GENESA MINERAL Makalah ini disusun untuk memenuhi Tugas Mineralogi
oleh : Adventus Suriady 270110120040
UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2013
GENESA MINERAL Pengertian Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis (Wikipedia). Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Menurut Para Ahli Mineral pada umumnya merupakan zat anorganik. ( Murwanto, Helmy, dkk. 1992 ) Maka pengertian yang jelas dari batas mineral oleh beberapa ahli geologi perlu diketahui walaupun dari kenyataannya tidak ada satupun persesuaian umum untuk definisinya. Definisi mineral menurut beberapa ahli : L.G. Berry dan B. Mason, 1959 Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas batas tertentu dan mempunyai atom atom yang tersusun secara teratur. D.G.A Whitten dan J.R.V. Brooks, 1972 Mineral adalah suatu bahan padat yang secara structural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik. A.W.R. Potter dan H. Robinson, 1977 Mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu atau dalam batas batas dan mempunyai sifat sifat tetap, dibentuk dialam dan bukan hasil suatu kehidupan. 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).
I. Cara Terjadinya Mineral Mineral merupakan hasil akhir dari proses alam yang kompleks, dimana karakteristik, Lingkungan Geologi serta Mineral Asosiasinya merupakan
tanda yang dapat menerangkan kondisi sebenarnya dimana ia terbentuk dan kemungkinan terbentuknya pada masa yang akan datang. Dilihat dari segi lingkungan formasinya, mineral adalah produk seri yang kompleks dari bahan kimiawi, fase reaksi (kristalisasinya) yang dilewati melalui suatu permulaan dari keadaan atom-ataom yang tidak teratur dalam kurun waktu tertentu atau dengan cara yang homogen, kemudian pada suatu saat dalam formasinya selama pertumbuhannya mineral berusaha untuk mencapai keadaan seimbang dengan lingkungannya. Hal inilah yang menyebabkan mengapa setiap perubahan dalam kondisikondisi (seperti tekanan, suhu, keasaman larutan, dll) jika salah satunya terganggu akan mengganggu pertumbuhannya atau akan membentuk dirinya melalui perubahan-perubahan di dalam pengaturan inti mineral (seperti kerusakan struktur, present inklusi, zonasi kimiawi). Secara fase reaksi (kristalisasi), maka proses kristalisasi pembentukan mineral dibagi menjadi 2 fase, yaitu :
a. Nucleation Yaitu pembentukan inti dari mineral yang inti tersebut dapat membesar melalui proses pertumbuhan. Inti terbentuk dari sekumpulan materialmaterial unsur pokok dalam mineral, yang mana unsur-unsur pokok tersebut akan saling mengikat menjadi unit-unit sel yang tersebar merata secara acak.
b. Growth & Enlargement (Pertumbuhan & Pembesaran) Pertumbuhan dan pembesaran dari mineral hanya akan berjalan jika kondisinya baik (menguntungkan). Pertumbuhan dimulai melalui : Bertambahnya atau bertumbuhnya lapisan-lapisan secara berturutturut dari atom-atom/ion-ion yang dikandungnya. Pertumbuhan secara berturut-turut dari barisan/deretan atom-atom tersebut dimulai dari keadaan ketidakteraturan inti permukaan kristal. Pada percobaan yang dilakukan dari larutan jenuh dapat dilihat bahwa pendinginan yang berangsur-angsur (setahap demi setahap) hanya akan menghasilkan sedikit inti dengan pertumbuhan yang seragam/hampir seragam dalam kristal yang besar. Ketika pendinginan berjalan cepat sebaliknya, akan menghasilkan banyak inti dengan kristal yang kecil-kecil pada akhir pertumbuhannya. Dari kenyataan ini, kita tidak dapat mengharapkan bahwa di alam kita akan selalu menemukan mineral yang menghablur atau mengkristal dengan bentuk Kristal yang jelas dapat dilihat. Hal ini disebabkan karena jarang sekali ditemukan penghabluran/ pengkristalan yang sempurna.
Sudah merupakan suatu keuntungan apabila kita dapat menemukan mineral yang setengah jadi saja. misalnya sering terlihat pada Kuarsa yang hanya satu ujungnya saja berbentuk piramida dan sebagian tubuhnya/batangnya saja yang terlihat. Kita harus puas bila menemukan beberapa sisi atau bidang saja, dan selanjutnya harus dapat menganalisa sendiri untuk menentukan jenis mineralnya. Ukuran kristal yang terjadi di alam berbeda-beda dan waktu yang diperlukan untuk proses pertumbuhannya juga berbeda-beda. Beberapa mineral terbentuk dalam waktu yang pendek (misalnya kristal-kristal Gypsum), namun kristal-kristal lainnya mengalami pertumbuhan pada kecepatan kurun waktu geologi yang cukup lama, sebagai contoh sudah dapat diperhitungkan bahwa beberapa kristal Kuarsa di rongga pegunungan Alpen memerlukan waktu 200.000 – 300.000 tahun untuk mencapat ukuran dimensinya pada masa kini. Demikian juga halnya dengan ukuran kristalnya, ada Kristal Kuarsa yang panjangnya 50 cm atau bahkan lebih, begitu pula halnya Gypsum dan Beryl dan sebaliknya ada juga kristal Kuarsa, Zircon, Apatite yang hanya sepersekian millimeter saja ukurannya.
