Kuliah V Endapan Hidrotermal I

ENDAPAN HIDROTERMAL I

Pengertian Hidrotermal  Larutan hidrotermal adalah larutan panas dengan suhu 50 sampai 500˚C yang berasal dari sisa cairan magma dari dalam bumi yang bergerak ke atas dan kaya akan komponen-komponen (kation dan anion) pembentuk mineral bijih dan terbentuk pada tekanan yang relatif tinggi  Endapan hidrotermal adalah jenis endapan bijih yang merupakan salah satu sumber utama dari bijih emas dan tembaga serta logam ekonomis lainnya  Yang berperan dalam pembentukan endapan bijih hidrotermal, yaitu 1. Sumber air (water sources), yaitu air magmatik, meteorik, air laut, konak dan metamorfik 2. Asal-usul komponen bijih 3. Proses transformasi dari bijih 4. Permeabilitas 5. Penyebab dan pengendapan bijih

Skematik diagram dari jenis-jenis endapan hidrotermal

Sumber Logam pada Larutan Hidrotermal

 Batuan dan material sedimen yang dilalui oleh larutan hidrotermal  Berasal dari magma itu sendiri  Kombinasi di antara keduannya seperti pada geothermal

Faktor pengontrol proses pembentukan ore atau mineralisasi bijih pada endapan jenis hirdrotermal (Pirajno, 2009) :  Larutan hidrotermal yang berfungsi sebagai larutan pembawa mineral  Zona lemah yang berfungsi sebagai saluran untuk melewati larutan hidrotermal  Tersediannya ruang untuk pengendapan larutan hidrotermal  Terjadinya reaksi kimia dari batuan induk/host rock dengan larutan hidrotermal yang memungkinkan terjadinya pengendapan mineral bijih (ore)  Adanya konsentrasi larutan yang cukup tinggi untuk mengendapkan mineral bijih

Kenampakan endapan hidrotermal dalam bentuk vein atau urat

Klasifikasi Endapan Hidrotermal  Endapan epitermal (epithermal deposit)

 Endapan tembaga porfiri (porphyry copper deposit)  Endapan skarn (skarn deposit)  Endapan sulfida masif vulkanik (volcanogenic massif sulfide

deposit)  Endapan sedimenatry exhalative atau SEDEX (sedimentary exhalative deposit)

Endapan Epitermal Endapan epitermal adalah endapan yang terbentuk dari larutan yang dilute (yang mengandung NaCl
Skema tipe endapan epitermal (Hedenquist & Lowenstern, 1994)

Penyebaran global dari endapan emas epitermal dan intrusion-related di dunia. Endapanendapan raksasa dan bonanza dituliskan dengan huruf besar (Pirajno, 2009)

Mineral bijih yang berasosiasi dengan tipe endapan epitermal  Emas  Perak  Tembaga  Antimony arsenic  merkuri Pembagian Endapan Epitermal Berdasarkan Tingkat Sulfidasinya/Tingkat Oksida Sulfur Di Dalam Fluida

 Endapan tipe high sulfidation (sulfidasi tinggi; HS) yang terbentuk pada sistem volkanikhidrotermal  Endapan tipe low sulfidation (sulfidasi rendah; LS) yang terbentuk pada sistem geotermal

Model konseptual dari endapan hidrotermal yang memperlihatkan pembagian endapan epitermal menjadi high dan low sulphidation, tembaga porfiri dan endapan skarn (Corbett, 2009)

Karakteristik lapangan untuk membedakan tipe endapan epitermal

Karakteristik endapan Low sulphidation (LS) dan endapan High sulphidation (HS)

Sistem Endapan Sulfidasi tinggi (high Sulphidation) Endapan sulfidasi tinggi terbentuk karena adanya reaksi antara larutan panas yang berasal magma dengan air meteorik yang kemudian membentuk larutan yang bersifat sangat asam dan dalam kondisi oksidasi

Model skematik sistem endapan HS (Arribas dkk., 1995). (a) Proses awal ketika uap magma yang dominan mengakibatkan proses leaching pada batuan samping dan membentuk alterasi argilik lanjutan, (b1) tahap pengendapan bijih ketika emas diangkut dalam bentuk klorida kompleks, (b2) tahap pengendapan bijih ketika emas tertransformasi dalam bentuk bisulfida kompleks

Sistem Endapan Sulfidasi Rendah (Low Sulphidation) Endapan sulfidasi rendah dicirikan oleh larutan yang bersifat netral dalam kondisi reduksi yang mengandung S dan H2S dan memperlihatkan adanya interaksi antara komponen air meteorik dan air magmatik. Contoh : endapan emas Hishikari (Jepang). Cikotok, Pongkor, Kelien (Indonesia)

