Skripsi Desti Natalia Rubak Rerung [PDF]

Citation preview

ANALISIS SUSEPTIBILITAS MAGNETIK BATUAN ULTRABASA DIAREA PASCA PENAMBANGAN NIKEL KECAMATAN PONDIDAHA KABUPATEN KONAWE



SKRIPSI



DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SEBAGIAN PERSYARATAN MENCAPAI DERAJAT SARJANA (S1)



DIAJUKAN OLEH:



DESTI NATALIA RUBAK RERUNG R1A115021



JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2019



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Suseptibilitas Magnetik Batuan Ultrabasa di Area Pasca Penambangan Nikel Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe” Berbagi kesulitan dan hambatan saat penulisan tugas akhir ini, namun atas pertolongan Tuhan, doa, tekad, dan kesabaran serta bantuan dari berbagai pihak penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapak terimakasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada Bapakku tercinta Yusuf Rubak Rerung dan Mamaku tersayang Agustina Rantesalu yang telah membesarkan dan mendidik serta untuk segala kesabaran, motivasi, dukungan pengorbanan dan moril selama menempuh pendidikan selama ini. Dalam skripsi ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang tulus kepada Bapak Jahidin, S.Si., M.Si selaku Pembimbing I dan Bapak Suryawan Asfar, S.T., M.Si selaku Pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberi arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu penulis, terutama kepada:



ii



iii



1. Prof. Dr. Muhammad Zamrun, S.Si., M,Sc selaku Rektor Universitas Halu Oleo. 2. Dr. Muliddin, S.Si., M.Si selaku Dekan Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Universitas Halu Oleo. 3. Erzam S. Hasan, S.Si., M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik Geofisika dan seluruh jajarannya. 4. Tim penguji, Bapak Dr. La Ode Ngkoimani, M.Si Bapak Erzam S. Hasan, S.Si., M.Si dan Bapak La Ode Sahiddin, S.Si., M.Sc yang selalu menyempatkan



waktunya hadir untuk menguji dan



memberi



banyak



masukkan pada penulisan ini. 5. Kepala Laboratorium Kemagnetan Alamiah serta seluruh jajarannya, terkhusus untuk kak Ramlia yang telah sabar membantu dan membimbing selama penelitian dan penyelesaian tulisan ini. 6. Bapak dan Ibu dosen FITK, Terimakasih atas ilmu yang di berikan selama menempuh pendidikan di bangku kuliah. 7. Kepada kakak-ku tercinta (Resky, Selling, Marsel, Eppi dan Ayu). Terimakasih atas segala dukungan materi, doa, maupun moril yang diberikan. 8. Ponakan-ponakan tersayang (Eka, Nanda, Anya, Nona, Jevan dan Sandy). Terimakasih atas doa-doanya. 9. Seacher Junedi yang telah membantu dan memberikan motivasi, dukungan serta perhatiannya selama menyelesaikan tugas akhir. 10. Kepada teman-teman Tim suseptibilitas magnetik (Nana, Yuna, Fadli, Dian, Ilma, Ulfa, Jun, Sapril). Terimakasih banyak atas bantuan pada saat pengambilan sampel, pengolahan sampel, penyusunan hasil sampai skripsi.



iv



11. Saudara-Saudara seperjuangan ST Teknik Geofisika 2015, Nana Anggara Dita, Doni Mangera, Muhammad Fadli Falluran, Yuliana, Dian Ekawaty, Ilma Septya Ningsih, Wa Ode Ulfa Intan Safitri, Muhammad Darussalam, Fairus Mubakri, La Ode Arafik, Tri Rusmin Juniarto, Alfira Nurul Fatin, Idhwar Zikir Ramadhan dan saudara-saudara lain yang tidak bisa disebutkan namanya satu-persatu, terimakasih banyak atas bantuannya dalam menyusun skripsi, salam KEKUATAN 5*5 “Bersatu Dalam Kebersamaan, Kebersamaan Untuk Satu” dari penulis. 12. Teman-teman mahasiswa Teknik Geologi Terimakasih atas bantuannya. 13. Para alumni dan senior Teknik Geofisika UHO. Akhir kata, penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak penulis sangat harapkan demi kesempurnaan tulisan ini. Atas segala bantuan yang diberikan, semoga Allah senantiasa memberikan pahala yang berlipat ganda. Aamiin Demikian pengantar ini, akhir kata, penulis mengucapkan banyak terimakasih. Kendari,



