Endapan Mineral

Endapan Mineral

Bijih Hidrotermal

Sumber dari endapan mineral biji adalah masalah klasik dari geologi, dan telah menjadi perdebatan selama lebih dari 3 abad. Lebih tepatnya, sebagian besar masalah belum terpecahkan, untuk mineral bijih banyak memerlukan bentuk sam asal dalam cara yang berbeda. Beberapa metode sangat nyata dari yang lainnya . Tidak ada misteri, contohnya proses mekanik yang menunjukan akumulasi di suatu tempat di bagian hulu, atau reaksi kimia yang menyebabkan besi menjadi bagian dari tanah yang berlumpur atau aluminium yang terkonsentrasi dalam bauksit. Tapi dari masalah dari mana asal bijih muncul bersamaan dengan tingkat kesulitan tertentu. Terutama mineral yang terbentuk pada temperature yang lebih tinggi daripada temperature normal di permukaan bumi. Pada endapan mineral ini kita arahkan perhatian.

Kebanyakan endapan mineral terbentuk pada temperature yang sedang sampai temperature tinnggi berasosiasi dengan batuan beku, dan asalnya sangat berhubungan dengan proses magmatik. Beberapa mineral bijih dapat terakumulasi langsung dari proses difernsiasi magma: horizon dari kromit ditemukan dalam lapisan intrusi mafic. Seperti di Bushfield, daerah di Afrika Selatan, sebagai contohnya. Lebihnya adalah endapan logam yang dalam transportasinya dilakukan oleh air danterlarut dalam cairan dan suatu saat akam terakumulasi menjadi suatu lapisan endapan yang kita temukan. Salah satu sumber air yang mengandung material residu dari proses kristalisai magma. Sumber dari logam yang mungkin dari hujan meteorit atau air laut yang bersirkulasi pada kedalaman yang tinggi atau didekat tubuh intrusi. Atau air yang terperangkap dalam suatu formasi sediment. Atau sebagai volatile yang perpecah dari prose metamorfisme. Apapun sumber mereka larutan yang memiliki temperatur hangat ini disebut fluida hidrotermal, dan mineral bijih yang mungkin terendapkan adalah mineral bijih hidrotermal.

Dan kami mengarahkan mineral hidrotermal dalam bahasan ini hanya menjadi satu jenis mineral, tapi jenis yang paling penting adalah yang telah menjadi kebutuhan peradaban industrialisai. Ada juga endapan mineral yang mengarah pada prinsip geokimia yang bisa dijadikan aplikasi disini kesalahpahaman dari proses fisika dan kimia bertanggungjawab atas proses tarnspotasi dan kandungan dari sebuah formasi endapan mineral bijih. Dan kemudian untuk pergerakan logam di lingkungan permukaan yang dimana endapan tersebut telah tersingkap oleh proses pelapukan dan erosi.

Larutan Pembentuk Bijih

Salah satu petunjuk datang dari mata air panas dan cairan fumarole. Di sejumlah tempat fluida ini hadir mengendapkan sejumlah kecil mineral bijih logam. Dan kesimpulannya sangat rasional bahwa mineral bijih tersebut sama dengan lepisn endapan yang ada dibawah permukaan bumi. Pada mata air panas mineral bijih diendapkan dari suati larutan, pada fumarrole ia mengkristal bersamaan denga keluarnya gas. Bukti – bukti kuat menunjukan bahwa mineral bijih diendapkan dari cairan atau larutan superkritikal lebih banyal dari[ada gas. Khususnya untuk meyakinkan observasi bahwa di banyak tempat endapan, mineral telah tergantikan oleh mineral karbonat atau mineral silica. Mengartikan bahwa karbinat dan silica telah tergerakan oleh larutan pembentuk bijih, dan pembawaan mineral oleh gas telihat sukar. Pada endapan dimana asosiasi mineral mengindikasikan temperature yang rendah dari suatu formasi. Transport logam dan pemilihan kelompok mineral dalam gas sangat tidak mungkin sekali.

Volatil dari Mineral Bijih

Volatile dari suatu mineral logam khususnya klorida, bersamaan dengan teori yang serupa bahwa air yang kaya akan gas akan memisahkan dira denga tahapan yang lambat, pada proses pendinginan magma. Membuat transport gas untuk bijih logam kemungkinan kecil pada awal temperature tinggi untuk konsentrasi logam. Pengendapan akhir dari bijih mungkin adalah langkah akhir dari proses komplek yang terjadi dimana logam teruapkan, terpilah, terlarutkan, tertransportkan, dan terpisah–pisah. Momen sebuah sekuen seperti ini suatu waktu dapat di observasi di suatu tempat di sekitar fomarole.

