ENDAPAN KUROKO DAN ENDAPAN SEDEX

ENDAPAN KUROKO DAN ENDAPAN SEDEX
1. Endapan Kuroko
Endapan Kuroko adalah endapan yang berupa urutan pengendapaan dari pada logam –
logam sulfida dan sulfat. (“Strata bound poly metallic sulphida – sulfhate deposits“).
Proses pembentukannya erat sekali dengan kegiatan vulkanisme bawah laut dan
dipengaruhi oleh pengaruh aktivitas hidrotermal.
Contoh endapan yang dibahas adalah yang terdapat di Kosako dan Fiji, Jepang. Endapan
serupa terdapat di Kanada , Rio Tinto, Iran, Australia dan Skandinavia.
Ciri – ciri endpan Kuroko adalah sebagai berikut :
· kejadian , bermula daripada bentuk tubuh berupa pipa yang mengalami mineralisasi
karena pengaruh aktivitas vulkanik (“volcanogenic origin“). Kemudian diikuti
aktivitas hidrotermal dengan urutan kejadian antara lain.
- Siklus Pengendapan diawali oleh ekstrusi berupa masif berbentuk bataun
bereksi desitik yang agak berlapis (“ poorly bedded dacitic breccias “) yang
berumur Miosen – Pliosen.
- Karena kandungan gasnya yang makin lama makin bertambah, maka
akhirnya terjadi peledakan (eksplosif) dan menghasilkan endapan pumice
yang sangat banyak.
- Kontak antara gas yang dikeluarkan dengan air laut dan batuan sedimen
yang ikut tercampur menyebabkan terjadinya pelarutan.
- Selanjutnya terjadi proses konsentrasi dan pelarutan daripada uap, gas dan
air laut.
- Kemudian terjadi endapan disekitar lubang/vent daripada kepundan.
- Karena pengaruh hidrotermal yang kemudian aktif maka terbentuklah
endpan bijih.

Endapan yang terbentuk bisa berupa “ dissemnated veins “ dan “ irregulear spheroidal
pods “ atau berupa “ massive lenticular bodes “ dengan memperlihatkan kenampakan
perlipatan (“Strata bound “).
- Urutan proses mineralisasinya diawali oleh pembentukan formasi gipsum
yang mengalami proses ubahan silifikasi dan argilitisasi dicirikan oleh
adanya mineralisasi yang intensif.
- Setelah itu terjadi proses mineralisasi sulfida komplekx (mixed sulphide
mineralization) dan arhilitasasi yang intensif.
- Selanjutnya terjadi aktivitas fumarola yang bersamaan dengan proses
peledakan yang menghasilkan breksi pumice dan aglomerat.
- Endapan yang terbentuk merupkan hasil sublimasi dan terdapat disekeliling
lubang/vent fumarola dan mengandung logam – logam Fe, Cu, Pb dan Zn
yang terjadi pada temperatur rendah.
- Bentuk struktur bijih bisa berupa : “brecciated ore” dan “ homogenous
laminated pyrite – sphalerite dan scatteered barite “.
- “Banding struktur“ dan “collofrm“ (gel) terjadi di ruang terbuka (air –
udara).
- Penyebaran endapan kearah sulfida Pb, Cu – Zn berkonsentrasi kearah atas
(“top“) daripada seluruh endapan, sedangkan endapan sulfida Cu menyebar
kearah bawah (“bottom“). Mieneral konvelit terbentuk pada“ zona
supergene enrichment “ dan berada dibawah daerah gossan.
Kesimpulan :
* endapan type Kuroko, erat hubungannya dengan kegiatan vulkanisme bawah laut
dan berumur Miosen – Piliosen.
* Logam yang ekonomis berupa Cu, Pb, Zn, Ag, Au serta endapan non logam barit
berat dan Ca sulfat.
* Tubuh bijih berbentuk “stratiform“ atau “Lenticular bodies“ didapati selaras dengan
kedudukan bataun sedimen yang mengeliliginya.
* Mineralisasi epigenetik ditandai oelh bentuk “ vein, Stockwork dan disseminated “.
* Mineralisasi epigenetik ditambah oelh bentuk “ stratebound “
* Endapan Kuroko utama ( “ the major Kuroko deposit “ ) terdapat diatas “ Beniof
zone “ pada kedalaman sekitar 150 kilometer.
Cara – cara prosepekting :
1. cari batuan vulkanik asam yang berumur Mision – Plisen, terutama yang terdiri dari
pada material dengan bentuk vesiculair dan besar.
2. buat urutan stratingrafi batuan piroklastiknya.
3. cari pusat erupsi yang ditandai oleh endapan lava demo yang terbaru.
4. tentukan arah – arah gaya tektonik yang telah bekerja dari kenampakan struktur –
strukturnya.
5. analisa keadaan paleografinya, khususnya struktur pengendapan mineralisasi.
6. pelajari jenis dan proses alterasi daripada “ host rock “ nya serta penyebaran mineral
sulfidanya.
Atas dasar data – data yang dikumpulkan diatas, maka embatasan daerah endapan
tipe Kuroko bisa ditentukan.

