ENDAPAN KONSENTRASI MAGMATIK

(MAGMATIC CONCENTRATION)

Dr. Irzal Nur

TEKNIK PERTAMBANGAN

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

Endapan bijih magmatik (magmatic ore deposits) dicirikan oleh hubungannya yg sangat dekat dengan batuan beku intrusif dalam, atau batuan beku intermediet-basa

Sebenarnya endapan ini adalah batuan beku itu sendiri, dengan komposisi yang mengandung unsur-unsur logam yg ekonomis.

Endapan ini adalah produk magmatis, yang terkristalisasi langsung dari magma.

Istilah-istilah yg sering digunakan

untuk endapan bijih magmatis:

Endapan segregasi magmatik

(magmatic segregations deposits)

Endapan injeksi magmatik

(magmatic injections deposits)

Endapan singenetik batuan beku

(igneous syngenetic deposits)

Endapan Bijih Magmatik

terbentuk dari:

Kristalisasi langsung dari massa batuan beku, atau

Konsentrasi melalui proses differensiasi magma.

Secara umum merupakan endapan mineral bijih yg terbentuk akibat kristalisasi paling awal dari magma.

Pneumotectic dan Orthotectic

Dalam kenyataannya, endapan-endapan magmatik tidak terbentuk secara serentak, melainkan ada yg terbentuk duluan (awal) dan ada yg belakangan (akhir).

Magma, setelah terkristalisasi, ada sebagian sisanya yg masih tetap dalam keadaan cair (diistilahkan dgn immiscible liquids; cairan yg tak dapat campur).

Untuk membayangkan magma & immiscible liquids, bayangkanlah minyak dan air.

Graton & McLaughlin meingistilahkan orthotectic untuk endapan yg langsung terbentuk dari magma saja, dan pneumotectic untuk endapan yg terbentuk dari sebagian magma dan sebagian immiscible liquids.

Istilah orthotectic ini sama pengertiannya dengan orthomagmatic yg diusulkan oleh Niggli.

Endapan Bijih Magmatik diklasifikasikan lagi berdasarkan

tipe dan prosesnya (Bateman, 1962);

Endapan Primer

Cairan magmatik; langsung dari magma, gravitational settling;

Pegmatitik; hasil injeksi magma; dike, sill, stockwork.

Pneumatolitik; reaksi kimia gas dan cairan magma dengan batuan sekitarnya; kontak metamorfisme; baking and hardening effects.

Hydrothermal; larutan sisa magma yg aqueous; cavity filling dan metasomatisme

Vulkanik; produk akhir endapan marmatis; aliran lava, ekshalasi gas vulkanik, mataair panas.

I. Early Magmatic Deposits

(Endapan Magmatik Awal)

I.A. Dissemination (Disseminasi)

Kristalisasi langsung dari magma di kedalaman akan membentuk batuan beku yang granular (berkristal kasar), di mana kristal2 yg terbentuk paling awal tsb, akan terdisseminasi (tersebar merata) di dalamnya.

Jika kristal2 tsb melimpah dan berharga, maka terbentuklah endapan mineral magmatik yang disseminated.

Keseluruhan atau sebagian massa batuan beku tsb tersusun oleh end min, dan individu kristal2nya bisa atau bisa tidak, membentuk fenokris.

Ciri umum endapan ini adalah: berbentuk tubuh intrusif (dike, pipe, atau stock kecil), ukurannya relatif lebih besar dibanding jenis endapan sejenis lainnya.

Contoh endapan ini adalah pipa intan kimberlit di Kimberley, Afrika Selatan dan korundum yg terdisseminasi dalam batuan sienit nefelin di Ontario, Kanada.

Intan Kimberley

Intan terdisseminasi dalam keseluruhan batuan kimberlit, dan keseluruhan pipa kimberlit tersebut adalah endapan mineral !

Intan ini berada dalam bentuk fenokris

Intan mulai terkristalisasi di dalam dapur magma, kemudian terbawa ke atas bersama-sama dgn magma yang melingkupinya, dan kemungkinan “tumbuh” di dalam sebelum magma tsb terkonsolidasi sempurna.

Sehingga tdk ada konsentrasi intan terjadi sebelum magma terkonsolidasi dengan sempurna.