Desember 2019



Penulis



ANALISIS SUSEPTIBILITAS MAGNETIK BATUAN ULTRABASA DIAREA PASCA PENAMBANGAN NIKEL KECAMATAN PONDIDAHA KABUPATEN KONAWE



DESTI NATALIA RUBAK RERUNG R1A115021 Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Ilmu Dan Teknlogi Kebumian, Universitas Haluoleo [email protected] ABSTRAK Telah dilakukan analisis suseptibilitas magnetik batuan ultrabasa di area pasca penambangan nikel pada Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe menggunakan Metode Suseptibilitas Magnetik. Penelitian ini digunakan untuk menentukan nilai suseptibilitas magnetik batuan ultrabasa di Kecamatan Pondidaha, menentukan jenis-jenis mineral magnetik yang terkandung dalam batuan ultrabasa berdasarkan data suseptibilitas magnetik dan menentukan jenis batuan ultrabasa dari nilai suseptibilitas magnetik. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah MS2B Bartington suseptibility meter dan X-Ray Difraction (XRD). Nilai suseptibilitas magnetik batuan ultrabasa di Kecamatan Pondidaha yaitu 58x10-5 SI sampai 160,5x10-5 SI, jenis mineral pada batuan ultrabasa yang dominan adalah Olivine (Mg1.5Fe0.5SiO4) dan Goethite (FeOOH), sedangkan untuk jenis batuan ultrabasa di Kecamatan Pondidaha yaitu Lherzolite terserpentinisasi dengan nilai suseptibilitas magnetik 160,5x10-5 SI dan Lherzolite dengan nilai suseptibilitas magnetik 54x10-5. Kata kunci : Analisis suseptibilitas magnetik, ultrabasa, bartington MS2B dan X-Ray Difraction (XRD)



v



ANALYSIS MAGNETIC SUSEPTIBILITY OF ULTRAMAFIC ROCK POST NICKEL MINING AREA IN PONDIDAHA DISTRICT KONAWE REGENCY



DESTI NATALIA RUBAK RERUNG R1A115021 Departement of Geophysical Engineering, Faculty of Earth Sciences and Technology Halu Oleo University [email protected] ABSTRACT An analysis of the magnetic susceptibility of ultramafic rocks in the post-nickel mining area of Pondidaha District, Konawe Regency, has been carried out using Magnetic Susceptibility Method. This study was used to determine the magnetic susceptibility of ultramafic rocks in Pondidaha District, to determine the types of magnetic minerals contained in ultramafic rocks based on magnetic susceptibility data and determine the type of ultramafic rocks with magnetic susceptibility. The tools used are MS2B Bartington suseptibility meters and X-Ray Difraction (XRD). The magnetic susceptibility value of ultramafic rocks in Pondidaha District is 58x10-5 SI to 160.5x10-5 SI, the types of minerals in the dominant ultramafic rocks are Olivine (Mg1.5Fe0.5SiO4) and Goethite (FeOOH), whereas for ultramafic rocks types in in Pondidaha District, they are Lherzolite serpentinite with magnetic susceptibility value of 160.5x10-5 SI and Lherzolite with a magnetic susceptibility value of 54x10-5. Keywords: Magnetic susceptibility analysis, ultramafic, bartington MS2B and XRay Difraction (XRD)



vi



DAFTAR ISI



Halaman HALAMAN JUDUL



i



HALAMAN PERSETUJUAN



ii



KATA PENGANTAR



iii



ABSTRAK



vii



ABSTRACT



viii



DAFTAR ISI



ix



DAFTAR TABEL



ix



DAFTAR GAMBAR



xii



I. PENDAHULUAN



1



A. Latar Belakang



1



B. Rumusan Masalah



3



C. Tujuan



3



D. Manfaat



4



II. TINJAUAN PUSTAKA



5



A. Geologi Regional Daerah Penelitian



5



B. Batuan Ultrabasa



10



C. Sifat Kemagnetan Bahan



12



D. Suseptibilitas Magnetik



21



E. Suseptibility Meter



22



F. Pelapukan Batuan



25



vii



G. XRD (X-Ray Difraction)



29



viii



viii



III. METODOLOGI PENELITIAN



32



A. Waktun dan Lokasi Penelitian



32



B. Jenis Penelitian



32



C. Alat dan Bahan



33



D. Prosedur Penelitian



35



E. Diagram Alir Penelitian



38



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN



40



A. Nilai Suseptibilitas Magnetik dan Mineral Magnetik Batuan Ultrabasa Di Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe



