ENDAPAN NIKEL SULFIDA
Disu Disusu sun n ole oleh h : Megasari Widyastuti
111 13 !
Aditya Arya De"a#
111 13
%$M# Fah&i Nashrullah
111 13 ''
(i&o Prasetyo D
111 13 )'
MA*AKULIA+ EKSPL,-ASI (A+AN .ALIAN L,.AM P-,.-AM S*UDI *EKNIK .E,L,.I FAKUL*AS *EKN,L,.I MINE-AL UPN /0E*E-AN 2,.2AKA-*A $1!
Eksplorasi Bahan Galian Logam
ENDAPAN NIKEL SULFIDA $#3#1# Pendahuluan
Nikel di bagi menjadi dua, nikel sulfida dan nikel silika (Laterit). Nikel laterit terbentuk akibat proses pelapukan. Nikel laterit mulai ada dan meningkat sejak tahun 1950. Di tahun 190 total produksi dari nikel adalah 51!000 ton. "ada #aktu itu nikel sangat penting bagi beberapa negara komunis. Nikel digunakan untuk melapisi baja dan meningkatkan ketahan besi dari korosi, selain itu juga digunakan untuk baterai, pimen dan katalis.
$#3#$# Klasii4asi (i5ih Ni4el Sulida
($abel %.5) &lasifikasi batuan mafik dan ultramafik (Dimodifikasi dari Naldrett, 191)
'ntuk memahami klasifikasi tubuh batuan mafi dan ultramafi berserta asosiasina dapat dilihat pada tabel %.5 dapat dilihat bah#a nikel sulfida berasosiasi dengan dengan batuan mafi * ultramafi. &lasifikasi nikel sulfida (+oss and $rais 191) -
1. &elas Dunit "eridotit Kelompok 3
Page 2
Eksplorasi Bahan Galian Logam
/. /sosiasi intrusi Dunit . /sosiasi peridotit olani %. &elas 2abroid /. 3ntrusi 4afi'ltramafi ang kompleks . Lapisan 3ntrusi C. Sudbury
Dari
gambar diatas, menunjukan bah#a distribusi nikel sulfida 6 0,7
terdapat pada intrusi mafi dan ultramafi. &ategori ini termasuk 58 endapan di /rhean greenstone belt in :estern /ustralia; kanada dan udbur di kanada. =ndapan di sudbur hampir 807 nikel murni. Dari ilustrasi di atas Dunit peridotit menumbang sekitar ? dari sumber nikel. 3ni ukup menarik ketika salah satu kategori enderung berpotensi memiliki nilai ekonomi ang tinggi dari model mineralisasi ini tidak dinilai hingga penemuan deposit &embalda di /ustralia barat pada tahun 19!!. @ontoh diatas menunjukan bah#a sumber nikel mengandung A0,7 dari kondisi tipe desposit intrusi berlapis seperti ang dijumpai di &ompleks ush menjadi sangat penting. >angat jelas bah#a endapan nikel sulfida memiliki rentang setting geologi ang luas namun tidak semuana dapat dijelaskan di hapter ini.