Dalam bentuk bagaimana logam berada, apakah dalam gas temperature tinggi? Kemungkinan tertinggi adalah klorida. Sejak semua kandungan dapat terbentuk dengan pemilahan dari gas magmatik. Klorida dari sekian banyak logam berat adalah volatile. Dalm berbagai kombinasi, logam munkin berada dalam magma yang membeku (oksida, sulfida, sulfat, dan silikat), klorin atau klorida hidrogen dalam keadaaan uap dapat membentuk kandungan volatile yang mampu menajan logam dalam gas dalam bermacam–macam konsentrasi. Ini dapat dibuktikan dengan menghitung tekanan uap dari logam kloroda dalam persamaan reaksi
PbS + 2HCl –> PbCl2(g) + H2S

Perhitungannya adalah berbanding lurus. Mungkin kebanyakan endapan memiliki sejarah yang panjang . logamnya berasal dari bawaan gas yang menjadi bagian dari suatu larutan dan terbawa dalm bentuk ini ke temperature yang lebih rendah atau pada suatu wilayah dimana larutan tercampur dengan larutan yang berasal dari sumber yang berbeda. Pada perhitungan, menunjukan bahwa volatile dapat menjadi factor utama dalam keadaan temperature tinggi , uap mengisi ingklusi dalam batuan beku.

Kompleksitas Logam Dalam Larutan Hidrotermal
Sebuah prosedur yang mungkin di[pakai dari kesetimbangan reaksi antara material, untuk mengevaluasi transport dari cairan magma. Untuk menmgendapkan pada temperature antara 500 – 5000o celcius, di mana hubungan geologi dan eksperimen laboratorium dapat memberikan bukti yang jelas mengenai sifat dari pengendapan larutan bijih dalam bentuk cairan. Meskipun dalam kristalisasi batuan beku yang meleleh atau airtanah yang terpanaskan dari meteor atau berasal dari air laut atau air yang terekstraksi dari batuan sedimen atau metamorf.

Pada cairan yang bersirkulasi di dalam rekahan dan celah dari batuan sekitar. Temperaturnya dalam jarak yang umum adalah beberapa ratus derajat dan komposisinya sama dengan mata air panas dan air yang dipompakan di area geothermal.

Tipe Alterasi Hidrotermal

Alterasi merupakan peristiwa ubahan komposisi mineralogi batuan (pengertian sederhananya). Syarat umum terjadinya alterasi itu adalah fluida, umumnya fluida ini membawa unsur-unsur mineralisasi. Jadi jika salah satu kondisi temperature dan tekananan tinggi terpenuhi bisa terjadi alterasi. Kenapa perlu tekanan atau temperatur tinggi? 2 faktor ini yang dominan bisa memutuskan ataupun dekomposisi ikatan kimia dimineral tersebut. Salah satu dari temperature atau tekananan tinggi saja bisa terjadi alterasi, dan fluida yang membawa unsur mineral lain. Selain itu temperature rendah disini bukan seperti temperature air biasa. jarang sekali pada suhu kondisi atmospheric terjadinya alterasi.

Propylitic: (Chlorite, Epidote, Actinolite)

Alterasi Propylitic mengubah batuan menjadi hijau, karena mineral baru terbentuk berwarna hijau.  Mineral tersebut adalah chlorite, actinolite and epidote.  Mineral tersebut terbentuk dari dekomposisi Fe-Mg seperti biotite, amphibole or pyroxene, walaupun bisa tergantikan oleh feldspar.  Alterasi Propylitic relatif terjadi pada low temperatures.

Sericitic: (Sericite)

Alterasi Sericitic mengubah batuan menjadi mineral sericite, merupakan mika putih yang sangat halus.  Alterasi ini terbentuk oleh dekomposisi feldspars, sehingga menggantikan feldspar. Di lapangan, kehadirannya pada batuan dapat dideteksi oleh kelembutan batu, seperti yang mudah digores. Terasa berminyak ketika mineral ini banyak, dan warna putih, kekuningan, coklat keemasan atau kehijauan.  Alterasi Sericitic menunjukkan kondisi low pH (acidic).
Perubahan terdiri dari kuarsa + sericite disebut “phyllic” alterasi. Alterasi ini terkait deposit phophyry tembaga yang mungkin berisi cukup halus, pyrite yang disebarkan secara langsung terkait dengan peristiwa perubahan.