40



B. Jenis Batuan Ultrabasa Di Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe Berdasarkan Nilai Suseptibilitas Magnetik I. PENUTUP



49 55



A. Kesimpulan



55



B. Saran



56



DAFTAR PUSTAKA



57



LAMPIRAN



59



xi



DAFTAR TABEL Tabel 1. Sifat magnetik dari sejumlah batuan dan mineral magnetik (Hutchinson & Diedrichs, 1996)...........................................................19 Tabel 2. Representatif Mineral pada Tingkat Pelapukan Ismagil dam skripsi (Ilma 2019).................................................................................28 Tabel 3. Tingkat pelapukan batuan (Harrison,Borkowski, 2015).........................29 Tabel 4. Alat dan bahan penelitian........................................................................33 Tabel 5. Hasil pengukuran suseptibilitas magnetik batuan ultrabasa pada setiap stasiun..........................................................................................41 Tabel 6. Hasil analisis X-Ray Diffraction (XRD) batuan ultrabasa......................48



xii



DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Peta geologi daerah Kabupaten Konawe..............................................5 Gambar 2. Pembagian Mandala Geologi Pulau Sulawesi dan daerah sekitarnya (Surono. 2010)...................................................................6 Gambar 3. Bentuk magnetisasi bahan diamagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996).................................................................................................13 Gambar 4. Kurva histerisis untuk bahan diamagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)........................................................................................14 Gambar 5. Bentuk magnetisasi pada bahan paramagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)........................................................................................15 Gambar 6. Kurva histerisis untuk bahan paramagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)........................................................................................15 Gambar 7. Bentuk magnetisasi pada bahan ferromagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)........................................................................................16 Gambar 8. Kurvahisterisis untuk bahan ferromagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)........................................................................................17 Gambar 9. Bartington MagneticSusceptibility Meter. (a) Model MS2, (b) Sensor MS2B....................................................................................24 Gambar 10. Difraksi sinar-X suatu kristal............................................................30 Gambar 11. Peta Lokasi Penelitian.......................................................................32 Gambar 12. Diagram alir penelitian.....................................................................39 Gambar 13. Variasi nilai suseptibilitas magnetik pada stasiun 1 untuk core 1 (struktur atas) dan core 2 (struktur bawah)....................................43 Gambar 14. Variasi nilai suseptibilitas magnetik pada stasiun 2 untuk core 1 (struktur atas) dan core 2 (struktur bawah)....................................44 Gambar 15. Variasi nilai suseptibilitas magnetik pada stasiun 3 untuk core 1 (struktur atas) dan core 2 (struktur bawah)....................................46 Gambar 16. Kurva analisis pengukuran XRD untuk sampel................................47 Gambar 17. Sayatan tipis batuan ultrabasa kode sampel D1.1.4.1.......................49 Gambar 18. Sayatan tipis batuan ultrabasa kode sampel D2.3.6.1.......................51 Gambar 19. Sayatan tipis batuan ultrabasa kode sampel D3.5.3.1.......................52



1



I.  PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pulau Sulawesi dan daerah sekitarnya terletak pada pertemuan tiga lempeng yaitu lempeng Eurasia di Utara, lempeng Indo-Australia yang menunjam lempeng Eurasia dari Selatan, dan lempeng Pasifik yang menunjam lempeng Eurasia dari arah Timur. Oleh karena itu, pulau ini secara geologi mempunyai kompleksitas geologi yang tinggi, tercermin mulai dari struktur geologi, ragam jenis batuan penyusun hingga stratigrafinya (Surono, 2013, Geologi Lengan Tenggara Sulawesi, 2013). Berdasarkan hasil pengamatan lapangan di daerah penelitian dan dipadukan dengan peta geologi Lembar Lasusua - Kendari, Sulawesi (Rusmana, dkk., 1993), menunjukkan bahwa daerah Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe secara umum termaksud dalam kompleks batuan ultrabasa yang terdiri dari batuan peridotit dan harzburgit berukuran sedang sampai kasar, fanerik, sebagian terserpentinkan, tersusun oleh piroksen, olivin serta bijih, batuan tersebut banyak rekahan-rekahan diisi oleh mineral sekunder (silika dan garnierit) (Suhandi, 2011). Batuan ultrabasa adalah batuan beku yang kaya akan besi, magnesium, aluminium dan logam-logam berat. Batuan ultrabasa memiliki beberapa mineral magnetik yang terkandung didalamnya. Mineral magnetik tersebut dapat diketahui berdasarkan nilai suseptibilitas magnetiknya. Suseptibilitas magnetik memiliki



