Ini sebuah sharing pengalaman eksplorasi emas di suatu daerah dengan metode float mapping (pemetaan fragmen-fragmen bijih yang tersebar di permukaan baik permukaan tanah maupun pada alur sungai, gile panjang banget terjemahan Indonesianya). Pemetaan float merupakan metode sederhana untuk mengetahui keberadaan emas atau mineral bijih apa saja yang ada di suatu wilayah. Namun, metode ini tidak bisa diterapkan sembarangan, kecuali kalau kita ingin buang-buang waktu di hutan, hehe.
Ada dua tahap utama dalam eksplorasi mineral bijih, studi pra-lapangan atau istilah asingnya 'desk study', cuman kalau di-Indonesiakan jadi studi meja... lucu jadinya, masak mempelajari meja. Lebih keren pakai istilah studi pra-lapangan (menurut ane neh). Studi pra-lapangan bertujuan untuk mengetahui gambaran geologi regional dari suatu wilayah yang akan dipelajari. Dengan studi ini paling tidak kita sudah tahu batuan dan struktur geologi apa saja yang akan dijumpai. Diharapkan dengan studi awal ini, studi lapangan menjadi lebih efisien, dalam artian tidak semua lokasi di wilayah KP harus didatangi.
Selain itu, dari studi pra-lapangan akan diketahui atau diestimasi kira-kira batuan-batuan mana saja yang mungkin menjadi pembawa bijih dan batuan-batuan mana saja yang mungkin menjadi penjebaknya atau istilahnya kerennya batuan samping (wallrock) serta bagaimana pola sebarannya dapat diketahui dari struktur geologi regionalnya. Bagaimana karakteristik batuan-batuan tersebut? Apakah mempunyai porositas tinggi? Bagaimana tingkat kompaksinya? Banyak pertanyaan yang harus dijawab sebelum ke lapangan memburu emas.
Menurut beberapa bacaan dan lapangan, batuan yang kompak cenderung menghasilkan urat-urat yang tipis atau bahkan tidak ada. Hal ini disebabkan oleh energi untuk memperlebar urat lebih kecil daripada energi statis yang dimiliki batuan samping untuk mempertahankan posisinya. Dengan asumsi perlebaran urat disebabkan oleh boiling (lihat artikel yang lain). Jadi, kalau batuan penutupnya berupa breksi andesit atau lava andesit, kecil sekali kemungkinan untuk mendapatkan urat yang lebar, atau bahkan tidak ditemukan sama sekali. Pada kasus ini pemetaan float tidak begitu berguna karena akan sulit untuk mendapatkan float yang diharapkan.
Menurut bacaan yang lain, pemetaan hidrogeokimia atau metode MMI (mobile metal ion) konon lebih efisien dan bisa menyingkap mineralisasi yang tertutup oleh batuan di atasnya. Cuman metode ini lebih mahal daripada pemetaan float atau langsung, karena dibutuhkan analisis kimia air atau tanah yang cukup banyak dan semua ini uang lho, hehe. Jadi, tanpa perencanaan yang jelas, ke gunung bukannya mendapatkan emas, tetapi malah mendapat serangan pacet.
Oleh karena itu, kepada para pengusaha yang bingung duitnya mau dikemanain, tolong diskusikan dulu dengan ahli geologi ekonomi, sebelum memutuskan apakah KP itu akan dieksplorasi dengan detail atau tidak. Eksplorasi membutuhkan waktu yang panjang, dan tentunya tidak instan.
Tampilkan postingan dengan label mineralisasi. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label mineralisasi. Tampilkan semua postingan
Minggu, 07 November 2010
Kamis, 29 November 2007
Lempeng samudra menunjam datar dan patah
Bisakah slab (lempeng samudra) patah ketika menunjam di bawah kerak benua? Jangankan lempeng yang begitu keras, hati saja yang lembut bisa patah... Serius lho... Btw, sebab-musabab lempeng patah ogut belum pernah baca... sorry saja. Namun lempeng patah sudah pernah dibahas di beberapa artikel jurnal, misalnya Setijadji et al (2005) dan ... (sorry, lupa gue).
Yang menarik sih bukan lempeng-nya yang patah, tetapi membelok mendekati horisonal (istilah kerennya, flat subduction). Di Indonesia penampakan seperti ini tidak ada... tetapi di Amerika Latin bagian barat bisa dijumpai di sekitar Nazca (Peru) dan Juan Fernandez (Chile). Penunjaman datar dicirikan oleh perubahan dari penunjaman normal menjadi lebih kurang 30o. Apa keuntungan dari penumjaman datar ini?
Pada saat lempeng menunjam biasa, lempeng mengalami hidrasi dan terjadinya pemendekan kerak pada bagian depan. Sedangkan pada saat belok menjadi datar, litosfer yang yang terletak di atas lempeng akan mengalami hidrasi (atau lempeng mengalami dehidrasi). Nah, ketika lempeng bergerak horisontal, luas permukaan lempeng yang mengalami dehidrasi semakin luas, dan bagian dari kerak bumi yang berpengaruh terhadap pembentukan magmanya menjadi bervariasi. Seperti halnya di Amerika Latin, bagian yang dekat dengan penunjaman pelelehan lempeng membentuk deretan porfiri tembaga (Chile dan Peru termasuk Argentina), sedangkan bagian timurnya yang agak jauh dari penunjaman membentuk deretan porfiri timah yang konon banyak dipengaruhi oleh pelelehan kerak benua.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kebanyakan mineralisasi Cu-Au yang berkaitan dengan sistem busur magmatik, umumnya berasosiasi dengan magmatisme yang menunjukkan tipe magma adakitik (e.g., rasio Sr/Y tinggi dan Yb rendah). Namun, belum ada konsensus tentang asalmula adakit dalam sistem busur (apakah magma dari pelelehan lempeng samudra atau dari evolusi magma yang dihasilkan dari mantel yang dalam?). Dari beberapa litertur diperoleh bahwa magmatisme adakitik berhubungan dengan suatu perubahan geodinamik utama (lempeng samudra patah (slab break-off), penebalan kerak, penunjaman dari litosfer samudra yang panas, atau penunjaman datar). Pembentukan magma adakitik ini mempunyai dampak pada pembentukan endapan porfiri Cu/epitermal.
Itu kira-kira bagaimana lempeng berbelak-belok atau patah... (sorry referensi lempeng patahnya belum ketemu). Ntar kalau ada waktu diterusin deh....
Yang menarik sih bukan lempeng-nya yang patah, tetapi membelok mendekati horisonal (istilah kerennya, flat subduction). Di Indonesia penampakan seperti ini tidak ada... tetapi di Amerika Latin bagian barat bisa dijumpai di sekitar Nazca (Peru) dan Juan Fernandez (Chile). Penunjaman datar dicirikan oleh perubahan dari penunjaman normal menjadi lebih kurang 30o. Apa keuntungan dari penumjaman datar ini?
Pada saat lempeng menunjam biasa, lempeng mengalami hidrasi dan terjadinya pemendekan kerak pada bagian depan. Sedangkan pada saat belok menjadi datar, litosfer yang yang terletak di atas lempeng akan mengalami hidrasi (atau lempeng mengalami dehidrasi). Nah, ketika lempeng bergerak horisontal, luas permukaan lempeng yang mengalami dehidrasi semakin luas, dan bagian dari kerak bumi yang berpengaruh terhadap pembentukan magmanya menjadi bervariasi. Seperti halnya di Amerika Latin, bagian yang dekat dengan penunjaman pelelehan lempeng membentuk deretan porfiri tembaga (Chile dan Peru termasuk Argentina), sedangkan bagian timurnya yang agak jauh dari penunjaman membentuk deretan porfiri timah yang konon banyak dipengaruhi oleh pelelehan kerak benua.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kebanyakan mineralisasi Cu-Au yang berkaitan dengan sistem busur magmatik, umumnya berasosiasi dengan magmatisme yang menunjukkan tipe magma adakitik (e.g., rasio Sr/Y tinggi dan Yb rendah). Namun, belum ada konsensus tentang asalmula adakit dalam sistem busur (apakah magma dari pelelehan lempeng samudra atau dari evolusi magma yang dihasilkan dari mantel yang dalam?). Dari beberapa litertur diperoleh bahwa magmatisme adakitik berhubungan dengan suatu perubahan geodinamik utama (lempeng samudra patah (slab break-off), penebalan kerak, penunjaman dari litosfer samudra yang panas, atau penunjaman datar). Pembentukan magma adakitik ini mempunyai dampak pada pembentukan endapan porfiri Cu/epitermal.
Itu kira-kira bagaimana lempeng berbelak-belok atau patah... (sorry referensi lempeng patahnya belum ketemu). Ntar kalau ada waktu diterusin deh....
Penunjaman lempeng samudera
Pada artikel "Gempa bumi, apanya yang bergoyang??" dijelaskan bahwa salah satu sisi menarik dari gempa bumi adalah akumulasi mineral ekonimis, seperti logam. Bagaimana cerita selanjutnya, kok gesekan lempeng bisa menghasilkan logam? Kenapa tidak di sepanjang jalur penunjaman dapat dijumpai endapan logam yang ekonomis? Kayak pertanyaan di iklan salah satu obat masuk angin saja...:-).
Sebelum menunjam, lempeng samudra akan mengalami hidrasi terlebih dahulu di bawah kolom air samudra, sehingga kandungan air pada permukaan kerak samudra menjadi meningkat. Ketika menunjam di bawah kerak benua, lempeng yang jenuh air sebagian akan mengalami dehidrasi yang diikuti oleh penurunan suhu leleh dari kerak samudra, sehingga kerak samudra akan mengalami pelelehan sebagian (partial melting), membentuk magma yang bersifat hidrous (karena kemasukan air akibat dehidrasi kerak samudra). Istilah kerennya slab melting. Biasanya magma hasil pelelehan lempeng ini akan mempunyai karakteristik adakitik. Jauh berbeda kalau yang meleleh itu baji mantelnya (ini tidak dibahas pada artikel ini). Ketika magma naik ke bagian yang lebih dangkal dari kerak benua, magma akan mengalami kristalisasi sebagian dimana unsur-unsur yang kompatibel akan membentuk kumpulan mineral sesuai dengan seri reaksi Bowen (mineral fero-magnesia akan mengkristal telebih dahulu). Sedangkan unsur-unsur yang tidak kompatibel dengan RFM (Rock Forming Minerals) akan ikut bersama-sama sisa magma yang masih bercampur dengan sisa air magmatik.
Besarnya rasio unsur inkompatibel dengan kompatibel pada lelehan berikutnya bisa dihitung dengan menggunakan rumus fraksinasi Rayleigh, namun supaya tidak mumet rumus Rayleigh tidak akan dibahas di sini. Btw, fraksinasi ini akan terjadi berulang-ulang hingga lelehan habis mengkristal, dan semakin muda fase batuan, warnanya akan semakin cerah... Hal ini karena jumlah mineral-mineral fero-magnesia semakin lama semakin habis. Ini bisa dibuktikan dengan melihat sebaran batuan intrusi baik pada porfiri timah maupun porfiri tembaga (Grasberg atau Bangka/Belitung (granit multifase).
