KARAKTERISTIK KARAKTERISTIK ENDAPAN EMAS OROGENIK SEBAGAI SUMBER EMAS PLACER DI DAERAH WUMBUBANGKA, BOMBANA, SULAWESI TENGGARA
Oleh : Fadlin Jurusan Teknik Geologi FT-UGM Jl. Grafika 2, Bulaksumur, 55281, Yogyakarta E-mail:
[email protected] E-mail:
[email protected] INTISARI Penemuan endapan emas placer di di Sungai Tahi Ite, Bombana (Harian Kompas, 18 September 2008) cukup unik, karena di Indonesia tidak umum ditemukan cebakan emas pada batuan metamorf. Endapan ini diduga merupakan endapan emas orogenik karena daerah tersebut dikontrol oleh struktur yang sangat kuat dengan batuan samping berupa batuan metamorf. Tujuan dari penelitian ini untuk memahami zona-zona ubahan, serta lebih lanjut mengenai mineralisasi dan karakteristik endapan emas orogenik tersebut. Penelitian ini menggunakan metode pemetaan permukaan dan penggabungan hasil analisis petrografi, mineragrafi, XRD, AAS ( fire assay) assay) serta inklusi fluida. Terdapat 4 (empat) tipe alterasi di lokasi penelitian yaitu (1) silisifikasi, (2) argilik ( clay± silica), silica), (3) klorit-karbonat dan (4) karbonisasi. Dari hasil AAS (fire assay) nilai emas tertinggi diperlihatkan pada sampel WB-02-C1 :2,52 ppm, WB-02-C2 : 1,06 ppm, WB-03: 0,94 ppm dan WB-04 : 1,31 ppm. Terdapat 3 generasi urat yang ada di lokasi penelitian dimana generasi pertama adalah urat yang sejajar foliasi, urat tipe ini terbentuk pada temperatur yaitu 221,9 oC. dengan nilai salinitas yaitu 7,17 wt,%NaCl ekuivalen. Sedangkan urat generasi kedua adalah urat kuarsa yang memotong foliasi, memiliki kandungan mineral sulfida yang cukup dominan serta memiliki kadar emas yang cukup potensi dibandingkan dengan urat generasi pertama, urat ini o terbentuk pada temperatur 188,4 C dengan salinitas antara 3,87 wt,%NaCl ekuivalen. Urat generasi ke tiga yaitu urat kalsit-kuarsa, merupakan fase akhir dari endapan emas orogenik yang ada di lokasi penelitian, terbentuk pada temperatur 138,2 oC. dan salinitas 1,91 wt.%NaCl ekuivalen. Urat kuarsa tersebut memiliki karakterisistik yang khas secara fisik yaitu yaitu masif, kadang kadang tersegmentasi dan sigmoidal. Endapan emas orogenik pada daerah penelitian ini berada pada zona transisi antara epizonal - mesozonal pada kedalaman kurang lebih 5-6 kilometer pada fasies green fasies green schist. Kata kunci: Emas placer, emas orogenik, mineralisasi, alterasi hidrotermal, tekstur/struktururat kuarsa dan inklusi fluida
ABSTRACT
th
The placer gold discovering in Tahi Ite River, Bombana (Kompas, September 18 2008) was quite unique, because it is not common in Indonesia to find gold deposit in the metamorphic rocks. This deposit is supposed as orogenic gold deposit, because the study area is controlled by the intensive geological structures with the metamorphic rock as the host rock. This study is aimed to determine the alteration zone, mineralisation and characteristic of the gold deposits. Geological mapping, petrography, mineragraphy, X-Ray Diffraction (XRD), AAS (fire assay), and fluid inclusion analyses have been employed in order to discover the alteration types, mineralisation and characteristics of gold deposit. The alteration types in the study area consist of: silicification, argilic (clay ± silica), chlorite-carbonate, and carbonisation. Based on the AAS (fire assay) analysis, the highest gold concentrations were found in several samples such as: WB-02-C1 (2.52 ppm), WB-02-C2 (1.06 ppm), WB03 (0.94 ppm), and the WB-04 (1.31 ppm). There are three veins generation in the study area. The first vein o generation is parallel to the foliation, it was formed at the temperature of 221,9 C with the salinity value of 7.17 wt,% NaCl equivalent. The second vein generation is a quartz vein that cutted the foliation, it was formed at temperature of 188.4°C with the salinity value of 3.87 wt,% NaCl equivalent. The third generation is calcitequartz vein which indicated the last phase of the orogenic gold in the stud y area, it was formed at the temperature of 138.2oC with the salinity value of 1.91 wt.% NaCl equivalent. The quartz veins in the study area have particular characteristic including massive, sometimes segmented and sigmoidal in texture. Another important founding in this study is the orogenic gold deposits in this area lies on the transition zone between the epizonal and mesozonal at the depth of approximately 5-6 kilometers, on the green schist facies. Keywords: Gold placer deposit, orogenic gold, mineralisation, hydrothermal alteration, vein texture/structure, and fluid inclusion. inclusion.
