Batuan dan Endapan Bahan Galian – Part 2, Proses Pembentukan Endapan Bahan Galian

GO-SINARBULAN.COM – Pembahasan tentang Batuan dan Endapan Bahan Galian dilanjutkan dengan materi mengenai proses pembentukan endapan bahan galian. Setiap endapan bahan galian terbentuk melalui proses geologi yang berbeda, sehingga memiliki karakteristik, bentuk, mineral penyusun, dan keterdapatan yang berbeda pula. Pemahaman mengenai proses pembentukan endapan menjadi dasar penting dalam kegiatan eksplorasi karena dari proses tersebut dapat diperkirakan kondisi geologi dan lokasi yang berpotensi mengandung bahan galian.

A. Pengertian Endapan Bahan Galian

Endapan bahan galian adalah akumulasi mineral, batuan, atau material geologi yang terbentuk secara alami melalui proses geologi tertentu dan memiliki nilai atau potensi untuk dimanfaatkan.

Endapan bahan galian tidak terbentuk dalam waktu singkat. Pembentukannya dapat berlangsung selama ribuan hingga jutaan tahun melalui proses yang melibatkan magma, fluida panas, pelapukan, erosi, transportasi, sedimentasi, maupun perubahan temperatur dan tekanan.

Setiap proses pembentukan menghasilkan karakteristik endapan yang berbeda. Oleh karena itu, seorang tenaga di bidang Teknik Geologi Pertambangan perlu memahami genesis atau asal-usul pembentukan suatu endapan.

B. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Endapan

Pembentukan endapan bahan galian dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain:

Sumber Material

Material pembentuk endapan dapat berasal dari magma, batuan yang telah ada sebelumnya, fluida hidrotermal, material hasil pelapukan, maupun sisa organisme.

Temperatur

Temperatur berpengaruh terhadap proses kristalisasi magma, kelarutan mineral, aktivitas fluida, dan pembentukan mineral baru.

Tekanan

Tekanan berperan dalam proses pembentukan batuan dan mineral, terutama pada lingkungan bawah permukaan dan proses metamorfisme.

Fluida

Fluida dapat melarutkan, membawa, dan mengendapkan unsur-unsur tertentu. Fluida panas atau hidrotermal sangat penting dalam pembentukan berbagai endapan mineral logam.

Kondisi Kimia

Kondisi kimia lingkungan, seperti pH, kondisi oksidasi-reduksi, dan komposisi larutan, dapat menentukan mineral yang dapat terbentuk dan mengendap.

Kondisi Geologi

Jenis batuan, struktur geologi, rekahan, sesar, topografi, serta kondisi lingkungan sangat memengaruhi terbentuknya dan terkumpulnya bahan galian.

Waktu

Sebagian besar endapan bahan galian membutuhkan waktu geologi yang sangat panjang untuk terbentuk dan mengalami proses pengayaan hingga mencapai konsentrasi tertentu.

C. Klasifikasi Endapan Bahan Galian

Berdasarkan proses atau genesis pembentukannya, endapan bahan galian dapat dikelompokkan menjadi:

Endapan Primer
Endapan Sekunder
Endapan Sedimenter
Endapan Metamorfisme

D. ENDAPAN PRIMER

Pengertian Endapan Primer

Endapan primer adalah endapan bahan galian yang terbentuk secara langsung dari proses geologi yang berhubungan dengan pembentukan batuan, aktivitas magma, fluida magmatik, maupun aktivitas vulkanik.

Endapan primer umumnya terbentuk di tempat asalnya dan belum mengalami proses pelapukan atau pengendapan kembali yang berarti.

Endapan primer dapat terbentuk melalui beberapa proses, yaitu:

Konsentrasi Magmatis;
Metasomatisme Kontak;
Hidrotermal;
Vulkanis; Dan
Pegmatit.

1. Konsentrasi Magmatis

Pengertian

Konsentrasi magmatis adalah proses pembentukan endapan akibat pemisahan, kristalisasi, dan pengumpulan mineral tertentu selama proses pendinginan magma.

Ketika magma mengalami pendinginan, mineral-mineral tidak selalu mengkristal secara bersamaan. Mineral tertentu dapat mengkristal lebih awal dan mengalami pemisahan dari bagian magma lainnya. Mineral tersebut kemudian dapat terkumpul pada bagian tertentu sehingga membentuk konsentrasi mineral yang bernilai ekonomis.