Bagaimana logam dapat terakumulasi? Ketika terjadi fraksinasi, logam tidak bisa ikut dalam mineral pembentuk batuan. Makanya disebut tidak kompatibel. Logam ini akan ikut pada air magmatik yang tidak mempunyai kesempatan membentuk mineral. Atau dengan kata lain, tidak semua air magmatik dapat diadopsi oleh mineral-mineral hidrous (seperti hornblende, biotit, atau muskovit). Pada fase akhir lelehan yang bagian luarnya telah mengkristal (padat), mengalami jenuh air magmatik, sehingga tekanan air magmatik tidak sanggup ditahan oleh bagian luar padatan dari magma tadi. Akibat tekanan air yang sangat tinggi ini lah timbul retakan-retakan pada bagian luar yang dikenal dengan istilah hidrothermal fracturing. Penghancuran hidrotermal ini disebabkan oleh pendidihan air magmatik atau dikenal dengan istilah second boiling atau retrograde boiling (tergantung prosesnya). Nah, proses inilah yang menyebabkan terbentuknya pipa-pipa breksi (breccia pipe) dan tekstur stockwork pada suatu sistem porfiri. Air magmatik yang kaya akan logam ini (ingat fraksinasi) akhirnya bebas berkeliaran membawa logam kemana-mana. Tinggal anda tunggu kapan air ini tidak sanggup lagi mengangkut logam, di situlah kita akan dapatkan endapan logam yang ekonomis.
Btw, kalau hal di atas hanya erjadi satu kali saja... dan dengan volume magma yang kecil, logam yang terakumulasi menjadi tidak ekonomis. Untuk mencapai level ekonomis minimal harus ada 3 kali fase intrusi yang saling sambung menyambung. Dengan rentang waktu ini larutan hidrotermal dapat bekerja lebih giat untuk mengumpulkan logam-logam yang ada di sekitarnya. Inilah kira-kira mengapa ada intrusi yang kaya akan logam, dan ada yang miskin logam.
Sebelum menunjam, lempeng samudra akan mengalami hidrasi terlebih dahulu di bawah kolom air samudra, sehingga kandungan air pada permukaan kerak samudra menjadi meningkat. Ketika menunjam di bawah kerak benua, lempeng yang jenuh air sebagian akan mengalami dehidrasi yang diikuti oleh penurunan suhu leleh dari kerak samudra, sehingga kerak samudra akan mengalami pelelehan sebagian (partial melting), membentuk magma yang bersifat hidrous (karena kemasukan air akibat dehidrasi kerak samudra). Istilah kerennya slab melting. Biasanya magma hasil pelelehan lempeng ini akan mempunyai karakteristik adakitik. Jauh berbeda kalau yang meleleh itu baji mantelnya (ini tidak dibahas pada artikel ini). Ketika magma naik ke bagian yang lebih dangkal dari kerak benua, magma akan mengalami kristalisasi sebagian dimana unsur-unsur yang kompatibel akan membentuk kumpulan mineral sesuai dengan seri reaksi Bowen (mineral fero-magnesia akan mengkristal telebih dahulu). Sedangkan unsur-unsur yang tidak kompatibel dengan RFM (Rock Forming Minerals) akan ikut bersama-sama sisa magma yang masih bercampur dengan sisa air magmatik.
Besarnya rasio unsur inkompatibel dengan kompatibel pada lelehan berikutnya bisa dihitung dengan menggunakan rumus fraksinasi Rayleigh, namun supaya tidak mumet rumus Rayleigh tidak akan dibahas di sini. Btw, fraksinasi ini akan terjadi berulang-ulang hingga lelehan habis mengkristal, dan semakin muda fase batuan, warnanya akan semakin cerah... Hal ini karena jumlah mineral-mineral fero-magnesia semakin lama semakin habis. Ini bisa dibuktikan dengan melihat sebaran batuan intrusi baik pada porfiri timah maupun porfiri tembaga (Grasberg atau Bangka/Belitung (granit multifase).
Bagaimana logam dapat terakumulasi? Ketika terjadi fraksinasi, logam tidak bisa ikut dalam mineral pembentuk batuan. Makanya disebut tidak kompatibel. Logam ini akan ikut pada air magmatik yang tidak mempunyai kesempatan membentuk mineral. Atau dengan kata lain, tidak semua air magmatik dapat diadopsi oleh mineral-mineral hidrous (seperti hornblende, biotit, atau muskovit). Pada fase akhir lelehan yang bagian luarnya telah mengkristal (padat), mengalami jenuh air magmatik, sehingga tekanan air magmatik tidak sanggup ditahan oleh bagian luar padatan dari magma tadi. Akibat tekanan air yang sangat tinggi ini lah timbul retakan-retakan pada bagian luar yang dikenal dengan istilah hidrothermal fracturing. Penghancuran hidrotermal ini disebabkan oleh pendidihan air magmatik atau dikenal dengan istilah second boiling atau retrograde boiling (tergantung prosesnya). Nah, proses inilah yang menyebabkan terbentuknya pipa-pipa breksi (breccia pipe) dan tekstur stockwork pada suatu sistem porfiri. Air magmatik yang kaya akan logam ini (ingat fraksinasi) akhirnya bebas berkeliaran membawa logam kemana-mana. Tinggal anda tunggu kapan air ini tidak sanggup lagi mengangkut logam, di situlah kita akan dapatkan endapan logam yang ekonomis.
Btw, kalau hal di atas hanya erjadi satu kali saja... dan dengan volume magma yang kecil, logam yang terakumulasi menjadi tidak ekonomis. Untuk mencapai level ekonomis minimal harus ada 3 kali fase intrusi yang saling sambung menyambung. Dengan rentang waktu ini larutan hidrotermal dapat bekerja lebih giat untuk mengumpulkan logam-logam yang ada di sekitarnya. Inilah kira-kira mengapa ada intrusi yang kaya akan logam, dan ada yang miskin logam.
Rabu, 28 November 2007
Emas bukan si mas...:-).
Apa itu emas? Emas adalah sebuah mineral, suatu substansi alam, seperti halnya batubara, batu atau batuan, yang terbentuk secara alamiah pada kerak bumi. Emas adalah salah satu unsur, atau substansi yang tidak dapat terubah oleh kimia biasa. Emas memiliki warna yang cemerlang dan karena tidak dapat bereaksi dengan udara, air dan sebagian besar zat kimia, maka sifat cemerlangnya tidak pernah redup. Dalam kondisi alamiah, emas itu lunak dan mudah dibentuk. Jika dipanaskan hingga suhu 1.943 deg F (1.062 deg C) emas akan meleleh dan dapat dituang dalam cetakan untuk membentuk koin, batangan emas, atau objek lainnya.
Menurut legenda, Raja Midas dari Phyrgia (Greece), sangat senang dengan emas dan dia meminta pada Tuhan Dionysius untuk memberinya suatu kekuatan sehingga apa yang dia sentuh menjadi emas. Ketika hal tersebut termasuk makanannya dan anak perempuannya, Raja yang patah-hati tersebut meminta Dionysius untuk membuang sentuhan emasnya (golden touch).
Ke-jarang-an dan keindahan emas memberikannya nilai selama ribuan tahun. Meskipun kata emas hampir sama di beberapa bahasa, misalnya 'gold' dalam bahasa Inggris dan Jerman, 'guld' dalam bahasa Denmark, dan 'gulden' dalam bahasa Belanda. Tidak seperti logam yang lain, yang digunakan oleh manusia purba sebagai alat atau senjata, emas merupakan logam pertama yang digunakan sebagai perhiasan atau obyek dekorasi. Emas dalam bentuk koin pertama dibuat 3.000 tahun yang lalu di Turki. Pada tahun 550 B.C., pada masa Raja Croesus. Limaratus tahun kemudian Julius Caesar menggunakan koin emas untuk membayar tentara Romawi.
Secara geokimia, emas merupakan unsur siderophile (suka akan besi), dan sedikit chalcophile (suka akan belerang). Karena sifatnya ini maka emas banyak berikatan dengan mineral-mineral besi atau stabil pada penyangga besi (magnetit/hematit). Di alam sumber emas terbesar adalah pada intibumi... karena kandungan intibumi adalah ~100% besi, dengan sedikit unsur-unsur ringan, seperti belerang, silikon dan oksigen. Dinamika bumi menyebabkan emas yang jauh di bawah permukaan bumi berpindah ke permukaan, baik melalui aktivitas magmatik maupun sirkulasi hidrotermal (baca artikel tentang larutan hidrotermal).
Beberapa istilah yang perlu diketahui:
Demikian tulisan ngawur tentang emas.
Menurut legenda, Raja Midas dari Phyrgia (Greece), sangat senang dengan emas dan dia meminta pada Tuhan Dionysius untuk memberinya suatu kekuatan sehingga apa yang dia sentuh menjadi emas. Ketika hal tersebut termasuk makanannya dan anak perempuannya, Raja yang patah-hati tersebut meminta Dionysius untuk membuang sentuhan emasnya (golden touch).
Ke-jarang-an dan keindahan emas memberikannya nilai selama ribuan tahun. Meskipun kata emas hampir sama di beberapa bahasa, misalnya 'gold' dalam bahasa Inggris dan Jerman, 'guld' dalam bahasa Denmark, dan 'gulden' dalam bahasa Belanda. Tidak seperti logam yang lain, yang digunakan oleh manusia purba sebagai alat atau senjata, emas merupakan logam pertama yang digunakan sebagai perhiasan atau obyek dekorasi. Emas dalam bentuk koin pertama dibuat 3.000 tahun yang lalu di Turki. Pada tahun 550 B.C., pada masa Raja Croesus. Limaratus tahun kemudian Julius Caesar menggunakan koin emas untuk membayar tentara Romawi.
Secara geokimia, emas merupakan unsur siderophile (suka akan besi), dan sedikit chalcophile (suka akan belerang). Karena sifatnya ini maka emas banyak berikatan dengan mineral-mineral besi atau stabil pada penyangga besi (magnetit/hematit). Di alam sumber emas terbesar adalah pada intibumi... karena kandungan intibumi adalah ~100% besi, dengan sedikit unsur-unsur ringan, seperti belerang, silikon dan oksigen. Dinamika bumi menyebabkan emas yang jauh di bawah permukaan bumi berpindah ke permukaan, baik melalui aktivitas magmatik maupun sirkulasi hidrotermal (baca artikel tentang larutan hidrotermal).
Beberapa istilah yang perlu diketahui:
- toz (troy ounce), merupakan satuan emas di dunia pertambangan. 1 toz = 31.1 g.
- karat, merupakan berat untuk mengukur kemurnian dari emas. Emas 100% disebut sebagai 24 karat, emas 50% = 12 karat, dst.
- harga emas bervariasi dari waktu-ke-waktu, lihat http://www.kitco.com
Demikian tulisan ngawur tentang emas.
Senin, 26 November 2007
Meso- dan hipotermal, baju yang sudah usang
Hal menarik dari presentasi IAGI di Denpasar awal November 2007 kemarin adalah beberapa presenter menggunakan istilah "mesotermal" yang penggunaannya saat ini di dunia geologi ekonomi sudah sangat jarang.
Dalam kuliah Endapan Mineral untuk mahasiswa tingkat akhir Jurusan Teknik Geologi biasanya diperkenalkan klasifikasi endapan mineral menurut Lindgren (1933), yang terdiri atas epitermal, mesotermal, dan hipotermal. Pembagian ini didasarkan atas kontras suhu dan kedalaman pembentukan endapan ini. Namun, pada perkembangan selanjutnya dua dari tiga istilah tersebut sangat jarang digunakan, bahkan istilah hipotermal yang dulu diperuntukkan pada endapan yang terbentuk pada lingkungan yang dalam (3-15 km) dengan suhu ~300-600oC tidak pernah lagi digunakan. Orang lebih mudah memahami istilah sistem porfiri dibandingkan hipotermal. Hal ini didasarkan atas karakteristik tekstur dan proses pembentukannya.
