A. Liquid Magmatic Phase (Fase Magmatik Cair)

Liquid magmatic phase atau fase magmatic cair adalah suatu fase

pembentukan mineral, dimana mineral terbentuk langsung pada magma

(differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling. Mineral yang

banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titamagnetit, dan petlandit. Fase

magmatik cair ini dapat dibagi menjadi disseminasi, segregasi, dan injeksi.

1. Disseminasi

Kristalisasi sederhana tanpa konsentrasi (disseminasi), terjadi pada

magma dalam yang kemudian akan menghasilkan batuan beku granular,

dimana kristal yang terbentuk di awal akan tersebar seluruhnya,. Bentuk

endapan yang dihasilkan seperti dike, pipa atau stock.

Contoh dari endapan ini adalah cebakan intan di Africa Selatan didapat

pada batuan ultrabasa yang disebut kimberlite. Intan ini dianggap sebagai

Phenocryst (kristal-kristal besar yang mengkrital dalam magma yang dalam

sekali yang kemudian terangkat bersama magma). Contoh lainnya adalah

cebakan korundum dalam batuan nepheline syenit di Ontaria, Canada.

2. Segregasi

Konsentrasi awal magma dari hasil diferensiasi mengalami pemisahan

karena tenggelamnya kristal berat yang terbentuk ke bagian bawah magma

chamber, seperti yang terjadi pada chromite. Mineral yang terbentuk tidak

tersebar merata, tetapi hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan. Contoh

dari endapan ini antara lain besi, aluminium, chromium, titanium, & Copper.

Ciri-cirinya endapan ini antara lain memiliki hubungan yang jelas

dengan magma, endapan terdapat dalam lingkungan intrusi,- dan

teksturnya menunjukkan pseudootrasigra.

3. Injeksi

Mineral bijih terkonsentrasi oleh diferensiasi kristalisasi lebih awal atau

berbarengan dengan batuan yang berasosiasi dengan mineral silika. Mineral

bijih tersebut diinjeksikan ke dalam batuan sekitarnya, sebagai mush kristal 1

oksida yang fluidanya dari residual magma. Contoh dari endapan ini antara

lain Titaniferous magnetite dike, Magnetite, ilmenite, dan platinum pipes

Ciri-ciri endapan ini antara lain adanya fragmen-fragmen batuan di

dalamnya, terdapat dike atau badan intrusi yang lain di dalam batuan aslinya,

serta terjadi metamorphose pada dinding batuan.

Gambar 1. Gambar Skematik Proses Diferensiasi Magma

pada Fase Magmatik Cair

Keterangan untuk Gambar :

1. Vesiculation

Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon

dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat

magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang

gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan

membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan

potasium.

2. Diffusion

Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material

dari batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat

2

lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi

magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama

efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan

disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa

unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.

3. Flotation

Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potasium cenderung

untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan

unsur-unsur sodium dan potasium.

4. Gravitational Settling

Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan besi,

cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah

reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan

kristal badan bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya

dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineral-mineral silikat dan

lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat yang lebih

ringan.

5. Assimilation of Wall Rock

Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan

bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara

sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika

batuan dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan

berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan kalsium,

magnesium dan besi, magma akan berubah menjadi berkomposisi gabroik.

6. Thick Horizontal Sill

Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik

asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian

sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan,

dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan

mineral silikat yang lebih ringan.

B. Pegmatic Phase (Fase Pegmatik)3

Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma.

Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma,

maka cairan residual yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan

disekelilingnya sebagai dyke, sill, dan stockwork.

1. Dike

Dalam ilmu geologi, dike adalah suatu jenis intrusi batuan beku

berbentuk lembar yang mengenai lapisan tanah dan memotong secara

bersebrangan. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya

sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya. Kadang-

kadang kontak hampir sejajar tapi perbandingan antara panjang dan lebar

tidak sebanding.

2. Sill

Sill, adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap

perlapisan batuan yang diterobosnya dengan ketebalan dari beberapa mm

sampai beberapa kilometer. Penyebaran ke arah lateral sangat luas

sedangkan penyebaran ke arah vertikal sangat kecil. Berbentuk tabular dan

sisi-sisinya sejajar.

3. Stockwork

Stockwork adalah struktur pada endapan mineral yang berupa vein (urat)

yang bentuknya saling potong satu sama lain.

