Genesa Mineral
Secara umum genesa atau tempat terbentuknya suatu mineral menentukan bentuk,
komposisi,sifat fisik dan kimia mineral dan sistem kristalnya. Dimana pada umumnya ada
tiga macam genesa mineral, yaitu lingkungan magmatik, lingkungan sedimen, dan
lingkungan metamorfik.
A. Lingkungan Magmatik
Definisi Lingkungan Magmatik
Lingkungan magmatik adalah lingkungan dimana memiliki suhu dan tekanan yang
cukup tinggi. Mineral yang terbentuk berhubungan dengan aktivitas magma yaitu cairan
silikat panas yang menjadi induk batuan beku.
Batuan beku merupakan batuan yang terjadi dari pembekuan larutan silikat cair dan
pijar, yang kita kenal dengan nama magma atau hasil dari krisatalisasi magma. Batuan beku
meliputi sekitar 95 % bagian teratas kerak bumi (15km) tetapi jumlahnya yang besar tersebut
sering tidak tampak karena tertutupilapisan yang relatif tipis dari batuan sedimen dan
metamorf. Batuan beku merupakan hasil kristalisasi magma, cairan silika yang mengkristal
atau membeku di dalam daan di permukaan bumi. Temperatur yang tinggi dari magma
(900°C – 1000°C) memberikan suatu perkiraan bahwa magma berasal dari bagian yang
dalam dari bumi. Semua material gunung berapi yang dikeluarkan ke permukaan bumi akan
mendingin dengan cepat, sedang proses pembantukan batuan beku yang terjadi di bawah
permukaan bumi berlangsung lama.
suatu lelelhan panas yang mengandung unsur - unsur penting secara kuantitatif yaitu
O, Si, Al, Ca, Mg, Na, dan K dan dalam jumlah kecil hampir semua unsur - unsur lainnya
kristalisasi mineral dan magma menghasilkan konsentrasi unsur - unsur minor dalam cairan
sisa dan konsentrasi zat – zat volatile, seperti H2O, CO3, N2, senyawa sulfur dan boron serta
HCl dan HF.
Larutan sisa tersebut menghasilkan pegmatite dan vein hidrotermal (urat - urat
hidrotermal ) kadang – kadang terbentuk di dalam batuan beku yang telah memadat dan
dalam rekahan. Rekahan dan batuan sampingnya, bahkan dapat mencapai permukaan berupa
gas - gas menimbulkan fumarol – fumarol atau larutan – larutan membentuk hot spring.
Dalam lingkungan magmatik ada ada empat tipe mineral yaitu :
1. Batuan beku
Adapun penggolongan batuan beku berdasarkan genesa atau tempat terjadinya
batuan beku terbagi atas dua macam, yaitu batuan ekstrusi dan batuan intrusi.
1.1. Batuan Ekstrusi
Kelompok batuan ekstrusi terdiri dari semua material yang dikeluarkan ke
permukaan bumi baik di daratan ataupun di bawah permukaan laut. Material ini
mendingin dengan cepat, ada yang berbentuk padat, debu atau suatu larutan yang
kental dan panas, cairan ini biasa disebut lava.
Ada dua tipe magma ekstrusi, yang pertama memiliki kandungan silika yang
rendah dan visikositas relatif rendah. Sebagai contoh adalah lava basaltik yang sampai
ke permukaan melalui celah dan setelah di permukaan mangalami pendinginan yang
cepat. Biasanya lava basaltik memiliki sifat sifat yang sangat cair, sehingga jika telah
sampai di permukaan akan menyebar dengan daerah yang sangat luas.
Tipe yang kedua dari lava ini adalah bersifat asam, yang memiliki kandungan
silika yang tinggi dan visikositas yang relatif tinggi. Akibat dari visikositas ini apabila
sampai di permukaan maka akan menjadi suatu aliran sepanjang lembah. Hal ini
diakibatkan karena letusan gunung api dan berhubungan dengan lava. Cone sering
terjadi akibat kegiatan vulkanisme, dimana terjadi pemecahan di dalam blok batuan
yang besar. Pencampuran dari fragmen batuan yang besar dengan lava dan debu
vulkanik, sehingga membentuk agglomerat dan dari butiran halus seperti debu dan
fragmen batuan akan membentuk tuf.
