61 sekitar 41.69, piroksen dari 0 menjadi sekitar 4.38, amphibol dari 0.10
menjadi 0.36, karbonat dari 4.10 menjadi 5.49 bervariasi rendah dan tinggi, sementara itu mineral liat dari 3 menjadi 4.65. Beberapa jenis mineral yang
menurun persentasenya adalah sulfat dari 4.40 menjadi 0.23, sulfida dari 8.8 menjadi 0, dan mika dari 14 menjadi sekitar 7.91.
Tabel 7 . Nilai rata-rata Komposisi Mineral dari Contoh Bulk pada Tailing Mile 74
dan ModADA Mile 28 - Mile 21
Komposisi Mineral Primer, Berat
Tailing
Mile 74
Area Suksesi
, ModADA Air Tanah Dangkal, 50 cm
Area Reklamasi
, ModADA Air Tanah Dalam, 100 cm
Partikel Berpasir
Partikel Berdebu
Kasar Partikel
Berlempung halus
Partikel Berpasir
Partikel Berlempung
Kasar Partikel
Berdebu Kasar
Kuarsa, SiO
2
23.90 25.60
42.27 44.40
44.12 48.17
45.59 Feldspar, Na,K,CaAlSi
3
O
8
35.60 45.27 29.72 28.12 25.42 33.10 21.46 AndalusitSilimanit, Al
2
SiO
5
0.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Piroksen augit, diopsid, CaMg,FeSi
2
O
6
0.00 7.98 5.19 2.45 6.98 0.55 3.13 AmphibolSerpentin
0.10 0.23 0.25 0.37 0.57 0.36 0.37
Karbonat kalsium, dolomit, CaCO
3
Ca,MgCO
3 2
4.10 3.79 3.83 4.99 4.76 1.81 13.74 Sulfat anhidrit, gipsum, CaSO
4
.2H
2
O 4.40 0.00 0.19 0.10 0.12 0.40 0.33
Fe-Sulfida pirit markasit, FeS
2
2.60 0.18 0.28 0.00 0.23 0.41 0.19 Cu-Sulfida kalkopirit, kovelit, bornit
6.20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Fe-Oksida mag, hem, gut, Fe
3
O
4
, Fe
2
O
3
, FeOOH
5.90 6.47 4.65 2.49 7.14 5.27 1.72 Mika muskovit, biotit, plogopit
14.00 7.35 9.36 7.26 8.36 7.25 7.85
Komposisi Mineral Liat, Berat
Illit 0.00 0.00 0.18 1.02 0.00 0.39 1.19
Haloisit 0.00 0.00 0.00 0.11 0.00 0.00 0.00
Kaolinit 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Talk 0.10 0.05 0.06 0.07 0.00 0.00 0.04
Klinoklor Klorit
0.80 1.32 2.32 3.79 0.93 1.11 3.19 Kaolinit-Montmorillonit
0.40 0.00 0.00 0.66 0.14 0.13 0.00 Illit-Montmorillonit
0.30 0.99 0.36 0.13 0.09 0.12 0.30 Montmorillonit
0.90 0.78 1.32 4.05 0.93 0.78 0.90 SaponitSepiolit
0.10 0.00 0.00 0.00 0.12 0.16 0.00
Total Mineral Liat : 3.00
3.14 4.24
9.83 2.39
2.69 5.62
Total Mineral Primer dan Liat : 100.00
100.00 100.00
100.00 100.00
100.00 100.00
pH H
2
O 10.6 8.29
7.73 -7.23
7.57 7.81 6.73 7.91
Keterangan : - Data Mineral Tailing Mile 74 diperoleh dari Lab. Mineralogy Belle Chasse, New Orleans USA CTI, 10 Juli 2006 - Nilai pH Tailing Mile 74 diperoleh dari Concentrator Mill, PTFI Timika 28 Nopember 2007
- Area Suksesi diwakili oleh partikel berpasir PS-1, Partikel Berdebu Kasar PS-2, PS-3, PS-4, Partikel Berlempung Halus PS-5 - Area Reklamasi diwakili oleh Partikel Berpasir IPR-4,Partikel Berlempung Kasar VIPR-7,Partikel Berdebu Kasar Mile 21.5
Mineral golongan sulfida merupakan mineral yang ditambang untuk mendapatkan tembaga dan emas. Penurunan yang cukup drastis terjadi oleh karena
mineral sulfida stabil dalam kondisi reduktif saat berada dalam sedimen pada formasi batuan yang ditambang, kemudian menjadi metastabil pada saat tertransportasikan dari
62 processing plant
ke area pengendapan tailing di ModADA. Proses oksidasi mineral golongan sulfida ini menyebabkan produksi hidronium yang memasamkan lingkungan
dan kemudian dinetralkan dengan CaO yang terkandung di tailing. Proses ini menghasilkan keseimbangan yang sementara dapat terukur dari nilai pH saat ini
sebesar 6.73 - 8.29 Tabel 7.
