NIKEL
Secara umum batuan induk bijih nikel adalah batuan beku ultrabasa jenis Peridotit- Dunit. Batuan ultra basa rata-rata mempunyai kandungan nikel sebesar 0,2 %.
Unsur nikel tersebut terdapat dalam kisi-kisi kristal mineral olivin dan piroksin,
sebagai hasil substitusi terhadap atom Fe dan Mg. Proses terjadinya
substitusi antara Ni, Fe dan Mg dapat diterangkan karena radius ion dan
muatan ion yang hampir bersamaan di antara unsur-unsur tersebut.
Proses serpentinisasi yang terjadi pada batuan peridotit akibat pengaruh larutan hydrothermal, akan mengubah batuan peridotit menjadi batuan serpentinit
atau batuan serpentinit peroditit. Sedangkan proses kimia dan fisika
dari udara, air serta pergantian panas dingin yang bekerja kontinu,
menyebabkan disintegrasi dan dekomposisi pada batuan induk.
Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah yang kaya akan CO2 berasal
dari udara dan pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral
yang tidak stabil (olivin dan piroksin) pada batuan ultra basa,
menghasilkan Mg, Fe, Ni yang larut; Si cenderung membentuk koloid dari
partikel-partikel silika yang sangat halus. Didalam larutan, Fe
teroksidasi dan mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk
mineral-mineral seperti geothit, limonit, dan haematit dekat permukaan.
Bersama mineral-mineral ini selalu ikut serta unsur cobalt dalam jumlah
kecil. Larutan yang mengandung Mg, Ni, dan Si terus menerus kebawah selama
larutannya bersifat asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup
netral akibat adanya kontak dengan tanah dan batuan, maka ada
kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel yang
terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi yang
mungkin bervariasi tersebut akan mengendap pada celah-celah atau
rekahan-rekahan yang dikenal dengan urat-urat garnierit dan krisopras.
Foto Urat-urat gernierit (warna hijau) (dok Pribadi)
Sedangkan larutan residunya akan membentuk suatu senyawa yang disebut
saprolit yang berwarna coklat kuning kemerahan. Unsur-unsur lainnya
seperti Ca dan Mg yang terlarut sebagai bikarbonat akan terbawa kebawah
sampai batas pelapukan dan akan diendapkan sebagai dolomit, magnesit
yang biasa mengisi celah-celah atau rekahan-rekahan pada batuan induk.
Dilapangan urat-urat ini dikenal sebagai batas petunjuk antara zona
pelapukan dengan zona batuan segar yang disebut dengan akar pelapukan
(root of weathering).
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan bijih nikel laterit ini adalah:
a. Batuan asal.
Adanya batuan asal merupakan syarat utama untuk
terbentuknya endapan nikel laterit, macam batuan asalnya adalah batuan
ultra basa. Dalam hal ini pada batuan ultra basa tersebut: - terdapat
elemen Ni yang paling banyak di antara batuan lainnya - mempunyai
mineral-mineral yang paling mudah lapuk atau tidak stabil, seperti
olivin dan piroksin - mempunyai komponen-komponen yang mudah larut dan
memberikan lingkungan pengendapan yang baik untuk nikel.
b. Iklim.
Adanya pergantian musim kemarau dan musim penghujan dimana
terjadi kenaikan dan penurunan permukaan air tanah juga dapat
menyebabkan terjadinya proses pemisahan dan akumulasi unsur-unsur.
Perbedaan temperatur yang cukup besar akan membantu terjadinya pelapukan
mekanis, dimana akan terjadi rekahan-rekahan dalam batuan yang akan
mempermudah proses atau reaksi kimia pada batuan.
c. Reagen-reagen kimia dan vegetasi.
Reagen-reagen kimia adalah unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang membantu
mempercepat proses pelapukan. Air tanah yang mengandung CO2 memegang
peranan penting di dalam proses pelapukan kimia. Asam-asam humus
menyebabkan dekomposisi batuan dan dapat mengubah pH larutan. Asam-asam
humus ini erat kaitannya dengan vegetasi daerah.
Dalam hal ini, vegetasi
akan mengakibatkan: • penetrasi air dapat lebih dalam dan lebih mudah
dengan mengikuti jalur akar pohon-pohonan • akumulasi air hujan akan
lebih banyak • vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil pelapukan terhadap
erosi mekanis.
d. Tektonik dan Struktur.
Tektonik dan Struktur lokal sangat dominan mempengaruhi dalam
pembentukan nikel laterit, struktur yang sangat dominan mempengaruhi
umumnya kekar (joint) dibandingkan terhadap struktur
patahannya. batuan beku mempunyai porositas dan
permeabilitas yang kecil sekali sehingga penetrasi air sangat sulit,
maka dengan adanya rekahan-rekahan tersebut akan lebih memudahkan
masuknya air dan berarti proses pelapukan batuan akan lebih intensif.
e. Topografi dan Morfologi.
