Makalah Genesa Bahan Galian

BAB I PETROLOG PETROLOGII MINERAL DEPOSIT, DEPOSIT, MAGMA, MAGMA, SOLUSI SOLUSI DAN SEDIMEN SEDIMEN MAGMA, MAGMA, KRIST KRISTALI ALISAS SASII DAN MAGMA MAGMA DAN DEP DEPOSI OSIT T MINERA MINERAL L

A. Cara Cara Te Terj rjad adin inya ya Mine Mineral ral

Mineral merupakan hasil akhir dari proses alam yang kompleks, dimana Karakteristik, Lingkungan Geologi serta Mineral Asosiasinya merupakan tanda yang dapat menerangkan kondisi sebenarnya dimana ia terbentuk dan kemungkinan kemungkinan terbentuknya pada pada masa yang yang akan dating. Secara fase reaksi (kristalisasi), maka proses kristalisasi pembentukan mineral dibagi menjadi 2 fase, yaitu : a. Nuclea Nucleatio tion n Yaitu pembentukan inti dari mineral yang inti tersebut dapat membesar melalui proses pertumbuhan. Inti terbentuk dari sekumpulan material-material unsur pokok dalam mineral, yang mana unsur-unsur pokok tersebut akan saling mengikat menjadi unit-unit sel yang tersebar merata secara acak. b. Growth & Enlargement (Pertumbuhan & Pembesaran) Pertumbuhan dan dan pembesaran pembesaran dari mineral hanya akan akan berjalan jika kondisinya baik (menguntungkan). (menguntungkan). Pertumbuhan dimulai melalui : I.

Bertambah Bertambahnya nya atau bertumbuh bertumbuhnya nya lapisan-lap lapisan-lapisan isan secara secara berturutberturutturut dari atom-atom/ion-ion yang dikandungnya.

II.

Pertumbuh Pertumbuhan an secara secara berturut-tur berturut-turut ut dari barisan/de barisan/dereta retan n atom-atom atom-atom tersebut dimulai dari keadaan ketidakteraturan inti permukaan kristal. Proses sublimasi merupakan proses yang tidak begitu berarti dalam

pembentukan bahan galian, tetapi memang ada bahan galian yang terbentuk oleh proses ini.Proses sublimasi menyangkut perubahan

langsung dari keadaan gas atau uap menajdi keadaan padat, tanpa melalui fase cair.

Tabel Tabel I.1 Proses Proses dan pembentu pembentukan kan jenis jenis deposit deposit Proses

Deposit yang dihasilkan

1. Ko Konsentrasi magmatic

Deposit ma magmatik

2. Sublimasi

Sublimat

3. Kont Kontaak meta metaso soma mati tissme

Deposi positt kon kontak tak meta metaso soma mati tik k

4. Konsentrasi hidrotermal

5. Sedimentasi

Pengisian celah-celah terbuka Pertukaran ion pada batuan Lapisan-lapisan Lapisan-lapisan sedimenter Evaporit.

6. Pelapukan

Konsentrasi re residual Pl Placer.

7. Metamorfisme

Deposit metamorfik

8. Hidrologi

Air

tanah,

caliche.

garam

tanah,

endapan

langsung dari keadaan gas atau uap menajdi keadaan padat, tanpa melalui fase cair.

Tabel Tabel I.1 Proses Proses dan pembentu pembentukan kan jenis jenis deposit deposit Proses

Deposit yang dihasilkan

1. Ko Konsentrasi magmatic

Deposit ma magmatik

2. Sublimasi

Sublimat

3. Kont Kontaak meta metaso soma mati tissme

Deposi positt kon kontak tak meta metaso soma mati tik k

4. Konsentrasi hidrotermal

5. Sedimentasi

Pengisian celah-celah terbuka Pertukaran ion pada batuan Lapisan-lapisan Lapisan-lapisan sedimenter Evaporit.

6. Pelapukan

Konsentrasi re residual Pl Placer.

7. Metamorfisme

Deposit metamorfik

8. Hidrologi

Air

tanah,

caliche.

garam

tanah,

endapan

BAB II FORMASI ENDAPAN MINERAL

A. Mendala Metalogenik Metalogenik atau Metallogenic Province

Istilah Mendala Mendala Metalogenik atau Metallogenic Metallogenic Province Province memiliki pengertian suatu suatu area yang dicirikan dicirikan oleh kumpulan endapan endapan mineral yang khas, atau oleh satu atau lebih jenis-jenis karakteristik mineralisasi.Suatu mendala mendala metaloge metalogenik nik mineralisa mineralisasi si

mungk mungkin in

yang yang disebut disebut

memiliki memiliki lebih lebih

deng dengan an

Metall Metallogen ogenic ic

dari dari

satu satu

Epoch Epoch..

episode episode Berbicara Berbicara

mengenai mendala metalogenik, tidak terlepas dari siklus-siklus geologi dan formasi endapan mineral. Proses pembentukan bijih dan endapan bijih berhubungan dengan asosiasi batuan, setting geologi, dan siklus geologi. Di kedalaman kerak bumi, lelehan batuan atau magma timbul dan mengkristal setelah mengalami pendinginan dan muncul di permukaan. Ekspresi permukaan dari proses magmatisme menunjukkan aktivitas volkanik yang intensif, seperti yang terjadi di jalur Pasifik. Pasifik. Daerah-daerah volkanik yang mengalami pelapukan dan proses penurunan, ditambah dengan adanya media air yang membawa materimateri klastik dan kimia menuju cekungan pengendapan yang mana endapan-endapan sedimen seperti kerikil, pasir, lempung, batugamping, dan endapan-endapan kimia terbentuk. Penurunan kerak bumi di bawah cekungan tersebut menyebabkan material-material sedimen di kedalaman mengalami proses metamorfisme di bawah kondisi tekanan dan temperatur yang mendekati mendekati titik titik lelehny lelehnya, a, sehingga sehingga membentuk membentuk magma magma baru. baru. Pergerakan struktur menimbulkan rekahan local dalam kerak bumi yang sering menjadi media untuk larutan pembentuk bijih, dan mineral-mineral bijih dapat mengendap membentuk urat atau vein. Pembentukan bijih dan perkembangan struktur dapat diperkirakan seperti model tektonik lempeng yang terjadi selama evolusi kerak bumi

(Gambar 2.1).Model tersebut menjelaskan bagaimana kerak yang baru terbentuk terbentuk di dalam dalam rift zone, zone, terutama terutama di di mid- oceanic oceanic ridge, ridge, oleh oleh penambahan penambahan magma basaltik dari kedalaman. kedalaman. Proses tersebut tersebut membentuk kerak samudra yang homogen yang telah mengalami sedikit proses yang penting untuk segregasi logam-logam yang membentuk endapan bijih. Kecuali segregasi lokal dari kromium dan nikel di bagian yang paling dalam dari kerak samudra, samudra, dan pengendapan pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga dan besi di tempat-tempat yang panas, metal-bearing brine menuju samudra melalui zona regangan.Kerak samudra dijumpai dalam zona-zona subduksi pada tempat-tempat pertumbukan lempeng. Proses ini diikuti oleh gempa bumi dan aktivitas volkanik yang intensif, dan mengawali proses-proses diferensiasi magmatik. Segregasi magma-magma granitik dan formasi dari jenis magmatik yang besar, besar, dan dan endapan endapan-enda -endapan pan mineral mineral magmatikmagmatik- hidroterma hidrotermall berhubung berhubungan an dengan proses-pro proses-proses ses subduksi subduksi.Tumb .Tumbukan ukan dan subduksi subduksi membentuk gunung-gunung yang besar seperti di Andes, yang mana endapan- endapan mineral mineral dibentuk oleh diferensiasi magma. magma.

Gambar 2.1. Diagram Skematis yang yang Menggambarkan Menggambarkan Setting Geologi Endapan-endapan Mineral, dan Hubungannya Hubungannya dengan Proses-proses Tektonik Lempeng.

BAB III KONSENTRASI KONSENTRASI MAGMATIK MAGMATIK (MAGMATIC CONSENTRATION)

A. Pengert Pengertian ian Magmatic Magmatic Consent Consentrati ration on

Deposit magmatik dihasilkan dari kristalisasi langsung, atau konsentrasi oleh proses difrensiasi di dalam dapur magma. Beberapa bijih terbentuk karena adanya efek efek fisika seperti seperti gravitasi gravitasi.. Turunnya Turunnya temperatur temperatur dan tekanan, tekanan, atau perubahan velocity media transport, atau pemisahan larutan, juga dapat menyebabkan reaksi kimia yang menghasilkan pengendapan bijih. Secara umum dalam pembentukan deposit mineralnya, magma asal yang terbentuk pada awalnya masih bersifat mafik, terutama yang terbentuk di sepanjang zona subduksi (dibawah kerak kontinen atau pada kerak samudera). Magma mafik ini sebagian besar mengandung komponen silikat dan dalam jumlah terbatas komponen oksida dan sulfida (Gambar 3.1)

Gambar 3.1. Skema Sekuen Magmatik Awal Mengawali Pembentukan Ore Magma Magma dan Penempatanny Penempatannya. a. Genesa Genesa Bahan Bahan Gali Galian an | 4

Pada kondisi ini elemen metal dapat terkonsentrasi dalam berbagai bentuk oleh mekanisme pembentukan batuan berupa kristalisasi, fraksinasi, dan difrensiasi magma seperti gambar berikut ( Gambar 3.2)

Gambar 3.2 Modifikasi Bowen’s Reaction Series (Guilbert & Park, 1981)

1. Kristalisasi Magma Mafik Menghasilkan Kromit, Nikel, Platinum Dan LainLain. Kristalisasi magma selanjutnya, magma sisa (rest magma) semakin bersifat felsik dan semakin banyak mengandung komponen sulfida dan oksida. Proses difrensiasi magma pada tahapan ini memegang peranan penting dalam membentuk deposit-deposit mineral berharga. 2. Kristalisasi Magma Felsik Menghasilkan Tin, Zirconium, Thorium Dan Elemen Lainnya. Jensen & Bateman, 1981, membagi deposit bijih dari konsentrasi magmatik ke dalam dua tipe, yaitu : Genesa Bahan Galian | 5

1. Magmatik Awal (Early Magmatic) a. Dissemination b. Segregation c. Injection 2. Magmatik Akhir (Late Magmatic) a. Gravitative Liquid Accumulation 1) Residual liquid segregation 2) Residual liquid injection 3) Residual Liquid Pegmatitic Injection b. Immiscible Liquid 1) Immiscible liquid segregation. 2) Immiscible liquid injection

B. Magmatik Awal (Early Magmatic)

Deposit magmatik awal dihasilkan dari pembekuan magma langsung yang disebut orthotectic dan orthomagmatic. Deposit ini terbentuk oleh : (1) kristalisasi langsung tanpa konsentrasi (2) segregasi kristal yang terbentuk lebih dahulu (3) injeksi material padat ke tempat lain oleh difrensiasi.

