Cara mengenali batuan alterasi (How to know alteration rocks)

Beberapa pertanyaan yang sering muncul bagi seorang geologist yang baru lulus terkait alterasi adalah sebagai berikut:
1. Batu ini sudah teralterasi atau belum?
2. Waktu batuan itu teralterasi bagaimana sih keadaan lingkungannya? (suhu, tekanannya, dsb)
3. Apakah batuan ini teralterasi karena proses hidrothermal? Atau nggak?
4. Batuan asalnya apa?

Alterasi berasal dari kata alter yang lebih mudah diterjemahkan sebagai “ubah”, jadi, suatu mineral dikatakan sebagai mineral alterasi jika mineral tersebut sudah berubah dari mineral aslinya. Perubahan ini terjadi karena perubahan komposisi kimia dari mineral tersebut. Setiap mineral tersusun atas satu atau beberapa unsur yang berikatan. Ada ikatan yang sangat kuat, tetapi ada juga ikatan yang sangat lemah. 

Jika dibawa ke contoh ngawur; si A berpacaran dengan si B (ikatan AB), kedua2nya adalah pasangan yang sangat akur, dan saling setia (ikatan kuat), meskipun datang si C, si A dan si B tidak akan putus, karena ikatannya kuat (maka akan tetap menjadi ikatan AB). Berbeda dengan pasangan si D dan si E (ikatan DE)yang tidak akur dan tidak saling setia (ikatan lemah), ketika datang si C, si D cenderung akan selingkuh dengan si C, sehingga terbentuk ikatan baru yaitu CD. Artinya dihasilkan sesuatu yang baru.

Jika dibawa lagi ke mineral, perubahan komposisi kimia mineral inilah yang menghasilkan perubahan mineral  (mineral alterasi).
Mari kita bawa ke contoh nyata pada endapan skarn. Pada endapan skarn mineral alterasi yang terbentuk adalah calc silicate minerals. Mineral ini terbentuk karena adanya reaksi antara Ca pada batu gamping (CaCo3) dengan larutan hidrothermal yang kaya silikat. Ca dan Co3 akhirnya berpisah dan si Ca bereaksi dengan silikat. (Ca selingkuh hehehe)

 Epidote (hijau dan prismatik) adalah contoh mineral Ca + silikat.

sangat umum ditemukan pada endapan skarn (retrograde)

Kita kembali ke 4 pertanyaan di atas, untuk menjawab itu semua kita harus melakukan observasi beberapa hal pada batuan meliputi;  tekstur asli (kalo masih kelihatan lho) biasanya terlihat hanya sebagai tekstur sisa, warna, asosiasi mineral, tekstur, intensitas alterasi, hubungan overprinting, dan pola distribusi mineral alterasi. Mari kita bahas satu persatu...

      Apakah batuan sudah teralterasi?

Cara paling mudah menjawab pertanyaan itu tentunya adalah dengan cara membandingkan batuan yang sama (tapi masih fresh) yang ditemukan pada unit yang sama (ya iyalah.. masalahnya kita kadang ragu apa batuan asalnya.. hehe)

Kita bisa melihat komposisi mineral/asosiasi mineral yang ada pada suatu batuan, apakah ada mineral-mineral yang dianggap sebagai mineral alterasi? Artinya bukan anggota dari rock forming mineral. Apakah ada beberapa komponen yang tidak hadir (yang sebenarnya selalu hadir pada batuan asalnya)? Dengan asumsi mereka sudah teralterasi menjadi sesuatu. Misal Feldspar pada diorit (kan harus ada tu) tapi kita hanya menemukan lempung, berarti batuan itu telah teralterasi.

Melihat teksur batuan tersebut, mineral yang teralterasi kuat cenderung kehilangan tekstur aslinya, misal sudah tidak granular lagi dsb, tetapi pada batuan alterasi sedang hingga lemah masih menyisakan kenampakan tekstur asli batuan.

      Waktu batuan itu teralterasi bagaimana sih keadaan lingkungannya?

Mengetahui keadaan pada saat batuan terbentuk memang menjadi tantangan bagi seorang geologist. Tetapi dengan mendeskripsi batuan dengan tepat akan bisa menghasilkan kesimpulan ini. Pengamatan terhadap tekstur sisa (relict texture) dapat memberikan informasi tekstur asli batuan asal. Dengan mengetahuinya kita dapat menduga batuan tersebut terbentuk dimana (ex. Dangkal? Atau dalam?). Pengamatan terhadap mineral-mineral alterasi (dan asosiasinya) juga bisa memberikan informasi keadaan pada saat batuan tersebut teralterasi. Misalnya; epidote, bisa dikatakan terbentuk pada suhu yang tinggi, karena memang mineral ini terbentuk pada suhu yang tinggi. Dsb.