Proses Pembentukan

Secara sederhana:

Magma → pendinginan → kristalisasi mineral → pemisahan mineral → akumulasi → endapan

Contoh

Endapan yang berkaitan dengan konsentrasi magmatis antara lain:

Kromit;
Magnetit;
Mineral sulfida nikel;
Mineral logam tertentu.

Ciri Umum

Endapan magmatis umumnya berhubungan erat dengan batuan beku dan tubuh intrusi magma.

2. Metasomatisme Kontak

Pengertian

Metasomatisme kontak adalah proses perubahan komposisi kimia batuan akibat interaksi antara magma yang mengintrusi dengan batuan di sekitarnya.

Magma memiliki temperatur tinggi dan dapat membawa fluida yang mengandung berbagai unsur. Ketika magma berinteraksi dengan batuan samping, terjadi reaksi kimia yang menyebabkan mineral lama berubah dan terbentuk mineral baru.

Salah satu tipe endapan yang umum berkaitan dengan proses ini adalah endapan skarn.

Proses Pembentukan

Intrusi magma → panas dan fluida → interaksi dengan batuan samping → reaksi kimia → pembentukan mineral baru → endapan

Contoh

Endapan yang dapat berkaitan dengan proses metasomatisme kontak antara lain:

Besi;
Tembaga;
Timbal;
Seng; dan
Tungsten.

Ciri Umum

Endapan biasanya ditemukan di sekitar kontak antara intrusi batuan beku dengan batuan samping yang mengalami perubahan atau alterasi.

3. Endapan Hidrotermal

Pengertian

Endapan hidrotermal terbentuk dari fluida panas yang membawa unsur-unsur mineral dan kemudian mengendapkannya ketika kondisi fisik maupun kimia lingkungan berubah.

Fluida hidrotermal dapat bergerak melalui:

Rekahan batuan;
Sesar;
Pori-pori batuan; dan
Zona batuan yang memiliki permeabilitas tinggi.

Ketika temperatur, tekanan, pH, atau kondisi kimia fluida berubah, mineral yang dibawa oleh fluida dapat mengendap.

Proses Pembentukan

Fluida panas → membawa unsur mineral → bergerak melalui rekahan → kondisi berubah → mineral mengendap → terbentuk endapan

Contoh

Endapan hidrotermal dapat mengandung:

Emas;
Perak;
Tembaga;
Timbal; dan
Seng.

Bentuk Endapan

Endapan hidrotermal dapat dijumpai dalam berbagai bentuk, antara lain:

Urat atau vein;
Stockwork;
Disseminated; dan
Replacement.

4. Endapan Vulkanis

Pengertian

Endapan vulkanis berkaitan dengan aktivitas gunung api dan proses yang berlangsung dalam sistem vulkanik.

Aktivitas vulkanik dapat menghasilkan lava, abu, gas, dan fluida panas. Material dan fluida tersebut dapat mengandung unsur tertentu yang kemudian mengalami pengendapan.

Proses Pembentukan

Aktivitas magma → aktivitas vulkanik → gas dan fluida panas → interaksi dengan lingkungan → pengendapan mineral
Contoh
Salah satu contoh yang mudah dijumpai adalah endapan belerang yang berkaitan dengan aktivitas fumarola dan sistem vulkanik.
Selain itu, lingkungan vulkanik juga dapat berkaitan dengan pembentukan berbagai endapan mineral logam.

5. Endapan Pegmatit

Pengertian
Endapan pegmatit berkaitan dengan tahap akhir kristalisasi magma.
Pada tahap akhir pembekuan magma, sisa cairan magma dapat menjadi kaya akan air dan unsur volatil serta unsur-unsur tertentu yang tidak banyak masuk ke mineral yang telah terbentuk sebelumnya.
Kondisi tersebut memungkinkan terbentuknya kristal mineral dengan ukuran yang sangat besar.
Ciri Utama
Ciri yang paling mudah dikenali pada pegmatit adalah teksturnya yang sangat kasar dengan kristal berukuran besar.
Contoh Mineral
Pegmatit dapat mengandung:

Feldspar;
Kuarsa;
Mika;
Litium;
Tantalum; dan
Beberapa unsur tanah jarang.

