Struktur Dan Tekstur Endapan Mineral Arief

STRUKTUR DAN TEKSTUR ENDAPAN MINERAL 1.1. Bentuk Endapan Bijih Terkait dengan waktu pembentukan bijih dihubungkan dengan host rock-nya, dikenal istilah singenetik dan epigenetic. Singenetik diartikan bahwa bijih terbentuk relative bersamaan dengan pembentukan batuan, sering merupakan bagian rangkaian stratigrafi batuan, seperti endapan bijih besi pada batuan sediment. Epigenetik, kebalikan dengan singenetik, merupakan bijih yang terbentuk setelah host rock-nya terbentuk. Contoh endapan epigenetic adalah endapan yang berbentuk urat (vein). Seperti dalam terminology batuan beku, juga dikenal istilah tubuh bijih diskordan dan konkordan. Tubuh bijih diskordan, jika memotong perlapisan batuan, sedangkan tubuh bijih konkordan jika relatif sejajar dengan lapisan batuan. 1.1.1.Tubuh bijih diskordan 1.1.1.1. Bentuk beraturan a. Tubuh Bijih Tabular Tubuh bijih tabulat mempunyai ukuran pada dua sisi yang memanjang, tetapi sisi ketiga relative pendek. Bentuk tubuh bijih tabular, umumnya membentuk vein (urat) atau fissure -veins. Vein pada umumnya mempunyai kedudukan miring, seperti pada sesar, pada bagian bawah dikenal sebagai footwall, sedangkan bagian atasnya dikenal sebagai hangingwall.

Gambar 1.1. Kiri, memperlihatkan urat yang terbentuk pada sesar normal, dengan struktur pinch-and-swell. Kanan, memperlihakan stadia pembentukan urat yang relative vertical dan horizontal. Struktur berperan sebelum dan sesudah mineralisasi (dari Evans, 1993).

Gambar tersebut memberikan gambaran tentang struktur pinch and swell yang membentuk urat. Ketiga pada rekahan tersebut membentuk sesar normal, maka akan terbentuk ruang terbuka (dilatant zones), yang memungkinkan fluida pembawa bijih masuk ke rongga tersebut dan membentuk urat. Vein pada umumnya terbentuk pada sistem rekahan yang memperlihatkan keteraturan pada arah maupun kemiringan. b. Tubuh bijih Tubular Tubuh bijih ini, relative pendek pada dua dimensi , tetapi panjang pada sisi ketiganya. Pada posisi vertical atau sub vertical tubuh ini dikenal sebagai pipa (pipes) atau chimneys, sedangkan pada posisi horizontal sering digunakan istilah “mantos”. Terbentuknya tubuh bijih yang tubular, umumnya disebabkan oleh pelarutan batuan induknya (host rocks), serta bijih yang berupa breksiasi. Beberapa tubuh bijih seringkali tidak menerus, sehingga membentuk tubuh bijih yang disebut pod (pod-shaped orebodies).

Gambar 1.2. Memperlihatkan kenampakan breksi hidrotermal. Foto kiri, kenampakan breksi hidrotermal pada endapan skarn Big Gossan. Foto kanan, tekstur pengisian diantara fragmen breksi yang membentuk tekstur ockade pada endapan epitermal Ciemas.

Gambar 1.3. Foto kiri memperlihatkan masif kalkopirit ± pirit-magnetit yang terebntuk pada fase mineralisasi awal yang meng-overprint klinopiroksen. Foto kanan urat epidot-gipsum-piritkalkopirit-sfalerit. Lokasi Big Gossan, Tembaga Pura.

1.1.1.2. Bentuk tidak beraturan a. Endapan sebaran (disseminated deposits) Pada endapan sebaran (diseminasi) bijih tersebar pada tubuh batuan, seperti pada pembentukan mineral asesori pada batuan beku. Pada kenyataannya bijih ini sering sebagai mieral asesori pada batuan beku. Endapan bijih diseminasi juga banyak terbentuk pada sebagian besar perpotongan jaringan uraturat halus (veinlets), yang dikenal sebagai stockwork, juga di sepanjang urat halus atau pada pori batuan. Stockwork sebagian besar terbentuk pada tubuh intrusi berkomposisi intermediet sampai asam, tetapi juga dapat menerus hingga pada batuan sampingnya.