2. Endapan Sedex (s edimentary exhalative)
SEDEX (sedimentary exhalative) adalah suatu jenis endapan sulfida masif yang
berasosiasi dengan batuan sedimen. SEDEX terdiri dari perlapisan (layers) sulfida masif
yang interbedded dengan perlapisan batuan sedimen termasuk sedimen kimia seperti
rijang, barit dan karbonat serta sedimen klastik seperti lanau, mudstone dan argilit,
dimana pegendapannya terjadi di dasar laut. Ketebalan perlapisan masif sulfida berkisar
dari beberapa milimeter hingga beberapa meter. Masif sulfida sendiri terdiri dari selangseling
dari perlapisan sulfida besi (pirit dan/atau pirhotit) dengan sfalerit dan galena.
Sulfida masif terbentuk dari hasil presipitasi larutan hidrotermal yang dialirkan ke dasar
laut melalui suatu saluran (“vent”). Saluran ini berupa zona yang memotong bagian
bawah perlapisan batuan sedimen (“footwall”) dan memasuki horizon sulfida masif
diatasnya. Saluran hidrotermal ini hadir/teramati sebagai jaringan urat-urat (“vein
networks”) dan/atau penggantian batuan induk (“replacement”) pada batuan “footwall”
namun sering sulit diamati dan bahkan tidak selalu hadir. Pembentukan sulfida masif
terjadi pada saat yang bersamaan dengan batuan induk (“syngenetic”). Namun bisa juga
mineralisasi sulfida terbentuk ketika fluida hidrotermal yang kaya logam melewati
sedimen induk dan menggantikan pirit hasil tahap awal diagenesa. Cekungan sedimen
dimana SEDEX terbentuk paling sering dibatasi oleh sejumlah patahan (basin-bounding
faults) dan cekungan ini biasanya berada dalam suatu cekungan besar (large sedimentary
basins) yang memiliki kisaran umur dari 300 juta hingga 1,8 milyar tahun.
Dalam eksplorasi, selain menggunakan metoda pemetaan geologi konvensional, untuk
tahapan awal endapan SEDEX dapat diselidiki dengan menggunakan metoda geokimia
endapan sungai aktif dan tanah. Untuk wilayah drainase yang alirannya bersumber dari
endapan SEDEX, hasil metoda geokimia endapan sungai biasanya akan menunjukkan
nilai anomali unsur-unsur Pb, Zn, Ag dan Ba yang cenderung berkorelasi positif. Pada
penyelidikan geokimia tanah, anomali keempat unsur ini akan cenderung mengarah
kepada lokasi yang diperkirakan sebagai zona endapan SEDEX
Jika mengacu kepada endapan SEDEX yang sudah ditemukan di Daerah Dairi Sumatera
Utara, karakteristik geologi yang dapat dikutip adalah sebagai berikut:

 Zona SEDEX berada dalam batuan induk jenis silty carbonaceous shales (lanau
karbonan), zona ini mencapai permukaan. Posisi bijih dimulai dari permukaan hingga
sekitar 200 m. Satuan batuan lain yang juga bisa dijumpai di permukaan adalah:
dolomitic siltstones yang termineralisasi, shale-dolostones dan dolostones dimana
lode juga ditemukan dibatas kedua satuan ini. Semua satuan batuan serta bijih
menyebar hingga ke permukaan sehingga bisa dipetakan.
 Zona SEDEX sendiri berada pada footwall patahan dalam batuan silty carbonaceous
shale dan sejajar perlapisan searah sayap antiklin. Secara regional satuan-satuan
batuan ini dikenal sebagai batuan black shale, siltstones dan batuan karbonat dari
Group Tapanuli berumur Karbon (300 juta tahun) yang sebelumnya tidak dikenal
sebagai batuan induk bagi mineralisasi.
Dengan melihat keadaan geologi regional maupun lokal, daerah penyelidikan merupakan
bagian dari batuan tua yang sudah terangkat, hal ini sesuai dengan penampakan di
lapangan dimana cukup luas tersingkap batuan metamorf (batusabak). Bila dikaitkan
dengan ciri-ciri umum endapan SEDEX maupun yang ada di Dairi Sumatera Utara,
beberapa pengamatan penting yang bisa disampaikan disini adalah:
 Adanya singkapan batusabak yang memiliki umur kurang lebih sama dengan
formasi batuan di Dairi.
 Dijumpainya batusabak yang memiliki urat-urat kuarsa yang umumnya sejajar
dengan foliasi dan sebagian kecil memotong bidang foliasi sembarang arah.
 Di tempat tertentu terutama pada batas antara breksi termineralisasi dan
batuan metamorf, dijumpai ubahan dan sulfida (pirit) pada batusabak/serpih.
Memberi kesan adanya larutan pembawa mineralisasi menerobos batuan
serpih melalui zona lemah dan mengubah batuan (epigenetik).
 Teramati struktur yang memotong batuan metamorf dan mengandung
“stockwork” kuarsa.