Bagimana dengan istilah mesotermal? Apakah begitu suhu pembentukan mineral mencapai/melebihi 300oC suatu endapan bisa dikelompokkan ke dalam mesotermal, seperti pada presentasi di IAGI November 2007 yang lalu? Menurut Lindgren (1933), endapan mesotermal terbentuk pada kedalaman sedang (1,2-4,5 km) dengan kisaran suhu 200-300oC. Namun, pada perkembangan modern, istilah mesotermal lebih difokuskan pada mineralisasi yang berhubungan dengan proses orogenesa (orogenic gold), seperti zear zone, metamorphic lode, orogenic, atau greenstone belt. Jadi, endapan mesotermal difokuskan pada endapan logam (emas) yang berasosiasi dengan proses pembentukan batuan metamorfik.
Jadi kalau dilihat dari suhu pembentukannya, memang endapan mesotermal pasti di antara 200-300oC bahkan lebih dari 300oC. Meskipun demikian, mineralisasi yang masih berhubungan dengan sistem porfiri, mendekati 300-an deg masih dianggap sebagai endapan epitermal, jadi bukan termasuk mesotermal. Sebenarnya, faktor suhu ini akan berhubungan dengan logam apa yang akan terdeposisi dan ligan apa yang akan mengantarkan logam pada tempat pengendapannya. Penelitian terhadap suhu pembentukan saat ini tidak menjadi pusat perhatian dalam endapan logam, tetapi lebih ditekankan kepada mekanisme pengangkutan (jenis larutan dan ligan) dan sumber larutan pembentuk endapan itu sendiri (isotop stabil).
Bagaimana ciri-ciri endapan mesotermal atau yang lebih dikenal dengan istilah shear zone, lode atau orogenic? Endapan mesotermal terbentuk oleh hasil ekstraksi logam dari batuan pembawanya, misalnya batuan pelitik (lempung, lanau) atau basalt pada proses pembentukan pegunungan (orogenesa). Ekstraksi logam khususnya emas dikontrol oleh penyangga karbon dioksida (diistilahkan sebagai sekresi metamorfik). Jadi, kalau kita mendapatkan conto urat kuarsa dan dianalisis inklusi fluidanya akan diperoleh inklusi yang kaya akan CO2.
Masih akan berlanjut...:-).
Dalam kuliah Endapan Mineral untuk mahasiswa tingkat akhir Jurusan Teknik Geologi biasanya diperkenalkan klasifikasi endapan mineral menurut Lindgren (1933), yang terdiri atas epitermal, mesotermal, dan hipotermal. Pembagian ini didasarkan atas kontras suhu dan kedalaman pembentukan endapan ini. Namun, pada perkembangan selanjutnya dua dari tiga istilah tersebut sangat jarang digunakan, bahkan istilah hipotermal yang dulu diperuntukkan pada endapan yang terbentuk pada lingkungan yang dalam (3-15 km) dengan suhu ~300-600oC tidak pernah lagi digunakan. Orang lebih mudah memahami istilah sistem porfiri dibandingkan hipotermal. Hal ini didasarkan atas karakteristik tekstur dan proses pembentukannya.
Bagimana dengan istilah mesotermal? Apakah begitu suhu pembentukan mineral mencapai/melebihi 300oC suatu endapan bisa dikelompokkan ke dalam mesotermal, seperti pada presentasi di IAGI November 2007 yang lalu? Menurut Lindgren (1933), endapan mesotermal terbentuk pada kedalaman sedang (1,2-4,5 km) dengan kisaran suhu 200-300oC. Namun, pada perkembangan modern, istilah mesotermal lebih difokuskan pada mineralisasi yang berhubungan dengan proses orogenesa (orogenic gold), seperti zear zone, metamorphic lode, orogenic, atau greenstone belt. Jadi, endapan mesotermal difokuskan pada endapan logam (emas) yang berasosiasi dengan proses pembentukan batuan metamorfik.
Jadi kalau dilihat dari suhu pembentukannya, memang endapan mesotermal pasti di antara 200-300oC bahkan lebih dari 300oC. Meskipun demikian, mineralisasi yang masih berhubungan dengan sistem porfiri, mendekati 300-an deg masih dianggap sebagai endapan epitermal, jadi bukan termasuk mesotermal. Sebenarnya, faktor suhu ini akan berhubungan dengan logam apa yang akan terdeposisi dan ligan apa yang akan mengantarkan logam pada tempat pengendapannya. Penelitian terhadap suhu pembentukan saat ini tidak menjadi pusat perhatian dalam endapan logam, tetapi lebih ditekankan kepada mekanisme pengangkutan (jenis larutan dan ligan) dan sumber larutan pembentuk endapan itu sendiri (isotop stabil).
Bagaimana ciri-ciri endapan mesotermal atau yang lebih dikenal dengan istilah shear zone, lode atau orogenic? Endapan mesotermal terbentuk oleh hasil ekstraksi logam dari batuan pembawanya, misalnya batuan pelitik (lempung, lanau) atau basalt pada proses pembentukan pegunungan (orogenesa). Ekstraksi logam khususnya emas dikontrol oleh penyangga karbon dioksida (diistilahkan sebagai sekresi metamorfik). Jadi, kalau kita mendapatkan conto urat kuarsa dan dianalisis inklusi fluidanya akan diperoleh inklusi yang kaya akan CO2.
Masih akan berlanjut...:-).
Rabu, 17 Oktober 2007
Pasir timah atau pasir bertimah?
Dari judulnya saja sudah bisa ditebak isinya... yang namanya pasir timah ya pasti pasir yang mengandung timah. Pasir timah ini dalam ilmu geologi ekonomi dikenal sebagai endapan timah plaser. Timah plaser ini merupakan hasil dari pelapukan mekanis endapan timah primer (entah itu timah porfiri atau timah epitermal). Di Indonesia enapan timah primer mungkin sudah tidak ada lagi atau ada tapi tidak ekonomis. Pelapukan mekanis maksudnya, batuan mengalami pelapukan karena faktor pemanasan dan tekanan, sehingga terpisahkan menjadi butiran-butiran kecil dalam ukuran pasir (1/16-2 mm). Akumulasi (terkumpulnya) pasir timah ini karena beratjenisnya lebih tinggi dari pasir biasa.
Btw, anda mungkin tidak asing dengan istilah timah (Sn), lebih tepatnya timah putih... Karena di Indonesia ada juga istilah timah hitam atau timbal (Pb). Kenapa disebut timah hitam, saya belum dapat referensi tentang hal itu. Kembali ke timah putih yang dalam tulisan ini akan ditulis 'timah' saja. Indonesia pada waktu lampau (entah berapa tahun yang lalu), pernah menduduki sebagai penghasil timah plaser terbesar di dunia. Timah plaser merupakan timah dalam bentuk pasir lepas... namun bukan timah murni lho... Di alam sangat sulit menjumpai timah dalam bentuk murni (Sn), namun biasanya dijumpai berikatan dengan unsur lain, misalnya oksigen membentuk kasiterit (SnO2) atau stanit (Cu2FeSnS4). Bagaimana proses pembentukan mineral timah ini di alam akan dibahas pada artikel yang lain.
Pasir timah di kepulauan Riau, meskipun sudah ditambang cukup lama... hingga saat ini penduduk masih menambangnya untuk dijual ke para tengkulak (istilah kasarnya, soalnya mereka membeli dengan harga murah sih...). Sebenarnya apa sih yang menarik dari mineral yang mengandung timah ini? Apakah timahnya saja? Atau ada unsur ikutan yang lainnya yang mungkin jauh lebih menarik? Bijih timah biasanya tidak hanya mengandung timah saja, yang secara geokimia masih ada unsur ikutan yang lainnya yang mungkin cukup menarik untuk diambil, misalnya tungsten (W), tantalum (Ta), litium (Li) dan thorium (Th). Dari referensi yang saya dapat, kandungan bijih timah rata-rata untuk daerah Tikus (Belitung): 23g/t Ta, 0,12% Li, 0,3% Sn, 55g/t Th, dan 0,11% W... sedangkan di Kelapa Kampit: <5g/t Ta, 22g/t Li, 1,3% Sn, 28g/t Th, dan 94g/t W.
Mungkin anda bingung dengan angka-angka ini. Satuan g/t berarti dalam satu ton bijih akan diperoleh 1 gram unsur itu. Jadi, kalau kita mendapatkan satu ton pasir timah di daerah Tikus, kemungkinan kita akan memperoleh 23 gram Ta, 1,2 Kg Li, dst. Timah mungkin sudah biasa, tetapi lithium dan tungsten? Wow... cukup besar. Namun di Indonesia mungkin susah memprosesnya. Yang beruntung sih si cukong-cukong di negara sebelah. Pertanyaannya, sampai kapan kita akan begini terus alias tertipu oleh cukong dari negara sebelah? Atau kita sangat bangga ditipu...:-( dengan dalih, sesama ASEAN bersaudara, hik.
Btw, anda mungkin tidak asing dengan istilah timah (Sn), lebih tepatnya timah putih... Karena di Indonesia ada juga istilah timah hitam atau timbal (Pb). Kenapa disebut timah hitam, saya belum dapat referensi tentang hal itu. Kembali ke timah putih yang dalam tulisan ini akan ditulis 'timah' saja. Indonesia pada waktu lampau (entah berapa tahun yang lalu), pernah menduduki sebagai penghasil timah plaser terbesar di dunia. Timah plaser merupakan timah dalam bentuk pasir lepas... namun bukan timah murni lho... Di alam sangat sulit menjumpai timah dalam bentuk murni (Sn), namun biasanya dijumpai berikatan dengan unsur lain, misalnya oksigen membentuk kasiterit (SnO2) atau stanit (Cu2FeSnS4). Bagaimana proses pembentukan mineral timah ini di alam akan dibahas pada artikel yang lain.
Pasir timah di kepulauan Riau, meskipun sudah ditambang cukup lama... hingga saat ini penduduk masih menambangnya untuk dijual ke para tengkulak (istilah kasarnya, soalnya mereka membeli dengan harga murah sih...). Sebenarnya apa sih yang menarik dari mineral yang mengandung timah ini? Apakah timahnya saja? Atau ada unsur ikutan yang lainnya yang mungkin jauh lebih menarik? Bijih timah biasanya tidak hanya mengandung timah saja, yang secara geokimia masih ada unsur ikutan yang lainnya yang mungkin cukup menarik untuk diambil, misalnya tungsten (W), tantalum (Ta), litium (Li) dan thorium (Th). Dari referensi yang saya dapat, kandungan bijih timah rata-rata untuk daerah Tikus (Belitung): 23g/t Ta, 0,12% Li, 0,3% Sn, 55g/t Th, dan 0,11% W... sedangkan di Kelapa Kampit: <5g/t Ta, 22g/t Li, 1,3% Sn, 28g/t Th, dan 94g/t W.
Mungkin anda bingung dengan angka-angka ini. Satuan g/t berarti dalam satu ton bijih akan diperoleh 1 gram unsur itu. Jadi, kalau kita mendapatkan satu ton pasir timah di daerah Tikus, kemungkinan kita akan memperoleh 23 gram Ta, 1,2 Kg Li, dst. Timah mungkin sudah biasa, tetapi lithium dan tungsten? Wow... cukup besar. Namun di Indonesia mungkin susah memprosesnya. Yang beruntung sih si cukong-cukong di negara sebelah. Pertanyaannya, sampai kapan kita akan begini terus alias tertipu oleh cukong dari negara sebelah? Atau kita sangat bangga ditipu...:-( dengan dalih, sesama ASEAN bersaudara, hik.