II. Komposisi Mineralogi Kerak Bumi Jumlah bentuk mineral suatu unsure dan lingkungan geologi dimana mineral tersebut terbentuk sebagian besar dikontrol oleh banyaknya unsure-unsur dan sifat/cirri khas Geokimianya. Hal yang sangat menarik adalah bahwa kerak bumi yang dibentuk oleh lebih dari 80 unsur-unsur, hanya mengandung +2000 macam senyawa (yaitu mineral-mineral) dan kebanyakan daripadanya sangat jarang. Jumlah keseluruhan senyawa anorganik sudah tentu jauh lebih banyak akan tetapi banyak sekali daripadanya yang tidak dijumpai sebagai mineral. Hanya senyawasenyawa yang sangat stabil saja yang terdapat sebagai mineral, senyawasenyawa yang kurang stabil tidak akan terbentuk atau bila terbentuk akan segera terurai. Pembatas jumlah mineral-mineral yang lainnya ialah asosiasi Geokimia dari suatu unsure-unsur tertentu. Maka tidak adanya mineral Rubidium, walaupun Rubidium merupakan unsur relatif yang sangat adalah karena proses geologi tidak dapat memisahkan Rubidium daripada Potassium. Hal yang sama ke-15 unsurunsur Rare Earth membentuk mineral sangat sedikit, yang mana secara keseluruhan membentuk mineral lebih sedikit daripada Antimony, suatu unsure yang sangat sedikit bila dibandingkan dengan kebanyakan unsurunsur Rare Earth. Hal ini sebagian besar diakibatkan oleh sangat miripnya jari-jari ion dari unsure-unsur Rare Earth dan karakter Lithophilnya yang seragam, akibatnya kimia kristalnya merupakan suatu unsure tunggal. Pembatasan variasi mineralogy akan lebih menyolok bila kita memperhatikan suatu lingkungan geologi tertentu daripada kerak bumi secara keseluruhan. Genesa/Genesis mineral merupakan tempat atau
lingkungan dimana suatu mineral terbentuk. Ada 3 macam genesa mineral, yaitu:
Lingkungan magmatik
Lingkungan sedimen
Lingkungan metamorfik
A. Lingkungan Magmatik Lingkungan ini mempunyai karakter yang sangat khas, yaitu memiliki tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, dan tentunya sangat berhubungan dengan aktivitas magma. Berdasarkan keterjadiannya, lingkungan magmatik ini dibagi menjadi empat tipe, yaitu Batuan beku, Pegmatit, Urat hidrotermal, dan Deposit mata air panas. 1. Batuan Beku Tersusun atas mineral-mineral yang sederhana. Terdapat 7 kelompok mineral yang terdapat pada batuan beku, yaitu : kelompok kuarsa, feldspar, feldspatoid, piroksen, hornblende, biotit, dan olivin. Kisaran jumlah dari mineral-mineral penting yang terdapat dalam batuan beku sangat lebar. Ada juga batuan beku yang mengandung hampir 100% mineral yang sama, contohnya seperti Dunityang hampir seluruhnya tersusun atas mineral olivine. Berdasarkan warnanya, mineral batuan beku dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu Leucocratic (terang),Mesocratic (sedang), dan Melanocratic (gelap).P engelompokkan ini didasarkan pada kandungan dari mineral feromagnesium. Semakin banyak kandungan mineral tersebut, maka warna nya akan semakin gelap. Lingkungan geologi tertentu akan memberikan pengaruh tertentu yang tercermin terhadap ukuran butir mineralnya. Selain itu tekstur pada batuan beku juga mencerminkan kondisi pembekuannya, urutan kristalisasi, komposisi, viskositas magma, kecepatan pembekuan, dan pertumbuhan kristalnya. Pembekuan kristal yang cepat akan menghasilkan kristal yang kecil. Hal ini disebabkan karena tidak tersedia waktu yang cukup untuk membentuk kristal yang sempurna. Biasanya terjadi di permukaan saat kontak langsung dengan air ataupun udara saat magma keluar. Tekstur yang dihasilkan adalah afanitik (halus). Sedangkan, pembekuan yang lambat akan menghasilkan membentuk kristal yang besar, karena masih memiliki waktu yang cukup untuk membentuk itu. Pembekuan yang lambat ini terjadi di dalam perut bumi, dan menghasilkan batuan beku dengan tekstur faneritik(kasar).
Berdasarkan kandungan SiO2 nya, batuan beku dibedakan menjadi 4 jenis. Batuan beku asam yang mengandung lebih dari 65% silika, ex: Granit. Batuan beku menengah (intermediate) yang mengandung silika antara 53%-65%, ex: Diorit, Syenit. Batuan beku basa dengan kandungan silika antara 45%-53%, ex: Gabbro. Batuan beku ultrabasa yang mengandung silika <45%, ex: Dunit, Peridotit. 2. Pegmatit dan Urat-Urat Hidrotermal Pegmatit ini terbentuk dari cairan silikat sisa proses kristalisasi fraksional yang kaya akan kandungan alkali, alumunium, mengandung air, dan zat volatil. Cairannya tidak selalu berbentuk cair disebabkan karena konsentrasi volatil. Apabila mencukupi, tekanan volatil akan menginjeksi cairan di sepanjang permukaan lemah pada batuan yang merupakan bagian dari batuan beku intrusi yang sama, ataupun batuan lain yang sudah terbentuk lebih awal. Kebanyakan pegmatit yang dijumpai berasosiasi dengan batuan plutonik, umumnya granit. Pegmatit granit terutama tersusun oleh kuarsa dan feldspar alkali, serta sejumlah muskovit dan biotit. Dengan demikian, komposisinya mirip dengan granit, namun berbeda dalam tekstur. Pegmatit bertekstur khusus, yaitu berbutir sangat kasar, dan berbentuk tabular. 3. Deposit Hidrotermal Merupakan pengembangan dari pegmatit. Ciri-cirinya adalah urat-urat yang mengandung sulfida, yang mengisi rekahan pada batuan semula. Namun juga dapat berupa suatu massa tak teratur, yang mengganti seluruh atau sebagian batuan. Proses hidrotermal ini merupakan suatu proses yang penting dalam pembentukan mineral-mineral bijih. Berdasarkan tingkat kedalaman dan suhunya, deposit hidrotermal dibagi menjadi 3 jenis, yaitu :
Deposit hidrotermal : suhu antara 300-500 derajat C, dan terbentuk di kedalaman yang sangat dalam. Dicirikan oleh mineral Molibdenit[MoS2], Kasiterit [SnO2], Skhelit [CaWO4].
