proses hidrotermal

PROSES – PROSES HIDROTERMAL
Proses hidrotermal merupakan suatu proses sirkulasi cairan, menghasilkan perubahan
fisika dan kimia dimana batu tersebut berada. Proses hidrotermal terjadi ketika cairan
bersentuhan dengan batuan sehingga keseimbangan mineral-mineral dari batuan terubah,
tergantung pada suhu, tekanan, kimia batuan, serta komposisi batuan yang dilalui oleh cairan.
Proses perubahan ini dapat berupa kimia dan mineraloginya, seperti potasik dan alterasi
argilik. Contoh perubahan lain yaitu potasik pada sistem porfiri. Dalam ekplorasi, perubahan
yang terjadi pada proses hidrotermal ini sangat penting dalam mencari endapan bijih.
Sehingga menargetkan kita untuk eksplorasi secara lebih detail lagi. (Pirajno F, 2009)
I.1. Hydrotermal Vein.
Vein hidrotermal merupakan petunjuk yang baik untuk adanya aliran fluida
hidrotermal dan dianggap bahwa vein tersebut tempat aliran fluida. Mineral yang biasa ada
sebagai vein adalah kuarsa dan karbonat, serta endapan silika lainnya (opal, kalsedon).
Vearncombe
(1993)
examined
vein
morphologies from Archaean Au deposits,
based on growth direction of quartz and
listed seven categories, namely: (1) facecontrolled, characterised by quartz addition
along
crystallographic
axis;
(2)
displacement-controlled, characterised by
growth along trace of incremental opening;
(3) parallel controlled, characterised by
bands parallel to the vein margins; (4)
radiating, characterised by growth from a
point; (5) nondirectional
controlled, characterised by unrestricted and
homogeneous growth; (6) replacement,
characterised by quartz replacing earlier
textures; and (7) modified, characterised by
deformation.
Gambar 1. Seven categories of quartz that
form in quartz veins, according to
Vearncombe (1993) in Pirajno (2009)
a)
b)
Gambar 2. ( a) Concretionary dan berbulu , kuarsa radial ; vein sistem pada dalam daerah
Bukit Skirmish , West Musgrave , Australia Barat ; ( b ) kuarsa berbilah dari epithermal Hes
Daba Au terjadinya di basal Ethiopia , Djibouti (photo courtesy of Murray Surtees)
Alterasi hidrotermal merupakan proses yang kompleks, karena meliputi perubahan
secara mineralogi, kimia dan tekstur yang dihasilkan dari interaksi larutan hidrotermal
dengan batuan yang dilaluinya pada kondisi fisika – kimia tertentu (Pirajno, 1992). Beberapa
faktor yang berpengaruh pada proses alterasi hidrotermal adalah temperatur, kimia, fluida,
konsentrasi dan komposisi batuan samping, durasi aktifitas hidrotermal dan permeabilitas.
Namun faktor kimia dan temperatur fluida merupakan faktor yang paling berpengaruh
(Browne, 1994 dalam Corbett dan Leach, 1995)
Faktor – faktor yang mempengaruhi Alterasi hidrotermal adalah :
1. Karakter/sifat batuan dinding(Pirajno,2009).
2. Komposisi cairan (Pirajno,2009).
3. Konsentrasi, aktivitas dan potensi kimia dari komponen fluida H + , CO2 , O2 , K + , H2S and
SO2 (Pirajno,2009)
4. Karakter fluida ( Eh, pH ).
5. Kondisi tekanan dan temperatur pada saat reaksi berlangsung ( Guilbert dan Park, 1986,
dalam Sutarto, 2004 ).
6. Lama aktivitas hidrotermal ( Browne, 1991, dalam Sutarto, 2004 ).
Walaupun faktor-faktor di atas saling terkait, tetapi temperatur dan kimia fluida kemungkinan
merupakan faktor yang paling berpengaruh pada proses alterasi hidrotermal ( Corbett dan
Leach, 1996, dalam Sutarto, 2004 ). Henley dan Ellis ( 1983, dalam Pirajno, 2009 ), meyakini
bahwa alterasi hidrotermal pada sistem epitermal tidak banyak bergantung pada komposisi
batuan dinding, akan tetapi lebih dikontrol oleh permeabilitas, temperatur, dan komposisi
fluida. Contohnya antara temperatur 250 – 280o C, kumpulan mineral yang sama (misalnya
Kuarsa – Albit - K - Felspar – Epidot – Illit – kalsit – pirit ) terbentuk pada basalt, batupasir,
riolit dan andesit.
Skarn adalah batuan kalk-silikat yang terbentuk akibat penggantian batuan karbonat yang
mengalami proses metamorfisme regional atau proses metasomatisme kontak yang berkaitan
dengan intrusi bauan beku. Kebanyakan skarn berhubungan dengan proses porphyri, dimana
porphyri stock sering mengintrusi satuan batuan karbonat. (Einaudi, 1992 di Franco Pirajno,
2009)
Gambar 1. Sistem Hidrotermal-Magmatik
Gambar di atas menjelaskan tentang endapan yang dihasilkan oleh sistem hidrotermal,
dimana pada bagian yang dilingkari merupakan Endapan Skarn.
Berdasarkan Host Rock-nya, skarn dibagi menjadi 2, yaitu :
1. Endoskarn
Merupakan proses skarnifikasi yang terjadi pada batuan beku.
2. Exo-skarn
Merupakan skarnifikasi yang terjadi pada batugamping sekitar batuan beku.
III.2 Genesa Endapan Skarn
Gambar 2. Genesa Endapan Skarn
Penjelasan tentang genesa endapan skarn gambar di atas, yaitu :
1. Stadia 1. Isokimia Metamorfosa

