Laterit. mineral jejak : Au. Mg, Li Ca, Mg, Na. Ca, Cs, K, Na, Rb. Mo, Ni, Zn, S

Transkripsi

1 Laterit 1. Formasi Laterit Laterit didefinisikan sebagai produk dihasilkan dari pelapukan kuat pada daerah-daerah tropis, lembab, hangat kaya akan lempung kalolinit sebagai oksida oksihidroksida dari Fe Al. Laterit penting secara ekonomi karena mengandung logam alumunium (bauksit). Berikut merupakan kandungan unsur-unsur terdapat pada profil laterit. Mineral utama pada zona ferruginous Pencucian K, Rb, Cs Aluminosilikat (muskovit, kaolinit) oksida besi; emas pada saprolit bagian atas mineral jejak : Au Cs, K, Rb Si, Al (kaolinit) Aluminosilikat (muskovit) Ferromagnesia (klorit, talk, amfibol) Lempung smektit pada saprolit bagian bawah Mg, Li Ca, Mg, Na Fe, Ni, Co, Cr, Ga, Mn, Ti, V, (Oksida Fe Mn) Si, Al (kaolinit) Ca, Cs, K, Na, Rb Si, Al (kaolinit); Ba Aluminosilikat Ferromagnesia (piroksen, olivin, amfibol, klorit, biotit) pada zona pelapukan sulfide Ca, Mg Fe, Ni, Co, Cr, Ga, Mn, Ti, V (Oksida Fe Mn) pada daerah karbonatan Mineral Sekunder Si, Al (kaolinit) As, Au, Cd, Co, Cu, As, Cu, Ni, Pb, Sb, Zn (oksida besi; Mo, Ni, Zn, S sulfat, arsenat, karbonatan, alunitjasorit) Ca, Mg, Fe, Mn, Sr 2. Formasi bauksit Bijih bauksit, sebagai sumber utama logam alumunium, mengandung mineral gibsit, boehmit, diaspor. Akumulasi dari residu kaya alumina, pada bagian atas dari profil laterit, sebagai hasil dari curah hujan tinggi, temperatur agak rendah (22 C), dengan kelembaban tinggi. Proses berlangsung pada bagian atas dari profil laterit berupa pelarutan inkongruen yaitu : Feldspar (kehilangan Si) kaolinit (kehilangan Si) gibsit (Al(OH)3) Variasi iklim musiman juga dianggap penting dalam pembentukan formasi bauksit. Musim panas dingin membuat fluktuasi pada muka air tanah, membuat terjadinya pelarutan transfer massa. Variasi pada profil bauksit sebagai transformasi dari gibsit terdehidrasi menjadi versi terhidrasi secara relatif, boehemit atau diaspor (ALO(OH)), dihasilkan dari fluktuasi tersebut. Profil mineralogical untuk zona mineralisasi bauksit dapat bervariabel. 3. Laterit Nikel

2 Laterit nikel berasal dari batuan ultramafik mengandung olivin ortopiroksen dengan berlimpah, karenanya kaya akan nikel. Laterit nikel mengandung konsentrasi nikel silikat atau nikel oksida mencapai 10 kali lipat dari konsentrasi aslinya. Penambangan laterit nikel jauh lebih mudah daripada penambangan bijih sulfida magmatik. Bijih nikel berhubungan dengan eluviasi nikel dari residu pada lapisan laterit teratas konsenrasi di dasar illuvium saprolit sebagai talk nikeliferous, serpentin, atau smektit, bersamaan dengan geotit meskipun jarang. Mineral olivin ortopiroksen sebagai sumber nikel utama merupakan penyusun utama dari batuan ultramafik mungkin berasal dari bagian kompleks ofiolit obduksi atau berupa intrusi mafik. Alterasi olivin terjadi karena proses hidrasi dari silika, serpentinit, limonit. Pada tanah laterit, keasaman air tanah semakin berkurang seiring dengan bertambahnya kedalaman bikabornat bertindak sebagai anion utama dalam proses pelarutan ini. Olivin bereaksi pada kondisi ini, diikuti dengan ortopiroksen, serpentin, klorit, talk. Berikut ini merupakan contoh reaksi pada olivin. 4(Fe2,Mg3)SiO4 + 8H+ + 4O2 (Fe2,Mg3)Si4O10(OH)2 + 6FeO(OH) + 5Mg2+ olivin smektit goetit Konsentrasi nikel dipengaruhi oleh pertukaran kation, kemungkinan oleh Mg2+. Hasilnya adalah suatu jenis mineral pilosilikat kaya nikel seperti kerolit (Ni-talk), nepouit (Ni-serpentin), pimelit (Nismektit). Salah satu contoh dari reaksi pertukaran kation adalah sebagai berikut : Mg2Si2O5(OH)4 + 3Ni2+(aq) Ni3Si2O5(OH)4 + 3Mg2+(aq) serpentin nepouit Konsentrasi dari nikel juga sering berasosiasi dengan goetit, sekalipun mekanismenya belum diketahui. Kemungkinan absorbs dari nikel pada koloid goetit terjadi pada alam karena ph agak basa. Zona limonit ada pada bagian atas dari profil laterit pada umumnya tidak mengandung nikel. Laterit sangat tebal sangat kaya dengan garnierit terjadi pada batuan dasar mengalami sirkulasi air tanah maksimum peran dari interaksi air antar batuan. Konsentrasi nikel juga dikontrol oleh keadaan topografi cenderung terjadi dibawah perbukitan atau pinggiran plato atau teras. Hal ini dikarenakan deposit sensitif untuk mengalami erosi permukaan fluktuasi muka air dikonrol oleh distribusi zona eluviasi iluviasi. Nikel laterit Batuan induk bijih nikel adalah batuan peridotit. Menurut Vinogradov batuan ultra basa rata-rata mempunyai kandungan nikel sebesar 0,2 %. Unsur nikel tersebut sebagai terdapat hasil dalam substitusi kisi-kisi terhadap kristal mineral atom Fe olivin Mg. Proses piroksin, terjadinya

3 substitusi antara Ni, Fe Mg dapat diterangkan karena radius ion muatan ion hampir bersamaan di antara unsur-unsur tersebut. Proses serpentinisasi terjadi pada batuan peridotit akibat pengaruh larutan hydrothermal, akan merubah batuan peridotit menjadi batuan serpentinit atau batuan serpentinit peroditit. Segkan proses kimia fisika dari udara, air serta pergantian panas dingin bekerja kontinu, menyebabkan disintegrasi dekomposisi pada batuan induk. Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah kaya akan CO2 berasal dari udara pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral tidak stabil (olivin piroksin) pada batuan ultra basa, menghasilkan Mg, Fe, Ni larut; Si cenderung membentuk koloid dari partikel-partikel silika sangat halus. Didalam larutan, Fe teroksidasi mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk mineral-mineral seperti geothit, limonit, haematit dekat permukaan. Bersama mineral-mineral ini selalu ikut serta unsur cobalt dalam jumlah kecil. Larutan mengandung Mg, Ni, Si terus menerus kebawah selama larutannya bersifat asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup netral akibat aya kontak dengan tanah batuan, maka ada kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi mungkin bervariasi tersebut akan mengendap pada celah-celah atau rekahan-rekahan dikenal dengan urat-urat garnierit krisopras. Segkan larutan residunya akan membentuk suatu senyawa disebut saprolit berwarna coklat kuning kemerahan. Unsur-unsur lainnya seperti Ca Mg terlarut sebagai bikarbonat akan terbawa kebawah sampai batas pelapukan akan diendapkan sebagai dolomit, magnesit biasa mengisi celah-celah atau rekahan- rekahan pada batuan induk. Dilapangan urat-urat ini dikenal sebagai batas petunjuk antara zona pelapukan dengan zona batuan segar disebut dengan akar pelapukan (root of weathering). Faktor-faktor mempengaruhi pembentukan bijih nikel laterit ini adalah: a. Batuan terbentuknya asal. Aya endapan nikel batuan asal laterit, merupakan macam batuan syarat asalnya utama untuk adalah batuan ultra basa. Dalam hal ini pada batuan ultra basa tersebut: - terdapat elemen Ni paling banyak diantara batuan lainnya - mempunyai mineralmineral paling mudah lapuk atau tidak stabil, seperti olivin

4 piroksin - mempunyai komponen-komponen mudah larut memberikan lingkungan pengendapan baik untuk nikel. b. Iklim. Aya pergantian musim kemarau musim penghujan dimana terjadi kenaikan penurunan permukaan air tanah juga dapat menyebabkan terjadinya proses pemisahan akumulasi unsur-unsur. Perbedaan temperatur cukup besar akan membantu terjadinya pelapukan mekanis, dimana akan terjadi rekahan-rekahan dalam batuan akan mempermudah proses atau reaksi kimia pada batuan. c. Reagen-reagen kimia vegetasi. Yang dimaksud dengan reagen-reagen kimia adalah unsur-unsur senyawa-senyawa membantu mempercepat proses pelapukan. Air tanah mengandung CO2 memegang peranan penting didalam proses pelapukan kimia. Asam-asam humus menyebabkan dekomposisi batuan dapat merubah ph larutan. Asam-asam humus ini erat kaitannya dengan vegetasi daerah. Dalam hal ini, vegetasi akan mengakibatkan: penetrasi air dapat lebih dalam lebih mudah dengan mengikuti jalur akar pohon-pohonan akumulasi air hujan akan lebih banyak humus akan lebih tebal. Keadaan ini merupakan suatu petunjuk, dimana hutannya lebat pada lingkungan baik akan terdapat endapan nikel lebih tebal dengan kadar lebih tinggi. Selain itu, vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil pelapukan terhadap erosi mekanis. d. Struktur. Struktur sangat dominan terdapat didaerah Polamaa ini adalah patahannya. struktur Seperti kekar (joint) diketahui, batuan dibandingkan beku terhadap mempunyai struktur porositas permeabilitas kecil sekali sehingga penetrasi air sangat sulit, maka dengan aya rekahan-rekahan tersebut akan lebih memudahkan masuknya air berarti proses pelapukan akan lebih intensif. e. Topografi. Keadaan topografi setempat akan sangat mempengaruhi sirkulasi air beserta reagen-reagen lain. Untuk daerah landai, maka air akan bergerak perlahan-lahan sehingga akan mempunyai kesempatan untuk mengadakan penetrasi lebih dalam melalui rekahan-rekahan atau pori-pori batuan. Akumulasi andapan umumnya terdapat pada daerah-daerah landai sampai kemiringan seg, hal ini menerangkan bahwa ketebalan pelapukan mengikuti bentuk topografi. Pada daerah curam, secara teoritis, jumlah air

5 meluncur (run off) lebih banyak daripada air meresap ini dapat menyebabkan pelapukan kurang intensif. f. Waktu. Waktu cukup lama akan mengakibatkan pelapukan cukup intensif karena akumulasi unsur nikel cukup tinggi. Profil nikel laterit keseluruhan terdiri dari 4 zona gradasi sebagai berikut : 1. Iron Capping : merah tua, merupakan kumpulan massa goethite limonite. Iron capping mempunyai kadar besi tinggi tapi kadar nikel rendah. Terkag terdapat mineral-mineral hematite, chromiferous. 2. Limonite Layer : fine grained, merah coklat atau kuning, lapisan kaya besi dari limonit soil menyelimuti seluruh area. Lapisan ini tipis pada daerah terjal, sempat hilang karena erosi. Sebagian dari nikel pada zona ini hadir di dalam mineral manganese oxide, lithiophorite. Terkag terdapat mineral talc, tremolite, chromiferous, quartz, gibsite, maghemite. 3. Silika Boxwork : putih orange chert, quartz, mengisi sepanjang fractured sebagian menggantikan zona terluar dari unserpentine fragmen peridotite, sebagian mengawetkan struktur tekstur dari batuan asal. Terkag terdapat mineral opal, magnesite. Akumulasi dari garnierite-pimelite di dalam boxwork mungkin berasal dari nikel ore kaya silika. Zona boxwork jarang terdapat pada bedrock serpentinized. 4. Saprolite : campuran dari sisa-sisa batuan, butiran halus limonite, saprolitic rims, vein dari endapan garnierite, nickeliferous quartz, mangan pada beberapa kasus terdapat silika boxwork, bentukan dari suatu zona mineral transisi quartz dari limonite mengisi ke rekahan, bedrock. Terkag mineral-mineral terdapat primer terlapukkan, chlorite. Garnierite di lapangan biasanya diidentifikasi sebagai kolloidal talc dengan lebih atau kurang nickeliferous serpentin. Struktur tekstur batuan asal masih terlihat. 5. Bedrock : bagian terbawah dari profil laterit. Tersusun atas bongkah lebih besar dari 75 cm blok peridotit (batuan dasar)

6 secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis (kadar logam sudah mendekati atau sama dengan batuan dasar). Zona ini terfrakturisasi kuat, kag membuka, terisi oleh mineral garnierite silika. Frakturisasi ini diperkirakan menjadi penyebab aya root zone yaitu zona high grade Ni, akan tetapi posisinya tersembunyi. 4. Emas pada laterit Telah diketahui dengan baik bahwa emas dapat terbentuk pada bagian pedolitik atas pada zona pelapukan laterit. Bentuk emas dihasikan bermacam-macam dari berukuran besar, partikel membundar seperti nugget, dendritus emas pada celah retakan, sampai kristal-kristal kecil pada pori-pori tanah. Sebenarnya sumber emas secara primer adalah pada lingkungan juga kaya akan perak. Emas dapat berada pada profil laterit karena proses kimiawi. Berbeda dengan proses mobilisasi penghilangan perak, dimana Ag berperan sebagai air meteorik pada zona pelapukan. Proses perpindahan Au Ag hanya terjadi pada kondisi spesifik tertentu. Mungkin perpindahan tersebut berhubungan dengan asamnya air tanah dekat permukaan pada lingkungan laterit. Kedua reaksi berikut merupakan contoh dari proses pengasaman berlangsung pada profil laterit. 2FeS2 + 2H2O +7O2 2Fe2+ + 4SO H+ 2Fe2+ + 3H2O + O2 2 FeOOH + 4H+ Percobaan dilakukan menunjukan bahwa pada keadaan ph rendah, Eh tinggi, kebera ion Cl-, emas berada di dekat permukaan dapat menjadi AuCl4-. Hal ini dikontrol oleh oksidasi dari Fe 2+ berhubungan dengan ketersedian oksigen. Sebagai perbandingan, perak akan bereaksi dengan lebih cepat, pada daerah reduksi, sebagai AgCl, AgCl2-, AgCl32-. Reaksi berikut mengasilkan Au murni pada kondisi reduksi terjadi pada bagian kaya akan ion Fe2+ Mg2+. AuCl4- + 3Fe+ + 6H2O Au + 3FeOOH + 4Cl- +9H+ Perlu diketahui bahwa mikroorganisme juga berhubungan dengan konsentrasi emas pada tanah laterit. Emas sekunden berbentuk nugget dapat ditemukan pada lingkungan berbeda dari tempat deposit emas terjadi. Hal ini disebabkan oleh bakteri pada tanah memiliki kemampuan untuk mengakumulasi emas melaluiproses difusi melewati dinding selnya masuk ke dalam cytoplasmanya. Diagenesis subsekuen dari sedimen mengandung mikroorganisme kaya akan emas akan menyebabkan terjadinya rekristalisasi dari emas menjadi bentuk seperti nugget. 5. PGE pada laterit Unsur-unsur kelompok platinum juga terdapat pada laterit. Kristal-kristal Pt-Fe atau Os-Ir-Ru dapat ditemukan pada pedolith, sebagai hasil perpindahan PGE pada zona pelapukan. Dipercaya bahwa faktor-faktor mempengaruhi konsentrasi PGE juga sama dengan faktor-faktor

