TE3111_Materi-10EndapanSedimenterdanLaterit

1

GBG Endapan Sekunder 1

ENDAPAN SEKUNDER SECARA UMUM

Endapan Sedimenter (Placer)Endapan Laterit


PENGERTIAN ENDAPAN SEKUNDER

Endapan sekunder (secara umum) adalah :Endapan yang terbentuk akibat konsentrasi mineralberharga (bijih),Yang berasal dari perombakan batuan asal,Mengalami pengendapan kembali melalui proses-proses :

Pelapukan (kimia atau mekanis), Transportasi, Sorting (pelindian/leaching), dan Pengkonsentrasian (pengkayaan).


Kategori utama endapan sekunder

Endapan Sedimenter (Placer) ; Pelapukan mekanis,Memiliki perbedaan berat jenis,Transportasi mekanis (air, angin, laut),Konsentrasi gravitasi.

Endapan Residual/LateritPelapukan mekanis dan kimiawi,Memiliki perbedaan mobilitas,Pengalami pelindian (leaching),Konsentrasi (residual maupun supergene enrichment)


ENDAPAN SEDIMENTER (PLACER)

2


ENDAPAN SEDIMENTER

Merupakan endapan-endapan yang terbentuk (terkonsentrasi) oleh proses-proses mekanis, terutama yang terjadi pada mineral-mineral berat (heavy minerals) yang memiliki ketahanan (resistensi) terhadap pelapukan.

Kasiterit (SnO2), kromit (FeCr2O4), intan, emas, ilmenit (FeTiO3), magnetit (Fe3O4), monazite [(Ce,La,Nd,Th)PO4], platinum, rutil (TiO2), xenotim [Y(PO4)] dan zirkon (ZrSiO4), serta batu mulia (garnet, ruby, sappire, dll).


Faktor pengontrol :

Ketahanan terhadap pelapukan secara kimia tidak mengalami penguraian (deformasi) komposisi kimia,Ketahanan terhadap pelapukan secara mekanis (fisik)

tidak mengalami kerusakan secara fisik,Konsentrasi gravitasi secara alamiah (perbedaan berat jenis) memungkinkan pengendapan kembali untuk mencapai konsentrasi yang ekonomis.Media transportasi (solid, air, dan gas/udara) media utama,Perangkap atau lingkungan pengendapannya.


Klasifikasi (tipe/sub-tipe)

Desert atau Coastal AeolianAeolian Placers

Konsentrasi akibat pergerakan pada media angin/udara

FluvialStrandline

Marine Placers

Stream/Alluvial PlacersBeach Placers

Offshore Placers

Konsentrasi akibat pergerakan pada media air

CollovialEluvial PlacersKonsentrasi akibat pergerakan pada media padatan

EluvialResidual PlacersTerakumulasi insitu sepanjang proses pelapukan

Kelas (Evans, 1994)

Kelas (tradisional)

Asal (Sumber)


Endapan Placer Residual

Endapan ini terbentuk di atas batuan asal. Akibat penguraian dan penghancuran secara mekanis

batuan asal mengalami perombakan ukuran butir yang lebih kecil atau halus.Fragmen yang relatif lebih ringan dan mudah larut akan tertransportasi konsentrasi mineral berat.Morfologi atau topografi yang relatif datar.Pada topografi miring terjadi perpindahan konsentrasi mineral berat (residual) endapan eluvial (collovial).

3



Endapan Placer Residual

Endapan Placer Eluvial

Batuan dasar

Sumber (endapan primer) Sumber

(endapan primer)


Placer residual ??


Stream atau Endapan Placer Alluvial

Endapan placer aluvial merupakan tipe endapan yang sangat penting untuk emas dan intan.Fraksi ukuran butir pada mineral-mineral berat relatif lebih halus daripada mineral-mineral ringan.Mineral-mineral berat akan terkonsentrasi pada lokasi dimana terjadi suatu gangguan pada aliran (irregular flow) atau pengurangan energi, seperti natural riffle, lubang pada dasar sungai atau air terjun, pada tubrukan arus sungai (pay streak), meander sungai, dll.



Natural riffle

Arah aliran

Dasar Sungai

Konsentrasi mineral berat

4



Lubang (perangkap) di dasar sungai/air terjun

Arah aliran

Batuan dasar sungai

Perangkap alamiah



Pada tubrukan arus sungai (pay streak)

Konsentrasi mineral berat



Pada meander sungai

Titik pengurangan laju aliran sungai

Titik pengurangan laju aliran sungai Titik pengurangan

laju aliran sungai

Arah aliran


5


Endapan pantai (beach placer) dan Endapan Lepas Pantai (offshore placer)

Pada endapan pantai, endapan yang ekonomis akan terkonsentrasi di sepanjang garis pantai, atau pada muara sungai, atau reworking pada endapan yang lebih tua. Dalam hal ini, pergerakan muka air laut dan ombak memegang peranan penting.Sedangkan endapan lepas pantai (offshore placer) merupakan kemenerusan dari endapan-endapan pantai, dimana keberadaan arus bawah menjadi penentu utama.



