KuliahS1 sttnas-1
-
Upload
agra-ghazia -
Category
Documents
-
view
264 -
download
11
description
Transcript of KuliahS1 sttnas-1
ENDAPAN MINERAL BIJIH: KLASIFIKASI, GENESA, ENDAPAN MINERAL BIJIH: KLASIFIKASI, GENESA, MODEL ENDAPAN SERTA ASOSIASI MINERAL DAN MODEL ENDAPAN SERTA ASOSIASI MINERAL DAN
KOMPOSISI KIMIANYAKOMPOSISI KIMIANYA
PENGANTARMETALOGENESIS
KLASIFIKASI ENDAPAN MINERALENDAPAN MAGMATIKENDAPAN EPITERMAL
MATA-KULIAHMineralisasi (endapan mineral)
(2 SKS)
Fadlin, ST, MengTeknik Geologi
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL
RUANG LNGKUP RUANG LNGKUP BAHASANBAHASAN
PengantarPengantar Metalogenesis: pembentukan endapan logamMetalogenesis: pembentukan endapan logam Klasifikasi endapan mineral bijihKlasifikasi endapan mineral bijih Endapan magmatik (kromit, nikel dan PGM)Endapan magmatik (kromit, nikel dan PGM) Endapan hidrotermal I: epitermal dan porfiriEndapan hidrotermal I: epitermal dan porfiri Endapan hidrotermal II: skarn dan Endapan hidrotermal II: skarn dan
mesotermalmesotermal Endapan volkanik (VMS)Endapan volkanik (VMS) Endapan residual (kimiawi)Endapan residual (kimiawi) Endapan sedimenter (placer)Endapan sedimenter (placer) Evaluasi:Evaluasi: Tugas Tugas dan ujian dan ujian
PUSTAKA UTAMAPUSTAKA UTAMA
Evans, A.M., 1993. Ore geology and industrial minerals, an introduction, Blackwell Science, 389 p..
Edwards R., Atkinson K. (1986), Ore deposit geology and its influence on mineral exploration, Chapman and Hall, London, 466 p.
Robb, L., 2005, Introduction to Ore-forming Process, Blackwell Publishing, Australia, 373 p.
PENGANTARPENGANTAR Mineral bijih Mineral bijih (ore mineral)(ore mineral) adalah mineral yang adalah mineral yang
mengandung logam, atau suatu agregat mineral mengandung logam, atau suatu agregat mineral logam, yang dari sisi penambang dapat diambil logam, yang dari sisi penambang dapat diambil suatu profit, atau dari sisi ahli metalurgi dapat suatu profit, atau dari sisi ahli metalurgi dapat diolah/diekstrak menjadi suatu profit. diolah/diekstrak menjadi suatu profit.
Contoh:Contoh: kalkopirit dapat diekstrak menjadi Cu atau kalkopirit dapat diekstrak menjadi Cu atau galena dapat diekstrak menjadi timah hitam (Pb).galena dapat diekstrak menjadi timah hitam (Pb).
““Mineral opak” dan “mineral logam” sering Mineral opak” dan “mineral logam” sering digunakan sebagai sinonim dari mineral bijih (digunakan sebagai sinonim dari mineral bijih (ore ore mineralsminerals).).
