4.6.1. Pengendapan dari air laut
Kandungan rata-rata air laut terdapat dalam Tabel Xl. Dari proses evaporasi bila tidak ada gangguan, berlurut-turut akan diendapkan terlebih dahulu Oksida besi Fe2O3 dan CaCO3 dengan ketentuan bahwa air laut teruapkan sekitar 50%. Bila penguapan berjalan terus hingga air laut menjadi 20% volume semula, mulai akan diendapkan mineral gips CaSO4. 20120. Penyusulan lebih lanjut sampai 10% volume air laut semula, halit NaCl mulai diendapkan dan kemudian diikuti oleh kieserit MgSO4. H2O dan bischofit MgCl2.6H20). Penguapan lebih lanjut menghasilkan garam pahit dan NaBr.
Pengendapan gips CaS04.2H20 dan anhidrit CaSO4 merupakan hasil proses kristalisasi tahap kedua sesudah pengendapan oksida besi dan karbonat kalsium. Gips akan diendapkan terlebih dahulu dan baru kemudian anhidrit. Perbandingan antara kedua mineral tersebut tergantung dari pada suhu penguapan. Pengendapan anhidrit masih terus berlangsung sampai terjadinya pengendapan halit dan bila halit sudah mulai terbentuk gips sudah tidak terbentuk lagi dan tempatnya diganti oleh anhidrit.
Contoh pengendapan gips terdapat di Nova Scotia dengan ketebalan sekitar 80 m, di Jerman mencapai 100 m, dan di New Mexico mencapai lebih dari 440 m. Pengendapan halit NaCl, merupakan hasil pengendapan air laut yang paling banyak dijumpai. Hal ini tidak mengherankan karena sebagian besar bahan yang terlarut di dalam air laut adalah unsur-unsur yang membentuk halit (Tabel XI). Dalam bentuk endapan yang merupakan lapisan jarang mencapai ketebalan yang berarti; tetapi dalam bentuk doma garam seperti yang terdapat di sekitar Gulf Coast, USA; Jerman; Rumania; Iran; dapat mencapai ketebalan yang luar biasa. Seperti di Gulf Coast, belum pernah ada mata bor yang mencapai dasar doma garam tersebut walaupun pemboran telah mencapai 1800 m dalamnya. Doma-doma garam yang terdapat di Gulf Coast tersebut diperkirakan cukup untuk memenuhi kebutuhan dunia akan garam selama 4.000 tahun.
Endapan garam kalium mulai terbentuk sesudah halit dan sebagian besar telah diendapkan dari proses penguapan air laut. Garam-garam kalium terbentuk sebagai khlorida dan sulfat dan kadang-kadang bercampur dengan magnesium, Di alam jarang dijumpai pengendapan kalium, karena untuk pengendapannya diperlukan penguapan yang tuntas; sedang di alam rupanya proses penguapan seperti itu tidak pernah terjadi. Mineral-mineral kalium yang penting-penting adalah silvit KCl mengandung K20 63,2%, langbeinit K2SO4 2MgSO4 mengandung K20 22,7%, kainit MgSO4. KCI. 3H20 mengandung K20 18,9%, glaserit 3K2 S04. Na2SO4 mengandung kadar K20 37.5% dan carnallit KC1. MgCl2. 61120) yang mengandung K20 sebesar 16,9%. Contoh endapan kalium yang terkenal adalah di Stassfurt, Jerman. Tebal endapan berkisar antara 20–60 meter pada kedalaman di sekitar 350 m. Endapan brom dan borat yang berasal dari air laut berjumlah tidak banyak. Kedua endapan ini biasanya berasosiasi dengan mineral kalium. Endapan yang diusahakan terdapat di Strassfurt, Jerman.
