Dalam sistem hidrotermal, perbandingan w/r berkisar dari 0,1-4, dengan batas bawah yang

didapatkan ketika pelepasan air yang diserap oleh mineral hidrous (Henley dan Ellis, 1983).

Pertukaran isotop antara oksigen/air selama interaksi air dengan batuan, untuk menghitung

perbandingan r/w, sebagaimana yang telah dikemukakan oleh Taylor (1997), dimana sifat

berbagai batuan granitic, dimana air meteoric beredar dengan volume yang melimpah. Di dalam

batuan ini, volume perbandingan w/r yang terhitung memiliki kisaran 3,0 sampai dengan 0,1.

2.3.1 Metasomatisme Ion Hidrogen (Alterasi Hidroliktik) dan Dasar Pertukaran Ion

Hidrolisi dan hidrasi telah diperkenalkan di bab 1. Di sini, istilah tersebut seringkali

didefinisikan dalam konteks proses perubahan hidrotermal. Hidrolisis atau metasomatisme ion

hydrogen atau alterasi hidrolitik, merupakan fenomena yang sangat penting yang melibatkan

dekomposisi ion H2O , perubahan H+ (atau OH- ) diserap selama reaksi dengan mineral silikat,

sehingga adanya perubahan rasio H+/ OH-. Sumber ion H+, subsolidus dapat bereaksi selama

terjadinya metasomatisme pada mineral alkali, air, atau larutan hidrotermal yang asam.

Perubahan silikat anhidrat menuju sifat yang hidrous, contoh (mineral mika atau tanah liat)

merupakan reaksi yang menyerap H+ dan melepaskan ion logam kedalam larutan. Hal ini

nantinya akan mempengaruhi pH dari larutan yang memiliki kekuatan untuk menghilangkan atau

menjaga agar ion tetap ada di dalam larutan. Hal ini terkait dengan asosiasi komplek H+, hingga

ketingkat dasar senyawa NaCl, sehingga pada akhirnya pembentukan klorida dan komplek

pelarutan elemen logam (Guilbert dan Park, 1986), contoh dari dekomposisi hidrolitik mineral

feldspar adalah:

Hal ini dapat dilihat dari reaksi yang dilepaskan Ion K dan diserap oleh ion H. Hidrasi,

transfer molekul air dari cairan untuk mineral sering mnyertai proses hidrolisi.

91

Reaksi di mana suatu kation digantikan oleh suatu mineral lain dalam suatu dasar pertukaran

unsure, misalnya seperti perubahan mikrolin dengan albit, Na menggantikan K, yang masuk ke

dalam larutan :

Metasomatisme ion hidrogen, hidrasi dan dasar pertukaran stabilitas kontrol dari mineral

silikat, asam dari larutan, dan adanya transfer dari kation ke dalam larutan. Merekalah yang

terlibat dalam pembentukan alterasi profilitik, argilik, serisitik, atau filik, dan potasik serta

pengkayaan mineral lainnya, yang begitu khas dari suatu sistem hidrotermal. Wilayah dengan

tingkat dekomposisi hidrolitik atau metasomatisme ion hydrogen, dari mineral silikat, biasanya

dikelilingi oleh profilitik perubahan di mana hidrasi (fenomena selain dari air dan C2O).

92

Gambar 2.6. Diagram yang mempresentasikan perubahan hidrotermal dari dalam batuan yang mengandung (a) dominan alkali feldspar dan (b) dominan plagioklas (Hemley dan Jones, 1964).

Semua reaksi ini menyerap H+ dan melepaskan kation seperti Na, serta unsure logam lain

yang mungkin bagi mereka mengubah silikat menjadi lattice. Reaksi ini dihasilkann oleh

perubahan rasio tekanan dan suhu. Secara umum keseluruhan sifat fisik batuan/ pola batuan

banyak mengandung feldspar dan kuarsa diperlihatkan di Gambar 2.6. Silika yang berasal dari

hidrolitik yang dihasilkan dari perubahan silikat, tidak mengalami proses mengkristal di lokasi

perubahan, tetapi berdifusi ke arah channel ways, sementara sebagiannya lagi mungkin tertinggal

di zona pembentukan serisit.