7 mempengaruhi Au dam tertransportasi sebagai Ag. sebagai senyawa Pada daerah senyawa hidroksida non klorit laterit, PGE (PdCl42- (PdOH2 Pt OH2). tidak PtCl42-), Proses akan tetapi laterisasi menyebabkan berpindahnya komponen-komponen bijih berpindah, dengan mineral dasar terbentuk pada oksida Mn Au-Pt-Pd terbentuk bersamaan dengan karbon nonkristal, oksida atau oksihidroksida dari De-Mn. 6. Deposit lempung Mineral-mineral lempung merupakan produk pelapukan sangat berlimpah, baik terdapat in situ maupun berpindah mengalami deposisi. Mineral-mineral ini penting secara ekonomi pada industry kertas, keramik, filtrasi, diantaranya minyak adalah monmorilonit). pelumas. kaolinit, Kaolinit Mineral-mineral illit, berasal dari lempng kelompok kondisi penting smektit lembab ini (termasuk mendukung terjadinya hidrolisis asam pada batuan feldspar. Illit terjadi pada kondisi basa dengan pelapukan feldspar mika. Segkan smektit merupakan hasil pelapukan dari batuan intermediet sampai basa dibawah kondisi basa, dengan lapisan-lapisan intrakristalin air kation-kation dapat bergantiganti. Mineral-mineral lempung tidak hanya dihasilkan dari pelapukan batuan saja, tetapi dapat ditemukan sebagai produk dari alterasi hidrotermal bertemperatur rendah. Eksplorasi mineral merupakan salah satu kegiatan penting untuk mendapatkan informasi dimana lokasi mineral berada, namun selama ini proses tersebut membutuhkan waktu lama biaya besar terutama jika dilakukan pada daerah luas. Di dalam penelitian ini penulis akan menyajikan aplikasi penginderaan jauh diterapkan dalam pemetaan mineral deposit nikel laterit. Dengan menggunakan metode defoliant technique citra sensor ASTER, akan ditunjukkan bagaimana pemetaan potensi deposit mineral dilakukan padawilayah tropis. Sorowako merupakan contoh menarik untuk dikaji, wilayahnya merupakan bagian dari singkapan ultramafik terbesar di dunia disertai lingkungan mendukung menjadikan sorowako kaya akan deposit nikel laterit.

8 Report Preview I. Pendahuluan Nikel merupakan salah satu barang tambang penting di dunia. Manfaatnya begitu besar bagi kehidupan sehari-hari, seperti pembuatan logam anti karat, campuran dalam pembuatan stainless steel, baterai Nickel-metal hybride, berbagai jenis barang lainnya. Keserbagunaan ini pula menjadikan nikel sangat berharga memiliki nilai jual tinggi di pasaran dunia. Setidaknya sejak 1950 permintaan akan nikel rata-rata mengalami kenaikan 4% tiap tahun, diperkirakan sepuluh tahun mendatang terus mengalami peningkatan (Dalvi et al., 2004). Bijih nikel diperoleh dari endapan nikel laterit terbentuk akibat pelapukan batuan ultramafik mengandung nikel % (Golightly, 1981). Jenis-jenis batuan tersebut antara lain olivine, piroksin, amphibole (Rajesh, 2004). Nikel laterit umumnya ditemukan pada daerah tropis, dikarenakan iklim mendukung terjadinya pelapukan, selain topografi, drainase, tenaga tektonik, batuan induk, struktur geologi (Elias, 2001). Selama ini eksplorasi terhadap nikel laterit dilakukan dengan mencari singkapan ultramafik, pemetaan lapangan, pengeboran, analisa laboratorium untuk mengetahui kandungan mineral kimiawi nikel. Namun salah satu hambatan besar dari kegiatan tersebut adalah pada tahap pemetaan lapangan, dimana membutuhkan waktu lama berbiaya besar, terutama untuk daerah baru, sehingga seringkali sulit untuk dilakukan pada wilayah luas. Namun seiring berkembangnya teknologi dalam big pemetaan, keterbatasan tersebut kini dapat diatasi dengan menggunakan aplikasi dari teknologi penginderaan jauh Sistem Informasi Geografis (SIG) (Rajesh, 2004). Aplikasi penginderaan jauh SIG dalam eksplorasi mineral memiliki banyak keuntungan, antara lain cakupan wilayahnya luas, hemat biaya, data mudah diperbaharui (up date) memungkinkan integrasi dengan berbagai jenis data satelit, geofisika, geokimia, Digital Elevation Model (DEM), sebagainya. Sehingga proses analisa semakin efisien, cepat, akurasi meningkat. Penggunaan penginderaan jauh dalam eksplorasi pertambangan telah lama digunakan sudah berkembang luas, beberapa pendekatan banyak diaplikasikan antara lain, pemetaan lithologi, struktur, alterasi (Rajesh, 2004; Siegal Gillespie, 1991). Pemetaan lithologi merupakan pemetaan sumberdaya mineral, dengan menarik kesimpulan dari beberapa parameter utama diperoleh melalui observasi penginderaan jauh, seperti mengidentifikasi nilai spektral batuan, penampakan struktural, pelapukan bentuk daratan (landform), serta pola aliran sungai. Pemetaan struktur didasarkan pada hubungan antara deposit mineral dengan beberapa tipe deformasi, seperti patahan, lipatan atau struktur geologi lainnya. Segkan pendekatan alterasi merupakan teknik pemetaan mineral mengasosiasikan deposit mineral dengan alterasi hidrothermal batuan sekitar, jenis luasnya zona alterasi menggambarkan tipe dari deposit mineral (Rajesh, 2004). Distribusi spasial dari batuan hasil alterasi hidrothermal merupakan kunci utama untuk mengetahui zona aliran dari hidrothermal sebagai petunjuk penting untuk mengenali deposit mineral (Pirajno, 1992 dalam Rajesh, 2004). Identifikasi sebaran nikel laterit melalui teknologi penginderaan jauh dalam penelitian ini dilakukan dengan pendekatan alterasi, yaitu dengan memetakan mineral permukaan hasil lapukan batuan ultramafik pada lapisan

9 limonite, antara lain mineral goethite, hematite chlorite. Metode digunakan untuk mendeteksi mineral tersebut yaitu Defoliant Technique atau Directed Principal Component (DPC). Pemilihan metode tersebut didasarkan pada karakteristik wilayah tropis bervegetasi rapat, sehingga menjadi hambatan tersendiri dalam mendeteksi deposit mineral. Untuk itu metode mampu meminimalisir pengaruh vegetasi, seperti Defoliant Technique sangat cocok untuk digunakan (Carranza, 2003; Rojas, 2003). Defoliant Technique pada dasarnya adalah teknik penajaman dilakukan dengan menggabungkan dua rasio saluran (Carranza, 2002; Fraser Green, 1987 dalam Rojas, 2003), adapun hasil dari proses ini adalah sebaran mineral permukaan digambarkan dalam citra skala keabuan (grayscale). Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa Defoliant Technique mampu mengidentifikasi keberadaan alterasi hidrothermal di daerah bervegetasi, seperti dilakukan oleh Carranza Hale pada tahun 2001 di wilayah Baugio, Filipina. Kemudian untuk menguji tingkat akurasi, hasil pencitraan akan diverifikasi dengan data titik bor. Sensor digunakan untuk mengidentifikasi deposit mineral adalah Advanced Spaceborne Thermal Emission Radiometer (ASTER). Salah satu kelebihan citra ASTER dalam memetakan sebaran mineral permukaan adalah ketersediaan saluran (band) lebih banyak (VNIR saluran 1 3, SWIR saluran 4 9, TIR saluran 10 14) resolusi spasial lebih baik dibandingkan citra Landsat, oleh karena itu ASTER cocok dalam memetakan berbagai jenis batuan mineral. Kemudian harga citra ASTER jauh lebih murah dibandingkan menggunakan satelit hyperspectral ataupun pemetaan udara menjadikan ASTER menarik untuk digunakan lebih jauh. Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan kemampuan ASTER baik dalam pemetaan geologi, seperti dilakukan oleh Simpson, Mars, Rowan pada tahun 2004 dalam pemetaan lithologic komplek ultramafik di Australia serta Debgani Gingerich tahun 2005 untuk ekstrasi mineral di Iran. Sorowako merupakan salah satu wilayah Sulawesi kaya akan kandungan nikel laterit dalam jumlah besar. Hal ini didukung oleh bentukan geologi terdiri atas volcano plutonic arc, methamorphic belt, ophiolite belt, banggai-sula tukang besi disisi Barat Utara, Tengah, Timur, serta beberapa pecahan fragmen di Timur Tenggara. Selain itu kondisi ini juga tidak terlepas oleh iklim, reaksi kimia, struktur, topografi Sulawesi cocok terhadap pementukan nikel laterit. Endapan nikel laterit di Sorowako terbentuk karena proses pelapukan dari batuan ultramafik terbentang dalam suatu singkapan tunggal terbesar di dunia seluas lebih dari 120 km x 60 km, dimana sejumlah endapan lainnya tersebar di provinsi Sulawesi Tengah Tenggara (Waheed, 2005). Salah satu perusahaan melakukan eksplorasi penambangan nikel laterit di beberapa wilayah Sulawesi bagian Tengah, Tenggara Selatan adalah PT. International Nickel Indonesia, Tbk (PT INCO). Perusahaan multinasional diakuisisi sahamnya sejak tahun 2007 oleh Companhia Vale do Rio Doce (CVRD) kini bernama Vale, berubah menjadi Vale Inco, ltd; telah beroperasi sejak tahun 1968, terutama di wilayah Sorowako. Nikel laterit PT INCO diperoleh dengan mengambil mineral dari endapan nikel laterit mengandung unsur nikel dalam jumlah besar, antara lain limonite saprolite, kemudian diolah secara pyrometallurgical atau hydrometallurgical dihasilkan nikel dalam bentuk matte. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola sebaran potensi, tingkat akurasi pencitraan ASTER di areal eksplorasi tambang PT INCO blok Sorowako. Hasil penelitian dapat menyediakan informasi sebaran potensi nikel laterit secara spasial dengan metode lebih cepat efisien,

10 mempermudah dalam pemetaan awal (reconnaissance mapping) geologi mineral pada daerah luas, serta sebagai decision maker support system bagi kepentingan PT INCO dalam melakukan eksplorasi tambang nikel laterit. II. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pola sebaran potensi deposit nikel laterit di areal eksplorasi tambang PT INCO berdasarkan interpretasi citra satelit kaitannya dengan variabel fisik batuan induk, struktur geologi, lereng. Sehingga hasil penelitian diharapkan dapat menyediakan informasi sebaran potensi nikel laterit secara spasial dengan metode lebih cepat efisien, mempermudah dalam pemetaan awal geologi (reconnaissance mapping) mineral pada daerah luas, serta sebagai decision maker support system bagi kepentingan PT INCO dalam melakukan eksplorasi tambang nikel laterit. III. Kondisi Geologi Beberapa penelitian menjelaskan mengenai proses tektonik geologi di daerah sulawesi, antara lain adalah Sukamto (1975) membagi pulau Sulawesi sekitarnya terdiri dari 3 Mandala Geologi yaitu : 1) Mandala Geologi Sulawesi Barat, dicirikan oleh aya jalur gunung api paleogen, intrusi neogen sedimen mesozoikum. 2) Mandala Geologi Sulawesi Timur, dicirikan oleh batuan ofiolit berupa batuan ultramafik peridotite, harzburgit, dunit, piroksenit serpentinit diperkirakan berumur kapur. 3) Mandala Geologi Banggai Sula, dicirikan oleh batuan dasar berupa batuan metamorf permo-karbon, batuan plutonik bersifat granitis berumur trias batuan sedimen mesozoikum. Menurut Hamilton (1979) Simanjuntak (1991), Mandala Geologi banggai Sula merupakan mikro kontinen merupakan pecahan dari lempeng New Guinea bergerak kearah barat sepanjang sesar sorong.( Gambar 1 ) Gambar 3.1 Garis Besar Kondisi Lithologi Struktur Geologi Pulau Sulawesi (Ahmad, 2006) Geologi daerah Sorowako sekitarnya sudah dideskripsikan sebelumnya secara umum oleh Brouwer, 1934; Van Bemmelen, 1949; Soeria Atmadja et al., 1974; Ahmad, 1977 dalam Mustaring, Namun secara spesifik membahas tentang geologi deposit nikel laterit adalah Golightly pada tahun 1979, dimana ia membagi geologi daerah Sorowako menjadi tiga bagian, yaitu : 1) Satuan batuan sedimen berumur kapur, terdiri dari batu gamping laut dalam rijang. Terdapat dibagian barat Sorowako dibatasi oleh sesar naik dengan kemiringan kearah barat. 2) Satuan batuan ultrabasa berumur awal tersier, umumnya terdiri dari jenis peridotit, sebagian mengalami serpentinisasi dengan derajat bervariasi umumnya terdapat dibagian timur. Pada satuan ini juga terdapat intrusi-intrusi pegmatit bersifat gabroik terdapat dibagian utara. 3) Satuan alluvial sedimen au (lacustrine) berumur kuarter, umumnya terdapat dibagian utara dekat desa Sorowako. Batuan induk dari endapan nikel laterit adalah batuan ultrabasa dengan

11 kandungan mineral ferromagnesian (olivine, piroksin, amphibole) dalam jumlah besar berasosiasi dengan struktur geologi terbentuk pada masa Precambrian hingga Tersier (Ahmad, 2006). Batuan ultrabasa wilayah Sorowako tersusun dari batuan peridotite dapat dibagi menjadi empat satuan batuan, merupakan batuan induk pembawa nikel dengan kadar sekitar 2 %. Batuan-batuan sejenis peridotite antara lain : 1) Dunite, mengandung olivine lebih dari 90% piroksen sekitar 5%. 2) High Serpentinized, mengandung olivine 85% piroksen 15%. 3) Low Serpentinized, mengandung olivine 65% piroksen 35%. Bijih nikel terdapat di bagian Tengah Timur Sulawesi tepatnya di daerah Sorowako termasuk ke dalam jenis nikel laterite bijih nikel silikat (garnierit). Bijih nikel tersebut terbentuk akibat pelapukan pelindihan (leaching) batuan ultrabasa seperti peridotit serpentinit dari rombakan batuan ultrabasa. Namun berdasarkan ciri fisik kimiawinya, endapan nikel laterit di Sorowako dapat dibagi menjadi dua, yaitu Blok Barat (West Block) Blok Timur (East Block) berbeda satu sama lainnya (gambar 2). Perbedaan topografi sangat menyolok, pada umumnya di East Block memiliki topografi landai sedikit berbukit segkan di West Block pada umumnya topografi terjal membentuk pegunungan. West Block meliputi 36 bukit dengan luas sekitar 46,5 km persegi, secara umum merupakan batuan peridortite tidak terserpentinisasi dengan bentuk morfologi relatif lebih terjal dibandingkan East Block (karena pengaruh struktur kuat), banyak dijumpai bongkah bongkah segar peridotit (Boulder) sisa proses pelapukan sehingga recovery menjadi kecil. Umumnya boulder dilapisi oleh zona pelapukan tipis dibagian luarnya. Daerah West banyak mengandung urat-urat kuarsa sulit dikontrol pola penyebarannya. Segkan East Block meliputi 44 bukit menempati area seluas 36,3 km persegi. Topografi pada daerah ini relatif lebih landai dari pada daerah West Block. Batuan dasar dari tipe ini umumnya adalah serpentine peridotite, lherzolite, dengan derajat serpentin bervariasi. Estimasi pemodelan cagan merupakan suatu hal sangat penting dalam tahap evaluasi penambangan, karena keputusan teknis berhubungan dengan kegiatan penambangan sangat bergantung pada jumlah cagan. Metode estimasi cagan berkembang saat ini cukup banyak, namun salah satu metode estimasi terbaik berhubungan dengan pemodelan perhitungan cagan adalah metode geostatistik berupa kriging. Metode kriging tersebut diterapkan dalam penelitian ini untuk melakukan estimasi pemodelan cagan nikel laterit daerah Pulau Gee, Halmahera timur, Propinsi Maluku Utara. Metode kriging digunakan dalam penelitian ini adalah metode ordinary kriging blok 3 (tiga) dimensi karena mempertimbangkan penggunaan data dalam aspek ruang tiga dimensi. Pemodelan perhitungan cagan dilakukan berdasarkan konsep model blok, dimana cagan dibagi menjadi unit-unit blok untuk memperoleh variabel taksiran cagan secara detail. Adapun variabel taksiran digunakan dalam melakukan estimasi cagan nikel laterit ini yaitu data kadar nikel (Ni) besi (Fe). Dimensi unit-unit blok cagan digunakan adalah meter disesuaikan dengan daerah pengaruh lubang bor spasi assay per meter kedalaman dilakukan terhadap conto bor.