B. ENDAPAN SEKUNDER

Pengertian Endapan Sekunder

Endapan sekunder adalah endapan yang terbentuk dari hasil perubahan, pelapukan, pelindian, pengayaan, erosi, transportasi, atau pengendapan kembali dari batuan atau endapan yang telah terbentuk sebelumnya.

Dengan demikian, material pembentuk endapan sekunder pada dasarnya berasal dari batuan atau endapan yang sudah ada.

Proses pembentukannya dapat melibatkan:

Pelapukan;
Pelindian;
Pengayaan;
Erosi;
Transportasi; dan
Pengendapan kembali.

Dalam pembahasan ini, endapan sekunder meliputi konsentrasi residu, konsentrasi mekanis, dan pengayaan sekunder.

1. Konsentrasi Residu

Pengertian
Konsentrasi residu adalah proses terbentuknya endapan akibat pelapukan batuan yang menyebabkan sebagian unsur atau mineral mudah larut dan hilang, sedangkan mineral atau unsur yang relatif tahan tertinggal dan mengalami pengayaan secara relatif.
Dengan kata lain, material yang tidak mudah larut menjadi semakin terkonsentrasi karena material lainnya mengalami pelindian.
Proses Pembentukan
Batuan asal → pelapukan → mineral mudah larut mengalami pelindian → mineral/unsur tahan tertinggal → konsentrasi residu
Contoh
Contoh penting adalah:

Bauksit, yang terbentuk melalui pelapukan intensif batuan tertentu dan menghasilkan pengayaan aluminium;
Endapan nikel laterit, yang terbentuk melalui proses pelapukan dan pelindian batuan ultramafik dalam kondisi tertentu.

Ciri Umum
Endapan residu umumnya berkembang di atas atau relatif dekat dengan batuan asalnya, sehingga hubungan dengan batuan induk masih dapat dikenali.

2. Konsentrasi Mekanis

Pengertian
Konsentrasi mekanis adalah proses pengumpulan mineral yang relatif tahan terhadap pelapukan dan memiliki berat jenis atau sifat fisik tertentu, akibat proses erosi, transportasi, dan pemisahan secara mekanis.
Material hasil pelapukan diangkut oleh air atau media lainnya. Mineral yang lebih ringan dapat terbawa lebih jauh, sedangkan mineral yang lebih berat cenderung terkonsentrasi pada tempat-tempat tertentu.
Proses Pembentukan
Batuan asal → pelapukan/erosi → mineral terlepas → transportasi → pemisahan berdasarkan sifat fisik → konsentrasi mineral → endapan
Contoh

Emas aluvial;
Kasiterit atau bijih timah aluvial;
Mineral berat lainnya.

Endapan seperti ini sering disebut endapan plaser.
Ciri Umum
Konsentrasi mekanis banyak dijumpai pada:

Sungai;
Lembah;
Pantai;
Kipas aluvial; dan
Lingkungan lain yang memungkinkan terjadinya pemisahan material berdasarkan sifat fisiknya.

3. Pengayaan Sekunder

Pengertian
Pengayaan sekunder adalah proses peningkatan konsentrasi mineral atau unsur tertentu akibat pelindian dan perpindahan unsur dari bagian atas endapan kemudian pengendapan kembali atau pengayaan pada bagian yang lebih dalam.
Proses ini banyak terjadi pada lingkungan dekat permukaan yang mengalami sirkulasi air dan kondisi oksidasi.
Proses Sederhana
Endapan primer → pelapukan dan pelindian → unsur berpindah → pengendapan kembali/pengayaan → zona pengayaan sekunder
Proses ini dapat menyebabkan kadar mineral tertentu menjadi lebih tinggi pada zona tertentu dibandingkan bagian lainnya.

C. ENDAPAN SEDIMENTER

Pengertian

Endapan sedimenter adalah endapan yang terbentuk melalui proses pelapukan, erosi, transportasi, sedimentasi, pengendapan kimia, maupun akumulasi material organik.

Endapan sedimenter dapat dibedakan menjadi tiga kelompok utama.

1. Sedimenter Mekanis

Sedimenter mekanis terbentuk dari material hasil pelapukan yang mengalami erosi, kemudian diangkut oleh air, angin, es, atau gravitasi dan akhirnya mengalami pengendapan.
Proses
Pelapukan → erosi → transportasi → pengendapan → sedimen
Contoh

Pasir;
Kerikil;
Pasir kuarsa.