Tahapan ini mengakibatkan rekristalisasi dari batuan samping akibat adanya
intrusi. Batugamping = marbel, shale = hornfles, serta Batupasir = kwarsit

Reaksi-reaksi terbentuknya skarn dapat terjadi di sepanjang kontak batuan.

Secara prinsip, proses-proses ini membentuk adanya isokimia metamorfisme
akibat dari difusi unsur-unsur akibat pergerakan fluida, dan merupakan bagian
dari pergerakan air metamorfik.

Batuan akan menjadi lebih brittle dan menjadi media yang lebih baik untuk
infiltrasi fluida-fluida pada tahapan selanjutnya (stage 2).
2. Stadia 2. Metasomatisme skarn

Adanya
infiltrasi
antara
fluida
hidrothermal-metamorfik
mengakibatkan
terubahnya yang sebelumnya sudah terbentuk pada tahapan pertama menjadi
skarn.

Proses ini terjadi pada temperatur 800-400 °C, mineral bijih akan mulai
terendapkan pada saat pluton mulai mengalami pendinginan.

Mineral-mineral yang terbentuk pada tahapan ini relatif bersifat anhydrous.

Pengendapan mineral-mineral oksida (magnetite dan kasiterit) dan disusul oleh
sulfida-sulfida mulai terbentuk pada tahapan akhir di stage ini.
3. Stadia 3. Retrograde Skarn dan Mineralisasi

Tahapan ini merupakan retrograde (perusakan) yang diikuti oleh pendinginan
pluton dan menyebabkan terjadinya alterasi hydrous akibat infiltrasi air meteorik.

Kalsium akan terlindikan (leached) dan menghasilkan mineral-mineral seperti
epidot (low-iron), klorit, aktinolit, dll.

Penurunan temperatur akan menyebabkan terbentuknya mineral-mineral sulfida.

Kontak
reaksi
dengan
marbel
akan
mengakibatnya
netralisasi
larutan
hidrothermal, sehingga mengakibatkan terbentuk bijih sulfida dengan kadar yang
tinggi.

Proses retrograde yang akan menghasilkan alterasi ini akan lebih intensif
berlangsung pada kedalaman yang dangkal.
III.3 Mineral yang muncul pada batuan skarn ( Franco Pirajno, 2009)
1. Calcic Skarn (or tactite) :
Sangat umum dijumpai : pyroxene, garnet, wolastonit
Umum dijumpai : epidot (or zoisite), actinolite-tremolite, vesuvianite, pyrite,
chalcopyrite, sphalerite.
2. Magnesian Skarn :
Sangat umum dijumpai : forsterite, diopside, serpentine, talc
Umum dijumpai : actinolite-tremolite, calcite, magnetite, hematite, chalcopyrite,
pyrite, sphalerite.
3. Retrograde Skarn : calcite, chlorite, hematite, pyrite.
4. Jasperoid : Quartz, pyrite, hematite.
III.4 Contoh Batuan Hasil Endapan Skarn
Gambar 3. Batuan tipe ubahan skarn
Komposisi mineral : Magnetite (Fe3O4), Epidot (Ca2 (Al,Fe)3 Si3O12 (OH) dan Mineral
Lempung
Tipe Ubahan
: Tipe Skarn
Genesa
: Terbentuk pada daerah dekat batuan beku intrusif terbentuk pada
fluida yang panas (3000 C) dengan salinitas tinggi.