Asal bijih besi :1. Karbonat besi : sideri atau ankerit mengalami pelapukan hingga besi teroksidasi,

sehingga terjadi akumulasi besi. Karbonat besian mengasilkan bijih besi.2. Pirit : masif pirit seperti pada sistem gossan yang kaya mineral goethite dan hematit.

Markasit mengalami oksidasi menjadi hematit.3. Batugamping : batugamping yang mengandung besi, mengalami pelapukan, sehingga

terjadi akumulasi oksida besi. Endapan dapat membentuk plateau dengan lapisan bijih besi berketebalan signifikan. Batugamping kadang berlapisan dengan lapisan bijih besi dan unsur lain sprti silika, alumina dan sebagai melapuk menjadi lempung yang kaya akan bijih besi. Larutan yang mengendapkan bijih limonit ini membentuk struktur radial dan koloform.

4. Batuan beku basa : akumulasi bijih besi pada batuan ini dapat tidak berasal dari proses pelapukan, karena batuan basa telah mengandung kaya akan bijih besi. Bila dalam kondisi pelapukan di iklim tropis, maka semua unsur kecuali alumina dan besi akan terlepas dan masuk dalam larutan, menghasilkan besi residu atau bijih coklat (limonit) atau bauxit (aluminum hidroksida) atau keduanya. Pada pelapukan serpentinit dapat menghasilkan besi residu dan endapan nikel. Disebut laterit bila terjadi pada daerah tropis dan subtropis. Bila hanya pada daerah tropis mungkin hanya terbentuk hidroksida oksidasi besi dan alumina, sehingga pada daerah ini terendapkan endapan tinggi alumina dan rendah silika, phosphorus dan sulfur.

Urutan komerisal endapan residu

Urutan Endapan bijih secara komersial berdasarkan proses pembentukannya adalah sebagai berikut : 1. Endapan yang diperoleh dari akumulasi siderit atau ankerit, secara lokal penting dan

beberapa dalam grade tinggi dan relatif rendah pengotor (impurities).2. Berasal dari proses oksidasi besi sulfat, cebakan sedikit, kotor dan jarang kadang

setempat.3. Berasal dari batugamping, biasanya membentuk seams, bunches, atau lapisan besi

karbonat. Ini merupakan cebakan endapan bijih besi residu yang sangat besar, grade medium dan pengotornya lempung dan silika, tetapi rendah sulfur.

4. Berasal dari disseminasi mineral besi pada lapisan batugamping. Bijih biasanya berbentuk nodular dan konsentrasi hydrous besi oksida yang membentuk embayment pada lempung. Grade rendah dan sukar untuk dilacak jejaknya atau diikuti kemenerusannya.

5. Berasal dari batuan beku basa. Hanya terjadi pada iklin tropis dan subtropis, cebakan agak signifikan tetapi tinggi alumina, meskipun rendah silika, phosphorous dan sulfur.

6. Berasal dari sedimen besian silikaan. Biasanya tidak komersial, membentuk lapisan batubesi,di Danau Superiior bisa membentuk grade tinggi dan cebakan luas.

KONSENTRASI MANGANIS RESIDU

Endapan manganis biasanya disertai dengan besi, tetapi dalam jumlah sedikit. Endapan ini membentuk manganis oksida, sebagai hasil sisa larutan. Residu ini terakumulasi akibat proses pelapukan dari batuan yang mengandung manganis. Pembentukan endapan ini sangat dipengaruhi oleh kondisi pH dan Eh, sehingga dengan merubah kondisi pH dan Eh maka dapat memisahkan antara manganis dan besi.

Sumber mineral/ Asal bijih manganis

Manganis biasanya dikandung oleh batuan beku, tapi umumnya mengahsilkan endapan yang sedikit, juga dapat berasal dari sekis. Beberapa endapan manganis residu hasil dari pelapukan adalah :

1. Batugamping atau dolomit rendah alumina, tetapi mengandung diseminasi, singenetik manganis karbonat dan oksida. Pada singenetik umumnya lebih sedikit daari besi, bila berasal dari batugamping, maka biasanya membentuk endapan yang luas, sebagai konsekuensinya maka dijumpai kamumulasi lempung dan silika.

