Nikel Laterit

Laterit berasal dari bahasa latin yaitu later, yang artinya bata (membentuk bongkah – bongkah yang tersusun seperti bata yang berwarna merah bata) (Guilbert dan Park, 1986). Hal ini dikarenakan tanah laterit tersusun oleh fragmen – fragmen batuan yang mengambang  diantara matriks, seperti bata diantara semen. 

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

Dalam kamus geologi dan mineralogi (McGraw Hill, 1994): Regolith : suatu lapisan yang berasal (sebagai hasil) dari pelapukan batuan yang menyelimuti suatu batuan dasar.

Endapan nikel laterit merupakan endapan hasil proses pelapukan lateritik batuan induk ultramafik (peridotit, dunit dan serpentinit) yang mengandung Ni dengan kadar tinggi, agen pelapukan tersebut berupa air hujan, suhu, kelembaban, topografi, dan lain-lain. 

Endapan nikel laterit umumnya ditemukan pada daerah beriklim tropis dan sub tropis, dikarenakan iklim ini yang mendukung terjadinya pelapukan, selain topografi, drainase, tektonik, batuan induk, dan struktur geologi.

Gambar 1. Peta sebaran endapan nikel laterit di dunia (Ahmad, 2005)

Genesa Umum Nikel Laterit 

Berdasarkan cara terjadinya, endapan nikel dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu endapan sulfida nikel – tembaga berasal dari mineral pentlandit, milerit, yang terbentuk akibat injeksi magma dan konsentrasi residu (sisa) silikat nikel hasil pelapukan batuan beku ultramafik yang sering disebut endapan nikel laterit. Menurut Bateman (1981), endapan jenis konsentrasi sisa dapat terbentuk jika batuan induk yang mengandung bijih mengalami proses pelapukan, maka mineral yang mudah larut akan terusir oleh proses erosi, sedangkan mineral bijih biasanya stabil dan mempunyai berat jenis besar akan tertinggal dan terkumpul menjadi endapan konsentrasi sisa.

Proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit, serpentinit), dimana batuan ini banyak mengandung mineral olivin, piroksen, magnesium silikat dan besi silikat, yang pada umumnya mengandung 0,30 % nikel. Batuan tersebut sangat mudah dipengaruhi oleh pelapukan lateritik (Boldt ,1967).

Proses laterisasi adalah proses pencucian pada mineral yang mudah larut dan silika dari profil laterit pada lingkungan yang bersifat asam, hangat dan lembab serta membentuk konsentrasi endapan hasil pengkayaan proses laterisasi pada unsur Fe, Cr, Al, Ni dan Co (Rose et al., 1979). 

Air permukaan yang mengandung CO2 dari atmosfer dan terkayakan kembali oleh material–material organis di permukaan meresap ke bawah permukaan tanah sampai pada zona pelindihan, dimana fluktuasi air tanah berlangsung. Akibat fluktuasi ini air tanah yang kaya akan CO2 akan kontak dengan zona saprolit yang masih mengandung batuan asal dan melarutkan mineral-mineral yang tidak stabil seperti olivin / serpentin dan piroksen. Mg, Si dan Ni akan larut dan terbawa sesuai dengan aliran air tanah dan akan memberikan mineral-mineral baru pada proses pengendapan kembali (Hasanudin dkk, 1992). Endapan besi yang bersenyawa dengan oksida akan terakumulasi dekat dengan permukaan tanah, sedangkan magnesium, nikel dan silika akan tetap tertinggal di dalam larutan dan bergerak turun selama suplai air yang masuk ke dalam tanah terus berlangsung. Rangkaian proses ini merupakan proses pelapukan dan pelindihan/leaching. 

Boldt (1967), menyatakan bahwa proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit, serpentin), dimana pada batuan ini banyak mengandung mineral olivin, magnesium silikat dan besi silikat, yang pada umumnya banyak mengandung 0,30 % nikel. Batuan tersebut sangat mudah dipengaruhi oleh pelapukan lateritik. Air tanah yang kaya akan CO2 berasal dari udara luar dan tumbuh – tumbuhan, akan menghancurkan olivin. Terjadi penguraian olivin, magnesium, besi, nikel dan silika kedalam larutan, cenderung untuk membentuk suspensi koloid dari partikel – partikel silika yang submikroskopis. Didalam larutan besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida. Akhirnya endapan ini akan menghilangkan air dengan membentuk mineral – mineral seperti karat, yaitu hematit dan kobalt dalam jumlah kecil, jadi besi oksida mengendap dekat dengan permukaan tanah. 

Gambar 2. Konsep genesa endapan nikel laterit

Pada proses pelapukan lebih lanjut magnesium (Mg), Silika (Si), dan Nikel (Ni) akan tertinggal di dalam larutan selama air masih bersifat asam . Tetapi jika dinetralisasi karena adanya reaksi dengan batuan dan tanah, maka zat – zat tersebut akan cenderung mengendap sebagai mineral hidrosilikat (Ni-magnesium hidrosilicate) yang disebut mineral garnierit [(Ni,Mg)6Si4O10(OH)8] atau mineral pembawa Ni (Boldt, 1967).