2. Sedimenter Kimiawi

Sedimenter kimiawi terbentuk ketika mineral yang terlarut dalam air mengalami pengendapan akibat perubahan kondisi kimia maupun fisik.
Faktor yang dapat memengaruhi antara lain:

Perubahan temperatur;
Perubahan tekanan;
Perubahan ph;
Penguapan; dan
Perubahan konsentrasi larutan.

Contoh

Garam;
Gipsum;
Beberapa jenis batu kapur.

3. Sedimenter Organik

Sedimenter organik terbentuk melalui akumulasi dan pengendapan material yang berasal dari organisme.
Contoh paling penting adalah batubara.
Tumbuhan yang mati dapat terakumulasi di lingkungan tertentu, kemudian tertimbun sedimen. Dalam kondisi yang sesuai dan dalam waktu geologi yang panjang, material organik tersebut mengalami pemadatan dan perubahan sehingga membentuk batubara.
Proses Sederhana
Tumbuhan → akumulasi → tertimbun → pemadatan → perubahan → batubara

D. ENDAPAN METAMORFISME

Pengertian

Endapan yang berkaitan dengan metamorfisme terbentuk atau mengalami perubahan akibat temperatur dan tekanan yang tinggi, serta pada kondisi tertentu dipengaruhi oleh fluida.

Proses metamorfisme menyebabkan mineral dan tekstur batuan mengalami perubahan tanpa harus mengalami peleburan secara sempurna.

Contoh

Beberapa bahan galian yang berkaitan dengan proses metamorfisme antara lain:

Marmer, yang terbentuk dari metamorfisme batu kapur;
Grafit, yang dapat terbentuk dari perubahan material karbonan;
Mineral-mineral tertentu yang terbentuk atau mengalami perubahan selama proses metamorfisme.

Proses Sederhana

Batuan asal → peningkatan temperatur dan tekanan → perubahan mineral dan tekstur → batuan/mineral metamorf → bahan galian

E. PERBANDINGAN JENIS ENDAPAN

Jenis Endapan	Proses Pembentukan	Contoh
Primer	Magmatik, metasomatisme kontak, hidrotermal, vulkanis, pegmatit	Kromit, magnetit, emas, tembaga, belerang
Sekunder – Residu	Pelapukan dan pelindian, mineral/unsur relatif tahan tertinggal	Nikel laterit, bauksit
Sekunder – Mekanis	Erosi, transportasi dan pemisahan mekanis	Emas aluvial, timah aluvial
Sekunder – Pengayaan	Pelindian dan pengayaan kembali	Zona pengayaan mineral tertentu
Sedimenter Mekanis	Pelapukan, erosi, transportasi dan sedimentasi	Pasir, kerikil, pasir kuarsa
Sedimenter Kimiawi	Pengendapan dari larutan	Garam, gipsum
Sedimenter Organik	Akumulasi material organisme	Batubara
Metamorfisme	Temperatur dan tekanan tinggi	Marmer, grafit

I. Hubungan Genesis Endapan dengan Eksplorasi

Pemahaman mengenai proses pembentukan endapan sangat penting dalam kegiatan eksplorasi bahan galian.
Seorang geolog tidak hanya mencari bahan galian secara langsung, tetapi terlebih dahulu mempelajari proses yang mungkin membentuk endapan tersebut.
Sebagai contoh, apabila suatu daerah memiliki kondisi geologi yang sesuai dengan pembentukan endapan nikel laterit, maka kondisi tersebut dapat menjadi salah satu dasar dalam menentukan daerah prospek eksplorasi.
Demikian pula pada endapan hidrotermal. Jika diketahui suatu daerah memiliki struktur geologi berupa sesar dan rekahan yang berpotensi menjadi jalur fluida hidrotermal, daerah tersebut dapat menjadi salah satu target dalam eksplorasi mineral logam.
Dengan demikian:
Memahami genesis endapan membantu geolog memperkirakan di mana suatu bahan galian kemungkinan ditemukan.
Informasi tersebut selanjutnya dapat digunakan untuk menentukan metode eksplorasi, seperti pemetaan geologi, pengambilan sampel, survei geofisika, pemboran, hingga analisis laboratorium.