4.6.2. Endapan danau
Di daerah kering dan panas, danau-danau yang tidak mempunyai saluran pembuang air biasanya merupakan danau garam. Susunan air danau biasanya tidak sama dengan danau sejenis di tempat yang berlainan; karena masing-masing mendapatkan sumber asal larutan yang tidak sama. Great Salt Lake di Utah, USA, mempunyai susunan air danau yang menyerupai air laut dengan kegaraman ? kali kegaraman laut. Di tempat lain seperti di Searless Lake, California, USA, banyak mengandung sulfat dengan sedikit karbonat dan khlorida. Air danau garam dapat dipisahkan menjadi : air danau garam, air danau natrium sulfat dan natrium karbonat, air danau borat, air danau nitrat, dan air danau kalium. Endapan danau garam Proses evaporasi yang terjadi sama dengan proses evaporasi air laut. Contoh di Great Salt Lake, pada saat ini mempunyai kadar garam antara 13-27%; kisaran kadar tersebut tergantung dari pada iklim yang berlaku. Pada musim yang lembab, kadar menurun dan sebaliknya bila keadaan musim kering kadar akan naik. Contoh lain adalah danau-danau di Timur Tengah dan di laut mati, juga di Asia Tengah dan Afrika Utara.
Endapan danau pahit dan danau alkali Ciri khas air danau pahit adalah kandungan natrium sulfatnya yang tinggi. Danau semacam ini banyak dijumpai di daerah kering Amerika dan Asia. Contoh di Rusia adalah Danau Altai dan Danau Domoshakovo.
Danau alkali atau danau soda airnya mengandung natrium karbonat dalam jumlah yang lebih besar bila dibandingkan dengan kandungan kalium karbonat dan garam dapurnya. contoh dan au-danau yang termasuk dalam kategori ini adalah Danau di Mesir, Danau soda di Nevada USA, Danau Goodenough di Sas katchewan Kanada. Evaporasi air danau menghasilkan natrium sulfat, natrium karbonat, natrium bikarbonat dan garam dapur. Natrium sulfat sebagai mineral mirabilitit Naz S04. 101120 disebut juga garam Glauber dan thernardit Na2SO4.
Endapan danau kalium Danau kalium tidak banyak dijumpai, salah satu contoh danau yang penting adalah Searless Lake di California USA yang menghasilkan sulfat-sulfat, karbonat karbonat, garam-garam rangkap tiga, khlorida-khlorida dan silikat borium.
Endapan danau borat Danau borate relatip tidak banyak. Contoh di California, Nevada USA, Tebet Argentina, Cili dan Bolivia. Air danau mendapatkan borium dari kegiatan gunung berapi dan sumber-sumber panas. Mineral yang dihasilkan adalah borax Na2B4 07.10H20, colemanit Ca, B6 011.5H20, ulexite Na20.2Ca0.5B203. 10H2O dan searlesit Na20.B203. 45102.21120.
Endapan danau nitrat Danau nitrat umumnya diketemukan di daerah beriklim kering dan panas; tetapi jarang dapat menghasilkan endapan yang mempunyai arti ekonomi. Umumnya terdapat di daerah gunung berapi. Hasil endapannya adalah Natrium nitrat atau soda niter dan berasosiasi dengan senyawa-senyawa borium. Banyak dijumpai di Argentina, Columbia, Bolivia, Afrika Selatan dan di Searles Lake dan Death Valley California.
4.6.3. Endapan berasal dari air tanah
Penguapan air tanah umum terjadi, tetapi endapan yang terjadi di daerah lembah dilarutkan kembali dan terbawa oleh air hujan; tetapi di daerah beriklim kering endapan dapat terkumpul selama iklimnya tetap kering. Kandungan larutan garam yang terdapat di dalam air tanah serupa dengan yang terdapat dalam air danau ataupun air laut, perbedaannya hanya kadarnya lebih kecil atau rendah. Yang selalu terdapat adalah larutan-larutan kalsium karbonat, magnesium, natrium, kalium, besi, mangan, silika dan fosfor. Kadang. kadang juga mengandung borium dan jodium.
Pengendapan dapat berjalan baik bila penguapan itu terjadi dekat permukaan atau di gua-gua, clasar lembah atau di lereng-lereng.