C. Magmatik Akhir (Late magmatic)

Deposit magmatik akhir terdiri atas deposit mineral bijih yang mengkristal dari magma residual setelah pembentukan batuan silikat sebagai bagian akhir dari proses magmatik. Gejala yang sering diperlihatkan berupa pembentukan mineral-mineral kemudian yang memotong endapan magmatik awal, dicirikan oleh adanya reaction rim pada sekeliling mineral yang telah terbentuk. Deposit yang terbentuk berasal dari proses difrensiasi kristalisasi, akumulasi gravitatif dari heavy residual liquid, dan pemisahan liqud sulfide

Genesa Bahan Galian | 6

droplets (yang disebut liquid immiscibility), dan berbagai bentuk difrensiasi lainnya. Perbedaan nyata antara proses magmatik awal dan akhir adalah deposit magmatik awal terbentuk pada tempat dimana tubuh intrusi batuan beku (magma) terbentuk dan setelah akumulasi mineral bijih membeku, tidak ada lagi perpindahan tempat. Sedang pada deposit magmatik akhir, kadang-kadang akumulasi tersebut masih berpindah dan diendapkan pada batuan samping. 1. Gravitative Liquid Accumulation a. Residual Liquid Segregation Pemisahan yang terjadi di dalam dapur magma oleh proses difrensiasi kristalisasi sudah terjadi mulai dari tahap awal sampai konsolidasi akhir.. Contoh endapannya adalah deposit Titanomagnetik di Bushveld. b.

Residual Liquid Injection Liquid

residual

yang

banyak

mengandung

logam

yang

terakumulasi di dalam dapur magma, sebelum terkonsolidasi, bisa mengalami pergerakan dan diinjeksikan ke tempat lain yang tekanannya lebih rendah (karena adanya tekanan dari batuan induk atau tekanan dari dalam magmanya sendiri) membentuk mineral-mineral berikutnya secara terkonsentrasi (Residual Liqud Injection). c. Residual Liquid Pegmatitic Injection Tubuh pegmatitik biasanya berupa intrusi dike atau intrusi irregular. Pegmatit yang memiliki nilai ekonomi umumnya berasosiasi dengan batuan beku felsik seperti granit dan diorit. Deposit pegmatite dicirikan oleh dominasi kuarsa, feldspar, dan mika; mineral tersebut membentuk zonasi dari dinding (wall) ke inti (core) injeksi. 2.

Immiscible Liquid a. Immiscible Liquid Segregation


Pada tahap ini, terjadi penetrasi larutan magma yang tersisa dan kemudian membentuk mineral-mineral berikutnya secara terkonsentrasi (Immiscible Liquid Separation & Acumulation). b.

Immiscible Liquid Injection Jika fraksi yang kaya akan sulfida telah terakumulasi (seperti dijelaskan diatas) dan kemudian mengalami gangguan sebelum terkonsolidasi, fraksi tersebut akan mendesak ke dinding dapur magma membentuk celah atau membentuk daerah breksiasi pada batuan samping dan akhirnya terkonsolidasi membentuk immiscible liquid injection. Setelah proses-proses di atas terjadi (Early Magmatic Process dan Late Magmatic Process) jika magma asalnya banyak mengandung unsur volatile, maka unsureunsur volatile tersebut bersama larutan sisa, disebut larutan magma sisa (rest magma) akan membentuk jebakan transisi ke pegmatitit-pneumatolitis. Apabila pembentukan deposit pegmatitit-pneumatolitis sudah berakhir, maka larutan sisa magmanya akan sangat encer, karena tekanan gasnya sudah menurun dengan cepat. Larutan terakhir ini akan membentuk jebakan hidrotermal.

D. Perbedaan antara Early Magmatic Deposits dan Late Magmatic Deposits

Early Magmatic Deposits harus terletak dalam batuan beku pada tempat pengendapan dan mineral bijih terakumulasi sebagai padatan, tidak ada mobilitas setelah akumulasi, sedangkan Late Magmatic Deposits terakumulasi melalui mobilitas dan endapan mungkin terletak dengan sempit dan selaras dalam host rock atau memotong struktur internal.

E. Ganesa Mineral Pada Lingkungan Magmatik

Lingkungan

magmatik

dikarakteristik

oleh

temperatur

tinggi

hingga

menengah dan tekanan dengan variasinya cukup lebar.Mineral yang terbentuk Genesa Bahan Galian | 8

berhubungan dengan aktivitas magma yaitu cairan silikat panas yang menjadi bahan induk batuan beku. Dalam lingkungan magmatik ada ada empat tipe mineral yaitu : a)

Batuan beku

b)

Pegmatit

c)

Vein Hidrotermal

d)

Endapan – endapan hot spring serta fumarol

F. Endapan mineral yang berhubungan dengan proses- proses magmatik

Magma berasal dari mantel dan terbawa ke zona regangan samudra, mengalami pendinginan dan kristalisasi dengan cepat membentuk batuan basaltik yang menyusun kerak samudra. Jika di lain pihak, magma berpindah menuju kerak benua, maka akan mendingin lebih lambat dan mengkristal secara bertahap, menghasilkan kumpulan batuan yang khas dan komposisi bijih yang berbeda pada tahap yang berbeda pada proses pendinginan. Kristalisasi tahap awal membentuk batuan yang kaya akan besi, magnesium, dan silikat yang umumnya berwarna hijau tua sampai hitam. Kristalisasi awal menghabiskan magma besi dan magnesium, dan mengawali pengkayaan relatif dalam silikon, aluminium, kalsium, sodium, dan potasium. Magma tersebut mengkristal membentuk batuan yang kaya kwarsafeldspar dari kelompok granit yang menyusun sebagian kerak benua bagian atas. Kristalisasi magma membebaskan banyak air yang bermigrasi ke atas dan keluar melalui area yang bertekanan dan bertemperatur lebih rendah, aliran yang meningkat oleh aliran air konvektif yang berasal dari batuan sekitarnya.Air panas atau hydrothermal solution sering mengandung logam yang diendapkan dalam kerak bumi yang paling atas. Tergantung pada kedalaman dan temperatur pengendapan, mineral-mineral dan asosiasi elemen yang berbeda sangat besar , sebagai contoh oksida-oksida timah dan tungsten di kedalaman zona-zona bertemperatur tinggi; sulfida-sulfida tembaga, molibdenum, timbal, dan seng Genesa Bahan Galian | 9

dalam zona intermediet; sulfida-sulfida atau sulfosalt perak dan emas native di dekat permukaan pada zona temperatur rendah (lihat Gambar 3.3). Mineralmineral dapat mengalami disseminated dengan baik antara silikat-silikat, atau terkonsentrasi dalam rekahan yang baik dalam batuan beku, sebagai contoh endapan tembaga porfiri Bingham di Utah. Larutan hidrotermal yang membawa logam dapat juga bermigrasi secara lateral menuju batuan yang permeabel atau reaktif secara kimia membentuk endapan blanket- shaped sulfida, atau bahkan mencapai permukaan dan mengendapkan emas, perak, dan air raksa dalam pusat mata air panas silikaan atau karbonatan, seperti kadar emas tinggi yang terdapat dalam beberapa lapangan geotermal aktif di New Zealand. Jika larutan volkanik yang membawa logam memasuki lingkungan laut, maka akan terbentuk kumpulan sedimen-volkanik dari tembaga- timbal-seng.

Gambar 3.3 Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di Amerika Selatan

Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal dan sebagian digantikan oleh mineral-mineral tungsten, tembaga, timbal dan seng (dalam kontak metasomatik atau endapan skarn). Jika larutan bergerak melalui rekahan yang terbuka dan logam-logam mengendap di dalamnya (urat emas-


kuarsa-alunit epithermal), sehingga terbentuk cebakan tembaga, timbal, seng, perak, dan emas

Gambar 3.4Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After Buchanan,1981) Unsur-unsur pokok yang larut secara kimia diendapkan dalam lingkungan sedimen yang baik, membentuk sedimen kimia. Produk-produk pelapukan kimia dapat terkonsentrasi di benua, sebagai contoh cekungan evaporit yang sebagian besar menghasilkan sodium dan boron. Presipitasi kimia pada skala yang jauh lebih besar terjadi di lautan, khususnya di lingkungan tepi laut, dimana evaporit bisa terbentuk di bawah kondisi arid (kering) jika cekungan pengendapan terlindungi dari sirkulasi air laut. Saat elemen-elemen yang terbentuk secara geologi sebagian besar meliputi proses-proses pengendapan tersebut, endapan yang sangat besar bisa terbentuk.

