Carlin Type Mixed Alhamdulilah

7/23/2019 Carlin Type Mixed Alhamdulilah

http://slidepdf.com/reader/full/carlin-type-mixed-alhamdulilah 1/11

ENDAPAN EMAS TIPE CARLIN

Oleh: Lindawati Sumpena dan Reni Hastari

1. Pengertian Endapan Emas Tipe Carlin

Endapan emas tipe Carlin atau disebut juga sediment-hosted disseminated gold pertama

kali ditemukan pada tahun 1962 di Nevada, Amerika Serikat dengan sumberdaya mencapai 3300

ton emas (Laznicka, 2006 dalam Pirajno, 2009). Mineralisasi hidrotermal berupa penggantian

oleh Au-Ag disseminated berukuran halus (berasosiasi dengan As, Sb, Tl, Hg, W, Te) pada

batuan karbonat. Tipe endapan ini memperlihatkan variasi karakter geologi, mineralogi, dan

geokimia.

Endapan emas tipe Carlin menurut Hofstra dan Cline (2000) yaitu endapan epigenetik

berupa disseminated auriferous pyrite (markasit atau arsenopirit), dicirikan dengan adanya

pelarutan karbonat, alterasi argilik, sulfidasi, dan silisifikasi dari batuan sedimen kalkareus.

Fluida yang berperan adalah fluida metamorfik dalam dan fluida magmatik yang bereaksi dengan

batuan samping (wallrock) dan air meteorik lokal (Cline dkk., 2005). Sedangkan menurut Bagby

dan Berger (1985) ada 2 subset dari endapan tipe ini, yaitu

1. Jasperoidal, termasuk endapan di jasperoid (batuan yang sebagian besar terdiri dari silika,

hasil dari proses penggantian batuan asal), urat kuarsa, wall rock tersilisifikasi. Suatu tubuh

epigenetik yang terdiri dari ferruginous chert berbutir halus (rijang dengan kandungan besi)

yang telah mengganti batuan sebelumnya. Kebanyakan ada di kontak batuan karbonat dan

serpih

2. Carlin sensu stricto

Kedua tipe tersebut bergradasi dan memiliki hubungan yang kuat dengan keterdapatan Au + Hg,

As, Tl, dan Sb.

Endapan tipe carlin dicirikan disseminated Au dan Ag yang belum tersilifikasi dengan

jelas. Zona bijih nya berbentuk tabular atau mirip kacang polong, dapat memanjang hingga

berkilometer dari struktur pengontrol. Pada beberapa endapan banyak ditemui berasosiasi dengan



karbon organik dan hidrokarbon. Karbon organik terdiri dari veinlet, lapisan batubara, dan

partikel karbon amorf. Hidrokarbon seringkali ditemukan sebagai inklusi fluida pada mineral.

2.

Endapan Tipe Carlin di Nevada, Amerika Serikat

Tatanan Tektonik dan Struktur Pengontrol Mineralisasi

Lokasi endapan tipe Carlin berada di Basin and Range Province, antara dataran Colorado

dan Sierra Nevada di Barat. Endapan ini berada di dekat beberapa zona mineralisasi, yaitu

Getchell, Battle Mt-Eureka, Jerritt Canyon, danAlligator Ridge.

Gambar 1. Lokasi endapan tipe Carlin ditunjukan oleh no.3 (modifikasi Ilchik dan Burton(1997) serta persebaran endapan Carlin (Thompson dkk., 2002 dalam Cline dkk., 2005)

Mineralisasi terjadi akibat pengaruh struktur komplek yang terjadi melalui beberapa

tahap atau orde. Mineralisasi terbentuk akibat Continental Rifting , pengendapan dari sekuen

Passive Margin yang diikuti kompresi dari orogenesa yang membentuk arsitekstur premineral



berupa saluran berdipping curam, fluida hidrotermal,struktur low dipping membentuk “traps”

yang berasosiasi dengan lapisan impermeabel (aquitar) dan hostrock karbonat (Cline dkk, 2005).

