1. Dasar-dasar Endapan Mineral
Pengertian
Batuan yang mengandung satu atau lebih mineral logam (metallic mineral) yang akan memiliki nilai ekonomis
jika ditambang dinamakan Ore Mineral atau mineral bijih. Suatu endapan dikatakan bijih sebenarnya dilihat
dari nilai ekonomisnya, bila harga pengolahan dan harga pasaran berfluktuasi, suatu saat endapan mineral
dikatakan sebagai bijih dan di saat lain bukan lagi. Pada saat ekstraksi didapatkan bahan logam dan juga bahan
limbah (gangue) yang tidak memiliki nilai ekonomis. Proses ekstraksitersebut menghasilkan timbunan limbah
(tailing).
Suatu endapan mineral akan terbentuk oleh serangkaian proses yang mengubah kondisi suatu batuan menjadi
suatu endapan dengan kandungan mineral bijih yang disebut proses ubahan (alteration). Proses tersebut akan
menghasilkan mineral logam (metalic mineral) dan mineral ubahan (alteration mineral), struktur serta tekstur
batuan yang berubah karenanya.
Kebanyakan bijih di dunia ini yang ditambang adalah berasal dari mineral bijih yang diendapkan oleh larutan
hidrotermal. Asal larutan hidrotermal masih sulit dipecahkan. Beberapa larutan berasal dari pelepasan air yang
terkandung dalam magma saat magma naik dan mendingin. Lainnya berasal dari air meteoric atau air laut yang
bersirkulasi dalam kerak. Endapan mineral yang terbentuk oleh air laut yang terpanaskan aktifitas vulkanisme,
dan endapannya berbentuk senyawa sulfide, yang dinamakan volcanogenic massive sulfide deposits.
Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek keterdapatan, proses pembentukan, komposisi,
model (bentuk, ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-faktor pengendali pengendapan bahan galian
(geologic controls). Ilmu yang mempelajari dan membahas mengenai mineral baik yang bersifat logam
maupun non logam serta batuan dan asosiasinya didalam kulit bumi beserta cara terjadi dan penyebarannya
disebut ilmu Geologi Ekonomi. Penyebaran mineral dan batuan tersebut menyangkut mengenai tempat
terdapatnya, bentuk, ukuran, mutu, jumlah dan kontrol geologinya.
Proses-proses pembentukan endapan mineral baik yang memiliki nilai ekonomis, maupun yang tidak bernilai
ekonomis sangat perlu diketahui dan dipelajari mengenai proses pembentukan , keterdapatan serta
pemanfaatan dari mineral-mineral tersebut. Mineral yang bersifat ekonomis dapat diketahui bagaimana
keberadaan dan keterdapatannya dengan memperhatikan asosiasi mineralnya yang biasanya tidak bernilai
ekonomis. Dari beberapa proses eksplorasi penyelidikan, pencarian endapan mineral, dapat diketahui bahwa
keberadaan suatu endapan mineral tidak terlepas dari beberapa faktor yang sangat berpengaruh,antara lain
banyaknya dan distribusi unsur-unsur kimia, aspek fisika dan biologis.
Pembentukan Endapan Mineral
Proses pembentukan endapan mineral dapat diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu proses internal atau
endogen dan proses eksternal atau eksogen. Endapan mineral yang berasal dari kegiatan magma atau
dipengaruhi oleh faktor endogen disebut dengan endapan mineral primer. Sedangkan endapan endapan mineral
yang dipengaruhi faktor eksogen seperti proses weathering, inorganic sedimentasion, dan organic
sedimentation disebut dengan endapan sekunder, membentuk endapan plaser, residual, supergene enrichment,
2. evaporasi/presipitasi, mineral-energi (minyak dan gas bumi dan batubara dan gambut).
Proses internal atau endogen pembentukan endapan mineral yaitu meliputi:
1. Kristalisasi dan segregrasi magma: Kristalisasi magma merupakan proses utama dari pembentukan batuan
vulkanik dan plutonik.
2. Hydrothermal: Larutan hydrothermal ini dipercaya sebagai salah satu fluida pembawa bijih utama yang
kemudian terendapkan dalam beberapa fase dan tipe endapan.