Gambar 3.5Model Geologi EndapanTembaga-Timbal-Seng Volka-Nogenik (After Horikoshi & Sato,1970; Sato,1981)


BAB IV SUBLIMATION DAN CONTACT METASOMATISME

A. Sublimation

Proses ini termasuk suatu proses yang kurang begitu penting dalam ganesa bahan galian. Dalam proses sublimasi terjadi penguapan yang langsung dari bentuk badan kemudian diikuti ore deposit/pengendapan dari uap tersebut pada temperatur atau tekanan yang lebih rendah. Proses ini berhubungan erat dengan gejala vulkanis adalah endapan mineral yang terdapat disekitar gunung api fumarol, dimana kebanyakan tidak cukup besar dikerjakan, yang penting hanya beberapa endapan Sulphide, misalnya di Itali, Jepang, dan Indonesia. Sedang beberapa endapan yang tidak ekonomis seperti endapan cloridha, Fe, Cu, Zn: Oksida Fe, Cu, boracic acis dan logam – logam alkali lainnya. Proses sublimasi menyangkut perubahan langsung dari keadaan gas atau uap menjadi keadaan padat, tanpa melalui fase cair.

B. Contact Metasomatisme

Pada saat magma yang pijar dan sangat panas menerobos lapisan batuan, magma tersebut makin lama akan makin kehilangan panasnya akhirnya akan membeku menjadi batuan beku intrusif. Proses tersebut dapat terjadi pada keadaan yang dangkal, menengah ataupun pada kedalaman yang besar, sehingga dikenal adanya batuan beku intrusif dangkal, menengah ataupun dalam. Dalam proses tersebut akan terlihat adanya tekanan dan suhu yang sangat tinggi terutama pada kontak terobosannya, antara magma yang masih cair dengan Genesa Bahan Galian | 12

batuan disekitarnya. Pengaruh dari kontak ini dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu : a. Pengaruh dari panas saja, tanpa adanya perubahan-perubahan kimiawi baik pada magmanya maupun pada batuan yang diterobos. kontak ini disebut kontak metamorfisme. b. Pengaruh panas dan disertai adanya perubahan-perubahan kimiawi sebgai akibat pertukaran ion dan sebagainya. Dari magma ke batuan yang diterobos dan sebaliknya. Kontak semacam ini disebut kontak metasomatisme. Secara

umum

syarat-syarat terjadinya Bahan Galian

akibat Kontak

Metamorfisme adalah : 1.

Kedalaman yang cukup (+ 1500 m)

2.

Suhu di daerah kontak (500 – 1100 C)

3.

Berasosiasi dengan tubuh batuan beku intrusif (Diskordan dan

o

Konkordan) 4.

Jenis magma (biasanya Asam-Intermediate)

5.

Jenis Lingkungan Country Rock yang diintrusi Kedua jenis kontak tersebut menimbulkan hasil yang sangat berbeda

kecuali pada keadaan yang sangat jarang dapat menghasilkan endapan bahan galian seperti silimanit.Sebaliknya, pada kontak metasomatisme dapat dihasilkan bahan-bahan galian yang berharga. Mineral yang terjadi sebagai akibat kontak metasomatisme akan lebih beraneka ragam bila dibandingkan dengan yang terjadi pada kontak metamorfisme; hal ini karena pada yang disebut terkahir tersebut hanya terjadi efek panas saja, sedang pada kontak metasomatis terjadi efek padas dan kimiawi bersama-sama. Manakala komposisi magma yang menerobos kaya akan materialmaterial bahan galian, maka akan dihasilkan deposit kontak metasomatik, terutama kalau lingkungannya terdiri dari batuan sedimen yang gampingan, karena hal itu akan lebih menguntungkan untuk terjadinya reaksi kimia. Magma tersebut haruslah mengandung unsur-unsur utama yang nantinya akan menjadi Genesa Bahan Galian | 13

bahan galian. Penerobosan haruslah terjadi pada kedalaman yang cukup dalam,dan tidak terlalu dangkal. Batuan yang diterobos haruslah batuan yang mudah bereaksi. Jadi jelaslah bahwa tidak semua terobosan magma akan menghasilkan endapan bahan galian kontak metasomatisme. o

o

Suhu diantara kontak akan berkisar antara 500 C sampai 1100 C untuk magma yang bersifat silika, dan makin jauh letaknya dari kontak, suhunya makin menurun. Terdapatnya mineral-mineral tertentu akan menunjukan shu tertentu pula, dimana mineral tersebut terbentuk, misalnya adanya mineral wollastonit o

menunjukkan bahwa suhu tidak melebihi 1125 C, kuarsa menunjukan suhu di o

atas 573 C dan seterusnya. Bahan galian hasil kontak metasomatisme terjadi karena adanya proses rekristalisasi, penggabungan unsur, pergantian ion, maupun penambahan unsurunsur baru dari magma ke batuan yang diterobosnya. Dari proses rekristalisasi batugamping misalnya, akan dihasilkan batu marmer, sedangkan rekristalisasi batupasir kuarsa akan menghasilkan batu kuarsit. Kalau suatu batuan samping memiliki komposisi mineral AB dan CD, maka proses penggabungan kembali (recombination) akan berubah menjadi mineral AC dan BD, dan oleh proses penambahan unsur-unsur dari magma akan berubah lagi menjadi mineral ACX dan BDY, dimana mineral X dan Y unsur baru dari magma. Penambahan unsur baru dari magma sebagian berupa logam, silika, belerang, boron, khlor, flour, kalsium, magnesium dan natrium. Mineral

logam

(ore

minerals)

yang

berbentuk

dalam

kontak

metasomatisme hampir semuanya berasal dari magma, demikian juga mengenai kendungan-kandungan yang asing pada batuan yang terterobos, melalui proses penambahan unsur. Jenis magma yang menerobos perlapisan batuan yang akhirnya akan menghasilkan endapan bahan galian kontak metasomatisme pada umumnya terbatas pada jenis magma silika dengan komposisi menengah (intermidiate) Genesa Bahan Galian | 14

seperti kuarsa monzonit, granodiorit atau kuarsa diorit. Tetapi magma yang sangat kaya akan silika seperti jenis granit jarang yang akan menghasilkan endapan bahan galian, demikian pula dengan magma yang ultrabasa. Sedangkan pada magma yang basa kadang-kadang terbentuk endapan bahan galian metasomatisme. Hampir semua endapan bahan galian kontak metasomatik berasosiasi dengan tubuh batuan beku intrusif yang berupa stock , batholit ataupun tubuhtubuh batuan beku intrusif lain yang seukuran dengan stock atau batholit, tidak pernah endapan metasomatik berasosiasi dengan dike atau sill yang berukuran kecil, sedangkan lacolith atau sill yang besar meskipun jarang dijumpai tetapi kadang-kadang dapat menghasilkan endapan bahan galian kontak metasomatik. Batuan samping yang terterobos oleh magma, yang paling besar kemungkinannya untuk dapat menimbulkan deposit kontak metasomatik adalah batuan karbonat. Batugamping murni maupun dolomit dengan segera akan mengalami rekristalisasi dan rekombinasi dengan unsur-unsur yang berasal dari magma, malahan pada batugamping yang tidak murni, efek kontak metasomatik yang terjadi lebih kuat, karena unsur-unsur pengotoran seperti silika, alumina dan besi adalah bahan-bahan yang dapat dengan mudah membentuk kombinasikombinasi batu dengan oksida kalsium. Seluruh masa batuan di sekitar kontak dapat berubah menjadi garnet, silika dan mineral bijih. Sedang batuan yang agak sedikit terpengaruh oleh intrusi magma adalah batupasir. Kalau mengalami rekristalisasi batupasir akan menjadi kuarsit yang kadang-kadang mengandung mineral-mineral kontak metasomatik yang tersebar setempat-setempat. Sedang lempung akan mengalami pengerasan dan dapat berubah menjadi hornfels, yang umumnya mengandung mineral-mineral andalusit, silimanit dan staurolit. Sedangkan pada batuan beku maupun metamorf, kalau mengalami terobosan magma hampir tidak mengalami perubahan yang berarti, kecuali kalau antara magma yang menerobos dan batuan beku yang diterobos komposisinya Genesa Bahan Galian | 15

sangat berbeda, misalnya magma granodiorit yang menerobos gabro, maka kemungkinan akan terjadi perubahan-perubahan yang besar pada gabronya. Jadi secara umum dikatakan bahwa batuan yang paling peka terhadap kontak metasomatisme dan paling cocok untuk terjadinya pembentukan endapan bahan galian bijih adalah batuan sedimen, terutama yang bersifat gampingan dan tidak murni.

