Endapan Mineral Hipotermal

Beberapa endapan mineral terbentuk pada larutan hidrotermal. Berdasarkan temperatur, tekanan dan kondisi geologi pada saat pembentukannya endapan hidrotermal dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu: endapan hipotermal, endapan mesotermal dan endapan epitermal. Pada tulisan ini pembahasan terhadap proses pembentukan endapan mineral lebih dikhususkan pada pembentukan endapan hipotermal.

Mineralisasi hipotermal adalah proses pembentukan mineral pada suhu tinggi (300°C- 500⁰C) yang berada pada lingkungan jauh dengan permukaan pada kedalaman kurang dari 4-6 km. prosesnya hamper sama dengan epithermal dan endapan mesothermal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kondisi secara umum pada lingkungan ini, yang mencirikan karakteristik dari proses mineralisasi, temasuk kondisi geologi lokal (permeabilitas dan reaktivitas dari host-rocks) dan tekanan beserta temperatur dari fluida hydrothermal (air pada temperatur 100°C dapat tetap menjadi cairan dibawah tekanan yang tinggi tetapi ketika berada lingkungan tekanan yang rendah dapat mendidih secara tiba-tiba bahkan meledak secara explosive). Fluida hydrothermal mungkin dari residu magma asli, tetapi umumnya terbentuk ketika airtanah terpanaskan oleh tubuh batuan yang meleleh, contohnya sebuah sub-volcanic magma-chamber.

Gambar (A) : Bedded facies : sphalerit dan galena interlaminasi dengan pirit, hidrotermal karbonat, dan carbonaceus chert. (B) : Urat Kompleks : Pyrite, Sphalerite, Galena, dan Ferroan Carbonaceous. (C) : Dystal hidrotermal sediments. (D) : breksi yang terisikan oleh Sphalerite, dan calcopyrite. (E) : Urat Sphalerite pada Silicified Shale (F)

A.      Keberadaan

Endapan hipotermal terbentuk pada magma chamber pada kedalaman 4.000 – 6.000 meter. Pada endapan ini, biasa terdapat mineral logam yang berupa bornit, kovelit, kalkosit, kalkopirit, pirit, tembaga, emas, wolfram, molibdenit, seng dan perak. Mineral logam tersebut berasosiasi dengan mineral - mineral pengotor seperti piroksen, amfibol, garnet, ilmenit, spekularit, turmalin, topaz, mika hijau dan mika cokelat (Warmada, 2009).

Gambar Keberadaan Endapan Hipotermal

Keberadaan dari endapan hipotermal terkait dengan pembentukannya yang dipengaruhi oleh aktivitas magmatisme yang berada pada lokasi di bawah permukaan, yaitu pada kedalaman 4.000 – 6.000 meter. Selain itu, dengan adanya sistem hidrotermal yang membutuhkan adanya aktivitas magmatisme, maka endapan hipotermal akan dapat ditemukan pada daerah-daerah yang terdapat aktivitas magmatisme seperti sepanjang zona subduksi ataupun ring of fire.

B.       Potensi

Menurut M. Bateman, terdapat beberapa proses pembentukan mineral yang dari proses-proses tersebut akan menghasilkan mineral dengan karakteristik yang khusus. Proses-proses pembentukan mineral menurut Bateman antara lain proses magmatisme, pegmatisme, pneumotalisis, dan hidrotermal. Dalam tulisan ini, telah dipersempit objek studi yaitu berupa endapan mineral hipothermal yang merupakan salah satu bentukan dari proses pembentukan mineral secara hidrotermal.

Endapan hipotermal terbentuk pada temperatur dan tekanan yang tinggi, dan pada umumnya terbentuk kedalaman 4.000 – 6.000 meter, dimana tidak ada perantara yang bisa menghubungakan dengan permukaan. Tekstur dan strukutur pada endapan hipotermal menunjukan bahwa endapan ini merupakan endapan hasil replacement, dan pengisian mineral pada rekahan (vein), sehingga karakter dari endapan dangkal tidak terlihat lagi. Batuan pada endapan hipotermal dapat terlapiskan atau tergeruskan, terkadang mengandung fragmen-fragmen dari batuan dinding.