Oksidasi H2S akan mengarah pada pembentukan asam sulfat (H), yang nantinya menjadi

agen terhadap proses leaching (pencucian), terutama pada bagian bawah gunung api dan bagian

lain gunung api. Pencucian akibat asam bertanggung jawab terhadap ubahan argilik yang umum

terbentu pada lingkungan epitermal dan sistem porfiri. Henley, dkk (1969) dalam eksperimennya

mempelajari lima elemen bagian sistem yang ada di atasnya, melibatkan pembentukan stabilitas

93

mineral k-feldspar, muskovit, kaolinite, dan alunit yang memiliki fungsi H2 dan K2. Mineral

alunit merupakan dianggap sebagai kunci utama daripada sistem endapan epitermal sulfidasi

tinggi. Karena pada umumnya alunit ditemukan terkait dengan mata air panas, kolam lumpur dan

fumarol di permukaan gunung api dimana mineral ini membentuk urat-urat, berbentuk lentikular

dimana massa tubuh batuan hamper seluruhnya digantikan oleh mineral alunit. Alunit pada

umumnya dikaitkan dengan opal, kaolinit, dickit, sereisit, firopilit, dan diaspor. Karena

meningkatnya proses pencucian yang berhubungan dengan kehadiran alunit, biasanya akan hadir

zona yang berpori dan bersifat silikaan. Dan vuggy silica merupakan sisa hasil pengendapannya.

Berikut merupakan reaksi kaitannya dengan proses yang telah disebutkan:

2.3.2 Macam Jenis Alterasi Hidrotermal

Istilah-istilah yang digunakan untuk menggambarkan dan mengklasifikasikan alterasi

hidrotermaldapat dinyatakan dari fungsi: (1) adanya himupunan mineral atau keterdapatan suatu

mumpulan mineral dan (2) perubahan kimia. Perubahan sifat kimia akan mengindikasikan

karakteristik fluida yang melarutkannya disuatu proses alterasi yang didalamnya termasuk proses

metasomatisme ion hydrogen, metasomatisme mineral alkali, metasomatisme fluorin, boron, dan

lain-lain. Selain itu, gaya alterasi haruslah mempertimbangkan intensitas, bentuk dan karakter

yang terlihat. Di sini karakteristiknya kan menjadi membingungkan karena penilaiannnya hanya

subjektif. Seperti halnya penilaian dengan tingktan lemah, menengah, kuat, luas pervasive, non-

pervasif, yang sering digunakan. Istilah tersebut pada dasarnya merujuk kepada kondisi atau sifat

asli batuan, seberapa jauh proses alterasi tersebut berkembang, baik di satu skala mineral dan

berskala regional, keseluruhan geometri yang meliputinya. Gifkins, dkk (2005) memberikan

sebutan lain, yaitu “multi-faceted”, yang dimana melakukan pendekatan untuk menggambarkan

perubahan fasies dibatuan vulkanik, berdasarkan empat variable, yaitu intesitas mineral,

distribusi, tekstur, dan himpunan mineral dapat dilihhat dengan rumusan sebagai berikut:

4+3+2+1

94

Metasomatisme Penambahan H+

Metasomatisme Penambahan Alkali

Gambar 2.7. Evolusi ideal dari sikuen alteraasi. (A) Menggambarkan jenis perubahan dengan temperature sebagai temperatur, aktivitas K+ dan H+ (Gulibert dan Park, 1985; Burnham dan Ohmoto, 1980), (B) Metasomatisme

pelepasan alkali H+, dihasilkan pengurangan raasio antara alkali/ H, dan berikutnya dalah ketidakstabilan mineral mika dan feldspar, dengan adanya tahapan pertumbuhan mineral baru, yaitu (fase greisens dann filik).

Metasomatisme lanjutan dari kation H+ adalah hasil dari masuknya air meteoric kedalam sistemnya, di tahapan lebih lanjut perubahan ini menghasilkan asam H+ dan argilik berada ppada fase ini.

Dimana, intensitas dari variabel dapat terlihat sekilas, lemah, sedang, kuat, distribusi

varibel juga dapat bersifat regional atau local, pada footwall, hanging wall, pipe, batas perlapisan

95

dan lainnya, tekstur dari variabel dapat dilihat dari deskripsi contoh tangan atau sayatan tipis dan

termasuk bentuk, ukuran butir, kemas bias berupa selectif, pervasif atau lingkupan vein.