Hasil pengamatan lapangan tidak serta merta memastikan ada tidaknya tipe endapan
SEDEX di daerah penyelidikan karena ciri utama yaitu endapan sulfida Seng dan Timah
hitam yang mengikuti perlapisan batuan tidak teramati. Namun, dengan diperolehnya
sejumlah conto batuan serpih/sabak yang mengalami ubahan dan mineralisasi,
memastikan bahwa proses pembentukan mineralisasi logam telah berlangsung di daerah
penyelidikan ini.
Indikasi Emas Epitermal
Berdasarkan pengamatan geologi daerah penyelidikan, kehadiran batuan breksi
termineralisasi yang terlihat seolah memotong batusabak ataupun sedimen
termetakan/serpih cukup menarik untuk dikaji. Kehadiran breksi yang komponennya
batuan gunungapi ini diperkirakan sebagai breksi hidrotermal. Biasanya terjadi akibat
tekanan larutan hidrotermal yang cukup tinggi terkurung oleh lapisan batuan dan lalu
tiba-tiba menghancurkan batuan penutup diatasnya (batuan metamorf dan gunungapi)
pada zona lemah akibat struktur. Kehadiran breksi hidrotermal semacam ini
mengindikasikan adanya pembentukan mineralisasi yang lebih muda dari umur endapan
SEDEX yang dicari.
Dari data pengamatan megaskopis, breksi ini mengandung mineral sinabar dan pirit.
Sinabar merupakan mineral yang terbentuk pada suhu rendah dan biasanya berasosiasi
dengan endapan emas epitermal dekat permukaan. Hal ini sesuai dengan kenyataan di
lapangan bahwa daerah pemunculan breksi hidrotermal ini merupakan bekas
penambangan emas tradisional. Dalam kaitannya dengan pencarian endapan SEDEX,
pemunculan tipe mineralisasi emas epitermal bisa mengaburkan pengamatan lapangan
apabila terdapat pada satu lokasi dengan endapan SEDEX. Andaikan endapan SEDEX
benar-benar telah terbentuk di daerah penyelidikan ini maka mineralisasi emas epitermal
yang jauh lebih muda telah menutupinya.
Untuk mengetahui adanya sulfida logam yang terbentuk pada umur yang jauh lebih tua
(jenis SEDEX) dibandingkan endapan emas epitermal memerlukan penelitian lebih lanjut
misalnya mengidentifikasi jenis sulfida logam yang benar-benar berasosiasi dengan
sedimen atau sedimen termetakan yang ada. Penelitian ini lebih memungkinkan
dilakukan/ditekankan di bagian selatan daerah penyelidikan sekarang, oleh karena secara
geologi bagian selatan lebih banyak ditempati batuan metamorf berumur tua dimana
mengandung urat kuarsa sehingga paling mungkin berasosiasi dengan endapan SEDEX.

Namun karena daerah ini sebagian besar merupakan kawasan hutan lindung maka tidak
seluruhnya dapat diselidiki.
Kesimpulan
* Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, tidak teramati singkapan endapan
sulfida logam tipe SEDEX. Namun, petunjuk sangat awal kemungkinan adanya
endapan SEDEX diperoleh berdasarkan hasil penafsiran dari data anomali geokimia
endapan sungai aktif khususnya adanya peningkatan nilai Pb, Zn dan Ba yang
mencolok.
* Tipe endapan emas yang ada diperkirakan berdasarkan kehadiran mineral sinabar
bersama emas dijumpai G. Talakik adalah epitermal. Sesuai dengan lingkungan
batuannya, endapan emas ini diduga berumur Tersier dan jauh lebih muda
dibandingkan dengan endapan tipe SEDEX yang dicari atau diduga tumpang tindih.
* Secara spasial keterdapatan mineralisasi emas epitermal dalam batuan breksi
hidrotermal yang menerobos lingkungan batuan tua (metamorf) atau serpih dan batuan
gunungapi andesitik terdapat bersamaan dengan anomali Pb, Zn dan Ba.
* Deduksi yang dapat disampaikan: larutan hidrotermal pembawa emas pada kondisi
yang berbeda namun pada lokasi yang sama secara teoritis bisa saja indikasi pembawa
endapan SEDEX (epigenetik) di daerah ini. Namun hal ini masih merupakan
pembuktian dengan metoda lain secara sistematis.

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.

8. DEPOSIT PENYUSUN MATERIAL-MATERIAL MENTAH

8.1 Material-material Marly(campuran antara lempung dan batukapur) dan Siliatic untuk pembuatan semen dan kapur

Kelompok ini dibagi dalam air-setting materials (material-material penyusun udara) (contohnya ; kapur, gypsum) dan hydraulic materials (material-material air) dimana sebagian meterialnya mengeras diudara dan dapat menjadi lebih keras jika berada di air/material yang mudah mengeras jika terkena air (contohnya ; hydraulic lime, portland cement). Limestone dalam industri bangunan digunakan untuk pembuatan semen dan kapur dan idustri-industri yang lainnya, selain limestone dan gypsum, industri bangunan menggunakan dua kelompok material mentah yang lain : 1. Calcareous marls (batukapur lempungan) yang digunakan untuk pembuatan semen dan hydraulic lime(kapur hidraulik). 2. Correcive siallitic raw material digunakan untuk pembuatan semen kiln (semen dengan pembakaran kapur) dengan syarat jika material-material ini mempunyai komponen hydraulic yang rendah.

