Batuan dan Endapan Bahan Galian; Proses Pembentukan Endapan Konsentrasi Magmatis

Endapan Konsentrasi Magmatis

Proses Konsentrasi Magmatis
(Gambar diadaptasi dari youtube @teknikgeologiunja)

GO-SINARBULAN.COM - Materi Batuan dan Endapan Bahan Galian kali ini membahas Genesa Endapan Primer dengan pokok bahasan 'Proses Terbentuknya Endapan Konsentrasi Magmatis (Magmatic Concentration)'. Materi ini disusun berdasarkan beberapa sumber bacaan dan diolah sedemikian rupa agar lebih mudah dipahami oleh siswa/i Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) jurusan Teknik Geologi Pertambangan. Diharapkan materi ini dapat menambah wawasan dan pemahaman siswa mengenai cara terbentuknya endapan bijih secara langsung dari magma, sehingga menjadi bekal yang berguna dalam pembelajaran dan penerapan di bidang geologi pertambangan.

Magmatic Concentration yang lebih dikenal dengan nama Konsentrasi Magmatis (Pengayaan Magma ) yaitu terbentuknya bahan galian karena adanya diff dari magma. Magma sebagai cairan panas dan pijar merupakan sumber dari jebakan bijih yang terjadi dari bermacam-macam komponen, dimana dari masing-masing komponen mempunyai daya larut yang berlainan. Pada waktu magma naik ke permukaan bumi, maka temperature dan tekanannya akan turun. Akibatnya terjadi kristalisasi, dimana komponen yang sukar larut akan mengkristal lebih dahulu sehingga terbentuklah endapan bijih.

Proses magmatic concentration dibagi atas:

1. Endapan Magmatis Awal (Early Magmatic)

Endapan ini terbentuk langsung dari proses magmatik yang disebut orthomagmatik, yaitu kristalisasi magma yang berlangsung hingga sekitar 90%. Endapan jenis ini umumnya selalu berhubungan dengan batuan beku plutonik ultrabasa maupun basa. Proses pembentukannya dapat terjadi melalui tiga mekanisme utama, yaitu:

Kristalisasi sederhana tanpa konsentrasi (disseminasi).

Proses ini berlangsung dalam magma dalam, menghasilkan batuan beku granular, di mana kristal awal yang terbentuk tersebar merata. Endapan yang terbentuk bersifat intrusif, misalnya berbentuk dike, pipa, atau stock. Contoh nyata adalah diamond pipe pada batuan kimberlite di Afrika Selatan.

Segregasi.

Terjadi ketika kristal berat hasil diferensiasi magma tenggelam ke dasar magma chamber, sehingga membentuk konsentrasi tertentu, seperti pada endapan kromit. Endapan segregasi early magmatic biasanya berukuran relatif kecil dan berbentuk lensa terputus-putus (pod-shape lenses), stringer, maupun buches, kadang juga berupa lapisan dalam batuan induk. Contohnya adalah stratiform band of chromite di Bushveld Igneous Complex (Afrika Selatan) atau pada Stillwater Complex di Montana.

Injeksi.

Proses ini terjadi ketika mineral bijih, hasil diferensiasi kristalisasi awal atau bersamaan dengan mineral silikat, terdorong masuk ke batuan induk (host rock) dalam bentuk mush kristal oksida bersama fluida dari magma sisa. Mineral bijih tersebut dapat memotong struktur batuan atau muncul sebagai dike maupun tubuh intrusi lain. Contohnya adalah Titaniferous magnetite dike di Cumberland (Rhode Island), magnetit di Kiruna (Swedia), platinum pipes di Bushveld Complex (Afrika Selatan), hingga ilmenit di Allard Lake (Quebec).

2. Endapan Magmatik Akhir (Late Magmatic Deposits)

Endapan magmatik akhir adalah hasil dari tahap lanjut kristalisasi magma, ketika sisa lelehan yang kaya silika, uap air, dan unsur volatil lainnya mulai memadat setelah sebagian besar batuan utama terbentuk. Pada fase ini, terbentuk mineral dengan komposisi yang lebih bervariasi serta mobilitas tinggi, yang kemudian mengisi celah atau rekahan batuan di sekitar tubuh magma. Proses ini sering menghasilkan endapan bijih bernilai ekonomis seperti intan, korundum, hingga logam tanah jarang.

