3 Deposit Residu

II. DEPOSIT RESIDU DAN PENGAYAAN SUPERGEN

Deposit residu adalah deposit yang tertinggal/sisa, dan ter-

dapat di atas batuan dasar.

Deposit bijih ini tertinggal sesudah proses pelapukan dan aksi

airtanah berlangsung pada batuan dasar tsb.

Proses pelapukan yang sangat intensif ini adalah proses pe-

lapukan kimiawi, yang berlangsung pada daerah beriklim

tropis – subtropis, dengan curah hujan yang sangat tinggi.

Dalam keadaan seperti ini, batuan menjadi lapuk dan meng-

hasilkan tanah yang di dalamnya terkandung material-ma-

terial yang tak-larut ; tanah seperti ini disebut tanah laterit.

Zat alam yang tak-larut dalam air adalah hidroksida

besi dan aluminium. Oleh karena itu, tanah laterit pada

umumnya mengandung kedua material tsb., yang pada

gilirannya akan menjadi sumber logam yang potensial.

Namun demikian, kebanyakan laterit-besi, tidak

mempu-nyai nilai ekonomi yang baik, sehingga sampai

saat ini be-lum menjadi bahan tambang penghasil besi

yang bernilai ekonomi.

Sebaliknya yang terjadi pada deposit laterit-aluminium

(di-sebut juga deposit bauksit), yang ternyata bernilai

ekonomi tinggi sebagai bahan tambang penghasil

logam aluminium.

Laterit lain yang juga bernilai ekonomi tinggi adalah

laterit nikel.

2.1 Deposit residu aluminium (residual deposits of

aluminium)

Suatu laterit dinamakan laterit bauksit jika material

utama-nya tersusun oleh hidroksida aluminium (AlOH).

Laterit ini adalah deposit utama yang menghasilkan

logam aluminium, suatu logam yang sangat banyak

dimanfaatkan dan luas penggunaannya. Tidak saja

sebagai penghasil lo-gam, bauksit juga dipakai dalam

industri non-metalurgi.

Dalam industri non-metalurgi, bauksit dipakai untuk

mem-buat refraktori, amplas, bahan kimia alumina,

dan dalam industri semen.

Dengan demikian, untuk keperluan yang seperti itu,

dibu-tuhkan bauksit yang memenuhi syarat kimia

tertentu, agar bauksit itu bernilai ekonomi tinggi.

Misalnya untuk refraktori, diperlukan bauksit yang

kan-dungan besinya sangat rendah ; demikian pula

dengan kan-dungan titanium, alkalis-alkalis, dan

tanah alkali.

Dalam manufaktur semen alumina tinggi, bauksit dipakai

sebagai bahan yang menggantikan lempung, atau serpih

dalam semen Portland, yang dicampurkan dengan batu-

gamping. Seperti diketahui, semen alumina tinggi adalah

semen yang tahan terhadap korosi air laut.

Deposit bauksit sangat rentan terhadap erosi ; oleh

karena itu deposit ini lebih banyak dijumpai pada kala

pasca-Mesozoik. Namun demikian, ada juga yang

berumur lebih tua, yaitu Paleozoik, seperti yang terdapat

di C.I.S. (?).

Pada umumnya deposit bauksit ditambang dengan

metode tambang terbuka.

Bauksit dapat dijumpai dalam 4 tipe deposit, yaitu :

1. Bauksit di ketinggian atau di tanah tinggi (high level or

upland bauxites).

Umumnya terdapat di daerah beriklim tropis –

subtropis.

Berupa lapisan yang terletak di atas dan menyelimuti

plato batuan sumber, yaitu batuan volkanik, atau

beku granitik, tebalnya dapat mencapai 30 m, seperti

yang di-temukan di Deccan Traps, India ; di selatan

Queensland ; Ghana, dan di Guinea.

2. Bauksit tipe-peneplen di kerendahan (low level

peneplain-type bauxites).

Terdapat di daerah berpermukaan rendah yang

beriklim tropis, seperti di sepanjang pantai Amerika

Selatan, Australia, dan Malaysia.

Bertekstur pisolitik, umumnya berkomposisi

buhmitan (boehmitic : mengandung mineral buhmit

sebagai mi-neral utama), dengan ketebalan < 9 m.

Lapisan deposit peneplen terletak di atas batuan

induk-nya, tetapi dipisahkan oleh lapisan lempung

kaolinitan, dan sering berasosiasi dengan horison

bauksit rombakan (detrital bauxite) yang merupakan

produk aktivitas marin, atau fluvial.