3. Lateral secretion: erupakan proses dari pembentukan lensa-lensa dan urat kuarsa pada batuan metamorf.
4. Metamorphic Processes: umumnya merupakan hasil dari contact dan regional metamorphism.
5. Volcanic exhalative (sedimentary exhalative); Exhalations dari larutan hydrothermal pada permukaan, yang
terjadi pada kondisi bawah permukaan air laut dan umumnya menghasilkan tubuh bijih yang berbentuk
stratiform.
Proses eksternal atau eksogen pembentukan endapan mineral yaitu meliputi:
1. Mechanical Accumulation; Konsentrasi dari mineral berat dan lepas menjadi endapan placer (placer
deposit).
2. Sedimentary precipitates; Presipitasi elemen-elemen tertentu pada lingkungan tertentu, dengan atau tanpa
bantuan organisme biologi.
3. Residual processes: Pelindian (leaching) elemen-elemen tertentu pada batuan meninggalkan konsentrasi
elemen-elemen yang tidak mobile dalam material sisa.
4. Secondary or supergene enrichment; Pelindian (leaching) elemen-elemen tertentu dari bagian atas suatu
endapan mineral dan kemudian presipitasi pada kedalaman menghasilkan endapan dengan konsentrasiyang
lebih tinggi.
Secara umumnya proses pembentukan endapan mineral baik jenis endapan logam maupun non logam dapat
terbentuk karena proses mineralisasi yang diakibatkan oleh aktivitas magma dan endapan mineral ekonomis
selain karena aktifitas magma juga dapat dihasilkan dari proses alterasi yaitu mineral hasil ubahan dari mineral
yang telah ada karena suatu faktor. Pada proses pembentukan mineral baik secara mineralisasi dan alterasi
tidak terlepas dari faktor faktor tertentu yang selanjutnya akan dibahas lebih detail untuk setiap jenis
pembentukan mineral. Adapun menurut M. Bateman maka proses pembentukan mineral dapat dibagi atas
beberapa proses yang menghasilkan jenis mineral tertentu baik yang bernilai ekonomis maupun mineral yang
hanya bersifat sebagai gangue mineral, proses tersebut adalah sebagai berikut:
1. Proses Magmatis.
Proses ini sebagian besar berasal dari magma primer yang bersifat ultra basa lalu mengalami pendinginan dan
pembekuan membentuk mineral-mineral silikat dan bijih. Pada temperatur tinggi > 600oC stadium likwido
magmatis mulai membentuk mineral-mineral baik logam maupun non logam. Asosiasi mineral yang terbentuk
sesuai dengan temperatur pendinginan pada saat itu. Early magmatis yang terbagi atas :
Disseminated, contoh endapannya Intan
Segregasi, contoh endapan chromit
Injeksi, contoh magmatik Kiruna
2. Late magmatis yang terbagi atas :
Residual liquid segregation, contohnya Magmatis Taberg
Residual liquid injection ,contohnya magmatik Adirondack
Immiscible liquid segregation, contohnya sulfida Insizwa
Immiscible liquid injection, contohnya Vlackfontein, Afrika Selatan.
3. Pegmatisme
Setelah proses pembentukan magmatisme, larutan sisa magma (larutan pegmatisme) yang terdiri dari cairan
dan gas. Stadium endapan ini 賊 600-450oC berupa larutan magma sisa. Asosiasi batuan umumnya berupa
granit.
4. Pneumatolisis
Setelah temperatur mulai turun 賊 550 450oC akumulasi gas mulai membentuk mineral sampai pada
temperatur 450oC volume unsur volatilnya makin menurun karena membentuk jebakan pneumatolitis dan
3. tinngal larutan sisa magma yang makin encer. Unsur volatil akan bergerak menerobos batuan beku yang telah
ada dan batuan samping disekitarnya kemudian akan membentuk mineral baik karena proses sublimasi
maupun karena reaksi unsur volatile tersebut dengan batuan yang diterobosnya sehingga terbentuk endapan
mineral yang disebut endapan pneumatolitis.
5. Proses hydrotermal
Merupakn proses pembentukan mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatut dan tekanan yang santa rendah
,dan larutan magma yang terbentuk ini merupakan unsur volatil yang sangat encer yang terbentuk setelah tiga
tahapan sebelumnya. Secara garis besar endapan hidrotermal dapat dibagi atas:
Endapan hipotermal, dengan ciri-ciri yaitu :
Tekanan dan temperatur pembekuan relatif paling tinggi.