Rumus perhitungan (dalam %)

1. Hydraulic modulus =
2. Silicate modulus =
3. Aluminate modulus =

Rumus untuk menghitung koefisien saturasi / kejenuhan

4. Lea-Parker =
5. Kind-Jung =

Semen clinker dibuat dengan pembakaram campuran alamiah atau buatan dalam sebuah corong atau rotary kiln pada temperatur sintering (perubahan kapur menjadi batukapur) 1280 ºC.

Kelompok siallitic corrective raw material dan termasuk batuan yang berada disekitarnya digunakan untuk menambah kandungan campuran semen Al₂O₃, SiO₂ dan Fe₂O₃. Batu-batuan yang dekat dengan pabrik semen dan quarry limestone juga dapat digunkan. Kandungan Al₂O₃ ditambah dengan penambahan qurtenary loess dan loams (tanah liat), lempung tersier, batu lempung, atau biasanya argillaceous shale dan SiO₂ dengan penambahan pasir yang dihasilkan dari crushing batu granitoid sedangkan kandungan Fe₂O₃ ditambah dengan penambahan bijih besi, flyash, terak pirit, blast furnace dust (debu ledakan gunung api), slag atau lumpur merah yang telah dicampur dengan bauksit.

Kelompok komponen aktif lainya termasuk basalt, rhyolite, trachyt tuff dan pumice yang di sebut dengan pozzolan dan trass dibentuk dari pencampurannya. Opal dalam kaca volcanic adalah komponen aktif yang mencapai permukaan tanah yang cepat mengeras untuk menghasilkan hydraulic lime. Spongolite marlstone pasiran dengan opal, diendapkan pada lingkungan laut dangkal (maksimum 200 m) merupakan salah satu contoh dari material mentah yang lain. Spongolite yang dihaluskan dan semen clinker membentuk semen hydraulic yang dapat cepat mengeras. Pozzolan dan trass ditambang di Italy, Yunani, Perancis, Jepang dan Rusia serta diatomite dan tripoli mempunyai sifat yang sama seperti pozzolan dan trass.

8.2 Material-material mentah untuk agregat kecil-besar

Agregat yang berpori kecil, alamiah (tufa, pumice, spongolite, diatome) atau buatan (perlite, vermiculite, clay dan shale, sintered fly ash/aglopirit) digunakan sebagai bahan pengganti untuk material-material bangunan yang lain.

Pumice digunakan sebagai bahan pengisi didalam beton, penggunaan pumice ini dapat menyebabkan peningkatan ongkos produksi beton tetapi dengan menggunakan pumice didalam beton dapat mengurangi penggunaan bahan-bahan konstruksi baja berat dan juga dapat digunakan paku didalam beton. Campuran semen pozzolanic dan semen portland dengan perbandingan 1:9 sampai 3:7 dapat menghasilkan semen yang tahan terhadap korosi terhadap air laut sehingga dapat digunakan dalam konstruksi suatu pelabuhan ataupun pembuatan Dam. Hal ini di sebabkan karena opal didalam pumice dalam semen pozzolanic mengikat Ca(OH)₂ selama proses konsolidasi dengan semen Portland.

Vermiculite digunakan sebagai bahan insolasi (menyerap panas), perusahaan transportasi baja Canada telah menggunakan bahan ini, dimana dengan jarak 180 km dapat mengurangi panas sebanyak 9%. Selain itu vermiculite juga digunakan sebagai bahan pengisi beton, dikombinasikan dengan gypsum sebagai bahan plaster (pelapis) dinding , dalam bidang pertanian sebagai bahan penyubur tanah, dalam perternakan unggas sebagai lantai yang dapat membantu mempercepat proses pengeraman telur, obat gosok, material pembungkus bahan-bahan yang mengandung zat kimia, dsb.

Sintered fly ash/aglopirite merupakan bahan buatan yang diproleh dari pembakaran batubara atau lignit. Aglopirite ini digunakan untuk membantu/menjaga atmosfir bumi.

8.3 Material mentah untuk membuat batubata

Material-material ini mempunyai dua sifat yaitu plastis (loess, tanah liat, clay, claystone, shale yang terlapukkan lazimnya hydromica atau sericite, chlorite, montmorillonite) dan non-plastis/opening (biasanya pasir kuarsa atau silt, tanah eluvial, flyash, slag, clinker, dsb). Batubata ini digunakan untuk membuat bangunan sebagai bahan pengganti batu.