Kelompok 3
Page 3
Eksplorasi Bahan Galian Logam
$#3#3# Kara4teristi4 U&u& dari Ni4el sulide yang 6erasosiasi dengan 6atuan 7eridotit8 dunit
a) "ersebaran bijih "ersebaran bijih nikel sulfide maoritas ada di >ektor >elatan dari lok Bilgarn, /ustralia arat. b) 'kuran dan kualitas bijih =ndapan bijih dari batuan Dunit"eridotit dibagi mejadi % jenis aitu volcanic peridotite dan intrusive-dunite. "ada endapan volcanic-peridotite biasa memiliki ukuran ang relatie keil (1C10 !5C10! ton) dan high grade(1,5 * ,57 Ni). "ada endapan intrusive-dunite terbagi menjadi % jenis aitu medium size dan very large size, pada medium size mengandung dari bijih jenis high dan low grade. Dan pada jenis very large size mengandung jenis bijih low grade saja. ) "embentukan dan petrologi dari batuan induk. =ndapan nikel sulfide dari batuan dunitperidotit terbentuk di Archaean greenstone belts. Greenstone belts memiliki didominasi oleh litologi batuan beku mafi dengan struktur laa bantal dan batuan ultramafi. 3. /sosiasi dengan batuan olkanikperidotit ijih ang berasosiasi dengan olkanikperidotit seara normal terbentuk dengan aliran, ang mempunai ketebalan hingga 100 mn dan memiliki jenis laa ultrabasa ang juga bisa disebut komatiities. >eara petrologi biasana laa ini memiliki kandungan ang kaa akan 4gE dan mungkin memiliki tekstur khusus ang disebut spinifex pada bagian atas aliran. 33./sosisasi dengan batuan intrusidunit ijih endapan sulfida pada asosiasi batuan intrusidunit ini memiliki bentuk melensa dengan ukuran ang berariasi. &omposisi dari lensa ini didominasi oleh mineral oliine atau produk alterasina. d) 4ineralogi i. /sosiasi dengan batuan olkanikperidotit
Kelompok 3
Page 4
Eksplorasi Bahan Galian Logam
"ada jenis ini biasana dijumpai sejumlah mineral opak ang umum, dan dibeberapa tempat bijih dengan ukuran ang sangat besa r terbentuk mineral opak ang melimpah tetapi seara loal, dan mineral bijih ekonomis ang sangat sering munul adalah enlandite. ii. /sosisasi dengan batuan intrusidunit "ada asosiasi jenis ini diirikan dengan mineralisasi sulfida ang bersifat menebar. 4enurut 4arston et al (191), bah#a sulfida berjenis higher grade di /ustralia terbentuk dari dominasi mineral pyrrhotite dan penlandite dengan mineral ang lain seperti magnetite! chromite! prite , dan chalcopyrite. "rite dan "rrhotite adalah peniri dari bijih berjenis low-grade. e) >etting $ektonik 4enurut 2rooe et atl(198) bah#a tektonik setting ang terjadi pada lok Bilgarn, /ustralia barat adalah jenis setting struktur ang seara unik terpisah dan hana terjadi seara loal, dan juga bijih ang terbentuk pada kedua asosiasi merupakan jenis ang berbeda dari mayor fault-controlled rift system. $#3#'# Daerah Perta&6angan Ka&6alda yang Meru7a4an 9ontoh Asosiasi 0ol4ani48 7eridotit
4ineralisasi nikel di &ambalda pada tahun 19!! merupakan penemuan terbesar di /rhaean greenstone di /ustralia, dan juga memiu eksplorasi pada daerah sekitar lokasi tersebut. Lapangan &ambalda merupakan ontoh mineralisasi nikel terbesar dengan jenis asosiasi olaniperidotit, dengan jumlah 1, * 1,8 juta ton bijih dan kandungan ratarata ,157 Ni. Daerah ini memiliki stratigrafi ang terdiri dari % jenis sikuen ang terpisah aitu &ambalda dan luebush sikuen. &eduana terdiri dari dominasi batuan ulkanik ultrabasa dan basa dengan kandungan batuan sedimen ang relatie sedikit. >ebenarna semua bijih nikel di &ambalda ini tebentuk pada asosiasi &ambalda sikuen, ang terdiri dari footwall basalts! ultramafic rocks! hanging wall basalts! associated sedimentary and intrusive rocks. atuan induk utama ang membentuk mineralisasi nikel sulfida adalah "ltramafic rocks! batuan ini terdiri dari
Kelompok 3
Page 5
Eksplorasi Bahan Galian Logam
mineral icrites # 15%7 4gE), peridotit (%!7 4gE), dan mineral oliin peridotit (6!7 4gE) dengan ketebalan menapai 1000m.
