1
PROSPEKSI UNSUR TANAH JARANG/RARE EARTH ELEMENTS (REE)
DI KABUPATEN BANGGAI PROVINSI SULAWESI TENGAH
Oleh : Kisman, KPP Mineral Logam SARI
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 1 dan 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
mineral untuk unsur tanah jarang (UTJ)
atau rare earth elements (REE) sudah
lama dilakukan oleh negara-negara maju
karena kegunaannya sebagai bahan baku
industri berteknologi tinggi. Meskipun
kebutuhan industri terhadap UTJ relative
kecil dalam tonase, tetapi sangat penting
untuk keragaman dan pengembangan
aplikasi teknologi tinggi (Keith R., 2010).
Produk dari industri berteknologi tinggi
sudah dipakai oleh hampir sebagian besar
orang Indonesia di perkotaan sampai
pedesaan. Salah satu produk yang dipakai
oleh kebanyakan orang adalah perangkat
alat komunikasi seluler yang sebagian
2
Pencarian sumber UTJ diIndonesia 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
3
nikelnya. Lapisan laterit nikel atau bijihnikel 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
N360oE/30o. 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 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
4
atas ke bawah, maka dibantu dengangrafik 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
5
Gambar 11. Grafik kandungan Nd danPr 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.
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
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 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
6
selaras dengan bertambahnya kedalamantanah 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 15. Grafik kandungan unsur
Ce, Gd dan Pr dalam LP14-20S1-5
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
KESIMPULAN
1. Keterdapatan UTJ di dalam tanah
laterit pada batuan ultrabasa di daerah
prospeksi Blok-1 dan Blok-2 secara
umum menunjukkan kandungan yang
7
conto menunjukkan kandungan UTJdalam 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, 7th edition, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., p. 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.