3.       Apakah batuan ini teralterasi karena proses hidrothermal? Atau nggak?

Secara sederhana batuan yang teralterasi karena proses hidrothermal penyebarannya tidak terlalu luas dan dapat dilihat rentang intensitas alterasi dari yang lemah hingga yang kuat. Selain itu batuan yang teralterasi karena proses hidrothermal akan cenderung kehilangan tekstur aslinya. 

Batuan asalnya apa?

Beberapa hal yang harus dideskripsikan dalam menentukan jenis batuan asal adalah;

a.       Hubungan di lapangan (field relationship), relict texture (tekstur sisa), dan asosiasi mineral. Kenampakan batuan alterasi di lapangan dan hubungannya dengan batuan-batuan yang lain (fresh rock) yang ada di sekitarnya dapat memudahkan kita menentukan jenis batuan asal.

b.      Pada batuan yang telah teralterasi biasanya tetap akan memperlihatkan relict texture (tekstur sisa). Tekstur sisa ini dapat memberikan informasi kepada geologist untuk mengindetifikasi tekstur awal sewaktu belum terlaterasi. Ketika tekstur awal suatu batuan sudah teridentifikasi akan semakin mudah menentukan jenis batuan asal.

c.       Asosiasi mineral, baik yang teralterasi ataupun tidak dapat memberikan informasi tentang jenis batuan asal suatu batuan.

Demikian sedikit share, semoga berguna... 

Tipe-tipe Urat Pada Endapan Porfiri

Pada tulisan kali ini bloger akan berbagi sedikit pengetahuan tentang macam-macam vein yang biasanya terdapat pada endapan porfiri. Pengetahuan ini sebagain besar saya pelajari dari tulisan Corbett dan Leach. Sebagian lagi saya pelajari pada saat saya mengerjakan projek porfiri di Ujung sumatera nan jauh disana (red; Tapak Tuan).

Tipe-tipe urat kuarsa pada endapan porfiri menurut Gustafson dan Hunt adalah sebagai berikut:

1. A Vein (urat A)

   Vein terbentuk di awal-awal, biasasnya vein ini bersegmen dan orientasi tidak jelas, mengandung 90-95 % kuarsa. Vein ini terbentuk pada suhu yang tinggi.

2. B vein (urat B)

    Vein ini tersusun oleh mineral kuarsa dengan ukuran kristal kasar (>1mm) dan salinitas tinggi, sebagian memiliki struktur cockscomb. Pada umumnya urat ini berlaminasi, dan terdapat penjajaran mineral lain (ex. sulfida chalcopyrite) pada bagian tengah vein. Overprinting dan stockwork sangat intensif. Mineral sulfida seperti pyrite, chalcopyrite, dan bornite pada umumnya hadir pada vein ini.

3. D vein (urat D)

    Vein terdiri dari kuarsa dengan bentuk kristal, dan memiliki salinitas yang rendah. Kuarsa berasosiasi dengan serisit, terbentuk belakangan. Lebar vein bisa mencapai 1 meter, bahkan lebih dari 1 meter. Asosiasi kuarsa dengan chalcopyrite, tennanite, enargite, bornite, sphalerite, galena, dll.

Ada juga yang mengelompokkan urat kuarsa pada endapan porfiri menjadi 5 jenis. Pembagian ini terkait juga dengan waktu pembentukan dan suhu pada saat vein terbentuk. Penjelasannya adalah sebagai berikut:

Terbentuk awal (Prograde-suhu tinggi)

1. A vein (urat A)

    Ptymatic dismembered ( Gustafson dan Hunt)

2. M vein (urat M)

    Pada vein tipe M ini mineral yang berasosiasi adalah; magnetite +/- kuarsa + actinolite + anhydrite + biotite  (initial alteration)

3. A vein (urat A)

    Pada vein tipe A, mineral-mineral yang berasosiasi adalah kuarsa dengan kilap kaca + magnetite

4. B vein (urat B)

    Vein ini berbentuk stockwork, dan berlapis-lapis, pada bagian tengah berstruktur comb, berlaminasi, dan mengalami reaktivasi.

5. D vein (urat D)

    alterasi serisit dan mengandung mineral-mineral sulfida.

Berikut foto-foto jenis-jenis vein (diambil dari koleksi Corbett dan Leach).

Semoga ilmunya berguna...

Cara Sederhana Identifikasi Endapan Skarn di Lapangan

Saat ini dalam dunia explorasi endapan skarn cukup menarik untuk dipelajari, meskipun beberapa exploration geologist menganggap bahwa Skarn hanyalah sebagai "bonus" pada endapan emas tipe porfiri. Berbeda dengan endapan emas tipe porfiri, endapan skarn dalam proses pembentukannya tidak memerlukan beberapa kali proses intrusi (multiple intrusion). (Sumber foto: Hiroyasu, 2005).

Berikut akan di jelaskan cara-cara sederhana identifikasi endapan skarn (saya pelajari dari beberapa literatur, serta pengalaman explorasi di Peulumat, South Aceh).