9. BATUAN-BATUAN DAN MINERAL INDUSTRI UNCONVENTIONAL, PERSPEKTIF, POTENSIAL DAN BAHAN PNGGANTI

Kelompok material-material mentah industri unconventional termasuk mineral-mineral dan batuan baru-baru ini digunakan hampir diseluruh negara. Sebagai contoh kegunaanya yaitu :

a. Feldspar gravel dan sand dapat digunakan untuk pembuatan keramik termasuk pembuatan lapisan kaca

b. Kuarzit kristalin dan campuran dari kuarzit untuk pembuatan refraktori (bahan tahan api) silika

c. Sodium feldspar dugunakan untuk pembuatan lapisan kaca

d. Clay wall rock pada lapisan batubara bituminous yang dibakar secara sepontan oleh pembakaran dibawah tanah untuk refraktori (bahan tahan api) mterial non-plastis

e. Sand dan silt setelah pencucian kaolin dapat digunakan dalam lapisan kaca dan industri bangunan.

f. Batuan-batuan feldspar berkaolin dapat digunakan sebagai bahan material keramik untuk kesehatan

g. Spongolite digunakan dalam semen pozzolanic sebagai siallitic corrective additive (bahan tambahan) pada golongan semen dan dan material untuk pembuatan serat-serat mineral dan wollastonite sintetik

h. Phyllonite berkaolin untuk stoneware (peralatan-peralatan yang terbuat dari batu)

i. Campuran lapisan mineral lempung di gunakan untuk mempercepat sintering (pembentukan kapur menjadi batukapur) pada keramik

j. Mineral-mineral berat dari feldspar gravel dan sand, dan fraksi kaolin coarse (kasar) sebagai sumber REO

k. Kuarsa pebble untuk pembuatan ferrosilicon

l. Marlstone dapat digunakan sebagai material mentah untuk pembuatan serat mineral

m. Hydraulic lime ( CaCO₃ pada material mentah > 60% ) untuk porous beton, genteng/ubin dinding, sebagai bahan pengganti untuk blast-furnace slag (terak dapur tinggi/terak tungku api) ke dalam campuran semen, dan untuk desulfurisasi pernafasan

n. Phyllite dan shale digunakan sebagai pengisi dalam insektisida, cat, karet, plastic, damar dan sebagai material lapisan kaca sintering rendah

o. Siltstone untuk pembuatan batubata

p. Sericitic shale untuk pembuatan kaca/gelas

q. Finite (metasomatis alkaline) untuk keramik

r. Serpentine sebagai pelindung dari radiasi radioaktif

s. Air tambang sebagai sumber I, Br, Sr, dan Mg

t. Lumpur coklat setelah produksi Al₂O₃ sebagai agglomerate untuk tungku api

u. Waste gypsum dari industri kimia sebagai material bangunan

Di beberapa negara material-material mentah ini dibuat secara buatan/tiruan, contohnya wollastonite yang digunakan dalam produksi ubin dan produk-produk keramik yang lain yang dapat dipotong dan dibor dengan mudah. Juga digunakan sebagai bahan pengganti untuk asbes, untuk pembuatan abrasive, cat, serat-serat mineral, papan insulatory, porselin dengan temperature pembakaran 960 – 1080 ºC, penghalus pigmen dan email

10. WAKTU DAN DAERAH MIREROGINESIS

Mineroginesis adala

11. METODE GEOFISIKA UNTUK PROSPECTING DAN EKSPLORASI ENDAPAN MINERAL MENTAH INDUSTRI

11.1 Pendahuluan

Metode geofisika di bagi kedalam ;

1. Geoelektrik, menentukan sifat pembawaan atau yang disebabkan oleh medan listrik pada batuan

2. Magnetik, menggunakan perbedaan dalam daya peka

3. Seismik, menentukan ketebalan dan kedalaman batuan diselidiki berdasarkan kecepatan propagasi gelombang seismic

4. Gravimetri, Didasarkan pada densitas batuan

5. Nuklir, Menentukan sifat pembawaan dan radio aktif buatan pada batuan

6. Logging, Metode yang digunakan dalam lubang bor

Dalam prospecting untuk endapan material industri, geofisik biasanya digunakan dalam menyelesaikan masalah-masalah berikut ;

1. Menentukan kontur batuan

2. Pergerakan daerah tektonik

3. Karstifikasi limestone

4. Ketebalam dan luas overburden

5. Penentuan bagian-bagian yang layak ditambang dengan metode quarry block untuk batuan dekorasi

6. Pemetaan dyke rocks

7. Serta dapat digunakan untuk material mentah atau sebagai bahan-bahan berbahaya yang lain

11.2 Metode Geofisika

Metode Geolistrik

Metode goelistrik ini menguji sifat pembawaan atau yang disebabkan oleh medan listrik dari arus langsung (DC) atau arur berganti-ganti (AC) dan didasarkan pada prinsip perbedaan resistivity (daya hantar) mineral dan batuan.

Resistivity tergantung pada komposisi mineral batuan, tekstur dan struktur batuan, jumlah air didalamnya dan endapan terlarut, temperatur dan tekanan. Batuan beku biasanya mempunyai resistivity yang lebih tinggi dibandingkan batuan sedimen dan metamorf

Resistifity beberapa batuan dan mineral :

Batuan – Mineral Resistivity (Ω)

Granit, gabro, basalt 10­_­­³ - 10⁵

Gneiss, mica-schist 10­_­­² - 10⁴

Limestone 10­_­­³ - 10⁴

Quarzite 10­_­­³ - 10⁵

Sandstone 10­ _­­ - 10³

Graphite 10­_­­^-5 - 10^-4

Pyrite 10­_­­^-4 - 10⁶

Calcite 10­_­­⁸ - 10¹⁰

Mika 10­_­­¹⁵ - 10¹⁶

Kuarsa 10­_­­¹² - 10¹⁴

Feldspar 10­_­­⁸ - 10¹²

Resistivity profiling (penampang daya hantar), digunakan dalam prospecting dan eksplorasi material mentah industri, dalam pemetaaan batas-batas batuan, ketebalan overburden, karstifikasi limestone, joint batuan, dan dalam eksplorasi batubata dari tanah liat, kaolin, gravel dan sand.

