gbg 11 endapan sedimenter
DESCRIPTION
gbgTRANSCRIPT
-
1
Irianti, ST. MSc.UMI-Makassar
2011
2
Secara umum, endapan sedimenter/surficial dibedakan atas dua:
1. Endapan Allochthonous2. Endapan Autochthonous
1. Endapan Allochthonous merupakan endapan bahan galian yang dalam pembentukannya mengalami transportasi untuk kemudian terendapkan. Termasuk di dalamnya golongan terrigenous (klastik) dan piroklastik.
2. Endapan Autochthonous merupakan endapan bahan galian yang terbentuk pada tempat diendapkannya, termasuk didalamnya golongan kimia, organik dan residual.
4
Grup Golongan/Kelas
Endapan Allochthonous Terrestrial deposits: clays, siliciclastics sands, danconglomerates.
Pyroclastic deposits: tuff, lapilituffs, agglomerates dan volcanic breccias.
Endapan Autochthonous Presipitasi (kimiawi): endapan karbonat, evaporit, rijang, BIF (Banded Iron Formation), ironstonesdan phosphorit.
Endapan organik: batubara, lignit, oil shales dan tar sands.
Endapan residual: laterite, bauxit.
Endapan A llochthonous
Endapan mineral yang bersifat ekonomis umumnya dikenal dengan nama
endapan placer, yang terbentuk sebagai hasil akumulasi proses-proses sedimentasi yang menghasilkan konsentrasi mineral-mineral berat.
Mineral-mineral berat yang terkonsentrasi terpisah dari batuan induknya karena memiliki density yang tinggi, resisten terhadap pelapukan kimia dan fisika.
Contoh: cassiterite, chromite, columbite, copper, diamond, garnet, gold, ilmenite, magnetite, monazite, platinum, ruby, rutile, sapphire, xenotime danzircon.
Mineral-mineral sulfida mudah mengalami pelapukan, teroksidasi dan terurai sehinga jarang dijumpai terkonsentrasi sebagai endapan placer.
Umumya terbentuk pada Tersier hingga sekarang.
Faktor pengontrol endapan placer
Resisten terhadap pelapukan secara kimia: tidak mengalami penguraian (dekomposisi) komposisi kimia.
Ketahanan terhadap pelapukan secara mekanis (fisik): tidak mengalami kerusakan secara fisik.
Konsentrasi gravitasi secara alamiah (perbedaan berat jenis): memungkinkan pengendapan kembali untuk mencapai konsentrasi yang ekonomis.
Media transportasi (padat, air, gas/udara) sebagai media utama.
Perangkap atau lingkungan pengendapannya.
-
2
7
Klasifikasi Endapan placer
Asal (Sumber) Kelas/Golongan
Terakumulasi insitu sepanjang proses pelapukan
Residual placers
Konsentrasi akibat pergerakan pada media padatan
Eluvial placers
Konsentrasi akibat pergerakan pada media air
Stream atau alluvial placersBeach placersOffshore placers
Konsentrasi akibat pergerakan pada media angin/udara
Aeolian placer
Residual placersEndapan ini terbentuk/terakumulasi tepat di atas batuan asal, mis: Urat-urat/vein emas atau cassiterite.
Terbentuk akibat penguraian dan penghancuran secara kimiawi. Fragmen batuan yang lebih ringan dan mudah larut akan tertransportasi.
Dapat dijumpai bergradasi kebawah permukaan sampai pada vein-vein yang terlapukkan.
Endapan placer residual ini terbentuk pada morfologi yang relatif datar. Pada topografi yang miring terjadi perpindahan konsentrasi mineral berat (residual) sehingga membentuk endapan placer eluvial (collovial).
Residual placers yang terbentuk di atas carbonatites merupakan penghasil apatit, Mis: Jacupiranga, Brasil; Uganda, dsb.
Endapan ini merupakan sumber (potensial sumber) dari niobium, zircon, baddeleyite, magnetite dan mineral berat lainnya. Endapan residual placers ini umumnya terbentuk pada carbonatites yang juga bersifat subekonomik.
Eluvial placers
Endapan ini merupakan akumulasi mineral-mineral yang terbentuk/terakumulasi di lereng-lereng bukit yang dekat dengan batuan asal/sumber.
Mineral-mineral berat akan terakumulasi, sedangkan mineral-mineral ringan (tidak resisten) akan melarut dan tersapu menuruni lereng oleh air hujan ataupun tertiup angin.
Untuk dapat terendapkan/terakumulasi endapan yang ekonomis dibutuhkan batuan sumber/asal yang kaya.