Akhirnya masuk pada tahap variabel himpunan mineral, catat mineral-mineral yang terdapat

untuk meningkatkan abundance, contohnya kuarsa>seririsit>K-Feldspar. Intesitas alterasi

menunjukkan seberapa besar batuan telah terpengaruh oleh alterasi. Intesitas dari alterasi,

walaupun bersifat subjektif, biasanya dipakai dalam penamaan lapangan. Lemah atau rendah dari

intensitas dapat berarti bahwa hanya beberapa dari mineral original yang telah terubah atau

penggantian menjadi mineral lain dan modifikasi tekstur dari mineral asli bias berubah banyak

atau tidak ada sama sekali. Perkiraan yang kualitatif bias dicapai dengan menggunakan sayatan

tipis.

Ciri utama dari alterasi adalah pervasif, selektif pervasive dan non-pervasif. Ubahan

pervasif dapat dikarakterisasi dengan mineral penggantian dari mineral-mineral pembentukan

batuan aslinya. Ini menghasilkan perubahan yang sebagian atau seluruh dari tekstur awal.

Selectif (sebagian) pervasif alterasi juga menunjukkan secara spesifik mineral apasaja yang

berubah selama proses alterasi, contohnya klorit mengganti biotit, serisit mengganti plagioklas.

Dalam kasus ini tekstur aslinya tidak terubah. Ubahan non-pervasif berarti bahwa hanya ada

beberapa bagian dari batuan yang terkena ubahan karena fluida. Ada sebuah pendekatan empiris

yang disarankan oleh Guilbert dan Park (1986), tujuan dari penggunakan simbol untuk

mengkarakterisasi tipe dari alterasi. Pervasive-selectif dan pervasif dapat di indikasi denga

nmenggunakan skala 1 sampai 10, dimana 1 berarti alterasi terletak pada vein tipis atau retakan

tipis, dimana 10 berarti seluruh tubuh batuan dipengaruhi oleh efek alterasi. Contohnya, notasi

seperti S-10-4 berarti batuan dimana mineral susceptible terhadap sericitisation (S) terpengaruhi

sebesar 40% dari volume batuan. Tentunya ini termasuk dalam kategori selectif-pervasif alterasi,

juga termasuk disini alterasi rekahan atau kontrol urat kecil. Kontrol alterasi urat-urat kecil

terbatas terhadap jarak dari urat atau rekahan. karakter alterasi disekitar kontrol urat atau

rekahan dapat berupa pervasif atau selectif-pervasif.

Tipe alterasi dan pola dari deposit hidrotermal yang spesifik dapat dibahas pada chapter

berikutnya. Disini kita membahas secara umum, tipe dari alterasi berasal dari interaksi dari

larutan hidrotermal dengan batuan dinding sebagaimana dijelaskan dari banyak endapan-endapan

mineral hidrotermal, karena itu tiap tipe yang dibahas dapat terjadi pada lingkungan dan tipe

96

endapan yang memungkinkan. Efek yang terdapat di batuan dinding disebabkan interaksi dengan

perubahan kimiawi pada larutan hidrotermal sebagai hasil dari variasi terhadap ratio aK+/aH+

contohnya aktifitas dari ion Kation dan Anion dalam sistem. Ratio ini menurun ketika sistem

evolusi menuju suhu dan tekanan yang lebih rendah. Dengan kata lain, dengan bertambahnya H+

pada proses metasomatisme alterasi dapat mengubah dari alkali ke argillik dalam teoritis dari

sistem evolusi yang terus berkelanjutan. Konsep ini secara skematis ditunjukkan di Gambar 2.7

A dan B. Seterusnya, tipe dari alterasi akan tergantung pada berkurangnya aK+/aH+

(Metasomatisme penambanhan H+),: (1) Metasomatisme alterasi alkali dan potassium silikat; (2)

profilitik; (3) filik, atau serisitik, dan greisenisasi;(4) argilik menengah; (5) argilik lanjut

(Gambar 2.7 B).