Tahapan Pembentukan

Kristalisasi Awal: Magma mendingin dan membentuk mineral utama penyusun batuan beku.
Sisa Lelehan: Cairan residu menjadi lebih kaya akan unsur kompleks, silika, serta zat volatil.
Pergerakan dan Penyaluran: Cairan yang bersifat sangat mobile ini menyusup ke dalam celah atau retakan pada batuan yang sudah mengeras.
Pengendapan Mineral: Ketika mencapai kondisi lebih dingin dan bertekanan rendah, mineral-mineral baru mengkristal dan membentuk endapan akhir.

Ciri-Ciri Utama

Komposisi Beragam: Mineral yang dihasilkan umumnya memiliki kandungan yang lebih kompleks dibandingkan mineral utama batuan beku.
Mobilitas Tinggi: Cairan sisa magma mudah bergerak dan menyusup ke rekahan.
Pembentukan Endapan Bijih: Berkaitan dengan terbentuknya mineral bernilai tinggi seperti intan, korundum, dan logam langka.

Lokasi Umum: Biasanya dijumpai dalam bentuk tanggul (dyke) dan vena di sekitar bagian atas intrusi magma.

Perbedaan utama antara Early Magmatic Deposits dan Late Magmatic Deposits terletak pada proses akumulasinya. Early Magmatic Deposits selalu berada dalam batuan beku di lokasi pengendapan awal, dengan mineral bijih yang terkumpul sebagai padatan tanpa mengalami mobilitas lanjutan. Sebaliknya, Late Magmatic Deposits terbentuk akibat mobilitas mineral, sehingga endapannya bisa menyempit, mengikuti bidang dalam batuan induk, atau bahkan memotong struktur internal host rock

Jenis Mineral Bijih yang Umum Terbentuk dari Konsentrasi Magmatis

Kromit (Cr₂O₃): banyak ditemukan pada batuan ultrabasa hasil segregasi magma.
Magnetit & Ilmenit (Fe, Ti): umum pada injeksi dan segregasi, sering menjadi bijih besi-titanium.
Platina & PGE (Platinum Group Elements): sering terkonsentrasi di kompleks intrusi mafik-ultramafik (misalnya Bushveld, Afrika Selatan).
Nikel & Tembaga Sulfida: terbentuk dari proses diferensiasi magma kaya sulfida (contoh: Sudbury, Kanada).
Intan (Diamond): terbawa magma kimberlite sebagai xenocryst dari kedalaman mantel.

Perbedaan Konsentrasi Magmatis dengan Proses Lain

Magmatis
Terbentuk langsung dari magma melalui kristalisasi dan segregasi mineral.
Contoh: kromit, magnetit, PGE.
Hidrotermal
Terbentuk dari larutan sisa magma yang kaya fluida, lalu mengisi rekahan atau celah batuan.
Bentuk umum: vein, stockwork.
Residual
Terbentuk akibat pelapukan kimia intensif yang meninggalkan mineral resisten.
Contoh: bauksit, nikel laterit.
Mekanis (Placer)
Terbentuk karena pemindahan mekanis oleh air atau angin, lalu mineral berat mengendap.
Contoh: emas, timah.
Metasomatisme Kontak (Skarn)
Terjadi karena fluida panas dari intrusi magma bereaksi dengan batuan samping (biasanya karbonat), menghasilkan mineral baru.
Contoh: bijih tembaga, besi, tungsten di batuan skarn.
Vulkanik (Volcanogenic)
Endapan yang berhubungan dengan aktivitas vulkanisme, terutama dari fluida hidrotermal di sekitar gunung api, seringkali di dasar laut.
Contoh: endapan masif sulfida (Cu, Zn, Pb) pada lingkungan submarine.
Pegmatit
Terbentuk dari sisa magma yang sangat kaya volatiles dan unsur langka, mendingin perlahan sehingga menghasilkan kristal sangat besar.
Contoh: feldspar, kuarsa, spodumen (Li), beryl (Be), tantalite (Ta, Nb).