Dalam combined profiling (penampang kombinasi), satu arus elektroda (C) ditempatkan pada jarak lebih besar dari 5 AB/2 ; pada setiap titik hubungan AMNC dan CMNB diukur dan dan kemudian dua nilai didapat. Combined profiling terutama sekali cocok untuk pemetaan geologi dan pencarian pada ketebalan yang tipis.

Pada vertical electrical sounding (VES), konfigurasi electrode schlumberger biasanya digunakan. Jangkuan kedalaman pengukuran bertambah dengan ditambahnya spasi/jarak arus eloktroda AB. Resistivity yang sebenarnya berubah tergantung pada resistivity lapisan batuan. Nilai yang telah diukur diplot secara grafik pada Nilai yang telah diukur diplot secara grafik padatas logaritma dengan modulus 6,25 cm. ρ_z diplot pada satu sumbu dan bersamaan dengan AB/2. Kurva didapat dengan pengukuran dibandingkan dengan kurva secara teori, dihitung untuk perbedaan resistivity atau rasio ketebalan. Dalam eksplorasi material mentah industri metode VES umunya digunakan untuk penentuan ketebalan overburden dan ketebalan gravel dan sand, sand, tanah liat dan lapisan-lapisan clay.

Metode elektromagnetik (VLW-Very Long Wave) digunakan secara langsung pada daerah patahan dan retakan tektonik. Digunakan juga dalam pengukuran sinyal transmitter gelombang radio panjang (long wave radio).

Metode polarisasi spontan, menggunakan gelombang listrik alam diatas tubuh yang mengandung mineral conductive. Metode ini digunakan pada prospecting endapan graphite dan pemetaan geologi.

Magnetic Survey

Ini didasarkan pada perbedaan daya peka batuan dan mineral. Batuan yang mengandung mineral magnetic mempunyai daya peka magnetic yang lebih besar dan dapat dipetakan dengan menggunakan magnetic survey.

Kepekaan beberapa batuan

Batuan Kepekaan (x 10^-6 SI)

Pegmatite, clay, sandstone, limestone 0 - 400

Granit, gneissm phylite 100 - 5000

Basalt, serpentinite, gabro 4000 - 50000

Nilai ini dapat sangat tergantung pada kandungan dari mineral-mineral ferro- magnetic. Oleh karena sifat magnetik yang diukur harus terbentuk sebelum pengukuran medan dihubungkan. Kita mengukur total vector medan magnet bumi T, atau komponen vertical Z dari total vector. Unit ukur medan magnet bumi dalam system SI adalah 1 tesla. 1 tesla = 1 weber/m² = 10⁴ gauss = 10⁹ gamma (γ) = 1 nanotesla (nT)

Dalam prospecting mineral dan batuan industri, magnetic survey digunakan terutama dalam pemetaan magnetit, yang biasanya magnetic (gabro, basalt, diabase, dan porpirit) Penggunaan magnetic survey, batuan non magnetic dapat ditetapkan tanpa batuan magnetic, sebagai contoh, pegmatite dyke dalam gabro.

Metode Seismic

Metode ini didasarkan pada penyebaran gelombang-gelombang elastis melalui lingkungan batuan. Gelombang seismic dihasilkan dengan menjalarkan sebuah kejutan atau ledakan dalam segalah arah ;

· Direct wave (gelombang langsung), menjalar sepanjang permukaan tanah

· Reflected wave (gelombang terpantul), dihasilkan oleh pemantulan gelombang langsung pada batas batuan dengan kecepatan penjalaran gelombang yang berbeda

· Refracted wave (gelombang yang dibelokkan), terbentuk pada batas antara sebuah lapisan dengan kecepatan gelombang yang lebih besar dan lapisan penutup dengan kecepatan rata-rata yang lebih rendah.

Pada batuan padat kecepatan penjalaran gelombang lebih tinggi dari batuan yang terpatahkan (fracture), terlapukkan, batuan-batuan porous dan sedimen yang tidak terkonsolidasi.

Kecepatan penjalaran gelombang seismic pada beberapa batuan ;

Batuan Kecepatan (m/s)

Beku 5000 - 7000

Metamorf 4000 - 6000

Sandstone 1500 - 4500

Limestone 3000 - 6000

Sand 400 - 1500

Clay 500 - 3000

Loam 300 - 1000

Penggunaan metode seismic ini dapat memberikan informasi sampai kedalaman 100 m.

Seismic survey dapat digunakan untuk penentuan ketebalan overburden, endapan sand dan tanah liat, dan deposit batuan yang dapat digunakan untuk block quarry.