Tubuh bijih = Tubuh bijih = orebodies, oreshoots & ore depositsorebodies, oreshoots & ore deposits
KONSENTRASI METAL DALAM KERAK KONSENTRASI METAL DALAM KERAK BUMIBUMI
Konsentrasi rata-rata metal di kerak bumi, konsentrasi minimal bernilai Konsentrasi rata-rata metal di kerak bumi, konsentrasi minimal bernilai ekonomi dan faktor pengkayaan melalui proses geologi (ekonomi dan faktor pengkayaan melalui proses geologi (geological geological enrichment factorenrichment factors)s)
Teori pembentukan-1Teori pembentukan-1
Teori Proses alamiah
Asalmula akibat proses internal
Kristalisasi magma
Segregasi magma
Presipitasi mineral bijih sebagai komponen utama atau minor dari batuan beku, seperti endapan intan
pada kimberlit, REE pada karbonatit di Zimbabwe
Separasi akibat kristalisasi sebagian dan proses yang berhubungan selama diferensiasi magma, seperti
lapisan kromit, Bushfeld complex, RSA
Liquasi, ketidakbercampuran cairan. Pelepasan sulfida, sulfida-oksida, atau lelehan oksida dari magma, yang terakumulasi pada di bawah lelehan silikat, seperti endapan Cu-Ni di Sudbury, Canada
Teori pembentukan-2Teori pembentukan-2
Teori Proses alamiah
Asalmula akibat proses internal
Hidrotermal
Sekresi lateral
Metamorfisme
Pengendapan dari larutan air panas, yang melalui permukaan tubuh magma atau batuan metamorf atau
sumber lainnya. Contohnya Porfiri Cu-Au Grasberg/ Irian Jaya, Batu Hijau/Sumbawa.Difusi material bijih atau pengotor dari batuan asal ke suatu patahan atau celah. Contohnya Yellowknife
gold deposits, Canada.Pyrometasomatik (skarn) yang terbentuk oleh proses
penggantian batuan dinding. Contohnya Ertsberg/Irian Jaya
Teori pembentukan-3Teori pembentukan-3
Teori Proses alamiah
Asalmula akibat proses eksternal
Pengkayaansekunder atau supergen
Pelepasan unsur-unsur bernilai dari bagian atas dari suatu endapan mineral dan terpresipitasi kembali di bagian yang lebih dalam, sehingga membentuk konsentrasi yang lebih tinggi. Contoh: endapan emas-perak epitermal Pongkor/Jawa Barat; porfiri Cu-Mo Chuquicamata/Chile
Ekshalasi volkanik (= ekshalasi sedimenter)
Ekshalasi larutan hidrothermal pada permukaan, biasanya di bawah kondisi laut. Contoh: endapan
Kuroko/Jepang.
Teori pembentukan-4Teori pembentukan-4
Teori Proses alamiah
Asalmula akibat proses eksternal
Akumulasi mekanis
Presipitasi sedimenter
Proses residual
Konsentrasi mineral berat ke dalam endapan placer.
Contohnya Timah placer di Bangka &
Belitung/Sumatera, Emas placer di Yukon, Canada
Presipitasi unsur-unsur tertentu pada suatu
lingkungan sedimen tertentu, baik dengan atau tanpa
intervensi organisme tertentu. Contohnya BIF di
Brazili, endapan mangan di Chiaturi, Rusia.
Pelepasan unsur yang mudah larut dari batuan.
Contohnya Nikel laterit di Soroako/Sulawesi,
Bauksit/Pulau Bintan
Endapan logam dapat dibagi menjadi 5 kelompok Endapan logam dapat dibagi menjadi 5 kelompok (Evans, 1993):(Evans, 1993):
– Precious metals (logam mulia)Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina : emas (Au), perak (Ag), platina (Pt)(Pt)
– Non-ferrous metals (logam non-ferrous)Non-ferrous metals (logam non-ferrous): tembaga (Cu), : tembaga (Cu), timbal (Pb/lead), seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium timbal (Pb/lead), seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium (Al). Empat pertama dikenal sebagai logam dasar (base metals).(Al). Empat pertama dikenal sebagai logam dasar (base metals).
– Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi)Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi) : besi : besi (Fe), Mangan (Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), (Fe), Mangan (Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), wolfram (W/tungsten), vanadium (V), kobal (Co).wolfram (W/tungsten), vanadium (V), kobal (Co).
– Minor metals and related non-metalsMinor metals and related non-metals: antimon : antimon (Sb/antimony), arsen (As), berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), (Sb/antimony), arsen (As), berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa (Hg/mercury), REE, kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa (Hg/mercury), REE, selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti), selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti), Zirkonium (Zr), dsb.Zirkonium (Zr), dsb.
– Fissionable metalsFissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium (Ra).: uranium (U), torium (Th), radium (Ra).
KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIHKLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH Endapan bijih magmatik-hidrotermalEndapan bijih magmatik-hidrotermal
– Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis dengan produk sampingan Pt, Fe/Ti dan Ni)dengan produk sampingan Pt, Fe/Ti dan Ni)
– Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc).Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc).– Endapan hidrotermal: Endapan hidrotermal: Cyprus-typeCyprus-type (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc), (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc),
porfiri (Cu, Mo, Sn, etc); endapan urat (Sn, W, U); endapan porfiri (Cu, Mo, Sn, etc); endapan urat (Sn, W, U); endapan epitermal Au-Ag; BIF (epitermal Au-Ag; BIF (Algoma typeAlgoma type))
Endapan hidrotermal-diagenetikEndapan hidrotermal-diagenetik– Tipe Tipe KupferschieferKupferschiefer (Cu, Pb, Zn) (Cu, Pb, Zn) SEDEX SEDEX– Tipe Tipe Mississippi Mississippi (MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut(MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut
Endapan hidrotermal-metamorfikEndapan hidrotermal-metamorfik– Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau lode goldlode gold. .