4

Gambar 2. Penampang Fase Pegmatitik (Dike, Sill, & Stockwork)

Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya kontras

tekanan dan temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga

pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain :

logam-logam ringan (Li-silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-

logam berat (Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y),

Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz,

turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal).

C. Pneumatolitik Phase (Fase Pneumatolitik)

Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma

dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut

kontak-metamorfisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua

dengan magma yang lebih muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas

dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang

reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain wolastonit (CaSiO3),

amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit, turmalin,

diopsit, dan skarn.

Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi

batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang diintrusi, yaitu: baking

(pemanggangan) dan hardening (pengerasan).

Igneous metamorfisme ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang

berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan yang diterobos oleh

masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi, terubah (altered), dan

tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan oleh panas dan fluida-fluida

yang memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini

tergolong pada metamorfisme kontak

Berdasarkan tempat terbentuknya, endapan ini dapat dibagi menjadi dua,

yaitu endapan greissen dan endapan skarn.

1. Endapan Greissen

5

Endapan greissen adalah larutan sisa magma yang terbentuk di dalam

rekahan pada batuan induknya. Pada endapan ini, muncul mineral aksesoris

yang banyak dijumpai, diantaranya topaz, tourmaline dan flourite.

Sedangkan unsur utama pada endapan greissen berupa timah dan tungsten.

2. Endapan Skarn

Endapan skarn merupakan larutan sisa magma yang terbentuk di dalam

rekahan pada batuan samping atau di sekitar batuan intrusi.

.

D. Hydrothermal Phase (Fase Hidrothermal)

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. Berdasarkan aktifitas hydrothermal, proses pembentukan mineral dapat

dibagi menjadi 2, yaitu cavity filling & metasomatisme.

1. Cavity Filling

Cavity filling adalah proses pengisian lubang-lubang (opening-opening)

yang sudah ada di dalam batuan oleh larutan hidrothermal. Endapan yang

dihasilkan oleh Cavity Filling adalah sebagai berikut.

a. Fissure vein

Fissure vein adalah endapan berbentuk tabular yang terdiri dari satu

celah atau lebih. Jenis endapan ini ada beberapa macam, diantaranya

adalah sederhana, gabungan, linked vein, sheeted vein (ripper creek),

dilatation vein, chambered vein, en echelon vein. Fissure umumnya

sangat halus tetapi oleh pergeseran bisa menjadi lebih besar atau lebar.

Perbedaan lapisan batuan mempengaruhi bentuk daripada fissure yang

terjadi. Ini disebabkan oleh sifat-sifat fisik daripada batuan yang berbeda.

Contohnya adalah cebakan tembaga di Montana, dikenal sebagai The

Range Hill of Earth.

6

b. Shear zone deposite

Bukaan yang tipis, berupa lembaran-lembaran pada zona pergeseran

memungkinkan terjadinya pengendapan mineral. Endapan yang

terbentuk biasanya tipis-tipis dan halus. Bukaan ini tidak baik untuk

logam-logam non-ferro, tetapi yang banyak adalah endapan-endapan

emas dan perak serta pyrite (Otego, New Zealand). Shear zone, karena

mempunyai bidang bidang kontak yang luas maka sangat penting untuk

proses replacement yang dapat membuat daerah tersebut kaya dengan

endapan.

c. Stock works

Stock works adalah gabungan dari veinlet yang halus dalam jumlah

cukup besar. Jarak antara veinlet ini tidak terlalu jauh (hanya beberapa

inci). Stock work terjadi karena pembentukan cracks pada waktu

pendinginan bagian atas suatu badan intrusi atau fissure yang tidak

teratur karena gaya - gaya tarik dan putar. Mineralnya berupa logam-

logam seperti bijih timah, tembaga, merkuri, seng dan kobalt.

d. Saddle rufs

Saddle rufs terbentuk pada perlipatan batuan yang akan terjadi

ruang-ruang antar lapisan pada bagian yang terlihat (antiklin). Contohnya

cebakan emas di Bendigo, Australia.

e. Ladden vein

Rekahan yang terdapat pada dike, yang biasanya sejajar atau hampir

sejajar satu sama lain pada dike, bentuknya seperti tangga atau leader.

Biasanya dengan joint-joint yang terjadi karena tarikan (contraction).