Sementara penurunan persentase mineral golongan mika mineral tipe 2:1 primer terjadi karena proses transformasi golongan mineral tersebut, sehingga ukuran
partikel menjadi lebih kecil yang dilanjutkan dengan proses pelarutan beberapa unsur yang dikandungnya, dan terbentuk mineral liat sekunder. Hal ini ditunjukkan oleh
adanya peningkatan persentase kandungan mineral liat pada partikel berlempung kasar dan halus, serta berdebu kasar di ModADA, walaupun pada presentase yang masih
sangat rendah. Jenis mineral liat klorit, illit, dan montmorillonit terlihat agak meningkat di Area Suksesi maupun di Area Reklamasi ke arah selatan ModADA.
Proses transformasi mika menjadi mineral liat 2:1, sebelumnya membentuk mineral-mineral interstratifikasi, seperti mika-vermikulit, mika-smektit, dan mika-
klorit Fanning et al., 1989. Hasil analisis mineral liat dengan XRD di Laboratorium Belle Chasse menunjukkan bahwa puncak difraksi contoh tanah tailing di ModADA
didominasi oleh mika, sedangkan jenis mineral liat sekunder masih sangat rendah. Jenis mineral liat sekunder belum menunjukkan hasil yang maksimal sebagai
proses pelapukan mineral primer menjadi mineral sekunder untuk perkembangan tailing menjadi tanah. Hal ini dikarenakan proses pelapukan mineral primer masih
sedang berjalan, terutama feldspar yang ditemukan sebagai mineral tertinggi kedua setelah kuarsa.
Mineral feldspar mempunyai persentase kedua tertinggi 21.46 - 45.27 setelah kuarsa 25.60 - 48.17 di ModADA. Namun demikian golongan mineral
feldspar lebih rendah persentasenya pada partikel berlempung kasar-halus dan berdebu kasar daripada berpasir. Hal ini terjadi karena perubahan ukuran partikel kasar menjadi
halus akibat pelapukan fisik, sehingga feldspar ditemukan lebih rendah karena termasuk jenis minaral mudah lapuk.
Feldspar adalah tektosilikat anhydrous dengan struktur mineral terdiri dari AlO
4
dan SiO
4
tetrahedra yang dihubungkan dalam suatu kesatuan tiga dimensi tak terhingga. Feldspar mengandung Na
+
, K
+
, atau Ca
2+
di dalam kerangka tetrahedranya Huang, 1989. Umumnya ditemukan sebagai spesies K-fedspar polimorf, ortoklas,
dan mikrolin yang mempunyai komposisi KAlSi
3
O
8
dan seri plagioklas bervariasi
63 dari albit, NaAlSi
3
O
8
hingga anortit, CaAl
2
Si
2
O
8
Allen dan Hajek, 1989. Oleh karenanya feldspar K,Na,Ca, AlSi
3
O
8
merupakan kelompok mineral pembentuk batuan terpenting dari senyawa silikat aluminium dengan satu atau lebih kation Na, K,
dan Ca. Keberadaan kation-kation ini yang menyebabkan feldspar termasuk jenis mineral mudah lapuk Huang, 1989.
Kenaikan drastis dari mineral kuarsa, amphibol dan piroksen dapat terjadi karena akumulasi relatif relative accumulation yang disebabkan oleh pelarutan
berbagai mineral yang telah dibahas di atas. Hal ini terjadi karena kuarsa merupakan mineral sukar lapuk dari golongan tektosilikat Drees et al., 1989, sementara mineral
lainnya merupakan golongan inosilikat Tan, 1992 yang meskipun relatif mudah lapuk, namun lebih sukar lapuk bila dibandingkan dengan mineral golongan sulfida.