Kenampakan batuan ekstrusi di lapangan dari bentuk yang sederhana sampai
kebentuk yang rumit
Selain pembagian di atas, batuan beku berdasarkan genesa juga dapat dibagi menjadi 3
kelompok (Subroto1984), yaitu :
a. Batuan Beku Volkanik
Merupakan hasil proses vulkanisme, produknya biasanya mempunyai ukuran kristal
yang relative halus karena membeku dipermukaan atau di dekat permukaan bumi. Batuan
beku volkanik dibagi menjadi batauan beku volkanik intrusif, batuan beku volkanik
ekstrusif yang sering disebut dengan batuan beku fragmental dan batuan beku volkanik
efusif.
b. Batuan beku plutonik
Terbentuk dari proses pembekuan magma yang jauh didalam bumi, mempunyai
kristal yang berukuran kasar.
c. Batuan beku hipabisal
Merupakan produk intrusi minor, mempunyai kristal berukuran sedang atau campuran
antara halus dan kasar.
1.2. Batuan Intrusi
Proses batuan beku sangat berbeda dengan kegiatan vulakanik karena perbedaan
dari tempat terbentuknya dari kedua jenis ini. Tiga prinsip dari tipe bentuk intrusi batuan
beku, bentu dasar dari geometri adalah :
1. Bentuk tidak beraturan
Bentuk tidak beraturan pada umumnya berbentuk diskordan dan
biasanya memiliki bentuk yang jelas di permukaan bumi. Bentuk ini dimiliki
oleh batolit dan stok. Keduanya memiliki sifat yang hampir sama dan hanya di
ukurannya saja yang jauh berbeda.
Berikut adalah gambar penampang dari batolit dan stok
Skema dari batolit dan stok yang tersingkap di permukaan oleh erosi
2. Intrusi berbentuk tabular
Intrusi berbentuk atbular memiliki dua bentuk yang berbeda, yaitu dike
yang mempunyai bentuk diskordan dan sill mempunyai bentuk konkordan.
Kadang-kadang kontak hampir sejajar, tapi perbandingan antara panjang dan
lebarnya tidak sebanding. Sedangkan penyebaran kearah lateral sangat luas,
tapi penyebaran kearah vertikal sangat kecil.
Adapun variasi dari sill yaitu lakolit dan lopolit, dimana lakolit
melengkung keatas dan lopolit melengkung kebawah. Untuk lebih jelasnya
perhatikan gambar dibawah ini.
Batolit Stok
1.3. Intrusi Bentuk Pipa
Bentuk yang paling khas dari dua lainnya adalah bentuk pipa ini. Sebagian
besar merupakan sisa dari vulkanik nek (teras gunungapi). Dimana penampang dari
vulkanik nek itu sendiri berbentuk seperti pipa yang berukuran besar dan condong ke
arah tegak. Proses erosi mengakibatkan batuan disekelilingnya hanyut terbawa air ,
sedangkan sumbat gunung api yang lebih tahan terhadap erosi membentuk suatu
topografi yang menonjol. Berikut gambar dari teras gunung api atau lebih dikenal
dengan sebutan vulkanik nek.
Penampang melintang dari vulkanik nek
Dikesill
lopolit
lakolit
2. Pegmatit
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.
Pegmatit adalah suatu batuan beku yang memiliki ukuran kristal yang (sangat) kasar,
memiliki diameter > 1 cm, dan individual crystals dapat mencapai ukuran 10 m,
itu 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).
Proses kristalisasi fraksional pada magma akan membentuk suatu cairan sisa berupa
cairan silikat. Cairan ini tidak selalu cai karena adanya konsentrasi volatil. Bila tekanan
volatile mencukupi akan menyebabkan cairan terinjeksi di sepanjang permukaan lemah pada
batuan sekeliling yang mungkin merupakan bagian dari batuan beku intrusi yang sama.
