ALTERASI HIDROTERMAL ALTERASI HIDROTERMAL DAN MINERAL BIJIHDAN MINERAL BIJIH

Lecture 12Lecture 12

Terminologi

Kenampakan: penggantian mineral dari kelompok mineral awal menjadi kumpulan mineral baru yang relatif lebih stabil pada kondisi hidrotermal

Kondisi hidrotermal:– Suhu;– Tekanan;– Komposisi larutan

Untuk apa belajar alterasi? Alterasi hidrotermal → larutan hidrotermal melewati batuan; larutan hidrotermal biasanya mengangkut baik kation maupun anion termasuk beberapa jenis logam.

Perpindahan massa

Perpindahan material yang terjadi pada alterasi batuan dinding, meliputi cara sebagai berikut:●Infiltrasi (massa bergerak karena larutan mengalir melalui batuan)●Difusi (perpindahan akibat difusi spesies kimia tertentu melalui pori-pori batuan)●Kedua-duanya

Kimia alterasi

● Alterasi pada batuan dinding dan pengendapan bijih merupakan suatu proses pertukaran kimia yang tidak dapat dibalik.

● Komponen tertentu akan dilepaskan secara selektif dan ditambahkan pada larutan.

● Hasil tergantung kepada:– Kondisi fisik pada permukaan batas batuan dinding –

larutan,– Komposisi batuan dinding dan larutan, serta– Jumlah relatif larutan dan batuan yang ikut pada proses

pertukaran.

Perubahan komposisi fluida

Jarak dari sumber0.80

0.90

1.00

Ortoklas+ kuarsa

+ larutan C

Muskovit + kuarsa+ larutan B

Profilit+ kuarsa

+ larutan A

Aliran fluida

mK

Cl

Kimia alterasi

● Beberapa jenis alterasi hidrotermal hanya termasuk pemindahan massa satu arah dari larutan ke batuan atau sebaliknya.

● Contoh:– hidrasi/dehidrasi,– karbonasi/dekarbonasi,– oksidasi/reduksi,– sulfidasi/reduksi.

● Operator: H2O, CO

2, O

2, dan S

2

● Parameter: tekanan, fugasitas, konsentrasi, aktivitas dan potensial kimia

Reaksi kimia

● Dehidrasi → muskovit-kuarsa-andalusit-K-feldspar● Dekarbonasi → Ca-Al-silikat bereaksi dengan CO2 untuk

membentuk kalsit● Hidrolisis → stabilitas feldspar, mika, dan lempung

dikontrol oleh hidrolisis: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, etc. → larutan; H+ → fase padat.

● Oksidasi → unsur-unsur Fe, Mn, S, C, dan H.KFe

32+AlSi

3O

10(OH)

2 + ½O

2 = KAlSi

3O

8 + Fe

2O

3 + H

2O

● Sulfidasi → jika baik oksida dan sulfida hadir:KFe

32+AlSi

3O

10(OH)

2 + Fe

3O

4 + 6S

2 =

KAlSi3O

8 + 6FeS

2 + H

2O + 5/2O

2

Mengenal alterasi

● Apakah batuan teralterasi?● Apa jenis batuan asalnya?● Bagaimana mineral baru terbentuk dari

batuan asalnya?● Kelompok mineral alterasi apa saja yang

dapat dijumpai?● Perubahan tekstur apa saja yang terliput di

dalam proses alterasi?● Bagaimana larutan mendapatkan

kesempatan?● Apakah ada perubahan komposisi kimia?

adularia

Ciri-ciri alterasi

Apakah batuan teralterasi? Alterasi dapat dikenal melalui beberapa macam kenampakan:●Halo di sekitar mineralisasi tipe urat;●Kehadiran batuan yang teralterasi sebagian baik pada atau sekitar mineralisasi;●Kehadiran mineral-mineral penciri alterasi;●Kehadiran tekstur pengisian (infill textures) pada batuan.

silisic

Macam-macam alterasi

● Argilik lanjut (advanced argillic) → dickite, kaolinit, pirofilit, dan kuarsa.

● Serisitisasi → serisit dan kuarsa.● Argilik menengah (intermediate argillic) →

mineral grup kaolin dan montmorilonit sebagai alterai dari plagioklas.

● Propilitik → klorit, epidot, albit, dan karbonat (kalsit, dolomit atau ankerit).

● Kloritisasi → klorit dengan atau tanpa kuarsa dan turmalin.