Pada beberapa wilayah, endapan eluvial placers ekonomis dijumpai terakumulsi pada kantong-kantong (pockets) yang terdapat pada permukaan bedrock, mis: cassiterite yang dijumpai pada sinkholes dan potholes pada marmer di Malaysia.
Stream atau Alluvial placers
Endapan placer aluvial merupakan endapan yang sangat penting untuk emas dan intan.
Fraksi ukuran butir pada mineral-mineral berat relatif lebih halus daripada minera-mineral ringan.
Mineral-mineral berat akan terkonsentrasi pada lokasi dimana terjadi suatu gangguan pada aliran (irregular flow) atau pengurangan energi seperti pada natural riffle, lubang pada dasar air terjun, pada tubrukan arus sungai, meander sungai, dsb.
Produksi timah terbesar didunia utamanya berasal dari tipe endapan ini. Penghasil timah yang berasal dari stream/alluvial placers antara lain Brasil, Indonesia dan Malaysia.
Natural riffle
-
3
13
Lubang (perangkap)/ potholes di dasar sungai/air terjun
14
Pada pertemuan arus sungai
15
Pada meander sungai
16
Beach placer (endapan pantai)
Pada endapan pantai, endapan yang ekonomis akan terkonsentrasi di sepanjang garis pantai atau pada muara sungai, atau reworking pada endapan yang lebih tua.
Pergerakan muka air laut dan ombak memegang peranan penting.
Sedangkan endapan lepas pantai merupakan kemenerusan dari endapan-endapan pantai, dimana keberdaan arus bawah menjadi penentu utama.
Mineral-mineral penting yang banyak dijumpai sebagai endapan beach placers: cassiterite, diamond, gold, ilmenite, magnetite, monazite (pembawa REE), rutile, xenotime dan zircon.
Offshore placers (endapan lepas pantai)
Endapan ini terdapat pada paparan kontinen (continental shelf), umumnya berjarak beberapa kilometer dari pantai.
Endapan ini utamanya terbentuk dari submergence endapan alluvial dan/atau beach placers (drownedplacers).
Contoh: Endapan timah di Indonesia.
-
4
19
Sketsa endapan pantai dan lepas pantai Aeolian placers
Endapan ini terbentuk oleh reworking endapan beach placers oleh angin.
Contoh: Endapan titanomegnetite iron sand pada North Island, New Zealand.
Bukit-bukit pasir di pantai (coastal dunes) yang terbentuk oleh angin mempunyai volume yang besar dan homogenitas, sehingga pada bukit-bukit tsb yang mengandung mineral berat dapat bersifat ekonomis walaupun pada kadar rendah.
Contoh endapan placer: endapan timah di Pulau Bangk a
Busur pluton yang membentang dari Asia hingga di Kepulauan Bangka Belitung menghasilkan cebakan timah yang terkaya di dunia.
Secara genetik, kehaditan timah bermula dengan adanya intrusi granit yag diperkirakan terjadi lebih dari 200 juta tahun yang lalu.
Magma yang berifat asam yang mengandug unsur gas SnF4 menerobos dan mengisi celah retakan yag terdapat pada batuan sekitar akibat proses pneumatolotik.
SnF4 + H2O SnO2 + HF4
Contoh endapan placer: endapan timah di Pulau Bangk a
Iklim tropis memudahkan terjadinya proses pelapukan baik kimiawi maupun mekanis. Berlanjut dengan proses erosi dan transportasi melalui sungai-sungai.
Jenis endapan timah sekunder yang terbentuk sangat bervariasi, mulai dari elluvial, collovial, alluvial dangkal hingga alluvial dalam (lebih dari 120m) serta kipas alluvial.
Penyebaran konsentrasi lapisan pasir bertimah (tinbearing sand) baik vertikal maupun lateral sangat dipengaruhi oleh gejala naik turunnya permukaan laut.
23
Contoh endapan placer: endapan timah di Pulau Bangk a
24
Grup Golongan/Kelas
Endapan Allochthonous Terrestrial deposits: clays, siliciclastics sands, danconglomerates.
Pyroclastic deposits: tuff, lapilituffs, agglomerates dan volcanic breccias.
Endapan Autochthonous Presipitasi (kimiawi): endapan karbonat, evaporit, rijang, BIF (Banded Iron Formation), ironstonesdan phosphorit.
Endapan organik: batubara, lignit, oil shales dan tar sands.
Endapan residual: laterite, bauxit.
