SARI PROSPEKSI UNSUR TANAH JARANG/RARE EARTH ELEMENTS (REE) DI KABUPATEN BANGGAI PROVINSI SULAWESI TENGAH Oleh : Kisman, KPP Mineral Logam Unsur tanah jarang (UTJ) atau rare earth elements (REE) saat ini merupakan isu yang lebih heboh karena sering dibicarakan orang. Pembicaraan UTJ tidak terlepas dari manfaatnya yang hampir setiap orang mengenal bahkan menggunakan barang hasil industri berteknologi tinggi dari sumber bahan baku UTJ. Sumber bahan baku untuk pasokan bagi industri ini yang menjadi target agar Indonesia turut berperan sebagai subjek di era serba teknologi canggih. Berpijak pada keinginan berperan sebagai subjek dan mengingat institusi pemerintah yang tugas dan fungsinya sebagai pusat penyedia informasi mineral bahan tambang, maka pada tahun anggaran 2014 melakukan prospeksi salah satunya adalah UTJ. Prospeksi UTJ dilakukan di daerah Kabupaten Banggai Provinsi Sulawesi Tengah. Tujuan prospeksi di Kabupaten Banggai adalah untuk mengetahui indikasi keterdapatan UTJ dalam tanah laterit batuan ultrabasa. Prospeksi dilakukan di dua tempat berbeda yaitu Kecamatan Masama dan Kecamatan Pagimana Kabupaten Banggai. Kedua daerah tersebut secara berurutan menjadi daerah prospeksi Blok-1 dan Blok-2 yang sama-sama bekas tambang terbuka. Daerah Blok- 1 baru sebagian kecil yang dieksploitasi, sedangkan di Blok-2 merupakan pascatambang yang sudah direklamasi. Daerah Blok-1 tanah laterit insitu masih luas adapun di Blok-2 sebagian besar berupa saprolit dan batuan dasar. Pengambilan conto tanah dengan metoda channel sampling dan tanah horizon B serta chip sampling untuk batuan. Keterdapatan UTJ dalam endapan laterit batuan ultrabasa umumnya didominasi oleh unsur Ce, Pr dan Gd meskipun besarnya kadar masih dalam kisaran angka dua digit dalam satuan ppm. Sebanyak 12 jenis UTJ seluruhnya dalam conto tanah dengan kadar dibawah 10 ppm bahkan nol, kecuali Ce, Pr dan Gd sebagaimana dikemukakan dimuka. Karakteristik khusus unsur Ce memiliki kecenderungan menurun dalam channel dari permukaan sampai ke lapisan saprolit. Kadar Ce dibawah 10 ppm bahkan nol jika conto berasal dari saprolit atau batuan dasar. Kata kunci : nikel laterit, saprolit, ultrabasa, unsur tanah jarang PENDAHULUAN Investasi di bidang eksplorasi untuk keragaman dan pengembangan aplikasi teknologi tinggi (Keith R., 2010). mineral untuk unsur tanah jarang (UTJ) atau rare earth elements (REE) sudah lama dilakukan oleh negara-negara maju karena kegunaannya sebagai bahan baku Produk dari industri berteknologi tinggi sudah dipakai oleh hampir sebagian besar orang Indonesia di perkotaan sampai pedesaan. Salah satu produk yang dipakai industri berteknologi tinggi. Meskipun oleh kebanyakan orang adalah perangkat kebutuhan industri terhadap UTJ relative kecil dalam tonase, tetapi sangat penting alat komunikasi seluler yang sebagian komponennya berasal dari UTJ. 1
Pencarian sumber UTJ di Indonesia merupakan bagian dari tugas Pusat Sumber Daya Geologi. Prospeksi UTJ pada tahun anggaran 2014 dilaksanakan di daerah Kecamatan Masama dan Kecamatan Pagimana Kabupaten Banggai Provinsi Sulawesi Tengah (Gambar 1). Wlayah kedua kecamatan tersebut sebagian tempat kedudukan tanah laterit batuan ultrabasa. Endapan tanah laterit hasil oksidasi pada batuan ultrabasa merupakan sumber logam nikel diduga terdapat juga kandungan UTJ. Untuk mengetahui keterdapatan UTJ dalam tanah laterit dilakukan pengambilan conto dengan metoda channel sampling sampai lapisan saprolit pada diding