The Flows

The Flows

Sunday, July 31, 2011

Endapan Mineral (Mineral Deposit)

Dasar-dasar Endapan Mineral
Pengertian
Batuan yang mengandung satu atau lebih mineral logam (metallic mineral) yang akan memiliki nilai ekonomis jika ditambang dinamakan Ore Mineral atau mineral bijih. Suatu endapan dikatakan bijih sebenarnya dilihat dari nilai ekonomisnya, bila harga pengolahan dan harga pasaran berfluktuasi, suatu saat endapan mineral dikatakan sebagai bijih dan di saat lain bukan lagi. Pada saat ekstraksi didapatkan bahan logam dan juga bahan limbah (gangue) yang tidak memiliki nilai ekonomis. Proses ekstraksi tersebut menghasilkan timbunan limbah (tailing).
Suatu endapan mineral akan terbentuk oleh serangkaian proses yang mengubah kondisi suatu batuan menjadi suatu endapan dengan kandungan mineral bijih yang disebut proses ubahan (alteration). Proses tersebut akan menghasilkan mineral logam (metalic mineral) dan mineral ubahan (alteration mineral), struktur serta tekstur batuan yang berubah karenanya.
Kebanyakan bijih di dunia ini yang ditambang adalah berasal dari mineral bijih yang diendapkan oleh larutan hidrotermal. Asal larutan hidrotermal masih sulit dipecahkan. Beberapa larutan berasal dari pelepasan air yang terkandung dalam magma saat magma naik dan mendingin. Lainnya berasal dari air meteoric atau air laut yang bersirkulasi dalam kerak. Endapan mineral yang terbentuk oleh air laut yang terpanaskan aktifitas vulkanisme, dan endapannya berbentuk senyawa sulfide, yang dinamakan volcanogenic massive sulfide deposits.

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). Ilmu yang mempelajari dan membahas mengenai mineral baik yang bersifat logam maupun non logam serta batuan dan asosiasinya didalam kulit bumi beserta cara terjadi dan penyebarannya disebut ilmu Geologi Ekonomi. Penyebaran mineral dan batuan tersebut menyangkut mengenai tempat terdapatnya, bentuk, ukuran, mutu, jumlah dan kontrol geologinya.
Proses-proses pembentukan endapan mineral baik yang memiliki nilai ekonomis, maupun yang tidak bernilai ekonomis sangat perlu diketahui dan dipelajari mengenai proses pembentukan , keterdapatan serta pemanfaatan dari mineral-mineral tersebut. Mineral yang bersifat ekonomis dapat diketahui bagaimana keberadaan dan keterdapatannya dengan memperhatikan asosiasi mineralnya yang biasanya tidak bernilai ekonomis. Dari beberapa proses eksplorasi penyelidikan, pencarian endapan mineral, dapat diketahui bahwa keberadaan suatu endapan mineral tidak terlepas dari beberapa faktor yang sangat berpengaruh,antara lain banyaknya dan distribusi unsur-unsur kimia, aspek fisika dan biologis.