Endapan berupa urat-urat dan korok yang berasosiasi dengan intrusi dengan kedalaman yang besar.
Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya pirit, kallopirit, galena, dan spalerit serta oksidasi besi.
Pada intrusi granit sering berupa nedapan logam Au, Pb, Sn, W, dan Z.
Endapan Mesotermal, dengan ciri-ciri yaitu :
Tekanan dan temperatur yang berpengaruh lebih rendah daripada endapan hipotermal.
Endapannya berasosiasi dengan batuan beku asam-basa dan dekat dengan permukaan bumi.
Tekstur akibat cavity filling jelas terlihat, sekalipun sering mengalami proses penggantian antara lain berupa
crustification dan banding
Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya Au, Cu, Ag, As, Sb dan Oksida Sn.
Proses pengayaan sering terjadi.
Endapan Epitermal, dengan ciri-ciri sebagai berikut :
Tekanan dan temperatur yang berpengaruh paling rendah.
Tekstur penggantian tidak luas, jarang terjadi.
Endapan bias dekat atau pada permukaan bumi.
Kebanyakan teksturnya berlapis atau berupa fissure-vein.
Struktur khas yang sering terjadi adalah cockade structure.
Asosiasi mineral logamnya berupa Au dan Ag dengan mineral ganguenya berupa klasit dan zeolit
disamping kuarsa.
Adapun bentuk bentuk endapan mineral yang dapat dijumpai sebagai endapan hidrotermal adalah sebagai
Cavity filling. Cavity filling yaitu proses mineralisasi berupa pengisian ruang-ruang bukaan atau rongga
rongga dalam batuan yang terdiri atas mineral-mineral yang diendapkan dari larutan pada bukaanbukaan
batuan. , yang berupa Fissure veins, Shear-zonedeposits, Stockworks, Ladder veins, Saddle reefs, Tension
crack fillings, Breccia fillings
(gold vein)
6. Replacement, atau metasomatic replacement
Replacement, atau metasomatic replacement merupakan proses dalam pembentukan endapan-endapan mineral
4. epigenetic yang didominasi oleh pembentukan mineral pada endapan Hypothermal dan Mesothermal dan
sangat penting dalam group Epithermal. Mineral-mineral bijih pada endapan metasomatic kontak telah di
bentuk oleh proses ini, dimana proses ini dikontrol oleh pengayaan unsur-unsur sulfida dan dominasi pada
formasiunsur-unsur endapan mineral lainnya.
Replacement diartikan sebagai proses dari larutan yang sangat penting berupa pelarutan kapiler dan
pengendapan yang terjadi secara serentak di mana terjadi penggantian suatu mineral atau lebih menjadi
mineral-mineral baru yang lain. Atau dapat diartikan bahwa penggantian mineral membutuhkan ion yang tidak
mempunyai ion secara umum dengan zat kimia yang digantikan. Penggantian mineral yang dibawa dalam
larutan dan zat kimia yang dibawa keluar oleh larutan dan merupakan kontak terbuka terbagi atas :
1) Massive
2) Lode fissure, dan
3) Disseminated.
7. Sedimenter, terbagi atas endapan besi, mangan, phospate, nikel dll.
8. Evaporasi, terdiri atas evaporasi laut, danau, dan air tanah.
9. Konsentrasi Residu dan mekanik, terbagiatas ;
Konsentrasi Residu berupa endapan residu mangan, besi, bauxite dll
Konsetrasi mekanik (endapan placers ), berupa : sungai, pantai, elivial, dan eolian.
10. Supergen enrichment
Mineral dan Bijih
Proses dan aktivitas geologi bisa menimbulkan terbentuknya batuan dan jebakan mineral. Yang dimaksud
dengan jebakan mineral adalah endapan bahan-bahan atau material baik berupa mineral maupun kumpulan
mineral (batuan) yang mempunyai arti ekonomis (berguna dan mengguntungkan bagi kepentingan umat
manusia). Faktor-faktor yang mempengaruhi kemungkinan pengusahaan jebakan dalam arti ekonomis adalah
bentuk jebakan, besar dan volume cadangan, kadar, lokasi geografis dan biaya pengolahannya.