J. Kesimpulan

Endapan bahan galian terbentuk melalui berbagai proses geologi yang berlangsung dalam waktu yang panjang. Berdasarkan proses pembentukannya, endapan dapat dikelompokkan menjadi endapan primer, endapan sekunder, endapan sedimenter, dan endapan yang berkaitan dengan proses metamorfisme.

Endapan primer meliputi konsentrasi magmatis, metasomatisme kontak, hidrotermal, vulkanis, dan pegmatit. Endapan sekunder dapat terbentuk melalui konsentrasi residu, konsentrasi mekanis, dan pengayaan sekunder. Sementara itu, endapan sedimenter terbentuk melalui proses sedimentasi mekanis, kimiawi, maupun organik. Adapun proses metamorfisme berkaitan dengan perubahan mineral dan batuan akibat temperatur dan tekanan yang tinggi.

Pemahaman terhadap proses pembentukan endapan sangat penting dalam Teknik Geologi Pertambangan karena genesis endapan berhubungan dengan karakteristik, bentuk, posisi, serta kemungkinan keterdapatannya di alam. Pengetahuan tersebut menjadi salah satu dasar dalam menentukan daerah prospek dan metode eksplorasi bahan galian.

LATIHAN SOAL

A. Pilihan Ganda

1. Endapan yang terbentuk secara langsung berkaitan dengan proses magmatik, hidrotermal, atau aktivitas vulkanik disebut endapan....

A. Sekunder
B. Sedimenter
C. Primer
D. Aluvial
E. Metamorf

2. Proses pembentukan endapan akibat mineral yang relatif tahan terhadap pelapukan tertinggal setelah mineral lainnya mengalami pelindian disebut ....

A. Konsentrasi magmatis
B. Konsentrasi residu
C. Konsentrasi mekanis
D. Sedimentasi kimiawi
E. Metamorfisme

3. Emas yang terkumpul pada endapan sungai akibat proses erosi, transportasi, dan pemisahan berdasarkan sifat fisiknya merupakan contoh ....

A. Endapan pegmatit
B. Endapan hidrotermal
C. Konsentrasi residu
D. Konsentrasi mekanis
E. Endapan metamorfisme

4. Endapan yang terbentuk dari fluida panas yang membawa unsur mineral melalui rekahan batuan disebut ....

A. Endapan hidrotermal
B. Endapan organik
C. Endapan residu
D. Endapan mekanis
E. Endapan metamorf

5. Salah satu ciri utama pegmatit adalah ....

A. Terbentuk dari material hasil erosi sungai
B. Memiliki kristal berukuran sangat besar
C. Selalu terbentuk di permukaan bumi
D. Terbentuk hanya melalui proses pelapukan
E. Terbentuk dari sisa organisme

B. Soal Essay

Jelaskan pengertian endapan primer dan sebutkan lima proses pembentukan endapan primer!
Jelaskan perbedaan antara konsentrasi residu dan konsentrasi mekanis, serta berikan masing-masing contohnya!
Jelaskan proses terbentuknya endapan hidrotermal dan sebutkan mineral atau bahan galian yang dapat terbentuk melalui proses tersebut!
Jelaskan proses pembentukan endapan nikel laterit sebagai salah satu contoh endapan sekunder!
Mengapa pemahaman mengenai proses pembentukan endapan bahan galian penting dalam kegiatan eksplorasi pertambangan?

Buat yang ingin latihan soal, silahkan tinggalkan jawaban di kolom komentar🙏

Catatan untuk siswa

Dalam mempelajari materi ini, jangan hanya menghafalkan jenis-jenis endapan. Hal yang lebih penting adalah memahami hubungan antara proses pembentukan, kondisi geologi, mineral yang dihasilkan, karakteristik endapan, dan lokasi keterdapatannya. Pemahaman tersebut akan menjadi dasar untuk mempelajari kegiatan eksplorasi bahan galian pada materi berikutnya.

Demikian materi tentang Batuan dan Endapan Bahan Galian – Part 2, Proses Pembentukan Endapan Bahan Galian.

Semoga Bermanfaat🙏

Sumber Bacaan:
Badan Geologi, Kementerian ESDM – Mula Jadi Endapan Mineral dan Klasifikasinya (1996); Perpustakaan Badan Geologi – berbagai referensi endapan bahan galian; U.S. Geological Survey (USGS) – The Physical Hydrogeology of Ore Deposits.