1
Analisis kimia bijih yaitu metoda Fire Assay (FA), PENDAHULUAN Latar belakang penelitian ini yaitu karena penemuan AAS (Atomic Absorption Spectroscopy), Cold endapan emas placer di Sungai Tahi Ite (Bombana) Vapour (CV) dan XRF (X-Ray Fluorescence). tahun 2008 seperti yang dilansir dalam koran Kompas Analisis inklusi fluida yaitu analisis petrografi online (Yusnandar, 2008). Penemuan tersebut cukup inklusi fluida dan pengukuran mikrotermometri unik karena di Indonesia tidak umum ditemukan yang meliputi pengukuran temperatur pelelehan cebakan emas pada batuan metamorf. Tujuan dari dan temperatur homogenisasi. penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik 4. Kompilasi hasil penelitian dan interpretasi dari endapan emas orogenik sebagai sumber pembawa Dilakukan kompilasi hasil penelitian lapangan, hasil endapan emas placer/paleoplacer yang terdapat di analisis laboratorium yang dipadu dengan kajian daerah penelitian. Lokasi penelitian ini berada pada pustaka. daerah Tahi Ite, Kecamatan Kase Pute, Kabupaten Bombana, Propinsi Sulawesi Tenggara pada konsesi HASIL DAN PEMBAHASAN PT. Panca Logam Makmur dengan luas kurang lebih Karakteristik endapan emas orogenik meliputi 1.210 Ha (Gambar 1). beberapa hal yaitu mineralisasi, alterasi hidrotermal, tekstur/struktur urat kuarsa serta sifat fisik-kimia fluida. Mineralisasi Pengamatan lapangan dan conto setangan (hand specimen) menunjukkan bahwa urat kuarsa maupun pada batuan tersilisifikasi mengandung mineral sulfida yang didominasi oleh cinnabar (HgS) serta stibnit (Sb2S3). Mineral logam tersebut tidak hanya hadir dalam urat, namun seringkali juga hadir pada batuan samping (wall-rocks) yang telah mengalami alterasi silisifikasi dan mineralisasi kuat, antara lain seperti pirit (FeS2), kalkopirit (CuFeS 2) dan kemungkinan arsenopirit (FeAsS2).
a
sekis
Lokasi Penelitian
Gambar 1. Peta lokasi daerah penelitian Cinnabar
METODA PENELITIAN Secara umum, tahapan dan metoda penelitian dapat dijelaskan secara sistematik pada diagram alir di bawah ini : 1. Persiapan lapangan dan studi pustaka Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data sekunder dan pengkajian literatur hasil penelitian terdahulu yang berhubungan dengan kondisi geologi daerah penelitian dan landasan teori penelitian yang akan mendukung tema penelitian. 2. Penelitian Lapangan Pada tahap ini dilakukan pemetaan geologi pada skala (1:25.000). Pengambilan data singkapan batuan dan pendeskripsian conto batuan. Selain itu, juga dilakukan pengambilan conto yang representatif baik batuan maupun urat kuarsa untuk dianalisis di laboratorium. 3. Preparasi Conto dan Metode Analisis Terdapat 3 (tiga) jenis ananalisis laboratorium yaitu mineralogi, geokimia dan inklusi fluida yaitu: Analisis mineralogi yaitu meliputi petrografi, mineragrafi dan XRD
sekis
b
Gt
py
Gambar 2. Singkapan cinnabar pada satuan sekis mika (a) dan fotomikrograf mineral sulfida pirit, goetit (b). Py=Pirit, Gt=Goetit,
1
a
Sb
Ccp
b
Sb Ccp
Sb
Gambar 3. Kenampakan stibnit pada urat kuarsa (a), Fotomikrograf kalkopirit (b) Sb=Stibnit, Ccp=Kalkopirit.