12 Berdasarkan analisis variogram, dapat diketahui karakterisik spasial antar data. Dimana, data pada arah horizontal memiliki daerah pengaruh (range) sebesar meter pada arah vertikal memiliki daerah pengaruh sebesar meter. Pada beberapa lokasi yaitu Blok Utara Blok Selatan A, variogram memiliki nugget effect cukup tinggi menunjukkan aya data bersifat erratic. Batuan induk bijih nikel adalah batuan peridotit. Menurut Vinogradov batuan ultra basa rata-rata mempunyai kandungan nikel sebesar 0,2 %. Unsur nikel tersebut terdapat dalam kisi-kisi kristal mineral olivin piroksin, sebagai hasil substitusi terhadap atom Fe Mg. Proses terjadinya substitusi antara Ni, Fe Mg dapat diterangkan karena radius ion muatan ion hampir bersamaan di antara unsurunsur tersebut. Proses serpentinisasi terjadi pada batuan peridotit akibat pengaruh larutan hydrothermal, akan merubah batuan peridotit menjadi batuan serpentinit atau batuan serpentinit peroditit. Segkan proses kimia fisika dari udara, air serta pergantian panas dingin bekerja kontinu, menyebabkan disintegrasi dekomposisi pada batuan induk. Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah kaya akan CO2 berasal dari udara pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral tidak stabil (olivin piroksin) pada batuan ultra basa, menghasilkan Mg, Fe, Ni larut; Si cenderung membentuk koloid dari partikel-partikel silika sangat halus. Didalam larutan, Fe teroksidasi mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk mineral-mineral seperti geothit, limonit, haematit dekat permukaan. Bersama mineral-mineral ini selalu ikut serta unsur cobalt dalam jumlah kecil. Larutan mengandung Mg, Ni, Si terus menerus kebawah selama larutannya bersifat asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup netral akibat aya kontak dengan tanah batuan, maka ada kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi mungkin bervariasi tersebut akan mengendap pada celah-celah atau rekahan-rekahan dikenal dengan urat-urat garnierit krisopras. Segkan larutan residunya akan membentuk suatu senyawa disebut saprolit berwarna coklat kuning kemerahan. Unsur-unsur lainnya seperti Ca Mg terlarut sebagai bikarbonat akan terbawa kebawah sampai batas pelapukan akan diendapkan sebagai dolomit, magnesit biasa mengisi celah-celah atau rekahanrekahan pada batuan induk. Dilapangan urat-urat ini dikenal sebagai batas petunjuk antara zona pelapukan dengan zona batuan segar disebut dengan akar pelapukan (root of weathering). Faktor-faktor mempengaruhi pembentukan bijih nikel laterit ini adalah: a. Batuan asal. Aya batuan asal merupakan syarat utama untuk terbentuknya endapan nikel laterit, macam batuan asalnya adalah batuan ultra basa. Dalam hal ini pada batuan ultra basa tersebut: - terdapat elemen Ni paling banyak diantara batuan lainnya - mempunyai mineralmineral paling mudah lapuk atau tidak stabil, seperti olivin piroksin - mempunyai komponen-komponen mudah larut memberikan lingkungan pengendapan baik untuk nikel. b. Iklim. Aya pergantian musim kemarau musim penghujan dimana terjadi kenaikan penurunan permukaan air tanah juga dapat menyebabkan terjadinya proses pemisahan akumulasi unsur-unsur. Perbedaan temperatur

13 cukup besar akan membantu terjadinya pelapukan mekanis, dimana akan terjadi rekahan-rekahan dalam batuan akan mempermudah proses atau reaksi kimia pada batuan. c. Reagen-reagen kimia vegetasi. Yang dimaksud dengan reagen-reagen kimia adalah unsur-unsur senyawa-senyawa membantu mempercepat proses pelapukan. Air tanah mengandung CO2 memegang peranan penting didalam proses pelapukan kimia. Asam-asam humus menyebabkan dekomposisi batuan dapat merubah ph larutan. Asam-asam humus ini erat kaitannya dengan vegetasi daerah. Dalam hal ini, vegetasi akan mengakibatkan: penetrasi air dapat lebih dalam lebih mudah dengan mengikuti jalur akar pohon-pohonan akumulasi air hujan akan lebih banyak humus akan lebih tebal Keadaan ini merupakan suatu petunjuk, dimana hutannya lebat pada lingkungan baik akan terdapat endapan nikel lebih tebal dengan kadar lebih tinggi. Selain itu, vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil pelapukan terhadap erosi mekanis. d. Struktur. Struktur sangat dominan terdapat didaerah Polamaa ini adalah struktur kekar (joint) dibandingkan terhadap struktur patahannya. Seperti diketahui, batuan beku mempunyai porositas permeabilitas kecil sekali sehingga penetrasi air sangat sulit, maka dengan aya rekahan-rekahan tersebut akan lebih memudahkan masuknya air berarti proses pelapukan akan lebih intensif. e. Topografi. Keadaan topografi setempat akan sangat mempengaruhi sirkulasi air beserta reagen-reagen lain. Untuk daerah landai, maka air akan bergerak perlahan-lahan sehingga akan mempunyai kesempatan untuk mengadakan penetrasi lebih dalam melalui rekahan-rekahan atau pori-pori batuan. Akumulasi andapan umumnya terdapat pada daerah-daerah landai sampai kemiringan seg, hal ini menerangkan bahwa ketebalan pelapukan mengikuti bentuk topografi. Pada daerah curam, secara teoritis, jumlah air meluncur (run off) lebih banyak daripada air meresap ini dapat menyebabkan pelapukan kurang intensif. f. Waktu. Waktu cukup lama akan mengakibatkan pelapukan cukup intensif karena akumulasi unsur nikel cukup tinggi. Profil nikel laterit keseluruhan terdiri dari 4 zona gradasi sebagai berikut : 1. Iron Capping : Merupakan bagian paling atas dari suatu penampang laterit. Komposisinya adalah akar tumbuhan, humus, oksida besi sisasisa organik lainnya. Warna khas adalah coklat tua kehitaman bersifat gembur. Kadar nikelnya sangat rendah sehingga tidak diambil dalam penambangan. Ketebalan lapisan tanah penutup rata-rata 0,3 s/d 6 m. berwarna merah tua, merupakan kumpulan massa goethite limonite. Iron capping mempunyai kadar besi tinggi tapi kadar nikel rendah. Terkag terdapat mineral-mineral hematite, chromiferous. 2. Limonite Layer : Merupakan hasil pelapukan lanjut dari batuan beku ultrabasa. Komposisinya meliputi oksida besi dominan, goethit, magnetit. Ketebalan lapisan ini rata-rata 8-15 m. Dalam limonit dapat dijumpai aya akar tumbuhan, meskipun dalam persentase sangat kecil. Kemunculan bongkah-bongkah batuan beku ultrabasa pada zona ini tidak dominan atau hampir tidak ada, umumnya mineral-mineral di batuan beku basaultrabasa telah terubah menjadi serpentin akibat hasil dari pelapukan belum tuntas. fine grained, merah coklat atau kuning, lapisan kaya besi dari limonit soil menyelimuti seluruh area. Lapisan ini tipis pada daerah

14 terjal, sempat hilang karena erosi. Sebagian dari nikel pada zona ini hadir di dalam mineral manganese oxide, lithiophorite. Terkag terdapat mineral talc, tremolite, chromiferous, quartz, gibsite, maghemite. 3. Silika Boxwork : putih - orange chert, quartz, mengisi sepanjang fractured sebagian menggantikan zona terluar dari unserpentine fragmen peridotite, sebagian mengawetkan struktur tekstur dari batuan asal. Terkag terdapat mineral opal, magnesite. Akumulasi dari garnieritepimelite di dalam boxwork mungkin berasal dari nikel ore kaya silika. Zona boxwork jarang terdapat pada bedrock serpentinized. 4. Saprolite : Zona ini merupakan zona pengayaan unsur Ni. Komposisinya berupa oksida besi, serpentin sekitar <0,4% kuarsa magnetit tekstur batuan asal masih terlihat. Ketebalan lapisan ini berkisar 5-18 m. Kemunculan bongkah-bongkah sangat sering pada rekahan-rekahan batuan asal dijumpai magnesit, serpentin, krisopras garnierit. Bongkah batuan asal muncul pada umumnya memiliki kadar SiO2 MgO tinggi serta Ni Fe rendah. campuran dari sisa-sisa batuan, butiran halus limonite, saprolitic rims, vein dari endapan garnierite, nickeliferous quartz, mangan pada beberapa kasus terdapat silika boxwork, bentukan dari suatu zona transisi dari limonite ke bedrock. Terkag terdapat mineral quartz mengisi rekahan, mineral-mineral primer terlapukkan, chlorite. Garnierite di lapangan biasanya diidentifikasi sebagai kolloidal talc dengan lebih atau kurang nickeliferous serpentin. Struktur tekstur batuan asal masih terlihat. 5. Bedrock : bagian terbawah dari profil laterit. Tersusun atas bongkah lebih besar dari 75 cm blok peridotit (batuan dasar) secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis (kadar logam sudah mendekati atau sama dengan batuan dasar). Batuan dasar merupakan batuan asal dari nikel laterit umumnya merupakan batuan beku ultrabasa yaitu harzburgit dunit pada rekahannya telah terisi oleh oksida besi 5-10%, garnierit minor silika > 35%. Permeabilitas batuan dasar meningkat sebanding dengan intensitas serpentinisasi.zona ini terfrakturisasi kuat, kag membuka, terisi oleh mineral garnierite silika. Frakturisasi ini diperkirakan menjadi penyebab aya root zone yaitu zona high grade Ni, akan tetapi posisinya tersembunyi. Nikel laterite merupakan sumber bahan tambang sangat penting, menyumbang terhadap 40% dari produksi nikel dunia. Endapan nikel laterite terbentuk dari hasil pelapukan dalam dari batuan induk dari jenis ultrabasa. Umumnya terbentuk pada iklim tropis sampai sub-tropis. Saat ini kebanyakan nikel laterite memang terbentuk di daerah ekuator. Negara penghasil nikel laterite di dunia diantaranya New Caledonia, Kuba, Philippines, Indonesia, Columbia Australia. kaya akan Nikel; Garnierite ( max. Ni 40%). Ni terlarut (leached) dari fase limonite (Fe Oxyhydroxide) terendapkan bersama mineral silicate hydrous atau mensubtitusi unsure Mg pada serpentinite teralterasi (Pelletier,1996). Jadi, meskipun nikel laterite adalah produk pelapukan, tapi dapat dikatakan juga bahwa proses enrichment supergene sangat penting dalam pembentukan formasi nilai ekonomis dari endapan hydrous silicate ini. Type ini dapat ditemui dibeberapa tempat seperti di New Caledonia, Indonesia, Philippines.Dominika Columbia.

