BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1Geologi RegionalGeologi Regional daerah Sorowako Kecamatan Nuha, Kabupaten Luwu Timur, Provinsi Sulawesi Selatan termasuk pada Peta Geologi Regional Sorowako (Modifikasi setelah Simandjuntak dkk, 1991). Pembahasan mengenai geologi regional daerah penelitian meliputi kondisi geomorfologi, stratigrafi, dan struktur geologi.2.1.1 Geomorfologi RegionalTinjauan mengenai geomorfologi regional yang meliputi daerah penelitian dan sekitarnya dapat dibagi dalam daerah pegunungan, daerah perbukitan, daerah krast dan daerah pedataran (Simandjuntak, dkk, 1991).Daerah pegunungan menempati bagian barat dan tenggara. Di bagian barat terdapat dua rangkaian pegunungan yakni Pegunungan Tineba dan Pegunungan Koroue (700-3.016 m) yang memanjang dari baratlaut-tenggara dibentuk oleh batuan granit dan malihan. Sedang bagian tenggara ditempati Pegunungan Verbeek dengan ketinggian 800-1.346 meter di atas permukaan laut yang disusun oleh batuan basa, ultrabasa dan batugamping. Daerah perbukitan menempati bagian tenggara dan timurlaut dengan ketinggian 200- 700 meter dan merupakan perbukitan agak landai yang terletak diantara daerah pegunungan dan daerah pedataran. Perbukitan ini dibentuk oleh batuan vulkanik, ultramafik dan batupasir. Dengan puncak tertinggi adalah Bukit Bukila (645m). Daerah karst menempati bagian timurlaut dengan ketinggian 8001700 m dan dibentuk oleh batugamping. Daerah ini dicirikan oleh adanya dolina dan sungai bawah permukaan. Puncak tertinggi adalah Bukit Wasopute (1.768 m).Daerah pedataran menempati daerah selatan dan dibentuk oleh endapan aluvium seperti Pantai Utara Palopo dan Pantai Malili sebelah timur. Pola aliran sungai sebagian besar berupa pola rektangular dan pola dendritik. Sungai-sungai besar yang mengalir di daerah ini antara lain Sungai Larona dan Sungai Malili yang mengalir dari timur ke barat serta Sungai Kalaena yang mengalir dari utara ke selatan. Secara umum sungai-sungai yang mengalir di daerah ini bermuara ke Teluk Bone.2.1.2Stratigrafi RegionalBerdasarkan himpunan batuan, struktur dan biostratigrafi, secara regional Lembar Malili termasuk Mandala Geologi Sulawesi Timur dan Mandala Geologi Sulawesi Barat dengan batas Sesar Palu-Koro yang membujur hampir utara-selatan. Mandala Geologi Sulawesi Timur dapat dibagi ke dalam lajur batuan malihan dan lajur ofiolit Sulawesi Timur yang terdiri dari batuan ultramafik dan batuan sedimen pelagis Mesozoikum (Simandjuntak, dkk, 1991). (Gambar 2.1)Mandala geologi Sulawesi Barat dicirikan oleh lajur gunungapi Paleogen dan Neogen, intrusi Neogen dan sedimen flysch Mezosoikum yang diendapkan di pinggiran benua (Paparan Sunda).Di Mandala Geologi Sulawesi Timur, batuan tertua adalah batuan ofiolit yang terdiri dari ultramafik termasuk dunit, harzburgit, lherzolit, piroksinit websterit, wehrlit dan serpentinit, setempat batuan mafik termasuk gabro dan basal. Umurnya belum dapat dipastikan, tetapi dapat diperkirakan sama dengan ofiolit di Lengan Timur Sulawesi yang berumur Kapur Awal-Tersier (Simandjuntak, dkk, 1991). Pada Mandala ini dijumpai kompleks batuan bancuh (Melange Wasuponda) terdiri atas bongkahan asing batuan mafik, serpentinit, pikrit, rijang, batugamping terdaunkan sekis, ampibolit dan eklogit yang tertanam dalam massa dasar lempung merah bersisik. Batuan tektonika ini tersingkap baik di daerah Wasuponda serta di daerah Ensa, Koro Mueli, dan Patumbea, diduga terbentuk sebelum Tersier (Simandjuntak, dkk, 1991). Daerah Sorowako dan sekitarnya merupakan bagian Mandala Sulawesi Timur yang tersusun oleh kompleks ofiolit, batuan metamorf, kompleks melange dan batuan sedimen pelagis.