Endapan yang terbesar dari hasil penguapan ini adalah di gurun Atacama, Tarapaca, dan Artofagasta di negara Cili. Endapan terkenal dengan nama Nitrat Chili . Hasil yang di dapat adalah garam-garam nitrat, jodium dan sedikit borium, kalsium karbonat, natrium karbonat, natrium sulfat dan natrium karbonat. Caliche" adalah kalsium karbonat yang diendapkan oleh air tanah di dekat permukaan tanah,
4.6.4. Endapan mata air panas
Endapan di sekitar mata air panas tidak sepenuhnya hasil dari proses evaporasi saja tetapi kegiatan mikro-organisme juga turut berperan. Endapanendapan yang dihasilkannya antara lain adalah kalsium karbonat dalam bentuk tufa, traverite, atau sinter gampingan; kemudian silika sebagai geyserite atau sinter silika dan oksida mangan dalam bentuk mineral wad.
Contoh di Travertine, Italia yang menghasilkan travertine; geyser di Yellowstone Parka yang mengendapkan geyserit, sedikit pirit dan sedikit arsen. Di New Zealand malahan menghasilkan air raksa.
4.7. Konsentrasi Mekanik Dan Residuil
Endapan bahan galian yang dihasilkan oleh proses konsentrasi mekanik dan residuil itu disebabkan oleh pengaruh pelapukan. Pelapukan merupakan proses disintegrasi, kimia dan biokimia. Pada daerah beriklim kering, proses disintegrasi atau penghancuran secara mekanik lebih dominan sebaliknya di daerah tropik dan subtropik proses dekomposisi atau proses penghancuran secara kimia lebih dominan. Peranan proses biokimia menonjol pada lingkungan dimana banyak kehidupan.
Batuan dan mineral-mineral yang tidak dapat bertahan dalam lingkungan pelapukan akan mengalami dekomposisi; bagian-bagian yang tidak larut akan bertinggal dan bagian yang larut akan terbawa pergi bersama air. Larutan akan mengalami pengendapan di tempat lain bila keadaan mengizinkan; dan terbentuk mineral baru yang dapat mempunyai arti sebagai bahan galian. Mineral-mineral yang resisten seperti kwarsa, emas, intan, platina akan terpisah dari batuan dan kemudian mengalami pengkayaan residuil di permukaan tanah atau di dasar perairan dengan melalui proses konsentrasi mekanis menjadi deposit "placer”. Pengaruh pelapukan ini mencapai kedalaman satu meter atau kurang, dan dalam keadaan istimewa dapat mencapai kedalaman lebih dari pada beberapa ratus meter.
4.7.1. Endapan konsentrasi mekanik
Proses yang menyebabkan terjadinya endapan ini adalah proses alami yaitu berupa pemisahan gravitatip antara mineral berat dan mineral ringan oleh air yang mengalir atau oleh angin. Bagian mineral berat akan terpisah oleh cara ini dan dapat merupakan endapan "placer”. Untuk dapat terkumpulnya mineral yang berharga perlu memiliki tiga macam sifat fisik, yaitu:
a. Mempunyai berat jenis yang tinggi
b. Resisten atau tahan terhadap pelapukan kimia
c. Keras dan tahan terhadap tumbukan, gesekan, selama di angkut. Beberapa mineral placer yang mempunyai sifat-sifat tersebut antara lain adalah : emas, perak, platina, kasiterit, magnetit, khromit, rutile, tembaga, zirkon, monazit, batupermata, fosfat, korundum.
Mekanisme proses konsentrasi tergantung kepada faktor-faktor seperti berat jenis, ukuran dan bentuk fragmen, untuk itu perlu dipahami adanya tiga macam prinsip yaitu :
Pertama, di dalam air dua mineral yang berukuran sama, mineral yang berberat jenis lebih tinggi akan diendapkan lebih cepat dari pada yang berberat jenis rendah.
