Mineral yang berasosiasi dengan Endapan Laterit bagian 2

OLIVINE GROUP

Mineral-mineral olivin yang berasosiasi dengan batuan ultramafik yaitu Forsterite (Mg2SiO4) dan Fayalite (Fe2SiO4).

Anggota kelompok olivin adalah mineral penting pembentuk batuan beku basa dan ultrabasa. Batuan basa dan ultrabasa umumnya mengandung mineral olivin kaya magnesian. Mineral olivin yang kaya besi hanya ditemukan di beberapa batuan alkali dan sedimen kaya zat besi yang telah bermetamorfosis.

Olivin adalah mineral mafik pertama yang mengkristal dari magma dasar. Olivin group terdiri dari mineral Forsterite (Mg2SiO4) dan Fayalite (Fe2SiO4). Forsterite memiliki suhu leleh 1.890 °C dan Fayalite memiliki suhu leleh 1.205 °C.

Mineral dari kelompok olivin sangat rentan terhadap perubahan oleh cairan hidrotermal dan proses pelapukan. Reaksi Perubahan meliputi: hidrasi, silisifikasi, oksidasi dan karbonasi. Produk perubahan umumnya adalah serpentine, klorit, amphibole, karbonat, oksida besi, dan talc.

Kandungan nikel pada olivin bisa mencapai 0,41% NiO (rata-rata 0,322% Ni). Sebagian nikel yang terkandung sebagai pengganti atom magnesium dengan atom nikel yang dengan ukuran yang sama. Umumnya, rasio  Ni:Mg dalam olivin adalah sama seperti dalam magma dasar.

PROXENE GROUP

Pyroxenes yang paling umum terdapat di lingkungan yang berhubungan dengan laterit (batuan ultramafik) adalah varietas orto dan clino. Enstatite/Bronzite adalah mineral orto-pyroxenes yang paling umum terdapat di batuan ultramafik Sulawesi. Mereka dapat dengan mudah dikenali oleh refleksi bersinar dan belahan yang kuat dan berwarna perunggu (bronze). 

Orthopyroxene (enstatite) dapat berubah menjadi serpentine dan menampilkan kilap metalloidal perunggu seperti pada belahan utama. Enstatite yang berubah dengan komposisi serpentin disebut bastite.

Analisis beberapa mineral pyroxenes dari Soroako dan New Caledonia menyatakan bahwa kandungan nikel rata-rata di pyroxenes jauh lebih sedikit daripada di olivin. Kadar NiO pada orthopyroxenes yaitu 0,04-0,15% NiO (rata-rata 0,07%) dan 0,034-0,045% NiO (rata-rata 0,04%) pada clinopyroxenes. 

MINERAL SERPENTINE GROUP 

Berbagai kelompok serpentine mineral termasuk kelompok silikat hidrat magnesium (hydrous silicates of magnesium) dan aluminium. Mineral ini erat terkait dengan kelompok klorit dan termasuk:

• Serpentine
• Talc
• Sepiolite
• Saponite
• Iddingsite

Serpentine

Serpentin merupakan mineral sekunder yang dihasilkan biasanya dari ubahan hidrotermal dari olivin, piroksin atau amphibol. Serpentinites terdiri dari massa hijau Lizardite / Antigorite yang dapat dipotong oleh vein dari Chrysotile. Kandungan besi dari serpentin umumnya sangat rendah, besi asli dalam olivine dan pyroxene dikonversi ke magnetit selama proses serpentinisasi. Oleh karean itu, batuan terserpentisasi (serpentinised rocks) relatif lebih magnetik dari batuan non serpentinisasi (unserpentinised rocks).

Serpentin umunya dapat dilihat sebagai produk pengganti dari mineral asli, membentuk pseudomorph. Serpentin juga dapat terendapkan dalam rekahan dan bukaan batuan lainnya. 

Tiga bentuk penting dari serpentin umumnya bervariasi dari massive, foliated  dan fibrous:

• Lizardite: ini adalah bentuk paling umum dari serpentine dan massive. Struktur kisi (lattice structure) terdiri dari susunan lapisan planar. Warna biasanya hijau terang-sedang, tapi cukup variabel karena kehadiran mineral lainnya
• Antigorite: micaceous, bersisik, pipih atau bentuk foliated dari serpentin. Struktur kisi (lattice structure) terdiri dari susunan lapisan bergelombang. Warna hijau terang-sedang tapi cukup variabel (kehadiran magnetit dapat memberi warna abu-abu, coklat atau hitam sedangkan kehadiran hematit dapat memberikan nuansa coklat dan merah).
• Chrysotile: berserat halus dengan serat biasanya fleksibel dan mudah dipisahkan. Struktur kisi (lattice structure) terdiri dari susunan lapiran terputar (rolled). Chrysotile umum terjadi pada vein atau matted masses. Warna biasanya hijau kekuning-kuningan, putih atau abu-abu. Mineral ini populer disebut "asbestos" sebenarnya merupakan bagian dari serpentin. Namun, beberapa amphiboles, seperti dijelaskan di bawah, juga termasuk dalam "asbestos" komersial.