Endapan hasil pelapukan (kimia)Endapan hasil pelapukan (kimia)– Endapan sisa: bauksit dan Fe-lateritEndapan sisa: bauksit dan Fe-laterit– Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu, Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu,
AgAg
Endapan bijih sedimenter (mekanik)Endapan bijih sedimenter (mekanik)– Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)
TEKTONIK VS MINERALISASITEKTONIK VS MINERALISASI
Continental interior basins, Continental interior basins, intracontinental rifts dan aulacogens → intracontinental rifts dan aulacogens → Witwatersrand/SA;Witwatersrand/SA;
Oceanic basins and rises → beberapa VMS Oceanic basins and rises → beberapa VMS tipe Cyprus;tipe Cyprus;
Passive continental margins → pada Passive continental margins → pada platform karbonat, seperti MVT;platform karbonat, seperti MVT;
Subduction-related arc → beberapa Subduction-related arc → beberapa endapan yang berhubungan dengan endapan yang berhubungan dengan porfiri-epitermal;porfiri-epitermal;
Strike-slip settings → Salton Sea Strike-slip settings → Salton Sea geothermal systemgeothermal system
Collision-related settings → beberapa Collision-related settings → beberapa endapan Sn-W-(U) yang berhubungan endapan Sn-W-(U) yang berhubungan dengan granit tipe S.dengan granit tipe S.
Lempeng Pasifik
Lempeng Afrika Lempeng Hindia-Australia
Lempeng Antartik
Lempeng Eurasia
Lempeng Amerika Utara
Lempeng Amerika Selatan
Batas lempeng tektonik yang besar
Lempeng Nazca
TEKTONIK VS MINERALISASITEKTONIK VS MINERALISASI
TEKTONIK VS MINERALISASITEKTONIK VS MINERALISASI
SOUTHWEST PACIFIC RIMSOUTHWEST PACIFIC RIM
BUSUR KEPULAUAN INDONESIABUSUR KEPULAUAN INDONESIA
KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIHKLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH Endapan bijih magmatik-hidrotermalEndapan bijih magmatik-hidrotermal
– Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis Endapan liquid magmatik (Cr pada ofiolit atau intrusi berlapis dengan produk sampingan Pt, Fe/Ti dan Ni)dengan produk sampingan Pt, Fe/Ti dan Ni)
– Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc).Pegmatit (Sn, Nb/Ta, Li, Be, etc).– Endapan hidrotermal: Endapan hidrotermal: Cyprus-typeCyprus-type (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc), (VMS); skarn (W, Sn, Cu, etc),
porfiri (Cu, Mo, Sn, etc); endapan urat (Sn, W, U); endapan porfiri (Cu, Mo, Sn, etc); endapan urat (Sn, W, U); endapan epitermal Au-Ag.epitermal Au-Ag.
Endapan hidrotermal-diagenetikEndapan hidrotermal-diagenetik– Tipe Tipe KupferschieferKupferschiefer (Cu, Pb, Zn) (Cu, Pb, Zn) SEDEX SEDEX– Tipe Tipe Mississippi Mississippi (MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut(MVT): Pb-Zn-Ba-F pada karbonat laut
Endapan hidrotermal-metamorfikEndapan hidrotermal-metamorfik– Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau Urat kuarsa pada batuan metamorf (Au) atau lode goldlode gold. .