Kedua, kecepatan pengendapan mineral dipengaruhi oleh permukaan jenis mineral tersebut. Dengan perkataan lain umpamanya dua mineral bentuk dan beratnya sama, tetapi ukurannya tidak sama. Di dalam air, mineral yang mempunyai ukuran dan luas permukaan lebih kecil berarti mempunyai nilai geser terhadap air lebih kecil, dan akan mengendap lebih cepat dari pada yang berukuran lebih besar.
Ketiga, bentuk butiran mempengaruhi pengendapannya. Butiran yang berbentuk bulat, permukaan jenisnya lebih kecil bila dibandingkan dengan butiran yang pipih. Butiran pipih akan mengendap lebih cepat walaupun mempunyai berat yang sama.
Kecepatan arus di lain pihak akan berpengaruh juga terhadap pengendapan; bila kecepatan arus lipat dua, daya angkut akan berlipat empat kali. Untuk mendapatkan konsentrasi mineral plaser kecepatan arus harus sesuai; bila terlalu lemah pemisahan antara mineral berat dan mineral ringan tidak baik, dan bila terlalu cepat mineral berat akan terbawa arus. Arus sungai akan mengalami perlambatan bila ada halangan, misalnya dasar sungai menjadi landai, sungai bermeander, sungai mendadak melebar.
Di samping hal-hal tersebut di atas faktor waktu, sumber asal mineral ”placer”, dan relief topografi ikut menentukan terjadinya pengendapan dan pengumpulan mineral di suatu tempat. 2
"Placer” secara umum dapat dibagi menjadi 'placer” eluvial dimana konsentrasi mineral terjadi pada lereng-lereng; ”placer" alluvial atau "placer” sungai merupakan konsentrasi pada dasar dan lembah sungai; ”placer” pantai dimana konsentrasi terdapat di pantai dan "placer” angin yang konsentrasinya disebabkan oleh angin.
Deposit eluvial yang penting adalah emas dan timah dan yang kurang penting adalah mangan, kyanit, barit dan batu permata. Contoh ”placer” eluvial emas terdapat di Australia, California, Montana, Sieria Leone, Tanganyika, Kenya dan British Cuiana. Contoh ”placer” timah ialah Bangka dan Biliton, Malaysia, Kongo, Nigeria.
Deposit sungai merupakan deposit "placer" yang paling penting, karena banyak menghasilkan emas, timah, platina, dan batupermata (intan). Gambar 2-10 memberikan gambaran mengenai endapan 'Placer”. Contoh deposit "placer" di Fairbanks (Alaska), Bangka dan Biliton (Indonesia) California (USA), British Columbia (Kanada). Pada umumnya endapan berlangsung dengan baik bila sungai
telah mencapai keseimbangan antara erosi, pengangkutan dan pengendapan; di samping itu gradien dasar sungai di sekitar 10 m per 1500 m, yang berarti menurun 10 m pada jarak 1500 m.
dasar sungai Deposit pantai terbentuk di sepanjang pantai laut karena kegiatan gelombang dan arus laut. Deposit yang termasuk kategori ini antara lain adalah emas di Nome (Alaska); ilmenit, rutil dan monazit di Travacore dan Quilon (India); pasir besi (Cilacap); New Zealand, Brasilia; Sirkon di Brasilia; intan di Namaqualand (Afrika Selatan).
Deposit angin atau deposit colis hanya terdapat di daerah kering di mana angin merupakan medium utama pengangkut debu dan pasir. Contoh di daerah gurun Australia dan di El Raco (Mexico) yang menghasilkan placer emas.
4.7.2. Endapan residual
Proses konsentrasi residual menyebabkan terkonsentrasinya mineral bahan galian di tempat. Bagian-bagian lain dari bahan induknya terangkut pergi akibat proses pelapukan kimia. Beberapa persaratan untuk dapat terjadinya endapan residual adalah terdapatnya sumber mineral di dalam bahan induknya, keadaan iklim yang menguntungkan terjadinya pelapukan kimia; keadaan medan yang relatif datar. Beberapa macam bahan galian residuil yang penting adalah einas, mangan, bauxit, lempung, nikel, fosſat, kyanit, barit, oker, timah.