Sebelum masuk ke pembahasan cara identifikasi, ada baiknya di ulas sedikit apa itu endapan skarn? Pada awalnya endapan skarn dianggap sebagai batuan metamorf hasil kontak antara (hanya) batuan sedimen karbonatan dengan intrusi magma oleh ahli petrologi metamorf, dengan terjadi perubahan kandungan batuan sedimen yang kaya karbonat, besi, dan magnesium menjadi kaya akan kandungan Si, Al, Fe dan Mg dimana proses yang bekerja berupa metasomatisme pada intrusi atau di dekat intrusi batuan beku (Best, 1982). Tetapi definisi saat ini lebih tepatnya, secara sederhana endapan skarn terbentuk sebagai hasil interaksi/reaksi antara larutan hidrothermal yang kaya silika bereaksi dengan batuan sedimen/non sedimen yang kaya akan unsur Ca (kalsium), pada batuan sedimen misalnya pada batugamping (tetapi bukan hanya pada batugamping). Hasil dari reaksi tersebut akan menghasilkan mineral-mineral calc-silicate seperti garnet, epidote, pyroxene sekunder, dll. Secara umum skarn dikelompokkan menjadi 2 berdasarkan suhu pembentukannya; prograde skarn, dan retrograde skarn. Skarn prograde terbentuk pada suhu tinggi, dicirikan oleh asosiasi mineral-mineral bersuhu tinggi, seperti garnet, klinopiroksen, biotit, humit, montiselit,dll, sedangkan skarn retrograde terbentuk pada suhu rendah umumnya tersusun oleh mineral-mineral serpentin, amfibol, tremolit, epidot, klorit, kalsit, dll. Berdasarkan posisi dan batuan dasar yang tergantikan endapan skarn dapat diklasifikasikan berdasarkan dari batuan asal yang tergantikan dengan istilah eksoskarn dan endoskarn yang digunakan pada batuan yang tergantikan. Dengan kandungan mineral-mineral bijih tertinggi dapat dijumpai pada endapan skarn tipe eksoskarn. Eksoskarn yaitu skarn yang terbentuk pada batuan sedimen di sekitar intrusi batuan beku, sedangkan endoskarn yaitu skarn yang terbentuk pada batas atau di dalam batuan beku itu sendiri.

Bagaimana cara memetakan endapan skarn? Beberapa hal yang harus dilakukan di lapangan dalam identifikasi endapan skarn:

1. Identifikasi mineral penciri skarn

Di antara banyaknya mineral-mineral skarn, bukan hanya garnet dan piroksen sekunder saja yang menjadi perhatian penting, tetapi mineral-mineral lain seperti grup amfibol dan epidot juga harus mendapat perhatian lebih dalam rangka mengidentifikasi endapan skarn. Identifikasi mineral-mineral tersebut dapat memberikan gambaran; suhu pembentukan, tekanan, oksigen, dan jarak dari tubuh endapan skarn/zona kontak dengan intrusi. Asosiasi mineral garnet dan piroksen sekunder memberikan informasi bahwa endapan terbentuk pada suhu >400 C, sedangkan asosiasi mineral-mineral amfibol dengan epidot menunjukkan bahwa endapan terbentuk pada suhu <400 C. 

2. Tekstur dan mode pembentukan endapan skarn

tekstur dan mode pembentukan endapan skarn sangat terkait dengan kedalaman endapan tersebut. Jika kedalaman endapan skarn dapat ditentukan, persebaran dari endapan tersebut akan dapat ditentukan. Tekstur endapan skarn misalnya, jika batuan induk memiliki banyak lubang-lubang (porous) tetapi tidak terisi oleh mineral-mineral skarn, artinya endapan tersebut tidak terlalu banyak memiliki volume untuk mengisi lubang-lubang tersebut, sebaliknya jika lubang-lubang terebut terisi oleh mineral-mineral endapan skarn, itu memberikan informasi bahwa endapan tersebut memiliki tubuh yang cukup besar.

3. warna mineral endapan skarn

Warna mineral endapan skarn dapat memberikan informasi seberapa jauh mineral dari zona kontak. Garnet yang berwarna coklat (lebih gelap) berarti dekat dengan zona intrusi, sedangkan yang berwarna lebih terang (coklat terang dll) berarti berjarak lebih jauh dari zona intrusi.
4.Ukuran butir mineral pada endapan skarn dan mineral-mineral konstituen pada batuan induk/asal,

Ukuran butir dapat menunjukkan dalam tidaknya tempat pembentukan endapan skarn tersebut.

5. batuan dan struktur batuan induk/asal (contoh: dolomitic or calcareous, bedding plane, schistosity, dan joint).

6. Kehadiran urat

Urat pada endapan skarn juga menjadi jalan masuknya fluida hidrothermal pda batuan yang kaya akan Ca, hal ini akan mempermudah proses alterasi skarn pada tubuh batuan induk yang ada.

Demikin sedikit penjelasan tentang cara sederhana mengidentifikasikan endapan skarn di lapangan. Semoga bermanfaat.