Pembentukan Endapan Mineral
Proses pembentukan endapan mineral dapat diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu proses internal atau endogen dan proses eksternal atau eksogen. Endapan mineral yang berasal dari kegiatan magma atau dipengaruhi oleh faktor endogen disebut dengan endapan mineral primer. Sedangkan endapan endapan mineral yang dipengaruhi faktor eksogen seperti proses weathering, inorganic sedimentasion, dan organic sedimentation disebut dengan endapan sekunder, membentuk endapan plaser, residual, supergene enrichment, evaporasi/presipitasi, mineral-energi (minyak dan gas bumi dan batubara dan gambut).
Proses internal atau endogen pembentukan endapan mineral yaitu meliputi:
1. Kristalisasi dan segregrasi magma: Kristalisasi magma merupakan proses utama dari pembentukan batuan vulkanik dan plutonik.
2. Hydrothermal: Larutan hydrothermal ini dipercaya sebagai salah satu fluida pembawa bijih utama yang kemudian terendapkan dalam beberapa fase dan tipe endapan.
3. Lateral secretion: erupakan proses dari pembentukan lensa-lensa dan urat kuarsa pada batuan metamorf.
4. Metamorphic Processes: umumnya merupakan hasil dari contact dan regional metamorphism.
5. Volcanic exhalative (sedimentary exhalative); Exhalations dari larutan hydrothermal pada permukaan, yang terjadi pada kondisi bawah permukaan air laut dan umumnya menghasilkan tubuh bijih yang berbentuk stratiform.
Proses eksternal atau eksogen pembentukan endapan mineral yaitu meliputi:
1. Mechanical Accumulation; Konsentrasi dari mineral berat dan lepas menjadi endapan placer (placer deposit).
2. Sedimentary precipitates; Presipitasi elemen-elemen tertentu pada lingkungan tertentu, dengan atau tanpa bantuan organisme biologi.
3. Residual processes: Pelindian (leaching) elemen-elemen tertentu pada batuan meninggalkan konsentrasi elemen-elemen yang tidak mobile dalam material sisa.
4. Secondary or supergene enrichment; Pelindian (leaching) elemen-elemen tertentu dari bagian atas suatu endapan mineral dan kemudian presipitasi pada kedalaman menghasilkan endapan dengan konsentrasi yang lebih tinggi.
Secara umumnya proses pembentukan endapan mineral baik jenis endapan logam maupun non logam dapat terbentuk karena proses mineralisasi yang diakibatkan oleh aktivitas magma dan endapan mineral ekonomis selain karena aktifitas magma juga dapat dihasilkan dari proses alterasi yaitu mineral hasil ubahan dari mineral yang telah ada karena suatu faktor. Pada proses pembentukan mineral baik secara mineralisasi dan alterasi tidak terlepas dari faktor faktor tertentu yang selanjutnya akan dibahas lebih detail untuk setiap jenis pembentukan mineral. Adapun menurut M. Bateman maka proses pembentukan mineral dapat dibagi atas beberapa proses yang menghasilkan jenis mineral tertentu baik yang bernilai ekonomis maupun mineral yang hanya bersifat sebagai gangue mineral, proses tersebut adalah sebagai berikut:

1. Proses Magmatis.
Proses ini sebagian besar berasal dari magma primer yang bersifat ultra basa lalu mengalami pendinginan dan pembekuan membentuk mineral-mineral silikat dan bijih. Pada temperatur tinggi > 600oC stadium likwido magmatis mulai membentuk mineral-mineral baik logam maupun non logam. Asosiasi mineral yang terbentuk sesuai dengan temperatur pendinginan pada saat itu. Early magmatis yang terbagi atas :
 Disseminated, contoh endapannya Intan
 Segregasi, contoh endapan chromit
 Injeksi, contoh magmatik Kiruna

2. Late magmatis yang terbagi atas :
 Residual liquid segregation, contohnya Magmatis Taberg
 Residual liquid injection ,contohnya magmatik Adirondack
 Immiscible liquid segregation, contohnya sulfida Insizwa
 Immiscible liquid injection, contohnya Vlackfontein, Afrika Selatan.

3. Pegmatisme
Setelah proses pembentukan magmatisme, larutan sisa magma (larutan pegmatisme) yang terdiri dari cairan dan gas. Stadium endapan ini ± 600-450oC berupa larutan magma sisa. Asosiasi batuan umumnya berupa granit.

4. Pneumatolisis
Setelah temperatur mulai turun ± 550 – 450oC akumulasi gas mulai membentuk mineral sampai pada temperatur 450oC volume unsur volatilnya makin menurun karena membentuk jebakan pneumatolitis dan tinngal larutan sisa magma yang makin encer. Unsur volatil akan bergerak menerobos batuan beku yang telah ada dan batuan samping disekitarnya kemudian akan membentuk mineral baik karena proses sublimasi maupun karena reaksi unsur volatile tersebut dengan batuan yang diterobosnya sehingga terbentuk endapan mineral yang disebut endapan pneumatolitis.