2



kaitan erat dengan mineral dan batuan. Setiap mineral dan batuan memiliki nilai suseptibilitas magnetik yang merupakan sifat dan karakter dari batuan dan mineral



2



tersebut. Suseptibilitas



magnetik



adalah



kemampuan



suatu



bahan



untuk



dimagnetisasi, karakteristik dan kandungan mineral batuan adalah faktor yang paling mempengaruhi harga suseptibilitas suatu bahan, selain itu nilai suseptibilitas batuan akan semakin besar jika di jumpai banyak mineral yang bersifat magnet dalam singkapan tersebut (Telford, Geldart, Sheriff_1990).  Dengan mengetahui stabilitas magnetik suatu batuan kita dapat mengetahui asumsi bahwa keberadaan dan kelimpahan mineral magnetik merupakan refleksi dari kondisi lingkungannya. Peningkatan sifat megnetik diungkapkan berdasarkan suseptibilitas magnetik yang terukur. Sehingga, hubungan antara nilai suseptibilitas magnetik serta unsur-unsur yang terkandung dalam tanah laterit dapat di gunakan untuk menganalisis batuan ultramafik. Kelebihan dari metode kemagnetan batuan ini adalah pengukurannya relatif cepat, sederhana serta tidak bersifat merusak sampel yang diukur sedangkan kekurangan dari metode ini yaitu dari segi sifat kemagnetannya apabila melakukan pengukuran cenderung di pengaruhi oleh keadaan suhu, dimana semakin besar suhu, maka nilai suseptibilitasnya pun akan semakin berkurang atau semakin lemah. Berdasarkan konsep tersebut maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui nilai sueptibilitas magnetik batuan ultrabasa pada daerah penelitian baik secara mineralogi maupun jenis batuan tersebut. Oleh karena itu, peneliti tertarik melakukan penelitian dengan judul “Analisis Suseptibilitas Magnetik Batuan Ultrabasa di Area Pasca Penambangan Nikel Kecamatan Pondidaha Kabupaten Konawe”



3



B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka pokok permasalahan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana nilai suseptibilitas magnetik batuan ultrabasa di Kecamatan Pondidaha, Kabupaten Konawe. 2. Mineral magnetik apa saja yang terkandung dalam batuan ultrabasa berdasarkan nilai suseptibilitas magnetiknya. 3. Apa jenis batuan ultrabasa di daerah penelitaian dan berapa nilai suseptibilitas magnetiknya. C. Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Menganalisis nilai suseptibilitas magnetik batuan ultrabasa di kecamatan Pondidaha, Kabupaten Konawe. 2. Menentukan mineral magnetik yang terkandung dalam batuan ultrabasa berdasarkan nilai suseptibilitas magnetik. 3. Menentukan jenis batuan ultrabasa dan nilai suseptibilitas magnetiknya.



4



D. Manfaat Adapun manfaat dalam penelitan ini adalah sebagai berikut: 1. Memberikan informasi tentang nilai suseptibilitas magnetik pada batuan ultrabasa di Kecamatan Pondidaha, Kabupaten Konawe berdasarkan data suseptibilitas magnetik. 2. Sebagai acuan bagi penlitian lanjutan yang terkait. 3. Data yang diperoleh dalam penelitian ini dapat di jadikan sebagai referensi untuk menentukan tingkat pelapukan batuan ultrabasa di daerah penelitan.



II.   TINJAUAN PUSTAKA A. Geologi Regional Daerah Penelitian



Gambar 1. Peta geologi daerah Kabupaten Konawe Simanjuntak dalam (Surono. 2010.) menjelaskan bahwa berdasarkan sifat geologi regionalnya Pulau Sulawesi dan sekitarnya dapat dibagi menjadi beberapa mandala geologi yakni salah satunya adalah mandala geologi Sulawesi Timur. Mandala ini meliputi lengan Tenggara Sulawesi, Bagian Timur Sulawesi Tengah dan Lengan Timur Sulawesi. Lengan Timur dan Lengan Tenggara Sulawesi tersusun atas batuan malihan, batuan sedimen penutupnya dan ofiolit yang terjadi dari hasil proses pengangkatan (Obduction) selama Miosen.