Keadaan topografi dan morfologi setempat akan sangat memengaruhi dalam
sirkulasi air beserta reagen-reagen lain. Untuk daerah yang landai, maka
air akan bergerak perlahan-lahan sehingga akan mempunyai kesempatan
untuk mengadakan penetrasi lebih dalam melalui rekahan-rekahan atau
pori-pori batuan. Akumulasi endapan umumnya terdapat pada daerah-daerah
yang landai sampai kemiringan sedang, hal ini menerangkan bahwa
ketebalan pelapukan mengikuti bentuk topografi. Pada daerah yang curam,
secara teoritis, jumlah air yang meluncur (run off) lebih banyak
daripada air yang meresap ini dapat menyebabkan pelapukan kurang
intensif sehingga umumnya sangat tipis ditemukan endapan laterit.
Foto Kondisi topografi yang landai mempengaruhi pembentukan lapisan nikel laterit lebih baik dan tebal
f. Waktu.
Waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pelapukan yang cukup intensif karena akumulasi unsur nikel cukup tinggi.
1. Iron Capping : Merupakan bagian yang paling atas dari suatu
penampang laterit. Komposisinya adalah akar tumbuhan, humus, oksida besi
dan sisa-sisa organik lainnya. Warna khas adalah coklat tua kehitaman
dan bersifat gembur. Kadar nikelnya sangat rendah sehingga tidak diambil
dalam penambangan. Ketebalan lapisan tanah penutup rata-rata 0,3 s/d 6
m. berwarna merah tua, merupakan kumpulan massa goethite dan limonite.
Iron capping mempunyai kadar besi yang tinggi tapi kadar nikel yang
rendah. Terkadang terdapat mineral-mineral hematite, chromiferous.
2. Limonite Layer : Merupakan hasil pelapukan lanjut dari batuan beku
ultrabasa. Komposisinya meliputi oksida besi yang dominan, goethit, dan
magnetit. Ketebalan lapisan ini rata-rata 8-15 m. Dalam limonit dapat
dijumpai adanya akar tumbuhan, meskipun dalam persentase yang sangat
kecil. Kemunculan bongkah-bongkah batuan beku ultrabasa pada zona ini
tidak dominan atau hampir tidak ada, umumnya mineral-mineral di batuan
beku basa-ultrabasa telah terubah menjadi serpentin akibat hasil dari
pelapukan yang belum tuntas. fine grained, merah coklat atau kuning,
lapisan kaya besi dari limonit soil menyelimuti seluruh area. Lapisan
ini tipis pada daerah yang terjal, dan sempat hilang karena erosi.
Sebagian dari nikel pada zona ini hadir di dalam mineral manganese
oxide, lithiophorite. Terkadang terdapat mineral talc, tremolite,
chromiferous, quartz, gibsite, maghemite.
Foto Laterite Layer (Iron capping : bagian atas, Limonit : lapisan bawah)
3. Silika Boxwork : putih – orange chert, quartz, mengisi sepanjang
fractured dan sebagian menggantikan zona terluar dari unserpentine
fragmen peridotite, sebagian mengawetkan struktur dan tekstur dari
batuan asal. Terkadang terdapat mineral opal, magnesite. Akumulasi dari
garnierite-pimelite di dalam boxwork mungkin berasal dari nikel ore yang
kaya silika. Zona boxwork jarang terdapat pada bedrock yang
serpentinized.
4. Saprolite : Zona ini merupakan zona pengayaan unsur Ni.
Komposisinya berupa oksida besi, serpentin sekitar <0,4% kuarsa
magnetit dan tekstur batuan asal yang masih terlihat. Ketebalan lapisan
ini berkisar 5-18 m. Kemunculan bongkah-bongkah sangat sering dan pada
rekahan-rekahan batuan asal dijumpai magnesit, serpentin, krisopras dan
garnierit. Bongkah batuan asal yang muncul pada umumnya memiliki kadar
SiO2 dan MgO yang tinggi serta Ni dan Fe yang rendah. campuran dari
sisa-sisa batuan, butiran halus limonite, saprolitic rims, vein dari
endapan garnierite, nickeliferous quartz, mangan dan pada beberapa kasus
terdapat silika boxwork, bentukan dari suatu zona transisi dari
limonite ke bedrock. Terkadang terdapat mineral quartz yang mengisi
rekahan, mineral-mineral primer yang terlapukkan, chlorite. Garnierite
di lapangan biasanya diidentifikasi sebagai kolloidal talc dengan lebih
atau kurang nickeliferous serpentin. Struktur dan tekstur batuan asal
masih terlihat.
Saprolite
5. Bedrock : bagian terbawah dari profil laterit. Tersusun atas
bongkah yang lebih besar dari 75 cm dan blok peridotit (batuan dasar)
dan secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis (kadar logam
sudah mendekati atau sama dengan batuan dasar). Batuan dasar merupakan
batuan asal dari nikel laterit yang umumnya merupakan batuan beku
ultrabasa yaitu harzburgit dan dunit yang pada rekahannya telah terisi
oleh oksida besi 5-10%, garnierit minor dan silika > 35%.
Permeabilitas batuan dasar meningkat sebanding dengan intensitas
serpentinisasi.Zona ini terfrakturisasi kuat, kadang membuka, terisi
oleh mineral garnierite dan silika. Frakturisasi ini diperkirakan
menjadi penyebab adanya root zone yaitu zona high grade Ni, akan tetapi
posisinya tersembunyi.
