ENDAPAN MAGMATIK Kromit, Nikel sulfida, dan PGM Adi Prabowo Jurusan Teknik Geologi Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta
MENDALA METALOGENIK (Metallogenic Province) suatu area yang dicirikan oleh kumpulan endapan mineral yang khas/oleh satu/lebih jenis-jenis karakteristik mineralisasi.
contoh mendala metalogenik segregasi lokal dari kromium dan nikel di bagian yang paling dalam dari kerak samudera, pengendapan sulfida-sulfida masif dari tembaga dan besi di tempat-tempat yang panas endapan-endapan mineral magmatik-hidrotermal berhubungan dengan proses-proses subduksi.
Contoh mendala metalogenik yang terdapat di Indonesia mendala metalogenik Malaya (batuan beku asam dengan mineral berharga kasiterit) mendala metalogenik Sunda (batuan intermediet dengan mineral berharga Au, Ag mendala metalogenik Sangihe-Talaut (batuan ultrabasa dengan mineral berharga nikel).
ENDAPAN MAGMATIK Proses magmatik Mineral-mineral bijih yang terbentuk pada fase awal diferensiasi magma, bersamaan dengan pembentukan mineral olivine, piroksen, Ca-plagioklas
Endapan magmatik 1. Kromit : (1) Stratiform type (layered mafic intrusions atau Bushveld-Type), (2) Pediform type (Ophiolite-bound atau Alpine-Type) 2. Nikel 3. PGM (Platinum Group Metals)
Kromit (Cr) kromitit, adalah lapisan (seam) yang tersusun atas 50 95% lebih kumulus kromit yang berukuran halus (~0,2 mm) dengan interstisial olivin, ortopiroksen, plagioklas, klinopiroksen/hasil alterasinya. Endapan kromit primer berasosiasi dengan nikel primer dalam bentuk Ni-sulphides, seperti pentlandit (Ni,Fe) 9 S 9, millerit (NiS) dan gersdorffit (NiAsS). Kromit merupakan satu-satunya mineral yang menjadi sumber logam kromium. komposisi kimia FeCr 2 O 3.
Kromit (Cr) berwarna hitam, bentuk kristal masif -granular, sistim kristal oktahedral, gores coklat, kekerasan 5,5, dan BJ 4,5 4,8. terjadi sebagai endapan primer (tipe cebakan stratiform dan podiform) sebagai endapan sekunder (pasir hitam dan tanah laterit) Penyebaran : Sumatera Barat, Sumatera Utara, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, Sulawesi Selatan, Maluku Utara, dan Papua.
Endapan primer kromit Cebakan Stratiform kromit terbentuk akibat proses kristalisasi pada ruang magma, dimana bentuk cebakannya berupa lapisan kromit tipis dan memiliki sifat homogen. Cebakan Podiform kromit merupakan cebakan berbentuk lensa dengan ukuran yang bervariasi
Kromit (Cr) dibutuhkan dalam industri stainless steel untuk perlindungan permukaan. Hasil yang diperoleh berupa bahan yang tahan terhadap tekanan, tahan terhadap perubahan temperatur, baik sebagai isolasi antara tembok bangunan terhadap asam. Biasanya persentase yang dicari adalah FeO.Cr 2 O 3 dengan kadar Cr 2 O 3 > 42% dan FeO <15%.
Endapan sekunder Kromit merupakan hasil rombakan batuan ultramafic endapan yang terbentuk dari akumulasi hasil desintegrasi fragmen batuan konglomerat dengan komponen batuan beku ultrabasa (peridotit) mengalami pelapukan kemudian tertransportasi oleh media air
Nikel Berdasarkan cara terjadinya, endapan nikel dapat dibedakan menjadi 2 macam, 1. endapan sulfida nikel tembaga berasal dari mineral pentlandit, yang terbentuk akibat injeksi magma 2. konsentrasi residu (sisa) silikat nikel hasil pelapukan batuan beku ultramafik yang sering disebut endapan nikel laterit.
Nikel Menurut Bateman (1981), endapan jenis konsentrasi sisa dapat terbentuk jika batuan induk yang mengandung bijih mengalami proses pelapukan, maka mineral yang mudah larut akan terusir oleh proses erosi, sedangkan mineral bijih biasanya stabil dan mempunyai berat jenis besar akan tertinggal dan terkumpul menjadi endapan konsentrasi sisa. Mineral sulfida nikel juga berasosiasi dengan sulfida lainnya seperti kalkopirit.