tambang terbuka dan tanah horizon B. Tulisan ini dimaksudkan sebagai bahan masukan bagi pengambil kebijakan dalam pengelolaan sumberdaya mineral bahwa dalam penambangan laterit nikel masih terdapat kandungan UTJ untuk dipertimbangkan dalam skala produksi. Pertimbangan itu menjadi penting karena merupakan bagian dari optimalisasi dalam pemanfaatan sumberdaya alam. METODOLOGI Metoda yang dilakukan adalah pengamatan geologi konvensional, pengambilan conto tanah dengan channel sampling dan tanah horizon B serta chip sampling untuk batuan. Untuk mengetahui kandungan UTJ dilakukan analisis kimia dengan metoda ICP MS. GEOLOGI DAERAH PENYELIDIKAN Morfologi daerah prospeksi terbagi menjadi dua kategori yaitu perbukitan bergelombang rendah dan pedataran. Bukit daerah penyelidikan Blok-1 memanjang berarah timur-barat. Sebelah utara berbatasan dengan sesar normal yang memisahkan kepala burung. Daerah Blok-1 ditempati oleh satuan batuan ultrabasa, gamping dan gabro (Gambar 2). Daerah penyelidikan Blok-2 merupakan bukit yang berbatasan langsung dengan dataran rendah di bagian utara sampai pantai utara. Daerah Blok-2 ditempati oleh satuan batuan ultrabasa dan gamping (Gambar 3). Susunan stratigrafi daerah penyelidikan sederhana sekali karena termasuk dalam satuan batuan ultrabasa secara homogen. Kemiringan lereng yang mendukung untuk terjadinya pelapukan yang cukup intensif sehingga lapisan tanah lateritnya cukup tebal. Lapisan atas sebagai tanah penutup adalah tanah berwarna coklat tua kehitaman, umumnya disebut sebagai iron cap atau limonitik karena biasanya kadar besi (Fe) lebih tinggi dibandingkan dengan kadar 2
nikelnya. Lapisan laterit nikel atau bijih nikel laterit umumnya berwarna coklat kemerahan atau coklat kekuningan. Pada zona lapisan ini biasanya kadar Ni meningkat sedangkan Fe menurun, ketebalan lapisan sangat bervariasi. Struktur geologi setempat di daerah penyelidikan baik di Blok-1 maupun Blok-2 berupa sesar normal. Beberapa tempat teramati adanya perlipatan dan pengangkatan sehingga jejak perlapisan yang ada memiliki jurus dan kemiringan yang sangat jelas N360 o E/30 o. Mineralisasi di daerah penyelidikan baik di Blok-1 maupun Blok-2 terjadi karena proses pelapukan residu lateritisasi. Teramati pada bagian zona saprolit bahwa terjadi rekahan/pecahan yang terisi oleh mineral garnierit dan silikat lainnya. Batuan peridotit terubah menjadi serpentinit. ANALISIS DAN HASIL Analisis kimia conto tanah dan batuan untuk menguji kandungan UTJ dan unsur nikel, kromit, kobal dan lithium. Unsur nikel dan kromit pada conto tanah dalam satuan persen (%), sedangkan pada conto batuan seluruhnya dalam satuan ppm. Hasil uji laboratorium conto tanah dari daerah Blok-1 terdapat 12 unsur REE dan dari Blok-2 sebanyak sembilan unsur. Sedangkan hasil analisisi conto batuan dari daerah Blok-1 terdapat tiga unsur REE dari Blok-2 sebanyak tujuh unsur Selain REE juga dilakukan pengujian unsur lithium dimaksudkan untuk mengetahui kandungannya didalam batuan ultrabasa. Adapun unsur nikel, kromit dan kobal dimaksudkan untuk mengetahui seberapa besar kandungannya di daerah Blok-1 dan Blok- 2 karena merupakan unsure yang umum terdapat dalam laterit/batuan ultrabasa. Hasil analisis conto tanah daerah Blok-1 dan Blok-2 selengkapnya dalam bentuk peta sebaran conto disajikan berturut-turut pada Gambar 4 dan Gambar 5. Adapun hasil analisis conto batuan dari Blok-1 dan Blok-2 dalam bentuk peta sebaran masing-masing pada Gambar 6 dan Gambar 7. PEMBAHASAN Hasil analisis kimia conto tanah laterit sumuran disajikan dalam bentuk profil dengan nomor urut diawali dari permukaan sampai lapisan saprolit. Nomor conto mencerminkan nomor urut kedalaman per meter dari permukaan. Beberapa lokasi conto dalam pembahasan salah satu untuk mewakili daerah prospeksi Blok-1 (Gambar 8). Untuk memudahkan cara mengetahui dan membaca kandungan unsur yang tertera dalam profil sumuran yanag berurutan dari 3