3. Bauksit karst.

Terdapat sebagai lapisan yang terhampar di atas

permu-kaan batugamping, atau batudolo karst yang

tidak rata.

Ke dalam deposit ini termasuk juga deposit yang

diketa-hui berumur tua, yaitu dari Devon – Miosen

Tengah, yang ditemukan di daerah Mediteranian utara.

Deposit besar lain yang berumur Tersier, dijumpai di

Jamaika dan Hispaniola.

4. Bauksit sedimen atau terangkut.

Terbentuk karena erosi terhadap deposit bauksit yang

sudah ada, yang kemudian diendapkan kembali.

2.2 Deposit residu nikel (residual deposits of nickel)

Terbentuk karena pelapukan tropis terhadap batuan yang

kaya dengan unsur Ni yang sedikit, yaitu peridotit dan

ser-pentinit, yang hanya mengandung Ni sebesar 0,25%.

Selama kedua batuan tsb mengalami lateritisasi, nikel

ber-ubah menjadi larutan, yang kemudian dengan cepat

me-ngendapkan kembali – baik sebagai mineral oksida

besi da-lam laterit, atau sebagai garnierit

[(Ni,Mg)3Si2O5(OH)4] dan mineral filosilikat nikeliferus

yang lain, di dalam batuan la-puk yang berada di bawah

lapisan laterit.

Selain nikel, kobalt dapat pula terkonsentrasi dalam

bentuk wad.

Suatu deposit dapat bernilai ekonomi jika

mengandung kadar Ni + Co berkisar dari 1 – 3%.

Di bawah ini akan diuraikan tentang deposit

nikel yang terdapat di New Caledonia, salah satu

cebakan deposit nikel terbesar di dunia. Seperti

diketahui, hampir pada sebagian besar daerah New

Caledonia terhampar batuan ultrabasa, yang

kebanyakan telah terserpentinisasi kuat. Gambar 9

memperlihatkan gambaran mineralisasi nikel pada

suatu lingkungan yang khas, dan yang lebih rinci lagi

terlihat pada Gambar 10.

Gambar 9. Profil diagramatik peridotit yang memperlihatkan perkembangan deposit residu nikel di daerah New Caledonia

Gambar 9 memperlihatkan stratigrafi deposit residu nikel, dimulai dari bawah ke atas, adalah : satuan peridotit terserpentinisasi sebagian, zona garnierit, laterit nikeliferus berkadar rendah, dan terakhir adalah lapisan ferricrete, yang merupakan permukaan peneplen Miosen. Di sebelah kiri bu-kit datar ditemukan laterit angkutan yang tersebar hingga ke laguna.


Catatan :Ferricrete adalah lapisan endapan permukaan yang tersusun oleh konglo-merat, kerikil, dan pasir, yang terakumulasi oleh oksida besi, hasil kerja dari larutan perkolasi terhadap garam-garam besi.


Dari penampang tsb. dapat diketahui bahwa bijih nikel ditemukan pada 3 la-pisan batuan, yaitu pada zona garnierit, laterit-nikel, dan dalam endapan laterit angkutan (laterit hasil erosi terhadap laterit yang sudah terbentuk, yang kemudian diendapkan kembali).

Gambar 10.Penampang yang memotong deposit nikeliferus di New Caledonia

Dari gambar yang lebih detil ini tampak bahwa bijih nikel terdapat pada dua la-pisan batuan, yaitu pada zona lapukan batuan (pada zona altered and partially al-tered peridotite with garnie-rite concentration), dan zona laterit porian – yang terletak di atas zona lapukan batuan. Dalam penambangannya, material-material tambang akan berupa campuran antara kedua zona batuan tsb di atas.


Nikel pada deposit ini da-pat dijumpai dalam beberapa massa yang berbeda, seperti berbentuk urat-urat, urat-urat halus, atau kantong-kantong yang kaya garnierit, yang ter-dapat dalam blok-blok batuan ultrabasa yang belum sem-purna terlapukkan, dan dapat menerus ke dalam celah-celah batuan peridotit segar di bagian bawah.


Pada zona oksida besi no-dular dapat ditemukan se-jumlah kantong-kantong wad berisi kobalt yang sangat ber-arti.

2.3 Pengayaan supergen (supergene enrichment)

Istilah pengayaan supergen lebih umum berkaitan de-

ngan pengayaan deposit sulfida, namun saat ini

penggunaan-nya telah diperluas dengan memasukkan

proses yang sama ter-hadap bijih oksida atau karbonat dan

batuannya, sehingga menghasilkan bijih besi dan mangan.