Potassic: (Biotite, K-feldspar, Adularia)

Alterasi Potassic relatif terjadi pada high temperature yang merupakan hasil pengayaan Potassium.  Bentuk alterasi ini bisa terbentuk sebelum kristalisasi magma selesai, biasanya berbentuk kusutan dan agak terputus-putus oleh pola vein. Alterasi Potassic bisa terjadi lingkungan plutonic dalam, dimana orthoclase akan terbentuk, atau daerah dangkal, lingkungan vulkanik dimana adularia terbentuk.

Albitic: (Albite)

Perubahan Albitic membentuk albite atau sodic plagioclase. Hal ini mengindikasikan  keberadaan pengayaan Na.  Tipe alterasi ini juga terjadi pada high temperature. Kadang-kadang white mica paragonite (Na-rich) bisa terbentuk juga.

Silicification (Silikifikasi): (Quartz)

Silicification merupakan proses penambahan silica (SiO2) sekunder.  Silicification salah satu tipe alterasi yang paling umum terjadi dan dijumpai dalam bentuk yang berbeda-beda. Salah satu bentuk yang paling sering dijumpai adalah “silica flooding”, merupakan hasil pergantian batuan dengan microcrystalline quartz (chalcedony).  Porositas besar dari batuan akan memfasilitasi proses ini. Selain itu bentuk dari silicfication adalah pembentukan rekahan dekat spasi dalam jaringan atau stockworks yang berisi quartz.  Silica flooding dan atau stockworks kadang-kadang hadir dalam wallrock sepanjang batas quartz vein (urat kuarsa). Silicification dapat terjadi melalui berbagai temperature.

Silication:  (Silicate Minerals +/- Quartz)

Silication terminolig umum untuk penambahan silica dengan bentuk berbagai mineral silika. Hal ini berasosiasi dengan kuarsa. Seperti pembentukan biotite atau garnet atau tourmaline. Silication bisa terjadi pada daerah berbagai temperatur. Contoh klasik pergantian limestone (calcium carbonate) dengan mineral silicate berbentuk sebuah “skarn”, yang biasanya terjadi pada kontak intrusi batuan beku. Sebuah subset khusus dari silication dikenal “greisenization”.  Bentuk dari tipe batuan ini disebut  “greisen”, yang mana batuan terdiri dari parallel veins dari quartz + muscovite + mineral lain (seringnya tourmaline).  Parallel veins merupakan bentuk pada zona atap dari sebuah plutonik. Dengan veining yang intensif (banyak), beberapa wallrocks bisa tergantikan sepenuhnya oleh mineral baru yang sama dengan pada sebuah vein.

Carbonatization (Karbonatisasi):  (Carbonate Minerals)

Carbonitization terminologi umum untuk penambahan beberapa mineral karbonat. Umumnya calcite, ankerite, and dolomite. Carbonatization biasanya juga berasosiasi dengan penambahan mineral lain seperti talc, chlorite, sericite dan albite. Alterasi Carbonate bisa berbentuk pola zonal sekeliling deposit ore dengan kaya besi.

Alunitic:  (Alunite)

Alterasi Alunitic terkait erat dengan lingkungan sumber mata air panas.  Alunite merupakan sebuah mineral potassium aluminum sulfate yang cederung membentuk ledges di beberapa daerah. Kehadiran alunite mendukung berisi gas SO4 yang banyak, hal ini terjadi karena oksidasi mineral sulfida.

Argillic:  (Clay Minerals)

Alterasi Argillic memperkenalkan beberapa variasi dari mineral lempung seperti kaolinite, smectite and illite. Alterasi Argillic umumnya pada low temperature dan sebagian mungkin terajadi pada kondisi atmospheric. Tanda-tanda awal alterasi argillic adalah bleaching out (pemutihan) feldspar.
Subkategory spesial dari alterasi argillic adalah “advanced argillic”.  Kategori ini terdiri dari kaolinite + quartz + hematite + limonite.  feldspars tercuci and teralterasi menjadi sericite.  Keberadaan alterasi ini menunjukkan kondisi low pH (highly acidic). Pada higher temperatures, mineral pyrophyllite (white mica) terbentuk pada dalam kaolinite.

Zeolitic:  (Zeolite Minerals)

Alterasi Zeolitic sering berasosiasi dengan lingkungan vulkanik tetapi bisa terjadi  pada jarak yang jauh dari lingkungan ini. Pada lingkunagan vulkanik, mineral zeolite menggantikan matriks glass (kaca). Mineral Zeolite merupakan mineral low temperature, jadi mineral ini terbentuk selama tahap redanya aktifitas vulkanik pada daerah dekat permukaan.