atas ke bawah, maka dibantu dengan grafik pada Gambar 9 Gambar 13. Dalam Gambar 9 kandungan unsur Ce cenderung turun sejalan dengan bertambahnya kedalaman tanah laterit dari puncak 140 ppm. Ini menunjukkan bahwa keterdapatan Ce lebih cenderung pada lapisan laterit permukaan yang masih kaya dengan oksida besinya. Unsur Gd cenderung naik landai dan lebih ke bawah fluktuasi secara drastis tidak homogen. Gambar 10 menunjukkan kedua unsur La dan Lu turun selaras dengan bertambahnya kedalaman. Penurunan La dari puncak 54 ppm lebih curam hingga ke lapisan saprolit tidak ada lagi karena angka menunjukan nol, sedangkan Lu meski kadar maksimal dibawah 10 ppm ada kenaikan sangat landai dan pada lapisan saprolit tidak ada. Gambar 8. Profil sumuran lokasi conto LM14-01S1-9 dengan analisis kimia berturut-turut Co/Ni/Cr/Li/Ce/Dy/Gd/La/Lu/Nd/Pr/Sm/T b/tm/y/yb kadar dengan satuan ppm kecuali Ni dan Cr dalam % (123.097, - 0.80416) Gambar 9. Grafik kandungan Ce dan Gd pada profil laterit LM14-01S1-9 Gambar 10. Grafik kandungan La dan Lu pada profil laterit LM14-01S1-9 Gambaar 11 menunjukkan Nd dan Pr kadarnya fluktuasi dari permukaan. Unsur Nd dari puncak 54 ppm turun-naik dan akhirnya nol di lapisan saprolit. Sedangkan unsur Pr dari awal 82 ppm membentuk gelombang pada kedalaman - 5 m naik ke 88 ppm dan akhirnya pada posisi 10 ppm di lapisan saprolit. 4
Gambar 11. Grafik kandungan Nd dan Pr pada profil laterit LM14-01S1-9 Pada Gambar 12 menunjukkan unsur Sm dari puncak 22 ppm turun fluktuasi dan berakhir pada kedalaman 7 meter. Unsur Tb bergelombang rendah dari awal 6 ppm dan berakhir pada kedalaman 7 meter. Gambar 13 menunjukkan bahwa ketiga unsur Dy, Tm dan Yb kadarnya dibawah 10 ppm, ketiganya memiliki kadar tertinggi pada kedalam antara 5-6 m. Salah satu lokasi conto profil untuk mewakili daerah prospeksi Blok-2 (Gambar 14). Untuk memudahkan cara mengetahui dan membaca kandungan unsur yang tertera dalam profil sumuran yanag berurutan dari atas ke bawah, maka dibantu dengan grafik pada Gambar 15 Gambar 17. Gambar 12. Grafik kandungan Sm dan Tb pada profil laterit LM14-01S1-9 Gambar 13. Grafik kandungan Dy,Tm dan Yb pada profil laterit LM14-01S1-9 Gambar 14. Profil sumuran lokasi conto LP14-20S1-5 dengan analisis kimia berturut-turut Co/Ni/Cr/Li/Ce/Dy/Gd/La/Lu/Nd/Pr/Sm/T b/tm/y/yb kadar dengan satuan ppm kecuali Ni dan Cr dalam % (122.616, - 0.81333) Dalam Gambar 15 menunjukkan kandungan unsur Ce cenderung turun 5
selaras dengan bertambahnya kedalaman tanah laterit dari puncak 44 ppm. Ini menggambarkan bahwa Ce lebih cenderung terdapat pada lapisan laterit permukaan yang masih kaya dengan oksida besinya. Unsur Gd dan Pr cenderung naik bersama-sama hingga lebih dari 60 ppm dan turun secara drastis hingga kedalaman lima meter. Gambar 16 menunjukkan kedua unsur Li turun selaras dengan bertambahnya kedalaman. Penurunan Li dari puncak 38 ppm lebih curam hingga ke lapisan saprolit hingga menunjukan angka 3 ppm. Kadar Li cukup tinggi dibandingkan pada titik-titik lokasi lainnya, hal ini diduga