Contohnya endapan emas di Alaska.

f. Tension crack felling

Merupakan retakan pada lipatan biasanya terdapat pada sepanjang

bidang lekungan lipatan.

g. Braccia filling deposite

Tersusun dari mineral yang runcing sehingga memungkinkan

terbentuknya rongga dan akan terisi oleh oleh larutan. Contohnya

tambang emas di Bull Domingo dekat Lake City Colorado. 7

h. Cavity filling

Umumnya terjadi pada daerah kapur. Karena kerja dari air

permukaan kapur yang mengandung CO2 sehingga melarutkan lapisan

kapur yang terletak sebelah ata dari permukaan air tanah. Dalam rongga

dapat terbentuk mineralisasi sehingga pengisian di samping dan

seterusnya terjadi pelebaran pada rongga-rongga tersebut. Contohnya

endapan seng dan timbal di gua-gua yang terletak di Wisconsin dan

Illionis.

i. Pore space filling

Pengikisan oleh larutan hidrotermal ke dalam pori-pori menjadi

endapan mineral. Contohnya terdapat pada pori-pori pasir yang terisi

bijih tembaga di Texas.

j. Vasicular filling

Pengikisan lubang-lubang sisa gas pada batuan effusive, lava atau

pumice, yang menghasilkan endapan vulkanis. Contohnya pada lubang

bekas gas lava basalt di Alaska.

2. Metasomatisme (Repleacement)

Metasomatisme merupakan proses penggantian unsur-unsur yang telah

ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal yang

diakibatkan oleh pelarutan.

Sesuai dengan temperatur pembentukannya dan jarak terhadap intrusi magma,

menurut Lingren, proses hidrothermal dapat dibedakan atas lima macam.

1. Endapan Hypotermal.

Dicirkan dengan pembentukan urat Vein yang banyak, terletak pada

kedalaman besar, hanya akan muncul jika terjadi erosi yang hebat atau

orogenesa, tejadi pada tempratur 300-400oC, dan tekanan diatas 1600 atm.

Contohnys emas, tembaga timbal,

2. Endapan Messothermal

Tidak memiliki tourmaline dan silikat-silikat, kecuali sedikit quartz,

kedalaman >10000 feet, suhu 200-300oC dengan tekanan 400-1600 atm,

8

endapan berasosiasi dengan batuan beku asam, basa dan dekat dengan

permukaan bumi. Contohnya emas, perak, dan seng.

3. Endapan Ephitermal

Terletak pada kedalaman 3000-10000 feet, temprature 100ocelcius dengan

tekanan 240-800 atm/ Contohnya tembaga, arsen, calcosite barite ( BaSO4)

dan flourite (CaF2)

4. Endapan Telehetral

Terbentuk oleh larutan yang bermigrasi jauh dari intrusi magma dan

diengaryhu oleh temprature batuan induk. Endapan telethermal terjadi leh

reaksi yang sangat lemah, temprature < 100ocelcius, tekanan 40-240 atm

dengan kedalaman 500-300 feet

5. Endapan Xenothermal

Larutan dekat dengan permukaan, dipengaruhi oleh tekanan dan suhu tinggi

mengakibatkan rekasi cepat dan endapan terbentuk secara cepat, memiliki

persamaan mineralogy dengan endapan hypotermal, mesothermal, dan

epithermal namun struktur berbeda.

E. Vulcanic Phase (Fase vulkanik)

Endapan fase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan

bijih secara primer. Hasil kegiatan dari fase vulkanik ini antara lain sebagai

berikut.

1. Aliran lava (Lava Flow)

Lava flow adalah magma yang sudah keluar ke permukaan bumi dan

mengalir di atas permukaan.

2. Ekshalasi

Ekshalasi adalah hasil letusan gunung api berupa material gas yang terdiri

dari gas uap air, karbondioksida, dan gas belerang. Hasil penguapan yang

diakibatkan oleh kegiatan vulkanisme ini dibagi menjadi :

a. Fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O),

b. Solfatar (berbentuk gas SO2),

c. Mofette (berbentuk gas CO2),

d. Saffroni (berbentuk baron).9

3. Sumber-sumber air panas

Uap air dan sumber air panas biasanya tidak mempunyai nilai ekonomis tapi

sangat penting untuk penelitian ilmiah. Bentuk (komposisi kimia) dari mata

air panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air silikat, air nitrat, dan

air fosfat.

Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari fase

vulkanik antara lain kristal-kristal belerang sebagai akibat sublimasi uap

belerang, dan lumpur belerang yaitu campuran sisa belerang berukuran lempung

– pasir, oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3), endapan-endapan limonit (untuk

bahan cat), jarosite (K2SO4 – bahan pupuk), dan terosite (KFeSO4 – bahan

pupuk).

10