Gravimetri

Gravimetri mempelajari medan gravitasi salah satu diantaranya pada atau dekat dengan permukaan bumi. Gravimetri ini memberi dugaan bentuk dan dimensi bumi, dan juga penyebaran substansi yang mempunyai density yang berbeda pada kerak bumi, terutama sekali pada kerak bagian paling atas. Efek gravitasi pada sebuah batuan (granit masif, batuan-batuan sedimen yang komplek, daerah patahan) adalah perbandingan secara langsung terhadap unit density ini. Unit density batuan tergantung pada komposisi mereral dan kimia dari mineral pembentuk batuan, pada tekstur dan struktur batuan, dan pada tingkat diaginesis atau metomorfis.

Unit density pada beberapa tipe batuan

Tipe batuan Unit density (g/cm^-3)

Gabbro 2,9 – 2,95

Granit 2,5 – 2,68

Basalt 2,85 – 3,0

Gneiss 2,64 – 2,74

Limestone 2,52 – 2,70

Sandstone 2,00 – 2,58

Pengaruh secara tektonik atau pelapukan batuan mempunyai unit density yang lebih rendah dibandingkan batuan yang tidak terpengaruh.

Gravimetri dengan berhasil digunakan dalam eksplorasi endapan minyak dan batubara, prospecting untuk struktur garam, eksplorasi endapan barit-flourite, pementaan fault dan fracture, dan dalam mencari daerah pelapukan atau rongga-rongga (yaitu pada ekplorasi endapan limestone).

Metode Nuklir

Pada prinsip fisik dasar metode nuklir dibagi kedalam metode pengukuran aktifitas alami dan pengukuran keaktifan material yang akan diselidiki.

Kelompok pertama termasuk pengukuran alpha total dan akifitas gamma, pengukuran pancaran, spectometry alpha, pengukuran radiasi beta, pengukuran radiasi yang dikombinasikan dengan dengan beta + alpha, dan spectrometry gamma.

Kelompok kedua menggunakan efek sumber buatan radiasi beta atau gamma atau neutron pada batuan dan menentukan sifat-sifat batuan dengan mengukur kedua medan radioaktifitas. Kelompok ini termasuk metode radiasi beta yang terpantulkan, metode fluoresensi X-ray dari resonansi neutron-gamma, metode neutron-neutron, metode gamma-neutron dan metode gelombang neutron.

Metode nuklir digunakan dalam prospecting untuk material mentah radiokatif dan U-bearing fosfat, penyelidikan struktur geologi, pemetaan batuan dengan bertambahnya jumlah mineral radioaktif, dan untuk logging dan analisis laboratorium.

Metode logging

Ini adalah metode geofisika yang sesungguhnya diadaptasikan dengan mengukur sifat-sifat fisik batuan dalam lubang bor. Beberapa pekerjaan yang menguji kedudukan teknis lubang bor :

· Pembelokan sumbu lubang bor

· Tingginya sementasi

· Dan juga dip lapisan dan titik terdapatnya kelimpahan air

Semuanya dimasukkan dalam prosedur logging.

Prosedur logging membantu dalam penentuan kedalaman batuan yang ditemui dan juga ketebalanya. Tingkat karstifikasi dan joint limestone ditentukan dengan resistivity logging. Radiasi almiah dan radiasi yang diinduksi dan resistivity logging digunakan untuk mempelajari lithology batuan.

11.3 Pemakaian pengukuran geofisika pada mineral-mineral dan batuan industri di Czechoslovakia

Material-material mentah digunakan dalam pembuatan semen dan kapur

Pada endapan marbel Velka Morave, pengukuran geolistrik dimudahkan dengan pemetaan block marble dekoratif dan penentuan ganguan tektonik dan daerah-daerah ter-kartifikasi kuat seharusnya dihindari untuk pembukaan endapan dan pengembangan quarry. Pengunaan pengukuran geolistrik ini telah ditetapkan bahwa ini adalah endapan merbel terbesar di Czechoslovakia. Hasil pengukuran telah di verifikasi dengan pemboran dan perencanaan untuk pembuatan plat-plat marbel telah dibangun.

Dolomite mempunyai sifat fisik yang sama dengan limestone dan digunakan metode eksplorasi yansg sama.

Batuan-batuan magnetic sebagai material mentah bangunan

11.4

12. PENYELIDIKAN LABORATORIUM

Mikroskop polarisasi memungkinkan untuk mempelajari tekstur, distribusi ukuran butir dan karakter kontak antara butiran mineral, yang penting dalam pengerjaan mineral. Penentuan kuantitatif mineral-mineral dalam thin atau polished section menggunakan analisis planimetrik yang penggunaanya dimudahkan dengan automatic analayser, yang dibuat dengan prinsip pembacaan photometric cahaya yang dipancarkan dari sebuah cakram dengan diameter 0,0005 mm. Mineral pellucid dapat dibuat lebih berbeda dengan staining. Indek refraksi, bentuk identifikasi mineral yang penting, dengan sangat mudah ditentukan pada tingkat pemanasan menggunakan metode variasi temperatur, sejauh mungkin dengan refractometer mempunyai sebuah prisma penyesuaian waktu pemanasan. Metode variasi ganda, menggunakan variasi indek refraksi dengan mengubah panjang gelombang spectrum tanpak secara cepat. Mikroskop temperature tinggi (samai 1700ºC) atau pada tingkat pemanasan paling sedikit (sampain 1350ºC) memungkinkan untuk mengamati perubahan dalam sifat optic mineral dan batuan (yaitu feldspar, ganister kurazite) selama pemanasan, fasenya berubah, sintering, melting, rekristalisasi, reaksi pada fase padat, deformasi, kontrkasi dan dilatasi. Mikroskop electron menentukan