15 Istilah laterite bisa diartikan sebagai endapan kaya akan ironoxide, miskin unsure silica secara intensif ditemukan pada endapan lapukan di iklim tropis (eggleton, 2001). Ada juga mengartikan nikel laterite sebagai endapan lapukan mengandung nikel secara ekonomis dapat di tambang. Batuan induk dari endapan Nikel Laterite adalah batuan ultrabasa; umumnya harzburgite (peridotite kaya akan unsur ortopiroksen), dunite jenis peridotite lain. Proses Kimia Pembentukan Nikel Nikel terbentuk bersama mineral silikat kaya akan unsur Mg (ex;olivin). Olivin adalah jenis mineral tidak stabil selama pelapukan berlangsung. Saprolite adalah produk pelapukan pertama, meninggalkan sedikitnya 20% fabric dari batuan aslinya (parent rock). Batas antara batuan dasar, saprolite wathering front tidak jelas bahkan perubahannya gradasional. Endapan nikel laterite dicirikan dengan aya speroidal weathering sepanjang joints fractures ( boulder saprolite). Selama pelapukan berlangsung, Mg larut Silika larut bersama groundwater. Ini menyebabkan fabric dari batuan induknya is totally change. Sebagai hasilnya, Fe-Oxide mendominasi dengan membentuk lapisan horizontal diatas saprolite sekarang kita kenal sebagai Limonite. Benar bahwa Nikel berasosiasi dengan Fe-Oxide terutama dari jenis Goethite. Rata-rata nikel berjumlah 1.2 %. Kondisi Mineralogy Endapan nikel laterite terbentuk baik pada mineral jenis silicate atau oxide. Kemiripan radius ion Ni2+ Mg2+ memungkinkan substitusi ion diantara keduanya. Umumnya, mineral bijih dari jenis hidrous silicate seperti talc, smectite, sepiolite, chlorite terbentuk selama proses metamorphisme temperature rendah selama proses pelapukan dari batuan induk. Umumnya, mineral mineral tersebut mempunyai variasi ratio Mg Ni. Mineral garnierite dari jenis silicate mempunyai ciri poor kristalin, texture afanitik, berstuktur seperti serpentinite (Brindley,1978). Genesis of Nikel Laterite Umunya Nikel deposit terbentuk pada batuan ultrabasa dengan kandungan Fe di olivine tinggi Nikel berkadar antara 0.2% 0.4% wt. Secara mineralogi nikel laterite dapat dibagi kedalam tiga kategori (Brand et all.,1998) 1.Hydrous Silicate Deposits Profil dari type ini dari vertical dari bawah ke atas : Ore horizon pada lapisan saprolite (Mg-Ni silicate), grade Nikel antara 1.8% 2.5%. Pada zona ini berkembang box-works (apa tuh..), veining, relic structure, fracture grain boundaries dapat terbentuk mineral 1.Clay Silicate Deposits Pada jenis endapan ini, Si hanya sebagian terlarut oleh melalui groundwater. Si tersisa akan bergabung dengan Fe,Ni, Al untuk membentuk mineral lempung (clay minerals) seperti Ni-rich Notronite pada bagian tengah profil saprolite (see profile). Ni-rich serpentine juga dapat

16 di replace oleh smectite atau kuarsa jika profile deposit ini tetap kontak dalam waktu lama dengan groundwater. Ni grade pada endapan ini lebih rendah dari Hydrosilicate deposit (1.2%;Brand et all,1998). 1.Oxide Deposits Type terakhir adalah Oxide. Profile bawah menunjukkan Protolith dari jenis harzburgitic peridotites (mostly mineral olivine,serpentine, piroksen), sangat rentan terhadap pelapukan terutama di daerah tropis. Diatasnya terbentuk saprolite mendekati permukaan terbentuk limonite ferricrete (dipermukaan) ( see profile). Pada tipe deposit oxide ini, Nikel berasosiasi dengan Goethite (FeOOH) Mn Oxide. Sebagai tambahan, Nikel laterite sangat jarang atau tidak sama sekali terbentuk pada batuan carbonate mengandung mineral talc. Tektonik Setting Nikel laterite berkembang di kompleks Ophiolite pada rentang waktu Phanerozoic, terutama Cretaseous-Miosen. Ophiolite ini telah mengalami fault joint sebagai efek dari tectonic uplift dapat memicu intensitas pelapukan perubahan pada water table level. Deposit Nikel lainnya ditemukan pada Archean Craton tergolong stabil berasosiasi dengan layer mafic complexes and komatiite (Butt,1975). Semakin banyak zona shear steep fault ( normal??), semakin tinggi pula tingkat enrichment proses untuk menghasilkan grade Nikel tinggi. Sebaliknya, zona thrust fault berasosiasi dengan emplacement kompleks ophiolite bersama dengan greenstone membentuk zona serpentine milonite atau talc-carbonates-altered ultramafic rocks. Komposisi seperti itu tidak memungkinkan terbentuknya Nikel pada endapan residu (regolith/lapukan). Kondisi Topografi Morfologi Dua faktor tersebut sangat penting dalam endapan nikel laterit karena kaitannya dengan posisi water table, stuktur drainage. Zona enrichment nikel laterite berada di topografi bagian atas (upper hill slope,crest, plateau, atau terrace). Kondisi water table pada zona ini gkal,apalagi ditambah dengan aya zona patahan n shear or joint. In consequence, akan mempercepat proses palarutan kimia (leaching processes) pada akhirnya akan terbentuk endapan saprolite mengandung nikel cukup tebal. Kondisi seperti ini dapat dijumpai di beberapa tempat sepeti Indonesia,New Caledonia, Ural (Russia) Columbia. Sebaliknya, pada topografi rendah, water table dalam akan menghambat proses pelarutan unsur unsur dari batuan induk (baca:enrichment proses). Iklim Tempat tempat beriklim tropis seperti Indonesia, Columbia memungkinkan untuk terjadinya endapan Nikel laterite. Kondisi curah hujan tinggi,temperatur hangat ditambah dengan aktivitas biogenic akan mempercepat proses pelapukan kimia, dimana Nikel laterite bisa mudah terbentuk. 4. NIKEL Sifat-sifat nikel : Putih mengkilat Sangat keras Tidak berkarat Tahan terhadap asam encer

17 Bijih nikel utam adalah nikel sulfida. Nikel-nikel diekspor dalam bentuk 3 macam yaitu bijih, nikel kasar, ferronikel. Daerah penambangan nikel ada di Koala, Soroako, Maluku Utara. Cara penambangan nikel melalui berbagai cara, antara lain ; Penebangan pohon semak Pengupasan tanah permukaan Penggalian dengan sistem tangga (benching system) yaitu dimulai dari bawah ke atas mengikuti garis kontur dengan alat gali power shovel atau dozer shovel Pengolahan nikel melalui beberapa tahap, yaitu : Pemanggangan Peleburan Elektrolisis Penggunaan Nikel Untuk melapisi barang terbuat dari besi, tembaga, baja karena nikel mempunyai sifat keras, tahan korosi mudah mengkilap jika digosok. Untuk membuat baja tahan karat (stailess stell) Untuk membuat aliase dengan tembaga beberapa logam lain seperti : a. Monel (Ni, Cu, Fe) Digunakan untuk membuat instrumen tranmisi listrik b. Nikrom(Ni,Fe,Cr) Digunakan sebagai kawat pemanas c. Alniko (Al, Ni, fe, Co) Untuk membuat magnet. d. Palinit Invar yaitu paduan nikel mempunyai koefisien muai sama dengan gelas digunakan sebagai kawat listrik ditanam dalam kaca, misalnya pada bolam lampu pijar. e. Serbuk nikel digunakan sebagai katalisator, misalnya pada hidrogenansi (pemadatan) minyak kelapa, juga pada cracking minyak bumi. Genesa Endapan Nikel Akibat Replacement Unsure logam Ni Co sebagai penyusun utama magma basa hadir dalam Kristal olivine enstatite karena aya kesamaan jari-jari ion (Ni= 0,78 A Co = 0,82 A) dengan jari-jari mg Fe sehingga Ni Co dapat bertukar (proses replacement) dengan Mgf Fe pada jaringan mineral asli. Ni Co menjadi bagian tak terpisahkan dalam batuan peridotit, dimana dalam keadaan segar mengandung Ni sebesar 0,1% sampai 0,3 % ( Prijono, 1977) Genesa Endapan Nikel Laterit Tubuh endapan nikel laterit terbentuk setelah tubuh batuan beku tersingkap di permukaan mengalami pelapukan secara terus menerus mengakibatkan batuan menjadi Batuan induk bijih nikel adalah batuan peridotit. Menurut Vinogradov batuan ultra basa rata-rata mempunyai kandungan nikel sebesar 0,2 %. Unsur nikel tersebut terdapat dalam kisi-kisi kristal mineral olivin piroksin, sebagai hasil substitusi terhadap atom Fe Mg. Proses terjadinya substitusi antara Ni, Fe Mg dapat diterangkan karena radius ion muatan ion hampir bersamaan di antara unsur-unsur tersebut. Proses serpentinisasi terjadi pada batuan peridotit akibat pengaruh larutan hydrothermal, akan merubah batuan peridotit menjadi batuan serpentinit atau batuan serpentinit peroditit. Segkan proses kimia fisika dari udara, air serta pergantian panas dingin bekerja kontinu, menyebabkan disintegrasi dekomposisi pada batuan induk.

18 Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah kaya akan CO2 berasal dari udara pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral tidak stabil (olivin piroksin) pada batuan ultra basa, menghasilkan Mg, Fe, Ni larut; Si cenderung membentuk koloid dari partikel-partikel silika sangat halus. Didalam larutan, Fe teroksidasi mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk mineral-mineral seperti geothit, limonit, haematit dekat permukaan. Bersama mineral-mineral ini selalu ikut serta unsur cobalt dalam jumlah kecil. Larutan mengandung Mg, Ni, Si terus menerus kebawah selama larutannya bersifat asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup netral akibat aya kontak dengan tanah batuan, maka ada kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi mungkin bervariasi tersebut akan mengendap pada celah-celah atau rekahan-rekahan dikenal dengan urat-urat garnierit krisopras. Segkan larutan residunya akan membentuk suatu senyawa disebut saprolit berwarna coklat kuning kemerahan. Unsur-unsur lainnya seperti Ca Mg terlarut sebagai bikarbonat akan terbawa kebawah sampai batas pelapukan akan diendapkan sebagai dolomit, magnesit biasa mengisi celah-celah atau rekahanrekahan pada batuan induk. Dilapangan urat-urat ini dikenal sebagai batas petunjuk antara zona pelapukan dengan zona batuan segar disebut dengan akar pelapukan (root of weathering). EKSPLORASI ENDAPAN NIKEL LATERIT Pendahuluan Secara umum endapan nikel laterit dibedakan menjadi beberapa bagian lapisan (Elias, et al., 1981) yaitu : a. Tanah penutup (Overburden). Merupakan bagian paling atas dari suatu penampang laterit. Komposisinya adalah akar tumbuhan, humus, oksida besi sisa-sisa organik lainnya. Warna khas adalah coklat tua kehitaman bersifat gembur. Kadar nikelnya sangat rendah sehingga tidak diambil dalam penambangan. Ketebalan lapisan tanah penutup rata-rata 0,3 s/d 6 m. b. Limonit Merupakan hasil pelapukan lanjut dari batuan beku ultrabasa. Komposisinya meliputi oksida besi dominan, goethit, magnetit. Ketebalan lapisan ini rata-rata 8-15 m. Dalam limonit dapat dijumpai aya akar tumbuhan, meskipun dalam persentase sangat kecil. Kemunculan bongkah-bongkah batuan beku ultrabasa pada zona ini tidak dominan atau hampir tidak ada, umumnya mineral-mineral di batuan beku basa-ultrabasa telah terubah pelapukan belum tuntas. menjadi serpentin akibat hasil dari

19 c. Saprolit Zona ini merupakan zona pengayaan unsur Ni. Komposisinya berupa oksida besi, serpentin sekitar <0,4% kuarsa magnetit tekstur batuan asal masih terlihat. Ketebalan lapisan ini berkisar 5-18 m. Kemunculan bongkah-bongkah sangat sering pada rekahan-rekahan batuan asal dijumpai magnesit, serpentin, krisopras garnierit. Bongkah batuan asal muncul pada umumnya memiliki kadar SiO2 MgO tinggi serta Ni Fe rendah. c. Batuan dasar (Bedrock). Batuan dasar merupakan batuan asal dari nikel laterit umumnya merupakan batuan beku ultrabasa yaitu harzburgit dunit pada rekahannya telah terisi oleh oksida besi 5-10%, garnierit minor silika > 35%. Permeabilitas batuan dasar meningkat sebanding dengan intensitas serpentinisasi. WARNA PROFIL ZONA Tanah Penutu p Limoni t Saprol it Batuan Dasar KE DALAM AN (m) Ni <0.8 KANDUNGAN UNSUR (% berat total) Co Fe MgO <0.1 >50 < SiO2 < >35 Profil lapisan endapan nikel laterit (Elias M., et. al., 1981)

20 Exercise : Dari peta dasar telah tersedia pada Lapangan SDW, terdapat lokasi/titik-titik pengeboran gkal. Analisa kimia terhadap sampel batuan hasil pengeboran dilakukan untuk mengetahui persentase dari unsur Ni, Co, Fe, MgO, SiO2, CaO. Berdasarkan data-data tersedia, maka tugas anda adalah: Berdasarkan data pengeboran: Tentukanlah zona/profil lapisan endapan nikel laterit! (Gunakan klasifikasi Elias, et. al., (1981)). Buatlah korelasi zona/profil lapisan endapan nikel laterit berdasarkan pekerjaan 1 telah anda kerjakan sebelumnya, melewati: Section 1: GBR1 - PX3 PX2 HGT11 HGT5 SPT1 SPT4 DNT4 Section 2: HGT3 HGT4 HGT9 HGT10 HGT11 HGT6 HGT7 Section 3: DNT1 DNT3 DNT2 DBS1 PETUNJUK: Untuk membuat penampang gunakan data elevasi masing-masing sumur, jarak antar sumur kedalaman harus refresentatif!!!) Dalam melakukan korelasi perhatikan topografi!!! Karena endapan ini berhubungan dengan proses pelapukan. Berdasarkan data kandungan Ni, Co, Fe, MgO, SiO2, CaO: Buatlah grafik menggambarkan variasi kandungan unsur Fe, MgO, SiO 2 terhadap kedalaman untuk setiap sumur. Berikan analisa anda mengenai kondisi endapan nikel laterit di daerah SDW!! Dan tentukan tipe dari endapan nikel laterit tersebut (laterit lempungan, laterit silikaan, atau laterit oksida???). Buatlah grafik menggambarkan variasi kandungan Ni Co terhadap kedalaman. Bagaimanakah hubungan antara kandungan Ni Co untuk setiap batuan berbeda masing-masing profil endapan nikel laterit? (Catatan: kode sumur menunjukkan komposisi batuan, GBR: Gabro PX: Piroksenit HGT: Harzburgit SPT: Serpentinit DNT: Dunit DBS: Diabas). Jika akan dilakukan penambangan, daerah dengan batuan pada zona apa akan anda usulkan untuk penambangan Ni Co? (dengan anggapan cut off grade untuk Ni 1.5% Co 0.1%)

21 (Data pengeboran menggunakan interval kedalaman, untuk pengeplotan kandungan unsur gunakan nilai bottom dari masing-masing interval kedalaman tersebut!!!) Genesa endapan bijih tembaga secara garis besar dapat dibagi 2 (dua) kelompok, yaitu genesa primer genesa sekunder. 1.Genesa Primer Logam tembaga, proses genesanya berada dalam lingkungan magmatik, yaitu suatu proses berhubungan langsung dengan intrusi magma. Bila magma mengkristal maka terbentuklah batuan beku atau produk-produk lain. Produk lain itu dapat berupa mineral-mineral merupakan hasil suatu konsentrasi dari sejumlah elemen-elemen minor terdapat dalam cairan sisa. Pada keadaan tertentu magma dapat naik ke permukaan bumi melalui rekahanrekahan (bagian lemah dari batuan) membentuk terowongan (intrusi). Ketika mendekati permukaan bumii, tekanan magma berkurang menyebabkan bahan volatile terlepas temperatur turun menyebabkan bahan non volatile akan terinjeksi ke permukaan lemah dari batuan samping (country rock) sehingga akan terbentuk pegmatite hidrotermal. Endapan pegmatite sering dijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi umumnya granit kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa beberapa muskovit biotit. Endapan hidrotermalmerupakan endapan terbentuk dari proses pembentukan endapan pegmatite lebih lanjut, dimana larutan bertambah dingin encer. Cirri khas endapan hidrotermal adalah urat mengandung sulfida terbentuk karena aya pengisian rekahan (fracture) atau celah pada batuan semula. Endapan bijih tembaga porfiri merupakan suatu endapan bijih tembaga mempunyai kadar rendah, tersebar relatif merata dengan jumlah cagan besar. Endapan bahan galian ini erat hubungannya dengan intrusi batuan Complex Subvolcanic Calcaline bertekstur porfitik. Pada umumnya berkomposisi granodioritik, sebagian terdeferensiasi ke batuan granitik monzonit. Bijih tersebar dalam bentuk urat-urat sangat halus membentuk meshed network sehingga derajat mineralisasinya merupakan fungsi dari derajat retakan terdapat pada batuan induknya (hosted rock). Mineralisasi bijih sulfiya menunjukkan perkembangan sesuai dengan pola ubahan hidrotermal. Zona pengayaan pada endapan tembaga porfiri: Zona pelindian. Zona oksidasi. Zona pengayaan sekunder. Zona primer. Reaksi terjadi pada proses pengayaan tersebut adalah : 5FeS2 + 14Cu SO H2O 7Cu2S + 5Fe2+ + 2H+ + 17SO42Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah: -Mineral utama terdiri : pirit, kalkopirit bornit.