Rabu, 03 Oktober 2007
Boiling: apanya yang mendidih?
Istilah boiling sangat populer di dunia geologi endapan logam, terutama emas dan tembaga. Saking populernya, ada mahasiswa yang belum apa-apa sudah nyeletuk, "boiling, pak". Apa itu boiling? Menurut wikipedia, boiling adalah suatu tipe transisi fase, yang biasanya terjadi ketika cairan dipanaskan hingga melampaui titik didihnya (mendidih). Makanya ada istilah di restoran, telur matang (boiled-egg), yang artinya telur yang sudah dimasak. Jadi, boiling secara gampangnya dapat diartikan sebagai pendidihan.
Bagaimana boiling dalam konteks pembentukan mineral bijih? Mahasiswa yang pernah mengambil Geologi Mineral Bijih pasti tahu, bahwa batas antara precious- dan base-metal ada pada zona boiling. Istilah ini umumnya dipakai pada endapan tipe epitermal dan/atau mesotermal. Mengapa terjadi boiling pada sistem epitermal? Pembentukan mineral bijih hidrotermal tidak dapat lepas dari larutan hidrotermal. Apa itu larutan hidrotermal silakan dibaca pada artikel sebelumnya. Larutan hidrotermal dihasilkan baik karena kontak air meteorik dengan suatu tubuh intrusi atau air sisa dari magma yang telah membeku. Anda tentu ingat titik didih air sangat tergantung pada suhu dan tekanan. Semakin tinggi tekanan titik didih akan semakin tinggi, dan sebaliknya. Ketika larutan hidrotermal ini naik, pada level tertentu terjadi pergeseran titik eutektik air, di mana tekanan menjadi lebih rendah dari sebelumnya. Hal ini menyebabkan titik didih air menjadi turun. Pada level inilah larutan hidrotermal mengalami boiling.
Mengapa emas banyak ditemukan pada zona boiling tersebut? Pada artikel sebelumnya telah dijelaskan bahwa emas pada suhu rendah sangat mudah ditransport dalam bentuk sulfida kompleks dan pengendapan emas dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti naiknya pH, penurunan suhu larutan, hilangnya hidrogen sulfida, dan diserap oleh mineral lain. Apa yang terjadi ketika boiling? Ketika boiling terjadi pelepasan gas, dimana HS- lepas dari larutan membentuk gas H2S. Ketika gas H2S bebas, maka emas akan mengendap. Di sisi lain pelepasan gas H2S akan merubah sifat larutan dari sedikit asam menjadi netral atau agak basa. Pada kondisi ini emas atau logam lain juga akan mengendap. Jadi, ketika boiling, emas tidak dapat berjalan-jalan bebas karena pembawanya telah pergi. Si ligan bilang, "daku pergi, kau tak kubawa..."
Nah demikian kira-kira yang terjadi, mengapa emas dapat dijumpai pada zona boiling? Lalu, apa bedanya boiling ini dengan retrograde boiling (second boiling)? Istilah terakhir ini dikenal di dunia sistem porfiri tembaga atau porfiri timah.
Bagaimana boiling dalam konteks pembentukan mineral bijih? Mahasiswa yang pernah mengambil Geologi Mineral Bijih pasti tahu, bahwa batas antara precious- dan base-metal ada pada zona boiling. Istilah ini umumnya dipakai pada endapan tipe epitermal dan/atau mesotermal. Mengapa terjadi boiling pada sistem epitermal? Pembentukan mineral bijih hidrotermal tidak dapat lepas dari larutan hidrotermal. Apa itu larutan hidrotermal silakan dibaca pada artikel sebelumnya. Larutan hidrotermal dihasilkan baik karena kontak air meteorik dengan suatu tubuh intrusi atau air sisa dari magma yang telah membeku. Anda tentu ingat titik didih air sangat tergantung pada suhu dan tekanan. Semakin tinggi tekanan titik didih akan semakin tinggi, dan sebaliknya. Ketika larutan hidrotermal ini naik, pada level tertentu terjadi pergeseran titik eutektik air, di mana tekanan menjadi lebih rendah dari sebelumnya. Hal ini menyebabkan titik didih air menjadi turun. Pada level inilah larutan hidrotermal mengalami boiling.
Mengapa emas banyak ditemukan pada zona boiling tersebut? Pada artikel sebelumnya telah dijelaskan bahwa emas pada suhu rendah sangat mudah ditransport dalam bentuk sulfida kompleks dan pengendapan emas dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti naiknya pH, penurunan suhu larutan, hilangnya hidrogen sulfida, dan diserap oleh mineral lain. Apa yang terjadi ketika boiling? Ketika boiling terjadi pelepasan gas, dimana HS- lepas dari larutan membentuk gas H2S. Ketika gas H2S bebas, maka emas akan mengendap. Di sisi lain pelepasan gas H2S akan merubah sifat larutan dari sedikit asam menjadi netral atau agak basa. Pada kondisi ini emas atau logam lain juga akan mengendap. Jadi, ketika boiling, emas tidak dapat berjalan-jalan bebas karena pembawanya telah pergi. Si ligan bilang, "daku pergi, kau tak kubawa..."
Nah demikian kira-kira yang terjadi, mengapa emas dapat dijumpai pada zona boiling? Lalu, apa bedanya boiling ini dengan retrograde boiling (second boiling)? Istilah terakhir ini dikenal di dunia sistem porfiri tembaga atau porfiri timah.
Jumat, 07 September 2007
Pirit dan emas, bagaimana membedakannya?
Orang sering terbuai oleh penampakan pirit, yang kilapnya menyerupai emas. Kadang ada yang bertanya, apakah pirit ini emas? Atau apakah pirit ini mengandung emas? Uraian berikut ini akan mencoba mengulas tentang pirit yang tampaknya mirip seperti emas.
Pirit dengan rumus kimia FeS2, merupakan salah satu dari jenis mineral sulfida yang umum dijumpai di alam, entah sebagai hasil sampingan suatu endapan hidrotermal ataupun sebagai mineral asesoris dalam beberapa jenis batuan. Tidak ada penciri mineralisasi tertentu jika anda menjumpai pirit, apalagi sedikit (he..he...). Secara deskriptif, pirit ini mempunyai warna kuning keemasan dengan kilap logam. Jadi, kalau tidak biasa dengan mineral-mineral logam, sering menganggapnya sebagai emas. Secara struktur kristal, baik pirit dan emas sama-sama kubis, namun sifat dalamnya yang berbeda. Emas lebih mudah ditempa daripada pirit. Kalau dipukul, pirit akan hancur berkeping-keping, sedangkan emas tidak mudah hancur karena lebih mudah ditempa (maleable).
Cara yang cukup mudah adalah dengan melihat asahan polesnya di bawah mikroskop bijih (dengan syarat, butiran emas harus lebih besar dari 1 μm (mikron)). Meskipun sama-sama isotropik, tetapi kecemerlangan emas tidak dapat ditandingi oleh pirit, begitu juga bentuknya. Biasanya di bawah mikroskop pantul, emas tampak berbentuk tak beraturan dibandingkan pirit yang kadang bentuk kubisnya masih tampak. Cara lain yang lebih canggih adalah dengan menganalisis kandungan kimianya, misalnya dengan microprobe atau SEM plus EDX. Dengan cara ini anda bisa memastikan apakah yang anda sebut pirit itu emas atau pirit?
Apakah pirit mengandung emas? Mungkin saja emas terdapat di dalam pirit, sebagai yang dikenal dengan istilah refractory gold. Emas ini ukurannya sangat kecil atau sering dikatakan sebagai invisible gold, karena ukurannya <0.1 μm, tidak sanggup dideteksi dengan SEM (mikroskop elektron). Emas ini biasanya hadir bersama-sama arsen (arsenian pyrite atau arsenopyrite). Cara yang paling mudah, ya kumpulkan piritnya lalu analisis mikrokimia... (tapi ini mahal).
Pirit dengan rumus kimia FeS2, merupakan salah satu dari jenis mineral sulfida yang umum dijumpai di alam, entah sebagai hasil sampingan suatu endapan hidrotermal ataupun sebagai mineral asesoris dalam beberapa jenis batuan. Tidak ada penciri mineralisasi tertentu jika anda menjumpai pirit, apalagi sedikit (he..he...). Secara deskriptif, pirit ini mempunyai warna kuning keemasan dengan kilap logam. Jadi, kalau tidak biasa dengan mineral-mineral logam, sering menganggapnya sebagai emas. Secara struktur kristal, baik pirit dan emas sama-sama kubis, namun sifat dalamnya yang berbeda. Emas lebih mudah ditempa daripada pirit. Kalau dipukul, pirit akan hancur berkeping-keping, sedangkan emas tidak mudah hancur karena lebih mudah ditempa (maleable).
Cara yang cukup mudah adalah dengan melihat asahan polesnya di bawah mikroskop bijih (dengan syarat, butiran emas harus lebih besar dari 1 μm (mikron)). Meskipun sama-sama isotropik, tetapi kecemerlangan emas tidak dapat ditandingi oleh pirit, begitu juga bentuknya. Biasanya di bawah mikroskop pantul, emas tampak berbentuk tak beraturan dibandingkan pirit yang kadang bentuk kubisnya masih tampak. Cara lain yang lebih canggih adalah dengan menganalisis kandungan kimianya, misalnya dengan microprobe atau SEM plus EDX. Dengan cara ini anda bisa memastikan apakah yang anda sebut pirit itu emas atau pirit?
Apakah pirit mengandung emas? Mungkin saja emas terdapat di dalam pirit, sebagai yang dikenal dengan istilah refractory gold. Emas ini ukurannya sangat kecil atau sering dikatakan sebagai invisible gold, karena ukurannya <0.1 μm, tidak sanggup dideteksi dengan SEM (mikroskop elektron). Emas ini biasanya hadir bersama-sama arsen (arsenian pyrite atau arsenopyrite). Cara yang paling mudah, ya kumpulkan piritnya lalu analisis mikrokimia... (tapi ini mahal).
Rabu, 05 September 2007
Bijih besi: apakah yang menarik hanya besinya?
Setahun yang lalu diajak teman untuk menjadi saksi ahli untuk pengertian ekplorasi dan eksploitasi di kota Padang. Namun, di sini yang menarik bukan kasusnya, tetapi tipe bijih besi yang ada di daerah sengketanya. Hampir sebagian besar bijih besi di dunia dihasilkan dari endapan bertipe BIF (Banded Iron Formation), yaitu suatu bijih yang terusun oleh lapis-lapis oksida besi (hematit atau magnetit bersama-sama kuarsa). Ada beberapa tipi bijih besi yang lain yang cukup menarik, terutama di Indonesia... seperti skarn, laterit, dan sedimenter.
Tipe bijih besi di daerah sengketa sebenarnya secara pasti belum bisa ditentukan, karena keterbatasan data dan kualitas data sekunder yang tidak begitu baik. Namun, dilihat dari kandungan besinya yang tinggi, dengan kadar titanium yang rendah kemungkinan besar bijih besi ini merupakan endapan hidrotermal, misalnya skarn. Selain kandungan unsur-unsur ini, di sekitar bijih itu dijumpai beberapa bongkah-bongkah batugamping dan batuan beku (granit). Jadi, kemungkinan tipe mineralisasi besi di daerah sengketa ini hampir 70% dapat dipastikan berupa endapan skarn. Nah, selain besi adakah unsur lain yang menarik pada endapan jenis ini?