Pegmatite dijumpai berasosiasi dengan batuan – batuan plutonik (umumya granit).
Pegmatite pegmatite granit umumnya terdiri dari kuarsa dan alkali feldspar, dan sedikit
muskovit dan biotit. Pegmatit mempunyai tekstur besar butir kasar dan biasanya berbentuk
tabular atau pipa.
pegmatit dapat terbentuk dari 2 jalan, yaitu:
Metamorphic : metamorfisme regional menyebabkan batuan menuju fase
granitization. Magma tidak terbentuk sehingga granite dan pegmatite merupakan
produk akhir dari metamorfisme regional ini.
Igneous Activity : magma terbentuk, sehingga terjadi differensiasi, kandungan volatil
tinggi dan terinjeksikan pada batuan sekitarsehingga terbentuk pegmatite.
Material yang diinjeksikan pada sistem tertutup (sistem kimia) sehingga terbentuk
simple pegmatite (Simple pegmatites ; mengandung albite, quartz, microcline and possible
minor muscovite). Ada interaksi dengan dapur magma sehingga terjadi replacement
membentuk complex pegmatite (Complex pegmatites ; membawa mineral-mineral jarang
(rare minerals) seperti columbite, beryl, zircon, monazite, polycrase and uraninite).
3. Endapan Hidrotermal
Merupakan pengembangan dari pegmatite. Proses hidrotermal, merupakan proses
pembentukan mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatur dan tekanan yang sangat
rendah ,dan larutan magma yang terbentuk ini merupakan unsur volatil yang sangat encer
yang terbentuk setelah tiga tahapan sebelumnya. Ciri khas endapan hidrotermal adalah urat
– urat ( vein ) yang mengandung sulfide, yang terbentuk karena pengisian rekan atau celah –
celah pada batuan semula. Namun banyak juga yang berupa suatu massa tak teratur, yang
telah mengganti sebagian atau seluruhnya.
Proses Endapan Hidrotermal
Secara luas, endapan hidrotermal dibagi menjadi 3 tipe :
a. Endapan hipotermal terbentuk antara 300 – 5000C
Adapun endapan hidrotermal ini memiliki ciri-ciri :
Tekanan dan suhu paling tinggi.
Endapan berupa urat-urat dan korok yang berasosiasi dengan intrusi yang
kedalamannya besar.
Asosiasi mineralnya, yaitu mineral kelompok silikat.
Berikut adalah gambar dari Endapan Mineral Bijih Hidrotermal
Gambar Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal di sepanjang rekahan-
rekahan dan urat-urat di Pachuca Meksiko
b. Endapan mesotermal terbentuk antara 200 – 3000C
Endapan mesotermal memiliki ciri-ciri :
Tekanan dan suhu lebih rendah dibandingkan dengan endapan hidrotermal.
Berasosiasi dengan batuan beku asam-basa di dekat permukaan bumi.
Asosiasi mineralnya berupa sulfida.
c. Endapan epitermal terbentuk antara 50 – 2000C
Endapan epitermal memiliki ciri-ciri :
Tekanan dan temperatur yang berpengaruh rendah.
Endapan terjadi biasanya didekatpermukaan bumi.
Kebanyakan teksturnya memiliki lapisan atau berlapis-lapis.
4. Deposit Air Panas dan Fumarol
Endapan fumarol merupakan endapan yang terdapat pada gunung api yang
masih aktifd engan gas –gas panas yang sangat aktif mengendapkan mineral – mineral
seperti sulfur dan mineral – mineral lain seperti magnetit, molibdenit, realgan, galena,
dan sfalerit.
Gunung Tangkupan Perahu yang mengeluarkan gas
Jika kita lihat gunung tangkupan perahu mengeluarkan gas, dimana gas-gas
yang di keluarkannya berupa gas metana, belerang dan sulfur. Dan kita dapat
mengestimasikan bahwa di gunung tangkupan perahu ini banyak terdapat endapan
fumarol, dimana sampai saat ini gunung tersebut masih aktif dan ada kemungkinan
untuk meletus.