Deposit mesotermal : suhu antara 200-300 derajat C, dengan kedalaman yang menengah. Mineral yang mecirikannya adalah mineral-mineral sulfida seperti Pirit [FeS2], Galena[PbS]. Urat kuarsa mengandung emas yang merupakan suatu deposit penting, mungkin adalah deposit mesotermal.
Deposit epitemal : terbentuk pada temperatur rendah, antara 50200 derajat C. Mineral pencirinya adalah Perak native [Ag], Emas native [Au], Silvanit [(Au,Ag)Te2].
4. Deposit Air Panas dan Fumarol Deposit air panas merupakan hidrotermal yang sampai ke permukaan. Mineral yang dijumpai adalah silika opal, sejumlah kecil sulfur, dan sulfida. Sedangkan, deposit fumarol terdapat pada gunungapi yang masih aktif. Gas-gas panasnya mengendapkan mineral-mineral seperti sulfur, dan khlorida, terutama Khlorida Amonium [NH3Cl]. Selain itu, mungkin juga terdapat Magnetit [Fe3O4], Hematite[Fe2O3], dan Realgar [AsS]. B. Lingkungan Sedimen Proses sedimentasi merupakan perpaduan dari interaksi atmosfer dan hidrosfer terhadap lapisan kerak bumi. Dalam proses sedimentasi terdapat fase pelapukan, yang dapat menyebabkan mineral berubah menjadi mineral-mineral baru yang bersifat lebih stabil daripada sebelumnya. Pada kebanyakan lingkungan pengendapan, proses yang berlangsung adalah oksidasi karena terkena pengaruh dari atmosfer. Namun, di beberapa tempat ada yang tidak terkena kontak atmosfer, sehingga proses yang berlangsung adalah reduksi. C. Lingkungan Metamorfik Lingkungan ini berada jauh di bawah permukaan bumi dengan suhu dan tekanan ekstrem yang menyebabkan re-kristalisasi pada material batuan, namun tetap terjadi pada fase padat. Faktor lain yang sangat penting dalam metamorfisme adalah aksi dari cairan kemikalia aktif, karena cairan tersebut dapat merangsang terjadinya reaksi melalui larutan dan pengendapan kembali. Jika terjadi perubahan material batuan yang disebabkan oleh cairan ini, maka prosesnya disebut dengan metasomatisme. 1. Tipe-Tipe Metamorfisme & Batuan Metamorf Terdapat 2 tipe metamorfisme, yaitu metamorfisme termal, dan regional. Metamorfisme termal adalah tipe metamorfisme adalah tipe yang berkembang di sekitar tubuh batuan plutonik. Pada tipe ini, temperatur metamorfisme ditentukan oleh jauh dekatnya dengan intrusi magma. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah batutanduk (hornfels). Batu ini mempunyai butir yang halus, dan terkadang mengandung mineral yang mempunyai kristal yang besar. Berdasarkan komposisi mineralnya, batutanduk terbagi menjadi batutanduk biotit, piroksen, dan silikat gamping.
Metamorfisme regional adalah jenis metamorfisme yang berkembang pada suatu daerah yang sangat luas, sekitar 1.500 km persegi. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah Gneiss, yang merupakan batuan yang berfoliasi kasar, yang berupa suaru lapisan yang kontras dengan tebal 110mm, dan biasanya berseling di antara mineral terang dan gelap. Sedangkan Sekis adalah batuan foliasi halus dengan laminasi yang berkembang baik, sehingga, jika batuan itu pecah, maka akan terpecah pada bidang laminasi tersebut. 2. Mineralogi Batuan Metamorf Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, faktor utama yang mengontrol derajat metamorfisme adalah temperatur. Namun, batas antara temperatur setiap derajat metamorfisme tidak dapat diketahui secara pasti. Dalam prakteknya, derajat metamorfisme dapat diketahui dengan mineraloginya. Yaitu dengan melihat mineral yang hilang dan muncul secara bersamaan. Contohnya, Biotit adalah mineral yang paling umum di batuan metamorf, namun tidak ditemukan di metamorf yang berderajat rendah, dan digantikan dengan Muskovit dan Khlorit. Dalam batuan metamorf berderajat rendah, mineral plagioklas muncul sebagai albit, yang akan bertambah kandungan kalsiumnya seiring dengan meningkatnya derajat metamorfisme. Mineral lain seperi kuarsa dapat ditemukan hampir di semua derajat metamorfisme, sehingga tidak bisa dijadikan indikator dari derajat metamorfisme.