2. Batugamping mengandung diseminasi manganis yang terendapkan pada kondisi tertentu.

3. Batuan manganiferous silicate, sebagaimana sekis dan batuan beku yang terubah. Sekis yang mengandung mineral rodokrosit dan tephroitte atau batuan rodhonite dan spessartit. Unsur silika, magnesia, lime (Ca) dan unsur lain terlepas dari batuan akibat proses pelapukan pada kondisi iklim tropis, kemudian menghasilkan residu manganis oksida dan bauksit.

4. Endapan lode dari mineral manganis atau bijih mengandung kaya manganis. Urat, endapan replacement, endapan kontak metasomatisme yang mengandung mineral rodokrosit, rodonit, manganiferrous siderit, kalsit, spesartit, tephroit, alleghenite, piedmontit, hausmanit, manganosit dll. Endapan lode umumnya mengandung kaya manganis dan sebagian dapat terbentuk pada batuan karbonat sebagai manganis oksida. Larutan karbonat yang bersifat asam akan melarutkan batuan karbonat dan menghasilkan oksigen, sehingga diendapkan manganis oksida. Bila sulfida hadir dalam lode, maka manganis yang tersendapkan sebagai manganis sulfat, dan bila dinetralisakan kembali dapat menjadi manganis oksida.

PROSES PEMBETUKAN

Endapan manganis residu, pembentukannya seperti bijih besi yang terbentuk sebagai akibat akumulasi mineral oksida yang terbentuk hasil proses pelapukan dan batuan yang mengandung manganiferous atau lode. Bila berasal dari batuan silikat, maka diperlukan iklim tropis dan subtropis, dimana terjadi pelaupkan sehingga unusr silika terlepas atau meninggalkan ikatan dalam susunan kristalnya. (Fig 13 – 2).

Klas dan distribusi endapan

Endapan manganis hasil konsentrasi residu dapat dikelompokan menjadi :

1. Berasal dari sekis pada daerah tropis2. Berasal dari batugamping yang kaya akan mineral manganis3. Berasal dari endapan yang kaya akan mineral manganiferous

ENDAPAN RESIDU BAUXIT

Bauxit merupakan bijih aluminium. Merupakan endapan residu berasal dari pelapukan batuan aluminum silikat yang kekurangan kuarsa bebas. Terbentuk di dekat permukaan, akibat pelapukan pada iklim tropis dan semitropis. Mineral silikat yang terubah akibat pelakukan, mengakibatkan unsur silika terlepas dari ikatan kristal, dan sebagian unsur besi juga terlepas. Pada proses ini terjadi penambahan air (H2O), sedangkan alumina, bersama dengan titanium dan ferrik oksida (dan mungkin manganis oksida) menjadi terkonstrasi sebagai endapan residu (Fig 13 -3).

Aluminium merupakan unsur yang sangat umum dikandung lapisan kerak bumi dan merupakan unsur ke tiga yang dominan penyusun kerak tersebut. Aluminium juga merupakan unsur yang sangat penting sebagai penyusun mineral lempung dan tanah dan beberapa batuan silikat. Seperti mineral kriolit atau metallic aluminum atau sekarang lebih dikenal sebagai bauxit. Dan mineral ini terbentuk sebagai hasil pelapukan batuan beku aluminous atau lempung kaya alumina.

Bauxit (Al2O3.2H2O), bersistem oktahedral, terdiri dari 35 – 65 % Al2O3, 2 – 10 % SiO2, 2 – 20 % Fe2O3, 1 – 3 % TiO2 dan 10 – 30 % air. Sebagai bijih alumina, bauxit mengandung sedikitnya 35 % Al2O3, 5 % SiO2, 6 % Fe2O3 dan 3 % TiO2. Sebagai mineral industri % silika kurang penting, tetapi besi dan titanium oksida tidak lebih dari 3 %. Sebagai abrasif diperlukan silika dan besi oksida lebih dari 6 %.