B. Lingkungan Sedimen
Proses-proses sedimentasi tidak saja menghasilkan batuan-batuan sedimen, tetapi
dapat juga menghasilkan deposit-deposit mineral berharga seperti mangan, besi, tembaga,
batubara, karbonat, tanah lempung, belerang. Meskipun demikian deposit-deposit tersebut
sebenarnya juga batuan sedimen, yang kebetulan karena sifat-sifat kimiawi dan fisikanya
kemudian menjadi sangat berharga.
Termasuk dalam proses sedimentasi ini pengendapan deposit mineral akibat
penguapan (evaporation). Proses penguapan ini paling baik terjadi di daerah beriklim panas
dan kering.
Air tanah, air danau atau air pada daerah laut yang tertutup seperti laguna, dapat
menghasilkan deposit-deposit mineral sebagai akibat proses penguapan. Juga sumber-sumber
air panas dapat menghasilkan deposit serupa.
Deposit-deposit mineral yang terjadi oleh proses ini adalah garam dapur dari
penguapan air laut atau air tanah yang asin, gipsum dan anhidrit berasal dari penguapan
daerah lagun atau kadang-kadang dapat juga dari daerah rawa-rawa, garam-garam kalium
dari penguapan air laut, dan dari penguapan air tanah dapat diendapkan garam-garam natrium
karbonat, kalsium karbonat, garam nitrat dan natrium sulfat.
Melihat proses kejadiannya, maka hampir semua deposit mineral sebagai akibat
penguapan ini berbentuk tipis dan meluas, jarang dijumpai dalam bentuk yang tebal.
Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan ketahanan mineral terhadap pecahan karena
pelapukan kimia, lingkungan dan cara terbentuknya, sedimen dapat diklasifikasikan menjadi
6 golongan, yaitu :
1. Resistat
Sedimen yang terdiri dari mineral-mineral primer yang tahan terhadap pelapukan dan
diendapkan dengan tidak ada perubahan. Yang paling umum adalah Kuarsa, kecuali itu
mineral-mineral tambahan/accessories.
Golongan resistat merupakan pembentuk utama dari kelompok pasir dan batupasir.
Jumlah total mineral-mineral yang didapat dari pasir dan batu pasir sangat besar, karena
praktis setiap mineral asal batuan beku atau metamorf paling sedikit berada dalam lingkungan
sedimentasi. Namun kebanyakan mineral dapat mengurai dan hilang oleh pelapukan yang
kuat.
Dari mineral-mineral yang umum, Kuarsa merupakan mineral yang paling resistat,
dan karena Kuarsa banyak terdapat dalam batuan beku dan metamorf maka merupakan
mineral pembentuk utama/terbesar dari sedimen-sedimen resistat, kadang-kadang kandungan
SiO2-nya berjumlah lebih dari 90%, karenanya merupakan sumber penting dari silika bagi
keperluan industri. Detritus/Klastik feldspar juga sering terdapat dalam sand dan sandstone
akan tetap kurang tahan dibandingkan dengan Kuarsa dan akan mengurai akibat pelapukan
yang lama.
2. Hidrolisat
Sedimen ini meliputi beberapa tipe-tipe yang berbeda dalam komposisi kimia dan
mineralogi. Termasuk clay, yang terdiri dari mineral-mineral aluminosilicate, endapan
sedimentasi dari iron silicate, endapan kimiawi silicate (flint, chert dan opal), bauxite yang
terutama terdiri dari hydrate aluminium oxide.
Mineral-mineral hidrolisat terbentuk dari penguraian kimiawi mineral-mineral silikat
yang telah ada lebih dahulu. Yang paling banyak adalah mineral-mineral lempung dengan
ukuran butir sangat kecil.
Faktor-faktor utama yang menentukan sifat-sifat mineral lempung adalah :
Sifat kimia dari mineral asalnya.
