LARUTAN HIDROTERMAL

Cairan yang menyebabkan metasomatisme yang kaya akan H₂O dan bersuhu 250⁰ atau lebih di namakan larutan hidrotermal (dari bahasa Yunani, hidro-air termal-panas). Larutan hidrotermal membentuk urat-urat (veins) dengan mengendapkan bahan yang terlarut seperti kuarsa atau kalsit dalam rekahan. Veins terbentuk jika larutan hydrothermal mengendapkan mineral-mineral dalam rekahan terbuka. Biasanya veins semacam ini dijumpai di daerah aktivitas volkanik.

Selain itu dapat juga menghasilkan ubahan pada batuan yang dialirinya. Larutan hidrotermal mempunyai peranan penting dalam pembentukan cebakan mineral yang berharga, dengan membentuk urat-urat dan alterasi batuan. Cebakan mineral berharga hasil larutan hidrotermal lebih banyak dijumpai dari pada tipe lainnya. Komposisi utama dari larutan hidrotermal adalah air.

Airnya selalu mengandung garam-garam, sodium khlorida, potassium khlorida, kalsium sulfat, dan kalsium khlorida. Kadar garam yang terlarut sangatlah bervariasi, mulai dari salinitas air laut yaitu 3.5% berat sampai puluhan kalinya. Larutan yang sangat “asin” (barin, kadar garam tinggi) dapat melarutkan sedikit mineral yang tamoaknya tidak larut seperti emas, kalkopirit, galena dan sfalerit.

Larutan hidrotermal terjadi dalam beberapa cara. Salah satunya peleburan magma yang terjadi oleh parsial basah yang mendingin dan mengkristal, air yang menyebabkan peleburan parsial basah dilepaskan. Namun tidak sebagai air murni, tetapi mengandung semua unsure yang dapat larut yang terdapat pada magma seperti NaCl dan unsure kimia: emas, perak, tembaga, timbal, zinc, merkuri dan molybdenum, yang tidak terikat kuarsa, feldspar, dan mineral lain dengan substitusi ion. Suhu yang tinggi meningkatkan efektifitas larutan yang sangat asin ini untuk membentuk endapan mineral hidrotermal. Larutan lainnya berasal dari air hujan atau air laut yang bersirkulasi jauh didalam kerak. Ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Endapan mineral yang terbentuk dari volkanisme pematang tengah samudra dinamakan volcanogenic massive sulfide deposits. Batuan kerak samudra yang kaya akan piroksen menghasilkan larutan mengandung Cu dan Zn. Hasilnya, endapan volcanogenic massive sulfide kaya akan copper dan zinc.

Pada black smokers, cairan hydrothermal yang naik berwarna hitam disebabkan oleh partikel sufida besi dan presipitasi mineral lain merupakan cerobongnya dari larutan yang mendingin oleh air laut yang dingin. Struktur seperti cerobong terdiri dari pyrite, chalcopyrite, dan mineral bijih lainnya diendapkan oleh larutan hydrothermal.

Volkanisme dan panas merupakan satu kesatuan. Oleh karena itu wajar bila banyak endapan mineral berasosiasi dengan batuan volkanik panas yag dimasuki air yang bersirkulasi di kedalaman, yang berasal dari air hujan atau air laut. Banyak sekali endapan mineral dijumpai pada bagian atas tumpukan volkanik, yang diendapkan saat larutan hidrotermal bergerak naik, mendingin dan mengendapkan mineral bijih.

Saat larutan hidrotermal bergerak perlahan ke atas larutan akan mendingin sangat lambat. Jika mineral terlarut diendapkan (precipitated) dari larutan ini akan menyebar jauh dan luas sehingga tidak cukup terkonsentrasi membentuk endapan bijih. Namun apabila larutannya bergerak cepat seperti melalui rekahan yang terbuka pada massa batuan yang hancur (shattered) atau lapisan tefra porous dimana aliran agak lancer pendinginannya dapat berlangsung secara tiba-tiba dan pada jarak yang pendek. Presipitasi cepat cepat dan konsentrasi mineral menghasilkan cebakan mineral. Pengaruh lainnya adalah penurunan tekanan yang cepat, mengubah komposisi larutan karena bereaksi dengan batuan di sekitarnya, dan mendingin akibat bercampur dengan air laut dapat juga menyebabkan presipitasi cepat dan membentuk konsentrasi cebakan.