Endapan emas Tipe Carlin memiliki tren berupa perpotongan struktural yang dibentuk oleh

dipping sesar yang curam dan zona rekahan yang diisi dike secara lokal (Teal and Jackson, 1997;

Madrid, 2001; Bettles, 2002; Madrid and Garwin, 2002). Struktur pada basement dengan arah

jurus N-NW, W-NW dan sesar normal Paleosen lalu diikuti gaya kompresional yang membentuk

struktur antiklin dan kubah menyebabkan hadirnya aliran fluida hidrotermal pada Kala Eosen.

Tahapan struktur yang terjadi antara lain, orde pertama, terdapat struktur pada crustal

basement berupa antiklinorium regional yang kemudian menjadi horst akibat adanya gaya

tarikan ekstensional. Kemudian, geometri berubah menjadi pegunungan thrust dan lipatan lipatan

yang terbentuk selama proses orogenesa akibat adanya inversi tektonik. Pada orde kedua dan

ketiga, sekitar Pra-Eosen, terbentuk sesar yang memiliki dipping curam dan berarah timurlaut -

baratlaut. Kemudian orde keempat juga terbentuk sesar dengan dipping curam yang memiliki

arah sama dengan dike yang terbentuk. Munculnya intrusi pada Mesozoikum berupa dike dan

stock menyebabkan strain yang heterogen dan meningkatkan densitas rekahan dan patahan.

Peningkatan densitas rekahan merupakan salah satu pemicu munculnya endapan Au. Zona

mineralisasi Au berkadar tinggi terbentuk pada sesar ekstensional dan zona rekahan yang

memiliki strike berarah utara dan dip yang curam. Pola sesar dan sistem rekahan berarah barat

baratlaut, utara dan baratlaut, telah menjadi saluran fluida aktif untuk mineralisasi. Mineralisasi

terjadi pada Kala Eosen, oleh adanya aktifitas tektonik berupa ekstensional dan aktivitas

vulkanik menimbulkan adanya aliran fluida hidrothermal dan mineralisasi Au.Magmatisme di

Great Basin karena subduksi antara lempeng Farallon dan Kula di bawah Lempeng Amerika

utara saat Kapur Akhir – Eosen tengah, membentuk slab window di Nevada.

Intrusi yang terjadi dan mengontrol mineralisasi yaitu pengisian rekahan oleh dyke dasit

atau quartz-latitic. Di beberapa tempat, intrusi granodiorit – diorit berumur Jura – awal Kapur

juga ditemui. Intrusi menerobos dua fasies batuan karbonat yaitu batuan karbonat berlaminasi,

argillaceous – arenaceous dolomit, kaya karbon organik (hingga 0.8 % wt). Fasies karbonat

yang lain adalah arenaceous berlapis tipis dengan kandungan karbon organik rendah ( 0.2 –

0.4% wt).



Gambar 2. Statigrafi dan perkembangan struktur Nevada, Carline-Type (Cline dkk, 2005)

Endapan Au Tipe Carlin

Bijih pada tipe endapan Carlin berupa mineral pirit dengan Au disseminated , terbentuk

pada hostrock karbonat. Geometri dapat berbentuk tabular, stratabounds, carrot , T-Shape, dan

irregular (Clain dkk, 2005). Permeabilitas yang mempengaruhi geometri dari tubuh bijih berupa

sesar dengan dipping curam, sesar anjak, sesar normal dengan dip rendah, zona sayap antiklin,

kontak litologi,dengan batuan karbonat yang reaktif, endapan debris flow,perubahan fasies, zona

breksiasi, kontak batuan sedimen dengan metamorfik aureoles. Akuitar yang dibentuk struktur

sesar normal danzona impermeable berupa batulempung membuat fluida cenderung mengalir

menuju rekahan dengan kemiringan lebih curam. Endapan mineral beruapa asosiasi Au dengan

As, Sb, Tl, dan Hg serta basemetal dan Ag (Clain, 2005). Kebanyakan Au terendapkan pada

main ore-stage mineral berupa Au bearing arsenian pyrite dan markasit, kuarsa, kaolinit, dickit,



dan illit. Mineral yang hadir pada late stage berupa kuarsa, mika, clay minerals, dolomit, klasit,

dan pirit.

