Geology week: Relation Between Hydrothermal Alteration and Mineralization ~ The Journey of Geologist

Well guys post sebelumnya gw udah ngenalin ke kalian ttg alterasi hidrotermal, bagi temen-temen yang belum sempet baca apa sih alterasi hidrotermal bisa klik disini . Seperti janji gw, gw juga bakal share ke kalian tentang manfaat atau aplikasi dari belajar alterasi hidrotermal. Ok., in this post I'll share about that guys,,

Epithermal gold deposit associate with hydrothermal alteration

Sebenarnya apa sih manfaat belajar alterasi hidrotermal??
Alterasi hidrotermal memiliki kaitan yang sangat erat dengan mineralisasi, dikarenakan tipe alterasi tertentu akan dicirikan dengan hadirnya suatu himpunan mineral yang khas sebagi pencirinya. Atau suatu endapan mineral tertentu akan dicirikan oleh tipe alterasi mineral tertentu. Contohnya: endapan porfiri akan dicirikan oleh tipe alterasi potasik, lalu enadapan epitermal sulfidasi rendah dicirikan oleh tipe alterasi serisitik, dan endapan epitermal sulfidasi tinggi dicirikan oleh tipe alterasi argilik lanjut. Dengan demikian makan dengan mempelajari tipe-tipe alterasi hidrotermal, kita dapat mengetahui keberadaan mineralisasi mineral-mineral ekonomis tertentu, atau dapat mengetahui adanya suatu endapan mineral tertentu sehingga sangat membantu dalam eksporasi endapan mineral.

Lalu apa yang dimaksud dengan mineralisai??

Mineralisasi adalah proses pembentukan mineral baru pada tubuh batuan yang diakibatkan oleh proses magmatik ataupun proses yang lainnya, namun mineral yang dihasilkan bukanlah mineral yang sudah ada sebelumnya. Alterasi hidrotermal adalah salah satu proses yang dapat menyebabkan mineralisasi.

Larutan hidrotermal yang melewati batuan, ketika berinteraksi atau kontak dengan batuan tersebut maka larutan hidrotermal akan membawa ion-ion atau kation-kation yang diambil dari batuan tersebut, di dalam perjalanannya ion-ion dan kation-kation tersebut dapat berikatan membentuk senyawa, lalu dalam proses pendingingan, larutan tersebut menjadi jenuh dan terjadi presipitasi mineral-mineral baru, dapat berupa mineral-mineral logam atau mineral-mineral bijih, seperti tembaga, emas, molibdenum dll.

Alterasi dapat menghasilkan mineral bijih dan mineral penyerta (gangue mineral). Namun demikian, tidak semua batuan yang mengalami alterasi hidrotermal dapat mengalami mineralisasi bijih. Tipe alterasi tertentu biasanya akan menunjukan zonasi himpunan mineral tertentu akibat ubahan oleh larutan hidrotermal yang melewati batuan sampingnya (Guilbert dan Park, 1986, Evans, 1993). Himpunan mineral ubahan tersebut terbentuk bersamaan pada kondisi keseimbangan yang sama (aqulibrium assemblage). Mineral-mineral baru yang terbentuk, diendapkan mengisi rekahan-rekahan halus atau dengan proses penggantian (replacement). Mineral-mineral baru ini dikenal sebagai mineral sekunder (Anonim, 1996)

Lalu apa yang mempengaruhi proses mineralisasi??

Menurut Bateman (1981) Secara umum proses mineralisasi dipengaruhi oleh beberapa faktor pengontrol, meliputi :

1. Larutan hidrotermal yang berfungsi sebagai larutan pembawa mineral.

2. Zona lemah yang berfungsi sebagai saluran untuk lewat larutan hidrotermal.

3. Tersedianya ruang untuk pengendapan larutan hidrotermal.

4. Terjadinya reaksi kimia dari batuan induk/host rock dengan larutan hidrotermal yang memungkinkan terjadinya pengendapan mineral bijih (ore).

