BATUAN DAN MINERALOGI EMAS

Batuan (Rocks) adalah bahan padat bentukan alam yang umumnya tersusun oleh kumpulan atau kombinasi dari satu macam mineral atau lebih, sedangkan Mineral (Minerals) itu sendiri tersusun dari berbagai jenis unsur kimia. Ganesa/pembentukan sumber daya mineral ditentukan oleh asosiasi batuannya. Dengan demikian untuk menemukan emas dan berbagai mineral logam lainnya diperlukan pengetahuan mengenai batuan (petrologi). Setiap jenis batuan mengandung mineral-mineral tertentu, oleh karena untuk mendapatkan mineral tertentu harus dicari pada batuan-batuan tertentu pula. Sebagai contoh, mineral emas, perak, dan tembaga akan berasosiasi dengan batuan beku intermediate (Andesit dan Diorit).

Batuan (Rocks)

Secara petrologi, batuan yang terdapat di alam ini dapat  dibagi menjadi tiga jenis, yaitu batuan beku (igneous rocks), batuan endapan (sedimentary rocks), dan batuan malihan (metamorphic rocks).

1. Batuan Beku (Igneous Rocks) Batuan yang terbentuk dari proses pembekuan/pengkristalan lelehan materi bertemperatur tinggi yang mengalir dari daerah bagian dalam bumi menuju permukaan, termasuk hasil aktivitas gunung api.  Produk utama adalah magma, materi lain yang diakibatkan terhamburnya lelehan ke permukaan bumi disebut lava (kristal batuan volcanic). Batuan ini biasanya berupa batu gunung yang massif dan tebal lapisannya. Mineral utama pembentuk batuan beku adalah kuarsa, feldspar, piroksin dan hornblende, mika, magnetit dan olivin. Contoh batuan beku adalah : obsidian, perlit, Andesit, basalt, dll.

Menurut Hulburt (1977), batuan beku dibagi berdasarkan komposisi yang menjadi standar dalam geologi menjadi empat golongan  yaitu :

• Batuan Beku Asam
  Termasuk golongan ini bila batuan beku tersebut mengandung silika (SiO₂) lebih dari 66%.contoh batuan ini dalah Granit dan Ryolit. Batuan yang tergolong kelompok ini mempunyai warna terang (cerah) karena (SiO₂) yang kaya akan menghasilkan batuan dengan kandungan kuarsa, dan alkali feldspar dengan atau tanpa muskovit.
• Batuan Beku Menengah (intermediat)
  Apabila batauan tersebut mengandung 52 – 66% silika maka termasuk dalam kelas ini. Batuan ini akan berwarnagelap karena tingginya kandungan mineral feromagnesia. Contoh batuan ini adalah Diorit dan Andesit.
• Batuan Beku Basa
  Yang termasuk kelompok batuan beku ini adalah bataun yang mengandung 45 – 52% silika. Batuan ini akan memiliki warna hitam kehijauan karena terdapat kandungan mineral olivine. Contoh batuan ini adalah Gabbro dan Basalt.
• Batuan Beku Ultra Basa
  Golongan batuan beku ini adalah apabila bataun beku mengnadung 45% SiO₂ . Warna batuan ini adalah hijau kelam karena tidak terdapat silika bebas sebagai kuarsa. Contoh batuan ini adalah Peridotit dan Dunit.  

Klasifikasi batuan beku menurut Russell B Travis (1955), dalam klasifikasi ini tekstur batuan beku yang didasarkan pada ukuran butir mineralnya dapat dibagi menjadi :