Secara komersial bauxit terjadi dalam tiga bentuk :1. Pissolitic atau oolitic disebut pula “kernel” yang berukuran diameter dari sentimeter,

sebagai amorfous trihydrate.2. Sponge ore (Arkansas), porous, merupakan sisa dari batuan asal dan komposisi utama

gigsite3. Amorphous atau bijih lempung.

Kondisi pembentukan bauxit :

1. Iklim humid tropis datau subtropisPada temperatur di atas 20oC, maka SiO2 terlarut dan Fe2O3 dan Al2O3 menyertainya. pH ikut berperan penting dalam hal ini, dimana untuk kelarutan alumina diperlukan pH antara 4 – 9, dan kelarutan SiO2 dengan pH di bawah 10. Sebagai akibat rendahnya pH < 3 dan Eh rendah menyebabkan terlepasnya unsur besi

dan terjadi pengkayaan alumina. Akumulasi CO2 bebas di permukaan terjadi pada musim basah. Pada musim basah pada iklim tropis, maka larutan menjadi lebih asam, sehingga terbentuk akumulasi Al2O3 dan Fe2O3. Pada iklim musim kering unsur alkali dalam larutan terjadi subtitusi dengan silika.

2. Batuan sumber mengandung alumina tinggiBatuan silikat alumina tinggi, rendah besi dan kuarsa bebas, seperti : nepheline syenite, endapan batu lempung hasil pelapukan kristal batuan metamorfik.

3. Reagent yang sesuai pH dan Eh, sehingga mampu merubah silikat.Asam sulfurik atau sodium carbonate merupakan reagent yang mampu merubah batuan menjadi lempung. Pada daerah tropis, tumbuhan asam/ humus, hujan, karbon dioksida merupakan reagent yang baik, sehingga batuan menjadi terubah. Karbon dan asam organik sangat berkompeten melarutkan silikat dan menghasilkan alkali karbonat yang mengandung silika. Karbon dioksika dalam air hujan mampu melarukan batugamping. Bakteri dalam larutan juga membantu proses pelapukan, yang mengakibatkan terjadinya redeposisi alumina. Hal ini dikarenakan aluminum sulfat dalam larutan terhidrolisa menghasilkan sulfat. Prose tersebut juga dapat berlangsung dalam larutan hidrotermal.

4. Infiltrasi air meteorik permukaan secara lambat5. Kondisi bawah permukaan (larutan bawah permukaan) yang mampu melarutkan

unsur batuan yang dilaluinya6. Stabilitas tektonik yang berlangsung lama7. Preservation

RESIDU BATULEMPUNG/ LEMPUNG

Batulempung merupakan batuan aluminous. Batuan ini terbentuk akibat pelapukan kimia, kemudian terendapkan sebagai sedimen argilaceous. Juga berasal dari batuan feldspathic yang terubah akibat proses hidrotermal. Batuan silicic kaya feldspar dan rendah mineral besi, seperti : granit dan genis. Kuarsa dan limonit terlepas. Granit silika tinggi menghasilkan lempung yang rendah platisitasnya. Batuan beku basa yang mengandung tinggi ferric oksida, sehingga hasil batulempungnya berwarna merah, sehingga jarang digunakan. Batuan pegmatit kaya felspar yang membentuk dike umumnya menghasilkan grade tingg kaolin putih rendah, sangat besi. Batuan syenite menghasilkan lempung yng sangat baik. Batugamping dengan melalui proses pelarutan, erosional yang lama akan membentuk lempung yang kotor. Shale secara umum berkomposisi mineral lempung. Batuan beku serisitisasi juga dapat menghasilkan lempung.