6



Gambar 2. Pembagian Mandala Geologi Pulau Sulawesi dan daerah sekitarnya (Surono. 2010). 1. Geomorfologi Daerah Penelitian Daerah penelitian terletak pada Lengan Tenggara Pulau Sulawesi. Geomorfologi Wilayah yang terdapat pada Lengan Tenggara dimana dapat dibedakan menjadi empat satuan, yaitu wilayah pegunungan, perbukitan, karst dan satuan dataran rendah (Surono, 2013, Geologi Lengan Tenggara Sulawesi, 2013).



7



Satuan morfologi pegunungan menempati bagian terluas di kawasan ini, terdiri atas pegunungan Mengkoka, pegunungan Tangkelemboke, pegunungan Mendoke dan pegunungan Rumbia yang terpisah diujung selatan Lengan Tenggara. Satuan pegunungan terutama dibentuk oleh batuan malihan dan setempat oleh batuan ofiolit. Ada perbedaan morfologi yang khas diantara kedua batuan penyusun itu. Pegunungan yang disusun ofiolit mempunyai punggung gunung yang panjang dan lurus dengan lereng relatif lebih rata, serta kemiringan yang tajam. Sementara itu, pegunungan yang dibentuk batuan malihan, punggung gunungnya terputus pendek-pendek dengan lereng tidak rata walaupun bersudut tajam. Satuan morfologi perbukitan yang terdiri dari perbukitan tinggi dan perbukitan rendah. Perbukitan tinggi menempati bagian Selatan Lengan Tenggara, terutama di Selatan Kendari. Satuan ini terdiri atas bukit-bukit yang mencapai ketinggian 500 meter dpl dengan morfologi kasar. Batuan penyusun morfologi ini berupa batuan sedimen klastik Mesozoikum dan Tersier. Sedangkan satuan morfologi perbukitan rendah terlampar luas di Utara Kendari dan ujung Selatan dengan Tenggara. Satuan ini terdiri atas bukit kecil dan rendah dengan morfologi yang bergelombang. Batuan penyusun satuan ini terutama batuan sedimen klastik Mesozoikum dan Tersier. Satuan morfologi karst melampar dibeberapa tempat secara terpisah. Satuan ini dicirikan perbukitan kecil dengan sungai bawah permukaan tanah. Sebagian besar batuan penyusun satuan morfologi ini didominasi batu gamping berumur paliogen dan selebihnya batu gampi mesozoikum. Sebagian batu gamping penyusun morfologi ini sudah berubah menjadi marmer.



8



2. Struktur Geologi Struktur geologi yang dijumpai di daerah penelitian adalah sesar, lipatan dan kekar. Sesar dan kelurusan umumnya berarah baratlaut – tenggara searah dengan Sesar Lasolo. Sesar Lasolo berupa sesar geser jurus mengiri yang diduga masih giat hingga kini, yang dibuktikan dengan adanya mata air panas di Desa Sonai, Kecamatan Pondidaha pada batugamping terumbu yang berumur Holosen dan jalur sesar tersebut di tenggara Tinobu. Sesar tersebut diduga ada kaitannya dengan sesar Sorong yang giat kembali pada Kala Oligosen (Simanjuntak, 1993). Kekar terdapat pada semua jenis batuan. Pada batugamping kekar ini tampak teratur yang membentuk kelurusan (Surono, 2010). Kekar pada batuan beku umumnya menunjukkan arah tak beraturan. Geologi Daerah pondidaha secara umum terdiri dari batuan ultramafik terdiri dari batuan peridotit dan harsburgit secara megaskopis terlihat berwarna hitam kehijauan-coklatberukuran sedang sampai kasar, fanerik, sebagian terserpentinkan terserpentinkan, tersusun oleh piroksen, olivin serta bijih, batuan tersebut banyak rekahan-rekahan diisi oleh mineral sekumder (silika dan garnierit), berwarna putih keabu-abuan dan hijau terang, tebal urat 0,1-0,5 cm. Batuan ultramafik di daerah Pondidaha terdapat pada sepanjang bukit berarah baratlaut-tenggara, banyaknya rekahan-rekahan pada batuan dasar (ultramafik), adanya mata air panas di daerah penelitian diperkirakan pengaruh



dari



struktur



regional



sehingga



batuan



dasar



tersebut



terubah/terserpentinisasi, di atas batuan dasar terdapat batulempung (endapan laterit) dan krisopras (Suhandi, 2011).