$#3#) Enda7an Agne" se6agai 9ontoh Enda7an Asosiasi Intrusi Dunite
=ndapan Nikel /gne# berlokasi di 'tara &argoolie di bagian arat /ustralia. =ndapan /gne# memiliki total adangan sebesar 85 C 10 ! ton dengan kadar nikel %,057 dan @u 0,17. >eara 2eografis, $ambang nikel /gne# berada di ka#asan sabuk greenstone Norseman * :iluna di blok Bilgram, "roinsi 2oldfields $imur. >eara geologi tambang /gne# didominasi oleh batuan beku mafi ang terdeformasi kuat oleh sesar dan lipatan ang berarah utara * barat laut. /dana batuan metamorf dengan fasies amphibolit membuktikan adana metamorfisme regional ang bekerja di #ilaah tersebut. $ubuh bijih utama berupa intrusi batuan beku ultramafi ang mengandung nikel berada di dasar sekuen greenstone dan tertimbun endapan ulkanik felsi psamit dan pelliti metasedimen, metagabbro, dan metabasalt. $ubuh utama bijih ini berukuran 00 meter dan memanjang hingga 10 km. 3ntrusi ini terdiri dari dunite ang dikelilingi oleh mineral ubahan oliin, ijih nikel diinterpretasi berada di bagian foot#all dari sekuen batuan beku ultramafi. $erdapat jenis mineralisasi di tambang /gne#1. >ulfida 4asif 6 87 Ni %. Disseminasi sulfida kuat 1 * 7 Ni . Disseminasi sulfida lemah A 17 Ni
4asingmasing tipe endapan dapat dibedakan tiap kontakna. @ontohna disseminasi sulfida kuat berada di bagian tengah
$#3#! .enesa Enda7an Ni4el Sulida 4elas Dunite8Peridotite
Kelompok 3
Page 6
Eksplorasi Bahan Galian Logam
a# Asosiasi 0ul4ani4 Peridotite
"ara ahli geologi berpendapat endapan bijih ini terbentuk dari proses immisiible larutan sulfida dari magma ultrabasa. Namun hal ini masih menimbulkan kontroersi tentang mekanismena serat keberadaan sulfida di dalam magma ultrabasa. Naldrett (119F5) menoba menjelaskan hal ini dengan permodelan bola bilard;. 4odel ini menggunakan mekanisme graitational settling dari mineral sulfida berat saat magma mulai membeku. Namun model ini mengalami pertentangan karena dalam kondisi tersebut harusna akan terbentuk umber sulfur dalam tubuh bijih belum diketahui seara pasti. >ulfur dapt terbentuk dari lapisan mantel bumi maupun daru pengkaaan sulfur dari bataun sedimen, &eduana dapat menghasilkan endapan bijih sulfida. $idak
semua
ahli
geologi
menganggap
proses
segregasi
magmatis
menghasilkan endapan sulfida. 4odel eChalatieulaknik sudah diajukan oleh Lusk (19F!), namun menimbulkan banak perdebatan. arett dan ilmu#an lainna menjelaskan bah#a endapan bijih sulfida masif terbentuk dari pengangkatan tekstur jaring saat metamorfisme regional terjadi. Namun 2roe dan Gudson (191) berpendapat bah#a pperubahan matriks batuan menjadi mineral bijih hana terjadi dalam skala keil atau jarang terjadi. Di Iimbab#e bijih berkualitas rendah bisa mengalami pengkaaan karena proses serpentinisasi akibat metamorfisme regional. Di =poh dan Dambe endapan nikel ang terbeentuk saat serpentinisai dapat merubah prrholite menjadi milierite dan berkembang menjadi tubuh bijih berkualitas tinggi.