Endapan hasil pelapukan (kimia)Endapan hasil pelapukan (kimia)– Endapan sisa: bauksit dan Fe-lateritEndapan sisa: bauksit dan Fe-laterit– Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu, Sisa pelarutan: endapan Ni dan Au laterit; pengkayaan Mn, Fe, Cu,
AgAg
Endapan bijih sedimenter (mekanik)Endapan bijih sedimenter (mekanik)– Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)Endapan placer aluvial dan laut (Au, Sn, Ti, REE)
1a. ENDAPAN MAGMATIK
Mineral-mineral bijih yang terbentuk Mineral-mineral bijih yang terbentuk pada fase awal diferensiasi magma, pada fase awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen, Ca-plagioklas, mineral olivine, piroksen, Ca-plagioklas, sepertiseperti magnetit, ilmenit, kromit, dllmagnetit, ilmenit, kromit, dll
Proses magmatik
PROSES MAGMATIK
Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada Proses kristalisasi (diseminasi), intan (C ) pada kimberlitkimberlit
Proses segregasi (kumulat, gravity settling): kromit Proses segregasi (kumulat, gravity settling): kromit (Cr), magnetit (Fe), platinum (Pt)(Cr), magnetit (Fe), platinum (Pt)
Liquid immiscibility : NiLiquid immiscibility : Ni Pegmatik : Fe, SnPegmatik : Fe, Sn
1a. Endapan magmatik1a. Endapan magmatik
1.1. Kromit :Kromit :
(1) (1) Stratiform typeStratiform type ( (layered mafic layered mafic intrusionsintrusions atau atau Bushveld-TypeBushveld-Type), ),
(2) (2) Pediform typePediform type ( (Ophiolite-boundOphiolite-bound atau atau Alpine-TypeAlpine-Type))
2.2. NikelNikel
3.3. PGM (Platinum Group Metals)PGM (Platinum Group Metals)
Endapan Kromit-Nikel-PGMEndapan Kromit-Nikel-PGM
’’kromititkromitit’, adalah lapisan (’, adalah lapisan (seamseam) yang tersusun atas 50 – ) yang tersusun atas 50 – 95% lebih kumulus kromit yang berukuran halus (~0,2 mm) 95% lebih kumulus kromit yang berukuran halus (~0,2 mm) dengan interstisial olivin, ortopiroksen, plagioklas, dengan interstisial olivin, ortopiroksen, plagioklas, klinopiroksen atau hasil alterasinya.klinopiroksen atau hasil alterasinya.
Endapan kromit primer berasosiasi dengan nikel primer Endapan kromit primer berasosiasi dengan nikel primer dalam bentuk dalam bentuk Ni-sulphidesNi-sulphides, seperti pentlandit (Ni,Fe)9S9, , seperti pentlandit (Ni,Fe)9S9, millerit (NiS) dan gersdorffit (NiAsS). millerit (NiS) dan gersdorffit (NiAsS).
Mineral sulfida nikel juga berasosiasi dengan sulfida lainnya Mineral sulfida nikel juga berasosiasi dengan sulfida lainnya seperti kalkopirit, pyrrhotit. seperti kalkopirit, pyrrhotit.
Dapat terbentuk bersama-sama dengan unsur kelompok Dapat terbentuk bersama-sama dengan unsur kelompok platina (platina (Platinum Group ElementsPlatinum Group Elements, PGE), meliputi Os, Ir, Ru, , PGE), meliputi Os, Ir, Ru, Rh, Pt dan Pd. PGE ini umumnya Rh, Pt dan Pd. PGE ini umumnya attachedattached di dalam struktur di dalam struktur mineral sulfida tersebut.mineral sulfida tersebut.
NikelNikel
Tipe endapan nikel:Tipe endapan nikel:– Nickel sulphides depositNickel sulphides deposit– Nickel Silicates ~ lateritic nickel deposit Nickel Silicates ~ lateritic nickel deposit
Nickel SulphidesNickel Sulphides Early magmatic deposit Early magmatic deposit magmatic magmatic
segregationsegregation Klasifikasi Nickel Sulphides OreKlasifikasi Nickel Sulphides Ore
– Dunite – Peridotite ClassDunite – Peridotite Class Intrusive Dunite AssociationIntrusive Dunite Association Volcanic – peridotite AssosiationVolcanic – peridotite Assosiation
– Gabbroid ClassGabbroid Class Intrusive mafic/Ultramafic ComplexesIntrusive mafic/Ultramafic Complexes Large Layered Intrusions, e.g. Large Layered Intrusions, e.g. Sudbury, Sudbury,
CanadCanad
Nickel sulphides depositNickel sulphides deposit
Segregasi magma akan mengendapkan logam sulfida yang Segregasi magma akan mengendapkan logam sulfida yang lebih berat dibandingkan Mineral Pembentuk Batuan (MPB) lebih berat dibandingkan Mineral Pembentuk Batuan (MPB) pada bagian dasar.pada bagian dasar.
