BAB III TINJAUAN UMUM
KOMPOSISI MINERAL
C. Alterasi dan Pelapukan olivin
V.3. Pembentukan Nikel 1. Genesa Mineral Nikel
Inti bumi diperkirakan terdiri atas besi dengan kandungan nikel sekitar 7%. Zona diantara kerak bumi dan inti bumi, yaitu yang disebut mantel ( mantle ), diperkirakan tebalnya 2.898 km dan mengandung 0,1%-0,3% nikel. Deposit nikel pada umumnya dapat diklasifikasikan menjadi tiga macam, yaitu nickel-copper sulfide, nickel silicate dan nickel laterites and serpentines. Dalam uraian selanjutnya, pembahasan hanya dibatasi pada laterit. Bijih nikel laterit merupakan hasil proses pelapukan ( weathering ) batuan ultrabasa peridotit yang terdapat diatas permukaan bumi. Proses pelapukan terjadi karena pergantian musim panas dan dingin silih berganti, sehingga batuan menjadi pecah-pecah dan mengalami pelapukan.
Gambar 5.4. Sketsa proses pengayaan nikel (sumber: buletin khusus No.2-85- Pusat Pengembangan Teknologi Mineral, dalam thesis Rumpuin 2007, UGM)
Pembentukan endapan nikel laterit dikontrol oleh beberapa faktor yang saling terkait, dan diketahui ada 3 faktor yang berperan penting dalam pembentuk endapan nikel laterit, yaitu:
Batuan Induk
Proses terbentuknya nikel dimulai dari batuan yang mengandung mineral-mineral mafik (ferromagnesian), dengan gugusan senyawa Fe dan Mg, dimana mineral yang termasuk didalamnya adalah olivine, piroksen, dan hornblenda. Akumulasi endapan nikel pada batuan dasar terjadi karena serpentinisasi dan pelapukan.
Proses Serpentinisasi
Serpentinisasi adalah suatu proses ubahan yang terjadi pada batuan ultramafic karena adanya deformasi. Mineral-mineral ferromagnesian seperti olivin dan piroksen merupakan mineral yang mengalami serpentinisasi menjadi mineral serpentin.
Proses Pelapukan
Pelapukan adalah proses disintegrasi fisik dan dekomposisi fraksi batuan yang ada di permukaan atau dekat permukaan bumi. Proses pelapukan dan sirkulasi air tanah terutama yang relatif bersifat asam pada batuan ultrabasa akan, menyebabkan terjadinya penguraian magnesian, nikel, besi, dan silika pada mineral olivin, piroksen, maupun serpentin dan akan membentuk larutan yang kaya akan unsur-unsur tersebut.
V.3.2. Laterisasi Nikel A. Definisi
Pada umumnya endapan nikel terdapat dalam dua bentuk yang berlainan, yaitu berupa nikel sulfida dan nikel laterit. Endapan nikel laterit merupakan bijih yang dihasilkan dari proses pelapukan batuan ultrabasa yang ada di atas permukaan bumi. Istilah Laterit sendiri diambil dari bahasa Latin “later” yang berarti batubata merah, yang dikemukakann oleh Buchanan (1807), yang digunakan sebagai bahan bangunan di Mysore, Canara dan Malabr yang merupakan wilayah India bagian selatan. Material tersebut sangat rapuh dan mudah dipotong, tetapi apabila terlalu lama terekspos, maka akan cepat sekali mengeras dan sangat kuat (resisten)
Smith (1992) mengemukakan bahwa laterit merupakan regolith atau tubuh batuan yang mempunyai kandungan Fe yang tinggi dan telah mengalami pelapukan,
termasuk di dalamnya profil endapan material hasil transportasi yang masih tampak batuan asalnya.
Sebagian besar endapan laterit mempunyai kandungan logam yang tinggi dan dapat bernilai ekonomis tinggi, sebagai contoh endapan besi, nikel, mangan dan bauksit. Dari beberapa pengertian bahwa laterit dapat disimpulkan merupakan suatu material dengan kandungan besi dan aluminium sekunder sebagai hasil proses pelapukan yang terjadi pada iklim tropis dengan intensitas pelapukan tinggi.
B. Syarat Pembentukan Laterit
Di permukaan bumi banyak tempat dengan intensitas pelapukan tinggi, tetapi tidak semua tempat tersebut dapat terbentuk nikel laterit, karena intensitas pelapukan yang tinggi bukan satu-satunya syarat terbentuknya nikel laterit.
Syarat-syarat pembentukan nikel laterit :
Terdapatnya batuan ultrabasa yang telah tersingkap di permukaan, mengandung banyak mineral olivin/piroksen, magnesium dan besi dan pada umumnya mengandung nikel 0,30%.
Iklim tropis, dengan adanya iklim tersebut maka pelapukan akan berlangsung intensif.
Curah hujan tinggi, hal ini berhubungan dengan kondisi iklim tropis, sebagian besar daerah dengan iklim tropis akan mempunyai curah hujan yang tinggi. Curah hujan tinggi akan menghasilkan air yang besar sebagai sarana proses pelindihan/leaching bijih nikel yang terkandung dalam batuan.
Ketiga syarat tersebut di atas akan didukung dengan faktor tatanan geologi tentang keberadaan batuan ultrabasa.