Lingkungan physicochemical, dimana terjadi perubahan pada materialnya.
Lingkungan pengedapan dan diagenesis (diagenesis, perubahan dari berbagai
macam keadaan di dalam sedimen antara waktu pengendapan dan waktu
terjadinya litifikasi).
Di daerah tropis, tempat dimana perbedaan basah dan kering sangat kontras, proses
pelapukan akan terjadi lebih baik, dan dapat menghasilkan endapan aluminosilikat yang
sangat bagus. Yaitu, dengan hilangnya kandungan silika, dan meninggalkan residu berupa
oksida alumunium hidrat dikenal dengan “endapan bauksit”.
3. Oksidat
Oksidat yang paling umum adalah ferric hydroxide, hasil oksidasi senyawa ferrous di
dalam larutan. Diendapkan sebagai sebagai Hematite/Fe2O3. Hematite terdapat dalam batuan
sedimen tercampur pasir dan lempung, berwarna coklat atau merah, bila dalam
jumlah.konsentrasi yang cukup besar akan merupakan iron ore/bijih besi yang berharga.
Limonite dan Manganese, Limonite ialah material yang berbutir halus terutama terdiri
dari Goethite. Manganese ialah unsur lainnya yang diendapkan sebagai oxidate, melarut
didalam bentuk bivalent yang segera akan teroksidasi menjadi Manganite, Pyrolusite dan
Psilomelane, suatu mineral kompleks yang sebagian besar terdiri atas MnO2 dengan sejumlah
kecil basa-basa lain,tapi biasanya barium dan potassium.
4. Reduzat
Sedimen ini meliputi endapan sedimentasi Sulfida, Sulfur dan Siderite. Termasuk juga
batu bara dan Minyak Bumi. Mineral-mineral reduzat relatif tidak umum, karena kondisi
reduksi ada di permukaan bumi hanya bila oksigen tidak sanggup menembusnya.
Beberapa ternyata diendapkan di dalam cekungan-cekungan pada dasar lautan dan
mengalami pembusukan zat organik terhenti akibat kurangnya oksigen dan terbentuknya H2S.
Contoh mineral yang terbentuk adalah Pirit (pada keadaan asam), dan Markasit (pada
keadaan yang lebih asam).
Di atas daratan, pengumpulan potongan-potongan tumbuh-tumbuhan yang akhirnya
menghasilkan batu bara juga menyebabkan kondisi reduksi yang kuat, yang sering kali
diendapkan dalam bentuk Siderite
5. Presipitat
Sedimen ini meliputi tipe-tipe batugamping dan Dolomite, terdiri atas karbonat dari
kalsium dan magnesium (kalsit, Aragonit dan Dolomit) dan sedimentasi Apatit.
Mineral-mineral penting dari sedimen presipitat ialah kelompok karbonat yang terdiri atas
mineral kalsit, Aragonit dan Dolomite. Chert, dan Flint.
Kalsit dan Aragonit merupakan tempat pengendapan yang terutama bagi kelompok
karbonat-karbonat jenis ini ialah di lautan-lautan, terutama di lautan tropik yang panas bila air
laut jernih akan CaCO3. Kalsit merupakan bentuk yang stabil dari CaCO3, karena endapannya
biasanya berupa kalsit, tetapi kadang-kadang terbetnuk juga aragonit terutama di dalam
organisme. Aragonit biasanya berubah menjadi Kalsit dalam waktu yang pendek namun
dapat juga tidak berubah bila sudah menjadi stabil.
Kalsit dan Aragonit cukup banyak diendapkan dalam lingkungan territorial, didalam
gua-gua yang ada stalagtit dan stalagmit, disekitar mata air yang jenuh akan CaCO 3dan di
danau-danau yang kadar konsentrasi garamnya sangat tinggi.