• Batuan beku dalam = batuan plutonik, batuan yg membeku jauh di bawah permukaan bumi.  Bertekstur faneritik yang berarti mineral-mineral menyusun batuan tersebut dapat dilihat dengan mata biasa tanpa bantuan alat pembesar.
  contoh: granit
• Batuan beku korok/gang = batuan intrusif / hipabisal, batuan yg membeku sebelum sampai ke permukaan bumi. Bertekstur porfiritik dengan masa dasar faneritik maupun afanitik.
   contoh: granit porfiri
• Batuan beku luar/lelehan = batuan ekstrusif / efusif, batuan yg membeku di permukaan bumi. Bertekstur afanitik, dimana individu mineralnya tidak dapat dibedakan atau dilihat dengan mata biasa.
   contoh: batuan vulkanis

2. Batuan Sedimen / Endapan / Lapisan (Sedimentary Rocks)Batuan yang terbentuk dari proses pengendapan bahan lepas (fragmen) hasil perombakan/pelapukan batuan lain yang terangkut dari tempat asalnya oleh air, es atau angin, yang kemudian mengalami proses diagenesa/pembatuan (pemadatan dan perekatan). Batuan ini terbentuk karena pengaruh udara, air, proses biologis, dan proses kimia seperti hidrolisis, pengendapan, oksidasi, dan reduksi. Contoh batuan sedimen adalah : batupasir( sandstone) terbentuk dari pasir (sand), batukapur (limestone) terbentuk dari kapur (lime),batu serpih (shale) terbentuk dari lumpur (mud).

kapur (batu gamping), batu bara, batu karang, dll.

• Batuan sedimen klastik / mekanis = batuan yg terendapkan dari hasil rombakan batuan asal, contoh: konglomerat, breksi, batu pasir, serpih, napal, batu lempung
• Batuan sedimen organik = batuan yg berasal dari endapan bahan organis (binatang & tumbuhan), contoh: batugamping, batubara, batu gambut, diatomit
• Batuan sedimen kimiawi = batuan endapan akibat proses kimiawi, contoh: evaporit, travertin, anhidrit, halit, batu gips
• Batuan sedimen piroklastik = batuan endapan hasil erupsi gunung api berupa abu/debu, contoh: tufa

3. Batuan Metamorf / Malihan / Ubahan (Metamorphic Rocks)
Batuan yang terbentuk dari proses perubahan batuan asal (batuan beku maupun sedimen), baik perubahan bentuk/struktur maupun susunan mineralnya akibat pengaruh tekanan dan/atau temperatur yang sangat tinggi, sehingga terjadi perubahan pada bentuk dan komposisi. Beberapa batuan metamofik ini mempunyai perbedaan pada struktur orientasi bidang dan garis yang disebabkan pengarahan tekanan selama proses metamorfis. Contoh batuan metamorf adalah : karena pengaruh suhu dan tekanan, batu gamping(limestone) berubah menjadi marmer (marble), batupasir (sandstone) berubah menjadikuarsa (quartzite), batu serpih (shale) berubah menjadi batu tulis (slate) dan mika.

• Batuan metamorf kontak / sentuh / termal = batuan malihan akibat bersinggungan dengan magma, contoh: marmer, kuarsit.
• Batuan metamorf tekan / dinamo / kataklastik = batuan malihan akibat tekanan yang sangat tinggi, contoh: batu sabak (Slate), sekis (Schisst), filit (Phyllite)
• Batuan metamorf regional / dinamo-terma = batuan malihan akibat pengaruh tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, contoh: genes, amfibolit, grafit

Penyebaran berbagai batuan tersebut di alam tidak merata, sehingga keterdapatan dan penyebaran sumber daya mineral juga ditentukan oleh penyebaran batuannya. Keterdapatan sumber daya mineral termasuk emas di alam sangat tergantung pada kondisi geologinya. Mineral logam khusunya emas berkaitan erat dengan proses magmatik, lingkungan pembentukannya yang di dalam batuan volkanik (vocanic heasted rocks) sering ditemukan diberbagai cebakan. Cebakan emas dalam batuan volkanik pada umumnya terdapat dalam bentuk urat-urat tipis sebagai hasil penyusupan larutan air panas (hydrothermal) yang mengandung mineral ke dalam celah-celah, kemudian karena proses pendinginan, dicelah tersebut terjadi pengendapan. Batuan volkanik yang menjadi rumah dari endapan itu biasanya terdiri dari breksi kemudian berinteraksi dengan lava, sehingga menghasilkan intrusi. Intrusi ini menyebabkan terbentuknya retakan/celah-celah disekitar zona intrusi (Sudradjat, 1999).