Seperti telah diketahui, granit di Sumatra sebagian besar merupkan granit pembawa timah (tin granite). Biasanya selain unsur Sn (timah putih) kemungkinan besar bisa dijumpai unsur tungsten (W) yang bernilai sangat ekonomis. Mobilitas tungsten mungkin lebih tinggi daripada Sn (cek deh di buku geokimia), sehingga ketika pembentukan skarn Sn tetap nongkrong pada batuan pembawanya, granit sedangkan W berkeliaran bersama-sama larutan hidrotermal (mungkin lho...). Makanya pada fase pembentukan skarn, Fe mestinya akan berasosiasi dengan sedikit W. Justru, W -lah yang lebih menarik di daerah ini dibandingkan dengan Fe-nya sendiri. Btw, kehadiran mineral-mineral yang mengandung tungsten belum dapat dipastikan, masih perlu dicek dengan asahan poles (mineragrafi) dan microprobe.
Nah kalau ada yang mau beli bijih besi dengan harga lumayan, jangan dijual dulu... cek lah terlebih dahulu apakah ada unsur lain yang mungkin lebih mahal daripada besi? Apakah tungsten (W), vanadium (V), titanium (Ti) ataukah emas (Au)-nya. Kalau nggak barangkali akan kecolongan yang kedua kali setelah kasus PT Freeport beberapa tahun silam.
Tipe bijih besi di daerah sengketa sebenarnya secara pasti belum bisa ditentukan, karena keterbatasan data dan kualitas data sekunder yang tidak begitu baik. Namun, dilihat dari kandungan besinya yang tinggi, dengan kadar titanium yang rendah kemungkinan besar bijih besi ini merupakan endapan hidrotermal, misalnya skarn. Selain kandungan unsur-unsur ini, di sekitar bijih itu dijumpai beberapa bongkah-bongkah batugamping dan batuan beku (granit). Jadi, kemungkinan tipe mineralisasi besi di daerah sengketa ini hampir 70% dapat dipastikan berupa endapan skarn. Nah, selain besi adakah unsur lain yang menarik pada endapan jenis ini?
Seperti telah diketahui, granit di Sumatra sebagian besar merupkan granit pembawa timah (tin granite). Biasanya selain unsur Sn (timah putih) kemungkinan besar bisa dijumpai unsur tungsten (W) yang bernilai sangat ekonomis. Mobilitas tungsten mungkin lebih tinggi daripada Sn (cek deh di buku geokimia), sehingga ketika pembentukan skarn Sn tetap nongkrong pada batuan pembawanya, granit sedangkan W berkeliaran bersama-sama larutan hidrotermal (mungkin lho...). Makanya pada fase pembentukan skarn, Fe mestinya akan berasosiasi dengan sedikit W. Justru, W -lah yang lebih menarik di daerah ini dibandingkan dengan Fe-nya sendiri. Btw, kehadiran mineral-mineral yang mengandung tungsten belum dapat dipastikan, masih perlu dicek dengan asahan poles (mineragrafi) dan microprobe.
Nah kalau ada yang mau beli bijih besi dengan harga lumayan, jangan dijual dulu... cek lah terlebih dahulu apakah ada unsur lain yang mungkin lebih mahal daripada besi? Apakah tungsten (W), vanadium (V), titanium (Ti) ataukah emas (Au)-nya. Kalau nggak barangkali akan kecolongan yang kedua kali setelah kasus PT Freeport beberapa tahun silam.
Kamis, 09 Agustus 2007
Munir yang malang: arsenik, karakteristik dan sumber alaminya
Setahun yang lalu, tim dokter Belanda berhasil mengungkap kasus kematian Munir yang malang itu. Hasil otopsi dari dokter tersebut menyatakan bahwa Munir meninggal karena kelebihan kadar arsenik dalam tubuhnya. Kasus ini pada awalnya cukup heboh, namun seperti biasa kasus-kasus heboh semacam ini selalu berakhir dengan ketidakjelasan. Kemudian muncul kasus yang lain, seperti pencemaran logam berat di teluk Buyat. Kasus ini pun tidak secara tuntas terselesaikan. Banyak pengamat maupun peneliti independen sudah diturunkan, namun lagi-lagi masyarakat tidak mendapat suguhan hasil yang memuaskan. Tulisan ini bertujuan untuk memberi gambaran mengenai arsenik, sumbernya di alam baik alami maupun antropogenik (hasil sampingan dari aktivitas manusia).
Arsenik merupakan suatu unsur yang ada di mana-mana (seperti judul sinetron religi saja...:-)) dan dapat dimobilisasi melalui kombinasi beberapa proses alamiah, seperti pelapukan dan erosi, aktivitas biologis, dan emisi gunungapi, dan aktivitas manusia (antropogenik). Meskipun demikian sebagian masalah lingkungan akibat arsenik merupakan hasil dari mobilisasi pada kondisi alamiah, dampak antropogenik rupa-rupanya cukup siginifikan, terutama karena beberapa macam aktivitas, seperti pertambangan, pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pestisida, herbisida, pengawetan tanaman, dan zat tambahan berbasis arsenik untuk pengawetan bahan makanan ternak.
Secara alamiah, arsenik dapat bersumber dari beberapa mineral, seperti arsenolit [As2O3], skorodit [FeAsO4·2H2O], austinit [CaZn(AsO4)OH], pirit berarsen [Fe(S,As)2], arsenopirit [FeAsS], loelingit [FeAs2], realgar [AsS], orpimen [As2S3], kobaltit [CoAsS], dan nikolit [NiAs]. Mineral-mineral ini umumnya dalam bentuk padat, sehingga belum berbahaya bagi mahluk hidup khususnya manusia. Dalam lingkungan air, arsenik lebih banyak dalam bentuk anorganik, organik, dan biologi. Bentuk-bentuk penting arsenik di alam meliputi: (a) kelompok arsenik anorganik, seperti arsin [AsH3], arsenit [As(OH)3], arsenat [atau asam arsenik, H3AsO4]; (b) kelompok arsenik metil, seperti metilarsin [AsH2CH3], trimetilarsin [As(CH3)3]; (c) kelompok organoarsenik, seperti arsenokolin [(CH3)3AsCH2CH2O], roksarson [C6H6AsNO6]; dan (d) lipida organoarsenik.
Di lihat dari jenis-jenis ikatan kimia arsenik di atas, maka arsenik dapat hadir dalam beberapa kondisi dan bentuk oksidasi dalam tanah dan air. Dalam air, As dapat hadir dalam kondisi oksidasi +5, +3, 0, dan -3. Arsenit, As(III), dan arsin (AsH3, dimana kondisi oksidasi As adalah -3) mempunyai sifat yang jauh lebih beracun daripada arsenat, As(V). Oksida mangan (III/IV) dapat mengoksidasi As(III) menjadi As(V). Kehadiran oksida mangan pada lingkungan yang mengandung As(III) dapat melemahkan kekuatan racun dari arsenik tersebut.
Bagaimana pengaruh arsenik terhadap kesehatan manusia? Kemampuan arsenik sebagai suatu racun dan "curative" telah diketahui oleh manusia sejak dulu, namun mekanisme biokimia secara lebih rinci dibalik pengaruhnya cukup komplek dan tidak lengkap. Organ manusia dapat memetabolis arsenik melalui beberapa mekanisme, seperti reaksi metilasi, oksidasi dan reduksi, dan terikat dalam protein. Toksisitas dari arsenik dapat terjadi melalui dua macam skenario.
Saran bacaan
Arsenik merupakan suatu unsur yang ada di mana-mana (seperti judul sinetron religi saja...:-)) dan dapat dimobilisasi melalui kombinasi beberapa proses alamiah, seperti pelapukan dan erosi, aktivitas biologis, dan emisi gunungapi, dan aktivitas manusia (antropogenik). Meskipun demikian sebagian masalah lingkungan akibat arsenik merupakan hasil dari mobilisasi pada kondisi alamiah, dampak antropogenik rupa-rupanya cukup siginifikan, terutama karena beberapa macam aktivitas, seperti pertambangan, pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pestisida, herbisida, pengawetan tanaman, dan zat tambahan berbasis arsenik untuk pengawetan bahan makanan ternak.
Secara alamiah, arsenik dapat bersumber dari beberapa mineral, seperti arsenolit [As2O3], skorodit [FeAsO4·2H2O], austinit [CaZn(AsO4)OH], pirit berarsen [Fe(S,As)2], arsenopirit [FeAsS], loelingit [FeAs2], realgar [AsS], orpimen [As2S3], kobaltit [CoAsS], dan nikolit [NiAs]. Mineral-mineral ini umumnya dalam bentuk padat, sehingga belum berbahaya bagi mahluk hidup khususnya manusia. Dalam lingkungan air, arsenik lebih banyak dalam bentuk anorganik, organik, dan biologi. Bentuk-bentuk penting arsenik di alam meliputi: (a) kelompok arsenik anorganik, seperti arsin [AsH3], arsenit [As(OH)3], arsenat [atau asam arsenik, H3AsO4]; (b) kelompok arsenik metil, seperti metilarsin [AsH2CH3], trimetilarsin [As(CH3)3]; (c) kelompok organoarsenik, seperti arsenokolin [(CH3)3AsCH2CH2O], roksarson [C6H6AsNO6]; dan (d) lipida organoarsenik.
Di lihat dari jenis-jenis ikatan kimia arsenik di atas, maka arsenik dapat hadir dalam beberapa kondisi dan bentuk oksidasi dalam tanah dan air. Dalam air, As dapat hadir dalam kondisi oksidasi +5, +3, 0, dan -3. Arsenit, As(III), dan arsin (AsH3, dimana kondisi oksidasi As adalah -3) mempunyai sifat yang jauh lebih beracun daripada arsenat, As(V). Oksida mangan (III/IV) dapat mengoksidasi As(III) menjadi As(V). Kehadiran oksida mangan pada lingkungan yang mengandung As(III) dapat melemahkan kekuatan racun dari arsenik tersebut.
Bagaimana pengaruh arsenik terhadap kesehatan manusia? Kemampuan arsenik sebagai suatu racun dan "curative" telah diketahui oleh manusia sejak dulu, namun mekanisme biokimia secara lebih rinci dibalik pengaruhnya cukup komplek dan tidak lengkap. Organ manusia dapat memetabolis arsenik melalui beberapa mekanisme, seperti reaksi metilasi, oksidasi dan reduksi, dan terikat dalam protein. Toksisitas dari arsenik dapat terjadi melalui dua macam skenario.
Saran bacaan
- Fuge, R. (2005) Anthropogenic sources. Dalam: Selinus, O., B.J. Halloway, J.A. Centeno, R.B. Finkelman, R. Fuge, U. Lindh, P. Smedley (eds), Essentials of medical geology: Impacts of the natural environment on public health. pp. 43-60.
- Hopenhayn, C. (2006) Arsenic in drinking water: Impact on human health. Elements 2: 103-107.
- Smedley, P. & D.G. Kinniburgh (2005) Arsenic in groundwater and the environment. Dalam: Selinus, O., B.J. Halloway, J.A. Centeno, R.B. Finkelman, R. Fuge, U. Lindh, P. Smedley (eds), Essentials of medical geology: Impacts of the natural environment on public health. pp. 263-299..
- Vaughan, D.J. (2006) Arsenic. Elements 2: 71-75.