Talc

Talc adalah silikat magnesium terhidrasi yang berasosiasi dengan mineral kelompok serpentin dan klorit. Talk memiliki komposisi kimia H2Mg3Si4O12 atau3MgO.4SiO2.H2O [MgO=31.7%; SiO2=63.5%; H2O=4.8%]. Talc biasanya berbentuk massive (soapstone), foliasi, atau bahkan berserat ketika pseudomorphous setelah tremolite. Talk merupakan mineral yang sangat lembut dan memiliki karakteristik seperti berminyak. Warna berkisar dari putih ke hijau.

Talk di lingkungan nickeliferous selalu membawa nikel dalam struktur kristal. Talk adalah mineral temperatur tinggi dari serpentine dan terbentuk pada suhu di atas 500 derajat celcius.

Sepiolit

Sepiolit adalah mineral sekunder yang biasa ditemukan terkait dengan serpentin. Komposisinya adalah: H4Mg2Si3O10 atau 2MgO.3SiO2.2H2O [MgO = 27,2%; SiO2 = 60,7%; H2O = 12,1%]. Sepiolite memiliki tingkat kekerasan yang lembut (2,0-2,5 skala mosh), berwarna putih keabu-abuan, dan berpori (dalam massa kering mengapung di atas air).

Saponit

Saponit umumnya terbentuk sebagai perubahan silikat magnesian dan umumnya terkait dengan batuan ultrabasa dan laterit. Saponit biasanya berwarna putih, kekuningan dan kehijauan dengan komposisi: H32.Mg9Al2Si10.O48 atau 9MgO.Al2O3.10SiO2.16H2O

[MgO = 26,8%; Al2O3 = 7,5%; SiO2 = 44,4%; H2O = 21,3%]

Iddingsit

Iddingsit adalah mineral kristal dengan komposisi:  

H8MgFe2Si3O14 atau MgO.Fe2O3.3SiO2.4H2O 

[MgO = 8,9%; Fe2O3 = 35,3%; SiO2 = 39,8%; H2O = 15,9%]. 

Iddingsit berwarna coklat, foliasi, dan terjadi sebagai produk perubahan dari chrysolite olivine.

KLORIT GROUP

Sebagian besar mineral dalam kelompok ini adalah berwarna hijau. Pewarnaan ini disebabkan karena adanya ferrous iron. Kelompok klorit berkaitan erat dengan mika dan mineral lempung. Namun, tidak seperti mika, klorit yang lebih keras dan kurang elastis.

Semua klorit mengkristal dalam sistem monoklin. Kelompok klorit pada dasarnya merupakan silikat aluminium dengan ferrous iron, magnesium dan air.

SPINELS GROUP

Mineral kelompok spinel, yang umumnya terkait dengan batuan ultramafik dan laterit yaitu magnetit (FeO.Fe2O3) dan kromit (FeO.Cr2O3).

Magnetit

Magnetit terjadi pada batuan ultrabasa sebagai mineral aksesori, umumnya sebesar kurang dari 1%. Magnetit merupakan produk perubahan selama proses serpentinisasi dari olivine ferromagnesian dan pyroxene. Selama pelapukan laterit, magnetit mudah mengubah ke hematit, goethite, limonit, dan hidroksida besi lainnya. Magnetit murni memiliki komposisi kimia FeO.Fe2O3.

Kromit

Kromit adalah mineral yang sangat umum berasosiasi dengan batuan peridotit dan serpentinit. Mineral kromit biasanya membentuk lensa, lapisan, pods, dan kadang-kadang massa besar dalam peridotit dan sering dimanfaatkan sebagai bijih kromium. Namun, yang paling sering terjadi sebagai butiran yang tersebar ke seluruh tubuh ultramafik.

Kromit primer umumnya bertahan dalam proses pelapukan laterit dan dapat hadir dalam jumlah yang cukup dalam profil residual. Konsentrasi kromit di beberapa endapan laterit yang cukup tinggi sehingga dapat bernilai ekonomis.

OKSIDA

Mineral oksida yang umumnya terkait dengan batuan ultramafik dan laterit adalah oksida besi, manganese dan silikon.

Oksida besi dan mangan

Hematit bisa berasal dari primer dan juga dapat terbentuk selama proses pelapukan kimia dari batuan ultramafik. Hematit adalah mineral yang mengakibatkan warna merah dari permukaan tanah.