5. Proses hydrotermal
Merupakn proses pembentukan mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatut dan tekanan yang santa rendah ,dan larutan magma yang terbentuk ini merupakan unsur volatil yang sangat encer yang terbentuk setelah tiga tahapan sebelumnya. Secara garis besar endapan hidrotermal dapat dibagi atas:
 Endapan hipotermal, dengan ciri-ciri yaitu :
 Tekanan dan temperatur pembekuan relatif paling tinggi.
 Endapan berupa urat-urat dan korok yang berasosiasi dengan intrusi dengan kedalaman yang besar.
 Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya pirit, kallopirit, galena, dan spalerit serta oksidasi besi.
 Pada intrusi granit sering berupa nedapan logam Au, Pb, Sn, W, dan Z.
 Endapan Mesotermal, dengan ciri-ciri yaitu :
 Tekanan dan temperatur yang berpengaruh lebih rendah daripada endapan hipotermal.
 Endapannya berasosiasi dengan batuan beku asam-basa dan dekat dengan permukaan bumi.
 Tekstur akibat cavity filling jelas terlihat, sekalipun sering mengalami proses penggantian antara lain berupa crustification dan banding
 Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya Au, Cu, Ag, As, Sb dan Oksida Sn.
 Proses pengayaan sering terjadi.
 Endapan Epitermal, dengan ciri-ciri sebagai berikut :
 Tekanan dan temperatur yang berpengaruh paling rendah.
 Tekstur penggantian tidak luas, jarang terjadi.
 Endapan bias dekat atau pada permukaan bumi.
 Kebanyakan teksturnya berlapis atau berupa “fissure-vein”.
 Struktur khas yang sering terjadi adalah “cockade structure”.
 Asosiasi mineral logamnya berupa Au dan Ag dengan mineral “gangue”nya berupa klasit dan zeolit disamping kuarsa.

Adapun bentuk bentuk endapan mineral yang dapat dijumpai sebagai endapan hidrotermal adalah sebagai Cavity filling. Cavity filling yaitu proses mineralisasi berupa pengisian ruang-ruang bukaan atau rongga – rongga dalam batuan yang terdiri atas mineral-mineral yang diendapkan dari larutan pada bukaan–bukaan batuan. , yang berupa Fissure veins, Shear-zonedeposits, Stockworks, Ladder veins, Saddle – reefs, Tension crack fillings, Breccia fillings

(gold vein)
6. Replacement, atau metasomatic replacement
Replacement, atau metasomatic replacement merupakan proses dalam pembentukan endapan-endapan mineral epigenetic yang didominasi oleh pembentukan mineral pada endapan Hypothermal dan Mesothermal dan sangat penting dalam group Epithermal. Mineral-mineral bijih pada endapan metasomatic kontak telah di bentuk oleh proses ini, dimana proses ini dikontrol oleh pengayaan unsur-unsur sulfida dan dominasi pada formasi unsur-unsur endapan mineral lainnya.
Replacement diartikan sebagai proses dari larutan yang sangat penting berupa pelarutan kapiler dan pengendapan yang terjadi secara serentak di mana terjadi penggantian suatu mineral atau lebih menjadi mineral-mineral baru yang lain. Atau dapat diartikan bahwa penggantian mineral membutuhkan ion yang tidak mempunyai ion secara umum dengan zat kimia yang digantikan. Penggantian mineral yang dibawa dalam larutan dan zat kimia yang dibawa keluar oleh larutan dan merupakan kontak terbuka terbagi atas :
1) Massive
2) Lode fissure, dan
3) Disseminated.

7. Sedimenter, terbagi atas endapan besi, mangan, phospate, nikel dll.
8. Evaporasi, terdiri atas evaporasi laut, danau, dan air tanah.
9. Konsentrasi Residu dan mekanik, terbagi atas ;
 Konsentrasi Residu berupa endapan residu mangan, besi, bauxite dll
 Konsetrasi mekanik (endapan placers ), berupa : sungai, pantai, elivial, dan eolian.
10. Supergen enrichment

Mineral dan Bijih
Proses dan aktivitas geologi bisa menimbulkan terbentuknya batuan dan jebakan mineral. Yang dimaksud dengan jebakan mineral adalah endapan bahan-bahan atau material baik berupa mineral maupun kumpulan mineral (batuan) yang mempunyai arti ekonomis (berguna dan mengguntungkan bagi kepentingan umat manusia). Faktor-faktor yang mempengaruhi kemungkinan pengusahaan jebakan dalam arti ekonomis adalah bentuk jebakan, besar dan volume cadangan, kadar, lokasi geografis dan biaya pengolahannya.
Dari distribusi unsur-unsur logam dan jenis-jenis mineral yang terdapat didalam kulit bumi menunjukkan bahwa hanya beberapa unsur logam dan mineral saja yang mempunyai prosentasi relative besar, karena pengaruh proses dan aktivitas geologi yang berlangsung cukup lama, prosentase unsur – unsur dan mineral-mineral tersebut dapat bertambah banyak pada bagian tertentu karena Proses Pengayaan, bahkan pada suatu waktu dapat terbentuk endapan mineral yang mempunyai nilai ekonomis. Proses pengayaan ini dapat disebabkan oleh :
1. Proses Pelapukan dan transportasi
2. Proses ubahan karena pengaruh larutan sisa magma