Tiap lingkungan ini dapat dibagi lagi menjadi Subsidiary Environmentmenurut variasi kondisi fisik dan komposisi masing-masing mineraloginya tergantung pada temperature dan tekanan kristalisasi serta variasi dari komposisi kimia material-materialnya. Makasemua Lingkungan Sedimentary dicirikan oleh range temperature moderate (umumnya 0 400) dan tekanan yang konstan (tekanan atmosfir) tetapi sumber materialnya mungkin batuan beku, metamorf, sedimen sebelumnya, orebearing veins(mineral-mineral yang ada dalam kerak bumi). Lingkungan magmatik dicirikan oleh temperature high-moderatedan variasi tekanan gas yang luas akan tetapi umumnya sangat terbatas dalam komposisi kimia. Lingkungan metamorphic dicirikan oleh range temperature dan tekanan yang luas, dimana materialnya dapat berasal dari semua batuan yang ada sebelumnya. Oleh karena itu sangat berguna bila kita memperhatikan asal dan asosiasi dari mineral-mineral yang terdapat di dalam ketiga group besar di atas. Tabel. Proses dan pembentukan jenis deposit Proses Deposit yang dihasilkan
Proses
Deposit yang dihasilkan
Konsentrasi magmatik Sublimasi Kontak metasomatisme Konsentrasi hidrotermal
Deposit magmatik Sublimat Deposit kontak metasomatik Pengisian celah-celah terbuka Pertukaran ion pada batuan Lapisan-lapisan sedimenter Evaporit. Konsentrasi residuil Placer. Deposit metamorfik Air tanah, garam tanah, endapan caliche.
Sedimentasi Pelapukan Metamorfisme Hidrologi
PROSES-PROSES PEMBENTUKAN DEPOSIT MINERAL Proses terbentuknya endapan bahan galian oleh kompleks dan sering terbentuk lebih dari satu proses yang bekerja bersama-sama, meskipun berasal dari satu jenis bahan, misalnya logam, jika terbentuk oleh proses yang berbeda maka akan menghasilnkan tipe endapan yang berbeda pula. Contoh : Endapan bijih besi dapat dihasilkan oleh proses difrensiasi magmatik oleh larutan hidrotermal, proses sedimentasi atau pelapukan. Tiap-tiap proses akan menghasilkan endapan bijih besi yang berbedabeda baik dalam hal mutu, besarnya cadangan maupun jenis-jenis mineral penyertanya/ikutannya. Diantara proses-proses/tenaga-tenaga geologi yang bekerja membentuk endapan bahan galian, maka air memegang peranan yang dominan. Di dalam perannya air dapat dalam bentuk uap air, air magmatik yang panas, air laut, air sungai, air tanah maupun air permukaan. Disamping air, maka temperatur, reaksi kimia, sinar matahari, metamorfisme, tenaga-tenaga arus gelombang juga merupakan faktor-faktor pembentuk endapan bahan galian. Mengenal dan mengetahui proses-proses yang dapat membentuk endapan bahan galian ini sangat membantu dalam pencarian, penemuan dan pengembangan bahan galian. Proses-proses yang dapat membentuk endapan bahan galian dapat dikelompokkan sebagai berikut:
KONSENTRASI MAGMATIK Beberapa mineral yang terdapat dalam batuan beku yang mempunyai nilai-nilai ekonomis, tetapi pada umumnya konsentrasinya (pemekatan dari larutan magma) terlalu kecil untuk dapat diproduksi secara komersial. Olah karena itu diperlukan suatu proses konsentrasi untuk dapat
mengumpulkan bahan-bahan tersebut dalam suatu defosit yang ekonomis. Konsentrasi tersebut terjadi pada saat batuan beku masih berupa magma karena itu disebut konsentrasi oleh proses-proses magmatik/konsentrasi magmatik. Pengecualian pada Intan, dimana tidak diperlukan konsentrasi, tetapi satu kristal tunggal saja sudah cukup berharga. Deposit bahan galian sebagai hasil endapan proses magmatik ini memiliki ciri-ciri adanya hubungan khusus yang dekat dengan batuan beku intrusive dalam atau intrusive menengah. Konsentrasi magmatik dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Magmatik Awal a. Kristalisasi tanpa konsentrasi, tipe deposit yang dihasilkan Intan Magma asal dalam proses pembentukannya bergerak naik ke permukaan bumi akan mengalami penurunan temperatur secara perlahanlahan/normal yang akhirnya akan mengkristal membentuk mineralmineral dengan suhu yang sesuai dengan derajat kristalisasinya, dalam hal ini kristalisasi yang berlangsung untuk membentuk tipe deposit seperti Intan tidak diperlukan konsentrasi, untuk menghasilkannya pada saat dalam keadaan magma, karena satu kristal tunggal Intan saja sudah cukup berharga dan memiliki nilai ekonomis yang sangat tinggi. Intan, merupakan mineral yang sangat keras, umumnya terdapat pada pipa-pipa yang berbentuk bulat pada batuan plutonik/intrusi yaitu Kimberlite, batuan ini merupakan batuan ultrabasa yang kaya akan magnesium, tanpa feldspar dan mengandung olivine, piroksin dan mineral mafik lainnya. Di Indonesia Intanditemukan