9



3. Stratigrafi Regional Berdasarkan himpunan batuan dan pencirinya, geologi Pra-Tersier dan Lembar Lasusua – Kendari dapat dibedakan dalam dua lajur geologi; yaitu Lajur Tinodo dan Lajur Hialu. Lajur Tinodo dicirikan oleh batuan endapan paparan benua, dan Lajur Hialu oleh endapan kerak samudra/ofiolit, (Rusmana, 1993). Secara garis besar kedua mendala ini dibatasi oleh Sesar Lasolo. Batuan yang terdapat di Lajur Tinodo yang merupakan batuan alas adalah Batuan Malihan Paleozoikum (Pzm) dan diduga berumur Karbon; terdiri dari sekis mika, sekis kuarsa, sekis klorit, sekis mika grafit, batusabak dan genes. Pualam Paleozoikum (Pzmm) menjemari dengan Batuan Malihan Paleozoikum terutama terdiri dari pualam dan batugamping terdaunkan. Pada Permo-Trias di daerah ini diduga terjadi kegiatan magma yang menghasilkan terobosan aplit kuarsa, latit kuarsa dan andesit PTr (ga), yang menerobos Batuan Malihan Paleozoikum. Formasi Meluhu (TRJm) yang berumur Trias Tengah sampai Jura, secara takselaras menindih Batuan Malihan Paleozoikum. Formasi ini terdiri dari batupasir kuarsa yang termalihkan lemah dan kuarsit yang setempat bersisipan dengan serpih hitam dan batugamping yang mengandung Halobia sp., dan Daonella sp., serta batusabak pada bagian bawah. Pada zaman yang sama terendapkan Formasi Tokala (TRJt), terdiri dari batugamping berlapis dan serpih bersisipan batupasir. Hubungan dengan Formasi Meluhu adalah menjemari. Pada Kala Eosen hingga Miosen Tengah, pada lajur ini terjadi pengendapan Formasi Salodik (Tems); yang terdiri dari kalkarenit dan setempat batugamping oolit.



10



Batuan yang terdapat di Lajur Hialu adalah batuan ofiolit (Ku) yang terdiri dari peridotit, harzburgit, dunit dan serpentintit. Batuan ofiolit ini tertindih takselaras oleh Formasi Matano (Km) yang berumur Kapur Akhir, dan terdiri dari batugamping berlapis bersisipan rijang pada bagian bawahnya. Batuan sedimen tipe molasa berumur Miosen Akhir – Pliosen Awal membentuk Formasi Pandua (Tmpp), terdiri dari konglomerat aneka bahan dan batupasir bersisipan lanau serta Formasi Pandua (Tmpt) terdiri dari batupasir, konglomerat, batulempung dan tuf dengan sisipan lignit. Formasi ini mendindih takselaras semua formasi yang lebih tua, baik di Lajur Tinodo maupun di Lajur Hialu. Pada Kala Plistosen Akhir terbentuk batugamping terumbu koral (Ql) dan Formasi Alangga (Qpa) yang terdiri dari batupasir dan konglomerat (Suhandi, 2011). B. Batuan Ultrabasa 1. Pengertian Batuan Ultrabasa Batuan Ultrabasa hadir dalam bumi sebagai komponen utama penyusun mantel atas di bawah kerak benua atau kerak samudera (Kadarusman, Miyashita, Maruyama, Parkinson, & Ishikawa, 2004). Secara sederhana batuan beku ultramafik adalah batuan beku yang secara kimia mengandung kurang dari 45% SiO2 dari komposisinya. Kandungan mineralnya didominasi oleh mineral-mineral berat. Dengan kandungan unsur-unsur seperti Fe dan Mg Ahmad dalam jurnal (Kuriadi, 2006), Menurut (McDonough & Rudnick, 1999) batuan ultrabasa umumnya tersusun atas olivin, klinopiroks, dan fase alumina baik plagioklas,