Batas perubahan muka air laut

Sketsa endapan pantai dan lepas pantai


Contoh : endapan timah di Pulau Bangka

Busur pluton yang membentang dari Asia hingga di Kepulauan Bangka dan Belitung cebakan timah yang terkaya di dunia.Secara genetik, kehadiran timah bermula dengan adanya tubuh intrusi granit yang diperkirakan terjadi lebih dari 200 juta tahun yang lalu. Magma yang bersifat asam mengandung unsur gas SnF4, dimana akibat proses penumatolitik menerobos dan mengisi celah retakan yang terdapat pada batuan sekitar

SnF4 + H2O SnO2 + HF4



Akibat iklim tropis proses pelapukan baik kimiawi maupun mekanis,

Berlanjut dengan proses erosi dan transportasi melalui sungai-sungai kassiterit (BD = 7),

Jenis endapan sekunder sangat bervariasi, sejak dari elluvial, colluvial, alluvial dangkal hingga alluvial dalam (lebih dari 120 m) serta kipas alluvial.

Penyebaran konsentrasi lapisan pasir bertimah (tin bearing sand) baik vertikal maupun lateral dalam banyak hal sangat dipengaruhi oleh gejala naik turunnya permukaan laut.

6





ENDAPAN LATERITIK

Endapan Nikel LateritEndapan Bauksit


ENDAPAN NIKEL LATERIT

Pengertian UmumProfile endapan Nikel LateritKontrol PembentukanHorizon dan Zonasi


ENDAPAN LATERITIK

Pengertian Umum

Menyumbang 40% produksi tahunan nikel dunia.

Merupakan hasil dari pelapukan lanjut dari batuan ultramafik pembawa Ni-silikat, pada daerah dengan iklim tropis s/d subtropis.

“Laterite” : bagian atas dari suatu horizon tanah yang kaya dengan oksida besi dan miskin silika sebagai hasil dari pelapukan intensif pada regolith (Eggleton, 2001).

“Nickel laterite” : untuk menyatakan keberadaan suatu regolith yang mengandung konsentrasi nikel dengan kadar yang ekonomis, tetapi tidak untuk menyatakan suatu horizon atau unit lapisan tanah tertentu.

7


ENDAPAN LATERITIK

Pengertian Umum

Dalam kamus geologi dan mineralogi (McGraw Hill, 1994):

Regolith ; suatu lapisan yang berasal (sebagai hasil) dari pelapukan batuan yang menyelimuti suatu batuan dasar.

“Nickel laterite” : untuk menyatakan keberadaan suatu regolith yang mengandung konsentrasi nikel dengan kadar yang ekonomis, tetapi tidak untuk menyatakan suatu horizon atau unit lapisan tanah tertentu.


ENDAPAN LATERITIK

Lokasi keterdapatan endapan nikel laterit utama (Glesson et al., 2003)


ENDAPAN LATERITIK

Profile endapan Nikel Laterit

Sedikitnya akan ditemukan 3 komponen (horizon) utama (dari bawah ke atas) :

- Protholith

- Saprolite

- Limonite

- Tudung (cuirasse, canga, ferricrete atau laterit residu).


ENDAPAN LATERITIK


PROTOLITH ;

• Merupakan dasar (bagian terbawah) dari penampang vertikal.

• Merupakan batuan asal yang berupa batuan ultramafik (harzburgite, peridotit atau dunit).

• Nikel terdapat (muncul) bersama-sama dengan struktur mineral silikat dari magnesium-rich olivin atau sebagai hasil alterasi serpentinisasi).

• Olivin tidak stabil pada pelapukan kimiawi “amorphous ferric hydroxides”, minor amorphous silikat dan beberapa unsur tidak mobile lainnya.

8


Peridotit

Serpentinit

ENDAPAN LATERITIK


ENDAPAN LATERITIK


SAPROLITE ;

• Fragmen-fragmen batuan asal masih ada, tetapi mineral-mineralnya pada umumnya sudah terubah.

• Batas antara zona saprolite dan protolith pada umumnya irregular dan bergradasi.

• Pada beberapa endapan nikel laterit, zona ini dicirikan dengan keberadaan pelapukan mengulit bawang (spheroidal weathering)

• Dengan berkembangnya proses pelapukan, unsur Mg di dalam protholith umumnya terlindikan (leached), dan silika sebagian terbawa oleh air tanah.