Mineralogi Emas

Pengetahuan tentang mineralogi emas sangat diperlukan dalam memahami teknologi pengolahan emas. Mineralogi dari batuan (bijih) emas perlu diketahui sebelum menentukan teknologi pengolahan yang akan diterapkan. Sehingga resiko kegagalan akibat salah memilih suatu teknologi pengolahan yang tidak sesuai dengan kondisi mineralogi bijih emas yang sedang dikerjakan dapat dihindari.

Faktor-faktor yang mempengaruhi perolehan emas dalam pengolahan emas adalah :

1. Mineral-mineral pembawa emas
2. Mineral-mineral induk
3. Asosiasi mineral pembawa emas dengan mineral induk
4. Ukuran butiran mineral emas

1. Mineral Pembawa Emas
Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals. Mineral ikutan tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium.

Emas native merupakan mineral emas yang paling umum ditemukan di alam. Sedangkan elektrum, keberadaannya di alam menempati urutan kedua. Mineral-mineral pembawa emas lainnya jarang atau bahkan langka.

Emas native mengandung perak antara 8 - 10%, tetapi biasanya kandungan tersebut lebih tinggi, dan kadang-kadang mengandung sedikit tembaga atau besi. Oleh karenanya, warna emas native bervariasi dari kuning emas, kuning muda, sampai keperak-perakan, bahkan berwarna merah oranye. Berat jenis emas native bervariasi antara 19,3 (emas murni) sampai 15,6 tergantung pada kandungan peraknya. Bila berat jenisnya 17,6 maka kandungan peraknya sebesar 6%, dan bila berat jenisnya 16,9 kandungan peraknya sebesar 13,2%.

Sementara itu elektrum adalah  jenis lain dari emas native yang mengandung perak di atas 18%. Dengan kandungan perak yang lebih tinggi, warna elektrum bervariasi antara kuning pucat sampai warna perak kekuning-kuningan. Berat jenisnyapun bervariasi antara 15,5 - 12,5. Bila kandungan emas dan perak berbanding 1 : 1 berarti kandungan peraknya 36%, dan bila perbandingannya 2,5 : 1 berarti kandungan peraknya 18%.

2. Mineral Induk
Emas berasosiasi dengan kebanyakan mineral-mineral yang biasanya membentuk batuan. Emas biasanya berasosiasi dengan sulfida (mineral yang mengandung sulfur/belerang). Pyrite merupakan mineral induk yang paling umum. Emas ditemukan dalam pyrite sebagai emas nativ dan elektrum dalam berbagai bentuk dan ukuran, yang tergantung pada kadar emas dalam bijih dan karakteristik lainnya. Urutan selanjutnya Arsenopyrite, Chalcopyrite mineral sulfida lainnya berpotensi sebagai mineral induk terhadap emas. Bila mineral sulfida tidak terdapat dalam batuan, maka emas berasosiasi dengan oksida besi ( magnetit dan oksida besi sekunder), silica dan karbonat, material berkarbon serta pasir dan kerikil (endapan plaser).

Terkadang sulit mengidentifikasi emas dengan mineral yang menyerupainya, seperti pyrite, chalcopyrite, pyrrhotite, pentlandite dan mika berwarna emas. Pyrite berwarna kuning dengan bau khas logam dengan bentuk kristal kubus. Chalcopyrite juga kuning-kuningan dengan dengan bau khas logam tetapi bentuknya kristal bersegi empat. Sebuah uji kimia dengan menggunakan acid nitric (HNO₃) mungkin diperlukan untuk membedakan pyrite dan chalcopyrite.

