Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran
Petrologi Tersier Pliosen Intrusi (Tpi) pada Sumur KL98-10-22, Grasberg, Papua-Indonesia Zimmy Permana1), Mega Fatimah Rosana1), Euis Tintin Yuningsih1), Benny Bensaman2) , Reza Al Furqan2) 1
2
Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran PT. Eksplorasi Nusa Jaya/ Affiliate of Freeport-McMoran Copper and Gold
Abstrak Cebakan porfiri Grasberg terbukti mengandung mineralisasi yang bernilai ekonomis. Beberapa intrusi yang dikenal pada kompleks batuan beku Grasberg yaitu Intrusi Dalam, Main Grasberg Intrusion (MGI), Intrusi Kali dan Intrusi Kucing Liar. Pengeboran yang dilakukan pada bagian baratdaya Grasberg dan memotong Intrusi Dalam dan Kucing Liar memperlihatkan adanya beberapa tubuh dike berukuran 10 cm77 m dimulai pada kedalaman 1306.4 m yang memotong Intrusi Kucing Liar dan Batupasir Formasi Ekmai. Ini menarik karena kehadiran tubuh dike yang kemudian disebut sebagai Tersier Pliosen Intrusi (Tpi) ini bisa berhubungan pula dengan proses alterasi dan mineralisasi di daerah Grasberg. Fokus dari Penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik petrologi dari Tersier Pliosen Intrusi. Berdasarkan hasil pengamatan secara megaskopis, Tersier Pliosen Intrusi (Tpi) ini berwarna abu-abu dengan fenokris berupa kuarsa, plagioklas, biotit, amfibol, pirit dan kalkopirit dengan masadasar kuarsa dan plagioklas. Dari hasil analisa petrografi dike Tpi bertekstur porfiritik dengan masadasar afanitik. Fenokris tersusun atas kuarsa 3%, plagioklas 44%, K-feldspar 3%, biotit 5%, amfibol 20%, mineral pirit, kalkopirit, kovelit, dan bornit 2-5%. Dike Tpi diklasifikasikan sebagai porfiri andesit. Plagioklas terubah sebagian menjadi serisit. Sedangkan amfibol terubah sebagian menjadi biotit sekunder. Pada intrusi Tpi berkembang alterasi dan mineralisasi yang tersebar pervasif. Hal ini perlu diteliti lebih detil terkait indikasi potensi mineralisasi yang bersifat ekonomis. Kata Kunci: Tersier Pliosen Intrusi (Tpi), biotit sekunder, dike, Grasberg
63
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran 1. PENDAHULUAN Daerah Tambang Grasberg secara administratif termasuk Kecamatan Mimika Timur, Kabupaten Mimika, Provinsi Papua. Daerah ini merupakan daerah kontrak karya PT. Freeport Indonesia yang ditemukan pada tahun 1988 dan mulai beroperasi pada tahun 1989.
Gambar 1 Lokasi daerah penelitian, Papua, Indonesia. Lokasi Tambang Gunung Bijih Ertsberg-Grasberg berada pada kotak bertuliskan COW-A (Contract-of-Work area A) [1]
Cebakan porfiri Grasberg sudah terbukti mengandung mineralisasi yang bernilai ekonomis. Cebakan porfiri Cu-Au Grasberg ini terbentuk oleh beberapa fase intrusi magma yang menerobos batuan disekitarnya. Beberapa intrusi yang berada disekitar Kompleks Intrusi Grasberg yaitu Intrusi Dalam, Main Grasberg Intrusion (MGI), Intrusi Kali dan Intrusi Kucing Liar. Intrusi-intrusi ini saling mengoverlay yang masing-masing menyisakan fluida hidrothermal yang kemudian menyebabkan alterasi dan kemudian disusul oleh mineralisasi. Pada tahun 2011, PT. Freeport Indonesia melakukan pengeboran pada bagian barat daya dari Grasberg, tepatnya pada elevasi 3063 mdpl. Stasiun pengeboran ini diberikan nama KL98-10.