Interaksi dari fluida sisa (residual fluid) dari waktu pembekuan yang hampir

terkonsolidasi, menghasilkan seri dari post-magmatic, atau subsolidus, mengubah tubuh batuan

beku dan batuan disekitarnya, jika merupakan sistem rekahan yang terbuka.

Fluida yang dimaksud adalah yang yang bersuhu antara 800-600OC, dimana sisa dari

melting tahap awal kristalisasi, dan menghasilkan pertumbuhan subsolidus dari Kristal baru dan

pergantian reaksi. Subsolidus proses yang dimaksud adalah: (1) kesetimbangan senyawa di

mineral feldspar, terutama Na menjadi K, atau K menjadi Na; (2) perubahan struktur dari mineral

feldspar, (3) albitisasi; (4) microclinisasi; (5) pertumbuhan dari mika tri-oktahedral. Dalam

tatanan tektonik orogenik perubahan mineralogi dapat termasuk tingginya mineral amfibol yang

kaya akan Na, F- atau himpunan B-. Saya akan kembali membahas ini pada Chapter 4. Disini

disimpulkan bahwa alkalin dan fluida yang memiliki tingkat salinitas yang tinggi terbentuk

selama proses terakhir dari konsolidasi waktu pembekuan, menghasilkan alterasi potasik dan

sodik yang tersebar luas. Tabel 2.2 dan 2.3 menunjukkan contoh dari karakteristik alterasi, tipe

dan asosiasi mineral, diambil dan modifikasi dari Gifkins, dkk (2005).

2.3.2.1 Alterasi Potasik dan Propilitik

Alterasi potasik sangatlah umum dan penting di dalam porfiri dan sistem mineralisasi

epitermal, dimana terjadi pada zona inti dengan temperature yang tinggi. Karakterisasi mineral

dari zona ini adalah K-feldspar dan biotit dalam porfiri, dan adularia di sistem epitermal. Alterasi

potasik biasanya di ikuti oleh mineral sulfide (kalkopirit, pirit, dan molibdenit). Anhidrit adalah

97

mineral umum yang berada pada lingkungan porfiri. Biotit biasanya berwarna hijau dan kaya

akan Fe. Alterasi potasium silikat biasanya produk dari berubahnya plagioklas dan mineral-

mineral silikat mafic, di temperature sekitar 600-450O C. Himpunan yang umum adalah K-

feldspar-biotit,kuarsa, k-feldspar-klorit, k-feldspar-biotit-magnetit, diikuti oleh jumlah mineral

yang bervariasi seperti albit, anhidrit, serisit, apatit dan terkadang, rutil, yang berasal dari

perombakan biotite. K-feldspar dari zona potasik karakternya berwarna merah disebabkan oleh

inklusi hematit. Gambar 2.8 mengilustrasi contoh dari alterasi potasik.

Propilitik adalah istilah lama yang digunakan untuk batuan vulkanik yang teralterasi.

Alterasi propilitik dikarakterisasikan dengan tambahan H20 dan CO2dan S yang terdapat

setempat, dengan tidak adanya H+ metasomatisme. Mineral yang biasa terdapat adalah epidot,

klorit, karbonat, albit, K-feldspar dan pirit. Di beberapa tempat ada serisit, Fe-oxida,

montmorillonit dan zeolit. Tekanan yang ideal dan stabilitas suhu dari daerah mineral zeolit

membantu kita mengamati temperatur dan kedalaman. Fitur ini biasanya sangat berguna pada

sistem epitermal, karena mempermudah kita mengontrol kedekatan dari sumber panas dan zona

pendidihan dimana grade lebih tinggi terhadap mineralisasi emas dapat ditemukan. Di beberapa

situasi, bias terdapat albitisasi yang kuat, kloritisasi atau karbonitisasi, dimana Meyer dan

Hemley (1967) memisahkan, propylitisation muncul sebagai efek dari metasomatisme ion H+.

98

Tabel 2.2 Karakteristik alterasi hidrotermal oleh Gifkins, dkk (2005).

99

Tabel 2.3 Contoh karakteristik alterasi yang dapat diaplikasikan pada sistem-sistem mineral, oleh Gifkins, dkk (2005)

100