Alterasi Hidrotermal Jenis ubahan di daerah penelitian dapat dibagi menjadi empat tipe utama yaitu antara lain : a. Silisisikasi (silicification) Alterasi ini ditandai dengan terubahnya mineral primer pada batuan samping terutama yang digantikan dengan mineral silika yang sangat dominan. b. Alterasi argilik / clay±silica (argillic) Alterasi ini ditandai dengan hadirnya mineral lempung (clay) yang dominan dengan mineral mineral silika, berada di sepanjang zona urat kuarsa. c. Klorit-karbonat (chlorite-carbonate alteration) Dicirikan dengan hadirnya mineral klorit bersamaan dengan mineral karbonat dalam bentuk uratan kalsit, berada tidak terlalu jauh dari pusat urat kuarsa. d. Karbonisasi (carbonization) Dicirikan oleh hadirnya lapisan mineral grafit yang umumnya berwarna hitam dan yang relatif sejajar foliasi. a
Emas primer Emas primer yang berupa native gold terkadang dapat teramati langsung (naked eyes) pada urat kuarsa maupun pada batuan tersilisifkasi yang ada dilokasi penelitian. Berdasarkan korelasi hasil analisis geokimia (Lampiran 1) dengan kemunculan native gold , maka hasil analisis geokimia dalam satuan (ppm) tidak relevan dengan kemunculan native gold dalam satuan (%) yang terdapat di lokasi penelitian, sehingga dapat disimpulkan bahwa kehadiran gold (emas) di lokasi penelitian memiliki karakter yang tidak menentu dalam kemunculannya ( erratic).
Sekis
Meta-sedimen tersilisifikasi Argilik
b
Urat kuarsa
a
c Karbonat Au
Klorit b
Qzt
d
Au
Qzt Karbonitisasi
Gambar 5. Tipe-tipe alterasi yang terdapat di lokasi penelitian yaitu silisifikasi (a), argilitisasi (b), kloritkarbonat (c) dan karbonisasi (d).
Gambar 4. Nati ve gold (Au) pada urat (a), Fotomikrograf memperlihatkan native gold (b). Au=Emas, Qtz=Kuarsa. 2
Berdasarkan hasil analisis XRD dapat disimpulkan bahwa hasil ubahan memperlihatkan kehadiran mineral lempung walaupun masih dalam jumlah yang tidak terlalu dominan (Lampiran 2), namun mineral mineral pembentuk batuannya masih muncul dan masih dapat diidentifikasi seperti kuarsa dan muskovit. Kumpulan mineral yang terkandung dalam conto batuan hasil analisis XRD memiliki perbandingan yang mendekati kesamaan hasil analisis petrografi, sehingga dapat disimpulkan jenis batuannya yaitu sekis mika dan meta-batupasir tersilisifikasi.
Sifat fisik-kimia fluida pembentuk endapan Hasil analisi inklusi fluida pada urat kuarsa yang sejajar foliasi temperatur homogenisasi (Th) rata-rata o adalah 221,9 C, sedangkan temperatur pelelehan (Tm) o rata-rata yaitu -4,55 C dan salinitas rata-rata adalah 7,17 wt,%NaCl ekuivalen. Pada conto urat yang memotong foliasi menunjukkan bahwa temperatur homogenisasi (Th) rata-rata adalah 188,40 oC, Temperatur pelelehan (Tm) rata-rata yaitu -2,62 oC dan Salinitas rata rata adalah 3,87 wt,%NaCl ekuivalen. Sedangkan hasil pengukuran inklusi fluida pada conto urat kuarsa±kalsit yaitu menunjukkan temperatur homogenisasi (Th) rata-rata 138,2 oC, sedangkan Tekstur/struktur urat kuarsa Urat kuarsa besar mengalami deformasi, temperatur pelelehan (Tm) rata-rata yaitu -1,1 oC dan tersegmentasikan dan terbreksikan. Urat kuarsa yang nilai salinitas rata-rata adalah 1,91 wt,%NaCl sejajar dengan foliasi memiliki geometri yang relatif ekuivalen, dapat dilihat pada lampiran 3. lebih besar dibanding dengan urat kuarsa yang Pada fotomikrograf conto urat memperlihatkan memotong foliasi, urat kuarsa tipe ini merupakan urat kehadiran komposisi gas (CO 2) (Lampiran 4), namun generasi pertama, berwarna putih transparan sampai dalam jumlah yang cukup sedikit, dan hal tersebut putih susu, memiliki kandungan mineral sulfida yang diperkirakan karena posisi endapan berada pada level sangat sedikit, sedangkan urat yang memotong foliasi epizonal sehingga gas CO 2 cenderung