Pyrrhotite mudah diidentifikasi menggunakan batang magnet karena bersifat magnetis. Arsenopyrite adalah perak putih ke-abu-abu baja dengan kilau logam dan biasanya kristal berbentuk prisma.  Arsenopyrite bila dipukul dengan palu sering tercium aroma bawang putih. Emas berbentuk butiran sedangkan bentuk mika adalah kepingan.

3.  Asosiasi Mineral Pembawa Emas

Ditinjau dari kajian metallurgi/pengolahan, ada tiga variasi distribusi emas dalam bijih :

1. Emas didistribusikan dalam retakan-retakan atau di batas di antara butiran-butiran yang sama (misalnya : retakan dalam butiran mineral pyrite atau di batas antara dua butiran pyrite)
2. Emas didistribusikan sepanjang batas di antara butiran-butiran dua mineral yang berbeda (misalnya : di batas antara butiran pyrite dan arsenopyrite atau di batas antara butiran chalcopyrite dan butiran silica.)
3. Emas yang terselubung dalam mineral induk (misalnya : emas terbungkus ketat dalam mineral pyrite)

4. Ukuran Butiran
Ukuran butiran mineral-mineral pembawa emas (misalnya emas native atau elektrum) mulai dari berupa partikel-partikel berukuran fraksi (bagian) dari satu mikron (1 mikron = 0,001 mm), hingga  butiran berukuran beberapa mm yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Ukuran butiran biasanya sebanding dengan kadar bijih, kadar emas yang rendah dalam batuan (bijih) menunjukkan ukuran butiran yang halus.
Berdasarkan ukuran butirannya, emas dibagi dalam enam kategori :

1. Emas native dengan butiran sebesar > 2mm ukuran yang dikenal sebagai nuggets.
2. Potongan emas dan gangue (kuarsa, ironstone dll) yang dikenal sebagai spesimen.
3. Emas native dengan butiran kasar sebesar 2 mm hingga sehalus 150 microns yang terlihat dengan mata telanjang.
4. Emas Microcrystalline ukuran 150-0,8 microns yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop.
5. Partikel emas submicroscopic yang terdapat di sisi kristal mineral sulfida tertentu, terutama pyrite, chalcopyrite, arsenopyrite dan pyrrhotite.
6. Dalam compounds dengan tellurium.

Mineralisasi Emas dan Logam Lainnya dalam Sistem Hydrothermal :

1. HIGH SULPHIDE EPITHERMAL
   Sistem ini menghasilkan logam Au (emas), Hg (merkuri), Bi (bismut), As (arsen), dan Te (telurium). Mineral yang terbentuk pada umumnya adalah Cinabar (HgS) dan Cavalerite (AuTe).
2. LOW SULPHIDE EPITHERMAL
   Sistem ini menghasilkan logam Au (emas), dan Ag (perak). Mineral yang terbentuk pada umumnya adalah Electrum (Au,Ag) dan Argentite (Ag₂S).
3. Au BASE METAL
   Sistem ini menghasilkan logam Au (emas), Zr (zirkon), W (tungsten), dan Mo (molibdonium).
4. SKARN
   Sistem ini menghasilkan logam Mn (mangan), Fe (besi), Cu (tembaga), Zn (seng), dan Pb (timbal). Mineral yang terbentuk pada umumnya adalah Pyrolusite (MnO₂), Magnetit (Fe₃O₄), Galena (PbS), Chalcopyrite (CuFeS₂), Cuprite (Cu₂O).
5. PORPHYRY
   Sistem ini menghasilkan logam Cu (tembaga) dan Au (emas). Mineral yang terbentuk umumnya Azurite (Cu₃(CO₃)2(OH)₂) dan Malachite (Cu₂CO₃(OH)₂).
6. SEDIMENT HOSTED (PLACER DEPOSIT)
   Sistem ini menghasilkan Au dan Ag dalam bentuk logam murni.

sumber : www.mineraltambang.com