22 -Mineral ikutan terdiri : magnetit, hematite, ilmenit, rutil, enrgit, kubanit, kasiterit, kuebnit emas. -Mineral sekunder terdiri : hematite, kovelit, kalkosit, digenit tembaga natif. Akibat dari pembentukannya bersal dari intrusi hidrotermal maka mineralisasi bijih tembaga porfiri berasosiasi dengan batuan metamorf kontak seperti kuarsit, marmer skarn. 2.Genesa Sekunder Dalam pembahasan mineral mengalami proses sekunder terutama akan ditinjau proses ubahan (alteration) terjadi pada mineral-mineral urat (vein). Mineral sulfida terdapat di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral mengalami oksidasi berubah menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu massa berongga terdiri dari kuarsa berkarat disebut Gossan (penudung besi). Segkan material logam terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman lebih besar menimbulkan zona pengayaan sekunder. Pada zona diantara permukaan tanah muka air tanah berlangsung sirkulasi udara air aktif, akibatnya sulfida-sulfida akan teroksidasi menjadi sulfat-sulfat logam-logam dibawa serta dalam bentuk larutan, kecuali unsur besi. Larutan mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan berlangsung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit azurit. Disamping itu akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit angelesit. Sehingga terkonsentrasi kandungan logam kandungan kaya bijih. Apabila larutan mengandung logam terus bergerak ke bawah sampai zona air tanah maka akan terjadi suatu proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuklah suatu zona pengayaan sekunder dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida. Logam tembaga mempunyai afinitas kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan membentuk seperti pirit kalkopirit kemudian menghasilkan sulfida-sulfida sekunder sangat kaya dengan kandungan mineral kovelit kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan sekunder mengandung konsentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding bijih primer. Sumber : Diktat Kuliah - Mineralogi Endapan Bijih Tembaga (Cu) Bijih adalah sejenis batu mengandung mineral penting, baik itu logam maupun bukan logam. Bijih diekstraksi melalui penambangan, kemudian hasilnya dimurnikan lagi untuk mendapatkan unsur-unsur bernilai ekonomis. Kandungan atau kadar mineral, atau logam, juga bentuk keujunya, secara langsung akan memengaruhi ongkos pertambangan bijih. Ongkos ekstraksi harus diberi pembobotan untuk dibandingkan dengan nilai ekonomis logam terkandung untuk menentukan bijih mana lebih menguntungkan bijih mana kurang atau tidak menguntungkan. Bijih logam secara

23 umum merupakan persenyawaan oksida, sulfida, silikat, atau logam "murni" (misalnya tembaga murni biasanya tidak terkumpul di dalam kerak Bumi atau logam "mulia" (biasanya tidak berbentuk persenyawaan) seperti emas. Bijih harus diolah untuk mengekstraksi logam-logam dari "batuan sampah" dari mineral bijih. Tubuh bijih dibentuk oleh berbagai macam proses geologis. Di dalam bahasa Inggris, proses "pembentukan bijih" disebut sebagai ore genesis. Pembentukan Proses terbentuknya bijih sangatlah kompleks. Sering lebih dari satu proses bekerja bersama-sama. Meskipun dari satu jenis bijih, apabila terbentuk oleh proses berbeda-beda, maka akan menghasilkan tipe endapan berbeda-beda pula. Proses pembentukan Konsentrasi magmatik > deposit magmatik 1.Sublimasi > sublimat 2.Kontak metasomatisme > deposit kontak metasomatik 3.Konsentrasi hidrotermal > pengisian celah-celah terbuka (pertukaran ion pada batuan) 4.Sedimentasi lapisan sedimenter (evaporit) 5.Pelapukan Konsentrasi residual 6.Metamorfisme > deposit metamorfik 7.Hidrologi > air tanah Contoh proses pengendapan bijih besi 1.Diferensiasi magmatik 2.Larutan hidrotermal 3.Proses sedimentasi 4.Proses pelapukan Kategorisasi endapan bijih besi 1.Mutu 2.Besar cagan 3.Jenis mineral ikutan

24 Manfaat pengenalan proses pembentukan 1.Membantu dalam proses pencarian 2.Membantu dalam proses penemuan 3.Membantu dalam proses pengembangan bahan galian Cagan bijih Cagan bijih" kawasan mineral atau "cebakan ditentukan Cagan Sebagian besar adalah batas-batasnya. didefinisikan mineral. bijih" bijih menurut adalah cagan Ini bijih berbeda kriteria kenampakan dinamai timbunan bijih satu sumber daya sumber daya dengan pada penggolongan satu jenis menurut bijih lokasinya tertentu. (misalnya, Witswatersrand, Afrika Selatan), atau menurut penemunya (misalnya cagan nikel kambalda dinamakan lelucon, tokoh serepentleopard, mendirikannya menurut pengebor tokoh terkemuka, sejarah, dll) (misalnya atau nama MKD-5 sandi adalah perintisnya), mitologi perusahaan nama singkatan tambang nikel Mount Keith). Mineral bijih penting Argenit :Ag2S untuk menghasilkan perak Barit: BaSO4 Bauksit Al2O3 untuk menghasilkan aluminium Beril: Be3Al2(SiO3)6 Bornit: Cu5FeS4 Kasiterit: SnO2 Kalkosit: Cu2S untuk menghasilkan tembaga Kalkopirit: CuFeS2 Kromit: (Fe, Mg)Cr2O4 untuk menghasilkan kromium Sinabar: HgS untuk menghasilkan Raksa Kobaltit: (Co, Fe)AsS atau menurut (phoenix, kraken, sumber untuk daya perusahaan

25 Kolumbit-Tantalit atau Koltan: (Fe, Mn)(Nb, Ta)2O6 Galena: PbS Emas: Au, biasanya berserikat dengan kuarsa atau sebagai cagan utama Hematit: Fe2O3 Ilmenit: FeTiO3 Magnetit: Fe3O4 Molibdenit: MoS2 Pentlandit:(Fe, Ni)9S8 Pirolusit:MnO2 Skeelit: CaWO4 Sfalerit: ZnS Uraninit: UO2 untuk menghasilkan uranium Wolframit: (Fe, Mn)WO4 BAHAN GALIAN LOGAM Bahan galian logam (bijih) atau ore dapat merupakan senyawa Misal: Calaverite AuTe2 Sylvanite (Ag.Au)Te2 Atau dalam bentuk unsur logam tunggal Misal: Native gold (Au) Ore adalah batuan mineral, tidak hanya metal atau mineral mengandung metal, tetapi beberapa non-metalik seperti sulfur flourite juga termasuk disebut ore. Yang tidak termasuk ore: batuan, pasir untuk bangunan, lempung, garam. Ini adalah batuan mineral industri atau mineral-mineral ekonomis. Sehingga kita dengan mudah dapat memisahkan mana material industri atau mineral bijih. Teori modern mengenai ore diformulasikan oleh:

26 1. Georg Bauer atau Georgius Agricola pada abad 16, mengamati mengobser-vasi ore deposit. Beliau juga disebut sebagai BAPAK EKONOMI GEOLOGI. Buku diterbitkan berjudul: De re Metallica (tahun 1556) 2. Nicolaus Steno pada pertengahan abad 18: memberikan pangan mengenai tanggung jawab kontribusi seorang ahli geologi berhubungan dengan geologi umum harus dihubungkan dengan mineral bijih; di mana sebagai produksi/ kondensasi dari uap/gas naik melalui rekahanrekahan (fisures). 3. Henkel (tahun ) Zimmerman (tahun 1746) memberi masukan tentang pentingnya hydrothermal solution atau uap berasal dari bagian paling dalam (deep seated origin) menghasilkan endapan bijih karena proses metasomatisme (replacement). 4. Von Oppel (tahun 1749) membuat perbedaan antara urat kuarsa (vein) lapisan endapan (bedded deposits), yaitu cross cutting features adalah sekunder open fissure adalah origin (primer), kemudian menyesuaikan diri dengan lapisan interbedded sedimen. 5. Delius (tahun ) mempelajari tentang alterasi batuan/bijih oleh agen atmosfer, beliau juga mengamati perkembangan mineral sekunder pada zone alterasi sebagai zone supergen. 6. Charpenter seorang profesor dari Jerman (tahun ) yakin bahwa urat (country kuarsa rock) (vein) terbentuk memotong oleh batuan-batuan alterasi dari batuan dinding di induk antaranya terjadi silifikasi. 7. Gerhard (tahun 1781) menulis bahwa urat kuarsa (vein) membuka terisi oleh sisa cairan magma atau mineral-mineral terbawa (mineral leached) atau open fissure fillid dari dalam bumi. Teori lateral secretion (batuan ore deposits berasal dari mineral cucian (mineral leached) dari wall rock oleh air (meteoric origin) dari Charpenter Gerhard ini bertahan tahun (tahun 1882) 8. James Huton, a Scot Abraham Gottlob Wenner dari Jerman, memprediksikan pengaruh luas tentang ore deposits. Huton seorang plutonist (tahun ) terkenal dengan teorinya: yaitu magma berhubungan dengan endapan mineral logam, berasal dari perputaran cairan sisa magma.

27 9. Joseph Bruneur menyebutkan (1801), bahwa Scipione proses Breaslak segregasi (1811) magma dapat ahli geologi menjelaskan Italia bagaimana mineral hadir terkonsentrasi dalam lapisan batuan beku. 10. Spurr (1923) memodifikasi bahwa magma bijih (ore magma) diterima sebagai pembawa/mengandung bodi bijih (ore bodies). 11. Werner seorang limestone, Dalam ore bukunya Diterangkan Neptunist deposit bahwa menerangkan terbentuk berjudul: vein New bahwa sebagai sedimen teory of dari dasar berasal basalt, the awal sandstone, dalam formation laut. lautan. of veins. Bermula dari terbentuknya sebagai rekahan/crack disebabkan oleh slumping atau gempa bumi, kemudian crack terisi oleh proses resapan kimia. Hutton Werner terkenal dengan plutonist neptunist selama bertahun-tahun mengadakan observasi menghasilkan bahwa lava bukan suatu formasi sedimen, karena mereka melihat bahwa terdapat mineralmineral (termasuk mineral bijih) larut tertranspot serta terendapkan dari media air/cairan. Sehingga dapat diketahui bahwa magmatisme singenetis tidak dapat berdiri sendiri-sendiri. Sebagai contoh: nikel selalu berasosiasi dengan norites (batuan beku basa) peridotit. Kehadiran monsonit atau quartz monzonite stock) akan ditemukan dissemi-nated copper. Timah akan ditemukan berasosiasi dengan siliceous plutonic rock (granit) Hal ini merupakan bukti dari hubungan bijih dengan aktivitas volkanik yaitu aya fumarol atau mataair panas/hot spring. 12. Pada abad 19 banyak ilmuan terkenal menyumbangkan teori tentang trans-portasi bijih pengendapannya. Di antaranya: Von Cotta, Sandberger Stelzner dari Jerman, Danbree Launay dari Perancis, Poepny dari Bohemia, Phillips dari Inggris, Vogt dari Norwegia Emmons dari amerika Serikat. Secara umum banyak ilmu pengetahuan dikemukakan, tetapi para ahli geologi masih belum mengetahui secara jelas, bahwa tidak ada teori single dapat menjelaskan genesis endapan bijih secara keseluruhan.

28 13. Pada abad 20, klasifikasi endapan bijih sangat meningkat dengan pesat, Lindgren Classification (tahun atau 1907, 1913 klasifikasi 1922) deposit dari mempopulerkan produk Genetic mekanika atau konsentrasi kimia klasifikasi urat-urat hidrotermal (hydrothermal vein). Dalam group Lindgren termasuk pirometa-somatik (batuan beku metamorpik) deposit hidrotermal. Berdasarkan atas proses cara terbentuknya bahan galian logam/mineral bijih/ore dibagi menjadi 2 yaitu: 1. Bijih primer = bijih hipogen Bijih diendapkan pada saat terjadinya proses metalisasi 2. Bijih sekunder = supergen Bijih diendapkan sebagai akibat alterasi dari bijih primer, oleh proses pelapuk-an dari air permukaan meresap ke dalam tanah. Proses pembentukan bahan galian: Proses terbentuknya bahan galian adalah sangat komplek. Sering lebih dari satu proses bekerja bersama-sama. Meskipun dari satu jenis bahan galian logam, apabila terbentuk oleh proses berbeda-beda, maka akan menghasilkan tipe endapan berbeda pula. Contoh endapan bijih besi dapat dihasilkan oleh: 1. Diferensiasi magmatik 2. Larutan hidrotermal 3. Proses sedimentasi 4. Proses pelapukan Tiap-tiap proses akan menghasilkan endapan bijih besi berbeda dalam: 1. Mutu 2. Besar cagan 3. Jenis mineral ikutan Mengenal proses membentuk endapan bahan galian akan sangat membantu di dalam:

29 1. pencarian 2. Penemuan 3. Pengembangan bahan galian DaFINISI DAN KONSEP DASAR Dasar dasar Geokimia : Ada banyak definisi tentang geokimia, tetapi definisi dilakukan oleh Goldschmidt menekankan pada dua aspek yaitu: 1. Distribusi unsur dalam bumi (deskripsi) 2. Prinsip-prinsip mengatur distribusi tersebut di atas (interpretasi) Pada dasarnya definisi ini menyatakan bahwa geokimia mempelajari jumlah distribusi unsur kimia dalam mineral, bijih, batuan tanah, air, atmosfer. Tidak terbatas pada penyelidikan unsur kimia sebagai unit terkecil dari material, juga kelimpahan distribusi isotop-isotop kelimpahan serta distribusi inti atom. Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran kelimpahan, distribusi, migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur berhubungan erat dengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih. Dalam pengertian lebih sempit eksplorasi geokimia adalah pengukuran secara sistematis satu atau lebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen sungai aktif, vegetasi, air, atau gas, untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu konsentrasi abnormal dari unsur tertentu kontras terhadap lingkungannya (background geokimia). A.1 Prinsip Dasar Prospeksi/Eksplorasi Geokimia Prospeksi/eksplorasi geokimia pada dasarnya terdiri dari dua metode : 1. Metode menggunakan pola dispersi mekanis diterapkan pada mineral relatif stabil pada kondisi permukaan bumi (seperti: emas, platina, kasiterit, kromit, mineral tanah jarang). Cocok digunakan di daerah kondisi iklimnya membatasi pelapukan kimiawi. 2. Metode didasarkan pada pengenalan pola dispersi kimiawi. Pola ini dapat diperoleh baik pada endapan bijih tererosi ataupun tidak tererosi, baik lapuk ataupun tidak lapuk. Pola ini kurang terlihat seperti pada pola dispersi mekanis, karena unsur-unsurnya membentuk pola dispersi bisa : a. Memiliki mineralogi berbeda pada endapan bijihnya (contohnya: serussit anglesit terbentuk akibat pelapukan endapan galena) b. Dapat terdispersi dalam larutan (ion Cu2+ dalam airtanah berasal dari endapan kalkopirit) c. Bisa tersembunyi dalam mineral lain (contohnya Ni dalam serpentin empung berdekatan dengan sutu endapan pentlandit) d. Bisa teradsorbsi (contohnya Cu teradsosbsi pada lempung atau material organik pada aliran sungai bisa dipasok oleh airtanah melewati endapan kalkopirit)