Endapan residual besi
Sebagai sumber utama bagi terbentuknya endapan ini adalah bahan induk yang mengandung besi seperti siderit, batugamping, chart besian, batu beku basa. Contoh endapan bijih besi yang berasal dari siderit adalah endapan Bilbao (Spanyol) yang boleh dikatakan bersih dari kotoran; endapan bijih berasal dari batugamping di Appalachian Valley (USA) yang dikenal dengan "Tennessee River brown ore”. Contoh endapan bijih besi yang berasal dari chert besian terdapat di daerah Lake Superior yang paling terkenal, diantaranya di Mesabi (USA) terdiri dari mineral hematit yang berasal dari pelapukan taconit (chert besian) dan greenalit; dan di Birmingham (USA) dikenal dengan nama "Clinton Iron-ore” yang tersingkap perlapisau batuan sedimen sampai setebal 10 m dan meluas hingga 30 km panjangnya, terdiri dari hematit. Endapan yang berasal dari sisa hasil pelapukan yang banyak dijumpai di daerah beriklim tropik dan subtropik adalah tanah laterit. Sebagai bahan galian walaupun kadar besinya tinggi, tetapi kandungan kotoran seperti alumina cukup besar sehingga menyulitkan pemisahannya. Endapan semacam ini banyak dijumpai di Indonesia, India, Kuba.
Endapan mangan residual
Kelakuan mangan dalam beberapa hal mengikuti siſat besi dalam proses pengendapannya, hanya dalam skala yang lebih kecil untuk mendapatkan endapan yang banyak mengandung mangan diperlukan keadaan yang khusus. Sumber bahan induk yang menghasilkan mangan sama dengan yang menghasilkan besi dan terkandung kandungan mineral-mineral mafik di dalam batuan beku, terutama yang menjurus ke basa. Batuan induk lainnya yang merupakan sumber Mn adalah batu gamping, dolomit, sekis, Deposit mangan yang utama berasal dari pelapukan sekis yang banyak mengandung spessartit, rhodochrosit, rhodonit, dan tephroit. Pelapukan kimia melarutkan silika, magnesium, kalsium dan lainnya dengan meninggalkan residu atau sisa berupa oksida mangan. Contoh banyak terdapat di daerah tropik dan subtropik seperti di India, Gold Coast, Brasilia, Mesir, Marocco, dan pulau Jawa.
Endapan bauxit
Bauxit ini terbentuk sebagai endapan residual di dekat permukaan atau di permukaan tanah pada daerah beriklim tropik dan subtropik. Karena kegiatan Rongga pori Rongga pori Rongga pori Feldspat2 dan feldspatolda2 Feldspat2 Feldspat 2:::: Kaolin, dll. Bauxit Hidrat silikat alumina, kaolin, halloysit, dll. Mineral2 kelam Kaolin, dll. A. Syen it belum lapuk B. Sebagian syenit C. Kaolinisasi D. Bauxit mengalami kao- syenit selesai linisasi
proses pelapukan kimia unsur-unsur kalium, natrium, kalsium, magnesium dan sedikit besi akan tercuci sedang yang tertinggal adalah besi, titanium dan alumina. Proses pembentukan bauxit dari proses pelapukan mineral lain terdapat dalam gambar 2-11. Faktor kondisi yang diperlukan bagi terbentuknya endapan bauxit antara lain adalah iklim yang sesuai, yaitu tropik atau subtropik dan lembab, batuan relatip kaya akan alumina; cukup tersedia pereaksi yang mampu melarutkan silika; keadaan permukaan yang bersifat meluluskan air hujan secara perlahanlahan; cukup sarana pengangkutan larutan hasil pelapukan yang tidak dikehendaki; waktu; dan keadaan medan yang landai.