-
5
25
Sedimentasi Kimiawi
Beragam batuan terbentuk oleh kompaksi dan litifikasi oleh presipitasi kimiawi, mis: sedimen karbonatan (limestone dan
dolomite); sedimen silikaan (rijang); sedimen kaya Fe (ironstones dan BIF); oksida mangan; phospat dan barit.
Endapan yang terbentuk oleh sedimentasi kimiawi merupakan penghasil utama Fe, Mn dan phospat.
Limestone (CaCO3) merupakan raw material utama pembuatan semen. Pada endapan evaporit mengandung unsur-unsur penting K, Na, Ca, Mg, Li, I, Br dan Cl dan senyawa borat, nitrat dan sulfat.
26
Ironstones dan BIF
Dilihat dari segi morfologi, tekstur dan mineralogi, terdapat tiga tipe endapan bijih besi
sedimenter:
- Bog iron ores
- Ironstone
- BIF
27
Endapan Bog iron ores
Terbentuk utamanya pada danau dan rawa-rawa pada northern hemisphere, seperti Kanada utara dan Scandanavia.
Tipe endapannya umumnya kecil dan tipis, dan tersusun oleh geothite dan limonite (Fe-oxyhydroxides) yang berasosiasi dengan serpih yang kaya organik.
28
Endapan Ironstone
Berumur Phanerozoikum dengan penyebaran luas. Endapan ini terbentuk pada laut dangkal dan lingkungan delta.
Umumnya tersusun oleh geothit dan hematit berbentuk oolit atau pellet, yang menunjukkan adanya abrasi mekanik. Endapan ini mengandung sedikit sekali ataupun tidak mengandung rijang, tetapi umumnya berasosiasi dengan mineral-mineral silica-Fe seperti glauchonite dan chamosite.
Lingkungan pengendapannya menunjukkan Fe berasal dari kontinen melalui sistem fluvial, dimana Fe dalam bentuk larutan Fe2+ atau tertransportasi sebagai colloid.
29
Ironstones mempunyai hubungan stratigrafi dengan organic-rich black shale. Pada beberapa endapan menunjukkan ciri terbentuk pada perlapisan yang mengalami periode trasgresi dan continental margin flooding.
30
Endapan BIF ( Banded Iron Formations )
Merupakan perlapisan (laminasi) batuan metasedimen yang tersusun oleh perselingan lapisan mineral-mineral kaya besi (oksida: hematite atau magnetite; karbonat: siderite; silikat: greenalite dan minnesotaite; sulfida: pyrite) dengan mikrokristalin kuarsa (rijang) atau serpih karbonatan.
Perlapisan dapat dijumpai pada beraga skala: setiap skala tsb menunjukkan asal lingkungan pengendapan.
Berumur Arkean dan Paleoprotozoik.
-
6
31
Model tektonik dan lingkungan
pembentukan beberapa tipe
endapan BIF: Tipe Algoma,
Superior, dan Rapitan. Inset
diagram menunjukkan tonase
dari ketiga tipe BIF
dihubungkan dengan waktu.
32
Model Lingkungan pengendapan BIF
33
Endapan Perlapisan Mangan ( Bedded Manganese )
Umumnya lingkungan pembentukan mangan sedimenter serupa dengan lingkungan pembentukan ironstones dan BIF. BIF tipe Superior dapat dijumpai berasosiasi dengan bijih mangan.
Sifat geokimia mangan seperti halnya besi dikontrol oleh oksidasi dan dijumpai sebagai Mn2+ (yang melarut dalam kondisi asam dan reduced) serta Mn3+ dan Mn4+ (solubility kecil dan stabil sedangkan oksida mangan dibawah kondisi oksidasi dan alkalin).
Endapan mangan dijumpai berumur seragam mulai dari Paleoprotozoic sampai saat ini.
34
Modern analog pembentukan endapan mangan pada Black Sea
35
Endapan Phosphorites
Phosfor merupakan unsur yang sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme.
Endapan phosporites umumnya terbentuk sepanjang kontinental self dan tepian laut dangkal seperti lagun dan delta.
Proses pembentukan endapan ini serupa dengan proses pembentukan Mn dan Fe yang utamanya berhubungan dengan adanya upwelling air laut yang mengandung konsentrasi logam yang diatas normal dan kemudian terpresipitasi pada kontinental self.
36
Endapan Evaporit
Endapan evaporit merupakan sumber garam (rock salt/halite), borat, potash, dan nitrat. Terbentuk oleh presipitasi, utama dari air laut.
Diagram yang menunjukkan bagian-bagian penting dalam pembentukan endapan evarporit yang besar
-
7
37
Endapan Lateritik
Endapan nikel lateritEndapan bauksit
38
Endapan Nikel laterit
Profil endapan nikel laterit Kontrol pembentukan
Penyumbang 40% produksi tahunan nikel dunia.