Di titik pengeboran ini terdapat dua bor yang berarah ke cebakan porfiri Grasberg dan bagian dalam dari cebakan Skarn Kucing Liar. Salah satu lubang bor pada stasiun ini diberikan nama KL98-10-22. Lubang bor ini merupakan lubang bor yang berarah ke bagian dalam dari cebakan Skarn Kucing Liar. Berdasarkan hasil pemetaan yang dilakukan pada inti bor KL98-10-22 mulai kedalaman 1306.4 m dapat ditemukan dike-dike kecil yang memotong Intrusi Kucing Liar dan Batupasir Formasi Ekmai mulai dari ukuran 10 sentimeter hingga 77 meter yang disebut sebagai Tersier pliosen intrusi(Tpi). Dike-dike Tpi berbeda dengan intrusi yang sudah diidentifikasi baik karakteristik fisik maupun komposisi mineralnya pada daerah kompleks intrusi Grasberg. Hasil pengamatan secara megaskopis dan mikroskopis meunjukkan Tersier Pliosen intrusi memiliki karakteristik fisik yang berbeda namun dapat ditemukan kehadiran mineral alterasi dan mineral pirit(FeS2) dan kalkopirit(CuFeS2) yang tersebar pervasif dengan intensitas yang lemah. Hal ini menarik karena dapat menunjukkan masih terdapat indikasi adanya mineralisasi yang ekonomis. 2. GEOLOGI REGIONAL Lokasi penelitian berada pada jalur pegunungan tengah Papua tepatnya di daerah tambang Ertsberg-Grasberg. Termasuk dalam bagian provinsi dari Indonesia dan merupakan bagian tubuh dari pulau New Guinea. [2]
Gambar 2. Peta pembagian litotektonik beserta lokasi kompleks tambang Erstberg. RMB Sabuk Metamorfik Ruffaer, IOB sabuk Ofiolit Irian. [2]
64
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran Daerah penelitian berada pada kontak antara bagian atas batuan sedimen dari Grup Kembelangan berumur Kapur dan bagian bawah Batugamping New Guinea berumur Tersier. Bagian atas batuan sedimen Grup Kembelangan dari tua ke muda terdiri dari batupasir Formasi Ekmai, batugamping Formasi Ekmai dan serpih Formasi Ekmai. Sedangkan Kelompok Batugamping New Guinea dari tua kemuda terdiri dari dolomit Formasi Waripi, batugamping Formasi Faumai, batupasir Formasi Sirga dan batugamping Formasi Kais. Sekuen batuan sedimen tersebut telah diterobos oleh beberapa tubuh batuan intrusi. [3] Mineralisasi yang terdapat pada daerah penelitian merupakan hasil dari tiga fase magmatisme utama di daerah Pegunungan Tengah. Fase-fase magmatisme tersebut menghasilkan terobosan batuan beku terhadap batuan sedimen yang berada diatasnya. Komplekss terobosan batuan beku Grasberg yang terbentuk pada ~3Ma ini adalah merupakan batuan induk. Batuan beku tersebut akan menghasilkan mineralisasi Cu-Au-Ag pada batuan sedimennya serta mengakibatkan patahan dan lipatan pada zona sedimentasinya. [3] Dari analisis penentuan umur absolut 238 206 U/ Pb Zircon pada komplekss tambang Ertsberg-Grasberg didapatkan bahwa umur diorit Kucing Liar adalah 3,28+0.08 Juta Tahun, Tpi 3,18+0.11 Juta Tahun, dan Main Grasberg Intrusi 3,12+0.09 Juta Tahun. [1] 3. HASIL PENELITIAN Pada KL98-10-22, Intrusi yang dikenal sebagai Tersier Pliosen Intrusi ini mulai diidentifikasi muncul pada kedalaman 1306.4 m sepanjang 31 cm memotong intrusi Diorit Kucing Liar (Gambar.3). Secara tegas kontak antara Tpi dan Diorit Kucing Liar dapt diamati secara tekstur maupun indeks warna dari intrusi tersebut. Tpi memiliki indeks warna mesokratik yang lebih gelap dibandingkan dengan Diorit Kucing Liar. Selain itu dapat dilihat keterdapatan fragmen dari Diorit Dalam
yang menjadi xenolit pada Tpi. Pada Diorit Kucing Liar juga dapat diamati keterdapatan vein-vein kuarsa yang saling memotong membentuk stockwork. Stockwork ini tidak ditemukan pada intrusi Tpi.