Serpentinization and Talc Alteration:  (Serpentine, Talc)

Serpentinization membentuk serpentine, yang softness, waxy, kehijauan, dan massive. Tipe alterasi ini hanya ditemukan ketika batuan asal adalah batuan mafic atau ultramafic.  Tipe batuan ini relatif memiliki kandungan besi dan magnesium yang banyak.  Serpentine merupakan mineral low temperature.  Talc hampir sama dengan mineral serpentine, tetapi penampakanya berbeda sedikit (pale to white).  Alterasi Talc mengindikasi sebuah magnesium konsentrasi magnesium yang tinggi selama proses crystallization terjadi.

Oxidation: (Oxide Minerals)

Oxidation merupakan pembentukan semua mineral oksidal.  Yang paling umum dijumpai adalah hematite and limonite (oksida besi), tetapi banyak jenis bisa terbentuk, tergantung kandungan metal di dalamnya.  Sulfida mineral sering terlapukkan dengan mudah karena rentan dengan oksidasi dan digantikan oleh oksida besi.  Oksida terbentuk dengan mudah pada permukaan atau dekat permukaan diman oksigen pada atmosfer lebih mudah tersedia. Temperature oksidasi bervarisi.  Ini bisa terjadi pada permukaan atau kondisi atmosferik atau bisa terjadi pada low to moderate temperature dari fluidanya.

 CEBAKAN MINERAL SEDIMENTER

Istilah ini dipergunakan untuk setiap konsentrasi lokal mineral yang terbentuk oleh proses sedimentasi. Setiap proses sedimentasi dapat membentuk konsentrasi lokal mineral, tetapi biasanya dipergunakan untuk cebakan mineral yang terbentuk oleh presipitasi bahan dalam larutan.

Contoh endapan sedimenter yang ekonomis misalnya endapan pasir besi (Fe) dan fosfor (P). Ada tiga tipe endapan sedimenter:

  • Evaporite deposits.
  • Iron deposits.
  • Stratabound deposits.

CEBAKAN MINERAL MAGMATIK

Proses parsial (partial melting) dan diferensiasi atau fraksinasi kristalisasi (fractional crystallization) magma dapat merupakan salah satu cara pembentukan cebakan mineral. Proses yang berlangsung sepenuhnya magmatik, seperti namanya.

Pegmatit terbentuk oleh fraksinasi kristalisasi magma granitik yang umumnya kaya akan konsentrasi elemen lithium, berrylium, cesium, dan niobium. Umumnya di dunia lithium ditambang di pegmatit.

Pemisahan kristal (Crystal settling), merupakan proses lain dari kristalisasi fraksional, dapat juga membentuk cebakan mineral ekonomis. Prosesnya terutama dalam magma basaltik yang viskositasnya rendah.

Ketika suatu dapur magma basaltik yang besar mengkristal, salah satu mineral yang mengkristal adalah khromit, mineral utama untuk bijih chromium (Cr). Kristal chromite mengendap di dasar magma, menghasilkan lapisan murni chromite.

 CEBAKAN MINERAL RESIDUAL

Cebakan mineral residual merupakan akibat dari pelapukan pada batuan. Pelapukan terjadi karena batuan yang tersingkap dengan kondisi kimianya yang tidak stabil saat bersentuhan dengan air hujan dan atmosfir.

Terutama pelapukan kimiawi, yang menyebabkan konsentrasi mineral dengan melarutkan material yang dapat larut dan meninggalkan material yang sukar larut sebagai konsentrasi residu.

Contoh cebakan yang dibentuk melalui konsentrasi residu yang umum adalah laterit. Limonit merupakan salah satu diantara banyak mineral yang sukar larut pada pelapukan kimia. Pada daerah yang banyak hujan dan panas, daerah beriklim tropis, mineral lainnya perlahan akan tercuci (leache out) dari tanah (soil), tinggallah kerak limonit yang kaya akan besi pada laterit.

Di beberapa tempat tertentu, besi dapat ditambang dari laterit. Banyak yang dijumpai dan ditambang adalah laterite aluminous, lebih dikenal sebagai bauxite. Bauxite tersebar dimana-mana, tetapi terkonsentrasi di daerah tropis, karena di daerah ini pelapukan lateritic terjadi. Bauxite sangat mudah tererosi sehingga dapat disimpulkan umur cebakan bauxite saat ini masih muda. Lebih dari 90% cebakan bauxite yang ada terbentuk selama 60 juta tahun yang lalu, dan semua cebakan yang sangat besar terbentuk kurang dari 25 juta tahun yang lalu.

CEBAKAN MINERAL PLACERS

Konsentrasi mineral-mineral dengan berat jenis besar oleh arus aliran air dinamakan placer. Mineral-mineral yang terkenal sebagai placer diantaranya emas, platina, kasiterit (SnO2), selain itu juga intan.