11



spinel atau garnet tergantung kesetimbangan suhu dan tekanannya. Batuan ultramafik merupakan batuan yang menjadi sumber bagi endapan nikel laterit dan nikel sulfida. Selain sebagai sumber nikel, batuan ultramafik juga dapat menjadi induk dari kromit, logam dasar, kelompok logam platinum (PGM), intan, dan bijih besi laterit (Kadarusman, 2004). 2. Petrologi dan Mineralogi Batuan Ultrabasa Menurut (Gill, Robin, 2010) batuan ultramafik yang paling segar tersusun seluruhnya oleh mineral anhdrous. Saat mineral hydrous seperti hornblend terbentuk pada batuan ultrabasa, itu dapat mengindikasikan hadirnya air selama proses kristalisasi. Batuan ultrabasa dan ultrabasa yang berasal dari manapun cenderung akan mengalami alterasi hidrotermal. Olivin dan ortopiroksen akan bereaksi dengan larutan fluida panas yang kemudian membentuk mineral serpentin. Batuan ultrabasa yang didominasi oleh mineral olivin akan terubah menjadi serpentin yang disebut dengan serpentinit.  Metamorfisme tingkat rendah pada batuan  ultrabasa akan menghasilkan batuan serpentin atau talk.



Beberapa



mineral dominan yang hadir dalam batuan ultrabasa, adalah sebagai berikut: (Gill, Robin, 2010) olivin, orthopiroksen, klinipiroksen, spinel, garnet, plagioklas. 3. Serpentinisasi Serpentinisasi menurut (Palandri & Reed, 2004) adalah suatu reaksi eksotermis, hidrasi di mana air bereaksi dengan mineral mafik seperti olivin dan piroksen untuk menghasilkan lizardit, antigorit dan/atau krisotil. Menurut Ahmad dalam jurnal (Kuriadi, 2006) ada beberapa hal terjadinya proses serpentinisasi



12



adalah adanya penambahan air, adanya pelarutan magnesia (atau penambahan silika), adanya pelepasan besi dalam olivin (Fe,Mg), konversi besi yang lepas dari ikatan ferro (Fe2+) menjadi ferri (Fe3+) untuk membentuk magnetit berbutir halus. Akibatnya batuan batuan terserpentinisasi umumnya akan menjadi lebih magnetik. Peran atau kemunculan mineral serpentin pada batuan dasar penghasil laterit terkadang memberikan dampak yang sangat signifikan terhadap karakteritisasi tanah laterit yang ada. Secara umum batuan dasar penghasil tanah laterit merupakan batuan-batuan ultramafik dimana batuan yang rendah akan unsur Si, namun tinggi akan unsur Fe, Mg dan terdapat unsur Ni yang berasal langsung dari mantle bumi. Kehadiran mineral serpentin pada batuan ultramafik menjadi suatu peranan penting dalam pembentukan karakteristik tanah laterit yang ada terutama pada pengkayaan unsur logam Ni pada tanah laterit. Proses serpentinisasi akan menyebabkan perubahan tekstur mineralogi dan senyawa pada mineral olivin maupun piroksen pengurangan atau perubahan komposisi unsur Mg, Ni dan Fe pada mineralnya. C. Sifat Kemagnetan Pada Bahan Sifat kemagnetan pada suatu bahan bersumber dari pergerakan elektron dari atom. Terdapat dua jenis pergerakan elektron yaitu gerak orbital disekitar inti atom dan gerak spin disekitar sumbunya. Masing-masing jenis pergerakan tersebut mempunyai momen magnetik. Momen magnetik suatu atom merupakan penjumlahan secara vektor dari momen magnetik semua elektron dalam atom tersebut. Jika momen magnetik dari elektron-elektron tersebut berorientasi sehingga momen magnetiknya saling menghilangkan, maka atom tersebut secara



13



keseluruhan tidak memiliki momen magnetik. Sementara itu, jika keadaan saling menghilangkan momen magnetik tersebut hanya sebagian, maka atom tersebut mempunyai momen magnetik. Kondisi tersebut memunculkan sifat magnetik yang berbeda pada suatu bahan. Sifat-sifat magnetik tersebut yaitu : a. Diamagnetik Diamagnetik merupakan mineral alam yang tidak mempunyai momen magnetik, sehingga kemagnetannya sangat lemah. Pada Gambar 2 menunjukkan bahwa sebelum bahan magnetik dikenakan medan luar (H = 0), arah momen magnetiknya bersifat acak. Jika bahan magnetik tersebut diberikan medan luar (H ≠ 0), yang ditandai dengan tanda panah berwarna hitam maka arah momen magnetiknya (panah putih) melawan arah medan luar yang diberikan. Tetapi setelah medan luar dihilangkan maka momen magnetiknya akan kembali acak.