Adanya suplai air dan saluran untuk turunnya air, dalam hal berupa kekar, maka Ni yang terbawa oleh air turun ke bawah, lambat laun akan terkumpul di zona air sudah tidak dapat turun lagi dan tidak dapat menembus batuan dasar(bedrock). Ikatan dari Ni yang berasosiasi dengan Mg, SiO dan H akan membentuk mineral garnierit dengan rumus kimia (Ni, Mg) Si4O5(OH)4. Apabila proses ini berlangsung terus menerus, maka yang akan terjadi adalah proses pengkayaan supergen/supergen enrichment. Zona pengkayaan supergen ini terbentuk di zona Saprolit. Dalam satu penampang vertikal profil laterit dapat juga terbentuk zona pengkayaan yang lebih dari satu, hal tersebut dapat terjadi karena muka air tanah yang selalu berubah-ubah, terutama tergantung dari perubahan musim.

Di bawah zona pengkayaan supergen terdapat zona mineralisasi primer yang tidak terpengaruh oleh proses oksidasi maupun pelindihan, yang sering disebut sebagai zona batuan dasar (bed rock). Biasanya berupa batuan ultramafik seperti Peridotit atau Dunit.

Profil Endapan Nikel Laterit

Profil laterit dapat dibagi menjadi beberapa zona. Profil nikel laterit tersebut didiskripsikan dan diterangkan oleh daya larut mineral dan kondisi aliran air tanah. 

Gambar 1. Profil endapan nikel laterit (Taylor, 1979)

1.  Lapisan Limonit

Lapisan ini terletak di bagian atas permukaan. Terdapat iron cap / iron crust yang berwujud keras dan kaya akan besi (Fe) berwarna hitam. Iron capping mempunyai kadar besi yang tinggi tapi kadar nikel yang rendah. Lapisan limonite berwarna merah-coklat atau kuning, agak lunak, berkadar  air antara 30% - 40%, kadar nikel 0.3-1,5%, Fe 40-50%, MgO 0.5 - 5%, SiO2  3%, lapisan kaya besi dari limonit soil menyelimuti seluruh area dengan ketebalan rata-rata 5 - 15 meter. Lapisan ini tipis pada lereng yang terjal, dan setempat hilang karena erosi. Sebagian dari nikel pada zona ini hadir di dalam mineral manganese oxide, lithiophorite. Terkadang terdapat mineral talc, tremolite, chromiferous, kuarsa, gibsite, maghemit. Pada bagian bawah kaya akan mineral manganese, cobalt, dan nickel dalam bentuk asbolite atau manganese wad. 

Limonit dibedakan menjadi 2, yaitu : red limonite yang biasa disebut hematit dan yellow limonite yang disebut goethit. Biasanya pada goetit nikel berasosiasi dengan Fe dan mengganti unsur Fe sehingga pada zona limonit terjadi pengayaan unsur Ni.

2.  Smectite/Nontronite/Transition Zone

Lapisan ini merupakan zona peralihan antara Limonite bagian bawah dan Saprolite bagian atas. Mengandung mineral Smectite (Nontronite). Tekstur batuan induk (protolith) masih terlihat. Ukuran butir cenderung lempung dan impermeable.  

3.  Lapisan Bijih (Saprolit)

Lapisan ini merupakan hasil pelapukan batuan ultramafik, berwarna kuning kecoklatan agak kemerahan sampai kehijauan, terletak di bagian bawah dari lapisan limonit. Campuran dari sisa-sisa batuan, butiran halus limonit, saprolitic rims, vein dari endapan garnierit (nickeliferous quartz), mangan dan pada beberapa kasus terdapat silica boxwork, bentukan dari suatu zona transisi dari limonit ke bedrock. 

Proses pelapukan batuan induk (protolith) masih terlihat dengan jelas. Kehadiran boulder sebagai hasil dari pelapukan pada zona struktur (joint & fault). Tekstur dan struktur protolith masih terlihat dengan jelas. Pada batuan yang unserpentinised proses saprolitisasi hanya terjadi pada permukaan batuan saja, sehingga unserpentinised boulder cenderung bebas nikel dan masih banyak mengandung olivin. Pada batuan yang serpentinised, proses saprolitisasi masuk ke dalam pori-pori batuan sehingga serpentinised boulder memungkinkan mengandung nikel dan sedikit mengandung olivin.

Kadar Ni 1,85%, Fe 16%, MgO 25%, SiO2 35%. Lapisan ini merupakan lapisan yang bernilai ekonomis untuk ditambang sebagai bijih.

4. Lapisan Batuan Dasar (Bedrock)

Bagian terbawah dari profil laterit Lapisan ini merupakan batuan peridotit sesar yang tidak atau belum mengalami pelapukan. Blok peridotit (batuan dasar) dan secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis lagi (kadar logam sudah mendekati atau sama dengan batuan dasar). Berwarna kuning pucat sampai abu-abu kehijauan.  Zona ini terfrakturisasi kuat, kadang membuka, terisi oleh mineral garnierit dan silika. Frakturisasi ini diperkirakan menjadi penyebab adanya root zone yaitu zona high grade Ni, akan tetapi posisinya tersembunyi. 

Ketebalan dari masing-masing lapisan tidak merata, tergantung dari morfologi dan relief, umumnya endapan laterit terakumulasi banyak  pada bagian bawah bukit dengan relief yang landai. Sedang relief yang terjal endapan semakin menipis, di samping adanya kecenderungan akumulasi mineral yang berkadar tinggi dijumpai pada zona-zona retakan, zona sesar dan rekahan pada batuan.

Autor : Caprock (Dirangkum dari banyak sumber).