Mineralisasi Pada Kontak Metasomatisme Pada saat magma cair dan pijar dalam keadaan sangat panas menerobos batuan, maka magma tersebut panasnya makin lama makin turun dan akhirnya hilang. Hasil akhir akan membentuk batuan beku intrusif. Proses tersebut dapat terjadi pada keadaan yang dangkal, menengah ataupun dalam. Sehingga dikenal batuan beku intrusif dangkal, menengah dan dalam. Dalam proses tersebut akan terjadi tekanan dan suhu yang sangat tinggi, terutama pada kontak terobosannya antara magma yang masih cair dengan batuan di sekitarnya (country rocks). Akibat dari kontak tersebut dapat dibagi menjadi 2 jenis: a. Akibat dari panas saja, tanpa adanya perubahan-perubahan kimiawi, baik pada magma maupun pada batuan yang diterobos. Kontak ini disebut kontak metamorfisme. b. Akibat panas disertai adanya perubahan-perubahan kimiawi sebagai akibat pertukaran ion, pertambahan ion dan sebagainya, dari magma ke batuan yang diterobos dan sebaliknya. Kontak semacam ini disebut disebut kontak metasomatisme. Kedua jenis kontak tersebut menimbulkan hasil yang sangat be rbeda: a. Kontak metamorfisme: akan menghasilkan bahan galian yang sangat terbatas dan bukan logam. Misalnya: silimanit, marmer dan mineral mika yang terdapat pada batuan metaorf (Sekis). b. Kontak metasomatisme: akan menghasilkan bahan galian logam yang sangat bervariasi. Hal ini ini terjadi apabila batuan yang diterobos mudah bereaksi, Genesa Bahan Galian | 16

dengan batuan samping serta penerobosan terjadi cukup dalam serta berulangulang sehingga dapat terbentuk mineral-mineral logam. Suhu di daerah kontak akan berkisar 500-1.100 C untuk magma yang bersifat silikaan (siliceous magma) dan makin jauh dari kontak suhunya menurun.

Terdapatnya mineral-mineral tertentu akan menunjukkan suhu tertentu, di mana mineral tersebut terbentuk misal: Mineral wollastonite: tidaklebih 1.125 C Mineral kuarsa: suhu di atas 573 C. Klasifikasi endapan bijih menurut Niggli (1929) antara lain: 1. Plutonik atau Intrusiv a. Orthomagmatic 1. Intan, platinum-kromium 2. Titanium-besi-nikel-tembaga b. Pneumatolytic sampai pegmatitic 1. Logam berat, alkaline earths, fosforus-titanium 2. Silikon-alkali-fluorin-boron-tin-molibdenum-tungsten 3. Tormalin-asosiasi kuarsa c. Hydrothermal 1. Besi-tembaga-emas-arsenik 2. Lead-Zinc-silver 3. Nikel-kobal-arsenik-perak 4. Karbonat-oksida-sulfat-fluorida 2. Volkanik atau Ekstrusiv a. Tin-perak-bismut b. Logam-logam berat c. Emas-peral d. Antimoni-merkuri e. Tembaga murni (native) f. Endapan subaquatic-volcanic and biochemical


BAB V HIDROTERMAL

A. Prinsip Proses Hidrotermal

Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat “aqueous” sebagai hasil differensiasi magma. Endapan-endapan hidrotermal berdasarkan mineralogi dan cara terjadinya (menunjukkan kondisi asal) menjadi 3 tipe, yaitu: 1. Deposit Hipotermal o

o

Terbentuk pada suhu yang cukup tinggi (300 C - 500 C) pada kedalaman yang cukup dalam dari kerak bumi, terdapat di tempat yang terdekat dari tubuh intrusi.Tipe-tipe endapan yang dihasilkan vein-vein Cassiterite dan Tungsten serta endapan-endapan Molybdenite. 2. Deposit Mesotermal o

o

Terbentuk pada suhu yang sedang (200 C - 300 C) pada kedalaman yang menengah dari kerak bumi, terdapat di tempat yang agak jauh dari tubuh intrusi.Tipe-tipe endapan yang dihasilkan Sulfida dari Iron, Lead, Zinc, Cooper dan Gold bearing vein. 3. Deposit Epitermal o

o

Terbentuk pada suhu yang rendah (50 C - 200 C) pada kedalaman yang tidak terlalu dalam, terdapat di tempat yang terjauh dari tubuh intrusi.Tipetipe endapan yang dihasilkan Antimony (Stibnite), Mercury (Cinnabar), Silver (Native Silver dan Silver Sulfida), Gold dan Endapan Zinc. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu : a) Cavity filing, mengisi lubang-lubang ( opening-opening ) yang sudah ada di dalam batuan. b) Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.


c) Sistem hidrotermal didefinisikan sebagai sirkulasi fluida panas ( 50° – >500°C ), secara lateral dan vertikal pada temperatur dan tekanan yang bervariasi di bawah permukaan bumi. Sistem ini mengandung dua komponen utama, yaitu sumber panas dan fase fluida. Sirkulasi fluida hidrotermal menyebabkan himpunan mineral pada batuan dinding menjadi tidak stabil dan cenderung menyesuaikan kesetimbangan baru dengan membentuk himpunan mineral yang sesuai dengan kondisi yang baru, yang dikenal sebagai alterasi (ubahan) hidrotermal. Endapan mineral hidrotermal dapat terbentuk karena sirkulasi fluida hidrotermal yang melindi ( leaching ), mentranspor, dan mengendapkan mineral-mineral baru sebagai respon terhadap perubahan fisik maupun kimiawi ( Pirajno, 1992, dalam Sutarto, 2004 ). d) Opening in rocks 1.

Pore spaces

2.

Porosity

3.

Permeability

4.

Bedding planes

5.

Vesicles or blow holes

6.

Volcanic flow drains

7.

Igneous breccias cavities Breksi

beku

terdiri

dari

fragmen

berbagai

jenis

batuan,

termasuk hornfels, nepheline syenite, gabbros dan pyroxenites biasanya disemen oleh albite halus. Fragmen batuancenderung sudut dalam bentuk,dan bervariasi dalam ukuran dari beberapa sentimeter hingga hampir 1 meter di seberang. Memanjang, tidak teratur rongga5-15cm panjang terjadi di albite dicelah antara fragmen, dan mengandung suite unik luar biasa mineral mengkristal.


Tabel V.1 Minerals found in igneous breccias Minerals found in igneous breccias

Actinolite

Fluorapophyllite

Parisite-(Ce)

Aegirine

Fluorite

Pectolite

Albite

Gaidonnayite

Pyrite

Analcime

Galena

Pyrophanite

Anatase

Ganophyllite

Pyrrhotite

Ancylite-(Ce)

Gismondine

Quartz

Arsenopyrite

Gonnardite

Richterite

Ashcroftine-(Y)

Harmotome

Rutile

Barite

Joaquinite-(Ce)

Sodalite

Bastnäsite-(Ce)

Kainosite-(Y)

Sphalerite

Biotite

Labuntsovite

Steacyite

Brookite

Lead

Stillwellite-(Ce)

Calcite

Leucosphenite

Strontianite

Carbocernaite

Lorenzenite

Synchysite-(Ce)

Catapleiite

Magnesio-

Tadzhikite-(Ce)

Cerussite

hornblende

Tainiolite

Cordylite-(Ce)

Mangan-neptunite

Thomsonite

Donnayite-(Y)

Microcline

Titanite

Elpidite

Millerite

Vinogradovite

Epididymite

Molybdenite

Wulfenite

Eudialyte

Monteregianite-

Xenotime-(Y)

Eudidymite

(Y)

Yofortierite

Ewaldite

Narsarsukite

Zircon

Fluorapatite

Natrolite Nenadkevichite Paranatrolite

* From Mineralogical Record Vol 21, Horváth L. and Gault R.A Genesa Bahan Galian | 20

Dalam beberapa zona breksi fragmen batuan mempunyai pelelehan parsial dan reaksi rims, dan terlihat lebih bulat sebagai akibat

dari

yang

telah

dicerna

sebagian

oleh

magma

meningkat.Rongga kurang umum, lebih kecil, atau tidak ada dalam jenis breksi 8.

Fissure

9.

Shear zone cavities

10. Folding and warping 11. Volcanic pipes 12. Rock alteration opening 13. Hydrothermal alteration Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan-endapan bijih. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal,yaitu : 1. Cavity filing :

mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di dalam batuan.

2. Metasomatisme :

mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hydrothermal.

Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu : 1. Epitermal

: Temp 0-200 c

2. Mesothermal : Temp 150 – 350 3. Hypothermal : temperature 300 – 500 Setiap tipe endapan hydrothermal diatas selalu membawa mineral-mineral yang tertentu (spesifik), berikut altersi yang ditimbulkan barbagai macam Genesa Bahan Galian | 21

batuan dinding.Tetapi minera-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endalan hydrothermal.Beberapa alterasi yang dapat ditimbulkan untuk setiap tipe endapan hidrothermal pada batuan dinding dapat dilihat pada Tabel V.2. Alterasi-alterasi yang terjadi pada fase hydrothermal : Tabel V.2Macam-macam Alterasi Pada Fase Hydrothermal Keadaan Epithermal

Batuan dinding batuan gamping

lava batuan beku intrusi

Hasil alterasi Silisifikasi alunit, clorit, pirit, beberapa

sericit, mineral-mineral lempung klorit, epidot, kalsit, kwarsa, serisit, mineralmineral lempung

Mesothermal

batuan gamping serpih, lava batuan beku asam

Hypothermal batuan granit, sekis lava

Silisifikasi selisifikasi, mineral-mineral lempung sebagian besar serisit, kwarsa, beberapa mineral lempung serpentin, epidot dan klorit greissen, topaz, mika putih, tourmalin, piroksen, amphibole.

Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas (Au),

wolframit : Fe (Mn)WO4,

magnetit (Fe3O4),

Scheelit (CaWO4),

hematit (Fe2O3),

kasiterit, (SnO2),

kalkopirit (CuFeS2),

Mo-sulfida (MoS2),

arsenopirit (FeAsS),

Ni-Co sulfida,

pirrotit (FeS),

nikkelit (NiAs),

galena (PbS),

spalerit(ZnS)

pentlandit (NiS),


dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz,

tourmalin,

feldspar-feldspar,

silikat-silikat,

kuarsa,

karbonat-karbonat.

Paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, dan pirit. Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya ad alah : native cooper (Cu),

pirit (FeS2),

argentit (AgS),

cinnabar (HgS),

golongan Ag-Pb kompleks

realgar (AsS),

sulfida,

antimonit (Sb2S3),

markasit (FeS2),

stannit (CuFeSn),

dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2),

barit (BaSO4),

Mg karbonat-karbonat,

zeolit (Al-silikat)

rhodokrosit (MnCO3),


BAB VI SEDIMENTASI, SUMBER MATERIAL DAN TRANSPORTASI

Endapan sediment adalah endapan yang terbentuk dari proses pengendapan dari berbagai macam mineral yang telah mengalami pelapukan dari batuan asalnya, yang kemudian terakumulasi dan tersedimentasikan pada suatu tempat. A. Erosi Tertransportasi dan Sedimentasi

Setelah material sumber endapan mengalami erosi, maka material ini akan tertransportasi oleh media air sepanjang sungai. Bentuk dasar sungai yang tidak rata, sebagai akibat terdapatnya endapan batuan/mineral-mineral yang resisten, akan menyebabkan perubahan kecepatan aliran sungai, perubahan ini akan menyebabkan mineral-mineral berat yang awalnya tertransportasi akan mengendap dan terakumulasi pada bagian dasar sungai. Mineral-mineral berat yang resisten terhadap perubahan fisik dan kimia ini antara lain: emas, casitrit, kromit, intan platina dll. Perubahan kecepatan aliran sungai ini akan meyebabakan pula pengandapan sediment lain akan bergradasi ke arah atas sesuai dengan berat jenis atau ukuran sediment tersebut. Sedimen yang memiliki berat jenis besar/ukuran besar akan terendapkan terlebih dahulu yang kemudian diikuti oleh sediment yang berat jenis dan ukuran yang lebih ringan. Kenampakan ini akan memperlihatkan suatu struktur yang disebut ‘gradede bedding”. Pada kondisi tertentu dimana aliran sungai sangat pekat dengan energi yang kuat (arus cepat), maka terjadi endapan yang sangat tidak teratur dan yang akan mengalami pengendapan pertama adalah material yang tertransport terlebih dahulu. Pada pengendapan emas skunder, umumnya akan berasosiasi baik


dengan endapan alluvial yang berukuran bongkah-bongkah krikil, dan akan dijumpai hingga ’nugget’ dan peletit yang berukuran besar. Material yang tertransportasi dan tersedimentasi, terutama mineral-mineral bijih yang keras dan resisten memiliki nilai ekonomis yang tinggi, akan semakin berukuran kecil dan berbentuk membulat sejalan dengan jauhnya jarak transportasi. Mineral-mineral yang tersedimentasi di sepanjang pantai akan memiliki ukuran pasir (1/16 -2 mm) dan bahkan berukuran lanau – lempung. Sedangkan yang berukuran lanau – lempung adalah kasitrit dan bauxite. Endapan – endapan ini sangat dikontrol oleh arus sungai yang masuk ke laut dan pengaruh ombak serta pasang surut sebagai agen sedimentasi. Mineral-mineral lain yang terendapkan pada alur sungai seperti emas, intan, kasitrit, platina, kromit, besi, dan lainnya, akan terkonsentrasi pada sungai meandering baik pada bagian luar dan dalam. Endapan ini akan berkembang mengikuti perkembangan alur sungai purba hingga saat ini. Contoh endapan aluuvial yang memiliki nilai eko nomis tinggi di Indonesia antara lain: 1. Intan didaerah Martapura, Kalimantan. 2. Emas didaerah kalimanatan, Sumatra jawa barat, Sulawesi, NTB dan NTT. 3. Pasir besi di Jawa Tengah 4. Kasitrit dipulau Bangka, Bintan, dan Singkep.


BAB VII KONSENTRASI RESIDU DAN MEKANIK, KONSENTRASI RESIDU,KONSENTRASI MEKANIK,PEMBENTUKAN PLACER ELUVIAL, ALIRAN FORMASI, PEMBENTUKAN TIMAH PLACER ALUVIAL, PEMBENTUKAN EMAS PLACER

A. Konsentrasi Residu dan Mekanik

Konsentrasi Residu dan Mekanik terdiri atas : a. Konsentrasi Residu berupa endapan residu mangan, besi, bauxite dan lainlain. b. Konsentrasi Mekanik (endapan placer), berupa sungai, pantai, alluvial dan eolian. B. Definisi Placer

Placer merupakan hasil erosi dari logam primer yang kemudian diendapkan di lembah, sungai, dan pantai di dalam sedimen Kuarter. Yang mana pembentukan logam plaser dimulai dari proses pelapukan batuan yang mengandung logam primer, kemudian tererosi, terangkut oleh air, dan terakumulasi pada tempattempat yang lebih rendah dari batuan induknya. Logam primer terdapat didalam batuan yang keras seperti batuan beku, metamorf, maupun batuan sedimen. Sedang logam plaser terdapat didalam sedimen lepas yang belum kompak(Kuarter). Butiran logam yang terdapat pada sedimen itu mudah untuk digali/ditambang, sehingga biaya exploitasinya jauh lebih murah dibandingkan dengan exploitasi logam primer yang terdapat didalam batuan keras, yang prosesnya harus dihancurkan dulu.


C. Lingkungan Placer

Lingkungan placer dibedakan dari lingkungan sedimen lainnya karena sangat dipengaruhi oleh sumber batuan asal dan kondisi geomorfologi tempat pengendapannya, antara lain: a)

Batuan sebagai sumber geologi, yang menentukan diendapkannya jenis-jenis mineral di dalam placer.

b)

Iklim dan kondisi kimiawi, merupakan gabungan penentu terjadinya tingkat dan bentuk mineral-mineral setelah dibebaskan dari sumbernya.

c)

Kondisi geometris dan batas permukaan, yang mencerminkan kendalakendala fisik pada saat transportasi dan pengendapan.

d)

Unsur-unsur perubahan lingkungan, yang mengubah pola penyebaran mineral.

D. Klasifikasi Placer Berdasarkan Genesanya

Berdasarkan

keterkaitan

placer

dengan

teknis

eksplorasi

dan

penambangannya, Macdonald (1983) membagi lingkungan pengendapan placer atas: benua, transisi dan laut; dimana yang pertama terdiri atas: sub lingkungan eluvial, koluvial, fluviatil, gurun, dan glasial. a) Placer residual Partikel mineral/bijih pembentuk cebakan terakumulasi langsung di atas batuan sumbernya (contoh : urat mengandung emas atau kasiterit) yang telah mengalami pengrusakan/peng-hancuran kimiawi dan terpisah dari bahanbahan batuan yang lebih ringan. Jenis cebakan ini hanya terbentuk pada permukaan tanah yang hampir rata, dimana didalamnya dapat juga ditemukan mineral-mineral ringan yang tahan reaksi kimia (misal : beryl). b) Placer eluvial Partikel mineral/bijih pembentuk jenis cebakan ini diendapkan di atas lereng bukit suatu batuan sumber. Di beberapa daerah ditemukan placereluvial


dengan bahan-bahan pembentuknya yang bernilai ekonomis terakumulasi pada kantong-kantong ( pockets) permukaan batuan dasar. c) Placer sungai atau aluvial. Jenis ini paling penting terutama yang berkaitan dengan bijih emas yang umumnya berasosiasi dengan bijih besi, dimana konfigurasi lapisan dan berat jenis

partikel

mineral/bijih

menjadi

faktor-faktor

penting

dalam

pembentukannya d) Placer pantai Cebakan ini terbentuk sepanjang garis pantai oleh pemusatan gelombang dan arus air laut di sepanjang pantai. Gelombang melemparkan partikel-partikel pembentuk cebakan ke pantai dimana air yang kembali membawa bahanbahan ringan untuk dipisahkan dari mineral berat. Bertambah besar dan berat partikel akan diendapkan/terkonsentrasi di pantai, kemudian terakumulasi sebagai batas yang jelas dan membentuk lapisan. Konsentrasi partikel mineral/bijih juga dimungkinkan pada terracehasil bentukan gelombang laut.Mineral-mineral terpenting yang dikandung jenis cebakan ini adalah : magnetit, ilmenit, emas, kasiterit, intan, monazit, rutil, xenotim dan zirkon. e) Placer eoulin Merupakan bentang alam yang dibentuk karena aktivitas angin.Placer ini banyak dijumpai pada daerah gurun pasir. pasir dibawa secara menggeser di permukaan (traction).Pengangkutan secara traction ini meliputi meloncat (saltation) dan menggelinding (rolling). E. Mineral yang terdapat dalam endapan placer.

a) Cassiterite Komposisi Kimia : SnO2, Kegunaan : dijumpai sebagai mayor ore (bijih) pada timah b) Chromite


Komposisi Kimia : FeCr2O4, Iron Chromium Oxide,Kegunaan : Dijumpai sebagai Mayor ore (bijih) pada kromium, sebagai komponen refractory, sebagai bahan celupan dan sebagai mineral spasemen (conto mineral) c) Columbite Komposisi

Kimia

: (Fe,

Mn,

Mg)(Nb,

Ta)2O6,

Besi

Mangan

Magnesium Niobium Tantalum Oxida,Kegunaan : Sebagai mayor ore (bijih) pada niobium dan tantalum dan sebagai mineral spasemen (conto mineral), untuk meningkatkan ketahanan di dalam logam. d) Tembaga (Copper) Komposisi Kimia : Cu, Elemental Copper,Kegunaan : Sebagai Minor ore (bijih) pada copper, sebagai batu hiasan e) Garnet Komposisi kimia : Ca3Cr2(SiO4)3, Calcium Chromium Silicate, Kegunaan : Batu perhiasan atau Gemstones dan sebagai spasemen mineral f) Emas (Gold) Komposisi Kimia : Au, Elemental gold, Kegunaan : sebagai mineral spasemen, sebagai mayor mineral pada emas, sebagai bahan perhiasan dan koleksi g) Ilmenit Komposisi Kimia : FeTiO3, Iron Titanium Oxide, Kegunaan : Sebagai mayor ore (bijih) pada titanium, sebagai spasemen mineral. Beberapa mineral anggota dari Ilmenit grup a.