Emas: diburu dan memburu
Sepanjang abad laki-laki dan perempuan telah menghargai emas, bahkan banyak di antara mereka telah mempunyai keinginan yang memaksakan untuk menumpuk sejumlah besar dari emas tersebut - keinginan yang memaksakan, pada kenyataannya bahwa keinginan gila untuk mencari dan menimbun sangat tepat disebut sebagai "demam emas." (Kirkemo, et al, 1998)
Emas merupakan salah satu bahan galian logam yang bernilai tinggi baik dari sisi harga maupun sisi penggunaan. Logam ini juga merupakan logam pertama yang ditambang karena sering dijumpai dalam bentuk logam murni. Bahan galian ini sering dikelompokkan ke dalam logam mulia (precious metal). Penggunaan emas telah dimulai lebih dari 5000 tahun yang lalu oleh bangsa Mesir. Emas digunakan untuk uang logam dan merupakan suatu standar untuk sistem keuangan di beberapa negara. Di samping itu emas juga digunakan secara besar-besaran pada industri barang perhiasan.
Bagaimana dan dimana emas bisa ditemukan? Emas secara alamiah dapat dijumpai pada beberapa mineral, seperti emas murni, silvanit, kalaverit, krenerit, nagyagit, elektrum, dan uytenbogaardtit. Emas murni (native gold) mengandung sekitar 2-20% perak dan 0,1-0,5% tembaga. Elektrum adalah emas yang mengandung 30-50% perak. Berdasarkan hasil analisis geokimia, kandungan emas rata-rata di permukaan bumi (kerak bumi) sebesar 0,002 g/t (gram per ton). Jumlah ini tentu sangat kecil sekali. Dapat disebandingkan dengan jika kita mengambil 1 liter air laut kita akan mendapatkan 0,01 mikro gram. Akan tetapi mengapa di beberapa tempat tertentu dijumpai emas dalam jumlah besar? Faktor-faktor apa saja yang menyebabkan emas terkumpul di tempat itu? Mungkin jawaban dari pertanyaan ini akan sulit dicerna tanpa pengetahuan dasar geologi yang memadai.
Ada tiga hal penting dalam membahas pembentukan emas, yaitu 1) suatu reservoar yang mengandung emas meskipun dalam kadar yang tidak begitu besar, 2) larutan airpanas yang dapat membawa emas ke tempat penjebakan, dan 3) tempat penjebakan. Emas dapat dijumpai dalam jumlah cukup besar pada inti bumi dan batuan-batuan yang berukuran halus, seperti lempung hitam. Dua hal ini merupakan reservoar potensial dari logam emas ini. Terdapat sedikit perbedaan antara pengertian reservoar di dunia minyakbumi dengan endapan logam. Reservoir di dunia minyakbumi lebih kepada tempat dimana minyak dapat berakumulasi sedangkan reservoar pada endapan logam (reservoar geokimia) merupakan tempat dimana asal logam pertama ditemukan sebelum mengalami akumulasi menjadi ekonomis, misalnya intibumi, mantel, kerak bumi, MORB, C1-chondrite, dll.
Untuk memindahkan emas dari reservoar ke tempat yang dapat diambil diperlukan suatu pengangkut, yang dalam hal ini berupa larutan airpanas (larutan hidrotermal). Mengapa harus airpanas? Karena hanya airpanas yang dapat mengangkut bermacam-macam logam di alam (lihat tulisan "Mandi airpanas ..."). Airpanas ini dapat berasal dari tiga macam, yaitu: 1) air meteorik yang bersinggungan dengan magma/batuan beku yang panas, 2) air magmatik, dan 3) air pori batuan sedimen yang terkena metamorfosa. Di samping itu harus ada suatu ligan yang dapat menyebabkan emas dapat larut ke dalam larutan hidrothermal, misalnya larutan komplek sulfida, larutan komplek klorida dan larutan tiokomplek. Jenis larutan yang mengangkut emas tergantung dari tipe endapan emas yang dikelompokkan berdasarkan perbedaan suhu pembentukannya (pembahasan mengenai tipe-tipe endapan emas akan dibahas pada artikel yang lain).
Dalam proses geokimia, emas biasanya dapat diangkut dalam bentuk larutan komplek sulfida atau klorida. Proses pengangkutan emas dapat dilihat pada reaksi berikut:
[Au(HS)2]- + H+ + 1/2 H2O = Au0 + 2H2S + 1/4O2
Dari reaksi ini dapat dilihat bahwa pengendapan emas sangat tergantung kepada besarnya perubahan pH, H2S, oksidasi, pendidihan, pendinginan, dan adsorpsi oleh mineral lain. Sebagai contoh, emas akan mengendap jika suasana menjadi sedikit basa dan terjadi perubahan dari reduksi menjadi oksidasi. Atau emas akan mengendap jika terikat mineral lain, seperti pirit.
Emas murni sangat mudah larut dalam KCN, NaCN, dan Hg (air raksa). Sehingga emas dapat diambil dari mineral pengikatnya melalui amalgamasi (Hg) atau dengan menggunakan larutan sianida (biasanya NaCN) dengan karbon aktif. Di antara kedua metode ini, metode amalgamasi paling mudah dilakukan dan tentunya dengan biaya yang relatif rendah. Hanya dengan modal air raksa dan alat pembakar, emas dengan mudah dapat diambil dari pengikatnya. Metode ini umumnya dipakai oleh penduduk lokal untuk mengambil emas dari batuan pembawanya. Namun, cara ini (amalgamasi, Red) tidak hanya menuai keuntungan, kematian juga dapat sewaktu-waktu memburu manusia yang berada di sekitar daerah penambangan. Kok bisa sesadis itu? Nantikan jawabannya di cerita lain tentang lingkungan pertambangan... (mungkin akan berjudul, "Sisi gelap lingkungan di sekitar tambang...).
Emas merupakan salah satu bahan galian logam yang bernilai tinggi baik dari sisi harga maupun sisi penggunaan. Logam ini juga merupakan logam pertama yang ditambang karena sering dijumpai dalam bentuk logam murni. Bahan galian ini sering dikelompokkan ke dalam logam mulia (precious metal). Penggunaan emas telah dimulai lebih dari 5000 tahun yang lalu oleh bangsa Mesir. Emas digunakan untuk uang logam dan merupakan suatu standar untuk sistem keuangan di beberapa negara. Di samping itu emas juga digunakan secara besar-besaran pada industri barang perhiasan.
Bagaimana dan dimana emas bisa ditemukan? Emas secara alamiah dapat dijumpai pada beberapa mineral, seperti emas murni, silvanit, kalaverit, krenerit, nagyagit, elektrum, dan uytenbogaardtit. Emas murni (native gold) mengandung sekitar 2-20% perak dan 0,1-0,5% tembaga. Elektrum adalah emas yang mengandung 30-50% perak. Berdasarkan hasil analisis geokimia, kandungan emas rata-rata di permukaan bumi (kerak bumi) sebesar 0,002 g/t (gram per ton). Jumlah ini tentu sangat kecil sekali. Dapat disebandingkan dengan jika kita mengambil 1 liter air laut kita akan mendapatkan 0,01 mikro gram. Akan tetapi mengapa di beberapa tempat tertentu dijumpai emas dalam jumlah besar? Faktor-faktor apa saja yang menyebabkan emas terkumpul di tempat itu? Mungkin jawaban dari pertanyaan ini akan sulit dicerna tanpa pengetahuan dasar geologi yang memadai.
Ada tiga hal penting dalam membahas pembentukan emas, yaitu 1) suatu reservoar yang mengandung emas meskipun dalam kadar yang tidak begitu besar, 2) larutan airpanas yang dapat membawa emas ke tempat penjebakan, dan 3) tempat penjebakan. Emas dapat dijumpai dalam jumlah cukup besar pada inti bumi dan batuan-batuan yang berukuran halus, seperti lempung hitam. Dua hal ini merupakan reservoar potensial dari logam emas ini. Terdapat sedikit perbedaan antara pengertian reservoar di dunia minyakbumi dengan endapan logam. Reservoir di dunia minyakbumi lebih kepada tempat dimana minyak dapat berakumulasi sedangkan reservoar pada endapan logam (reservoar geokimia) merupakan tempat dimana asal logam pertama ditemukan sebelum mengalami akumulasi menjadi ekonomis, misalnya intibumi, mantel, kerak bumi, MORB, C1-chondrite, dll.
Untuk memindahkan emas dari reservoar ke tempat yang dapat diambil diperlukan suatu pengangkut, yang dalam hal ini berupa larutan airpanas (larutan hidrotermal). Mengapa harus airpanas? Karena hanya airpanas yang dapat mengangkut bermacam-macam logam di alam (lihat tulisan "Mandi airpanas ..."). Airpanas ini dapat berasal dari tiga macam, yaitu: 1) air meteorik yang bersinggungan dengan magma/batuan beku yang panas, 2) air magmatik, dan 3) air pori batuan sedimen yang terkena metamorfosa. Di samping itu harus ada suatu ligan yang dapat menyebabkan emas dapat larut ke dalam larutan hidrothermal, misalnya larutan komplek sulfida, larutan komplek klorida dan larutan tiokomplek. Jenis larutan yang mengangkut emas tergantung dari tipe endapan emas yang dikelompokkan berdasarkan perbedaan suhu pembentukannya (pembahasan mengenai tipe-tipe endapan emas akan dibahas pada artikel yang lain).
Dalam proses geokimia, emas biasanya dapat diangkut dalam bentuk larutan komplek sulfida atau klorida. Proses pengangkutan emas dapat dilihat pada reaksi berikut:
Dari reaksi ini dapat dilihat bahwa pengendapan emas sangat tergantung kepada besarnya perubahan pH, H2S, oksidasi, pendidihan, pendinginan, dan adsorpsi oleh mineral lain. Sebagai contoh, emas akan mengendap jika suasana menjadi sedikit basa dan terjadi perubahan dari reduksi menjadi oksidasi. Atau emas akan mengendap jika terikat mineral lain, seperti pirit.
Emas murni sangat mudah larut dalam KCN, NaCN, dan Hg (air raksa). Sehingga emas dapat diambil dari mineral pengikatnya melalui amalgamasi (Hg) atau dengan menggunakan larutan sianida (biasanya NaCN) dengan karbon aktif. Di antara kedua metode ini, metode amalgamasi paling mudah dilakukan dan tentunya dengan biaya yang relatif rendah. Hanya dengan modal air raksa dan alat pembakar, emas dengan mudah dapat diambil dari pengikatnya. Metode ini umumnya dipakai oleh penduduk lokal untuk mengambil emas dari batuan pembawanya. Namun, cara ini (amalgamasi, Red) tidak hanya menuai keuntungan, kematian juga dapat sewaktu-waktu memburu manusia yang berada di sekitar daerah penambangan. Kok bisa sesadis itu? Nantikan jawabannya di cerita lain tentang lingkungan pertambangan... (mungkin akan berjudul, "Sisi gelap lingkungan di sekitar tambang...).