Dari skema gambar 2-11 dapat dilihat bahwa kaolin dapat berubah pula menjadi mineral bauxit. Contoh endapan bauxit residual terdapat di sekitar kota Bauxite, Arkansas (USA) yang berasal dari sienit neſelin; British Guiana Suriname, Perancis, Dalmatia, Yugoslavia, Hongaria, Indonesia. Hal lain yang perlu mendapatkan perhatian ialah bahwa deposit yang mempunyai arti ekonomi terbentuk pada akhir mesozoikum atau tersier; berasosiasi dengan lempung; dan tempat pengumpulan deposit residual ini menunjukkan kerataan permukaan yang menunjukkan baik bekas permukaan erosi ataukah bekas "peneplain” tua.
Endapan lempung
Proses pembentukan maupun asal bahan induknya sama dengan bauxit. Lempung residuil ini oleh Ries (Bateman, 1960) diklasifisir menjadi jenis kaolin yang berwarna putih, dan warna putih ini tetap dipertahankan sesudah dibakar; dan ada jenis lempung yang menjadi merah sesudah dibakar. Penyebaran lempung residuil lebih terbatas daripada penyebaran lempung sedimenter. Contoh dijumpai di daerah-daerah bagian selatan Amerika Utara, Cina, Inggris, Perancis, Jerman, Cekoslovakia.
Endapan nikel
Batuan beku ultra basa diketahui mengandung nikel dalam jumlah sedikit, tetapi dalam lingkungan tropik dan subtropik batuan tersebut akan lapuk dan salah satu hasil pelapukannya adalah senyawa nikel dan magnesium dan dikenal sebagai mineral garniert. Endapan ini diketemukan di New Caledonia, Indonesia, Kuba, Brasilia dan Venezuela. Terutama di Indonesia bagian timur di Pomalla dan Soroako yang termasuk Sulawesi Tenggara sudah mulai diusahakan sejak beberapa tahun yang lalu.
4.8. Oksidasi Dan Pengkayaan Supergen
Bila suatu endapan bahan galian tersingkap oleh kegiatan erosi segera akan terkena pengaruh pelapukan. Terutama endapan yang mengandung mineral sulfida; mineral tersebut akan mengalami oksidasi dan pelarutan oleh air hujan.
Larutan yang berasal dari mineral banyak mengandung asam sulfat H2SO4 dan kemudian bertindak sebagai pelarut aktip terhadap mineral-mineral lainnya. Dengan kata lain bijih akan teroksidir dan banyak bagian mineral bijih tersebut yang tercuci bersama air yang merembes ke bawah, yaitu bersama dengan air perkolasi hingga mencapai air tanah atau sampai pada batas kedalaman yang tidak dapat dijangkau oleh pengaruh oksidasi,
Bagian yang teroksidir disebut sebagai zona oksidasi. Larutan yang merembes ke bawah bila telah mencapai air tanah akan mengendapkan kandungan logamnya sebagai mineral sulfida sekunder dan daerah ini disebut sebagai daerah pengkayaan sulfida supergen atau daerah pendayaan sekunder. Bagian deposit bijih di sebelah bawah yang tidak terkena pengaruh oksidasi dan masih utuh disebut sebagai zona primer atau zona hipogen Secara skematik tergambar dalam gambar 2-13.
Susunan zonal tersebut adalah karakteristik bagi endapan mineral bijih yang banyak mengalami proses pelapukan dalam jangka waktu yang lama. Proses peng. kayaan supergen ini banyak menghasilkan endapan bijih tembaga dalam jumlah yang cukup banyak untuk dapat ditambang.
Proses yang terjadi dapat dipisahkan menjadi tiga tahapan, yaitu mulai dari perinukaan tanah : Pertama, terjadinya oksidasi dan pelapukan di zona oksidasi; kedua terjadinya pengendapan di zona oksidasi dan ketiga, terbentuknya pengendapan sulfida supergen.