Spheroidal weatheringENDAPAN LATERITIK


Spheroidal weatheringENDAPAN LATERITIK

9


ENDAPAN LATERITIK


LIMONIT ;

• Bagian yang kaya dengan oksida besi akibat dari proses pembentukan zona saprolite (oksida besi dominan pada bagian atas dari zona saprolite) horizon limonit.

TUDUNG BESI (erriginous duricrust, cuirasse, canga, ferricrete atau laterit residu)

• Suatu lapisan dengan konsentrasi besi yang cukup tinggi, melindungi lapisan endapan laterit di bawahnya terhadap erosi.


ENDAPAN LATERITIK

Klasifikasi Endapan Nikel Laterit

Ada 3 tipe utama ;

- Hydrous silicate deposits

- Clay silicate deposits

- Oxide deposits

Hydrous silicate deposits; garneirite [(Ni,Mg)6Si4O10(OH)8]

Clay silicate deposits; nontronite [Na(Al,Fe,Si)O10(OH)2]

Oxide deposits; Limonite dan Goethite FeO(OH)


Konsep GenesaEndapan Nikel Laterit

ZONE PELINDIANsilikat yang mengandung nikel terurai

Mg, Si, dan Ni larut

Pengu-rangan

larutan pem-bawa Ni,

Mg, Si

ZONE

LIM

ONIT

ZONE

SAPR

OLIT

BATU

AN A

SAL

Penam-bahan

larutan pem-bawa Ni,

Mg, Si

Pengendapan kembali sebagianNi, Mg, Si, pada rekahanmis. sebagai : - garnierit

- krisopras

Sebagian Mg mengendapkembali pada rekahandi batuan asalmis. : - gel magnesit - serpentin

PERIDOTIT-SERPENTINIT

BATUAN ULTRAMAFIK

Serpentinisasi

Air hujan kaya CO2 dari atmosfir

Penguapan, pengen-dapan Si, Al selamamusim kering

naiknya air tanahakibat gaya kapiler

Konsentrasi residudari Fe dan khromit

Fe-hidroksida (+Ni,Al)Al-hidroksidamineral lempungMn-hidroksida (+Co)Cr-spinel

Sedikit pelindian zone limonitdi musim hujan


ENDAPAN LATERITIK

Kontrol Pembentukan

1. Komposisi protholith

• Protholith utamanya merupakan batuan ultramafik yang relatif kaya dengan olivin (Harzburgitic), dimana sebagian atau keseluruhannya dapat mengalami serpentinisasi.

• Memiliki kandungan nikel (Ni) 0,2 s.d 0,4 %.

• Secara umum, batuan ini memiliki mineralogi dan komposisi kimia tertentu (olivine, serpentine dan piroksen), sangat mudah terlapukkan pada iklim tropis mineral-mineral yang lebih stabil.

• Stabilitas dan mobilitas unsur-unsur penting dalam pembentukan endapan laterit.

10


ENDAPAN LATERITIK

Stabilitas Endapan


Mobilitas Unsur

ENDAPAN LATERITIK


ENDAPAN LATERITIK

Kontrol Pembentukan

2. Tectonic setting

• Nikel laterit umumnya terbentuk di bagian atas komplek ophiolit.

• Pada umumnya pada komplek ini memiliki sesar dan joint, dan pengangkatan secara tektonik sehingga memiliki relief permukaan dan air tanah yang dalam.

• Hal ini menyebabkan tersedianya media untuk aliran air dan yang berpengaruh pada intensitas pelapukan.


ENDAPAN LATERITIK

3. Geomorfologi dan Topografi

• Pada daerah ketinggian; zona pengkayaan bagian atas lereng bukit, puncak, plateu dan/atau undakan. Posisi dari muka air tanah biasanya rendah pelindian baik horizon residual dan akumulasi sapropilit yang dalam.

• Pada daerah dengan relief yang rendah, drainase terhalang, muka air tanah dangkal (tinggi), aliran air yang lambat larutan-larutan hasil pelapukan berpindah kembali konsentrasi Ni lebih banyak pada zona-zona residual kecuali pada sesar memungkinkan berkembangnya pelindian secara lokal dapat terbentuk zona-zona yang kaya.

• Proses tektonik seperti pengangkatan muka air tanah turun zona yang kaya dasar horizon saprolit.

Kontrol Pembentukan

11


ENDAPAN LATERITIK

Kontrol Pembentukan

4. Iklim

• Temperatur yang hangat (panas) dan tingginya curah hujan, dikombinasikan dengan tingginya aktivitas biogenik, juga diikuti oleh pelapukan kimiawi yang cepat diperlukan untuk pembentukan endapan nikel laterit pada daerah dengan relief yang tinggi, dimana laju erosi juga relatif tinggi.