Tpi
Gambar 3. Inti batuan kedalaman 1303.401310.80m, Pada interval 1306.4-1306.71m dapat diamati Tpi memotong Intrusi Diorit Kucing Liar untuk pertama kali pada lubang bor KL98-10-22
3.1 Karakteristik Tersier Pliosen Intrusi (Tpi) Secara Megaskopis Pengamatan secara megaskopis dike Tpi yang memotong diorite Kucing Liar dilakukan dengan menggunakan alat bantu lup dengan perbesaran 10x sampai 25x. Dari pengamatan secara megaskopis ini, indeks warna dike Tpi berdasarkan kandungan mineral mafiknya adalah mesokratik. Tersusun atas fenokris dan masadasar (porfiritik) holokristalin,ninequigranular, bentuk kristal subhedral-euhedral, dan bentuk mineral hipidiomorf-panidiomorf. Komposisi mineral yang dapat diamati secara megaskopis yaitu kuarsa 5-10%. plagioklas 10-15%, biotit 2-7%, dan amfibol 2-5%.
Gambar 4. Sampel hasil pemboran pada KL98-1022, interval 1393,9-1393,96m. Hadir kuarsa sekunder pada Tpi dengan bentuk membundar tanggung-membundar. 65
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran
Mineral alterasi yang dapat diamati yaitu serisit yang tampak mengubah mineral plagioklas. Tingkat alterasi termasuk dalam tingkat lemah. Dapat diamati minerl-mineral sulfida yang muncul secara pachy maupun pervasif. Mineral sulfida tersebut yaitu pirit, kalkopirit, dan bornit.
A
Tabel 1. Komposisi mineral penyusun Tpi pada kedalaman 1490m Mineral Mineral Cnt Primer (%) Tambahan Kuarsa 3% Mineral opak 5% Plagioklas 44% Mineral Cnt sekunder (%) (Secondary min.)/ Mineral ubahan B (Alteration min.) K-feldspar 3% Biotit 10% Sekunder Amphibole 20% Serisit 10% Biotit 5% Berdasarkan klasifikasi Travis, 1955 Tpi memiliki komposisi feldspar plagioklas >2/3 seluruh feldspar, Kfeldspar<10% seluruh feldspar, kuarsa <10%, mineral tambahan yang khas hornblenda dan biotit, dengan tekstur porfiritik, dan masadasar afanitik maka dapat diklasifikasikan sebagai Porfiri Andesit. [4],
Gambar 5. Sampel hasil pemboran pada KL98-1022: A) Pada interval 1626,55-1626,64m terdapat kuarsa sekunder serta mineral pirit dan kalkopirit yang tersebar pervasif. B) Pada interval 14901490,1m dapat diamati mineral ubahan serisit menggantikan mineral plagioklas, selain itu juga masih dapat diamati persebaran mineral pirit dan kalkopirit yang pervasif.
3.2 Karakteristik Tersier Pliosen Intrusi(Tpi) Secara Mikroskopis Dalam pengamatan secara mikroskopis, sampel Tpi diamati menggunakan mikroskop dengan perbesaran 40x hingga 100x. Pengamatan dilakukan pada 2 jenis sayatan yaitu sayatan tipis dan sayatan poles. Sayatan tipis diamati dengan bantuan mikroskop cahaya bias dan sayatan poles diamati menggunakan mikroskop cahaya pantul. Dari hasil pengamatan mikroskopis, transparan kecoklatan, porfiritik, subhedral-anhedral, inequigranular, holokristalin dan hipidiomorf allotriomorf.