Boldt (1967), menyatakan bahwa proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit, serpentin), dimana pada batuan ini banyak mengandung mineral olivin, magnesium silikat dan besi silikat, yang pada umumnya mengandung 0,30 % nikel. Batuan tersebut sangat mudah dipengaruhi oleh pelapukan lateritik. Air tanah yang kaya akan CO 2 berasal dari udara luar dan tumbuh tumbuhan, akan menghancurkan olivin.
Terjadi penguraian olivin, magnesium, besi, nikel dan silika ke dalam larutan, cenderung untuk membentuk suspensi koloid dari partikel partikel silika yang submikroskopis. Didalam larutan besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida. Akhirnya endapan ini akan menghilangkan air dengan membentuk mineral mineral seperti karat, yaitu hematit dan kobalt dalam jumlah kecil, jadi besi oksida mengendap dekat dengan permukaan tanah.
Batuan dasar dari pembentukan nikel laterit adalah batuan peridotit dan dunit, yang komposisinya berupa mineral olivine dan piroksin. Faktor yang sangat mempengaruhi sangat banyak salah satunya adalah pelapukan kimia. Karena adanya pelapukan kimia maka mineral primer akan terurai dan larut.
Besi Laterit merupakan jenis cebakan endapan residu yang dihasilkan oleh proses pelapukan yang terjadi pada batuan peridotit/piroksenit dengan melibatkan dekomposisi, pengendapan kembali dan pengumpulan secara kimiawi. Bijih besi tipe laterit umumnya terdapat di daerah puncak perbukitan yang relatif landau/mempunyai kemiringan lereng < 10%
Faktor yang mempengaruhi pembentukan bijih nikel laterit A. Batuan asal - batuan asal : batuan ultra basa. - batuan ultra basa terdapat elemen Ni yang paling banyak diantara batuan lainnya - mempunyai mineral yang paling mudah lapuk : olivin dan piroksin - mempunyai komponen-komponen yang mudah larut dan memberikan lingkungan pengendapan yang baik untuk nikel.
B. Iklim Adanya pergantian musim kemarau dan musim penghujan dimana terjadi kenaikan dan penurunan permukaan air tanah juga dapat menyebabkan terjadinya proses pemisahan dan akumulasi unsurunsur. Perbedaan temperatur yang cukup besar akan membantu terjadinya pelapukan mekanis, dimana akan terjadi rekahan dalam batuan yang akan mempermudah reaksi kimia pada batuan.
C. Reagen-reagen kimia dan vegetasi unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang membantu mempercepat proses pelapukan. Air tanah yang mengandung CO2 memegang peranan penting didalam proses pelapukan kimia. Asam-asam humus menyebabkan dekomposisi batuan dan dapat merubah ph larutan. Asam-asam humus ini erat kaitannya dengan vegetasi daerah.
Dalam hal ini, vegetasi akan mengakibatkan: penetrasi air dapat lebih dalam dan 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 yang baik akan terdapat endapan nikel yang lebih tebal dengan kadar yang lebih tinggi. Selain itu, vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil pelapukan terhadap erosi mekanis.
D. Struktur batuan beku mempunyai porositas dan permeabilitas yang kecil sekali sehingga penetrasi air sangat sulit, maka dengan adanya rekahanrekahan tersebut akan lebih memudahkan masuknya air dan berarti proses pelapukan akan lebih intensif.
E. Topografi Keadaan topografi setempat akan sangat mempengaruhi sirkulasi air beserta reagen-reagen lain. Akumulasi endapan umumnya terdapat pada daerah yang landai sampai kemiringan sedang, hal ini menerangkan bahwa ketebalan pelapukan mengikuti bentuk topografi.
F. Waktu Waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pelapukan yang cukup intensif karena akumulasi unsur nikel cukup tinggi.
Endapan PGM (Platinum Group Metals) Dapat terbentuk bersama-sama dengan unsur kelompok platina (Platinum Group Elements, PGE), meliputi Os, Ir, Ru, Rh, Pt dan Pd. PGE ini umumnya attached di dalam struktur mineral sulfida tersebut. Platina (Pt), Bijih platina terjadi secara konsentrasi magmatik didalam batuan beku ultra basa. Bijih platina placer (Endapan sekunder) terbentuk karena proses pengendapan kembali dari hasil pelapukan / erosi terhadap endapan bijih primer.