5. Adanya konsentrasi larutan yang cukup tinggi untuk mengendapkan mineral bijih (ore).

Menurut Lindgren, 1933 faktor yang mengontrol terkonsentrasinya mineral - mineral logam (khususnya emas) pada suatu proses mineralisasi dipengaruhi oleh adanya :

1. Proses diferensiasi, pada proses ini terjadi kristalisasi secara fraksional (fractional crystalization), yaitu pemisahan mineral-mineral berat pertama kali dan mengakibatkan terjadinya pengendapan kristal-kristal magnetit, kromit dan ilmenit. Pengendapan kromit sering berasosiasi dengan pengendapan intan dan platinum. Larutan sulfida akan terpisah dari magma panas dengan membawa mineral Ni, Cu, Au, Ag, Pt, dan Pd.

2. Aliran gas yang membawa mineral-mineral logam hasil pangkayaan dari magma, pada proses ini, unsur silika mempunyai peranan untuk membawa air dan unsur-unsur volatil dari magma. Air yang bersifat asam akan naik membawa CO₂, N, senyawa S, fluorida, klorida, fosfat, arsenik, senyawa antimon, selenida dan telurida. Pada saat yang bersamaan mineral logam seperti Au, Ag, Fe, Cu, Pb, Zn, Bi, Sn, Tungten, Hg, Mn, Ni, Co, Rd dan U akan naik terbawa larutan. Komponen-komponen yang terbawa dalam aliran gas tersebut berupa sublimat pada erupsi vulkanik dekat permukaan dan membentuk urat hidrotermal atau terendapkan sebagai hasil penggantian (replacement deposits) di atas atau di dekat intrusi batuan beku.

Tabel dominasi komposisi mineralisasi di dalam alterasi hidrotermal pada temperatur tinggi dan rendah (disederhanakan dari Corbett, 2002)

TEMPERATUR TINGGI	TEMPERATUR RENDAH
Kalkopirit	Galena, spalerit
Kuarsa kristalin (comb stucture)	Kalsedon-opal
Kuarsa butir kasar	Kuarsa butir halus
Serisit	Smektit-illit
Philik	Propilitik

Gambar zonasi proksimal – distal tipe endapan urat logam dasar yang berasosiasi dengan endapan porfiri tembaga/molibdenum (Panteleyev, 1994)

Guilbert dan Park, 1986, mengemukakan model hubungan antara mineralisasi dan alterasi dalam sistem epitermal. Beberapa asosiasi mineral bijih maupun mineral skunder erat hubungannya dengan besar temperatur larutan hidrotermal pada waktu mineralisasi. Mineral bijih galena, sfalerit dan kalkopirit terbentuk pada horison logam dasar bagian bawah dengan temperatur ≥ 350^oC. Pada horison ini alterasi bertipe argilik sempurna dan terbentuk mineral alterasi temperatur tinggi seperti adularia, albit dan feldspar. Fluida hidrotermal di horison logam dasar (bagian tengah) bertemperatur antara 200^o- 400^oC. Mineral bijih terdiri dari argentit, elektrum, pirargirit dan proustit. Mineral ubahan terdiri dari serisit, adularia, ametis, sedikit mengandung albit. Horison bagian atas terbentuk pada temperatur < 200^oC. Mineral bijih terdiri dari emas di dalam pirit, Ag-garamsulfo dan pirit. Mineral ubahan berupa zeolit, kalsit, agate.

Gambar alterasi hubungannya dengan mineralisasi dalam tipe endapan epitermal logam dasar (Guilbert dan Park, 1986)

Gambar mineralogi alterasi di dalam sistem hidrotermal (Corbett dan Leach, 1996)