Intan Kimberley

I.B. Segregation (Segregasi)

Endapan ini adalah endapan mineral2 berharga yg terkonsentrasi (dari magma) pd tahap awal, yg terjadi akibat “diferensiasi kristalisasi akibat gravitasi” (sebelum magma terkonsolidasi).

Sehingga sering juga diistilahkan dengan endapan magmatik cair (liquid magmatic deposits).

Mineral yg paling terkenal untuk tipe ini, adalah kromit.

Proses segregasinya berlangsung oleh “tenggelamnya” kristal-kristal berat yg terbentuk pd tahap awal, ke bagian bawah dapur magma.

Ciri umum: melensa dan berukuran relatif kecil.

Bentuk2 endapannya yg lain: pita (bands), lensa-lensa (lenses), balok-balok halus atau senar (stringers), dan rangkaian atau mengelompok (bunches) yang tidak menerus (disconnected).

Contoh yg terkenal adalah kromit di Bushveld, Afrika Selatan, di mana ditemukan end kromit dalam bentuk stratiform bands (pita yang “berlapis-lapis”) dgn tebal yg seragam dan hampir sejajar dengan “perlapisan semu” (pseudo-stratification) dari batuan beku basa (anortosit, gabro, dan gabro piroksen) yg melingkupinya.

Panjang endapan tsb sampai bermil-mil !

Kromit Bushveld

I.C. Injections (Injeksi)

Endapan ini terbentuk/terkonsentrasi dari diferensiasi kristalisasi (diferensiasi magma).

Terbentuk lebih awal atau bersamaan dengan terbentuknya mineral-mineral penyusun batuan beku (ignous pyrogenic minerals) yang berasosiasi dengannya.

End min ini tidak tetap berlokasi di tempat asal akumulasinya (dapur magma dan bagian atasnya), tetapi terinjeksi ke host rock (batuan pembawa) atau surrounding rocks (batuan sekitar).

Ciri end: bentuk atau struktur endapannya sangat jelas memperlihatkan terjadinya proses injeksi (penyuntikan) ke batuan sekelilingnya; memotong batuan sekitar, mengandung fragmen2 batuan, dalam bentuk retas (dike), atau bentuk2 lain dari tubuh intrusif dalam batuan asing, bahkan kadang memetamorfkan batuan samping (wall rocks)-nya.

Contoh yg terkenal: endapan magnetit (bijih besi) di Kiruna, Swedia (merupakan end magnetit terbesar di dunia); end magnetit titaniferus di Cumberland, Irlandia; dan sebagian kromit di Bushveld, Afrika Selatan.

Magnetit Kiruna

II. Late Magmatic Deposits

(Endapan Magmatik Akhir)

Endapan Magmatik Akhir

Tubuh end min yg terkristalisasi pada bagian akhir periode magmatik.

Proses kristalisasinya terjadi sesaat setelah mineral-mineral utama penyusun batuan (mineral2 silikat) atau setelah terkristalisasinya ignous pyrogenic minerals; perhatikan perbedaannya dgn end min magmatik awal.

Sehingga, end ini umumnya memotong, terhenti di tengah, atau bereaksi dgn mineral2 penyusun batuan tsb.

End ini umumnya berasosiasi dgn batuan beku basa, dan merupakan hasil/produk dari variasi diferensiasi kristalisasi, akumulasi gravitatif dari larutan sisa, immiscibility liquid, dan berbagai jenis diferensiasi lainnya.

End pegmatit, yg terutama terbentuk dari hasil injeksi maupun segregasi, juga termasuk ke dalam kelompok ini, karena terbentuk dari hasil kristalisasi larutan residual (larutan sisa).

II.A. Residual Liquid Segregation

(Segregasi Larutan Sisa)

Pada saat magma terdiferensiasi, magma sisanya akan segera menjadi kaya akan silika, senyawa2 alkali (senyawa2 yg bersifat asam), dan air, serta kadang besi dan titanium.

Larutan sisa ini lalu teralirkan keluar atau tersegregasi keluar meninggalkan kristal2 pyrogenic yg sudah terbentuk, dan kemudian terkristalisasi membentuk endapan “segregasi larutan sisa” di bagian tengah dapur magma atau pada layer2 (“lapisan2”) bagian bawah.

Ciri end ini: sejajar dgn struktur2 batuan beku yg ada dalam host rock, host rock-nya antara lain: anortosit, norit, gabro, atau batuan2 sejenis.