di Kalimantan, Banjarmasin, terdapat pada batuan Breksi Pemalite yang mempunyai bentuk butiran kecil. b. Kristalisasi dan pemisahan, tipe deposit yang dihasilkan Khrom dan Platina Atau disebut juga diferensiasi kristalisasi, yaitu suatu proses pemisahan magma dimana magma homogen dalam proses pendinginannya menghasilkan beberapaa fraksi dengan komposisi yang berbeda-beda (magma heterogen). Prosesnya : pada saat magma mengalami penurunan temperatur, kristal yang terbentuk lebih awal memiliki densitas (BJ) yang lebih besar dari larutan magmanya akan turun/mengendap, maka akan terjadi/terbentuk dua fraksi, pertama akumulasi kristal yang terbentuk pada awal kristalisasi dan kedua larutan sisa magma, yang mana magma tersebut akan terkonsentrasi melalui proses kristalisasi dan pemisahan sehingga menghasilkan endapan deposit seperti Khrom dan Platina. 2. Magmatik Akhir
a. Akumulasi dan atau larutan residual, tipe deposit yang dihasilkan Besi Titan, Platina, Titan dan Khrom Proses-proses pada magmatik tahap akhir akan membentuk/menghasilkan akumulasi dan atau larutan residual dari sisa magma yang belum membeku selama proses perjalanannya naik ke permukaan bumi. Tembaga terbentuk secara magmatik pada tahap yang terakhir dalam bentuk logam dalam korok/gang-gang Kuarsa bersama-sama dengan Pirit dan Galena. Jenis cebakan tembaga yanglangsung berasal dari magma, ditemukan di Pulau Timor bersama dengan Pirit. Besi/Bijih Besi sangat diperlukan dalam industri berat. Bijih Besi mempunyai nilai ekonomis yang penting kalau prosentasi besinya tinggi. Besi terdapat dalam persenyawaan oksida, karbonat dan sulfida. Endapan Besi yang berarti harus mengandung kira-kira 50 – 60 % Besi. Bijih Besi terjadi dari pembekuan langsung dari magma maupun dari hasil pelapukan batuan ultra basa. Sebagai akibat langsung pembentukan magma dapat ditemukan di Sungai Ella KalBar yang ditemukan Besi Kuliah dalam bentuk lensa. Cebakan-cebakan primer ini mengandung besi seperti Magnetite, Hematite dan Pirit. b. Akumulasi dan pemisahan larutan, tipe deposit yang dihasilkan Nikel dan Tembaga Proses-prose pada magmatik tahap akhir dengan cara akumulasi dan pemisahan larutan magma selama proses perjalanannya naik ke permukaan bumi juga akan menghasilkan endapan-endapan bahan galian yang ekonomis antara lain : Nikel, biasanya terdapat dalam tanah yang terletak di atas batuan Basa, mineral yang mengandung Nikel ditemukan pada Garnerit dan Pyrhotite. Produksi Nikel terbesar di dunia ditemukan di Canada yang berhubungan dengan batuan basa Norite, nikel terdapat dalam mineral Pentlandite dalam bentuk lempeng-lempeng halus dan butiran-butiran kecil bersama pyrhotite dan chalcopyrite. Di Indonesia tempat penemuan Nikel terdapat di Sulawesi Tengah dan Sulawesi Tenggara, Nikel ditemukan dalan batuan ultrabasa Peridotite. Logam ini tidak ditemukan dalam peridotite itu sendiri, akan tetapi sebagai pelapukan batuan tersebut. Mineral-mineral nikel disini ditemukan dalam Garnerit. c. Pegmatit Sifat kimia dan geologi membuktikan bahwa lelehan sisa dari fraksinasi kristalisasi suatu magma umumnya merupakan suatu cairan silikat yang kaya akan alkali-alkali dan aluminium, mengandung air serta volatil-volatil lainnya. Residu yang demikian memungkinkan tidak mempunyai kecairan yang biasanya dari suatu lelehan silikat, diakibatkan oleh konsentrasikonsentrasi volatil-volatil. Tekanan-tekanan dari volatil ini merupakan
tenaga penggerak untuk menginjeksikan cairan tersebut ke permukaanpermukaan yang lemah dalam batuan disekitarnya, yang dapat berupa intrusi yang telah memadat atau batuan sekitarnya. Dengan jalan demikianlah terbentuknya pegmatite (suatu massa batuan dengan ukuran butir yang sangat kasar). Pegmatite dijumpai berasosiasi dengan banyak batuan plutonik, umumnya dengan Granite yang merupakan hasil fraksinasi kristalisasi suatu magma. Pegmatite-pegmatite granite terdiri terutama dari Kuarsa dan Alkali Feldspar serta sedikit Muskovite dan Biotite, demikianlah komposisinya mirip/sama dengan batuan Granit, perbedaan yang utama ialah dalam teksturnya Pegmatite mempunyai ciri khas ukuran/besar butirnya sangat kasar, dan bentuk kejadiannya/berbentuk tabular/pipa. Pegmatite secara ekonomis telah dimanfaatkan untuk : - Keperluan industri mineral seperti Feldspar, Muscovite, Phlogopit, Tourmalin (Gem quality) dan Kuarsa. - Mineral-mineral yang digunakan sebagai bahan mentah bagi unsur-unsur jarang seperti Berillium (Beril), Nisbium dan Tantalum (ColumbiteTantalite), Lithium (Lepidote) dan Tungsten (Wolfromite).
