- Free Documents

GENESA DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI
HAKEKAT DAN KLASIFIKASI TEMBAGA Tembaga adalah salah satu unsur transisi periode
keempat dan anggota golongan IB dalam sistem periodik. Sebagaimana unsur transisi
lainnya, tembaga juga merupakan logam padat dengan sifat kimia seperti pada tabel .. Unsur
ini di alam dapat berbentuk logam bebas atau dalam bentuk senyawasenyawa sulfida dan
oksida, berwarna merah tembaga, berat jenis dan kekerasan . Tabel . Sifat kimia tembaga
Goates,
Berdasarkan asosiasi batuannya, Jacobsen dalam Bowen dan Gunatilaka telah membagi
deposit tembaga ke dalam empat kategori yang terdiri atas . Plutonik termasuk kompleks
ultramafik dan mafik, kompleks karbonat dan porfiri, dan pirometasomatik skarn . Hidrotermal
termasuk vein hidrotermal, replasemen dan bijih pipa breksi breccia pipe ores. .
Volkanogenik termasuk stratabound massive base metal sulphides dan disseminated
sulphides dalam tufa dan aglomerat. . Sedimen termasuk deposit yang terbentuk dalam
lapisan merah kontinen continental red beds dan calcarenites. Selanjutnya dari keempat
kelas di atas, terdapat empat jenis deposit tembaga utama yaitu deposit bijih tembaga porfiri,
deposit bijih tembaga hidrotermal,
dan deposit bijih tembaga stratiform. produksi tembaga terbesar berasal dari deposit porfiri
yang juga merupakan deposit berumur relatif muda. Dari histogram di atas. Deposit tembaga
porfiri berkadar rendah hingga menengah. . . dalam Guilbert dan Park. Gambar . Total
produksi per tahun dari empat jenis deposit tembaga utama dan umur relatif masingmasing
deposit Bowen dan Gunatilaka. berkadar rendah hingga menengah dalam sulfida hipogen
yang dikontrol oleh struktur primer dan umumnya berasosiasi dengan intrusi asam atau
intermediat porfiri Kirkham. menunjukkan bahwa secara ekonomi. umumnya kandungan
tembaga berkisar antara . deposit bijih tembaga sedimen vulkanik. Sedangkan yang paling
rendah dan hingga saat ini belum ekonomis untuk dikelola . DEFINISI DEPOSIT TEMBAGA
PORFIRI DAN PENYEBARANNYA Istilah tembaga porfiri berasal dari hubungan
mineralisasi tembaga dengan batuan plutonik. Tembaga porfiri didefinisikan sebagai suatu
deposit besar. Cu seperti di Batu Hijau. . .. Deposit ini dicirikan oleh tembaga dan molibdenit
dalam bentuk hamburan disseminated atau fenokris dalam batuan dengan tekstur
porfiritik.Sumbawa dan yang paling tinggi sekitar Cu seperti di El Teniente dan Chuquimata.
Mineral tembaga yang paling umum dijumpai adalah kalkopirit. meteorik hidrotermal. sedang
jenis lain seperti bornit dan kalkosit jumlahnya sangat kecil. Akibat benturanbenturan
lempeng tersebut membentuk zona subduksi yang umumnya terjadi antara lempeng benua
dan lempeng samudera. transform. Sehubungan dengan pembentukan deposit tembaga
porfiri. Sillitoe dalam Bowen dan Gunatilaka menyatakan penyebaran menyebabkan
tembaga porfiri tergantung pada tingkat erosi yang rantai plutonikvilkanik dan
pembentukannya tersingkapnya berhubungan erat dengan generasi magma pada zonazona
subduksi... dan dibawahnya layer dan adalah basal dan gabro. HUBUNGAN TEKTONIK
LEMPENG DENGAN PEMBENTUKAN DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI Variasi gerakan arus
konveksi pada lapisan astenolit mengakibatkan terjadinya tiga jenis dan pola gerakan
lempeng bumi yaitu konvergen. Umumnya deposit tembaga porfiri berumur
postPaleozoikum. . Intrusi calcalkali atau alkali menghasilkan batuan berkomposisi tertentu
dari monzonit kuarsa hingga granodiorit atau diorit hingga syenit. yang diikuti oleh peleburan
sebagian akibat tekanan dan temperatur yang tinggi menghasilkan magma calcalkali.