30 e. Bisa bergabung dengan material organik (contohnya Cu dalam umbuhan atau khewan) A.2. Daur Geologi Semua endapan bijih adalah produk dari daur sama di dalam prosesproses geologi mengakibatkan terjadinya tanah, sedimen batuan. Gambar merupakan ringkasan dari daur geologi contoh-contoh tipe bijih dihasilkan pada berbagai stadia daur : A.3. Dispersi Dispersi geokimia adalah proses menyeluruh tentang transpor atau fraksinasi unsur-unsur. Dispersi dapat terjadi secara mekanis (contohnya pergerakan pasir di sungai) kimiawi (contohnya disolusi, difusi pengendapan dalam larutan). Tipe dispersi ini mempengaruhi pemilihan metode pengambilan conto, pemilihan lokasi conto, pemilihan fraksi ukuran dsb. Contohnya dalam survey drainage pertanyaan muncul apakah conto diambil dari air atau sedimen ; jika sedimen dipilih, haris diketahui apakah pengendapan unsur dicari sensitif terhadap variasi ph (contohnya adsorpsi Cu oleh lempung) atau kecepatan aliran sungai (contohnya dispersi Sn sebagai butiran detrital dari kasiterit). Jika adsorpsi dari ion-ion ikut diendapkan dicari dalam tanah atau sedimen, maka fraksi halus diutamakan; jika unsur dicari hadir dalam mineral resisten, maka fraksi kasar kemungkinan mengandung unsur dicari. A.4. Lingkungan Geokimia Lingkungan geokimia primer adalah lingkungan di bawah zona pelapukan dicirikan oleh tekanan temperatur besar, sirkulasi fluida terbatas, oksigen bebas rendah. Sebaliknya, lingkungan geokimia sekunder adalah lingkungan pelapukan, erosi, sedimentasi, dicirikan oleh temperatur rendah, tekanan rendah, sirkulasi fluida bebas, melimpahnya O2, H2O CO2. Pola geokimia primer menjadi dasar dari survey batuan segkan pola geokimia sekunder merupakan target bagi survey tanah sedimen. A.5. Mobilitas Unsur Mobilitas unsur adalah kemudahan unsur bergerak dalam lingkungan geokimia tertentu. Beberapa unsur dalam proses dispersi dapat terpindahkan jauh dari asalnya, ini disebut mudah bergerak atau mobilitasnya besar, contohnya: unsur gas mulia seperti radon. Rn dipakai sebagai petunjuk dalam prospeksi endapan Uranium. Mobilias unsur akan berbeda dalam lingkungan berbeda, contohnya : F bersifat sangat mobil dalam proses pembekuan magma (pembentukan batuan beku), cebakan pneumatolitik hidrotermal, namun akan sangat tidak mobil (stabil sekali) dalam proses metamorfose pembentukan tanah. Bila F masuk ke air akan menjadi sangat mobil kembali. Unsur berbeda ditemukan dalam suatu endapan bisa memiliki mobilitas sangat berbeda, sehingga mungkin tidak memberikan anomali sama secara spasial. Misalnya: Pb Zn sangat sering terdapat bersama-sama (berasosiasi) di dalam endapan bijih (di dalam lingkungan siliko-alumina), segkan dalam lingkungan pelapukan Zn jauh lebih

31 mobil daripada Pb akan mudah mengalami pelindian, sehingga Pb tertinggal akan memberikan anomali pada zona mineralisasinya. Contoh lainnya : 1. Emas tahan terhadap larutan akan tertinggal dalam gossan 2. Galena terurai perlahan menghasilkan serusit anglesit relatif tidak larut. oleh karena itu Pb cenderung tahan dalam gossan 3. Mineral sulfida Cu, Zn dab Ag mudah terurai bermigrasi ke level lebih rendah membentuk bijih oksida kaya atau bijih supergen A.6. Unsur Penunjuk Karena unsur-unsur memperlihatkan mobilitas berbeda (dikontrol oleh perbedaan stabilitas oleh lingkungan tempat mereka bermigrasi) sering dilakukan penggunaan unsur penunjuk dalam prospeksi suatu unsur. Unsur penunjuk adalah suatu unsur jumlahnya atau pola penyebarannya dapat dipakai sebagai petunjuk aya mineralisasi. Alasan penggunaan unsur penunjuk antara lain : 1. Unsur ekonomis diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis 2. Unsur diinginkan deteksinya mahal 3. Unsur diinginkan tidak terdapat dalam materi diambil (akibat perbedaan mobilitas) Contohnya : Emas kelimpahannya kecil dalam bijih, oleh karena itu pola dispersinya hanya mengadung kadar emas sangat rendah, kurang dari batas minimal dapat dianalisis. Di lain pihak, Cu, As, atau Sb dapat berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan relatif besar. A.7. Anomali Geokimia Bijih mewakili akumulasi dari satu unsur atau lebih diatas kelimpahan kita anggap normal. Kelimpahan dari unsur khusus di dalam batuan barren disebut background. Penting untuk disadari bahwa tak ada unsur memiliki background seragam, beberapa unsur memiliki variasi besar bahkan dalam jenis batuan sama. Contohnya background nikel : 1. Dalam granitoid kira-kira 8 ppm relatif seragam 2. Dalam shale berkisar antara ppm 3. Dalam batuan beku mafik Ni rata-rata sekitar 160 ppm relatif tidak seragam 4. Dalam batuan beku ultramafik Ni rata-rata sekitar 1200 ppm dengan variasi besar. Tujuan mencari nilai background adalah untuk mendapatkan anomali geokimia, yaitu nilai di atas background sangat diharapkan berhubungan dengan endapan bijih. Karena sejumlah besar conto bisa saja memiliki nilai di atas background, maka ada nilai ambang/nilai batas digunakan untuk menentukan anomali, dikenal dengan sebutan threshold, yaitu nilai rata-rata plus dua standar deviasi dalam suatu populasi normal. Semua nilai di atas nilai threshold didefinisikan sebagai anomali. Teknik-teknik interpretasi baru melibatkan grafik frekuensi kumulatif, analisis rata-rata bergerak, analisis regresi jamak banyak menggantikan konsep klasik background threshold.

32 Mineral Bijih Proses aktivitas geologi bisa menimbulkan terbentuknya batuan jebakan mineral. Yang dimaksud dengan jebakan mineraladalah endapan bahanbahan atau material baik berupa mineral maupun kumpulan mineral (batuan) mempunyai arti ekonomis (berguna mengguntungkan bagi kepentingan umat manusia). Faktor-faktor mempengaruhi kemungkinan pengusahaan jebakan dalam arti ekonomis adalah : 1.Bentuk Jebakan 2.Besar volume cagan 3.Kadar 4.Lokasi geografis 5.Biaya Pengolahannya Dari distribusi unsur-unsur logam jenis-jenis mineral terdapat didalam kulit mineral saja bumi menunjukkan mempunyai bahwa hanya prosentasi beberapa relative unsure besar, logam karena pengaruh proses aktivitas geologi berlangsung cukup lama, prosentase unsur unsur mineral-mineral tersebut dapat bertambah banyak pada bagian tertentu karenaproses Pengayaan, bahkan pada suatu waktu dapat terbentuk endapan mineral mempunyai nilai ekonomis. Proses pengayaan ini dapat disebabkan oleh : 1.Proses Pelapukan transportasi 2.Proses ubahan karena pengaruh larutan sisa magma Proses pengayaan tersebut dapat terjadi pada kondisi geologi persyaratan tertentu. Kadar minimum logam mempunyai arti ekonomis nilainya jauh lebih besar daripada kadar memperbesar rata-ratadalam kadar mineral kulit bumi. kecil Faktor sehingga perkalian bisa menghasilkan bisa kadar minimum ekonomis disebut faktor pengayaan ( Enrichment Factor atau Concentration Factor ). Dari sejumlah unsur atau mineral terdapat didalam kulit bumi, ternyata hanya beberapa unsur atau mineral saja berbentuk unsur atau elemen tunggal ( native element ). Sebagian besar merupakan persenyawaan unsurunsur daaan membentuk mineral atau asosiasi mineral. Mineral mengandung disebut mineral satu logam(metallic jenis logam mineral). atau beberapa Apabila asosiasi kandungan logam logamnya trelatif besar terikat secara kimia dengan unsur lain maka mineral tersebut disebut Mineral Bijih (ore mineral). Yang disebut bijih/ore adalah

33 material/batuan terdiri dari gabungan mineral bijih dengan komponen lain (mineral non logam) dapat diambil satu atau lebih logam secara ekonomis. Apabila bijih diambil hanya satu jenis logam saja maka disebut single ore. Apabila bisa diambil lebih dari satu jenis bijih maka disebut complex-ore. Mineral non menguntungkan logam bahkan dikandung biasanya oleh hanya suatu bijih mengotori pada saja, umumnya sehingga tidak sering dibuang. Kag-kag apabila terdapatkan dalam jumlah cukup banyak bisa dimanfaatkan sebagai hasil sampingan ( by-product ), misalnya mineral kuarsa, fluorit, garnet lain-lain. Mineral non logam tersebut disebut gangue mineral apabila terdapat bersama-sama mineral logam didalam suatu batuan. Apabila terdapat didalam endapan non logam ekonomis, disebut sebagai waste mineral. Yang termasuk golongan endapan mineral non logam adalah material-material berupa padat, cairan atau gas. Material-material tersebut bisa berbentuk mineral, batuan, persenyawaan hidrokarbon atau berupa endapan garam. Contoh endapan ini adalah mika, batuan granit, batubara, minyak gas bumi, halit lain-lain. Kadar (prosentase) rata-rata minimum ekonomis suatu logam didalam bijih disebut cut off grade. Kandungan logam terpadat didalam suatu bijih disebut tenor off ore. Karena kemajuan teknologi, khususnya didalam caracara pemisahan logam, sering menyebabkan mineral atau batuan pada mulanya tidak bernilai ekonomis bisa menjadi mineral bijih atau bijih ekonomis. Jenis logam tertentu tidak selalu terdapat didalam satu macam mineral saja, tetapi juga logam Cu bisa terdapat terdapat pada pada lebih dari mineral satu kalkosit, macam mineral. bornit atau Misalnya krisokola. Sebaliknya satu jenis mineral tertentu sering dapat mengandung lebih dari satu jenis logam. Misalnya mineral Pentlandit mengandung logam nikel besi. Mineral wolframit mengandung unsur-unsur logam Ti, Mn Fe. Keadaan tersebut disebabkan karena logam-logam tertentu sering terdapat bersamasama pada jenis batuan tertentu dengan asosiasi mineral tertentu pula, hal itu erat hubungannya dengan proses kejadian (genesa) mineral bijih Hubungan antara Konsep Geologi dengan proses mineralisasi Konsep geologi adalah konsep mengenai proses-proses geologi berlangsung secara menerus berulang sepanjang sejarah geologi. Prosesproses tersebut sering diikuti dengan pembentukan endapan mineral. Pada

34 saat-saat tempat-tempat tertentu pembentukkan endapan mineral terutama bijih bisa efektif terdapat dalam jumlah cukup banyak. Konsep geologi mula-mula muncul adalah konsep geoloi klasik dikemukakan oleh STILLE.Kemudian atas dasar penemuan bukti-bukti lapangan hipotesa serta sintesa dilakukan para penyelidik, maka muncullan konsep geologi modern/ Konsep Tektonik Lempeng. Konsep geologi modern ini makin lama makin berkembang bertambah banyak penganutnya. Unsur-unsur Tektonik Lempeng : Cekungan Laut Dalam (deep ocean) : Potensi ekonominya relative kecil (Mn,Co,Ni,Cu). Jenis jebakan mungkin ada berupa sulfide Cu Pb Zn, seperti di P. Cyprus Palung (trench) : Kecil sekali ditemukan jebakan mineral ekonomis Busur Palung Terpisah (Arctrench Gap) : Jebakan mungkin pada batuan sedimen, akibat intrusi arus panas, kemungkinan Pb Zn endapan Placer. Busur Kepulauan (Island Arc) : Daerah mineralisasi paling intensif (Cu, Mn, Au) Cekungan Tepian (Marginal Basin) : apabila merupakan daerah kerak benua mengalami Oceanization, maka asosiasinya berupa Cu, Sn Pb Zn Au Tepian Benua (Continental Margin) : Jebakan Timah Tungsten dari granit Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek keterdapatan, proses pembentukan, komposisi, model (bentuk, ukuran, dimensi), kedudukan, faktor-faktor pengendali pengendapan bahan galian (geologic controls). Tujuan utama mempelajari genesa suatu endapan bahan galian adalah sebagai pegangan dalam menemukan mencari endapan-endapan baru, mengungkapkan sifat-sifat fisik kimia endapan bahan galian, membantu dalam penentuan (penyusunan) model eksplorasi akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan metoda penambangan pengolahan bahan galian tersebut. Endapan-endapan mineral muncul sesuai dengan bentuk asalnya disebut dengan endapan primer (hypogen). Jika mineral-mineral primer telah terubah melalui pelapukan atau proses-proses luar (superficial processes) disebut dengan endapan sekunder (supergen).

35 A. KETERDAPATAN MINERAL BIJIH Kerak bumi terdiri dari batuan-batuan beku, sedimen, metamorfik.pengertian bijih adalah endapan bahan galian dapat diekstrak (diambil) mineral berharganya secara ekonomis, bijih dalam suatu endapan ini tergantung pada dua faktor utama, yaitu tingkat terkonsentrasi (kandungan logam berharga pada endapan), letak serta ukuran (dimensi) endapan tsb. Untuk mencapai kadar ekonomis, mineral-mineral bijih atau komponen bahan galian berharga terkonsentrasi secara alamiah pada kerak bumi sampai tingkat minimum tertentu tergantung pada jenis bijih atau mineralnya. Batuan merupakan suatu bentuk alami disusun oleh satu atau lebih mineral, kag-kag oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), hanya beberapa merupakan homogen. Deret reaksi Bowen (deret pembentukan mineral pada batuan) telah dimodifikasi oleh Niggli, V.M. Goldshmidt, H. Schneiderhohn. Gambar Diagram urutan pengendapan mineral Segkan proses pembentukan mineral berdasarkan komposisi kimiawi larutan (konsentrasi suatu unsur/mineral), temperatur, tekanan pada kondisi kristalisasi dari magma induk telah didesign oleh Niggli.