Dalam pengayaan super-gen sulfida, metal-metal dibawa ke

bawah hingga mencapai zona bijih hipogen (zona bijih

primer), yang kemudian mengen-dap dan mengaya di sana ;

sedangkan dalam kasus bijih besi dan mangan yang

terutama terdapat sebagai material-material geng, akan

bergerak menjauh/keluar dengan meninggalkan deposit

metal yang murni.

2.3.1 Pengayaan sulfida supergen (supergene sulphide

enrichment)

Dalam kasus ini, air permukaan masuk dan meresap ke dalam

singkapan tubuh bijih sulfida, mengoksidasi mineral-mineral bijih

dan menjadikan-nya larutan, yang kemudian melarutkan mineral-

mineral lain.

Pirit, mineral yang sangat umum terdapat dalam tubuh bijih sulfida,

akan teroksidasi dan terurai, menghasilkan hidroksida besi (limonit)

dan asam sulfat, melalui reaksi kimia sbb.:

2FeS2 + 15O + 8H2O + CO2 2Fe(OH)3 + 4H2SO4 + H2CO3

dan

2CuFeS2 + 17O + 6H2O + CO2 2Fe(OH)3 + 2CuSO4 + 2H2SO4 + H2CO3

Selanjutnya, proses pengayaan sulfida supergen akan dijelaskan

sbb. (perhatikan Gambar 11 berikut ini) :

Gambar 11. Sketsa diagramatik zona- zona ubahan pada suatu tubuh bijih sulfida atau urat

sulfida

Tubuh bijih sulfida/urat sul-fida yang tersingkap di per-mukaan akan mengalami ok-sidasi akibat kerja oksigen dan air permukaan.

Proses oksidasi berlangsung pada zona antara permukaan – muka airtanah, karena pada zona ini sirkulasi oksi-gen dan airtanah sangat aktif.

Hal pertama yang terjadi ada-lah pelindian terhadap mine-ral-mineral sulfida bijih berka-dar rendah, yang menghasil-kan larutan sulfat-logam.

Akibat pelindian, singkapan urat tidak mengandung sul-fida lagi, dan tersisalah suatu massa cekung yang berupa kuarsa berkarat gosan atau tudung besi.


sulfida

Larutan sulfat-sulfat logam terus bergerak ke bawah, ke-cuali sulfat-besi yang karena teroksidasi terjadilah presipi-tasi oksida ferik yang me-nempel pada urat ( kuarsa berkarat).

Larutan sulfat-logam terus bergerak ke bawah, namun sebelum menembus muka airtanah, reaksinya dengan karbon dioksida, atau dengan batuan karbonat (yang ber-urat sulfida), menyebabkan presipitasi tembaga sebagai malakhit dan azurit, seng se-bagai smitsonit, dan timbal sebagai serusit ; serta bebe-rapa mineral lain, yaitu : ku-prit, tembaga nativ, hemimor-fit, anglesit, dan khrisokola.


sulfida

Dengan cara inilah logam-logam terkonsentrasi mem-bentuk deposit kaya-bijih. Zona ini disebut zona penga-yaan oksidasi.

Dengan berlanjutnya larutan sulfat-logam bergerak terus ke bawah, melewati muka airtanah dan masuk ke dalam zona airtanah, terjadilah perubahan suasana – yaitu dari oksidasi menjadi reduksi. Hal ini disebabkan oleh airta-nah yang pada umumnya ke-kurangan oksigen.

Dalam suasana reduksi ini terbentuklah pengayaan se-kunder tipe kedua, yang di-kontrol oleh perbedaan afini-tas logam-logam sulfida.


sulfida

Tembaga berdaya afinitas yang kuat terhadap sulfur, dan hal ini ditunjukkan oleh larutan pembawa-tembaga yang bereaksi dengan pirit dan kalkopirit yang masih ter-dapat dalam bijih sulfida pri-mer berkadar rendah, meng-hasilkan kovelit dan khalkosit ; terjadilah sulfida sekunder yang sangat kaya akan tem-baga. Dan zona ini disebut zona pengayaan sulfida se-kunder, yang terletak di atas tubuh mineralisasi primer (zona sulfida primer).

Pada zona pengayaan sulfida sekunder berlangsung reaksi kimia yang akan menghasil-kan kovelit, anglesit, dan khalkosit, dengan reaksi sbb.:


sulfida

Reaksi kimia yang terjadi :PbS + CuSO4 CuS + PbSO4 (kovelit + anglesit),5FeS2 + 14CuSO4 + 12H2O 7Cu2S + 5FeSO4 + 12H2SO4 (khalkosit),CuFeS2 + CuSO4 2CuS + FeSO4 (kovelit).