Pelapukan Mineral dan Pembentukan Tanah 1. Pelapukan Mineral
Berdasarkan perbedaan kelas ukuran partikel ditemukan bahwa Area Suksesi maupun Area Reklamasi memperlihatkan fenomena penyebaran jenis-jenis mineral
yang relatif hampir sama pada partikel bepasir, berlempung kasar-halus hingga berdebu kasar di ModADA. Namun terdapat perbedaan jumlah persentase pada jenis
mineral mudah lapuk, karena proses pelapukan sedang berjalan dan perbedaan ukuran partikel.
Bila diperhatikan pada kedalaman air tanahnya, Area Suksesi lebih dangkal, yaitu kurang dari 50 cm dari permukaan tanah, sementara Area Reklamasi lebih
dalam, yaitu sekitar 100 cm dari permukaan tanah. Fenomena ini menunjukkan bahwa Area Reklamasi lebih oksidatif dibandingkan Area Suksesi. Dalam kondisi oksidatif,
proses pelapukan mineral umumnya berjalan lebih cepat dibandingkan kondisi reduktif tergenang. Analisis mineral dari contoh bulk menunjukkan bahwa persentase
mineral feldspar di Area Reklamasi lebih rendah dibandingkan di Area Suksesi. Hal ini menunjukkan bahwa proses pelapukan mineral primer mudah lapuk di Area
Reklamasi berlangsung ralatif cepat daripada di Area Suksesi. Proses pelapukan mineral feldspar berlangsung melalui proses pelarutan.
Menurut Mulyanto 1995 pada lingkungan tropika yang basah dan oksidatif, mineral feldspar melapuk melalui proses pelarutan. Proses pelarutan feldspar sesuai dengan
kandungannya melepaskan K, Na, Ca, dan Si. Hal ini dapat terjadi selain oleh kondisi
64 oksidatif dan pH agak menurun, juga akibat pelapukan fisik lebih intensif pada
partikel berdebu kasar di Area Reklamasi, sehingga pelapukan mineral feldspar berlangsung relatif cepat. Namun demikian mineral golongan karbonat lebih larut
dibandingkan feldspar sebagai akibat perubahan pH. Oleh karenanya ditemukan persentasi karbonat lebih rendah dibandingkan feldspar di ModADA.
Sementara mineral golongan sulfat gipsum dan anhidrit di Area Reklamasi, meskipun kandungannya sedikit, namun persentasenya lebih tinggi dibandingkan di
Area Suksesi. Mineral golongan sulfida, terutama Cu-sulfida seperti kalkopirit, kovellit, dan bornit tidak dijumpai di Area Suksesi maupun di Area Reklamasi, karena
golongan mineral ini telah terlarut dalam proses pemisahan bijih. Sementara terdapatnya mineral Fe-sulfida di ModADA adalah merupakan mineral bentukan baru
neoformation dari besi terlarut Fe
2+
dengan sulfida yang terbentuk dalam larutan tanah, terutama pada horison bawah yang selalu basah.
Kandungan mineral Fe-oksida seperti magnetit, hematit, dan goetit yang terdapat di Area Suksesi dan Area Reklamasi agak meningkat dibandingkan yang
terkandung di tailing sebelum memasuki ModADA. Hal ini terjadi karena Fe-oksida mudah terbentuk pada lingkungan oksidatif. Fe-oksida berasal dari besi hasil proses
pelapukan mineral golongan piroksen atau amphibol. Kandungan mineral piroksen dan amphibol ini lebih tinggi dijumpai di Area Suksesi karena kurang melapuk, sementara
kandungan mineral Fe-oksida lebih tinggi di Area Reklamasi karena pembentukan baru.
Demikian pula kandungan mineral kuarsa di Area Reklamasi lebih tinggi dibandingkan di Area Suksesi adalah dimungkinkan karena perbedaan kedalaman air
tanah. Permukaan air tanah yang lebih dalam di Area Reklamasi menyebabkan area ini memiliki drainase tanah lebih baik dan lebih oksidatif, sehingga pelapukan mineral
kuarsa lebih intensif dibandingkan di Area Suksesi. Kemungkinan lainnya adalah pelarutan kuarsa lebih tinggi di Area Suksesi dibandingkan di Area Reklamasi, karena
secara relatif pH lebih tinggi di Area Suksesi. Kelarutan kuarsa mengalami peningkatan ketika pH lebih tinggi Nahon, 1991; Tan, 1991.