Maghemite adalah variasi magnetik dari hematit dan diyakini terbentuk sebagai hasil pelapukan oleh oksidasi magnetit [2Fe3O4 + O = 3Fe2O3]. Struktur kristal maghemite lebih dekat dengan spinel seperti magnetit tapi kekurangan unsur besi (Fe2.66O4 dibandingkan dengan Fe3O4 magnetit). Kekurangan besi sebesar 11,33%. Struktur spinel dari maghemit merupakan kebalikan dari struktur hematit (Fe2O3) pada proses pemanasan. 

Silika tidak pernah hadir dalam batuan ultramafik dalam bentuk bebas tapi ada sebagai silikat. Pencucian (leaching) batuan ultramafik dalam kondisi tropis melepaskan silika dan magnesium dalam jumlah besar. Pada tahap awal pencucian, magnesium lebih larut meninggalkan encrustations dan pengendapan silika dalam profil laterit. Kadang-kadang, deposisi silika tersebut dapat membentuk zona yang sangat mengandung silika. Silika umumnya diendapkan pada rekahan dan bukaan di peridotit dan akhirnya akan menghasilkan pembentukan silika boxwork.

HIDROKSIDA

Hidroksida yang paling umum di profil laterit adalah dari besi dan sedikit aluminium dan mangan. Unsur besi di hidroksida besi dihasilkan oleh dekomposisi mineral mafik seperti olivine dan pyroxene. Sumber hidroksida alumina dan mangan umumnya olivines primer dan pyroxenes yang mengandung unsur-unsur ini dalam jumlah kecil.

      

Hidroksida dari besi dan aluminium

Goethite

Goethite merupakan mineral ortorombik dengan specific gravity yang relatif tinggi (4.28) dan kekerasan menengah (5,0-5,5 skala mosh). Goethite berwarnanya kekuningan, kemerahan dan coklat kehitaman. Goethite ini paling sering ditemukan berasosiasi dengan limonit, dan kurang umum dengan hematit. Komposisi kimia goethite adalah Fe2O3.H2O.

Limonit

Limonit adalah koloid mineral non-kristal. Mineral ini dapat ditemukan dalam bentuk stalactitic botryoidal atau mammillary, tapi paling sering di daerah laterit hanya sebagai earthy mass. Warna dalam bentuk earthy mass adalah berwarna kuning kecoklatan sampai oker coklat. Komposisi tradisional dari limonit adalah sekitar 2Fe2O3.3H2O dengan air kristalisasi sekitar 14,5%. Namun, jumlah air kristalisasi bervariasi di limonit. Untuk alasan ini, beberapa pihak menganggap limonit sebagai bentuk koloid dan amorf goethite. Limonit selalu berasal proses sekunder, yaitu dari breakdown mineral iron-bearing (iron-bearing olivines and pyroxenes).

Manganese Wad

Manganese wad adalah material amorf yang umum ditemukan sebagai lapisan tipis pada kekar dan rekahan, berbentuk bintik-bintik, dan sebagai massa reniform. Warnanya hitam kusam, kebiruan atau hitam kecoklatan. Mineral ini sangat lembut dan easily soils ketika menyentuh tangan. Wad kaya akan mangan hidroksida (MnO2 dan MnO).

Asbolan / Asbolite

Istilah asbolan atau asbolite digunakan untuk "Earthy Cobalt' yang merupakan bahan amorf dan mengandung jumlah kobalt yang cukup besar hingga 32%.

CLAY GROUP

Kata clay digunakan dalam dua pengertian:

• Partikel memiliki ukuran butir halus yang kurang dari 0.002mm. Partikel-partikel ini dapat terdiri dari berbagai komposisi.
• Sekelompok silikat dengan komposisi dan struktur mineral yang didefinisikan dengan cukup baik yang bisa dijelaskan melalui metode difraksi sinar-X (XRD).

Mineral clay (lempung) yang dijelaskan di sini jatuh dalam kategori kedua. Mineral lempung silikat terhidrasi umum adalah aluminium, besi dan magnesium.

Berikut yang termasuk kelompok mineral lempung :

1. Kaolinit Grup : kaolinit, dickite dan nacrite.
2. Smectite Group (Montmorilonit Group) : montmorillonite (Mg-smectite), nontronite (Fe-smectite) dan beidellite (Al-smectite)
3. Illit Grup : illite dan hydromicas
4. Klorit Grup
5. Mixed-Layer Clay Mineral

NICKEL HYDROSILICATES

Dalam hidrosilikat nikel, nikel menggantikan atom Mg di mineral seperti serpentin, talk, dan klorit.