● Karbonatisasi → dolomit, rodokrosit

clay-carbonate

Macam-macam alterasi

● Potasik → K-feldspar atau biotit se-kunder, sedikit klorit. Anhidrot kadang ditemukan.

● Silisifikasi → peningkatan kehadiran kuarsa dan silika kripto-kristalin.

● Felspatisasi → sebagai akibat dari metasomatik K/Na, yang dicirikan oleh kehadiran K-feldspar atau albit. Mineral penciri alterasi potasik tidak dijumpai.

● Turmalinisasi → berasosiasi dengan endapan bersuhu menengah sampai tinggi, seperti pada endapan porfiri Sn.

potassic

Zonasi alterasi

● Propyllitic

Qtz-K-feld stabil, plag – mineral mafik teralterasi menjadi plag ab, chl, ep, carb, mont, trem, act

● Argillic

Qtz, kao, chl, sedikit mont● Phyllic

Qtz, ser yang disertai dengan py● Potassic

Qtz, K-feld, bio, interm plag (ol-and) dan anh

Tin

gkat

hid

rolis

is

sericite-silica

Zonasi alterasi

Penampang ideal zonasi alterasi pada endapan epitermal sulfida tinggi (HS), Summitville/Colorado, USA.

Alterasi hidrotermal

Mineralogi alterasi

● Silisifikasi: Silisifikasi: residual silica-quartzresidual silica-quartz● Argilik lanjut: Argilik lanjut: qtz, alu, py, kao, dic, enqtz, alu, py, kao, dic, en● Argilik menengah: Argilik menengah: ser/ill, chl, sme, py (ccp)ser/ill, chl, sme, py (ccp)● Propilitik: Propilitik: chl, epi, cc, pychl, epi, cc, py● Serisitik: Serisitik: qtz, ser, pyqtz, ser, py● K-silicate: K-silicate: bio, orth, act, cpy, bn, magbio, orth, act, cpy, bn, mag

Zona alterasi

● LateralLateral: : residual silica – qtz-alu – qtz-kao – residual silica – qtz-alu – qtz-kao – kao-ill – ill/smekao-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

De

pth

De

pth

Penampang ideal endapan epitermal

Evolusi endapan epitermal high sulfidation

Jenis-jenis pengisian

Jenis dan geometri Jenis dan geometri endapan epitermal endapan epitermal yang menggambar-yang menggambar-kan secara skematis kan secara skematis struktur, hidro-termal, struktur, hidro-termal, dan litologi dan litologi mengontrol mengontrol perme-perme-abilitasabilitas..

Tekstur bijih (complete-infill)

● Tekstur bijih merupakan kenampakan hubungan mineralogi antara mineral bijih (ore minerals) dan mineral pengotor (gangue minerals).

● Tekstur pada gambar ini dikenal dengan istilah “complete-infill” yang dicirikan oleh bentuk luar kristal euhedral atau sebagian euhedral.

● Terbentuk akibat pengisian lubang oleh larutan hidrotermal.

Tekstur bijih (sequential-infill)

● Tekstur ini disebut sebagai “sequential infill” (pengisian bertahap) yang dicirikan oleh berlapis-lapis presipitasi mineral.

● Kenampakan ini juga disebut sebagai “crustiform” atau “colloform” band yang sering dijumpai pada sistem epiter-mal.

● Kenampakan saling potong juga disebut “overprinting”.

Tekstur bijih (sequential-infill)

● Tekstur bijih di sebelah ini juga merupakan “sequential-infill”

● Contoh ini tersusun oleh kuarsa dengan variasi warna dan kristalisasi. Sebagian besar menampakkan tekstur “comb” (sisir).

● Mineral bijih yang dijumpai berupa kasiterit, yang biasa-nya terbentuk pada suhu >200°C

Tekstur bijih (superimposed)

● Tekstur ini terbentuk akibat pengisian celah yang saling berpotongan (“structural superimposition-veins”).

● Tekstur seperti ini banyak dijumpai pada endapan porfiri.

● Pada gambar ini tampak molibdenit (MoS

2) mengisi celah atau sebagai

lapis-lapis tipis pada urat kuarsa.

Bacaan

● Barnes HL (1979) Geochemistry of hydrothermal ore deposits

● Evans AM (1993) Ore geology and industrial minerals.● Jensen ML & Bateman AM (1981) Economic mineral

deposits● Lawles JV, White PJ & Boggie I (1996) Exploration based

on mineralisation models● Economic Geology v. 86 (1991) A special issue on

application of hydrothermal alteration studies to mineral exploration