Mineral kuarsa merupakan kelompok mineral pembentuk batuan bersama-sama bijih. Mineral ini menempati area pengendapan tailing di ModADA karena merupakan
residu hasil pemisahan bijih tambang. Komposisi dan jenis mineral yang terdapat di ModADA juga masih menunjukkan kemiripan karakteristik yang khas seperti batuan
induknya. Selain itu mineral kuarsa merupakan mineral yang banyak ditemukan di
65 kerak bumi dan sangat tahan terhadap pelapukan oleh cuaca atau iklim Kusumoyudo,
1986; Drees et al., 1989.
2. Pembentukan Mineral Liat
Proses terbentuknya mineral liat sekunder di ModADA masih sangat rendah. Analisis mineral liat dari contoh bulk menunjukkan bahwa total mineral liat relatif
masih sangat rendah, kecuali di Area Suksesi pada partikel berlempung halus
diperoleh rata-rata total mineral liat agak meningkat, yaitu 9.82 Tabel 8.
Kandungan mineral liat terlihat agak mengalami peningkatan hanya ditemukan pada horison permukaan yang didominasi partikel halus, kemudian menurun menurut
kedalaman horison. Kandungan mineral liat pada horison permukaan lebih tinggi dibandingkan
horison bawah. Hal ini mengindikasikan bahwa pembentukan mineral liat sebagai hasil dari proses pelapukan mineral primer, karena laju pelapukan dan pembentukan
tanah pada lapisan permukaan lebih intensif dibandingkan lapisan bawah. Fenomena ini juga menunjukkan bahwa telah terjadi proses pelapukan mineral tailing pada
lapisan-lapisan permukaan di ModADA melalui interaksi bahan induk tailing dengan O
2
, vegetasi atau organisme, dan iklim yang berperan penting dalam proses pelapukan mineral primer.
Terdapat korelasi positif diantara ukuran partikel tailing dengan kandungan dan jenis mineral liat yang terbentuk, walaupun belum nyata. Sebagian besar Area
Suksesi pada horison permukaan dan bawah kedalaman 50 cm yang didominasi partikel berdebu kasar PS-2, PS-4 dan berlempung halus PS-5 memiliki persentase
mineral liat lebih tinggi daripada partikel berpasir PS-1. Demikian pula Area Reklamasi ke arah selatan ModADA, yaitu Mile 21.5 memiliki persentase mineral liat
lebih tinggi. Tabel 8 memperlihatkan bahwa rata-rata total mineral liat tertinggi di
Area Suksesi pada partikel berlempung halus adalah 9.82, sedangkan di Area Reklamasi pada partikel berdebu kasar adalah 5.62. Hal ini menunjukkan bahwa
proses pelapukan mineral primer, seperti feldspar dan mika yang sedang berjalan di ModADA memiliki kecenderungan yang berkorelasi nyata terhadap kehalusan ukuran
partikel tailing. Jenis mineral liat di Area Reklamasi memiliki kisaran nilai relatif hampir sama
dengan Area Suksesi. Pada Tabel 8 terlihat bahwa persentase total mineral liat pada
lapisan-lapisan permukaan lebih tinggi dibandingkan lapisan bawah, terutama pada
66 partikel berdebu kasar dan berlempung halus. Fenomena ini menunjukkan bahwa
kehalusan ukuran partikel mempercepat proses pelapukan mineral terutama feldspar, sehingga terlihat bahwa persentase mineral liat yang terbentuk agak meningkat pada
horison-horison permukaan. Tabel 8
. Persentase Jenis Mineral pada Contoh Bulk di ModADA-PTFI
Profil Tanah Pewakil
Jenis Mineral Kuarsa
Feldspar Mika
Liat Area Suksesi
PS-1 Partikel Berpasir
Ag 24.77
44.20 9.31 5.92
ACg2 19.78
58.07 7.67
2.10 ACg4
32.25 33.54
5.06 1.43
Rata-rata 25.60 45.27 7.35
3.15 PS-2 Partikel Berdebu Kasar
Ag 35.00
32.46 9.82 9.55
Ag2 40.68
29.80 12.96 4.46
ACg 40.23
41.31 6.40 3.36
ACg2 46.34
27.30 7.26 2.68
ACg3 42.24
26.16 11.77 1.93
ACg4 49.30
10.69 12.25 4.60
Rata-rata 42.30 27.95 10.08
4.43 PS-4