Gambar 3. Mineral-mineral yang terbentuk pada tahap pembentukan bijih tipe carlin

(Cline dkk, 2005)

Karakter emas di tipe Carlin yaitu memiliki ukuran submikron dalam pirit dan markasit

(invisible gold ). Pirit Arsenian di ore stage bisa memiliki 9000 ppm Au, 15 % wt As dengan

jumlah Sb, Hg, Tl, Te, dan Cu bervariasi. Batuan karbonat diendapkan di cekungan anoxic

(kandungan O2 terlarut rendah) sangat umum dijumpai sehingga karbon organik dan hidrokarbon

dapat berasosiasi dengan mineralisasi. Karbon muncul berupa lapisan tipis intergranular dan

partikel di pori, rekahan, kuarsa, dan urat kalsit. Pada tren Carlin , batuan kaya C menunjukan

pembentukan minyak bumi. Di area lain, karbon organik overmature dan berubah menjadi grafit.

Material organik juga bisa menghasilkan H2S dari reduksi sulfat.

Fluida mengandung CO2, CH4, dan H2S, dengan CO2 mengontrol pH. Ketika bergerak ke

atas, mendingin dan menyebabkan pelarutan karbonat serta menghasilkan pembentukan mineral

alterasi, seperti kaolinit, illit, dan dickit. Bijih Carlin tidak menunjukan bukti boiling. Dari data



inklusi fluida, perkiraan kedalaman pembentukan bijih 2 – 8 km. Studi jejak fisi apatit

mengindikasikan bagian atas endapan terbentuk di kedalaman 300 m atau 3 km.

Oksidasi dapat terjadi akibat kehadiran air meteorik yang menyebabkan terjadinya proses

supergene enrichment. Bijih yang tidak teroksidasi dibagi menjadi lima macam, yaitu normal,silikaan, piritik, karbonatan, dan arsenical.

1. Normal: 60 % bijih tidak teroksidasi, 25 – 50 % kalsit sebelumnya dihilangkan oleh fluida

hidrotermal, muncul pirit; kuarsa halus; Au; Hg;Tl; Sb; As. Au minor berkaitan dg karbon

2. Silikaan: 5 % mineralisasi primer, banyak silica, kadar dari tipe normal – jasperoidal, Au

banyak ditemukan di pirit berbutir halus, Au sangat halus terdispersi dlm butir kuarsa

hidrotermal. Hadir stibnite, realgar, pirit

3.

Piritik: 5 –

10 % bijih primer dicirikan kandungan pirit tinggi ( 10 % volume). Munculsebagai butiran euhedral – subhedral membentuk diseminasi atau veinlet kecil. Pirit

membentuk struktur framboidal berasosiasi dengan material organik dan kuarsa. Struktur

ini dilapisi oleh Au. Sulfida lain minor realgar, stibnit, sphalerit, galena, molybdenit,

kalkopirit. Hidrokarbon bisa muncul tersebar di matriks

Gambar 4. Pirit yang membentuk struktur framboid (www.igsl.ie)

4. Karbonatan, 5 – 20 % bijih tidak teroksidasi, 1-5 % wt C organik, abu gelap – gelap, ada

veinlet hidrokarbon dan material organik. Pirit dan bijih karbonatan juga bisa mengandung

realgar, orpiment, stibnit, cinnabar, sphalerit, galena, dan carlinit (Tl2S). Au sebagai

material karbonatan atau penudung butir pirit



Arsenical , 5 – 10 & bijih primer, As tinggi (0.5 – 10 wt %), utamanya realgar dan orpiment Emas

berasosiasi dengan material karbonatan, penudung pirit, inklusi di realgar. KOnsentrasi Hg, Sb,