Inklusi fluida: si kecil yang hiperaktif
Terminologi inklusi sering digunakan untuk menamakan terjebaknya material asing pada suatu material yang homogen, misalnya zirkon atau apatit pada kuarsa dari suatu batuan beku. Pada bidang mineralogi/petrologi kita mengenal beberapa macam inklusi, seperti inklusi mineral, inklusi fluida (fluid inclusion) dan inklusi gelas atau lelehan (melt inclusion). Ketiga macam inklusi ini dapat digunakan untuk mengetahui proses dibalik terbentuknya mineral yang diinklusinya. Tulisan ini hanya akan membahas mengenai inklusi fluida dan manfaatnya dalam eksplorasi endapan bijih.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan alat bantu yang semakin baik memberikan dampak kepada variabel pengamatan yang semakin lebar dan semakin spesifik, misalnya mikroskop dengan sinar inframerah atau kathodoluminescens dapat digunakan untuk mengamati mineral yang tidak dapat ditembus/dibedakan dengan cahaya biasa atau terpolarisasi. Sebagai contoh pengamatan inklusi fluida pada pirit hanya dapat dilakukan dengan sinar inframerah karena pirit bersifat isotropik yang tidak dapat ditembus baik oleh sinar biasa maupun terpolarisasi, atau penentuan zonasi perkembangan kristal atau retakan mikro sangat mudah dengan menggunakan sinar kathodoluminescens.
Mengapa inklusi fluida? Inklusi fluida adalah inklusi yang terperangkap sebagai zat cair yang sebagian besar masih dalam bentuk cairan pada suhu permukaan. Inklusi ini (terutama yang primer) terbentuk bersamaan dengan mineral yang memperangkapnya, sehingga karakteristik fisik/kimia dari larutan pembawa mineral tersebut akan mempunyai kemiripan dengan larutan yang terperangkap sebagai inklusi fluida. Dengan demikian, inklusi fluida dapat digunakan antara lain untuk mengetahui lingkungan fisika dan kimia pembentukan endapan bijih; suhu, tekanan, dan komposisi larutan hidrotermal, menentukan batas boiling, evolusi suhu dan tekanan pada cekungan minyak bumi (khusus pada inklusi fluida yang mengandung minyak bumi) dan membuat zonasi suhu pada eksplorasi geotermal.
Gambar 1: Inklusi fluida dan lelehan. a) inklusi fluida. b) inklusi lelehan.
Bagaimana cara menemukan inklusi fluida? Hampir semua mineral yang pernah dilewati atau yang terbentuk dari hasil presipitasi larutan hidrotermal dapat mengandung inklusi fluida, misalnya kuarsa, kalsit, fluorit, jasperoid, sfalerit, dan pirit. Untuk mempelajari inklusi dapat dilakukan dengan membuat asahan tebal terpoles ganda (double polished section) dengan tebal 50 -- 150 µm tergantung jenis mineral pembawanya. Asahan ini dapat diamati di bawah mikroskop baik dengan sinar biasa, inframerah atau kathodoluminescens. Petrografi inklusi fluida merupakan hal yang sangat penting di dalam pemakaian inklusi untuk mendukung studi selanjutnya. Pengamatan yang terpenting di dalam petrografi, meliputi jenis inklusinya, apakah primer, sekunder atau pseudosekunder. Untuk kepentingan selanjutnya, hanya inklusi yang berjenis primer dan pseudosekunder saja yang dapat dianalisis. Selain jenis inklusi, hubungan antara paragenesis mineral bijih dengan inklusi yang diambil baik dari mineral bijih maupun mineral pengotor (gangue mineral) juga harus diketahui dengan jelas. Ini akan dapat menjelaskan kronologi pembentukan mineral dan perubahan P, T, dan X hidrotermal selama pengendapan endapan bijih.
Analisis apa saja yang dapat diterapkan pada inklusi fluida? Ada dua macam analisis yang dapat diterapkan pada inklusi fluida, yaitu analisis tanpa penghancuran (non-destructive analysis) dan analisis dengan penghancuran (destructive analysis). Analisis tanpa penghancuran biasanya digunakan dengan alat optis, misalnya mikroskop. Analisis ini dapat digunakan untuk menentukan komposisi secara analitik dan mikrotermobarometri. Analisis dengan penghancuran dilakukan dengan menghancurkan dinding penyangga inklusi. Analisis ini dapat digunakan untuk mengetahui komposisi larutan atau gas dengan lebih detail, misalnya dengan alat Raman spectrometry, ICP-MS, atau Gas Chromatography. Atau penghancuran inklusi dapat juga dilakukan secara langsung untuk mengetahui ada tidaknya gas CO2.
Data apa saja yang dapat diperoleh dari analisis inklusi fluida dan bagaimana memanfaatkannya dalam eksplorasi endapan bijih? Secara langsung, data-data yang dapat diperoleh dari analisis inklusi fluida meliputi: suhu, salinitas, tekanan, beratjenis cairan, dan komposisi komponen yang terjebak. Salah satu variabel yang dapat digunakan untuk pembeda suatu model endapan bijih adalah suhu pembentukannya. Data suhu yang diukur dari inklusi fluida dapat digunakan untuk menentukan model endapan bijih secara global, misalnya endapan epitermal umumnya dapat dijumpai pada suhu 150 -- 250 °C. Pada endapan mesotermal suhu berkisar antara 250 -- 350 °C, sedangkan pada endapan porfiri suhu pembentukannya relatif tinggi (>400 °C). Kehadiran H2O-CO2 yang mengandung CO2-cair dan gas hanya terbentuk pada lingkungan dalam (paling tidak beberapa kilometer), dapat dijadikan batas target mineralisasi epitermal. Salinitas dan komposisi cairan pada inklusi fluida dapat digunakan untuk menginterpretasi kondisi kimia larutan hidrothermal (agen transport dan mekanisme presipitasi mineral). Sebagai contoh, inklusi dengan salinitas rendah atau mendekati netral dapat diinterpretasikan bahwa fluida hidrotermal didominasi oleh kompleks sulfida. Pada kondisi ini emas-perak lebih memungkinkan tertransport dibandingkan logam dasar. Sebaliknya, inklusi dengan salinitas tinggi mengindikasikan fluida kaya akan ion Cl- atau kompleks klorida. Fluida semacam ini dapat mengangkut logam dasar dengan mudah. Namun, hal ini sangat tergantung kepada suhu dan tekanan ketika fluida itu mengalir.
Demikian uraian singkat mengenai inklusi fluida, si kecil yang hiperaktif. Bagi pembaca yang tertarik belajar tentang ini, silakan baca buku Roedder (1984) sebagai pengetahuan dasar tentang inklusi (fluida dan lelehan) dan Andersen, et al. (2001) edisi khusus majalah Lithos mengenai inklusi fluida tingkat lanjut.
Perkembangan ilmu pengetahuan dan alat bantu yang semakin baik memberikan dampak kepada variabel pengamatan yang semakin lebar dan semakin spesifik, misalnya mikroskop dengan sinar inframerah atau kathodoluminescens dapat digunakan untuk mengamati mineral yang tidak dapat ditembus/dibedakan dengan cahaya biasa atau terpolarisasi. Sebagai contoh pengamatan inklusi fluida pada pirit hanya dapat dilakukan dengan sinar inframerah karena pirit bersifat isotropik yang tidak dapat ditembus baik oleh sinar biasa maupun terpolarisasi, atau penentuan zonasi perkembangan kristal atau retakan mikro sangat mudah dengan menggunakan sinar kathodoluminescens.
Mengapa inklusi fluida? Inklusi fluida adalah inklusi yang terperangkap sebagai zat cair yang sebagian besar masih dalam bentuk cairan pada suhu permukaan. Inklusi ini (terutama yang primer) terbentuk bersamaan dengan mineral yang memperangkapnya, sehingga karakteristik fisik/kimia dari larutan pembawa mineral tersebut akan mempunyai kemiripan dengan larutan yang terperangkap sebagai inklusi fluida. Dengan demikian, inklusi fluida dapat digunakan antara lain untuk mengetahui lingkungan fisika dan kimia pembentukan endapan bijih; suhu, tekanan, dan komposisi larutan hidrotermal, menentukan batas boiling, evolusi suhu dan tekanan pada cekungan minyak bumi (khusus pada inklusi fluida yang mengandung minyak bumi) dan membuat zonasi suhu pada eksplorasi geotermal.
 |  |
Bagaimana cara menemukan inklusi fluida? Hampir semua mineral yang pernah dilewati atau yang terbentuk dari hasil presipitasi larutan hidrotermal dapat mengandung inklusi fluida, misalnya kuarsa, kalsit, fluorit, jasperoid, sfalerit, dan pirit. Untuk mempelajari inklusi dapat dilakukan dengan membuat asahan tebal terpoles ganda (double polished section) dengan tebal 50 -- 150 µm tergantung jenis mineral pembawanya. Asahan ini dapat diamati di bawah mikroskop baik dengan sinar biasa, inframerah atau kathodoluminescens. Petrografi inklusi fluida merupakan hal yang sangat penting di dalam pemakaian inklusi untuk mendukung studi selanjutnya. Pengamatan yang terpenting di dalam petrografi, meliputi jenis inklusinya, apakah primer, sekunder atau pseudosekunder. Untuk kepentingan selanjutnya, hanya inklusi yang berjenis primer dan pseudosekunder saja yang dapat dianalisis. Selain jenis inklusi, hubungan antara paragenesis mineral bijih dengan inklusi yang diambil baik dari mineral bijih maupun mineral pengotor (gangue mineral) juga harus diketahui dengan jelas. Ini akan dapat menjelaskan kronologi pembentukan mineral dan perubahan P, T, dan X hidrotermal selama pengendapan endapan bijih.
Analisis apa saja yang dapat diterapkan pada inklusi fluida? Ada dua macam analisis yang dapat diterapkan pada inklusi fluida, yaitu analisis tanpa penghancuran (non-destructive analysis) dan analisis dengan penghancuran (destructive analysis). Analisis tanpa penghancuran biasanya digunakan dengan alat optis, misalnya mikroskop. Analisis ini dapat digunakan untuk menentukan komposisi secara analitik dan mikrotermobarometri. Analisis dengan penghancuran dilakukan dengan menghancurkan dinding penyangga inklusi. Analisis ini dapat digunakan untuk mengetahui komposisi larutan atau gas dengan lebih detail, misalnya dengan alat Raman spectrometry, ICP-MS, atau Gas Chromatography. Atau penghancuran inklusi dapat juga dilakukan secara langsung untuk mengetahui ada tidaknya gas CO2.
Data apa saja yang dapat diperoleh dari analisis inklusi fluida dan bagaimana memanfaatkannya dalam eksplorasi endapan bijih? Secara langsung, data-data yang dapat diperoleh dari analisis inklusi fluida meliputi: suhu, salinitas, tekanan, beratjenis cairan, dan komposisi komponen yang terjebak. Salah satu variabel yang dapat digunakan untuk pembeda suatu model endapan bijih adalah suhu pembentukannya. Data suhu yang diukur dari inklusi fluida dapat digunakan untuk menentukan model endapan bijih secara global, misalnya endapan epitermal umumnya dapat dijumpai pada suhu 150 -- 250 °C. Pada endapan mesotermal suhu berkisar antara 250 -- 350 °C, sedangkan pada endapan porfiri suhu pembentukannya relatif tinggi (>400 °C). Kehadiran H2O-CO2 yang mengandung CO2-cair dan gas hanya terbentuk pada lingkungan dalam (paling tidak beberapa kilometer), dapat dijadikan batas target mineralisasi epitermal. Salinitas dan komposisi cairan pada inklusi fluida dapat digunakan untuk menginterpretasi kondisi kimia larutan hidrothermal (agen transport dan mekanisme presipitasi mineral). Sebagai contoh, inklusi dengan salinitas rendah atau mendekati netral dapat diinterpretasikan bahwa fluida hidrotermal didominasi oleh kompleks sulfida. Pada kondisi ini emas-perak lebih memungkinkan tertransport dibandingkan logam dasar. Sebaliknya, inklusi dengan salinitas tinggi mengindikasikan fluida kaya akan ion Cl- atau kompleks klorida. Fluida semacam ini dapat mengangkut logam dasar dengan mudah. Namun, hal ini sangat tergantung kepada suhu dan tekanan ketika fluida itu mengalir.