10

33

Gambar 2.1 Peta Geologi Regional Sorowako (Modifikasi setelah Simandjuntak dkk, 1991)

10Kompleks ofiolit tersebut memanjang dari utara Pegunungan Balantak ke arah tenggara Pegunungan Verbeek, tersusun oleh dunit, harzburgit, lerzolit, serpentinit, werlit, gabro dan diabas, basal dan diorit (Simandjuntak, dkk, 1991). Sekuen ini tersingkap dengan baik di bagian utara, sedangkan dibagian tengah dan selatan, komplek ofiolit ini umumnya tidak lengkap lagi dan telah terombakkan/ terdeformasi. Batuan yang merupakan anggota lajur ofiolit Sulawesi Timur berupa batuan ultrabasa (MTosu) yang terdapat disekitar danau Matano terdiri dari dunit, harzburgit, lherzolit, wehrlit, websterit, serpentinit. Dunit berwarna hijau pekat kehitaman, padu dan pejal, bertekstur faneritik, mineral penyusunnya adalah olivin, piroksin, plagioklas, sedikit serpentin dan magnetit, berbutir halus sampai sedang. Mineral utama olivin berjumlah sekitar 90%. Tampak adanya penyimpangan dan pelengkungan kembaran yang dijumpai pada piroksin, mencirikan adanya gejala deformasi yang dialami oleh batuan ini. Di beberapa tempat dunit terserpentinkan kuat yang ditunjukkan oleh struktur seperti jaring dan barik-barik mineral olivin dan piroksin, serpentin dan talkum sebagai mineral pengganti. Harzburgit memperlihatkan kenampakan fisik berwarna hijau sampai kehitaman, holokristalin, padu dan pejal. Mineralnya halus sampai kasar terdiri atas olivin, (60%), dan piroksin (40%). Pada beberapa tempat menunjukkan struktur perdaunan. Hasil penghabluran ulang pada mineral piroksin dan olivin mencirikan batas masing-masing kristal bergerigi. Lherzolit berwarna hijau kehitaman, holokristalin, padu dan pejal. Mineral penyusunnya ialah olivin (45%), piroksin (25%) dan sisanya epidot, yakut, dan bijih dengan mineral berukuran halus sampai kasar. Serpentinit berwarna biru tua, tekstur lepidoblastik, struktur schistosity, bentuk mineral hypidioblastik. Mineral utama yang menyusun batuan ini adalah mineral serpentin, sedikit olivin dan piroksin. Umumnya memperlihatkan persekisan yang setempat terlipat, dan dapat dilihat dengan mata telanjang. Batuan serpentinit merupakan hasil ubahan batuan ultramafik. Ketebalan sulit diperkirakan, berdasarkan penampang ketebalan sekitar 1000 m. Hubungan sekitarnya berupa persentuhan tektonik.Di atas ofiolit diendapkan tidak selaras Formasi Matano yang terbagi bagian atas berupa batugamping kalsilutit, rijang, argilit dan batulempung napalan, sedangkan bagian bawah dicirikan oleh rijang radiolaria dengan sisipan kalsilutit yang semakin banyak ke bagian atas. Berdasarkan kandungan fosil formasi ini menunjukan umur Kapur. Endapan termuda di daerah Lengan Timur Sulawesi adalah endapan danau yang terdiri atas lempung, pasir, kerikil dan sebagian berupa konglomerat yang terdapat di daerah sekitar Danau Matano, Danau Towuti dan Danau Mahalona. Sedang endapan-endapan aluvial dapat ditemui di sekitar daerah aliran sungai (Simandjuntak, 1981dalam Simandjuntak, 1991).2.1.3Struktur Geologi RegionalStruktur geologi Lembar Malili memperlihatkan ciri kompleks tumbukan dari pinggiran benua yang aktif. Berdasarkan struktur, himpunan batuan, biostratigrafi dan umur, daerah ini dapat dibagi menjadi dua kelompok