Ecandrewsite (Zinc Iron Manganese Titanium Oxide)

b.

Geikielite (Magnesium Titanium Oxide)

c.

Ilmenite (Iron Titanium Oxide)

d.

Pyrophanite (Manganese Titanium Oxide)

h) Magnetit Komposisi Kima : Fe3O4, Iron Oxide, Kegunaan : Sebagai mayor ore (bijih) pada besi dan sebagai spasemen mineral. Genesa Bahan Galian | 29

BAB VIII METAMORFISME

Proses Metamorfisme ialah suatu proses dimana mineral-mineral yang telah ada mengalami perubahan secara keseluruhan menjadi endapan mineralmineral yang baru. Benda yang mengalami perubahan ialah mineral ataupun batuan.Pada mineral bijih, larutan ini hanya data mengubah tekstur dan mineraloginya saja namun tidak mengubah mineral-mineral bijih tersebut secara keseluruhan menjadi yang baru.

Proses metamorfisme meliputi : 1. Proses perubahan fisik yang menyangkut struktur dan tekstur oleh tenaga kristaloblastik (tenaga dari sedimen-sedimen kimia untuk menyusun susunan sendiri) 2. Proses-proses perubahan susunan mineralogy sedangkan susunan kimianya tetap (isokimia) tidak ada perubahan komposisi kimiawi tapi hanya perubahan ikatan kimia Tahap-tahap proses metamorfisme 1. Rekristalisasi yaitu proses yang di bentuk oleh tenaga kristaloblastik, disini terjadi penyusunan kembali Kristal-kristal dimana elemen-elemen kimia yang sudah ada sebelumnya 2. Reorientasi yaitu proses yang dibentuk oleh tenaga kristaloblastik, disini pengorientasian kembali dari susunan kristall-kristal dan ini akan berpengaruh pada tekstur dan strukstur yang ada. 3. Pembentukan mineral-mineral baru yaitu proses dimana terjadi penyusunan kembali elemen-elemen kimiawi yang sebelumnya sudah ada


Dalam metamorfosa yang berubah adalah tekstur dan asosiasi mineral namun yang tetap adalah komposisi kimia dan fase padat ( tanpa melalui fase cair). Tekstur selalu merefleksikan sejarah pembentukannya Kondisi yang mengontrol atau mempengaruhi metamorfosa yaitu 1. Tekanan yaitu tekanan hidrostatik adalah tekanan searah (stress). Ada 2 jenis kelompok mineral yang di akibatkan tekanan yaitu : a. stress mineral yaitu mineral-mineral yang memipih akibat tekanan contoh staurolit dan kinit. b. anti stress mineral yaitu mineral-mineral yang jarang di jumpai pada batuan yang mengalami stress. Mineral ini tidak memipih akibat tekanan yang ada.Contohnya andalusit dan olivine. 2. Temperature yaitu pada umumnya perubahan temperature jauh lebih efektif dari pada perubahan tekanan dalam hal pengaruhnya bagi perubahan mineralogi. Sumber panasnya berasal dari panas dalam bumi. Batuan dapat terpanaskan oleh timbunan (burial) atau terobosan dapat juga menimbulkan perubahan tekanan, sehinggasukar dikatakan metamorfisme hanya disebabkan ole keniakan suhu saja. Tekanan dalam proses metamorfisme bersifat sebagai stress yang mempunyai besaran serta arah. Tekstur batuan metamorf memperlihatkan bahwa batuanini terbentuk di bawah differensial stress, atau tekanannya tidak sama besar dari segala arah 3. Larutan atau air yaitu larutan kimia sebagai fluida yang dapat mempercepat reaksi yang juga membawa berbagai unsur-unsur kimia. Pori-pori yang terdapat pada batuan sedimen atau batuan beku terisi oleh cairan (fluida), yang merupakan larutan dari gas-gas, garam dan mineral yang terdapat pada batuan yang bersangkutan. Pada suhu yang tinggi intergranular ini lebih bersifat uap dan pada cair, dan mempunyai peran yang penting dalam


metamorfisme.

Di

bawah

suhu

dan

tekanan

yang

tinggi

akan

terjadi pertukaran unsur dari larutan ke mineral-mineral dan sebaliknya. Fungsi cairan ini sebagai media transport dari larutan ke mineral dan sebaliknya,sehingga mempercepat proses metamorfisme. Jika tidak ada larutan

atau jumlahnya

sedikit

sekali,

maka

metamorfismenya

akan

berlangsung lambat,karena perpindahannya akan melalui diffusi antar mineral yang padat. 4. Waktu

yaitu

untuk

mengetahui

berapa

lama berlangsungnya

proses

metamorfisme tidaklah mudah dan sampai saat ini masih belum diketahui bagaimana caranya. Dalam percobaan di laboratorium memperlihatkan bahwa di bawah tekanan suhu tinggi serta waktu reasi yang lama akan menghasilkan kristal dengan ukuran yang besar. Dan dalam kondisi yang sebaliknya dihasilkan

kristal

yangkecil.

Dengan

demikian

untuk

sementara

ini

disimpulkan bahwa batuan berbutir kasar merupakan hasil metamorfisme dalam waktu yang panjang sertasuhu dan tekanan yang tinggi. Sebaliknya yang berbutir halus, waktunya pendek serta suhu dan tekanan yang rendah. Batuan metamorf terbentuk akibat perubahan tekanan dan atau temperatur,dalam keadaan padat serta tanpa merubah komposisi kimia batuan asalnya Di tinjau dari perubahan tekanan dan temperature maka metamorfisme di bagi menjadi 2 yaitu 1. Progressive metamorfisme yaitu perubahan dari tekanan dan temperature rendah ke tekanan dan temperature yang tinggi 2. Retogresive metamorfisme yaitu perubahan dari tekanan dan temperature yang tinggi ke tekanan dan temperature yang rendah Tipe-tipe metamorfosa


Berdasarkan penyebab/proses utama 1. Dynamic Metamorfisme (metamorfisme dynamo), terjadi akibat pengaruh tekanan kuat dalam waktu yang lama. Contohnya batu sabak. 2. Metamorfosa kontak (Thermal Metamorphism ), terjadi akibat pengaruh suhu yang tinggi karena adanya aktifitas magma. Contohnya marmer. 3. Metamorfosa dinamo-termal ( Dynamo-thermal Metamorphism), terjadi akibat tambahan tekanan dan kenaikan temperatur. Contohnya skis.

Berdasarkan setting a. Contact Metamorphism b. Regional Metamorphism (Orogenic Metamorphism, Burial Metamorphism, dan Ocean Floor Metamorphism) Penyesuaian proses metamorfisme terjadi pada system yang mempunyai komposisi kimia, dimana perubahan temperature dan tekanan. Contohnya : •

Olivin (Mg,Fe)2SiO4) + Anorthit (CaAl2Si2O8)=> Garnet ( X 3Y 2(SiO4)3)s

•

Augit (CaMgSi2O.(Mg,Fe)(Al,Fe)2SiO6) + Anortite (CaAl2Si2O8) => Garnet (( X 3Y 2(SiO4)3) + Quartz (SiO2 )


•

Ilmenite (FeTiO3) + Anortite (CaAl2Si2O8) => Sphene (CaTiSiO5) + Hornblende (NaCa2(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)8O22(OH)2)

•

Anortite (CaAl2Si2O8) + Galenit (PbS) + Wollastonite (CaSiO3) => Grossularite(Ca3Al2(SiO4)3)

•

Andalusite ((AlF)2SiO4) => Silimanite (Al2SiO5) => Kyanite (Al2SiO5)