menghilang. merupakan urat generasi kedua dan biasanya Evolusi fluida endapan emas orogenik yang ada di berukuran lebih kecil dari urat yang sejajar foliasi, lokasi penelitian terdiri dari 3 (tiga) fase yaitu fase warna putih sampai abu-abu buram serta memiliki isothermal mixing with fluids of constracting salinity, kandungan mineral sulfida yang lebih domina fase simple cooling , dan fase mixing with cooler, less dibanding dengan urat kuarsa yang sejajar foliasi. saline fluids. Fluida endapan diperkirakan berasal dari Sedangkan urat kuarsa-kalsit merupakan urat generasi air meteorik, metamorfik hingga magmatik atau multi ke-3 bertekstur laminasi. sources (Lampiran 5). Berdasarkan dari data geologi permukaan serta data dari hasil analisis petrografi, inklusi fluida maupun a berdasarkan data geokimia mineral yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat disimpulkan bahwa endapan emas orogenik yang terdapat di daerah penelitian merupakan sumber daripada endapan emas sekunder (placer/paleoplacer) yang ada di daerah penelitian. Endapan emas orogenik ini terbentuk pada zona transisi antara epizonal-mesozonal yaitu pada fasies green schist di kedalaman lebih kurang 5-6 kilometer (Lampiran 6). b
KESIMPULAN Dari hasil evaluasi dan pembahasan penelitian ini, maka dapat dibuat beberapa kesimpulan dan beberapa rekomendasi sebagai berikut: Kesimpulan a. Mineralisasi yang berkembang di daerah penelitian yaitu cinnabar, stibnit, pirit, kalkopirit dan Emas. Kehadiran emas bersifat erratic atau kemunculannya sangat tidak menentu. b. Terdapat 4 tipe alterasi yang ada dilokasi penelitian yaitu (1) silisifikasi (2) argilik , (3) klorit – karbonat dan (4) karbonisasi. c. Evolusi fluida endapan emas orogenik yang ada di lokasi penelitian terdiri dari 3 (tiga) fase yaitu fase isothermal mixing with fluids of constracting salinity, fase simple cooling , dan fase mixing with cooler, less saline fluids. d. Endapan emas orogenik daerah Bombana merupakan sumber emas placer/paleoplacer yang o terbentuk pada suhu rata-rata antara 200 C -
c
Gambar 6. Urat kuarsa (brecciated) tebal ± 1,5 meter (a), sigmoidal vein (b), dan kenampakan urat kuarsa laminasi (c) 3
o
250 C, serta berada pada zona transisi antara epizonal-mesozonal yaitu pada fasies green schist di kedalaman 5-6 kilometer.
Groves, D. I., Goldfarb, R. J., and Robert, F., 2003, Gold deposit in metamorphic belts: Overview or current understanding, outstanding problems, future research, and exploration significance. Economic Geology 98: 1-29. Gebre-Mariam, M., Hagemann, S. G., and Groves, D. I., 1995, A classification scheme for epigenetic Archaean lode-gold deposits. Mineralium Deposita 30: 408-410. Surono dan Sukarna, D., 1995. The Eastern Sulawesi Ophiolite Belt, Eastern Indonesia. A review of it's origin with special reference to the Kendari area. Journal of Geology and Mineral Resources 46, 8-16. Shepherd, T.J.. Rankinn, A.H. and Alderton,.D.H.M,.1985. A Practical guide to fluid inclusion studies. Chapman and Hall New York. Yusnandar, 2008, Bombana Diserbu Penambang Liar, Harian Kompas diterbitkan online pada 18 September 2008.
UCAPAN TERIMAKASIH Kepada pihak manajemen PT. Panca Logam yang telah bersedia membantu dan mengijinkan untuk di publikasikan tulisan ini, kepada Dr. Arifudin Idrus dan Dr. I Wayan Warmada atas saran dan masukan untuk tulisan ini, teman-teman geologi angkatan 2000 STTNAS atas spirit dan motivasinya dan kedua orang tua saya atas dukungan doa dan motivasinya. DAFTAR PUSTAKA Edwards, R and Atkinson, K.,1986, Ore Deposit Geology and Its Influence on Mineral Exploration. Chapman and Hall. Ltd, London New York Evans, A. M., 1993, Ore Geology and Industrial Mineral. 3rd Edition, Blackwell Scientific Publication, London.