• Endapan yang terdapat di Western Australia juga bisa eksis diakibatkan oleh stabilitas, relief yang rendah dan erosi yang minim. Hal ini dijadikan model pengendapan untuk daerah-daerah dengan iklim semi-arid.


zone limonitatas

zone limonitbawahzonepelindianzone saprolitataszone saprolittengah

zone saprolitbawah

%.-berat

keda-laman

(m)

Hor

izon

dan

Zon

asi

ENDAPAN LATERITIK


ENDAPAN LATERITIK

Horizon dan Zonasi


ENDAPAN LATERITIK

12


ENDAPAN LATERITIK

Horizon dan Zonasi


ENDAPAN LATERITIK

Laju pelapukan

Laju pembentukan profil endapan laterit diperkirakan tidak terlalu menjadi pembatas. Pada perhitungan secara teoritis, laju pelapukan 5 s.d 50 mm per 1000 tahun dengan laju rata-rata 20 mm per 1000 tahun, sehingga dapat diperkirakan waktu untuk pembentukan laterit dapat terjadi pada 1 s.d 6 juta tahun. Bagaimanapun, laju dari pelapukan ini sangat bergantung pada proses-proses secara lokal dan sangat berbeda dari satu tempat dengan tempat lain.


ENDAPAN LATERITIK

Contoh horizon dan profil laterit


Endapan Bauksit

Pengertian Umum Klasifikasi ProfileKontrol PembentukanPeriode Pembentukan

13


Pengertian Umum

Material regolith yang secara ekonomi merupakan bijih aluminium,Secara umum sebagai Gibsite, sebagian sebagai boehmit, diaspore dan semi-amorphous phase. Merupakan endapan residual tetapi sebagian ada yang berupa endapan koluvial dan aluvial

ENDAPAN BAUKSIT


Klasifikasi Endapan BauksitKarst bauksit deposit:

Akumulasi oksida Al yang disebabkan oleh penguraian karbonat .Berasal dari pelapukan yang berasosisasi dengan Al silikat (interbedded vulkanik).

Laterit bauksit deposit:Terbentuk melalui proses pelapukan batuan aluminosilikat, pada kondisi subtropis hingga tropis. Jumlahnya mencapai 90% sumberdaya bauksit dunia.Terdapat 3 tipe endapan :

OrthobauxiteMetabauxiteCryptobauxite

ENDAPAN BAUKSIT


Distribusi endapan bauksit laterit

ENDAPAN BAUKSIT


Profile endapan Bauksit Laterit(Orthobauxite)

ENDAPAN BAUKSIT

14


Profile endapan Bauksit Laterit(Cryptobauxite)

ENDAPAN BAUKSIT


Kontrol PembentukanLitologi Bedrock:

Bauksit dapat terbentuk dari berbagai macam batuan primer. Setengah cadangan bauksit laterit dunia terbentuk dari batuan yang bebas kuarsa (49%), sebanyak (48%) terbentuk dari batuan dengan sedikit kuarsa, dan 3% dari batuan dengan kuarsa tinggi. Kandungan Al kurang dari 15% dapat membentuk bauksit. Proses pengayaan Al terutama dikontrol oleh rasio Al/Si dan kecepatan pelapukan. Kandungan rendah Fe juga merupakan faktor penting, Fe yang tinggi formasi laterit ferruginous.Kandungan Al awal pada batuan induk bukan faktor utama.

batuan sedimen kaolinit : 30-35 % batuan granit dan basal : 10-15%sangat kurang untuk beberapa batupasir

ENDAPAN BAUKSIT


Kontrol Pembentukan

Geomorfologi:Bauksit laterit pada masa lampau terbentuk pada permukaan datar. Ditemukan sebagai bagian dari dataran tinggi pada masa kini. Dataran tinggi bauksit merupakan sisa dari permukaan datar pada masa lampau yang memiliki kemiringan 1 – 5 derajat, Secara regional, paleosurface yang sama mungkin terjadi pada ketinggian yang berbeda.

ENDAPAN BAUKSIT


Kontrol Pembentukan

Kondisi iklim dan paleo-iklim (paleoclimate);Maksimum temperatur 22 derajat celcius. Curah hujan rata-rata 1200 mm/tahun.

Tardy (1997) menyatakan: Jika musim kering yang lama maka orthobauxite tidak akan terbentuk. Tetapi yang akan terbentuk adalah alumino-ferruginous duricrust.

ENDAPAN BAUKSIT

15


Periode Pembentukan Bauksit

ENDAPAN BAUKSIT

TE3111_Materi-10EndapanSedimenterdanLaterit

Documents

Transcript of TE3111_Materi-10EndapanSedimenterdanLaterit