Penambahan temperature mungkin akan menghasilkan reaksi endoterm, kecuali system dalam keadaan tidak seimbang kemudian menghasilkan reaksi eksoterm.Contoh : pyroksen => hornblende, selama proses metamorfisme. Ringkasnya, hasil dari proses metamorfisme cenderung mengatur system mineral terhadap sifat kimia dan fisika dari perbedaan temperature dari temperature tinggi ke temperature rendah dari proses pelapukan, kedua proses tersebut umumnya terjadi karena kehadiran air. Di dalam metamorfisme ada 2 yaitu 1. Metamorfisme kontak yaitu pengaruh panas tanpa adanya penambahan bahan yang berarti dari magma. Batuan yang di sentuh oleh terobosan pada


temperature dan tekanan tinggi menjadi tidak stabil dan bagian-bagiannya akan bergabung kembali membentuk mineral-mineral baru. Contohnya mineral garnet. 2. Metasomatisme

kontak

yaitu

pengaruh

panas

digabungkan

dengan

penambagan material yang terbawa dari ruang magma. Terbentuknya endapan metasomatisme kontak ini harus memenuhi syarat-syarat : a. Magma dari jenis tertentu b. Magma berisi bahan-bahan yang akan membentuk endapan mineral c. Penerobosan terjadi pada kedalaman yang tidak dalam d. Terjadi sentuhan pada batuan Contoh-contoh endapan : 1. Endapan Talk ((OH)2Mg3(Si4O10)) yaitu endapan yang berasal dari alterasi atau perubahan batuan yang mengadung magnesium primer atau sekunder. Talk dapat berasal dari amphibol, piroksen magnesia yang bereaksi dengan CO2 dan H2. Prosesnya metamorfisme hydrothermal dengan disertai tekanan sedikit. 2. Endapan Kyanit (Al2SiO5) yaitu endapan yang mungkin berasal dari mika dan schist atau batuan silikat aluminium yang mengalami proses metamorfisme dinamothermal (tekanan dan panas disertai dengan uap magmatic). 3. Endapan grafit (C) atau batu intan yang di bentuk dari karbon. Proses yang terjadi ada 2 yaitu : a. Bentuk kristalin yaitu terdiri dari lembar-lembar tipis hitam asli yang murni, lapisan hitam mengkilap dan amorphous. b. Bentuk amorf yaitu terdiri dari lembaran-lembaran tipis hitam asli yang tidak murni. Mineral ini lembut dan hitam, memiliki minyak dan seperti kertas.Grafit terjadi pada metamorfisme dari kontak metasomatisme.Grafit dapat di temukan

pada

batu

pualam,

gneiss,

schist,

quartzit,

dan

alterasi

batubara.Grafit yang terjadi pada batuan beku, endapan berbentuk fissure vein Genesa Bahan Galian | 35

(urat) dan mineral aksesornya yaitu quartz, chlorite, rutile, titanite, dan silimanite. Ada 2 jenis grafit yaitu a. Grafit alami yaitu grafit dari batu pualam , schist, dan lain-lain b. Grafit sintetis yaitu dari buatan manusia, bahan dari minyak (crude oil) dan batubara antrachite (lebih kurang 90%) Proses terjadinya yaitu, 1. Metamorfisme regional 2. Rekristalisasi asli berasal dari batuan beku yaitu granit, syenit, dan basalt 3. Proses metamorfisme kontak 4. Penambahan larutan hydrothermal pada batuan sebelumnya misalnya pada batuan urat pegmatik dan daerah-daerah geseran pada batuan schist. 4. Endapan asbestos Ada 2 proses bagian utama dari mineral asbestos yaitu a. Serpentin yaitu silikat-silikat magnesium hidroksilikat, crysotile, dan pycrollite serta beberapa komposisi dari serpentin itu sendiri. Asbes serepentin terjadi dari perubahan batuan ultrabasa misalnya dunit atau peridotite ataupun batuan gamping dolomite atau bermagnesium. Asbes crysotil dari perubahan batuan ultra basa merupakan endapan yang terbanyak di dapatkan dengan teksturnya yaitu cross fiber, slip fiber, da nasal fiber. b. Amfibol yaitu silikat-silikat kalsium, magnesium, dan natrium, besi, sodium, serta aluminium seperti anasit, crosidolit, tremolit, actinolit, dan antophilit. Asbes amfibol terjadi dari batuan schist dan batuan yang mengandung besi seperti di Transval, Afrika Selatan. Asbes jenis ini memiliki tekstur yang sama dengan asbes serpentin adalah asbes crysodolit panjang seratnya mencapai 30cm, tapi kualitasnya kurang baik. Asbes antophilit umumnya bertekstur cross fiber dengan beberapa slip


fiber, terdapat kantong-kantong atau lensa-lensa pada perodotit dan pyraconite di U.S.A. Asbes Crysotil hanya terdapat pada serpentin dan serpentin ini terbatas pada jenis serpentin serat (serabut). Asbes crysotil bersamaan terjadinya dengan proses serpentinisasi batuan. Sebaliknya serpentinisasi belum tentu menghasilkan asbes crysotil. Ada 3 macam cara terbentuk serpentin asbestos yaitu 1. Cross – Fiber yaitu serat menyilang dengan serat-serat normal mencapai dinding yang panjangnya merupakan lebar dari urat tersebut atau berkurang dari kondisi-kondisi sisa. 2. Slip – Fiber yaitu serat parallel atau miring terhadap dinding dan panjang tapikualitas kurang. 3. Mass – Fiber yaitu serat-serat nya mempunyai radiasi yang terdiri dari jumlah massa yang banyak terjalin.

Gambar 8.1 Cross Fiber


BAB IX KLASIFIKASI BATUBARA

Batubara bukan hanya merupakan material yang heterogen tapi juga merupakan material yang jenisnya beragam.Jenis batubara dapat dilihat dari umurnya atau ranknya, kandungan mineralnya atau grade, elemen tanaman pembentuk batubara (type) dan kegunaan batubara tersebut. Banyak para ahli mencoba untuk mengelompokkan jenis batubara tersebut berdasarkan parameter tersebut di atas, tapi yang paling banyak dipergunakan orang ialah berdasarkan umurnya (rank). Secara umum batubara diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Peat (gambut), sebagian para ahli mengatakan bahwa peat bukan batubara karena masih mengandung selulosa bebas, tapi sebagian lagi menyatakan bahwa peat adalah batubara muda. Carbon = 60% – 64% (dmmf), Oxygen = 30% (dmmf) 2. Lignite, Carbon = 64% – 75% (dmmf), Oxygen = 20% – 25% (dmmf) 3. Sub-bituminous, Carbon = 75% – 83% (dmmf), Oxygen = 10% – 20% (dmmf) 4. Bituminous, Carbon = 83% – 90% (dmmf), Oxygen = 5% – 15% (dmmf) 5. Semi-anthracdite, Carbon = 90% – 93% (dmmf), Oxygen = 2% – 4% (dmmf) 6. Anthracite, Carbon = > 93% Di bawah ini adalah klasifikasi yang banyak dipergunakan orang 1. ASTM Classification Sistem klasifikasi ini mempergunakan volatile matter (dmmf), fixed carbon (dmmf) dan calorific value (dmmf) sebagai patokan. Untuk anthracite, fixed carbon (dmmf) merupakan patokan utama, sedangkan volatile matter (dmmf) sebagai patokan kedua.Bituminous mempergunakan


volatile matter (dmmf) sebagai patokan kedua.Lignite mempergunakan calorific value (dmmf) sebagai patokan. 2. Ralston’s Classification Ralston’s mempergunakan hasil analisa ultimate yang sudah dinormalisasi (C + H + O = 100). Ditampilkan dalam bentuk triaxial plot.Band yang terdapat pada triaxial plot tersebut ialah area dimana batubara berada. 3. Seyler’s Classification System klasifikasi ini mempergunakan % carbon (dmmf) dan % hydrogen (dmmf) sebagai dasar utama.Klasifikasi ini ditampilkan dalam bentuk beberapa grafik kecil yang bertumpu pada grafik utama.Grafik utama menghubungkan % carbon (dmmf) dengan % hydrogen (dmmf). sedangkan grafik kecil menggambarkan hubungan calorific value (dmmf) dengan % volatile matter (dmmf) dan % moisture (adb), menggambarkan % oxygen (dmmf), crucible swelling number dan rasio O/H=8.Ditengah grafik tersebut terdapat band yang menggambarkan yang menggambarkan

area

dimana

95%

batubara

inggris

akan

berada

serta

menunjukkan jenisnya.Batubara yang jatuh di atas band disebut per-hydrous sedangkan yang jatuh di bawahnya disebut sub-hyrous. Seyler’s chart ini tidak cocok untuk low rank coal. 4. ECE Classification ECE membuat system klasifikasi yang dapat dipergunakan secara luas, pada tahun 1965 yang kemudian menjadi standar international.Sistem ini mengelompokkan batubara dalam class, group dan sub-group. Coal class mempergunakan calorific value atau volatile matter sebagai patokan. Coal group mempergunakan Gray-king coke type atau maximum dilatation pada Audibert-Arnu dilatometer test sebagai patokan, sedangkan coal sub-group mempergunakan crucible swelling number dan Roga test sebagai patokan. Sistem ini mampu menunjukkan coal rank dan potensi penggunaannya, terutama coal group dan coal sub-group yang menjelaskan perilaku batubara jika Genesa Bahan Galian | 39

dipanaskan secara perlahan maupun secara cepat sehingga dapat memberikan gambaran kemungkinan penggunaannya. Pada tahun 1988 sistem ini dirubah dengan lebih menekankan pada pengukuran petrographic. 5. International Classification of Lignites ISO 2960:1974 “Brown Coals and Lignites.Classification by Type on the Basis of Total Moisture content and Tar Yield”. Mengelompokkan batubara yang mempunyai heating value (moist,ash free) lebih kecil dari 5700 cal/g. Batubara dikelompokkan dalam coal class dengan patokan total moisture dan coal group dengan patokan tar yield. Tar yield diukur dengan Gray-King Assay, dimana batubara didestilasi dan hasilnya berupa gas, air, cairan, tar dan char dilaporkan dalam persen. Tar yield mempunyai korelasi dengan hydrogen dan pengukuran ini cukup baik sebagai indicator komposisi petrographic.