SUBLIMASI 4. Batu Mulia (Gemstone) Intan, Garnet (Almandit), Peridotite Proses sublimasi merupakan proses yang tidak begitu berarti dalam pembentukan bahan galian, tetapi memang ada bahan galian yang terbentuk oleh proses ini. Proses sublimasi menyangkut perubahan langsung dari keadaan gas atau uap menjadi keadaan padat, tanpa melalui fase cair. Proses ini berhubungan erat dengan kegiatan gunung berapi dan fumarol, tetapi sublimat yang dihasilkan sering jumlahnya tidak cukup banyak untuk dapat ditambang secara menguntungkan. Belerang adalah bahan galian yang terjadi sebagai akibat proses sublimasi, yang secara lokal sering cukup menguntungkan untuk ditambang. Disamping belerang sering juga dapat dijumpai garam-garam klorida dari besi, tembaga, seng dan garam-garam dari logam alkali lainnya, tetapi umumnya relatif sangat kecil untuk dapat ditambang secara menguntungkan.
ENDAPAN MATA AIR PANAS/HOT SPRING DAN FUMAROLE Hot Springs/Mata Air Panas Yaitu larutan hidrotermal yang mencapai dan muncul di permukaan bumi (larutan hidrotermal adalah larutan sisa magma yang mengandung unsur-unsur logam yang berada di dalam magma). Umumnya hot springs sudah terencerkan/tercampur oleh air tanah, maka kandungan mineralnya sangat rendah. Namun kadangkadang disekitar hot spring diendapkan opaline silika/sintersilika yang
merupakan endapan silika yang terlarut dalam air panas, atau tufa gampingan karena ikut terlarutnya CaCO3. Selain itu juga kadang-kadang diendapakan Sulfur dan sulfida-sulfida dalam jumlah yang kecil. Sebagai contoh : Sulfur Bank di California yang merupakan endapan hot spring yang ditambang sebagai tambang mercury. Endapan-endapan hot spring umumnya berasosiasi pada jalur gunungapi dengan sumber panas yang relatif agak dangkal/dimana akan terbentuk daerah-daerah panas bumi yang dipermukaannya teramati sebagai sumber air panas, lapangan Fumarole, Solfatar dan kubangan lumpur panas. Masa air panas yang terbentuk di dalam bumi pada suatu saat akan merembes/mencapai permukaan bumi membentuk sumber-sumber air panas. Fumarole Fumarole pada umumnya berasosiasi dengan aktifitas susulan dari kegiatan gunungapi setelah erupsi/letusan yang sebenarnya. Biasanya aktifitas susulan dari gunung api (post vulkanik) ditandai dengan gejalagejala di daerah gunungapi berupa : Fumarole, Solfatar, Mofet dan Geyser yang umumnya mengandung jenisjenis asam dan bahan-bahan lainnya pembentuk mineral. Lingkungan terbentuknya Fumarole di daerah gunungapi yang masih aktif dimana gasgas panas sedang aktif mengendapkan mineral-mineral, merupakan lingkungan yang terbatas dimana kita dapat menyaksikan proses pembentukan mineral sesungguhnya di alam. KONSENTERASI HIDROTERMAL Produk akhir dari proses diferensiasi magmatik adalah suatu larutan yang disebut larutan sisa magma, yang mungkin dapat mengadung konsenterasi logam yang dulunya berada dalam magma. Larutan sisa magma ini yang juga disebut larutan hidrotermal, banyak mengandung logam-logam yang berasal dari magma yang sedang membeku dan diendapkan ditempat-tempat sekitar magma yang sedang membeku tadi. Larutan ini makin jauh letaknya dari magma makin kehilangan panasnya, sehingga dikenal tipe-tipe deposit : deposit hidrotermal suhu tinggi di tempat yang terdekat dengan intrusi deposit hidrotermal suhu menengah ditempat yang agak jauh deposit hidrotermal suhu rendah di tempat yang terjauh. Syarat-syarat penting untuk terjadinya deposit hidrotermal adalah : a. Adanya larutan yang mampu melarutkan mineral-mineral. b. Adanya tekanan atau rongga pada batuan yang dapat dilewati larutan. c. Adanya tempat dimana larutan dapat mendepositkan kandungan mineralnya.
d. Ada reaksi kimia yang menghasilkan pengendapan mineral baru. e. Konsentrasi mineral yang menguntungkan kalau ditambang.