Gambar 1.4. Kiri, kenampakan magnetite veinlets pada endapan skarn Big Gossan. Kanan Kenampakan tekstur stockwork pada endapan Cu-porfiri Grasberg, Tembaga Pura.

b. Endapan replacement (penggantian) Beberapa endapan bijih terbentuk oleh proses replacement (penggantian) pada mineral atau batuan yang telah ada, berlangsung pada temperature rendah hingga sedang. Replacement yang berlangsung pada temperature tinggi, umum terbentuk terutama pada kontak dengan intrusi yang berukuran besar hingga menengah. Endapan ini sering dikenal atau popular sebagai endapan skarn. Tubuh bijih dicirikan oleh pembentukan mineral-mineral calc-silicate seperti diopsit, wolastonit, andradid-grosularit garnet, maupun tremolit-aktinolit. 1.1.2.Tubuh bijih Korkordan Tubuh bijih konkordan dapat terbentuk secara singenetik , membentuk satu kesatuan stratigrafi dengan host rock-nya, tetapi juga dapat terbentuk secara epigenetic, setelah batuan ada. Endapan konkordan umumnya terbentuk pada batas batuan yang berbeda ,juga dapat terbentu dalam satu

tubuh batuan; dapat batupasir, batugamping, batuan lempungan, atau pada endapan vulkanik, kadang juga pada batuan plutonik atau metamorf. Pada tubuh bijih konkordan, sebagian besar tubuh bijih relative parallel dengan bidang perlapisan, beberapa bagian sering miring atau bahkan tegak lurus dengan bidang perlapisan.

Gambar 1.5. Memperlihatkan tubuh bijih diskordan, yang dikontrol oleh stratigrafi dan struktur geologi (dari Evans, 1993).

Pada batuan vulkanik, endapan dapat terbentuk mengisi vesikuler pada tubuh lava basat yang umumnya membentuk outobreccia dan pada endapan volcanogenic massive sulphide. Endapan massive sulphide merupakan endapan yang penting dan lebih signifikan. Pada tubuh intrusi plutonik, juga sering membentuk lapisan- lapisan mineral ekonomik seperti magnetit-ilmenit atau kromit. Pembentukan ini disebabkan oleh gravitational settling atau liquid immicibility. 1.2.Tekstur Bijih Tekstur bijih dapat bercerita banyak tentang genesa atau sejarah pembentukan bijih. Interpretasi genesa mineral dari tekstur sangat sulit dan haruslah hati-hati. Ada tiga tekstur yang dikenal, yaitu tekstur open space filling (infilling), tekstur replacement, serta exolution. 1.2.1 Tekstur infilling (pengisian) Proses pengisian umumnya terbentuk pada batuan yang getas, pada daerah dimana tekanan pada umumnya relatif rendah, sehingga rekahan atau kekar cenderung bertahan. Tekstur pengisian dapat mencerminkan bentuk asli dari pori serta daerah tempat pergerakan fluida, serta dapat memberikan informasi struktur geologi yang mengontrolnya. Mineral-mineral yang terbentuk

dapat memberikan informasi tentang komposisi fluida hidrotermal, maupun temperatur pembentukannya. Pengisian dapat terbentuk dari presipitasi leburan silikat (magma) juga dapat terbentuk dari presipitasi fluida hidrotermal. Kriteria tekstur pengisian dapat dikenali darikenampakan: •

Adanya vug atau cavities, sebagi rongga sisa karena pengisian yang tidak selesai

•

Kristal-kristal yang terbentuk pada pori terbuka pada umumnya cenderung euhedral seperti kuarsa, fluorit, feldspar, galena,sfalerit, pirit, arsenopirit, dan karbonat. Walupun demikian, mineral pirit, arsenopirit, dan karbonat juda dapat terbentuk euhedral, walaupun pada tekstur penggantian.

Gambar 1.6 Foto kiri memperlihatkan kenampakan vuggy quartz,sedangkan foto kanan memperlihatkan tekstur crustiform-colloform, sebagai penciri tekstur pengisian.

•

Adanya struktur zoning pada mineral, sebagai indikasi adanya proses pengisia, seperti mineral andradit-grosularit. Struktur zoning pada mineral sulit dikenali dengan pengamatan megaskopis.

•

Tekstur berlapis. Fuida akan sering akan membentuk kristal-kristal halus, mulai dari dinding rongga, secara berulang-ulang, yang dikenal sebagai crustiform atau colloform. Lapisan crustiform yang menyelimuti fragmen dikenal sebagai tekstur cockade. Apabila terjadi pengintian kristal yang besar maka akan terbentuk comb structure. Pada umumnya perlapisan yang dibentuk oleh pengisian akan membentuk perlapisan yang simetri.

Gambar 1.7. Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur pengisian. A) Vuggy atau rongga sisa pengisian, b). Kristal euhedral, c). Kristal zoning, d). Gradasi ukuran Kristal, e).Tekstur crutiform,

f). Tekstur

cockade, g).Tekstur triangular, h).Comb structure, i).Pelapisan simetris

•

Kenampakan tekstur berlapis juga dapat terbentuk karena proses penggantian (oolitik, konkresi, pisolitik pada karbonat) atau proses evaporasi (bandedironstone), tetapi sebagain besar tekstur berlapis terbentuk karena proses pengisian.