13. KKKK

14. HH

15. MELIHAT PROSPEK, PRODUKSI, DAN PENGGUNAAN MINERAL-MINERAL INDUSTRI DAN BATUAN DUNIA SAMPAI TAHUN 2000

Andalusit, sillimanite, kyanite. Ini diharapkan konsumsi kyanite dalam pembuatan refraktori akan meningkat 5% setiap tahun; 40% kyanite akan dikonsumsi dalam produksi bijih dan baja, 30% pada metalurgi logam yang lain, 20 % pada industri kaca dan keramik dan 10& pada industri yang lain.

Asbestos. Produksi kendaraan bermotor diperluas dengan transmisi otomastis akan menghasilkan produksi nyata dari penggunaan crocidolite, yang digunakan untuk melapisi cakram transmisi logam. Kereta api express dengan kecepatan diatas 200 km/jam akan juga menambah pemakaian asbestos, yang mana akan dibutuhkan untuk rem cakram. Asbestos serat panjang akan juga digunakan dalam menambah sifat plastisitas. Pipa tahan terhadap bahan-bahan kimia dibuat dari damar epoxy dengan diperkuat oleh asbestos pada lapisan permukaan. Asbestos akan digunakan sebagai tambahan pada aspal untuk jalan lapangan terbang dan hangar, dan dalam perbaikan jalan raya (22 ton asbestos dibutuhkan untuk 1 km jalan dengan luas 12 m). Material-material subtitusi-yaitu Alkali zircon tinggi-serat-serat kaca resisten-mahal dan kekuatanya semakin menurun dengan bertambahnya waktu.

Barit. Konsumsi barit dunia dalam lumpur pengeboran bertambah, dikarenakan kedalaman rata-rata sumur minyak diharapkan mencapai 2330 m pada tahun 2000 dari 1600 m yang dicapai pada tahun 1974. Jumlah tahunan meter yang dibor diperkirakan menjadi 43 juta.

Bentonite. Masalah dasar adalah keuntungan dari material, terutama sekali pemisahan campuran clastic dari masa clay dan reduksi Fe. Konsumsi bentonit untuk lumpur pengeboran akan bertambah.

Boron. Boron akan digunakan dalam penambahan jumlah industri keramik dan kaca, terutama dalam pembuatan serat kaca insulasi (sebagai akibat dari krisis energi). Permintaan boron dalam pertanian akan ditentukan dengan bertambahnya populasi. Boron dapat menambah kekuatan plastik dan logam, yang dapat digunakan untuk membangun bangunan yang lebih tinggi, jembatan yang lebih panjang da kendaraan-kendaraan yang lebih efektif.

Batu bangunan. Secara universal diharapkan material untuk batuan ter-hancurkan akan secara ekstensif digunakan pada quarry tambang bawah tanah.

Clay. Clay yang tersebar akan mungkin menemukan penggunaan dalam pembangunan jalan raya dengan permukaan yang tidak menggeluncur. Konsumsi refraktori clay akan sangat turun pada akhir abad sebagai akibat perkembangan pembuatan baja dengan reduksi bijih langsung, karena bertambahnya temperature operasi akan mambutuhkan lebih banyak material resisten. Penggunaan clay akan mungkin bertambah kerita produksi aluminium dari mineral lempung diperkenalkan dan kegunaanya dalam membuat zeolit sintetik untuk penyulingan minyak diperluas.

Dolomite. Dolomiote terbakar sebagian (dengan MgO disamping CaCO₃) digunakan untuk pengolahan air minum untuk mengurangi penderita kanker.

Feldspar. Masalah utama adalah keuntungan umum material mentah berfelspar untuk kelas feldspar lapisan kaca. Di Amerika 75% produksi feldspar berasal dari Alaskite dan Pantai pasir (Beach Sand). Ini diuntungkan dengan flotasi. Proses ini akan digunakan dalam memperoleh K-feldspar murni untuk membuat tabung katoda ray untuk televise berwarna. Sebelum tahun 2000 feldspar akan diambil dari varietas grnit dengan flotasi. Konsumsi feldspar untuk pemakaian kaca kendaraan bermotor dan bangunan akan mempunyai kecenderugan.

Fluorite. Konsumsi fluorite dunia untuk membuat aerosol dan campuran pendingin akan berkurang karena akan digantikan dengan substansi yang tidak terlalu bahaya. Ini juga akan lebih rendah ketika produksi baja secara kontinu oleh reduksi bijih langsung dikembangkan. Di lain sisi, lebih banya flourit akan dibutuhkan untuk reduksi Al₂O₃ untuk logam aluminium pada cell elektrolit.