Menurut Golightly (1979) dan Haldeman et al (1979) , bahwa variasi ketebalan lateritik ini dipengaruhi oleh struktur batuan, sifat kelarutan mineral dan distribusi unsur. Sedangkan distribusi unsur dikontrol oleh penetrasi air tanah, perpindahan massa tanah yang merupakan kesatuan faktor dari iklim, topografi dan sejarah geomorfik. Totok. D (1999) menghubungkan distribusi unsur dan ketebalan diakibatkan proses pelindian batuan peridotit-serpentinit dimana konsentrasi bijih sangat tergantung dari migrasi air tanah.
C. Profil Endapan Laterit
Profil nikel laterit menurut Ahmad (2002), menjadi 4 zona (dari atas ke bawah) sebagai berikut :
a) Zona limonit (zona oksidasi)
Lapisan bagian atas kaya akan mineral geothit, iron capping (ferricrete) yang terbentuk akibat mobilitas limonit yang terbentuk pada kondisi asam dekat permukaan dengan morfologi relative datar. Sering dijumpai mineral-mineral stabil seperti: spinel, magnetit, dan talk primer. Pada bagian dasar limonit terjadi pengkayaan manganis kobalt dan nikel pada pembentukan asbolit atau manganese wad. Zona limonit mewakili zona yang hancur karena beratnya sendiri. Secara umum material-material penyusun zona ini berukuran halus.
b) Zona transisi
Zona ini adalah zona intermediet antara zona limonit bawah dan zona saprolit atas. Zona ini terdiri dari smectit soft dan kriatal kuarsa yang keras.
c) Zona saprolit ( serpentine ore )
Zona ini merupakan alterasi dari bedrock dimana proses-proses pelapukan kimia lebih aktif. Proses kimia dan pelapukan merupakan proses-proses yang terjadi sepanjang kekar dan rekahan-rekahan yang terdapat dalam batuan maupun kekar-kekar kecil dan belahan-belahan dalam kristal. Bongkah-bongkah yang terdapat pada zona saprolit membawa kadar nikel yang tinggi. Struktur dan tekstur batuan induk dapat terlihat.
d) Zona batuan induk
Tersusun atas bongkahan atau blok dari batuan induk yang secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis ( kadarnya sudah mendekati atau sama dengan batuan dasar ). Bagian ini merupakan bagian terbawah dari profil laterit.
V.3.3.Proses Pembentukan Nikel Laterit
Proses pembentukan nikel laterit sangat memiliki hubungan erat dengan proses serpentisasi yang terjadi pada batuan peridotit akibat pengaruh larutan hidrotermal yang merubah batuan peridotit menjadi batuan serpentinit. Kemudian dilanjutkan dengan proses fisika dan kimia menyebabkan adanya dekomposisi pada batuan ultrabsa dalam hal ini batuan serpentinit , dan mengalami pelapukan . Batuan ini banyak mengandung olivin, piroksen, magnesium besi dan silikat, mineral-mineral tersebut tidak stabil dan mudah mengalami proses pelapukan.
Faktor kedua sebagai media transportasi Ni yang terpenting adalah air. Air tanah yang kaya akan CO2, unsur ini berasal dari udara luar dan tumbuhan, akan mengurai mineral-mineral yang terkandung dalam batuan Serpentinit tersebut. Kandungan olivin, piroksen, magnesium silikat, besi, nikel dan silika akan terurai dan membentuk suatu larutan, di dalam larutan yang telah terbentuk tersebut, besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida. Endapan ferri hidroksida ini akan menjadi reaktif terhadap air, sehingga kandungan air pada endapan tersebut akan mengubah ferri hidroksida menjadi mineral-mineral seperti goethite/FeO(OH), hematit/Fe2O3 dan cobalt. Mineral-mineral tersebut sering dikenal sebagai “besi karat”.
Endapan ini akan terakumulasi dekat dengan permukaan tanah, sedangkan magnesium, nikel dan silika akan tetap tertinggal di dalam larutan dan bergerak turun selama suplai air yang masuk ke dalam tanah terus berlangsung. Rangkaian proses ini merupakan proses pelapukan dan pelindihan/leaching.
Unsur Ni sendiri merupakan unsur asesoris/tambahan di dalam batuan ultrabasa. Sebelum proses pelindihan berlangsung, unsur Ni berada dalam ikatan serpentine group/kelompok serpentin. Rumus kimia dari kelompok serpentin adalah X2-3 SiO2O5(OH)4, dengan X tersebut tergantikan unsur-unsur seperti Cr, Mg, Fe, Ni, Al, Zn atau Mn atau dapat juga merupakan kombinasinya.
Adanya suplai air dan saluran untuk turunnya air, dalam hal berupa kekar, maka Ni yang terbawa oleh air turun ke bawah, lambat laun akan terkumpul di zona air sudah tidak dapat turun lagi dan tidak dapat menembus bedrock. Ikatan dari Ni yang berasosiasi dengan Mg, SiO dan H akan membentuk mineral garnierit dengan rumus
kimia (Ni, Mg) Si4O5(OH)4. Apabila proses ini berlangsung terus menerus, maka yang akan terjadi adalah proses pengkayaan supergen.(Gambar 5.5)
V.4. Potensi dan Penyebaran Nikel Laterit