Pada umumnya, endapan hipotermal berupa perlapisan endapan yang tersusun oleh butiran yang kasar. Endapan mineral yang terdapat pada zona hipotermal antara lain emas, wolframite, scheelite, pyrrhotite, pentlandite, pyrite, arsenopyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena, uranite, dan cobalt. Flourite, barite, magnetite, dan ilmenite, dalam jumlah kecil juga mungkin terdapat pada zona ini. Selain mineral-mineral tersebut, terdapat juga mineral – mineral lain yang merupakan penyusun dari batuan beku dan metamorf yang juga dapat dimungkinkan terdapat pada zona hipotermal, biasanya ditemukan bersamaan dengan urat hipotermal.  

Berdasarkan data-data eksperimen dan pemodelan memperlihatkan bahwa logam-logam pada umumnya termobilisasi (berasosiasi) dengan magma. Berdasarkan pengukuran-pengukuran pada material hasil letusan gunung api memperlihatkan bahwa gas-gas yang terlepas dari magma (degassing magma) dapat membawa logam-logam. Berdasarkan studi terhadap beberapa tipe endapan, memperlihatkan adanya hubungan antara jenis (komposisi) magma yang berasosiasi dengan kandungan unsur-unsur logam tertentu, antara lain :

·         Magma (batuan beku) dengan kandungan K2O dan Na2O yang tinggi dapat menjadi host untuk unsur-unsur lithophile seperti Zr, Nb dan Lanthanides.

·         Magma dengan komposisi aluminous yang kaya dengan F secara spesifik berasosiasi dengan Sn, Mo, dan B.

·         Timah (Sn) dan tungsten (W) memperlihatkan kecenderungan berasosiasi dengan “reduced magma” (dicirikan dengan absen-nya magnetite).

·         Tembaga (Cu) dan Molibdenum (Mo) memperlihatkan kecenderungan berasosiasi dengan “oxided magma” (dicirikan dengan kehadiran magnetite).

Berdasarkan pemetaan terhadap keberadaan (sebaran) endapan-endapan pada lingkungan hydrothermal memperlihatkan korelasi antara lingkungan tektonik (busur magmatik) dengan distrik (komplek) bijih.

C.      Penggunaan/Manfaat

Endapan hipotermal, seperti yang telah dibahas pada poin sebelumnya, memiliki berbagai macam asosiasi dengan mineral lain. Dari masing-masing endapan hipotermal tersebut, akan dapat bernilai ekonomis jika dalam jumlah tertentu. Berikut ini adalah beberapa contoh penggunaan dari macam-macam endapan hipotermal.

1.    Emas

Emas termasuk golongan native element, dengan sedikit kandungan perak, tembaga, atau besi. Warnanya kuning keemasan dengan kekerasan 2,5-3 skala Mohs. Bentuk kristal isometric octahedron atau dodecahedron. Specific gravity 15,5-19,3 pada emas murni. Makin besar kandungan perak, makin berwarna keputih-putihan. Dengan kondisi fisik dari emas yang berwarna menarik dan termasuk dalam golongan logam mulia, sehingga endapan ini menjadi komoditas yang memiliki harga tinggi. Dengan kestabilan harganya, maka dibeberapa negara sejak dulu emas dijadikan sebagai standar keuangan. Selain itu, dengan warnanya yang menarik, emas dijadikan sebagai perhiasan dan benda-benda yang memiliki estetika.

2.    Wolframite

Wolframite merupakan mineral series yang biasanya dapat ditemukan pada urat kuarsa dan pegmatite yang merupakan asosiasi dengan intrusi granit. Wolframite merupakan sumber utama dari metal tungsten yang merupakan logam dengan kekuatan yang tinggi dan massanya yang rendah (ringan) sehingga digunakan sebagai bahan alat-alat militer.

3.    Galena

Galena merupakan mineral sulfida, yang pembentukannya masuk dalam kategori pembentukan hipothermal. Endapan dari mineral ini mengandung sejumlah besar perak yang menyatu pada struktur yang ada. Galena merupakan mineral semikonduktor yang digunakan dalam peralatan komunikasi wireless.
Selain endapan dari mineral-mineral hipotermal di atas, masih ada beberapa macam endapan mineral hipotermal lain dengan kegunaan masing-masing. Secara umum, endapan hipotermal memiliki kegunaan yang hampir sama sebagai mineral logam hasil altrasi pada sistem hipotermal.

DAFTAR PUSTAKA

Edwards, and Atkinson., Ore Deposit Geology., Chapman and Hall., London, 1986

Guilbert, J.M. and C.F. Park, The Geology of Ore Deposits, W.H. Freeman & Company, New York, 1985

Jensen, M. and A.M. Bateman., Economic Mineral Deposits., Third Edition, Wiley and Sons, 1981