36 Gambar Diagram Temperatur-Konsentrasi-Tekanan (Diagram Niggli) Jika pembentukan endapan mineral dikelompokkan menurut proses pembentukannya, maka salah satu pengklasifikasiannya adalah sebagai berikut : Klasifikasi Lindgren (Modifikasi) 1. Endapan terbentuk melalui proses konsentrasi kimia (Suhu Tekanan Bervariasi) a. Dalam magma, oleh proses differensiasi *) Endapan magmatik (segresi magma, magmatik cair); T C; P sangat tinggi. *) Endapan Pegmatit; T seg-sangat tinggi; P sangat tinggi

37 b. Dalam ba batuan *) Konsentrasi karena ada penambahan dari luar (epigenetik) *) Asal bahan tergantung dari erupsi batuan beku - Oleh hembusan langsung bekuan (magma) + Dari efusif; sublimat; fumarol, T C; P atmosfer-seg + Dari intrusif, igneous metamorphic deposits; T C, P sangat tinggi - Oleh penambahan air panas terisi bahan magma + Endapan hipothermal; T C, P sangat tinggi + Endapan mesothermal; T C, P sangat tinggi + Endapan epithermal; T C, P sangat tinggi + Endapan telethermal; T rendah, P rendah + Endapan xenothermal; T tinggi-seg, P seg-atmosfer *) Konsentrasi bahan dalam ba batuan itu sendiri : - Konsentrasi oleh metamorfosis dinamik regional, T s/d 4000C; P tinggi. - Konsentrasi oleh air tanah dalam; T C; P seg - Konsentrasi oleh lapukan batuan pelapukan residu dekat permukaan; T C; P seg-atmosfer c. Dalam masa air permukaan *) Oleh interaksi larutan; T 0-700C; P seg - Reaksi anorganik - Reaksi organik *) Oleh penguapan pelarut 2. Endapan-endapan dihasilkan melalui konsentrasi mekanis; T & P seg. B. PENGERTIAN MENDALA METALOGENIK Istilah Mendala Metalogenik atau Metallogenic Province memiliki pengertian suatu area dicirikan oleh kumpulan endapan mineral khas, atau oleh satu atau lebih jenis-jenis karakteristik mineralisasi. Suatu mendala metalogenik mungkin memiliki lebih dari satu episode mineralisasi

38 disebut dengan Metallogenic Epoch. Beberapa contoh mendala metalogenik antara lain ; segregasi lokal dari kromium nikel di bagian paling dalam dari kerak samudera, pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga besi di tempat-tempat panas, metal-bearing brine menuju samudra melalui zona regangan, endapan-endapan mineral magmatik-hidrotermal berhubungan dengan prosesproses subduksi. Tumbukan subduksi membentuk gunung-gunung besar seperti di Andes, mana endapan-endapan mineral dibentuk oleh diferensiasi magma. Gambar Diagram Skematis Menggambarkan Setting Geologi Endapan-endapan Mineral, Hubungannya dengan Proses-proses Tektonik Lempeng (Gocht, Zantop, Eggert; 1988) Contoh mendala metalogenik terdapat di Indonesia antara lain: mendala metalogenik Malaya (terdiri dari batuan beku asam dengan mineral berharga kasiterit), manda metalogenik Sunda (terdiri dari batuan intermediet dengan mineral berharga elektrum (Au, Ag)), serta mendala metalogenik SangiheTalaut (terdiri dari batuan ultrabasa dengan mineral berharga nikel). C. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN MINERAL PRIMER Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi lima jenis endapan, yaitu : a. Fase Magmatik Cair b. Fase Pegmatitil c. Fase Pneumatolitik d. Fase Hidrothermal e. Fase Vulkanik

39 Dari kelima jenis fase endapan di atas akan menghasilkan sifat-sifat endapan berbeda-beda, yaitu berhubungan dengan : 1. Kristalisasi magmanya 2. Jarak endapan mineral dengan asal magma a. intra-magmatic, bila endapan terletak di dalam daerah batuan beku b. peri-magmatic, bila endapan terletak di luar (dekat batas) batuan beku c. crypto-magmatic, bila hubungan antara endapan batuan beku tidak jelas d. apo-magmatic, bila letak endapan tidak terlalu jauh terpisah dari batuan beku e. tele-magmatic, bila disekitar endapan mineral tidak terlihat (terdapat) batuan beku 3. Bagaimana cara pengendapan terjadi a. terbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma b. terbentuk pada lubang-lubang telah ada c. metosomatisme (replacement) yaitu :reaksi kimia antara batuan telah ada dengan larutan pembawa bijih 4. Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, atau perlapisan 5.Waktu terbentuknya endapan a. syngenetic, jika endapan terbentuk bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan b. epigenetic, jika endapan terbentuk tidak bersamaan waktunya dengan pembentukan batuan. a. Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase) Liquid magmatic phase adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling (Gambar 6). Mineral banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titamagnetit, petlandit (lihat juga Gambar 4). Fase magmatik cair ini dapat dibagi atas :

40 1. Komponen batuan, mineral terbentuk akan tersebar merata diseluruh masa batuan. Contoh intan platina. 2. Segregasi, mineral terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan. Injeksi, mineral terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma (batuan beku), tetapi telah terdorong keluar dari magma. b. Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase) Pegmatit adalah batuan beku terbentuk dari hasil injeksi magma. Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal tekanan disekeliling magma, maka cairan residual mobile akan terinjeksi menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke, sill, stockwork. Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak aya kontras tekanan temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain : logam-logam ringan (Li-silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat (Sn, Au, W, Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal). Gambar Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatik cair Keterangan untuk Gambar : 1. Vesiculation, Magma mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur (S) klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik

41 membawa serta unsur-unsur lebih volatile seperti sodium potasium. 2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan mengelilingi reservoir magma, dengan proses sangat lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya mendapatkan unsur lain dari dinding reservoar. 3. Flotation, Kristal-kristal ringan mengandung sodium potasium cenderung untuk memperkaya magma terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur sodium potasium. 4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat mengandung kalsium, magnesium besi, cenderung memperkaya resevoir magma terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal ba bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral lebih berat seperti mineralmineral silikat lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat lebih ringan. 5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding kaya akan sodium, potasium silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan kalsium, magnesium besi, magma akan berubah menjadi berkomposisi gabroik. 6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat lebih berat terletak pada lapisan dasar mineral silikat lebih ringan. c. Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase) Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas cairan dari magma dalam lingkungan dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena aya gejala kontak antara batuan lebih tua dengan magma lebih muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap

42 panas dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding reaktif. Mineral-mineral kontak terbentuk antara lain : wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, skarn. Gejala kontak metamorfisme tampak dengan aya perubahan pada tepi batuan beku intrusi terutama pada batuan diintrusi, yaitu: baking (pemanggangan) hardening (pengerasan). Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi, terubah (altered), tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan oleh panas fluidafluida memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini tergolong pada metamorfisme kontak. Proses pneomatolitis ini lebih menekankan peranan temperatur dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme menekankan hanya pada pengaruh temperatur segkan pirometasomatisme pada reaksi penggantian (replacement), metamorfisme kontak pada sekitar kontak. Letak terjadinya proses umumnya di kedalaman bumi, pada lingkungan tekanan temperatur tinggi. Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya sulfida sederhana oksida misalnya spalerit, galena, kalkopirit, bornit, beberapa molibdenit. Sedikit endapan jenis ini betul-betul tanpa aya besi, pada umumnya akan banyak sekali berisi pirit atau bahkan magnetit hematit. Scheelit juga terdapat dalam endapan jenis ini (SingkepIndonesia). d. Fase Hidrothermal (Hydrothermal Phase) Hidrothermal adalah larutan sisa magma bersifat "aqueous" sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam relatif ringan, merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu : 1. Cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) sudah ada di dalam batuan. 2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur telah ada dalam batuan dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.

43 Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis endapan hidrothermal, antara lain Ephithermal (T 00C-2000C), Mesothermal (T 1500C3500C), Hipothermal (T 3000C-5000C). Setiap tipe endapan hidrothermal diatas selalu membawa mineral-mineral tertentu (spesifik), berikut altersi ditimbulkan barbagai macam batuan dinding. Tetapi mineramineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), floridaflorida hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal. Paragenesis endapan hipothermal mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs), spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz, feldspar-feldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-karbonat Segkan paragenesis endapan mesothermal mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, Sb sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), kalkopirit (CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, pirit. Paragenesis endapan ephitermal mineral ganguenya adalah : native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonatkarbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat).

44 Gambar Endapan bijih perak berupa endapan hidrothermal tipe epithermal dengan pengkayaan bijihdi sepanjang rekahan-rekahan urat-urat di Pachuca Meksiko (Dari Park, 1975 p 349) e. Fase Vulkanik (Vulkanik Phase) Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan bijih secara primer. Sebagai hasil kegiatan phase vulkanis adalah : 1. Lava flow 2. Ekshalasi 3. Mata air panas Ekshalasi dibagi menjadi : fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O), solfatar (berbentuk gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2), saffroni (berbentuk baron). Bentuk (komposisi kimia) dari mata air panas adalah air klorida, air sulfat, air karbonat, air silikat, air nitrat, air fosfat. Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari phase vulkanik adalah : belerang (kristal belerang lumpur belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3). Sulfida masif volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut, sebagai contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang, sebagian besar endapan logam dasar di Kanada.

45 Gambar Model Geologi Endapan Tembaga-Timbal-Seng volkanogenik (After Horikoshi & Sato, 1970; Sato,1981) D. PROSES PEMBENTUKAN ENDAPAN SEDIMENTER Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih ada kaitannya dengan batuan sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan, udara selama sedimentasi, atau pelapukan maupun dibentuk oleh proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu (stratabound). Endapan sedimenter cukup terkenal karena proses mekanik seperti endapan timah letakan di daerah Bangka-Belitung endapan emas placer di Kalimantan Tengah maupun Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi seperti endapan bauksit di Pulau Bintan laterit nikel di Pomalaa/Soroako Sulawesi Tengah/ Selatan. Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter berdasarkan sumber metal berdasarkan host rock-nya. Berdasarkan sumber metal dibagi dua yaitu endapan supergen endapan metalnya berasal dari hasil rombakan batuan atau bijih primer), serta endapan hipogen (endapan metalnya berasal dari aktivitas magma/epithermal). Segkan berdasarkan host-rock (dengan pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu endapan singenetik (endapan terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan) serta endapan epigenetik (endapan mineral terbentuk setelah batuan ada). Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi empat faktor yaitu : sumber dari mineral, metal atau metaloid, supergene atau hypogene (primer atau sekunder), erosi dari daerah mineralisasi kemudian diendapkan dalam cekungan (supergene), dari biokimia akibat bakteri, organisme seperti endapan diatomae, batubara, minyak bumi, serta dari magma dalam kerak bumi atau vulkanisme (hypogene).

46 1. Mineral Bijih Dibentuk oleh Hasil Rombakan Proses Kimia Sebagai Hasil Pelapukan Permukaan Transportasi Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan keberadaanya akan mengalami transportasi geokimia yaitu terdistribusi kembali bercampur dengan material lain. Proses dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi lingkungan geokimia baru dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan dispersi mekanis, dispersi kimia mencoba mengenal secara kimia penyebab suatu dispersi. Dalam hal ini aya dispersi geokimia primer dispersi geokimia sekunder. Dispersi geokimia primer adalah dispersi kimia terjadi di dalam kerak bumi, meliputi proses penempatan unsur-unsur selama pembentukan endapan bijih, tanpa memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi geokimia sekunder adalah dispersi kimia terjadi di permukaan bumi, meliputi pendistribusian kembali pola-pola dispersi primer oleh proses biasanya terjadi di permukaan, antara lain proses pelapukan, transportasi, pengendapan. Bahan terangkut pada proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion akhirnya diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat mempengaruhi dispersi. Unsur dengan mobilitas rendah cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya, segkan unsur-unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimianya Eh Ph suatu lingkungan seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai mobilitas tinggi segkan dalam kondisi basa akan mempunyai mobilitas rendah. Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder pada endapan lateritik. Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi dengan sumber oksigen dari udara atau air permukaan. Oksidasi berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses oksidasi ini, beberapa mineral tertentu akan larut terbawa meresap ke bawah permukaan tanah, kemudian terendapkan (pada zona reduksi). Bagian permukaan tidak larut, akan jadi berongga, berwarna kuning kemerahan, sering disebut dengan gossan. Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit.

47 2. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Pelapukan Mekanik Mineral disini terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral bijih pemecahan dari residu. Proses pemilahan mana menkut pengendapan tergantung oleh besar butir berat jenis disebut sebagai endapan plaser. Mineral plaser terpenting adalah Pt, Au, kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan, garnet, tantalum, rutil, dsb. Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral letakan dapat dibagi menjadi : 1. Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber mineral bijih primer. Mereka terbentuk dari hanya sedikit perjalanan residu (goresan), material mengalami pelapukan setelah pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals. 2. Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting. Terbentuk di sungai bergerak kontinu oleh air, pemisahan tempat karena berat jenis, mineral bijih berat akan bergerak ke bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander, di kuala sungai dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka Belitung. Au-plaser di California. 3. Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen aktivitas gelombang memukul pantai mengabrasi mencuci pasir pantai. Mineral umum di sini adalah ilmenit, magnetit, monasit, rutil, zirkon, intan, tergantung dari batuan terabrasi. 4. Fossil plaser, merupakan endapan primer purba telah mengalami pembatuan kag-kag termetamorfkan. Sebagai contoh endapan ini adalah Proterozoikum Witwatersand, Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di dunia, produksinya lebih 1/3 dunia. Emas uranium terjadi dalam beberapa lapisan konglomerat. Mineralisasi menyebar sepanjang 250 km. Tambang terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini dimungkinkan karena gradien geotermis disana sekitar 10 per 130 meter.