Salah satu presipitat laut yang jarang ditemukan, namun sangat bernilai dari segi
ekonomi adalah Fosforit yang digunakan sebagai sumber pupuk fosfat.Seperti yang kita
ketahui, air laut di bagian dasar samudera sangat jenuh oleh fosfat kalsium, dan karena terjadi
perubahan pada kondisi fisik-kimianya, walaupun hanya sedikit akan menyebabkan fosforit
terpresipitasi. Bila sedimentasi dari bahan-bahan lainnya lebih sedikit, maka akan terbentuk
lapisan fosforit yang lebih murni.
6. Evaporit
Sedimen ini dapat dikelompokkan dalam dua genetis, yaitu marine dan nonmarine.
Mineral-mineral yang terdiri dari kalsium sulfat, magnesium klorida dan sulfat, natrium
klorida, kalium klorida dan sulfat (dalam endapan marine) dan karbonat, borat dan nitrat
(dalam endapan non-marine).
Evaporasi dapat dibagi dalam dua tipe, yaitu marine dan non-marine, berdasarkan
cara diendapkannya dari suatu badan air laut yang terputus/terpisahkan dengan lautan (danau-
danau garam/laguna). Evaporit sangat berarti dalam menginterpretasikan sejarah geologi,
merupakan indikator dari kondisi kering (arid), karena evaporit merupakan suatu tipe
endapan yang cara terbentuknya mudah ditiru dalam laboratorium.
Berikut merupakan digram penampang dari cekungan daerah penguapan yang
berinteraksi dengan ion karbonat CO32-.
Diagram penampang dari cekungan evaporit yang berasosiasi dengan karbonat
C. Lingkungan Metamorfik
Batuan metamorf merupakan hasil dari perubahan-perubahan fundamental
batuan yang sebelumnya telah ada. Panas intensif yang di pancarkan oleh suatu magma
yang sedang mengintrusi menyebabkan proses metamorf langsung (metamorfa
kontak).
Dimana metamorfa terjadi dalam suatu lingkungan yang sangat berbeda
dengan lingkungan dimana batuan asalnya terbentuk. Banyak minerl-mineral hanya
stabil dalam batas-batas tertentu dalam tempertaur, tekanan, dan kimiawi. Jika batuan
tersebut dikenai temperatur dan tekanan yang lebih tinggi daripada dekat permukaan,
batas kestabilan mineral dapat terlampaui, penyesuaian mekanis dan kimiawi dapat
terjadi dalam batuan membentuk mineral-mineral baru yang stabil.
Batuan metamorfa dapat di bagi menjadi, metamorfa termal, metamorfa dan
metamorfa regional.
a. Metamorfa Termal/Kontak
Batuan yang berada di sekitar suatu intrusi magma dimana panas pemegang
peranan. Panas tubuh batuan intrusi yang diteruskan ke batuan sekitarnya,
mengakibatkan metamorfa termal atau kontak yang efeknya terlihat pada batuan
sekitarnya adalah batu gamping dan serpih. Sedangkan terobosannya adalah
batuan beku dalam yang berukuran besar, seperti granit,
Pada metamorfa kontak, batuan sekitarnya berubah menjadi hornfel. Susunan
hornfel tersebut bergantung pada batuan sedimen asalnya dan tidak bergantung
pada jenis batuan beku disekitarnya.
Daerah Kontak di Sekeliling Intrusi Batuan Beku
b. Metamorfa Regional
Berbeda dengan metamorfa kontak yang lokal penyebarannya, metamorfa
regional meliputi daerah yang luas dan selalu dalam bentuk sabuk pegunungan
yakni dalam daerah geosinklin. Pada batuan metamorfa selain tekanan hidrostatik
juga tekanan terarah sehingga terjadi skistositas.Mineral-mineral kritis pada
metamorfa regional, umumnya dicirikan oleh mineral kyanit, andalusit, dan
silimanit. Dimana ketiga mineral tersebut memiliki batas dari temperatur dan
tekanan tertentu dalam pembentuakannya.
Berikut merupakan gambar yang memperlihatkan lokasi-lokasi
keterdapatan batuan metamorf berada.
Penampang Melintang Zona Tumbukan yang Memperlihatkan Lokasi-Lokasi Batuan
Metamorf
Top Related