Jumat, 20 Mei 2016

LINGKUNGAN MAGMATIK

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 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 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)

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.

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
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.
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.
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, 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).
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).


Tidak ada komentar:

Posting Komentar