yang sangat berbeda, yaitu Alohton yang terdiri dari ofiolit dan malihan, sedangkan Autohton terdiri dari batuan gunungapi dan pluton Tersier dari pinggiran Sunda land, serta kelompok Molasa Sulawesi (Simandjuntak, dkk, 1991).Struktur struktur geologi yang penting di daerah ini adalah sesar, lipatan dan kekar. Secara umum sesar yang terdapat di daerah ini berupa sesar naik, sesar sungkup, sesar geser, dan sesar turun, yang diperkirakan sudah mulai terbentuk sejak Mesozoikum. Beberapa sesar utama tampaknya aktif kembali. Sesar Matano dan Sesar Palu Koro merupakan sesar utama berarah baratlaut - tenggara dan menunjukkan gerak mengiri. Diduga kedua sesar itu masih aktif sampai sekarang, keduanya bersatu di bagian baratlaut. Diduga pula kedua sesar tersebut terbentuk sejak Oligosen dan bersambungan dengan Sesar Sorong sehingga merupakan suatu sistem sesar transform. Sesar lain yang lebih kecil berupa tingkat pertama dan atau kedua yang terbentuk bersamaan atau setelah sesar utama tersebut.Pada Kala Oligosen, Sesar Sorong yang menerus ke Sesar Matano dan Palu Koro mulai aktif dalam bentuk sesar transcurrent. Akibatnya mikro kontinen Banggai Sula bergerak ke arah barat dan terpisah dari benua Australia. Lipatan yang terdapat di daerah ini dapat digolongkan ke dalam lipatan lemah, lipatan tertutup dan lipatan tumpang-tindih, sedangkan kekar terdapat dalam hampir semua jenis batuan dan tampaknya terjadi dalam beberapa periode.Pada Kala Miosen Tengah, bagian timur kerak samudera di Mandala Sulawesi Timur yakni Lempeng Banggai Sula yang bergerak ke arah barat tersorong naik (terobduksi). Di bagian barat lajur penunjaman dan busur luar tersesarsungkupkan di atas busur gunungapi, mengakibatkan ketiga Mandala tersebut saling berhimpit.Kelurusan Matano sepanjang 170 km dinamakan berdasarkan nama danau yang dilaluinya yakni danau Matano. Analog dengan sesar Palu Koro sesar Matano ini merupakan sesar mendatar sinistral, membentang membelah timur Sulawesi dan bertemu kira-kira disebelah utara Bone, pada kelurusan Palu-Koro. Sesar-sesar sistem Riedel berkembang dan membentuk sistem rekahan umum. Sepanjang sesar mendatar ini terdapat juga cekungan tipe pull apart. Yang paling nyata adalah Danau Matano dengan batimetri sekitar 600 m dan dikontrol oleh sesar - sesar normal yang menyudut terhadap kelurusan Matano. Medan gaya yang diamati di lapangan memperlihatkan bahwa tekanan umumnya horizontal dan berarah tenggara - baratlaut didampingi tarikan timurlaut - baratdaya. Sesar Matano bermuara di Laut Banda pada cekungan dan teluk Losoni sebagai pull apart basin dan menerus ke laut sampai ke utara anjakan bawah laut Tolo.2.1.4Geologi Umum Daerah SorowakoBijih nikel yang terdapat di bagian Tengah dan Timur Sulawesi tepatnya di daerah Sorowako termasuk ke dalam jenis laterit nikel dan bijih nikel silikat (garnerit). Bijih nikel tersebut akibat pelapukan dan pelindihan (leaching) batuan ultrabasa seperti peridotit dan serpentinit dari rombakan batuan ultrabasa.Daerah Sorowako dan sekitarnya menurut (Sukamto, 1975, 1983 & Simandjuntak, 1986) adalah termasuk dalam Mandala Indonesia bagian Timur yang dicirikan dengan batuan ofiolit dan Malihan yang di beberapa tempat tertindih oleh sedimen Mesozoikum.