6# Asosiasi Intrusi Dunit Kelompok 3
Page 7
Eksplorasi Bahan Galian Logam
&onsensus diantara ahli geologi telah mendiskusikan bah#a genesa intrusi dunite ang mengandung sulfida berhubungan dengan segregasi magma ultrabasa. ukti utamana adalah adana asosiasi sulfida pada batuan dunite dan serpentinite. &edekatan spasial dan kemiripan komposisi antara intrusi dunite dan lapisan komattite di distrik Horrestania ( "orter dan 4&a, 191) menjelaskan keduana berasaJ dari sistem magmatik ang sama. Gal ini turut mendukung teori segregasi magma pembentuk bijih nikel dengan asosiasi peridotite ulkanik. "erbedaan tipe endapan dan kualitas endapan di sekitar intrusi dunite menerminkan perbedaan #aktu segregasi sulfida. &andungan sulfida ang terdissiminasi seara dominan mengindikasikan proses segregasi tahap akhir ang terperangkanp di antara kristal oliin. agaimana pun jga, keberadaan endapan bijh sukfida masif di dekat foot#all ang mengalami kontak dengan dunit menunjukan adana mekanisme graitastional >ettling. uktibukti ang ada di /gne# menunjukan bah#a proses metamorfisme berperan besar dalam mengembangkan fitur magmatik di berbagai tipe endapan. >abuk greenstone ang berumur /rhean ternata berperan penting dalam proses mineralisasi. &eberadaan sabuk ini sangat penting dalam eksplorasi karena berhubungan dengan pembentukan endapan bijih. 2roe dan Gudson (191) sudah mendiskusan hal tersebut. 4ereka berpendapat pembentukan endapan bijih ini berhubungan dengan setting tektonik sabuk greenstone. Dari studi mengenai sabuk greenstone di blok Bilgram, /ustralia arat, mereka berkesimpulan endapan bijih sulfida nikel terkonsentrasi di sabuk ang berumur lebih muda pada struktur tepi ekungan ang aktif. Gal ini juga menunjukan bah#a sedimen ang mengandung sulfida berhubungan dengan aktiitas ulkanik.
$#3## E4s7lorasi Untu4 Enda7an Ni4el Sulida a; Penginderaan5auh atuan mafik dan ultramafik dikenal sebagai litologi ang paling sesuai untuk
mineralisasi nikel sulfida. "ada suatu area ang terpenil dengan egetasi ang padat atau keadaan singkapan ang tidak baik sehingga mengurangi keefektifan pemetaan geologi seara konensional, mungkin dengan penginderaan jauh dapat menjadi langkah penelidikan ang berarti untuk eksplorasi mineral. "ada umumna, batuan Kelompok 3
Page 8
Eksplorasi Bahan Galian Logam
ang mengandung tembaga dan nikel ang tinggi mempunai karakteristik flora atau geobotanial ang khusus. Dimana dalam kasus ini, data Landsat mungkin digunakan sebagai alat dalam pemetaan. +aines dan :nn (19%) mengidentifikasi nilai dari data Landsat untuk membuat peta geologi di daratan hutan lebat, dasarna berupa kompleks batuan ultrabasa @alifornia utara, '>/. "emeriksaan langsung di lapangan dengan peta geologi ang dibuat dari data Landsat menunjukkan hana sedikit atau tidak banak perbedaan utama. "ada /ustralia barat, interpretasi foto udara berperan penting pada tahapan reonnaissane dalam eksplorasi. Normalna, langkah pertama dalam interpretasi foto adalah mengerjakan peta dengan skala 1-%5000 menggunakan foto dengan #arna asli dan informasi na dapat dikombinasi dengan hasil dari magnetometer airbone untuk menghasilkan peta geologi. Langkah kedua aitu interpretasi foto kemudian difokuskan pada area ang lebih menarik atau khusus. &egunaan tahap kedua aitu membedakan #arna asli dan #arna tidak asli. &euntungan dari fotografi #arna tidak asli adalah membantu geologist untuk mengidentifikasi area ang diba#ahna merupakan batuan ultrabasa. /rea ang ditutupi oleh laterit dan litologi berupa batuan felsik juga dapat dikenali. 6; .eo4i&ia 2eokimia memiliki bagian penting dalam menari nikel sulfida diantarana