Pada proses pengayaan sul-fida supergen, peranan muka airtanah sangatlah besar dan penting dalam menghasilkan deposit bijih yang besar. Jika permukaannya konstan saja, maka proses tidak akan ber-jalan. Proses akan berjalan dengan baik jika secara per-lahan muka airtanah berubah menjadi semakin dalam aki-bat erosi, atau karena aktifi-tas tektonik.

Gambar 12. Penampang melintang yang melalui tubuh bijih di Miami, Arizona, memperlihatkan hubungan antara tubuh bijih berkadar rendah dan yang berkadar tinggi, serta posisi zona pengayaan supergen (zona kandungan Cu > 2%) relatif

terhadap muka airtanah

Pengayaan supergen menjadi sangat penting dalam per-kembangan suatu deposit tembaga porfiri. Salah satu contoh adalah tubuh bijih di distrik Miami, Arizona (Gam-bar 12).

Di daerah ini dijumpai bijih primer yang berkembang di sepanjang zona kontak gra-nit-sekis, dengan mineral bi-jih yang terutama berkem-bang di dalam sekis.

Dalam batuan yang belum-kaya bijih ini, terdapat pirit, khalkopirit, dan molibdenit, dengan kandungan Cu = 1%. Pengayaan supergen men-jadikan kadar Cu meningkat menjadi 5%.

2.3.2 Pengayaan supergen banded iron formation

(supergene enrichment of banded iron

formation)

Kebanyakan cadangan besi dunia bersumber dari

tubuh bijih formasi besi berlapis (B.I.F.) yang

mengalami pengayaan se-cara alami.

Dengan keluarnya silika dari B.I.F. menyebabkan

kandungan besi meningkat 2 – 3 kali dari keadaan

awal.

Hal ini diperlihatkan oleh deposit bijih besi di

Brookman Iron Formation, Hamersley Basin, Australia

barat, yang mengan-dung besi dari 20 – 35%.

Juga pada tubuh bijih di Mount Tom Price, yang

meningkat menjadi bijih hematit berwarna biru

kegelapan – abu-abu, dengan kadar Fe berkisar dari

64 – 66%.

Sebagai agen yang berperan dalam peningkatan

kadar Fe adalah muka airtanah yang terus menurun.

Bagaimana peranan airtanah dalam pengayaan besi,

berikut penjelasannya dengan mengambil contoh

pada tubuh bijih di Cerro Bolivar, Venezuela, yang

merupakan daerah beriklim tropis dan berelif tinggi

(Gambar 13).

Gambar 13. Penampang melintang yang memotong tubuh bijih besi di Cerro Bolivar, Venezuela

Seperti telah disebutkan, tubuh bijih di Cerro Bolivar, Venezuela, berada pada daerah beriklim tropis dengan relif yang tinggi (berbukit-bukit), di mana airtanahnya muncul sebagai mata air di lembah-lembahnya. Air tsb membawa kandungan silika sebesar 10,5 ppm dan besi 0,05 ppm, dengan pH rata-rata 6,1.

Gambar 13. Penampang melintang yang memotong tubuh bijih besi di Cerro Bolivar, Venezuela

Dari angka tsb tampak dengan jelas bahwa pengeluaran silika 200 kali lebih tinggi daripada besi, yang berarti selama silika keluar, sementara besi akan tertinggal di belakang. Silika yang keluar dari tubuh bijih akan meninggalkan rongga-rongga, yang kemudian diisi oleh mineral besi, umumnya hematit.

Selain di Cerro Bolivar, deposit bijih yang setipe

ditemu-kan juga di daerah Carajas, Brazil, dengan cadangan

berjumlah 1.251 Mt bijih, kandungan Fe rata-rata 66,13%,

kadar SiO2 hanya 1%, dan P = 0,038%.

2.3.3 Pengayaan supergen deposit mangan

(supergene

enrichment of manganese deposits)

Proses pelapukan yang dalam, mirip dengan laterisasi,

dapat menghasilkan deposit mangan berkadar tinggi.

Deposit besar seperti ini dijumpai di Postmasburg, Afrika

Selatan ; Groote Eylandt, Australia ; di Gabon, India, Brazil,

dan Ghana.

3 Deposit Residu

Documents

Transcript of 3 Deposit Residu