Contoh endapan: titaniferrous magnetite bands di Bushveld, Afrika Selatan; end platina di Iron Mountain, Wyoming, USA; dan end bijih besi titaniferus (dengan cadangan mencapai 450 juta ton) di Taberg, Swedia.

II.B. Residual Liquid Injection

(Injeksi Larutan Sisa)

Larutan sisa yg kaya besi, yg telah dibahas pada sub bab II.A sebelumnya, jika terganggu (misalnya terintrusi lagi), maka akan dapat mengalami dua hal: (a) tersemprot keluar menuju ke tempat yg < tekanannya, di bagian atas bagian magma yg telah terkonsolidasi atau di batuan sekitar, atau (b) tersaring keluar secara perlahan; membentuk end yg disebut “injeksi larutan sisa”.

Ini berbeda dgn “segregasi larutan sisa” yg telah dibahas sebelumnya; dalam hal yg pertama berpindah secara normal (tersegregasi), sedangkan yg kedua terdesak keluar (terinjeksi).

Ciri end: tubuh bijih berbentuk massa, sill, atau dike yang tidak teratur bentuknya; umumnya memotong struktur primer host rock, atau memotong batuan2 yg melingkupinya.

Jika injeksi larutan kaya besi ini juga kaya akan unsur-unsur volatil, maka akan terbentuk endapan pneumatolitik.

Jenis endapan ini umumnya didominasi oleh magnetit dan ilmenit.

Contoh end: magnetit titaniferus yg berasosiasi dgn batuan beku basa di Adirondack, New York, USA; end magnetit titaniferus di Iron Mountain, Wyoming, USA; end magnetit di Kiruna, Swedia.

II.C. Immiscible Liquid Segregation

(Segregasi Larutan Immisibel)

Pada magma basa yg kaya akan sulfida2 besi-nikel-tembaga, setelah mengalami pendinginan, dapat terpisah secara immisibel dari magma utamanya dan drop (“jatuh”) serta terakumulasi ke bagian dasar dapur magma, dan membentuk end min yg disebut “segregasi larutan immisibel” yg kaya sulfida.

Sulfida2 tsb akan tetap dalam bentuk larutan sampai semua silikat (pyrogenic minerals) terkristalisasi.

Ciri end: umumnya merupakan tubuh2 yg disconnected (tidak menerus atau terpisah-pisah), terletak di bagian dasar tubuh intrusi terutama jika ada cekungan di bagian dasar (Gambar 5.1-4)

End mineralnya umumnya terdiri atas: pirotit, kalkopirit, pentlandit, nikel, dan tembaga, yg berasosiasi dgn platina, emas, dan perak. Umumnya berasosiasi dgn batuan beku basa, terutama gabro.

Contoh end: end nikel-tembaga sulfida di Insizwa, Afrika Selatan (Gambar 5.1-4); end nikel sulfida di Bushveld (Afrika Selatan), Norwegia, dan di Sudbury, Ontario, Kanada.

Nikel-Tembaga Insizwa

II.D. Immiscible Liquid Injection

(Injeksi Larutan Immisibel)

Larutan kaya sulfida, yg telah dibahas pada sub bab II.C sebelumnya, jika terganggu (misalnya terintrusi lagi) sebelum terkonsolidasi, maka akan dapat tersemprot keluar menuju ke tempat yg < tekanannya, di bagian atas bagian magma yg telah terkonsolidasi atau di batuan sekitar, dan membentuk end yg disebut “injeksi larutan immisibel”.

End ini adalah tipe yg tak pelak lagi merupakan penciri end magmatik akhir; mengintrusi batuan2 yg lebih tua, dan mengandung fragmen2 breksiasi dari host rock dan foreign rocks (batuan asing); berhubungan dgn intrusi dike; mineral-mineral bijihnya mempenetrasi, mengkorosi, mengalterasi, dan bahkan me-replace mineral-mineral silikat; bentuk endapannya tidak beraturan (irregular body).

Jika larutan kaya sulfida tersebut juga kaya akan unsur-unsur volatil, maka akan dapat terbentuk endapan tipe hidrotermal.

Jenis end ini didominasi oleh nikel.

Contoh end: end nikel di Vlackfontein, Afrika Selatan; end nikel di Norwegia; dan end nikel sulfida di Sudbury, Ontario, Kanada.