Model Skematik dari sistem endapan Low-Sulphidation (Hedenquist dkk., 2000)

Penyebaran endapan epitermal tipe HS dan LS di dunia (Corbett dkk., 2005)

Tekstur Endapan Epitermal

Chalcedonic texture Saccharoidal Comb texture Zona crystal Colloform texture Crustformi texture

Tekstur pertumbuhan primer

     

Tekstur Rekristalisasi

 Moss Texture  Microplumose Texture

Tekstur Penggantian

 Mold Texture  Bladed Texture

Kenampakan tekstur khusus pada endapan mineral bijih (Morrison dkk., 1990)

Kenampakan tekstur khusus pada endapan mineral bijih (Morrison dkk., 1990)

Endapan Porfiri (Porphyry Deposit)

P E N G E R T I A N

Endapan porfiri (porphyry deposit) adalah jenis endapan hidrotermal yang mempunyai penyebaran luas dengan pola bijih yang menyebar dan mengandung konsentrasi

Endapan porfiri merupakan endapan yang terbentuk akibat asosiasi antara larutan hidrotermal dengan aktivitas batuan beku intrusif yang mineral-mineral sulfida dan oksidanya terbentuk dari larutan hidrotermal pada suhu yang tinggi

Endapan porfiri merupakan sumber utama dari Cu (75%) dan Mo (50%) di dunia dan menyumbangkan cadangan Au (20%), Ag, W dan Sn

Penampang skematik sebuah endapan tembaga porfiri

Skema tipe endapan dan model konseptual penampang endapan tembaga porfiri (dimodifikasi dari Sillitoe, 2010)

Karakteristik Endapan Porfiri (Porphyry Deposit) K A R A K T E R I S T I K

 Tubuh bijih biasanya berasosiasi dengan seri intrusi dan dike yang berkomposisi diorit sampai dengan monzonit kuarsa dengan tekstur porfiritik  Zona breksiasi dengan fregmen yang menyudut dan terkadang membulat umum dijumpai berasosiasi dengan tubuh batuan intrusif  Dijumpai pada zona yang disusun oleh veinlet-veinlet kuarsa dan sulfida  Alterasi yang khas dijumpai berupa : Zona alterasi potasik, alterasi kuarsa-serisit (serisit/filik), alterasi epidote-klorit (propilitik)

 Model endapannya akan membentuk sebuah zona konsentrik yang cenderung mengikuti bentuk tubuh pluton  Bagian atas dari cebakan dapat memperlihatkan adanya zona pengayaan yang disebut supergene enrichment.

Kenampakan endapan tembaga porfiri di Batu Hijau dan Grasberg

PENYEBARAN ENDAPAN PORFIRI

Penyebaran endapan tembaga porfiri di dunia (Sillitoe, 2010)

Jenis Endapan Porfiri (Porphyry Deposit)

 Porphyry Cu (tembaga porfiri) : kalkopirit, bornit, kalkosit, covelit, kuprit dan tenorit JENIS ENDAPAN PORFIRI

 Porphyry Mo (molibdenit porfiri) : molybdenum  Porphyry Sn (tin porfiri) : cassiterite dan kuarsa  Porphyry W (wolfframit porfiri) : Topaz, flourit dan mika

Model skematik asal-usul dan proses pembentukan dari macam-macam jenis endapan porfiri (Cu, Mo, W) (R0bb, 2005)

Alterasi Endapan Porfiri (Porphyry Deposit)

Pola Alterasi

ALTERASI ENDAPAN PORFIRI

Proses Alterasi

Faktor Pengontrol Alterasi



Membentuk kubah konsentris yang bertitik pusat pada tubuh batuan intrusi

 Adanya penambahan volatite (alterasi propilitik)  Pergantian alkali (potasit, alterasi sodik-kalsik)  Penambahan silika    

Suhu Tekanan Komposisi larutan Komposisi larutan eksternal

Kenampakan skematik endapan tembaga-molibdenit (Lowel & Guilbert, 1970)

A : Zona alterasi hidrotermal B : Mineralisasi

TEKSTUR ENDAPAN PORFIRI

Tekstur khas dari endapan sistem porfiri yang memperlihatkan adanya urat-urat stockwork dan breksi hidrotermal

Daftar tipe alterasi dan kumpulan mineral serta sulfide pada sistem endapan porfiri