Gambar 3. Bentuk magnetisasi bahan diamagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)



Gambar 3 menunjukkan nilai suseptibilitas pada (  ) bahan diamagnetik kecil dan bernilai negatif, yaitu sekitar -1 x 10-5 dalam satuan internasional (SI) (Jiles, 1996). Pada temperatur konstan dan medan magnet yang lemah, nilai



14



suseptibilitas akan bernilai konstan. Kondisi ini disebut keadaan linear, yaitu H berbanding lurus terhadap M. Bahan diamagnetik seperti bismuth, gipsum, marmer, kuarsa dan garam.



Gambar 4. Kurva histerisis untuk bahan diamagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)



b. Paramagnetik Paramagnetik merupakan sifat material yang mudah termagnetisasi akan tetapi sifat megnetiknya mudah hilang. Momen magnetik material paramagnetik searah dengan medan eksternal sehingga menghasilkan suseptibilitas positif. Gambar 4. menunjukkan bahwa sebelum bahan magnetik dikenakan medan luar (H = 0), arah momen magnetiknya bersifat acak. Jika bahan magnetik tersebut diberikan medan luar (H ≠ 0), yang ditandai dengan tanda panah berwarna hitam maka arah momen magnetiknya (panah putih) searah dengan arah medan luar yang diberikan dan termagnetisasi dengan lemah. Tetapi setelah medan luar dihilangkan maka momen magnetiknya akan kembali acak.



15



Gambar 5. Bentuk magnetisasi pada bahan paramagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)



Gambar 5, menunjukkan nilai suseptibilitas pada bahan paramagnetik bernilai positif dan sangat kecil yaitu berkisar antara 1 x10-5 dan 1 x10-3 (SI). Seperti halnya mineral diamagnetik, suseptibilitas magnetik pada mineral paramagnetik konstan pada temperatur konstan dan pada medan induksi yang rendah, sehingga pada temperatur tertentu dan di dalam medan magnet yang rendah, M berbanding lurus terhadap H. Contoh bahan paramagnetik adalah piroksen, olivin, garnet, amfibolit dan biotit.



Gambar 6. Kurva histerisis untuk bahan paramagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996)



16



c. Ferromagnetik Ferromagnetik adalah sifat material yang mudah termagnetisasi dengan suseptibilitas magnetik yang sangat besar. Gambar 6 menunjukkan bahwa pada saat bahan ferromagnetik dikenakan medan luar (H≠ 0), ditandai dengan tanda panah berwarna hitam, arah momen magnetiknya searah dengan arah medan luar. Pada saat medan luar dihilangkan (H= 0), maka arah momen magnetiknya tetap sejajar dengan medan luar dan bahan ferromagnetik termagnetisasi dengan baik, sehingga bahan ferromagnetik menjadi sangat kuat.



Gambar 7. Bentuk magnetisasi pada bahan ferromagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996) Gambar 7 nilai suseptibilitas bahan ferromagnetik sangat besar, berbeda dengan nilai suseptibilitas pada bahan diamagnetik dan paramagnetik. Oleh karena itu, ferromagnetik dicirikan dengan bahan yang memiliki nilai suseptibilitas tinggi. Tidak seperti bahan diamagnetik dan paramagnetik, bahan ferromagnetik tidak memiliki nilai suseptibilitas yang konstan, tetapi besar nilai suseptibilitasnya bervariasi sesuai dengan medan magnet yang mempengaruhinya.



17



Gambar 8. Kurvahisterisis untuk bahan ferromagnetik (modifikasi dari Jiles, 1996).



Gambar 8 nilai suseptibilitas bahan ferromagnetik sangat besar, berbeda dengan nilai suseptibilitas pada bahan diamagnetik dan paramagnetik. Oleh karena itu, ferromagnetik dicirikan dengan bahan yang memiliki nilai suseptibilitas tinggi. Tidak seperti bahan diamagnetik dan paramagnetik, bahan ferromagnetik tidak memiliki nilai suseptibilitas yang konstan, tetapi besar nilai suseptibilitasnya bervariasi sesuai dengan medan magnet yang mempengaruhinya. Pengukuran



suseptibilitas



magnetik



umumnya



digunakan



dalam



paleomagnetism untuk menyelidiki remanen magnetisasi dari batuan. Berdasarkan nilai suseptibilitas magnetik, semua bahan dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok:, yakni (1) Bahan diamagnetik ( -1 < χ m