Demikian uraian singkat mengenai inklusi fluida, si kecil yang hiperaktif. Bagi pembaca yang tertarik belajar tentang ini, silakan baca buku Roedder (1984) sebagai pengetahuan dasar tentang inklusi (fluida dan lelehan) dan Andersen, et al. (2001) edisi khusus majalah Lithos mengenai inklusi fluida tingkat lanjut.
Mandi air panas, mencuci dengan air sadah
Di beberapa tempat baik di Jawa, maupun di pulau lain di Indonesia kita dapat menjumpai tempat pemandian air panas alam (hot water) yang biasanya berdekatan dengan gunungapi, baik masih aktif atau sudah mati, atau pada daerah patahan. Suhu airpanas ini berkisar dari 30 °C sampai 100 °C. Umumnya airpanas ini mempunyai kandungan belerang cukup tinggi, sehingga orang-orang memanfaatkannya untuk penyembuhan aneka macam penyakit kulit. Lalu, apa yang terpikir dalam benak seorang ahli geologi/geokimia? Apakah hanya mandi atau mengobati penyakit kulit?
Sadar atau tidak, kita sering melakukan hal-hal yang jarang kita pikirkan, misalnya menghilangkan kaki gatal dengan air hangat (atau panas kalau gatalnya sudah bebal...:-P). Melepaskan kotoran kaki di air hangat jauh lebih mudah dibandingkan dengan di air dingin. Kotoran lebih mudah dilepaskan meskipun tanpa sabun. Begitu juga, beberapa alat pembersih sering kita lihat menggunakan uap air (yang tentunya panas) untuk mempercepat proses pembersihan. Mengapa demikian? Secara kimiawi air yang panas dapat memecah senyawa atau mineral menjadi ion yang mudah diikat oleh air (H2O), sehingga kotoran yang terikat dikulit dengan mudah dapat dilepaskan dan bergabung dengan ion-ion air. Kalau di dunianya orang-orang kimia, pemanasan dapat mempercepat reaksi. Mirip dengan memasak bumbu, bandingkan hasil masakan dengan suhu yang bervariasi. Tentunya tidak ada yang mau mencicipi bumbu yang dimasak dengan suhu rendah, so pasti akan terasa aneh.
Lain airpanas, lain juga air sadah (air sedikit asam). Air ini berasal dari air hujan yang selama perjalanannya mengikat karbon dioksida dari udara, sehingga membentuk asam bikarbonat. Air yang agak asam ini dapat melarutkan kalsium dan magnesium yang terkandung dalam batuan-batuan seperti batu kapur (batu gamping) dan dolomit. Air ini juga dapat melarutkan sedikit mineral-mineral tertentu yang mengandung besi. Bisakah air ini digunakan untuk mencuci? Kalau masih menggunakan sabun biasa barangkali akan sulit air ini melepaskan kotoran karena kaki ion air terlanjur mengikat logam-logam di atas (kalsium, magnesium, dan besi). Untuk memanfaatkan air ini, maka ikatan tersebut harus dilepas, yaitu dengan menambahkan natrium karbonat (soda cuci). Reaksi pertukaran ion ini dapat menyebabkan logam-logam di atas membentuk zat padat seperti kalsium karbonat (kalsit), magnesium karbonat (magnesit) atau besi karbonat (siderit). Zat padat ini dengan mudah akan terendapkan, sehingga kesadahan air menjadi berkurang. Dengan demikian sabun dapat berfungsi normal.
Uraian di atas dapat kita gunakan sebagai analogi untuk mempelajari larutan hidrotermal (air panas alam yang sedikit atau asam). Seperti telah dijelaskan di atas, air panas dan asam sangat mudah melepas dan mengikat ion logam. Begitu juga di alam, airpanas (atau istilah kerennya hidrotermal) sangat mudah memecah mineral menjadi ion-ion, misalnya ion K+, Na+, Ca2+, Mg2+, atau M2+ dan melarutkannya, lalu membawanya kemana pun dia mengalir. Dari sini dapat kita lihat, larutan hidrothermal sangat mudah mengangkut logam, baik logam mulia maupun logam-logam yang lainnya. Jenis logam yang dapat diangkut atau dilarutkan sangat tergantung kepada suhu, tekanan, dan kehadiran senyawa kompleks tertentu di dalam larutan. Hampir sama dengan mandi atau mencuci, ditergen atau sabun mandi dapat mempercepat reaksi antara kotoran yang akan dilepas dengan air. Dari sudut kimia tambahan senyawa ini disebut dengan istilah ligand.
Dalam larutan hidrotermal, ligand berfungsi untuk mempercepat reaksi pengikatan logam oleh larutan pengangkutnya. Larutan yang kaya akan klor dan umumnya mempunyai suhu yang relatif tinggi sangat mudah membentuk senyawa klorida kompleks di dalam larutan. Senyawa klorida kompleks sangat mudah mengangkut logam dasar, seperti tembaga (Cu), timbal (Pb), seng (Zn) atau PGE (platinum group elements) ataupun emas (Au). Pada suhu relatif rendah dan dalam suasana mendekati netral (sedikit asam), senyawa komplek sulfida atau tiosulfat (kalau asam) mendominasi ligan dalam larutan hidrotermal. Ligand jenis ini sangat mudah mengangkut logam-logam mulia, seperti emas, perak dan platina pada suhu rendah. Di lihat dari sifatnya yang sangat korosif bagi yang dilaluinya, maka seandainya larutan ini melewati suatu batuan, batuan ini akan mengalami pelarutan atau ubahan, yang dikenal dengan istilah ubahan hidrotermal (yang agak kebarat-baratan bisa menggunakan istilah alterasi hidrotermal). Ubahan hidrotermal ini dapat digunakan untuk mencari jejak larinya larutan hidrotermal, karena seperti dijelaskan di atas, larutan ini membawa logam-logam berharga yang sewaktu-waktu dapat mengendap. Sebagai seorang pemburu logam, jejak inilah yang mesti diperhatikan.
Demikian sekelumit tentang mandi dan mencuci yang ditulis dengan gaya ngalor-ngidul. Semoga dapat diambil manfaatnya...!
Sadar atau tidak, kita sering melakukan hal-hal yang jarang kita pikirkan, misalnya menghilangkan kaki gatal dengan air hangat (atau panas kalau gatalnya sudah bebal...:-P). Melepaskan kotoran kaki di air hangat jauh lebih mudah dibandingkan dengan di air dingin. Kotoran lebih mudah dilepaskan meskipun tanpa sabun. Begitu juga, beberapa alat pembersih sering kita lihat menggunakan uap air (yang tentunya panas) untuk mempercepat proses pembersihan. Mengapa demikian? Secara kimiawi air yang panas dapat memecah senyawa atau mineral menjadi ion yang mudah diikat oleh air (H2O), sehingga kotoran yang terikat dikulit dengan mudah dapat dilepaskan dan bergabung dengan ion-ion air. Kalau di dunianya orang-orang kimia, pemanasan dapat mempercepat reaksi. Mirip dengan memasak bumbu, bandingkan hasil masakan dengan suhu yang bervariasi. Tentunya tidak ada yang mau mencicipi bumbu yang dimasak dengan suhu rendah, so pasti akan terasa aneh.
Lain airpanas, lain juga air sadah (air sedikit asam). Air ini berasal dari air hujan yang selama perjalanannya mengikat karbon dioksida dari udara, sehingga membentuk asam bikarbonat. Air yang agak asam ini dapat melarutkan kalsium dan magnesium yang terkandung dalam batuan-batuan seperti batu kapur (batu gamping) dan dolomit. Air ini juga dapat melarutkan sedikit mineral-mineral tertentu yang mengandung besi. Bisakah air ini digunakan untuk mencuci? Kalau masih menggunakan sabun biasa barangkali akan sulit air ini melepaskan kotoran karena kaki ion air terlanjur mengikat logam-logam di atas (kalsium, magnesium, dan besi). Untuk memanfaatkan air ini, maka ikatan tersebut harus dilepas, yaitu dengan menambahkan natrium karbonat (soda cuci). Reaksi pertukaran ion ini dapat menyebabkan logam-logam di atas membentuk zat padat seperti kalsium karbonat (kalsit), magnesium karbonat (magnesit) atau besi karbonat (siderit). Zat padat ini dengan mudah akan terendapkan, sehingga kesadahan air menjadi berkurang. Dengan demikian sabun dapat berfungsi normal.
Uraian di atas dapat kita gunakan sebagai analogi untuk mempelajari larutan hidrotermal (air panas alam yang sedikit atau asam). Seperti telah dijelaskan di atas, air panas dan asam sangat mudah melepas dan mengikat ion logam. Begitu juga di alam, airpanas (atau istilah kerennya hidrotermal) sangat mudah memecah mineral menjadi ion-ion, misalnya ion K+, Na+, Ca2+, Mg2+, atau M2+ dan melarutkannya, lalu membawanya kemana pun dia mengalir. Dari sini dapat kita lihat, larutan hidrothermal sangat mudah mengangkut logam, baik logam mulia maupun logam-logam yang lainnya. Jenis logam yang dapat diangkut atau dilarutkan sangat tergantung kepada suhu, tekanan, dan kehadiran senyawa kompleks tertentu di dalam larutan. Hampir sama dengan mandi atau mencuci, ditergen atau sabun mandi dapat mempercepat reaksi antara kotoran yang akan dilepas dengan air. Dari sudut kimia tambahan senyawa ini disebut dengan istilah ligand.
Dalam larutan hidrotermal, ligand berfungsi untuk mempercepat reaksi pengikatan logam oleh larutan pengangkutnya. Larutan yang kaya akan klor dan umumnya mempunyai suhu yang relatif tinggi sangat mudah membentuk senyawa klorida kompleks di dalam larutan. Senyawa klorida kompleks sangat mudah mengangkut logam dasar, seperti tembaga (Cu), timbal (Pb), seng (Zn) atau PGE (platinum group elements) ataupun emas (Au). Pada suhu relatif rendah dan dalam suasana mendekati netral (sedikit asam), senyawa komplek sulfida atau tiosulfat (kalau asam) mendominasi ligan dalam larutan hidrotermal. Ligand jenis ini sangat mudah mengangkut logam-logam mulia, seperti emas, perak dan platina pada suhu rendah. Di lihat dari sifatnya yang sangat korosif bagi yang dilaluinya, maka seandainya larutan ini melewati suatu batuan, batuan ini akan mengalami pelarutan atau ubahan, yang dikenal dengan istilah ubahan hidrotermal (yang agak kebarat-baratan bisa menggunakan istilah alterasi hidrotermal). Ubahan hidrotermal ini dapat digunakan untuk mencari jejak larinya larutan hidrotermal, karena seperti dijelaskan di atas, larutan ini membawa logam-logam berharga yang sewaktu-waktu dapat mengendap. Sebagai seorang pemburu logam, jejak inilah yang mesti diperhatikan.
Demikian sekelumit tentang mandi dan mencuci yang ditulis dengan gaya ngalor-ngidul. Semoga dapat diambil manfaatnya...!
Langganan:
Postingan (Atom)