Lampiran 1. Tabel hasil analisis geokimia sample urat/batuan SAMPLE
WB-01-B WB-02-C1 WB-02-C2 WB-03 WB-04 WB-06-A WB-11-A WB-11-B UNITS DET LIM SCHEME
Au1
Au2
0.02 2.52 1.06 0.94 1.31 0.10 0.04 <0.005 ppm 0.01 FA50
Au3
0.02 2.51 1.35 0.03 ppm 0.01 FA50
ppm 0.01 FA50
Cu
Pb
Zn
Ag
Hg
13.00 23.00 11.00 10.00 33.00 9.00 12.00 <2 ppm 2.00 GA02
34.00 8.00 16.00 <4 11.00 5.00 5.00 6.00 ppm 4.00 GA02
27.00 10.00 11.00 30.00 47.00 3.00 101.00 18.00 ppm 2.00 GA02
<1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 ppm 1.00 GA02
1.59 0.11 2.79 0.11 0.30 0.05 1.58 0.10 ppm 0.01 CV02
As
85.00 212.00 177.00 428.00 727.00 23.00 241.00 <1 ppm 1.00 XR01
Lampiran 2. Kumpulan mineral hasil interpretasi Petrografi dan XRD
No.
No. conto
Kumpulan mineral yang terkandung dalam sampel
1
WB-04
Kuarsa, monmorilonit dan muscovit
2
WB-07
Kuarsa, monmorilonit, muscovit dan klorit
3
WB-08
Kuarsa, muscovit dan klorit
4
WB-11 B
Kuarsa dan muscovit
4
Sb
198.00 76.00 2030.00 212.00 231.00 7.00 417.00 ppm 1.00 XR01
Lampiran 3. Rangkuman data hasil analisa inklusi fluida No
Sample code
Inclusion size
Generation vein
o
o
o
o
Tm C Th C Tm C (Average) (Average) (Abundan )
Th C (Abundan )
Salinity (Average) (% Wt NaCl)
Sample
1
1262 WB-01-A 95 µm memotong foliasi
-2.1
201.0
-1.3 - -2.7 190.1 -
215.0
3.548236
Urat kuarsa
2
1263 WB-06-B
100 µm
sejajar foliasi
-5.9
216.2
-2.8 - -10.0 184.7
-
270.0
9.077794
Urat kuarsa
3
1264 WB-08
90 µm
sejajar foliasi
-3.2
227.5
-2.3 - -4.0
-
245.3
5.261644
Urat kuarsa
4
1265 WB-11-C
65 µm memotong foliasi
-1.1
138.2
-0.2 - -2.4 114.0 -
176.0
1.905259
Urat kalsit
5
1265 WB-11-C
65 µm memotong foliasi
-2.4
186.1
-1.6 - -3.5 173.4
200.1
4.025108
Urat kuarsa
6
1266 WB-02-C
80 µm memotong foliasi
-2.4
157.8
-0.7 - -3.4 132.1 -
283.4
4.025108
Urat kuarsa
7
1271 WB-02-B
90 µm memotong foliasi
-3.6
208.7
-1.9 - -5.1 190.5 -
231.4
5.861155
Urat kuarsa
201.6
Lampiran 4. Fotomikrograf Inklusi fluida memperlihatkan kehadiran CO2, kondisi Necki ng Down kenampakan dua fase (L+V), fluida primer dengan batas kristal yg sangat jelas Necking down
Fluida primer Gas (CO2)
Batas kristal
L+V
L+V
Fluida primer
5
Lampiran 5. Grafik hubungan antara temperatur homogenesasi (Th °C) dan salinitas dari tiga conto tipe urat ( modifikasi dari Shepherd et al, 1985).
300
urat kuarsa sejajar foliasi (generasi ke-1),n=36 urat kuarsa memotong foliasi (gen erasi ke-2), n=12 0
) C h 250 T ( s i s e n e g o m200 o h r u t a r e p m e 150 T
urat kalsit (generasi ke-3), n=12
2 4
1
100 0.00
5.00
10.00
15.00
Salinitas (wt, % NaCl ekuivalen)
(Shepherd et al, 1985)
Lampiran 6. Perkiraan zona keberadaan endapan emas orogenik Bombana pada model endapan orogenik (modifikasi dari Gebre-Mariam et al ., 1995).
6