Kandungan logam di dalam magma calcalkali umumnya berasal dari kerak samudera yang
terdiri atas tiga layer. magmatik hidrotermal.. divergen. . pembentukan palung dan banyak
menimbulkan gempa bumi serta gunungapi benua. dimana layer adalah endapan sedimen
laut yang banyak mengandung logam. khususnya antara kala Kapur dan Paleogen.
MEKANISME PEMBENTUKAN DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI Deposit tembaga porfiri
dihasilkan melalui suatu proses geokimiafisika dari rangkaian berupa magmatik akhir. maka
pola gerakan lempeng yang paling penting menurut Sillitoe dalam Bateman adalah
konvergen dimana terjadi gerakan saling mendekati antara dua lempeng menyebabkan
terjadinya suatu benturan. hingga normal hidrotermal seiring dengan berkurangnya
kedalaman. Umumnya deposit tembaga porfiri berukuran jauh lebih besar dari deposit
.adalah Cu dengan kadar . Batuan samping yang melarut ke dalam magma akan turut
mempengaruhi komposisi magma dan struktur kemas magma.
. Selama difrensiasi magma basal. . yang menyelidiki proses pembentukan deposit tembaga
porfiri di El Salvador Chili menyimpulkan tiga hal.Demikian pula pembentukan tembaga
sebagai elemen chalcophile logamS berlangsung dengan baik pada pH tertentu. fO dan pH
larutan. Co. Stok porfiri terbentuk di dalam atau di atas zona cupola dalam bentuk kompleks
dike dike swarm. Sulfur memisahkan diri dari larutan silikat dan digantikan oleh oksigen
kemudian membentuk logam S chalcophile. logam lain dan sulfur ke dalam stok porfiri dan
batuan samping terjadi karena adanya pemisahan fluida magma dan metasomatik secara
menyeluruh. Houghton dalam Bowen dan Gunatilaka menerangkan pengaruh fSdan fO
dalam pembentukan fase sulfida. . kehadiran airtanah. Gustafon dan Hunt. . Transfer panas
dari magma ke batuan samping menyebabkan terjadinya sirkulasi air tanah. dan volatil
lainnya. Tembaga dalam larutan tidak terbentuk dengan baik pada kondisi fS rendah..
Reduksi dalam fO dikontrol oleh kristalisasi fraksinasi mineral yang . dalam Park dan
Guilbert. Transfer tembaga. yaitu . dan Ni cenderung terbentuk duluan dalam fraksinasi
kristalisasi. . Tembaga akan cepat terbentuk tergantung pada fS fugacity sulphur tekanan
parsial sulfur. kandungan Fe. . Bentuk deposit ini memperlihatkan bahwa struktur berskala
besar ikut mengontrol mineralisasi dan kedalaman pembentukannya. konsentrasi
logam.hidrotermal lainnya. volume dan tingkatan magma. sebaliknya dalam magma
ultrabasa dan granitis kandungannya hanya sekitar ppm. sedang tembaga belum terbentuk
dalam silikat atau bentuk lainnya dan cenderung menjadi konsentrasi residu dalam fraksi
larutan. sulfur. PROSES PEMISAHAN TEMBAGA SELAMA KRISTALISASI MAGMA
Ringwood dan Curtis dalam Bown dan Gunatilaka menjelaskan bahwa kandungan tembaga
dalam magma basal sekitar ppm. Hampir semua deposit tembaga porfiri memiliki kondisi
yang sama dengan kondisi di atas. Perbedaan proses tergantung pada kedalaman
pembentukan.
