan terobosannya adalah

batuan beku dalam yang berukuran besar, seperti granit,

Pada metamorfa kontak, batuan sekitarnya berubah menjadi hornfel. Susunan

hornfel tersebut bergantung pada batuan sedimen asalnya dan tidak bergantung

pada jenis batuan beku disekitarnya.

Daerah Kontak di Sekeliling Intrusi Batuan Beku

Page 15: Genesa Mineral

b. Metamorfa Regional

Berbeda dengan metamorfa kontak yang lokal penyebarannya, metamorfa

regional meliputi daerah yang luas dan selalu dalam bentuk sabuk pegunungan

yakni dalam daerah geosinklin. Pada batuan metamorfa selain tekanan hidrostatik

juga tekanan terarah sehingga terjadi skistositas.Mineral-mineral kritis pada

metamorfa regional, umumnya dicirikan oleh mineral kyanit, andalusit, dan

silimanit. Dimana ketiga mineral tersebut memiliki batas dari temperatur dan

tekanan tertentu dalam pembentuakannya.

Berikut merupakan gambar yang memperlihatkan lokasi-lokasi

keterdapatan batuan metamorf berada.

Penampang Melintang Zona Tumbukan yang Memperlihatkan Lokasi-Lokasi Batuan

Metamorf


Top Related