Proses pengayaan tersebut dapat terjadi pada kondisi geologi dan persyaratan tertentu.Kadar minimum logam yang mempunyai arti ekonomis nilainya jauh lebih besar daripada kadar rata-rata dalam kulit bumi. Faktor perkalian yang bisa memperbesar kadar mineral yang kecil sehingga bisa menghasilkan kadar minimum ekonomis yang disebut faktor pengayaan (Enrichment Factor atau Concentration Factor). Dari sejumlah unsur atau mineral yang terdapat didalam kulit bumi, ternyata hanya beberapa unsur atau mineral saja yang berbentuk unsur atau elemen tunggal (native element).
Sebagian besar merupakan persenyawaan unsur-unsur daaan membentuk mineral atau asosiasi mineral.Mineral yang mengandung satu jenis logam atau beberapa asosiasi logam disebut mineral logam (metallic mineral). Apabila kandungan logamnya relatif besar dan terikat secara kimia dengan unsur lain maka mineral tersebut disebut Mineral Bijih (ore mineral). Yang disebut bijih/ore adalah material/batuan yang terdiri dari gabungan mineral bijih dengan komponen lain (mineral non logam) yang dapat diambil satu atau lebih logam secara ekonomis. Apabila bijih yang diambil hanya satu jenis logam saja maka disebut single ore. Apabila yang bisa diambil lebih dari satu jenis bijih maka disebut complex-ore.
Mineral non logam yang dikandung oleh suatu bijih pada umumnya tidak menguntungkan bahkan biasanya hanya mengotori saja, sehingga sering dibuang. Kadang-kadang apabila terdapatkan dalam jumlah yang cukup banyak bisa dimanfaatkan sebagai hasil sampingan (by-product), misalnya mineral kuarsa, fluorit, garnet dan lain-lain. Mineral non logam tersebut disebut gangue mineral apabila terdapat bersama-sama mineral logam didalam suatu batuan. Apabila terdapat didalam endapan non logam yang ekonomis, disebut sebagai waste mineral. Yang termasuk golongan endapan mineral non logam adalah material-material berupa padat, cairan atau gas. Material-material tersebut bisa berbentuk mineral, batuan, persenyawaan hidrokarbon atau berupa endapan garam. Contoh endapan ini adalah mika, batuan granit, batubara, minyak dan gas bumi, halit dan lain-lain.
Kadar (persentase) rata-rata minimum ekonomis suatu logam didalam bijih disebut cut off grade. Kandungan logam yang terpadat didalam suatu bijih disebut tenor off ore. Karena kemajuan teknologi, khususnya didalam cara-cara pemisahan logam, sering menyebabkan mineral atau batuan yang pada mulanya tidak bernilai ekonomis bisa menjadi mineral bijih atau bijih yang ekonomis. Jenis logam tertentu tidak selalu terdapat didalam satu macam mineral saja, tetapi juga terdapat pada lebih dari satu macam mineral.
Misalnya logam Cu bisa terdapat pada mineral kalkosit, bornit atau krisokola. Sebaliknya satu jenis mineral tertentu sering dapat mengandung lebih dari satu jenis logam. Misalnya mineral Pentlandit mengandung logam nikel dan besi. Mineral wolframit mengandung unsur-unsur logam Ti, Mn dan Fe. Keadaan tersebut disebabkan karena logam-logam tertentu sering terdapat bersama-sama pada jenis batuan tertentu dengan asosiasi mineral tertentu pula, hal itu erat hubungannya dengan proses kejadian (genesa) mineral bijih.
(Tembaga / cooper)

No comments:

Post a Comment