Merupakan hasil dari pelapukan lanjut dari batuan ultramafik pembawa Ni silikat, terbentuk pada daerah tropis-subtropis.
Laterit merupakan bagian atas dari horison tanah yang kaya akan oksida besi dan miskin silika sebagai hasil pelapukan intensif pada regolith (Eggleton, 2001).
Nickel laterite: untuk menyatakan keberadaan suatu regolith yang mengandung konsentrasi nikel yang ekonomis tetapi tidak untuk menyatakan suatu horison atau unit lapisan tanah tertentu.
40
41
Sebaran nikel di dunia
42
Sebaran nikel di Indonesia
-
8
43 44
45
Profil endapan nikel laterit
46
Profil endapan nikel laterit
47 48
OB (Top Soil)
Limonite
Saprolite
Bedrock
-
9
49
Profil endapan nikel laterit
PROTOLITH
Merupakan dasar (bagian terbawah) ari penampang vertikal yang merupakan batuan asal yang berupa batuan ultramafik (hazburgit, peridotit, dunit).
Nikel terdapat (muncul) bersama-sama dengan struktur mineral silikat dari magnesium-rich olivin atau sebagai hasil alterasi serpentinisasi.
Olivin tidak stabil pada pelapukan kimiawi membentuk amorphous ferric hydroxides, minor amorphous silikat dan beberapa unsur tidak mobile lainnya.
50
Peridotit
Serpentinit
51
Profil endapan nikel laterit
SAPROLITE
Fragmen-fragmen batuan asal masih ada, tetapi mineral-mineralnya pada umumnya sudah terubah.
Batas antara zona sapolite dan protolith pada umumnya irreular dan bergradasi.
Pada beberapa endapan nikel laterit, zona ini dicirikan dengan keberadaa pelapukan mengulit bawang ( spheroidal weathering).
Dengan berkembangnya proses pelapukan, unsur Mg di dalam protolith umumya terlindikan (leached) dan silika sebagian terbawa oleh air tanah.
52
Spheroidal weathering
53Spheroidal weathering
Profil endapan nikel laterit
LIMONIT
Bagian yang kaya dengan oksida besi akibat dari proses pembentukan zona saprolite (oksida besi dominan pada bagian atas dari zona saprolite).
TUDUNG BESI
Berupa terrigeneous duricrust, cuirasse, canga atau ferricrete (laterit residu).
Merupakan suatu lapisan dengan konsentrasi besi yang cukup tinggi, melindungi lapisan laterit dibawahnya terhadap erosi.
-
10
Klasifikasi endapan nikel laterit
3 Tipe Utama:
56
Konsep genesa endapan nikel laterit
57
Kontrol pembentukan endapan nikel laterit
58
Kontrol pembentukan endapan nikel laterit
59
Kontrol pembentukan endapan nikel laterit Kontrol pembentukan endapan nikel laterit
-
11
Endapan Bauksit
Pengertian umum Klasifikasi Profil endapan bauksit Kontrol pembentukan Periode pembentukan
Material regolith yang secara ekonomi merupakan bijih aluminium.
Secara umum sebagai Gibsite, sebagian sebagai boehmit, diaspore dan semi-amorphous phase.
Merupakan endapan residual tetapi sebagian ada yang berupa endapan kolovial dan aluvial.
Pengertian umum
Karst bauksit deposit: Akumulasi oksida Al yang disebabkan oleh pengaruh
penguraian karbonat. Berasal dari pelapukan yang berasosiasi dengan Al silikat
(interbedded vulkanik).
Laterite bauksit deposit: Terbentuk melalui proses pelapukan batuan aluminosilikat,
pada kondisi subtropis hingga tropis. Jumlahnya mencapai 90% sumberdaya bauksit dunia.
Terdapat 3 endapan: orthobauksit, metabauksit, dan cryptobauksit.
Klasifikasi endapan bauksit
64
Sebaran endapan bauksit dunia
65
Profil endapan bauksit
66
Profil endapan bauksit Cryptobauksit
-
12
67
Kontrol pembentukan
68
Kontrol pembentukan
69
Kontrol pembentukan
70
Periode pembentukan bauksit
71
! " #$%%&
()*+ ,!!%%-
. /010234 %% 5/1
5. The Past and the Future of Nickel Laterites oleh Ashok D. Dalvi; W. Gordon Bacon; Robert C. Osborne (2004), Inco.
6. Nickel laterite deposits geological overview, resourcesand exploitation oleh M. Elias
(
5/6