Contoh Aplikasi Pengetahuan Alterasi Hidrotermal

Mineralisasi tembaga pada endapan porfiri sangat berkaitan erat dengan proses alterasi hidrotermal, maka pemahaman mengenai proses alterasi hidrotermal menjadi amat penting dalam kegiatan eksplorasi. Alterasi hidrotermal menyebabkan perubahan pada mineralogi dan komposisi batuan yang berinteraksi dengan fluida hidrotermal. Perubahan mineralogi dan komposisi batuan akibat proses alterasi hidrotermal, erat kaitannya dengan perubahan unsur-unsur kimia pada batuan yang teralterasi. Dengan mempelajari perubahan komposisi unsur-unsur kimia dalam batuan yang teralterasi dengan menggunakan pendekatan mineralogi dan geokimia, dapat diketahui seberapa intens batuan tersebut telah teralterasi. Hal tersebut akan sangat membantu untuk mengetahui karakteristik alterasi hidrotermal dan mineralisasi di daerah tersebut (Arifudin Idrus dan Evaristus Bayu Pramutadi, 2008)

Mineralisasi emas dipengaruhi oleh larutan hidrotermal yang mengalir melewati permeabilitas (sekunder maupun primer) batuan, sehingga terjadi proses alterasi yang merubah komposisi kimiawi, mineralogi dan tekstur batuan asal yang dilaluinya. Tipe alterasi dan mineralisasi pada suatu daerah mempunyai sifat dan karakteristik tersendiri yang sering dicirikan dengan adanya himpunan mineral tertentu. Keberadaan zona alterasi dan mineralisasi ini akan membantu dalam perencanaan pengembangan eksplorasi mineral bijih yang mengandung emas. Salah satu indikator yang berpengaruh terhadap kehadiran urat -urat pembawa mineral bijih berharga adalah struktur rekahan (kekar dan sesar). Jaringan kekar yang berkembang merupakan jalan bagi larutan sisa magmatisme untuk mengisi dan tempat terendapkannya mineral-mineral bijih.

Kebanyakan emas epitermal terdapat dalam vein-vein yang berasosiasi dengan alterasi Quartz-Illite yang menunjukkan pengendapan dari fluida-fluida dengan pH mendekati netral (fluida-fluida khlorida netral). Dalam alterasi dan mineralisasi dengan jenis fluida ini, emas dijumpai dalam vein, veinlet, breksi ekplosif atau breksi hidrotermal, dan stockwork atau stringer Pyrite + Quartz yang berbentuk seperti rambut (hairline).

Emas epitermal juga terdapat dalam alterasi Advanced-Argillic dan alterasi-alterasi sehubungan yang terbentuk dari fluida-fluida asam sulfat. Dalam alterasi dan mineralisasi dengan jenis fluida ini, emas dijumpai dalam veinlet, batuan-batuan silika masif, atau dalam rekahan-rekahan atau breksi-breksi dalam batuan yang tersilisifikasikan, serta dapat hadir bijih tembaga seperti enargite, luzonite, dan covelite.

Referensi:

Artadana, I Putu E., & Purwanto, Heru S., 2011, “Geologi, Alterasi dan Mineralisasi Daerah Nyrengseng dan Sekitarnya, Kecamatan Cisewu, Kabupaten Garut, Propinsi Jawa barat, Yogyakarta: Jurusan Teknik Geologi FTM UPN Veteran Yogyakarta

Evans, A,M., Ore geology and Industrial Minerals, Blackwell scientific publication.

Guilbert, G.M & Park, C.F., 1986, The Geology of Ore Deposits, W.H. Freeman and Company, New York.

Hedenquist,J.W., 1998, Hydrotermal System in Volcanic arc, Original of and exploration for epitermal Gold Deposit, catatan kursus 13 Mei 1998, PT Geoservice Ban

Idrus, Arifudin, & Pramutadi, EB., 2008, Mineralisasi Bijih dan Geokimia Batuan Samping Vulkaniklastik Andesitik yang Berasosiasi dengan Endapan Tembaga – Emas Porfiri Elang, Pulau Sumbawa, Nusa Tenggara Barat, Yogyakarta: Hurusan Teknik Geologi FT-UGM

http://www.barkervillegold.com, diakses pada 22 Maret 2011

http://earthsci.org/mineral/mindep/depfile/skarn.htm, diakses pada 22 Maret 2011

http://www.mistycreekventures.com, diakses pada 22 Maret 2011

http://geologiblankfive.files.wordpress, diakses pada 22 Maret 2011

http://geologicalintroduction.baffl.co.uk, diakses pada 22 Maret 2011