•

Tekstur triangular terbentuk apabila fluida mengenap pada pori diantara fragmen batuan yang terbreksikan. Kalau pengisian tidak penuh, akan mudah untuk mengenalinya. Pada

banyak kasus, fluida hidrotermal juga mengubah fragmen batuan secarara menyeluruh. Problem-nya apabila mineral hasil pengisian antar fragmen sama dengan mineral hasil ubahan pada fragmen (contoh paling banyak adalah silika pengisian dibarengi silika penggantian). Walau demikian, pada tekstur pengisian umumnya memperlihatkan kenampakan berlapis (tekstur cockade). Untuk mengenali tekstur pengendapan, dibutuhkan pemahaman geologi terkait dengan ditempat mana fokus kita diarahkan. Hal yang utama adalah memperkirakan akses fluida dalam suatu batuan dinding yang terubah. Fluida akan bergerak melalui daerah yang mempunyai permeabilitas yang besar yang biasanya sebagai ruang terbuka. Dalam konteks ini dapat diartikan bahwa perhatian pada tekstur pengisian sebaiknya difokuskan pada daerah yang mempunyai ubahan maksimum. Daerah yang membentuk tekstur pengisian, pada umumnya cendrung membentuk struktur urat (vein), urat halus (veinlets), stockwork, dan breksiasi. 1.2.2 Tekstur replacement (penggantian)

Proses ubahan dibentuk oleh penggantian sebagian atau seluruhnya tubuh mineral menjadi mineral baru. Karena pergerakan larutan selalu melewati pori, rekahan atau rongga, maka tekstur penggantian selalu perpasangan dengan tekstur pengisian. Oleh karena itu mineralogi pada tekstur penggantian relative sama dengan mineralogi pada tekstur pengisian, akan tetapi mineralogy pengisian cenderung berukuran lebih besar. Berikut beberapa contoh kenampakan tekstur ubahan. •

Pseudomorf, walaupun secara komposisi sudah tergantikan menjadi mineral baru, seringkali bentuk mineral asal masih belum terubah

•

Rim mineral pada bagian tepi mineral yang digantikan

•

Melebarnya urat dengan batas yang tidak tegas

•

Tidak adanya pergeseran urat yang saling berpotongan

•

Mineral pada kedua dinding rekahan tidak sama

•

Adanya mineral yang tumbuh secara tidak teratur pada batas mineral lain

Gambar 1.8 Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur penggantian (Guilbert dan Park, 1986). Berturut-turut dari kiri: • Pseudomorf, bementit mengganti sebagian Kristal karbonat • Bornit mengganti pada bagian tepid an rekahan kalkopirit • Digenit yang mengganti kovelit dan kalkopirit, memperlihatkan lebar yang berbeda

Gambar 1.9. Gambar yang menunjukkan beberapa kenampakan tekstur penggantian (Guilbert dan Park, 1986). Berturut-turut dari arah kiri: a) Urat kalkopirit yang saling memotong, tidak memperlihatkan pergesaran b) Komposisi mineral yang tidak simetris pada dinding rekahan c) Kenampakan tumbuh bersama yang tidak teratur pada bagian tepi mineral

1.2.3. Tekstur exolution (eksolusi) Mineral-mineral yang terbentuk sebagai homogenous solid-solution, pada saat temperatur mengalami penurunan, komponen terlarut akan memisahkan diri dari komponen pelarut, membentuk tekstur exolution. Kenampakan komponen(mineral) terlaut akan membentuk inklusiinklusi halus pada mineral pelarutnya. Inklusi-inklusi ini kadang teratur dan sejajar, kadang brlembar, kadang tidak teratur.

Gambar 1.10. Kanan: Memperlihatkan kenampakan foto mikroskopis tekstur penggantian mineral kovelit pada bagian tepi mineral kalkopirit. Kiri: memperlihatkan kenampakan foto mikroskopis tekstur exolution mineral kalkopirit pada tubuh sfalerit (perbesaran 40x. Lok. Ciemas).

Gambar 1.11. Beberapa kenampakan khas tekstur exolution pada mineral sulfide dan okksida (Evans, 1993). a) Pemilahan mineral hematite dalam ilmenit b) Exolution lembaran ilmenit dalam magnetit c) Exolution butiran kalkopirit dalam sfalerit d) Rim exolution pendlandit dari pirhotit

Adanya tekstur exolution menunjukkan adanya temperatur pembentukannya yang relatit tinggi, sekitar 300-600°C. Tabel 1.1 Beberapa contoh tekstur exolution mineral kalkopirit – stannit – sfalerit temperatur pembentukannya (Evans, 1993)