cukup
dalam
deposit
sehingga
Cara-cara mendepositkan mineral-mineral yang dikandungnya : 1. Cavity Filling Deposit Yaitu tipe endapan hidrotermal yang mendepositkan mineral-mineral yang dikandungnya dengan cara mengisi rekahan-rekahan/rongga country rock yang dilaluinya, sehingga akan membentuk Deposit Celah (Cavity Filling Deposit). Banyak endapan-endapan mineral penting terbentuk dengan cara ini, dan sering menghasilkan bentuk-bentuk kristal yang baik dari mineral-mineral bijih. Secara umum deposit celah terjadi pada daerah dengan suhu dan tekanan yang rendah, sehingga dapat disimpulkan terjadi pada daerah yang terjauh dari tubuh intrusi (Deposit Epitermal). 2. Replacement Deposit Yaitu tipe endapan hidrotermal yang mendepositkan mineral-mineral yang dikandungnya dengan cara mengganti batuan yang telah ada/country rock, sehingga akan membentuk deposit pengganti (Replacement Deposit). Seperti endapanporphyry cooperdi Utah dan Arizona, dimana mineral-mineral bijihnya secara luas tersebar dalam suatu badan/tubuh batuan yang luas. Secara umum deposit Replacement terjadi pada kondisi suhu dan tekanan yang tinggi, sehingga dapat disimpulkan terjadi pada daerah lebih dekat batuan intrusi (Deposit Hipotermal). Seorang ahli yang mempelajari endapan-endapan Hidrotermal, LINDGREN, secara khusus membagi endapan-endapan hidrotermal berdasarkan mineralogi dan caram terjadinya (menunjukkan kondisi asal yang berbeda) menjadi 3 tipe, yaitu : 1. Deposit Hipotermal Terbentuk pada suhu yang cukup tinggi (300 C – 500 C) pada kedalaman yang cukup dalam dari kerak bumi, terdapat di tempat yang terdekat dari tubuh intrusi. Tipe-tipe endapan yang dihasilkan vein-vein Cassiterite dan Tungsten serta endapan-endapan Molybdenite. 2. Deposit Mesotermal
Terbentuk pada suhu yang sedang (200C - 300C) pada kedalaman yang menengah dari kerak bumi, terdapat di tempat yang agak jauh dari tubuh intrusi. Tipe-tipe endapan yang dihasilkan Sulfida dari Iron, Lead, Zinc, Cooper dan Gold bearing vein. 3. Deposit Epitermal Terbentuk pada suhu yang rendah (50C - 200C) pada kedalaman yang tidak terlalu dalam, terdapat di tempat yang terjauh dari tubuh intrusi. Tipe-tipe endapan yang dihasilkan Antimony (Stibnite), Mercury (Cinnabar), Silver (Native Silver dan Silver Sulfida), Gold dan Endapan Zinc.
SEDIMENTASI 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, lempung pemurni (fuller’s earth atau bleekarde), lempung bentonit, tanah diatome, dan secara tidak langsung deposit vanadium-uranium. Meskipun demikian deposit-deposit tersebut sebenarnya juga batuan sedimen, yang kebetulan karena sifat-sifat kimiawi dan fisikanya kemudian menjadi sangat berharga. Karenanya, cara terbentuknya juga sama dengan cara terbentuknya batuan sedimen, harus ada batuan yang bertindak sebagai sumber (asal), harus ada suatu proses yang mengangkut dan mengumpulkan bahan-bahan hasil rombakan batuan asal, dan akhirnya pengendapan hasil rombakan tersebut pada suatu cekungan pengendapan tertentu. Kemudian mungkin saja dapat terjadi alterasi kimiawi ataupun kompaksi dan perubahanperubahan lain pada endapan tersebut. Jadi dalam proses di atas jelaslah bahwa batuan asal haruslah mengalami pelapukan terlebih dahulu, baik pelapukan fisik maupun pelapukan kimia, sebelum diangkut dan diendapkan ditempat lain. Jenis batuan asal, cara pengangkutannya, dan lingkungan pengendapan dimana bahan-bahan tersebut akan diendapkan kembali, pada umumnya akan serupa bagi satu jenis bahan tertentu. 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 depositdeposit mineral sebagai akibat proses penguapan. Juga sumber-sumber air panas dapat menghasilkan deposit serupa. Deposit-deposti 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.
Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan ketahanan mineral terhadap pecahan karena pelapukan kimia, lingkungan dan cara terbentuknya, sedimen dapat diklasifikasikan menjadi 6 golongan, yaitu : 1. Resistate Merupakan endapan yang tersusun atas mineral yang tahan terhadap pelapukan, sehingga tidak mengalami perubahan. Salah satu mineral yang dikenal paling tahan terhadap pelapukan adalah Kuarsa [SiO2]. Kadar silika dalam sedimen-sedimen resistat dapat mencapai 90%, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai sumber dalam perindustrian. Mineral-mineral lainnya yang tahan terhadap pelapukan adalah Zirkon [ZrSiO4], Andalusit [Al2SiO5], Topaz [Al2SiO4(OH,F)2]. Endapan resistat disebut juga sebagai “placer deposit” karena bernilai ekonomi. 2. Hydrolysate Terbentuk dari mineral-mineral silikat yang mengalami proses dekomposisi kimia. Mineral yang paling umum terdapat di endapan ini adalah mineral lempung, berupa aluminosilikat hidrat yang bertekstur filosilikat dengan ukuran butir yang sangat halus. 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, seperti Gibsit [Al(OH)3]. Residu ini dikenal dengan “endapan bauksit”, merupakan endapan komersial yang menghasilkan bijih alumunium. 3. Oxydate Merupakan endapan hidroksida feri, yang merupakan hasil oksidasi senyawa besi dalam suatu larutan, dan mengendap. Contohnya adalah Gutit [HFeO2] yang memberikan warna coklat, dan Hematit [Fe2O3] yang memberikan warna merah. Bila kedua mineral ini terdapat dalam jumlah yang besar, maka dapat menjadi sangat bernilai karena bijih besinya. Mineral lainnya yang terdapat pada endapan oksidat adalah mangan. Contohnya adalah Manganit [MnO(OH)], dan Psilomelane [(Ba,H2O)2Mn5O10], yang sebagian besar tersusun atas MnO2. 4. Reduzate