Garnierites

Sebagian besar umum nikel hidro silikat milik varietas serpentine dan talk. Lebih khusus, dilapangan garnierite terdiri dari tiga seri individu terdiri dari magnesium dan anggota akhir nickeliferous, sebagai berikut

• Kerolite – Pimelite series
• Talc – Willemseite series
• Serpentine – Nepouite series

Struktur garnierit (Serpentine-Talc)

Saat ini istilah "garnierite" pada dasarnya digunakan untuk varietas nickeliferous dari spesies mineral serpentin, talk, kerolit, klorit dan sepiolit. Ketika jumlah nikel kurang dari magnesium, istilah-istilah seperti nikel-serpentin dan nikel-talk dapat digunakan. Ketika jumlah nikel melebihi magnesium, mineral dapat diberikan nama khas mereka sendiri.

MINERAL ASBESTIFORM

Mineral asbestiform telah menarik banyak perhatian karena risiko kesehatan yang berhubungan dengan inhalation dan ingestion. Beberapa penelitian telah dilakukan pada individu yang terus menerus terkena debu asbestiform tingkat tinggi di lingkungan kerja seperti pertambangan asbestos dan operasi penggilingan (milling). Berbagai penyakit yang disebabkan asbestos yaitu diantaranya kanker paru-paru dan jaringan parut dari jaringan paru-paru (asbestosis).

Proses di mana mineral asbestiform mempengaruhi kesehatan manusia cukup komplek dan semua aspek dari proses tersebut masih belum sepenuhnya dipahami. Beberapa mineral asbestiform tampak lebih berbahaya daripada yang lain.

Asbestos

Nama ini digunakan untuk varietas berserat (fibrous varieties) dari beberapa spesies mineral. Semua silikat dan varietas umum termasuk tremolite, actinolite, crocidolite dan chrysotile. Tiga pertama merupakan kelompok amphibole sementara yang terakhir merupakan kelompok serpentine mineral.

Karena bersifat lembut, serat sangat fleksibel, mineral asbestos telah dikempa (felted) dan dianyam (woven) seperti kain. Penggunaan utama mereka telah berada di wilayah fireproofing dan insulasi panas.

Mineral Asbestiform

Istilah "asbestiform" digunakan umumnya untuk mineral yang muncul berserat di alam dan menyerupai asbestos dalam penampilan. Lebih umum, mineral berikut dari grup serpentine dan amphibole yang termasuk dalam kategori mineral asbestiform:

• Mineral Serpentine: Chrysotile
• Mineral Amphibole: Tremolite, Aktinolit, Crocidolite (Riebeckite)

Serpentine mineral biasanya terjadi dalam tiga bentuk: massive lizardite, foliated antigorite, dan fibrous chrysotile. Dalam hal ini hanya fibrous chrysotile yang menjadi perhatian dari sudut pandang kesehatan.

Karakteristik serpentine chrysotile yaitu berserat halus dan serat biasanya fleksibel dan mudah dipisahkan. Umumnya terdapat pada vein atau matted masses. Warna biasanya hijau kekuning-kuningan, putih atau abu-abu. Mineral ini populer disebut "asbestos" sebenarnya merupakan varietas dari serpentin. Namun, beberapa amphiboles, seperti dijelaskan di bawah, juga termasuk dalam "asbestos" komersial. 

Chrysotile (serpentine group)

Beberapa anggota grup amphibole juga terjadi dalam bentuk berserat (fibrous) dan termasuk dalam kategori mineral asbestiform. Amphiboles yang termasuk dalam kategori ini antara lain:

• Tremolite (Ca-Mg amphibole): H2Ca2Mg5Si8O24 atau 2CaO.5MgO.8SiO2.H2O
• Actinolite (Ca-Fe amphibole): H2Ca2Fe5Si8O24 atau 2CaO.5FeO.8SiO2.H2O
• Riebeckite / Crocidolite (Na-Fe): H2Na2Fe5Si8O24 atau Na2O.3FeO.F2O3.8SiO2.H2O
• Cummingtonit / grunerite (Mg-Fe): H2 (Mg, Fe) 7Si8O24 atau 7 (MgO.FeO) .8SiO2.H2O

Mineral asbestiform dalam asosiasi batuan ultramafik

Dari semua mineral asbestiform, asbestos chrysotile adalah yang paling mungkin untuk dilihat di batuan ultramafik.

Mineral tremolite-actinolite cenderung terjadi pada oceanic ultramafik karena memerlukan jumlah CaO yang cukup besar. Namun, kedekatan dengan batugamping/dolomit dan adanya kontak atau metamorfosis regional akan meningkatkan kemungkinan terjadinya.

Reference : 

• Waheed Ahmad, 2006, Laterites, Fundamentals of chemistry, mineralogy, weathering processes and laterite formation. Mine Geology PT INCO. 
• Dirangkum oleh Caprock (tukangbatu.com)