perbedaan tekanan akan menyebabkan migrasi fluida tersebut. Pendinginan intrusi basa
sangat jarang yang menghasilkan konsentrasi logam dalam fraksi hidrotermal. Magma basa
baru bisa membentuk fluida hidrotermal setelah berasimilasi dengan material yang
mengandung air. KONDISI MAGMATIKHIDROTERMAL SELAMA PEMBENTUKAN
DEPOSIT TEMBAGA PORFIRI Kehadiran air atau fase aquatik dalam magma selama
pembentukan tembaga porfiri merupakan hal yang sangat penting.. Magma bisa jenuh
dengan komponen volatil hanya jika tersedia cukup suplai fluida dari batuan samping. dan
reaktifitas konveksi fluida dari pusat panas. Burnham dalam Bowen dan Gunatilaka
menjelaskan bahwa pada saat magma yang tidak jenuh mengintrusi lapisan permeabel yang
mengandung fluida. pada saat tekanan lebih besar dari tekanan litostatik. . volatil akan
keluar dari magma hingga tekanan kembali normal. Pembentukan bijih adalah mekanisme
diffrensiasi logam yang terkonsentrasi dari normal magma. kelarutan sulfur dalam magma
tergantung pada besarnya kandungan Fe . Fluida hidrotermal pertama yang memisah relatif
kaya akan CO dibanding fluida yang memisah kemudian. asosiasi batuan bekunya akan
menentukan kandungan logam yang terbentuk. Hal ini karena kandungan air dalam magma
primer sangat rendah. Umumnya deposit porfiri berasosiasi dengan batuan beku intermedit.
kemudian memisah dalam fase sulfida. Zona tersebut menjelaskan bagaimana perubahan
temperatur. dan sekaligus juga menerangkan bagaimana pergerakan fluida selama proses
pendinginan berlangsung. Sirkulasi konveksi fluida dapat terjadi karena perbedaan
temperatur. Kehadiran air dalam magma menurunkan temperatur kristalisasi. kerapatan .
tekanan. Juga fraksi awal banyak mengandung klorida NaClgtKClgtHClgtCaCl. Jika tekanan
fluida lebih besar dibanding tekanan hidrostatik. Kristalisasi fraksinasi akan meningkatkan fO
dan tembaga dalam fraksi larutan. Dengan kata lain..kaya FeO. Dalam kasus ini. Kontak air
dengan magma yang sedang memisah terjadi dalam beberapa tahap. Jadi proses
pengayaan untuk membentuk larutan bijih kurang efektif dalam magma basa dibanding
dengan magma intermedit. Hubungan genetik antara CuMo dengan batuan intermedit
terlihat pada penyebaran geografisnya seperti dalam zona alterasimineralisasi model
LowellGuilbert yang telah dibahas sebelumnya.
. Bukaan pada batuan opening in rock dapat menunjukkan berapa tingkatan pengendapan. .
Jika tekanan gas selama pendinginan dan kristalisasi lebih besar dari tekanan batas.
Replasemen plagioklas pada temperatur tinggi menjadi ortoklas dihasilkan dari subtitusi Ca
K molibdenit dan kemudian pada temperatur lebih rendah diikuti oleh logamlogam dasar
sulfida lainnya. dehidrasi. pemisahan kristal komponen non volatil menyebabkan
bertambahnya konsentrasi volatil dalam fraksi cairan dan selanjutnya menambah tekanan
gas dalam larutan. biotit.fluida dekat magma. Alterasi batuan samping umumnya digunakan
untuk menginterpretasi lingkungan kimiafisika deposit bijih. dan masuknya fluida dingin dari
sekitar magma. Pola sirkulasi dikontrol oleh permeabilitas batuan samping. Dalam hal ini.
PERUBAHAN GEOKIMIA SELAMA PEMBENTUKAN DEPOSIT Pendinginan larutan
hidrotermal dan reaksi dengan batuan samping meningkatkan kandungan K. muskovit..