membantu untuk mengidentifikasi host rok dengan potensi ang baik untuk mineralisasi dan pola dispersi sekunder dari mineral. >ulfida nikel dari kelas dunit dan peridotit berasosiasi dengan &omatiit. "embagian paling efektif antara komatit, toleit dan kalk alkali ang lebih efektif adalah dengan menggunakan diagram plot &ation Kensen. &onsentrasi dari $iE% juga pembeda ang baik - komatit mengandung kurang dari 17 $iE%, dimana toleitik mengandung lebih dari 17 $iE%. "enelitian tentang geokimia dari komatit ang merupakan host rok nikel sulfida mengindikasikan bah#a batuan dengan 6807 4gE mempunai kemungkinan tertinggi mengandung sulfida nikel (Naldrett dan /rndt, 19F!). =ndapan sulfida nikel terbentuk sebagai hasil dari urutanurutan peristi#a termasuk pembentukan liuid immisibilit sulfida. anak geologist menoba mengkarakteristikan bentuk tubuh batuan mafik dan ultramafik
ang dibedakan
berdasarkan fase immisibiliti sulfida. @ameron et al. (19F1) menganalisa 10F9 sampel batuan ultramafik dari intrusi termineralisasi dan barren di sabuk kanada dari nilai @u, Ni, @o dan >. eberapa perbedaan tergambar diantara sampel barren dan sapel batuan Kelompok 3
Page 9
Eksplorasi Bahan Galian Logam
ang termineralisasi dengan menggunakan analisa diskriminan, perbedaan ini ukup digunakan sebagai teknik eksplorasi seara rutin. =ksplorasi geokimia untuk nikel sulfida menggunakan dispersi sekunder pada tanah, dan pada stream sedimen memiliki tingkat kesuksesan ang tinggi pada daerah dengan berbagai iklim. >ebagian besar penelidikan menjelaskan bah#a tembaga dan nikel merupakan elemen ang penting dalam menetapkan area untuk eksplorasi detail. $homson menjelaskan hasil eksplorasi sulfida nikel pada batuan gabro di raebagai konsekuensina, tembaga merupakan elemen kuni dalam menari nikel sulfida dalam sure tanah di /ustralia arat (Leggo dan 4&a, 190). "enemuan banak endapan sulfida nikel di /ustralia arat dapat dikaitkan dengan penelidikan gossan. 4ulana, banak na gossan dapat diinterpretasikan sebagai signifikansi ekonomi dari tinggina kandungan nikel pada daerah tersebut. @ontohna, gossan ang berada diatas endapan &ambalda mengandung hingga 17 Ni. Namun pada banak kasus, pelapukan ang ekstensif menebabkan penipisan logam ang terkandung di dalam gossan, sehingga dapat membingungkan dengan gossan ang terbentuk pada sulfida ang barren atau bahkan besi ferruginous dari produk pelapukan. $rais et. al. (19F!) menjelaskan bah#a di /ustralia arat kandungan palladium dan iridium merupakan pandungan ang sangat baik untuk menari potensi bijihna. "endekatan lainna untuk mengidentifikasi pembentukan gossan diatas sulfida nikel adalah dengan menggunakan multi elemen geokimia. 4oeskops (19FF) melaporkan bah#a @u, Ni, @r, 4n, In, "b, "t, "d dan >e merupakan elemen ang sangat berguna dalam mengkarakteristikkan pembentukkan gossan pada bijih nikel sulfida. <; .eoisi4a
Kelompok 3
Page 10
Eksplorasi Bahan Galian Logam
Nikel sulfida merupakan bijih ang memiliki sifat konduktif dan magnetik. >ehingga terdapat banak teknik eksplorasi geofisika ang sesuai untuk melakukan eksplorasi nikel sulfida. Di &anada lapisan es ang luas menghalangi obserasi geologi seara langsung, dan teknik geofisika membantu sebagai langkah utama dalam eksplorasi tahap reonnaisane. /hli geofisika &anada lebih memilih untuk menggunakan metode magnetik dan elektromagnetik karena murah, memberikan perbedaan fisik ang baik dan efektif digunakan untuk sure ba#ah permukaan ang epat. Di /ustralia arat, geofisika digunakan baik untuk membantu penelidikan pemetaan dan untuk ealuasi
Kelompok 3
Page 11
Eksplorasi Bahan Galian Logam
DAF*A- PUS*AKA
=d#ards, +ihard dan &eith /tkinson. 19!. $re %eposit Geology and &ts &nfluence on 'ineral (xploration. @hapman and Gall, London.
Kelompok 3
Page 12