Tl, sulfide, sulphosalt tinggi

Alterasi Endapan Tipe Carlin

Alterasi pada mineralisasi tipe Carlin berupa alterasi hidrotermal. Fluida bijih memiliki

temperatur sedang (180o-240

o C), salinitas rendah (2-3 wt% NaCl equivalen), kandungan CO2< 4

mol %, CH4 rendah (<0,4 mol %), H2S (10-1-10-2 m) sebagai media transportasi Au. Tipe

alterasi berupa alterasi dekarbonisasi, silisifikasi yang diikuti proses sulfidasi dan pengayaan Au,

dan alterasi argilik. Menurut Hofstra dkk. (1991), reaksi pembentukan pirit mengandung Au dan

alterasi berbeda sehingga hubungan waktu dan spasial antara zona mineral alterasi serta bijih

tidak beraturan sehingga alterasi terbatas penggunaannya untuk menentukan keberadaan bijih.Dekalsifikasi, disolusi, breksiasi dan silisifikasi berperan terhadap pengurangan volume dan

mengadakan persiapan untuk sulfidasi dan deposisi emas.

a. Dekarbonasisasi merupakan penggantian batuan karbonat menjadi kuarsa dalam bentuk

mineral jasperoid. Faktor yang mengontrol besarnya zona alterasi yaitu keasaman fluida,

jumlah pendinginan, tingkat interaksi fluida dan batuan. Dekarbonisasi yang intens akan

menghasilkan runtuhnya breksiasi sehingga meningkatkan porositas, permeabilitas, dan

reaksi terhadap batuan yang akan membentuk high grade ore. Zonasi alterasi mengarah keluar, dari dolomit, zona kalsit stabil, hingga urat kalsit ini dijumpai asosiasi mineral seperti

kalsit, siderit, ankerit, dolomit, dan juga dijumpai vein kalsit. Kehadiran mineral-mineral

tersebut menggambarkan komposisi wallrock sebelum ore stage.

b. Argilisasi terbentuk oleh ore fluid asam yang bereaksi dengan mineral alumino silikat dan

membentuk kumpulan mineral kaolinit ± dickit ± illit ± smektit. Kaolinit dan dickit berada

dengan lubang ore fluid , ke arah luar terdapat muskovit-illit atau smektit, lalu lebih jauh lagi

terdapat zona K-Felspar stabil. Rentang waktu kestabilan muskovit dan illit yang panjang

membuat sulitnya penentuan waktu pembentukan bijih. Namun, kelimpahan keduanya dapat

diinterpretasikan sebagai pre ore stage.

c. Silisifikasi terbentuk pada temperatur rendah yang merupakan pembentukan mineral silika

seperti amorf, opaline silika karena adanya penambahan silika dalam bentuk jasperoid.

Pada tipe Carlin, secara spasial pengendapan jasperoid dapat bersamaan atau sesudah



pengendapan Au yang melimpah. Prit dengan kandungan Au ditemukan dalam jasperoid

atau drusy quartz. Zona dengan Au dan jasperoid atau drusy quartz yang sedikit

menggambarkan temperatur rendah. Jasperoid dengan tekstur khusus yang muncul berupa

tekstur reticulate dan xenomorphic menggambarkan temperatur tinggi (>1800 C. Sedangkan

tekstur berupa jigsaw dan chalcedony menggambarkan temperatur rendah dengan mineral

silika amorf atau silika opal.

Gambar 5 Tekstur jasperoid jigsaw(kiri)dan xenomorfik (kanan) (USGS, 1972)

d. Au bearing arsenian pyrite merupakan endapan Au berukuran submikron pada sistem in

berupa invisible Au dalam pirit kaya unsur jejak dan markasit yang berukuran micrometer.

Pirit memiliki kandungan As pada saat ore stage maupun post ore stage. Keberadaan Au

pada pirit berdasarkan analisis Transmission Electron Microscopy (TEM) sebagai unsur

native yang diserap dari ore fluid oleh pirit dan mengalami reaksi solid solutionsebagai

Au+1

.