Gambar 6.Foto sayatan tipis KL98-10-22-1490m perbesaran 40x E6)Kuarsa: transparan, relief rendah, bentuk subhedral-anhedral, warna interferensi putih-abu-abu orde 1. F6H7)Plagioklas: transparan, relief mineral rendah, bentuk subhedral-anhedral, warna interferensi abuabu putih orde 1, sebagian terubah menjadi serisit.G5) K-feldspar: tranparan, relief mineral rendah, bentuk anhedral, warna interferensi abuabu orde 1, sebagian terubah menjadi serisit. E1F2)Hornblenda: hijau muda , relief mineral tinggi, bentuk subhedral-anhedral, warna interferensi pink keunguan orde 2. terubah sebagian menjadi biotit sekunder D2) Biotit : coklat, pleokroisme kuat, relief mineral tinggibentuk euhedral, warna inteferensi pink orde 2. A5)Serisit: transparan, pleokroisme tidak ada, relief mineral sedang,
66
Seminar Nasional ke-II FTG Universitas Padjadjaran bentuk anhedral, warna interferensi krem orde 2. Tampak mengganti feldspar.
Pada mengamatan sayatan poles KL98-10-22 kedalaman 1455,55m dapat diamati keberadaan mineral sulfida. Mineral sulfida tersebut yaitu pirit (FeS2) bersama kovelit (CuS) yang mengantikan kalkopirit (CuFeS2) yang tumbuh bersamasama dengan bornit (Cu3FeS4).
Gambar 7.Foto sayatan poles KL98-10-22 kedalaman 1455,55m perbesaran 100x. B2-J6) Pirit, FeS2 warna kuning pucat; E3-G4) Kalkopirit, CuFeS2,warna kuning tembaga dan bornit, (Cu3FeS4) warna tarnish-pink-kehijauan; D3-E4) Kovelit, (CuS), warna biru
4. KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan pengamatan megaskopis dan mikroskopis dari Tpi pada KL98-1022 maka dapat disimpulkan: Berdasarkan komposisi mineral utama penyusun batuan, intrusi Tpi diklasifikasikan sebagai porfiri andesit. Pada pengamatan secara megaskopis dan mikroskopis dapat diamati mineral ubahan serisit yang mengubah mineral plagioklas dan biotit sekunder yang
mengubah amfibol. Hal ini membuktikan Tpi sudah mengalami alterasi dengan intensitas lemah. Selain mineral ubahan dapat diamati mineralisasi pirit (FeS2), kovelit(CuS), kalkopirit (CuFeS2), dan bornit(Cu3FeS4) yang tersebar pervasif. Dengan mengetahui bahwa pada intrusi ini berkembang alterasi dan mineralisasi, untuk itu perlu ditindaklanjuti dengan penelitian lebih detail mengenai alterasi dan mineralisasi yang berkembang terkait dengan tingkat dan jenis alterasi hingga pada paragenesa pembentukan mineral bijih. DAFTAR PUSTAKA [1]. Trautman,M., Hidden Intrusions & Molybdenite Mineralization beneath the Kucing Liar Skarn ErtsbergGrasberg District Papua Indonesia. Not Publish. Univ Texas 2013 [2]. Sapiie, B and Cloos, M., ―Strike-slip faulting in the core of Central-Range of west New Guinea Ertsberg Mining District, Indonesia: Geological Society of America Bulletin 116; 277-293, 2004 [3]. Cloos, M., Sapiie, B., Quarles van Ufford, A., Weiland, R.J., Warren, P.Q., and [4]. McMahon, T.P., 2005, Collisional delamination in New Guinea: The Geotectonics of subducting slab breakoff: Geological Society of America Special Paper 400, 51 pp. [5]. Travis, R.B..,‖Classification of Rocks‖: quarterly of the Colorado School Of Mines. Vol 50 Number 1, 1995
67