Umumnya bukaan yang pertama pada deposit porfiri menunjukkan alterasi yang
menghasilkan K feldspar. Alterasi dan presipitasi kuarsa silisifikasi diikuti oleh pembentukan
dari larutan klorida. yang paling penting adalah hidrolisis atau metasomatis ion H Beberapa
perubahan geokimia yang terjadi adalah sebagai berikut . Zona alterasi tersebut
menunjukkan bahwa fluida pembawa bijih mulai bermigrasi keluar dari stok porfiri pada
temperatur o o Pada beberapa daerah tembaga porfiri. metasomatis kation dan metasomatis
anion. polapola struktur membantu dalam menentukan pola pengendapan bijih hidrotermal.
Pada saat kristalisasi berlangsung pada suatu kisaran temperatur. Pengendapan logam
sulfida dalam jumlah tertentu tergantung pada keaktifan logam dan sulfur dalam larutan. dan
kumpulan CuFeS dengan kadar sulfur rendah. Proses kimia yang penting dalam alterasi
adalah hidrasi. Na dan Ca dan Na . Perbedaan temperatur yang besar bisa menyebabkan
terjadinya pemusatan dan kristalisasi besarbesaran secara serentak dalam magma. akan
menyebabkan terjadinya vesikulasi.
Meyer dan Hemley dalam Bowen dan Gunatilaka mencatat bahwa ion H jumlahnya kecil
dalam alterasi propilitik dan Kfeldspar. Fluida aquatik pada temperatur dan tekanan tertentu
mengandung logam dan sulfur dalam larutan sebagai ion atau molekul dalam jumlah besar
untuk pembentukan bijih tembaga porfiri. sifat larutan dan stabilitas mineral merupakan
dasar yang sangat penting. Konsentrasi logam dapat berkisar antara ppm. NH.
perbandingan antara total kandungan sulfur dengan total logam berat heavy metal cukup
tinggi. oksida.Dari reaksi di atas dapat dilihat bahwa secara kualitatif.. pada proses
pengendapan bijih hidrotermal. kemudian bertambah banyak dalam alterasi serisitisasi dan
argilik. parameter yang paling penting adalah fO . Karena itu. pH . Hal ini menunjukkan
bahwa larutan bijih juga bereaksi dengan klorida selama transportasi. PERPINDAHAN BIJIH
Transportasi tembaga dalam jumlah besar terjadi pada fluida aquatik fase aquatik dimana
bijihnya dapat meliputi semua atau sebagian larutan. . Kenyataan bahwa kandungan sulfur
dalam larutan yang dapat mengikat logam sangat besar dapat terlihat dari ditemukannya
deposit sulfur murni pada beberapa deposit tembaga porfiri. Dalam hubungan antara larutan
hidrotermal dan kumpulan mineral sulfida. Data inklusi fluida menunjukkan bahwa larutan
bijih banyak mengandung alkali klorida ditambah CO. fS .. sedikit atau banyak selama
proses alterasi dapat dihasilkan ion H. Dalam deposit hidrotermal. dan CH dan kandungan
garamnya kadang sampai . dan alterasi batuan samping.
Batuan samping umumnya terbentuk antara PrakambriumKapur Akhir. proses pembentukan
deposit tembaga porfiri yang diikuti dengan penurunan temperatur menyebabkan
terbentuknya zona alterasi disekitar tubuh intrusi. terdapat hubungan yang sangat dekat
antara batuan beku induk. melensa. Beberapa model genetik deposit tembaga porfiri yang
telah diajukan oleh para menjelaskan proses ahli geologi pertambangan.. . Model genetik
LowellGuilbert meliputi deposit porfiri yang berumur TriasTersier Tengah jt tahun yang lalu.