A. Peringkat Batubara •

Coalification; ▫

Rank (Peringkat) berarti posisi batubara tertentu dalam garis

peningkatan trasformasi dari gambut melalui batubrara muda dan batubara tua hingga grafit. ▫

Proses transformasi fisika dan kimia yang tetap disebut coalification (atau carbonification)

•

Peringkat batubara adalah equivalent dengan derajat metamorfisma. Klasifikasi Peringkat Batubara

•

Parameter kimia sebagai penentu coal rank

•

Carbon, hydrogen, dan hydrogen asal dari elementary analysis ,

dihitung

bersama-sama dengan kandungan air dan ash-free (w.a.f basis) •

Kandungan volatile matter atau nilai komplementernya daripada kandungan fixed carbon berasal dari proximate analysis sebagaimana menghitung w.a.f basis, Genesa Bahan Galian | 40

•

Nilai kalori daripada batubara dihitung bersama-sama dengan kelembaban (moist ), mineral matter , free basis dan kandungan air (total moisture).

•

Dari unsur oxygen tidak pernah digunakan sebab untuk determinasi tidak cukup akurat dan secara eksak sulit ditentukan,

•

Hydrogen terbukti sebagai indikator peringkat (rank ) hanya untuk batubara anthracite,

•

Kandungan elemen karbon digunakan sangat luas, khususnya untuk lingkungan saintifis untuk determinasi peringkat batubara,

•

Kandungan C digunakan hanya untuk low-rank coal dan meta-anthracite.

•

Kandungan volatile matter dan fixed carbon hanya dapat pada batubara tua berperingkat tinggi, dan tidak bisa pada peringkat rendah disebabkan volatile matter diatas 33% atau dibawah 67 fixed carbon,

•

Di sisi lain : Nilai kalori dan kandungan air adalah parameter sangat baik untuk batubara muda dan batubara tua berperingkat derajat rendah, tetapi tidak baik untuk peringkat tinggi.

a. American System Berdasarkan atas : •

•

fixed cabon untuk batubara berperingkat tinggi, dan

Nilai kalori yang diexpresikan dalam British Thermal Unit (Btu) untuk batubara berderajat rendah.

Sistem Amerika terdiri dari 4 grup peringkat utama dan 13 sub-grup dengan nama masing-masing. Misalnya

low-volatle bituminous.Penamaan tersebut di atas sangat umum

digunakan.(lihat tabel: Tabel Peringkat Batubara) b. International System Untuk batubara tua, didasarkan pada : •

Volatile matter untuk peringkat tinggi,


•

Nilai kalori (diekspresikan dengan kalori) untuk batubara peringkat rendah,

Batas antara batubara muda dan batubara tua terletak pada nilai kalori 5700 kCal/Kg. Tidak ada penamaan batubara berdasakan peringkat, tetapi perbedaannya hanya berdasarkan 9 klas batubara. Untuk batubara muda, meskipun nilai kalori cukup bisa dipakai sebagai parameter, komite Internasional memilih water content sebagai indikator, dan menetapkan 6 klas (10-15) untuk

batubara muda B. Seri Peringkat Batubara(The coal rank series)

1) Gambut Gambut, adalah bagian permulaan seri koalifikasi. Dimana, memiliki kandungan air hingga 90%, tetapi kebanyakan akan hilang dengan pengeringan. Gambut, memiliki kandungan carbon antara 50 – 60%. Batas antara gambut dan batubara muda yaitu kandungan air lebih dari 70% (ashfree) dan nilai kalori kuang dari 1800 kCal/kg (moist ash-free) 2) Batubara Muda Argumen mengenai subjek batubara muda ini sangat panjang mengenai definisi, batasan, subdivisi. Di Amerika, dibedakan batubara muda dan lignit: ▫

Batubara muda (=unconsolidated )

▫

Lignit (= consolidated lignite coal )

Batubara muda berada pada semua peringkat antara gambut dan batubara tua. Batas bawah batubara muda adalah pada total moisture content 70% a.f., equivalen dengan nilai kalori sekitar 1800 kCal/Kg dan batas bawahnya pada nilai kalori 5700 kCal/Kg. Di Eropa, khususnya di Jerman; batubara muda dibagi kedalam:


▫

Soft Brown Coal, secara garis besarnya

berhubungan

dengan

klass 13 -15 Batas pada 67% C (±4000 kCal/Kg atau ± 35% H2O atau DOM 42 – 43) ▫

Matt atau dull brown coal: pada klas 11 - 12. Batas pada 71% C (±

5500 kCal/Kg atau ± 25% H2O dan DOM ± 49) ▫

Bright atau lusterous brown coal : pada klas 9 - 10, batas pada 77%C

(± 7000 Kcal/Kg Atau

DOM ± 56).

Batubara muda ( Brown Coal) kadang-kadang disebut “brown lignite”, dull dan bright brown coal kadang-kadang disebut “hard brown coal” atau “black lignite”. Sebagai tambahan, suatu batubara, terutama yang bewarna coklat,

sedikit bergaris-garis hitam hal ini menunjukkan batubara muda.Bila batubara, berwarna hitam dan garis-garis coklat yang jarang menunjukkan batubara tua. 3) Batubara tua ( Hard Coal) Batubara tua ( Hard Coal), pada klass 3 – 9 berhubungan dengan batubara bituminous dan klas 0 – 2 dengan batubara anthracite, 4) Graphite Graphite, secara teoritis adalah tingkatan terahir dari batubara yang mencapai

100% konsentrasi kandungan carbon, tetapi dalam praktek graphite sangat jarang dijumpai dalam sayatan meta-anthracite, graphite di alam selalu diakibatkan metamorfisme batuan keras pada temperatur sangat tinggi.


Tabel 10.1 Peringkat Batubara


BAB X PETROLIUM DAN NATURAL GAS

A. Proses Terbentuknya Minyak

Minyak bumi (Crude Oil) dan gas alam merupakan senyawa hidrokarbon. Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin: petrus ), dijuluki juga sebagai emas hitam adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu.Sisa-sisa organisme tersebut mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya.Sementara itu, dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik tersebut dan mengubahnya menjadi minyak dan gas. Dewasa ini terdapat dua teori utama yang berkembang mengenai asal usul terjadinya minyak bumi, antara lain: 1. Teori Anorganik ( Abiogenesis ) Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap pada karbida-karbida logam dalam bumi. Pernyataan beberapa ahli mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan bersamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut


berdasarkan fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir beberapa planet lain . Berdasarkan teori anorganik, pembentukan minyak bumi didasarkan pada proses kimia, yaitu : a. Teori alkalisasi panas dengan CO2 (Berthelot) Reaksi yang terjadi: alkali metal + CO2 karbida karbida + H2O ocetylena C2H2 C6H6 komponen-komponen lain Didalam minyak bumi terdapat logam alkali dalam keadaan bebas dan bersuhu tinggi. Bila CO2 dari udara bersentuhan dengan alkali panas maka akan terbentuk ocetylena. Ocetylena akan berubah menjadi benzena karena suhu tinggi. Kelemahan logam ini adalah logam alkali tidak terdapat bebas di kerak bumi. b. Teori karbida panas dengan air (Mendeleyef) Asumsi yang dipakai adalah ada karbida besi di dalam kerak bumi yang kemudian bersentuhan dengan air membentuk hidrokarbon, kelemahannya tidak cukup banyak karbida di alam.

Gambar 11.1Teori Anorganik Pembentukan Minyak Bumi Genesa Bahan Galian | 46

b. Teori Organik ( Biogenesis ) Macqiure (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dari tumbuhtumbuhan.

Kemudian

M.W.

Lamanosow

(Rusia,

1763)

juga

mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukung oleh sarjana lainnya seperti, New Beery (1859), Engler (1909), Bruk (1936), Bearl (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa: “minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.” P.G. Macquire yang pertama kali mengemukakan pendapatnya bahwa minyak bumi berasal dari tumbuhan. Beberapa argumentasi telah dikemukakan untuk membuktikan bahwa minyak bumi berasal dari zat organik yaitu: •

Minyak bumi memiliki sifat dapat memutar bidang polarisasi,ini disebabkan oleh adanya kolesterol atau zat lemak yang terdapat dalam darah, sedangkan zat organik tidak terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar bidang polarisasi.

•

Minyak bumi mengandung porfirin atau zat kompleks yang terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel, dsb.

•

Susunan hidrokarbon yang terdiri dari atom C dan H sangat mirip dengan zat organik, yang terdiri dari C, H dan O. Walaupun zat organik menggandung oksigen dan nitrogen cukup besar.

•

Hidrokarbon terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan bagian integral sedimentasi

•

Secara praktis lapisan minyak bumi terdapat dalam kambium sampai pleistosan.

•

Minyak bumi mengandung klorofil seperti tumbuhan.


Proses pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat, yaitu: 1. Pembentukan sendiri, terdiri dari: - pengumpulan zat organik dalam sedimen - pengawetan zat organik dalam sedimen - transformasi zat organik menjadi minyak bumi. 2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisan sedimen terperangkap. 3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpil menjadi akumulasi komersial. B. Komposisi Gas Alam dan Minyak Bumi

Minyak bumi dan gas alam adalah campuran kompleks hidrokarbon dan senyawa-senyawa organik lain. Gas alam terdiri dari alkana suku rendah, yaitu metana, etana, propana, dan butana. Selain alkana juga terdapat berbagai gas lain seperti karbondioksida (CO2) dan hydrogen sulfida (H2S), beberapa sumur gas juga mengandung helium. Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana, senyawa lain yang terkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Komposisi minyak bumi sangat bervariasi dari satu sumur ke sumur lainnya dan dari daerah ke daerah lainnya. Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi.Berdasarkan hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut : •

Karbon : 83,0-87,0 %

•

Hidrogen : 10,0-14,0 %

•

Nitrogen : 0,1-2,0 %

•

Oksigen : 0,05-1,5 %

•

Sulfur : 0,05-6,0 %

Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:


Makalah Genesa Bahan Galian

Recommend Documents