Proses pembentukan :

Lempung terbentuk akibat pelapukan. Tumbuhan dan atmosfer merupakan penyalur CO, unsur ini merupakan unsur yang berperan dalam pembentukan lempung di rawa-rawa. Organisme mampu merubah warna material, sehingga lempung bisa menjadi berwarna putih. Unsur besi dalam larutan dapat terlepas, sehingga lempung menjadi putih.

Lempung yang berasal dari mineral silikat. Mineral tersebut terubah membentuk hydrous aluminum silicates, kemudian unsur silika dan alkali terlepas dan terlarut dalam larutan. Dalam proses ini diendapkan kuarsa dan lempung. Proses alterasi ortoklas menghasilkan kaolinit, potasium karbonat dan silika. Potasium karbonat dan silika terlarut dalam larutan, kemudian diendapkan kaolinit. Semakin banyaknya unsur alkali yang terlarut, maka dihasilkan kualitas kaolin yang baik, bila tidak dapat membentuk monmorilonit. Gambar 5-3 menunjukan daerah stabilitas kaolinit yang berasal dari felspar.

Kaolinit hasil proses hidrotermal, memerlukan temperatur antara 200 – 400oC, walaupun piropilit terbentuk pada temperatur sekitar 350oC (Gambar 8 – 7). Kaolinit, dikit dan monmorilonit yang terjadi dari proses hidrotermal disertai pementukan mineral bijih hidrotermal. Serisit dan dikit dapat terbentuk dalam urat, kemudian kaolinit dan monmorilonit keluar, proses ini dapat berlangsung dalam temperatur yang rendah. Serisit hadir secara dominan dan kaolinit jarang pada zona tersebut. Pembentukan kaolinit hidrotermal ini juga sebaik hasil pelapukan.

Jenis endapan lempung :

1. Kaolin, berwarna putih, umumnya putih kehitaman Berbentuk urat, akibat pelapukan dike Berbentuk endapan blanket, zona antara batuan beku dengan batuan metamorf Endapan replacement, seperti indianit Endapan perlapisan, berasal dari feldspatic sandstone

2. Red – burning residual, berasal dari bermacam-macam batuan

ENDAPAN NIKEL RESIDU

Beberapa batuan ultrabasa pada umumnya mengandung sedikit nikel. Melalui proses pelapukan pada iklim tropis dan subtropis, maka batuan mengalami dekomposisi. Pada proses ini silika akan berkurang dan mengasilkan hydrous silicates magnesium dan nikel. Mineral nikel seperti : genthit, pimelit, nepouit, connarit, garnierit (umum) dan noumite. Garnierit merupakan kumpulan/ campuran mineral, seperti : nickel serpendite, nickel talc dan silikat yang lain. Garnierit berasal dari peridotit yang mengalami serpentinisasi, kemudian mengalami konsentrasi residu di permukaan membentuk endapan bijih nikel.

BEBERAPA ENDAPAN KONSENTRASI RESIDU YANG LAIN

Kianit, merupakan akumulasi di permukaan mineral hasil dari proses pencucian tanah regolit dari pelapukan batuan kianit-kuarsa-granulit. Kianit resisten terhadap proses pelapukan permukaan.

Cobalt, merupakan “black oxide” cobalt yang berasosiasi dengan oksidasi bijih copper (Co).

Phosphat atau “land pebble” phosphates dalam matrik batupasir dan batulempung pengendapan laut.

Tripoli, cerah, lenauk, porus, kilap tanah mirip silika, sebagai residu pelapukan, berbentuk masif, blok dan berserabut.

Bijih Zin, sebagai endapan bijih sulfida zinc pada batulempung dolomitan yang teroksidasi menjadi hemimorphit dan smithsonite, yang berbentuk nodul dalam lempung yang berselingan dnegan dolomit.

Bijih tin, sebagai batuan tin pada fluviatil dan eluvial placer, konsentrasi terbanyak pada pocket.

Emas, berbentuk butiran sebagai endapan akumulasi yang terbebas dari unsur ferruginous dan dapat terakumulasi di bawah besi laterit dari pelapukan sekis.