48 Gambar Sketsa mekanisme endapan bijih sedimenter 3. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan Kimia a. Lingkungan Darat Batuan klastik terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh warna merah akibat oksidasi Fe umumnya dalam literatur disebut red beds. Kalau konsentrasi elemen logam dekat permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan tinggi memungkinkan terjadi konsentrasi larutan logam mengalami pencucian (leaching/pelindian) meresap bersama air tanah kemudian mengisi antar butir sedimen klastik. Koloid bijih akan alih tempat oleh penukaran kation antara Fe mineral lempung atau akibat penyerapan oleh mineral lempung itu sendiri. b. Lingkungan Laut Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan lingkungan darat umumnya mempunyai mempunyai pasokan air dengan kadar elemen tinggi dibandingkan kandungan di laut. Kadar air laut mempunai elemen rendah. Sebagai contoh kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk konsentrasi mineral logam berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai keadaan khusus (terutama Fe Mn) seperti : a. Aya salah satu sumber logam berasal dari pelapkan batuan di daratan atau dari sistem hidrotermal bawah permukaan laut. b. Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah logam dominan terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel. c. Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3 atau Fesilikat tergantung perbedaanpotensial reduksi (Eh). Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, dibentuk oleh larutan koloid membungkus material lain seperti pasir atau pecahan fosil. Bentuk kulit simetris disebabkan perubahan komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan terus menerus, oolit tersebut akan stabil di dasar

49 laut dimana tertanam dalam material lempungan karbonatan mengandung beberapa besi bagus. Di dasar laut mungkin oolit tersebut reworked. Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi mangan sebagai contoh ferromanganese nodules sekarang ini menutupi daerah luas lautan. E. CONTOH BEBERAPA ENDAPAN MINERAL YANG PENTING 1. Endapan mineral berhubungan dengan proses-proses magmatik Tergantung pada kedalaman temperatur pengendapan, mineral-mineral asosiasi elemen berbeda sangat besar, sebagai contoh oksida-oksida timah tungsten di kedalaman zona-zona bertemperatur tinggi; sulfidasulfida tembaga, molibdenum, timbal, seng dalam zona intermediet; sulfida-sulfida atau sulfosalt perak emas natif di dekat permukaan pada zona temperatur rendah. Mineral-mineral dapat mengalami disseminated dengan baik antara silikat-silikat, atau terkonsentrasi dalam rekahan baik dalam batuan beku, sebagai contoh endapan tembaga porfiri Bingham di Utah. Gambar Model Geologi Jenis Endapan Tembaga Porfiri di Amerika Selatan (After Sillitoe,1973) Batugamping di dekat intrusi bereaksi dengan larutan hidrotermal sebagian digantikan oleh mineral-mineral tungsten, tembaga, timbal seng (dalam kontak metasomatik atau endapan skarn). Jika larutan bergerak melalui rekahan terbuka logam-logam mengendap di dalamnya (urat emas-kuarsa-alunit epithermal), sehingga terbentuk cebakan tembaga, timbal, seng, perak, emas.

50 Gambar Model Geologi Endapan Urat Logam Mulia (After Buchanan,1981) Larutan hidrotermal membawa logam dapat juga bermigrasi secara lateral menuju batuan permeabel atau reaktif secara kimia membentuk endapan blanket- shaped sulfida, atau bahkan mencapai permukaan mengendapkan emas, perak, air raksa dalam pusat mata air panas silikaan atau karbonatan, seperti kadar emas tinggi terdapat dalam beberapa lapangan geotermal aktif di New Zealand. Jika larutan volkanik membawa logam memasuki lingkungan laut, maka akan terbentuk kumpulan sedimen-volkanik dari tembaga- timbal-seng. 2. Endapan mineral berhubungan dengan proses sedimentasi Erosi benua pengisian cekungan sedimen di samudera memerlukan siklus geologi kimia dapat berhubungan dengan formasi dari jenis endapan mineral selama pelapukan, perombakan menjadi unsur-unsur pokok berupa fragmental (sebagai contoh kwarsa atau kag-kag emas atau mineralmineral berat), menjadi elemen-elemen larut secara kimiawi (sebagai contoh adalah kalsium, sodium, atau elemen-elemen metalik pembentuk bijih potensial seperti besi, tembaga, timbal, seng). Unsur-unsur pokok fragmental tertransportasi oleh air permukaan diendapkan sebagai batuan. Klastik-klastik sedimen di benua di lingkungan tepi laut cenderung berbutir kasar bisa mengisi pengkayaan lokal mineral-mineral berharga

51 telah tertransportasi dengan fraksi klastik, sebagai contoh konsentrasi emas placer pada endapan Witwatersrand di Afrika Selatan timah placer di Asia bagian selatan. Seringkali formasi endapan sulfida stratiform tidak tampak berhubungan dengan proses magmatisme atau vulkanisme, tetapi agak berhubungan dengan sirkulasi larutan hidrotermal dari sumber-sumber lain, sebagai contoh penirisan dari cekungan sedimen dalam. Endapan-endapan dihasilkan sangat mirip dengan beberapa asal-usul volkanogenik karena mekanisme traping sama. Hanya mineral-mineral sulfida dapat mengalami presipitasi pada sediment-water interface atau dalam batuan tidak terkonsolidasi, waktu dari formasi bijih berhubungan terhadap waktu pengendapan sedimen, terhadap waktu kompaksi konsolidasinya, atau terhadap waktu-waktu berikutnya saat sedimen-sedimen mengalami indurasi penuh dapat termineralisasi oleh larutan bergerak melalui batuan porous atau struktur-struktur geologi. Untuk proses ini, contoh bagus adalah endapan timbal-seng di Mississippi Valley. Gambar Model Geologi Endapan Sediment-Ekshalatif Timbal-Seng (After Lydon, 1983) Proses-proses sedimentasi juga membentuk akumulasi fosil-fosil bahan bakar, batu bara, minyak gas alam. Untuk membentuk batu bara, gambut terkompaksi mengalami pemanasan akibat penurunan proses burial. Demikian juga, minyak gas terbentuk oleh maturasi unsur-unsur organik dalam batuan sedimen oleh peningkatan temperatur tekanan. Minyak gas dapat bermigrasi melalui batuan porous membentuk reservoir

52 besar dalam struktur baik, atau tetap di dalam batuan sumber membentuk oil shale. 3. Endapan Mineral Yang Berhubungan Dengan Proses Metamorfisme Metamorfisme yaitu proses rekristalisasi peleburan akhir dari batuan beku atau batuan sedimen, disebabkan oleh intrusi dari magma baru atau oleh proses burial dalam. Endapan hidrotermal kontak metasomatik terbentuk di sekitar magma mengalami intrusi, seperti digambarkan di atas. Metamorfisme burial dalam dapat menimbulkan overprinting terhadap akumulasi mineral ada sebelumnya, sebagai contoh besar adalah endapan sediment-hosted lead-zinc di Broken Hill, Australia. Metamorfisme burial juga membebaskan sebagian besar larutan hidrotermal melarutkan logam-logam dari country rock, diendapkan saat larutan bertemu dengan suatu lingkungan dengan kondisi temperatur, tekanan, kimia tepat untuk formasi bijih. Formasi endapan emas di beberapa jalur metamorfik Precambrian berhubungan terhadap transportasi emas oleh metamorfic water menuju urat kwarsa mengandung emas. Kecuali jenis endapan tersebut, metamorfisme regional tidak terlalu banyak membentuk formasi dari endapan bijih metalik. Struktur Khusus Endapan Mineral : a. Struktur Banded Struktur banded dalam suatu batuan menunjukkan aya perlapisan mineral mineral terang gelap umumnya dibentuk oleh pengaruh panas dari source rock relatif tidak stabil sehingga memungkinkan pembentukan mineral heterogen menunjukkan perlapisan

53 b. Struktur Comb c. Struktur Colloform d. struktur Vug

54 vug adalah struktur mineral menampakkan suatu rongga kecil dalam suatu batuan dimana rongga ini (Cavity Filling) terisi oleh kristal mineral mineral terbentuk dari berbagai proses, umumnya rekahan ini dibentuk oleh aktifitas tektonik kemudian terisi oleh larutan sisa kristalisasi magma primer kemudian karena sifat dari magma terus mencari celah atau rekahan menuju ke permukaan menembus batuan samping batuan sumbernya, proses ini biasa disebut Metasomatisme kontak. Struktur mineral deposit merupakan salah satu ciri fisik sangat berhubungan dengan genesa pembentukan suatu mineral. Beberapa endapan bahan galian dijumpai tersusun terdapat pada tubuh batuan beku, sedimen ataupun batuan metamorf. Bahan galian industri umumnya dijumpai seperti demikian, misalnya bahan galian batugamping (limestone).bahan galian lainnya, misalnya beberapa tubuh bijih besi merupakan bagian dari suatu sekuen stratigrafi terbentuk pada bersamaan dengan proses sedimentasi, kemudian dikenal dengan istilah endapan syngenetic. Adapula bahan galian berbentuk seperti tubuh batuan beku berbentuk dykes, memotong batuan sekitarnya terbentuk setelah batuan induknya dikenal dengan istilan endapan epigenetic. Bentuk morfologi ba bijih Secara umum parameter dimensional dari suatu ba bijih yaitu ukuran, bentuk (pola) sebaran keberadaannya merupakan akibat dari variasi distribusi kadar mineral bijih. Bentuk sebaran suatu ba bijih akan mempengaruhi teknik penambangan akan digunakan untuk menambangnya. Bahan galian tersebar luas berkadar rendah (low grade) terdapat pada permukaan bumi dapat ditambang dengan metoda tambang terbuka, sementara endapan bahan galian berbentuk urat (vein-veinlets) dengan kadar relatif lebih tinggi (high grade) dapat ditambang dengan metode tambang bawah tanah. Dalam hal bentuk (pola) sebaran, endapan bahan galian dengan ba bijih teratur (terkumpul) akan lebih mudah ditambang daripada endapan bahan galian dengan ba bijih mempunyai bentuk (pola) tersebar (disseminated). Strike dip ba bijih Pengetahuan dasar struktur geologi seperti strike dip batuan sangat penting untuk mengetahui dimensi suatu ba bijih. Big suatu ba bijih memiliki dimensi lebih panjang jika dibandingkan dengan

55 arah lainnya merupakan arah jurus (strike) ba bijih tersebut (Gambar 2.1) Inklinasi (penunjaman) big ba bijih dalam arah tegak lurus big strike merupakan arah kemiringannya (dip). Jika terdapat suatu struktur geologi (misalnya sesar), maka informasi arah pitch plunge menjadi sangat penting. Bentuk-bentuk ba bijih Berdasarkan bentuk (morfologi) ba bijih pola sebaran mineral bijihnya jika dihubungkan dengan batuan sekitarnya (batuansamping/induk), tubuh endapan bijih dapat dikelompokkan atas 2, yaitu: ba bijih berbentuk discort ba bijih berbentuk concort. Discort yaitu jika bada bijih memotong perlapisan batuan sekitarnya. Segkan concort yaitu jika ba bijih membentuk pola tidak memotong perlapisan batuan sekitarnya. Ba bijih diskor (discort ore bodies) Ba bijih diskor dapat dijumpai mempunyai bentuk beraturan (regular shapes) maupun dengan bentuk tidak beraturan (irregular shapes). Ba bijih bentuknya beraturan dapat dibedakan atas: 1.Ba bijih berbentuk tabular (Gambar ), dengan ciri antara lain: ba bijih dengan pola penyebaran menerus dalam arah 2D (panjang lebar), tetapi terbatas dalam arah 3D (tipis), berbentuk urat (vein-fissure veins- Gambar 2.4) lodes, urat-urat umumnya terbentuk di zona rekahan sehingga menunjukkan bentuk teratur dalam orientasinya (Gambar 2.5), mineralisasi pada umumnya berupa asosiasi dari beberapa kombinasi mineral bijih pengotor (gangue) dengan komposisi sangat bervariasi, batas dari penyebaran urat ini umumnya jelas, yaitu langsung dibatasi dengan dinding urat. Gambar 2.2. Ba bijih berbentuk tabular berupa vein mengalami sesar normal.

56 Gambar 2.3 Contoh ba bijih berbentuk tabular berupa vein veinlets. Gambar 2.4. Pembentukan vein. 1.ba bijih berbentuk tubular (Gambar 2.6), dengan ciri antara lain: ba bijih dengan pola penyebaran relatif pendek (terbatas) dalam arah 2D namun relatif dalam kearah 3D (arah vertikal),

57 jika penyebaran ba bijih ini relatif vertikal-sub vertikal biasanya disebut sebagai pipes atauchimneys, jika penyebarannya horizontal atau subhorisontal disebut mantos. Salah satu contoh ba bijih berbentuk tubular adalah ba bijih ditemukan di timur Asutralia, sepanjang 2400 km, memanjang dari Queensland sampai New South Wales, terdiri dari ratusan pipa di dalam dekat dengan intrusi granit. Sebagian besar terisi mineralisasi kuarsa beberapa diantaranya termineralisasi dengan bismuth, molybdenum, tungstehn tin (Gambar 2.7). Ba bijih berbetnuk mantos pipes dapat dijumpai memiliki percabangan (Gambar 2.8). Mantos pipes umumnya dijumpai berasosiasi, pipes umumnya bertindak sebagai sumber (feeders) terhadap mantos. Terkag mantos saling berhubungan diantara lapisan batuan dengan perantaraan pipes, namun ada pula dijumpai sebagai percabangan dari pipes, contohnya pada Providencia Mine di Mexico dijumpai sebuah ba bijih berbentuk pipa jauh di kedalaman sebagai sumber dari duapuluh mantos dekat dengan permukaan.pada beberapa tubuh bijih berbentuk tubular terbentuk oleh aliran larutan mineralisasi secara subhorisontal sehingga tubuh bijih dapat dijumpai diskontinyu membentuk tubuh bijih berbentuk pod Ba bijih bentuknya tidak beraturan (irregular shapes) dibedakan atas: 1. Ba bijih disseminated: Ba bijih dengan pola penyebaran mineral bijih tersebar di dalam host rock (Gambar 2.10). Mineral-mineral bijih tersebut tersebar merata di dalama host rock berupa (dalam bentuk)veinlets saling berpotongan menyeruapai jarring-jaring saling berkaitan membentuk sistem veinlets sering disebut stockwork. Stockwork ( Gambar 2.11) dijumpai dalam bentuk tubuh endapan besar pada lingkungan intrusi batuan beku asam sampai intermedit, akan tetapi stockwork juga dapat dijumpai memotong kontak country rocks beberapa dijumpai sebagian atau seluruhnya berada padacountry rocks.

58 2. Ba bijih irregular replacement (Gambar 2.12): Merupakan ba bijih terbentuk melalui pergantian unsur-unsur sudah ada sebelumnya. Proses replacement ini umumnya terjadi pada temperatur rendah sampai seg (<400oC), contohnya endapan magnesit pada carbonate-rich sediments.

59 Proses replacement lainnya dapat juga terjadi pada suhu tinggi pada kontak intrusi batuan beku membentuk endapan skarn. Tubuh endapannya dicirikan dengan pembentukan mineral-mineral calc-silicate seperti diopside, wollastonite, andradite, garnet actinolite. Endapan bahan galian ini umumnya berbentuk sangat tidak beraturan (Gambar 2.12). Disebut juga endapan metasomatisme kontak (pirometasomatik). Ba bijih konkor (concort ore bodies) Ba bijih konkor umumnya terbentuk pada batuan induk (host rock) sebagai endapan hasil proses pelapukan. Endapan-endapan mempunyai ba bijih berbentuk konkor ini dikelompokkan sesuai dengan jenis batuan induknya: 1. Sedimentary host rock: Merupakan endapan dengan batuan induk adalah batuan sedimen (Gambar 2.13). Endapan-endapan bijih tekonsentrasi dalam batuan sedimen cukup penting, terutama endapan-endapan logam dasar besi. Di dalam batuan sedimen, mineral-mineral bijih terbentuk (terkonsentrasi) sebagai suatu bagian integral dari urutan stratigrafi, dapat terbentuk secara epigenetic filling ataureplacement pada rongga-rongga (pori-pori). Tubuh endapan umumnya menunjukkan perkembangan kearah 2D kurang berkembang kearah tegak lurusnya (Gambar ).

60 Endapan-endapan seperti ini pada umumnya tersebar sejajar pada batuan induknya dengan big perlapisan batuan sekitarnya. Gambar Bentuk endapan konkor pada batuan sedimen