Gambar 5. Penampang melintang zona bijih tipe Carlin (Cline dkk, 2005)

Proses Supergene juga terjadi akibat kehadiran air meteorik dingin di sepanjang sesar

dan kontak litologi. Bijih teroksidasi mengandung kuarsa, lempung (ilit, montmorilonit) dan

dolomit. Partikel Au tersebar disekitar batuan dan terkunci di kuarsa butir halus, dan sedikit di

oksida besi dan lempung.

Model Genetik Endapan Tipe Carlin, Nevada

Mineralisasi emas tipe ini secara umum terjadi sebagai sebuah hasil sulfidasi dari satuan

litologi tepat berdekatan dengan sesar dan zona rekahan yang berperan sebagai jalan kecil untuk

fluida hidrotermal (Hofstra dan Cline, 2005). Sesar berdipping curam dan zona rekahan, yang

diisi dike secara lokal oleh sebab sejarah tektonik continental rifting dan formasi passive margin

berperan sebagai jalan utama untuk fluida sulfida naik ke atas dan bereaksi dengan host rock

batuan karbonat. Inversi dari rifting selama kompresi menghasilkan struktur culmination yang

mencapai basement dan penetrasi patahan ini memicu adanya jalur fluida ore dalam. Continental

extension dan aktifitas magmatisme menyebabkan sirkulasi fluida pada kerak bagian dalam

membawa hingga upper crust .



Subduksi yang menybabkan penunjaman Lempeng Fallon dibawah Lempeng Amerika

Utara saat Eosen menghasilkan magmatisme kaya K menuju endapan Carlin sekitar 42 juta tahun

yang lalu. Magma mafik masuk ke bagian bawah kerak, mengalami partial melting, mentransfer

unsur volatile dan isotop ke kerak. Metamorfisme prograde serta devolatilisasi menyebabkan

reaksi sehingga Au terpindahkan dan bergabung bersama volatil lain dalam fluida naik ke atas

melalui sesar yang berkaitan dengan rifting saat Proterozoik . Au terpindahkan bersama As, Sb,

Hg, S, dan trace metal seperti Pb. Reaksi antara fluida dengan batuan karbonat, piritik, baritik,

serta kalkareus meningkatkan kandungan H2S yang memicu pemindahan Au lebih banyak.

Ore fluid terakumulasi di zona stock berumur Jura – Kapur serta struktur pembentuk

akuitar sehingga terjadi reaksi fluida dan batuan berupa dekarbonisasi dan alterasi argilik,

meningkatkan permeabilitas, mengekspos, dan terjadilah sulfidasi host rock kaya Fe. Kemudian

terjadi pengendapan pirit disertai adsorpsi Au dan partikel bisulfide-complexed metal oleh pirit

sehingga Au ditemukan sebagai partikel submicron pada pirit.

Penurunan aliran ore fluid dan pencampuran dengan air meteoric menghasilkan mineral

logam late-ore stage menjadi rim pada pirit. Urat kalsit terbentuk diatas atau menjadi overprint

mineral ore-stage sejalan dengan netralisasi fluida.

Gambar 6. Ilustrasi model proses hydrotermal fluida pada endapan tipe Carlin (Cline dkk, 2005)



DAFTAR PUSTAKA

Cline, Jean S. 2005. Carlin Type Deposit in Nevada: Critical Geologic Characteristic and Viable

Models. Society of Economic Geologist, Inc. p.451 – 484.

Pirajno, Franco. 2009. Hydrothermal Processes and Mineral Systems. Australia: Springer

Lovering, TG. 1972. Jasperoid in the United States-Its Characteristics, Origin, and Economic

Significance. US:USGS

www.igsl.ie, diakses 8 Desember 2015 23:21 WIB

http://www.igsl.ie/

http://www.igsl.ie/

Carlin Type Mixed Alhamdulilah

Documents

Transcript of Carlin Type Mixed Alhamdulilah