Terbentuk karena proses reduksi, dikarenakan tempat terbentuknya yang terisolir dari atmosfer, sehingga kekurangan oksigen. Endapan jenis ini jarang sekali dijumpai. Di laut, biasanya endapan ini terdapat pada daerah palung. Dengan kondisi yang tenang, pengendapan material-material organik, akan menyebabkan berkurangnya oksigen, dan terbentuk H2S. Contoh mineral yang terbentuk adalah Pirit (pada keadaan asam), dan Markasit (pada keadaan yang lebih asam). Di darat, pengendapan dari bahan rombakan tumbuhan-tumbuhan akhirnya akan berubah menjadi lapisan-lapisan batubara. Dengan keadaan reduksi yang tinggi, memungkinkan terjadinya pengendapan karbonat fero berupa Siderit, yang dapat digunakan menjadi deposit bijih besi. Mineral lain yang terbentuk dalam suasana reduksi adalah Sulfur [Cu], yang biasanya dijumpai berasosiasi dengan kubah garam dan minyak bumi. 5. Precipitate Endapan ini berhubungan dengan berbagai aktivitas organisme yang mensekresi gamping, maka dari itu tempat yang paling baik bagi pengendapan jenis ini (karbonatan) adalah di bawah laut. Bentuk kalsium karbonat yang paling stabil adalahKalsit, namun dapat juga terbentuk Aragonit. Araganit dapat berubah menjadi kalsit, ataupun tetap menjadi aragonit, hal itu dapat terjadi apabila strukturnya berubah menjadi lebih stabil, karena kandungan ion-ion asing. Selain itu, kalsit dan aragonit dapat diendapkan di lingkungan terestrial, seperti di dalam gua batugamping, yang di sekelilingnya terdapat mata air yang jenuh akan kandungan CaCO3. 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 fisikkimianya, walaupun hanya sedikit akan menyebabkan fosforit terpresipitasi. Bila sedimentasi dari bahan-bahan lainnya lebih sedikit, maka akan terbentuk lapisan fosforit yang lebih murni. 6. Evaporite Proses penting dalam pembentukan sedimen evaporit adalah penguapan. Endapan ini mempunyai fungsi khusus, yaitu untuk menginterpretasi sejarah geologi daerah itu, sebagai indikator untuk keadaan yang kering. Berdasarkan asal mula pengendapannya, sedimen evaporit dibagi menjadi 2, yaitu:
Endapan evaporit marin terbentuk di laut yang disebabkan oleh air laut yang menguap. Apabila air laut menguap pada keadaan yang alami, maka yang pertama kali akan mengendap adalah kalsium karbonat, diikuti oleh dolomit. Dengan berlanjutnya evaporasi,
terendapkanlah kalsium sulfat, yang dapat berupa gipsum, yang bergantung kepada temperatur dan salinitas air laut, dan pada giliran berikutnya akan terbentuk halit. Kebanyakan endapan evaporit terdiri atas kalsium karbonat, namun pada keadaan tertentu dapat juga terendapkan garam kalsium dan magnesium.
Endapan evaporit non marin relatif jarang ditemui, atau sangat terbatas, baik dalam penyebarannya maupun besarnya, tetapi sangat penting dalam arti ekonomi, karena endapan ini menghasilkan senyawa Boron [B] dan Yodium[I]. Endapan ini terbentuk di darat karena menguapnya suatu danau garam. Disamping kedua senyawa tadi, terkandung pula nitratnitrat, sejumlah garam kalsium, bromida, dan gipsum. PELAPUKAN Proses pelapukan yang meskipun berjalan lambat tetapi teru-menerus dalam jangka waktu lama, sehingga pada akhirnya batuan dan mineralmineral yang dikandungnya akan mengalami disintregasi sebagai akibat pelapukan fisik dan dekomposisi sebagai akibat pelapukan kimiawi. Pelapukan fisika dan kimiawi terdiri dari bermacam-macam proses yang dapat bekerja sendiri-sendiri ataupun secara bersama sama. Pelapukan kimiawi banyak terjadi di daerah yang beriklim basah dan panas seperti di Indonesia ini, sedang pelapukan fisik lebih menonjol di daerah yang beriklim kering. KONTAK METASOMATISME Pada saat magma yang pijar dan sangat panas menerobos lapisan batuan, magma tersebut makin lama akan makin kehilangan panasnya akhirnya akan membeku menjadi batuan beku intrusif. Proses tersebut dapat terjadi pada keadaan yang dangkal, menengah ataupun pada kedalaman yang besar, sehingga dikenal adanya batuan beku intrusif dangkal, menengah ataupun dalam. Dalam proses tersebut akan terlihat adanya tekanan dan suhu yang sangat tinggi terutama pada kontak terobosannya, antara magma yang masih cair dengan batuan disekitarnya.
DAFTAR PUSTAKA Setia Graha, Doddy. 1987. Batuan dan Mineral. Bandung: NOVA
Asosiasi dan Genesa Mineral, Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Universitas Palangkaraya , Fahrul Indrajaya ST Pough, Frederick H. 1988. A Field Guide to Rocks and Minerals. New York: Houghton Mifflin Company http://bosstambang.com/Geology/genesa-minerals.html http://www.scribd.com/doc/130923969/Kelompok-7-Genesa-Mineral-PadaLingkungan-Sedimentary-Dan-Mineral-Lempung http://id.wikipedia.org/wiki/Mineral http://pillowlava.wordpress.com/2012/01/01/genesa-mineral/ http://www.scribd.com/doc/136663422/Genesa-Mineral http://www.minsocam.org/msa/ima/ima98(04).pdf Ernest H. Nickel, 1995, The definition of a mineral, The Canadian Mineralogist, vol. 33, pp. 689 – 690