Dari distribusi unsur-unsur logam dan jenis-jenis mineral yang terdapat didalam kulit bumi menunjukkan
bahwa hanya beberapa unsur logam dan mineral saja yang mempunyai prosentasirelative besar, karena
pengaruh proses dan aktivitas geologi yang berlangsung cukup lama, prosentase unsur unsur dan mineral-
mineral tersebut dapat bertambah banyak pada bagian tertentu karena Proses Pengayaan, bahkan pada suatu
waktu dapat terbentuk endapan mineral yang mempunyai nilai ekonomis. Proses pengayaan ini dapat
disebabkan oleh :
1. Proses Pelapukan dan transportasi
2. Proses ubahan karena pengaruh larutan sisa magma
Proses pengayaan tersebut dapat terjadi pada kondisi geologi dan persyaratan tertentu.Kadar minimum logam
yang mempunyai arti ekonomis nilainya jauh lebih besar daripada kadar rata-rata dalam kulit bumi. Faktor
perkalian yang bisa memperbesar kadar mineral yang kecil sehingga bisa menghasilkan kadar minimum
ekonomis yang disebut faktor pengayaan (Enrichment Factor atau Concentration Factor). Darisejumlah unsur
atau mineral yang terdapat didalam kulit bumi, ternyata hanya beberapa unsur atau mineral saja yang
berbentuk unsur atau elemen tunggal (native element).
Sebagian besar merupakan persenyawaan unsur-unsur daaan membentuk mineral atau asosiasi mineral.Mineral
5. yang mengandung satu jenis logam atau beberapa asosiasi logam disebut mineral logam (metallic mineral).
Apabila kandungan logamnya relatif besar dan terikat secara kimia dengan unsur lain maka mineral tersebut
disebut Mineral Bijih (ore mineral). Yang disebut bijih/ore adalah material/batuan yang terdiri dari gabungan
mineral bijih dengan komponen lain (mineral non logam) yang dapat diambil satu atau lebih logam secara
ekonomis. Apabila bijih yang diambil hanya satu jenis logam saja maka disebut single ore. Apabila yang bisa
diambil lebih dari satu jenis bijih maka disebut complex-ore.
Mineral non logam yang dikandung oleh suatu bijih pada umumnya tidak menguntungkan bahkan biasanya
hanya mengotori saja, sehingga sering dibuang. Kadang-kadang apabila terdapatkan dalam jumlah yang cukup
banyak bisa dimanfaatkan sebagai hasil sampingan (by-product), misalnya mineral kuarsa, fluorit, garnet dan
lain-lain. Mineral non logam tersebut disebut gangue mineral apabila terdapat bersama-sama mineral logam
didalam suatu batuan. Apabila terdapat didalam endapan non logam yang ekonomis, disebut sebagai waste
mineral. Yang termasuk golongan endapan mineral non logam adalah material-material berupa padat, cairan
atau gas. Material-material tersebut bisa berbentuk mineral, batuan, persenyawaan hidrokarbon atau berupa
endapan garam. Contoh endapan ini adalah mika, batuan granit, batubara, minyak dan gas bumi, halit dan lain-
lain.
Kadar (persentase) rata-rata minimum ekonomis suatu logam didalam bijih disebut cut off grade. Kandungan
logam yang terpadat didalam suatu bijih disebut tenor off ore. Karena kemajuan teknologi, khususnya didalam
cara-cara pemisahan logam, sering menyebabkan mineral atau batuan yang pada mulanya tidak bernilai
ekonomis bisa menjadi mineral bijih atau bijih yang ekonomis. Jenis logam tertentu tidak selalu terdapat
didalam satu macam mineral saja, tetapi juga terdapat pada lebih dari satu macam mineral.
Misalnya logam Cu bisa terdapat pada mineral kalkosit, bornit atau krisokola. Sebaliknya satu jenis mineral
tertentu sering dapat mengandung lebih dari satu jenis logam. Misalnya mineral Pentlandit mengandung logam
nikel dan besi. Mineral wolframit mengandung unsur-unsur logam Ti, Mn dan Fe. Keadaan tersebut
disebabkan karena logam-logam tertentu sering terdapat bersama-sama pada jenis batuan tertentu dengan
asosiasi mineral tertentu pula, hal itu erat hubungannya dengan proses kejadian (genesa) mineral bijih.