Bentuk stok yang memanjang tidak teratur sangat umum pada deposit porfiri. Tersingkapnya
tubuh plutonik dipermukaan . dan bentuk dijumpai deposit berbentuk kubah. Selama
pergerakan magma ke permukaan. riolit. dan batuan samping. Umumnya deposit porfiri
berasosiasi dengan tipe intrusi monzonit kuarsa hingga granodiorit dan kadang pula dijumpai
berasosiasi dengan diorit kuarsa. tapi hal ini kadang susah dikenali jika intensitas erosi
tinggi. meski kadang juga bulat panjang. dan dasit. berupa batuan sedimen dan meta
sedimen. cairan pijar tersebut akan jenuh air dengan tekanan gas yang semakin tinggi
seiring kristalisasi. Semua model menekankan hubungan antara intrusi batuan plutonik dan
deposit bijih yang terbentuk serta berdasarkan pada model magmatikhidrotermal. Umumnya
tubuh plutonik berupa kelompok dike dike swarm dan jarang ditemukan yang berbentuk sill.
bundar. Seperti dijelaskan di depan. Akibat adanya perbedaan suhu yang nyata antara
magma dengan batuan di sekitarnya menghasilkan suatu urutan zona alterasi dan
mineralisasi yang khas pada deposit tembaga porfiri. sumbat.. Ukuran dan bentuk batuan
plutonik turut mengontrol ukuran dan bentuk tubuh bijih.. tubuh bijih. Kedalaman intrusi
berkisar antara m. kesemuanya untuk dan karakteristik dari tembaga porfiri. Kecenderungan
dari intrusi magma melalui zonazona lemah dan pelepasan volatil dari cairan yang
mendingin tersebut berdifusi melalui zona ini. MODEL GENETIK DEPOSIT TEMBAGA
PORFIRI . MODEL LOWELLGUILBERT Lowell dan Guilbert dalam Guilbert dan Park yang
menyelidiki zona alterasimineralisasi deposit tembaga porfiri di San ManuelKalamazoo
mencatat bahwa pada sebagian besar deposit porfiri..
Salah satu ciri khas batuan intrusi adalah bahwa mereka bukan merupakan tubuh yang
pasif. Komposisi batuan intrusi yang berasaosiasi dengan deposit tembaga porfiri umumnya
intermedit yang secara lengkap urutannya adalah diorit. monzonit kuarsa porfiri. Pada
umumnya. tapi merupakan suatu tubuh dimana prosesproses seperti asimilasi. . kadang pula
hilang karena pengaruh intrusi itu sendiri. dan riolit. Kristalisasi tersebut yang kemudian
menghasilkan tekstur porfiritik hingga afanitik. Bentuk dan ukuran intrusi porfiri juga dikontrol
oleh struktur primer sekaligus juga ikut mengontrol tembaga porfiri. kemudian disusul oleh
kristalisasi awal yang membentuk lapisan solid shell. replasemen. Jadi diorit adalah asosiasi
deposit tembaga porfiri yang paling basa. tapi kadang pula ada yang sangat luas seperti
deposit Endako di Kolumbia yang berukuran . proses metalisasi terjadi bersamaan atau
setelah pembentukan tubuh porfiri itu. Strukturstruktur lokal pembentukan deposit yang
berukuran kecil sulit dikenali. x . dan pembekuan terjadi akibat adanya tenaga yang
terkandung dalam tubuh magma. Nielsen dalam Bowen dan Gunatilaka menyusun urutan
pembentukan deposit porfiri yang diawali dengan suatu intrusi. Tubuh deposit tembaga
porfiri umumnya berukuran kurang dari km. Struktur seperti ini bisa hadir sebelum dan
sesudah deposit porfiri terbentuk. monzonit kuarsa. Akibat adanya tenaga dalam tubuh
intrusi menyebabkan deposit bijih porfiri selalu berasosiasi dengan breksiasi dan penkekaran
disekitar tubuh bijih. m. granodiorit.disebabkan oleh proses tektonik dan erosi yang bekerja
setelah mineralisasi berlangsung.