karena keadan lapisan yang berkenaan dengan jenis mineral magnesium silikat sebagaimana hasil analisis XRD yang sejenis dengan lapisan ini di titik yang lain. Keadaan menurun sejalan dengan bertambahnya kedalaman dan perubahan jenis batuan. Gambar 16. Grafik kandungan unsur Li dalam LP14-20S1-5 Pada Gambar 17 di atas, kandungan Ni dan Cr cenderung naik selaras dengan bertambahnya kedalaman dan karena perubahan dari jenis tanah mengandung magnesium silikat ke tanah laterit dan saprolit. Kadar Ni naik sampai 2.26% pada kedalaman 5 m, sedangkan Cr kenaikannya sampai kurang dari 1.5%. Gambar 17. Grafik kandungan Ni, Cr dalam LP14-20S1-5 Gambar 15. Grafik kandungan unsur Ce, Gd dan Pr dalam LP14-20S1-5 KESIMPULAN 1. Keterdapatan UTJ di dalam tanah laterit pada batuan ultrabasa di daerah prospeksi Blok-1 dan Blok-2 secara umum menunjukkan kandungan yang relatif rendah. Pada sejumlah lokasi 6
conto menunjukkan kandungan UTJ dalam tanah laterit kearah kedalaman menunjukkan kadar kecenderungan menurun mendekati lapisan saprolit. Dengan demikian, kandungan UTJ meningkat pada zona lateritisasi atau ada pengayaan UTJ pada batuan yang mengalami proses lateritisasi. 2. Berdasarkan keterdapatan jenis UTJ di dalam conto batuan saprolit/ultrabasa menunjukkan variasi jenis unsur yang terbatas, tidak seperti di dalam tanah laterit yang dapat mencapai 12 jenis UTJ meskipun kadarnya rendah. Hal ini mengindikasikan bahwa ada pertambahan jumlah jenis unsur UTJ pada batuan yang mengalami proses laterisasi. 3. Jenis UTJ yang selalu hadir terdapat dalam tanah laterit maupun batuan di semua lapisan channel sampling adalah Gd dan Pr sedangkan untuk Ce dominan di dalam tanah laterit dan trend menurun mendekati saprolit. UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih kepada editor yang telah memberikan saran dan koreksinya terhadap makalah ini sehingga dapat diterbitkan. DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2014, Prospeksi Unsur Tanah Jarang/Rare Earth Elements (Ree) di Kabupaten Banggai Provinsi Sulawesi Tengah, Pusat Sumber Daya Geologi, Bandung. Castor, B. dan James B. Hedrick, 2006. Rare Earth Elements, in Kogel, et al eds., 2006, Industrial Minerals and Rocks, 7 th edition, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., p. 769-792. Keith R. Long, Bradley S. Van Gosen, Nora K. Foley and Daniel Cordier, 2010, The Principal Rare Earth Element Deposits of the United States A Summary of Domestic Deposits and a Global Perspective, U.S. Geological Survey, Reston, Virginia. Rusmana E., Koswara A. dan Simanjuntak T.O., 1993, Peta Geologi Lembar Luwuk, Sulawesi, Sekala 1: 250.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Surono,T.O.Simanjuntak.R.L.Situmorang dan Sukido., 1993, Peta Geologi Lembar Batui, Sulawesi, Sekala 1: 250.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. 7
Gambar 1. Peta lokasi daerah prospeksi di Kabupaten Banggai, Provinsi Sulawesi Tengah terdiri dari Blok-1 (Kecamatan Masama) dan Blok-2 (Kecamatan Pagimana) 8
Gambar 2. Peta geologi daerah prospeksi Blok-1 9
Gambar 2. Peta geologi daerah prospeksi Blok-2 10
Gambar 4. Peta lokasi conto tanah dan hasil analisis kimia unsur daerah prospeksi Blok-1 11
Gambar 5. Peta lokasi conto tanah dan hasil analisis kimia unsur daerah prospeksi Blok-2 12
Gambar 6. Peta lokasi conto batuan dan hasil analisis kimia unsur daerah prospeksi Blok-1 13
Gambar 7. Peta lokasi conto batuan dan hasil analisis kimia unsur daerah prospeksi Blok-2 14