Geology of Bushveld complex, Geology of Bushveld complex, RSARSA
Bushveld Bushveld complex layered complex layered seriesseries
Subdivision of the Layered Series of the Bushveld Complex. MR. Merensky Reef, SC, Stcelpoort chromite (from Duke 1983, after Verrnaak, C. F. and von Gruenewaldt, G. (1981) The Bushveld Complex Excursion Guide, Geocongress
Chromite layers of Bushveld Chromite layers of Bushveld complexcomplex
PGM associated with Bushveld PGM associated with Bushveld complexcomplex
1b. Endapan hidrotermal1b. Endapan hidrotermal
Fokus pembahasan:Fokus pembahasan:
1.1. Endapan Au-Ag epitermalEndapan Au-Ag epitermal
2.2. Endapan Cu-Au porfiriEndapan Cu-Au porfiri
3.3. Endapan Cu-(Au) skarnEndapan Cu-(Au) skarn
4.4. Endapan mesotermal (Endapan mesotermal (quartz-Au quartz-Au lode)lode)
Magmatisme-hydrothermal Magmatisme-hydrothermal processprocess
Sistem hidrotermal-magmatikSistem hidrotermal-magmatik
Endapan epitermalEndapan epitermal
KarakteristikKarakteristik
– Suhu relatif rendah (50-250Suhu relatif rendah (50-250°°C) C) dengan salinitas bervariasi antara dengan salinitas bervariasi antara 0-5 wt.%0-5 wt.%
– Terbentuk pada kedalaman dangkal Terbentuk pada kedalaman dangkal (~1 km)(~1 km)
– Jenis air: air meteorik dengan Jenis air: air meteorik dengan sedikit air magmatiksedikit air magmatik
Klasifikasi:Klasifikasi:
– High sulfidation (acid sulfate type)High sulfidation (acid sulfate type)
– Low sulfidation (adularia-sericite Low sulfidation (adularia-sericite type)type)
Contoh endapan epitermal (high sulfidation)Contoh endapan epitermal (high sulfidation)
Endapan Au (ton) UmurYanacocha/Peru 820 M/PPueblo Viejo 680 CretPascua 640 M/PPienina/Peru 250 M/PLepanto 210 QuatEl Indio 190 M/PChinquashih 150 QuatSummitville 20 M/PRodalquilar 10 N/P
Contoh endapan epitermal (low Contoh endapan epitermal (low sulfidation)sulfidation)
Endapan Au (ton) UmurLihir 924 QuatPorgera 600 M/PRound Mountain 443 M/PBaguio District 300 QuatHishikari 250 QuatKelian 180 M/PGunung Pongkor 175 M/PDukat 150 CretCerro Korikollo 147 M/PCerro Vanguardia 100 Jura
Penampang ideal endapan epitermalPenampang ideal endapan epitermal
Two stage model for the formation of high-sulfidation epithermal deposits (after Arribas et al., 1995). (a) Initial stage where a dominantly magmatic vapor phase is responsible for leaching of the country rock and development of an advanced argillic alteration halo around the main fumarolic conduit. (b1) Ore deposition stage, in this case where gold is transported as a chloride complex, and (b2) ore deposition stage where gold is transported as a bisulfide complex.
Endapan Au-Ag epitermal sulfidasi Endapan Au-Ag epitermal sulfidasi rendahrendah
Epithermal refers to mineral deposits that form in association with hot waters. The deposits form within 1 km of the surface and water temperatures are about 50-200 degrees C.
Jenis-jenis pengisian (open-space Jenis-jenis pengisian (open-space filling)filling)
Jenis dan geometri endapan Jenis dan geometri endapan epitermal yang epitermal yang menggambar-kan secara menggambar-kan secara skematis struktur, hidro-skematis struktur, hidro-termal, dan litologi termal, dan litologi mengontrol mengontrol permeabilitaspermeabilitas..
Alterasi hidrotermalAlterasi hidrotermal
Endapan Au-Ag-Endapan Au-Ag-Cu Cu
– SilisifikasiSilisifikasi
– Argilik lanjutArgilik lanjut
– SerisitisasiSerisitisasi
– PotasikPotasik
Endapan Ag-SnEndapan Ag-Sn
– Silisifikasi Silisifikasi (silica (silica sinter)sinter)
– Argilik lanjutArgilik lanjut
– SerisitisasiSerisitisasi
– TurmalinisasiTurmalinisasiCatatanCatatan:: Ketidakhadiran silisifikasi tidak terlalu penting Ketidakhadiran silisifikasi tidak terlalu penting untuk mencirikan suatu endapan epitermal. Contoh: Kelianuntuk mencirikan suatu endapan epitermal. Contoh: Kelian
Zona alterasiZona alterasi LateralLateral: : residual silica – qtz-alu – residual silica – qtz-alu –
qtz-kao – kao-ill – ill/smeqtz-kao – kao-ill – ill/sme
VertikalVertikal::– Residual silica – py – enResidual silica – py – en
– Qtz – alu – pyroph – kao – pyQtz – alu – pyroph – kao – py
– Qtz – kao – ser, py, ccpQtz – kao – ser, py, ccp
– Qtz – ser – py, ccpQtz – ser – py, ccp
– Bio, or, cpy, bn, magBio, or, cpy, bn, mag
Depth
Depth
Alterasi hidrotermalAlterasi hidrotermal
Terima kasih...
Stolberg, Germany, 2005