Gambar 2.2 Geologi umum dan Tektonik Sulawesi (modifikasi setelah Kadarusman dkk, 2004; Maulana, 2009).

Menurut Hamilton (1979), Mandala Geologi banggai Sula merupakan mikro kontinen yang merupakan pecahan dari lempeng New Guinea yang bergerak kearah barat sepanjang sesar sorong.Golightly (1979) membagi geologi daerah Sorowako menjadi tiga bagian, yaitu :1. Satuan batuan sedimen yang berumur kapur, terdiri dari batu gamping laut dalam dan rijang. Terdapat dibagian barat Sorowako dan dibatasi oleh sesar naik dengan kemiringan kearah barat.2. Satuan batuan ultrabasa yang berumur awal tersier, umumnya terdiri dari jenis peridotit, sebagian mengalami serpentinisasi dengan derajat yang bervariasi dan umumnya terdapat dibagian timur. Pada satuan ini juga terdapat intrusi-intrusi pegmatit yang bersifat gabroik dan terdapat dibagian utara.3. Satuan alluvial dan sedimen danau (lacustrine) yang berumur kuarter, umumnya terdapat dibagian utara dekat desa Sorowako.Golightly (1979) juga mengemukakan bagian Timur Sulawesi tersusun dari 2 zona melange subduksi yang terangkat pada pre dan post-Miocene (107 tahun lalu). Melange yang paling tua tersusun dari sekis yang berorientasi kearah Tenggara dengan disertai beberapa tubuh batuan ultrabasa yang penyebarannya sempit dengan stadia geomorfik tua. Sementara yang berumur post Miocene telah mengalami pelapukan yang cukup luas sehingga cukup untuk membentuk endapan nikel laterit yang ekonomis, seperti yang ada di daerah Pomalaa. Sesar besar disekitar daerah ini menyebabkan relief topografi sampai 600 m dpl dan sampai sekarang aktif tererosi. Sejarah tektonik dan geomorfik di kompleks ini sangat penting untuk pembentukan nikel laterit yang bernilai ekonomis. Matano Fault yang membuat topografi liniament yang cukup kuat adalah sesar aktif left-lateral strike slip fault dan menggeser Matano Limestone dan batuan lainnya sejauh 18 km kearah barat pada sisi Utara. Danau Matano yang mempunyai kedalaman sekitar 600 m diperkirakan adalah graben yang terbentuk akibat efek zona dilatasi dari sesar tersebut. Danau Towuti pada sisi Selatan dari sesar diperkirakan merupakan pergeseran dari lembah Tambalako akibat pergerakan sesar Matano. Pergerakan sesar ini memblok aliran air ke arah Utara sepanjang lembah dan membentuk danau Towuti dan aliran airnya beralih ke barat menuju sungai Larona. Danau-danau yang terbentuk akibat dari damming effect dari sesar ini merupakan bendungan alami yang menahan laju erosi dan membantu mempertahankan deposit nikel laterit yang terbentuk di daerah Sorowako dan sekitar kompleks danau.2.2Landasan Teori2.2.1Nikel LateritKata laterit merujuk kepada proses lateritisai yaitu proses dimana pelapukan kimia berlangsung pada kondisi iklim yang lembab (tropis) dalam kurun waktu yang lama dengan kondisi tektonik yang relatif stabil, memungkinkan terbentuknya formasi lapisan regolith yang tebal, dengan karakteristik khas (Butt and Zeegers, 1992). Pada (Tabel 2.1) terlihat daftar efek-efek utama pelapukan kimia batuan, dan bagaimana proses ini termanifestasikan pada pelapukan kimia batuan ultramafik. Secara ringkasnya, proses laterisasi melibatkan pengubahan mineral-mineral utama dan pelepasan beberapa komponen-komponen kimiawinya ke dalam air tanah, pencucian komponen-komponen larut, pengumpulan residual komponen-komponen tidak mobil atau tidak larut, dan pembentukan formasi mineral-mineral baru yang lebih stabil dalam lingkungan pelapukan. Efek akhir dari transformasi ini, serta perbedaan mobilitas elemen elemen yang terlibat, menghasilkan lapisan-lapisan material yang menindih batuan induknya, membentuk apa yang disebut sebagai profil laterit.Tabel 2.1. Proses-proses utama pelapukan kimia dan efek-efeknya pada batuan ultramafik (Butt dan Zeegers,1992)Proses UmumEfek pada batuan ultramafik

1. Pencucian elemen mobil : alkali, alkali tanahPengubahan olivine, piroksin, serpentin dan pencucian Mg, Ni, Mn dan Co

2. Pembentukan mineral-mineral sekunder yang stabil

Pembentukan goethit, smektit, adsorpsi Ni dari larutan

3. Pencucian sebagian dari komponen kurang mobil : silika, alumina, TiPencucian silika pada iklim tropis basah dan iklim sabana lembab

4. Mobilisasi dan presipitasi sebagian dari elemen-elemen yang dikontrol oleh proses redoks : Fe, MnPresipitasi oksida Mn dan adsorpsi Ni, Co dari larutan

5. Retensi dan konsentrasi residual mineral-mineral resisten : zircon, kromit, kuarsaKonsentrasi residual kromit

Proses ini berjalan dinamis dan perlahan, dan dari profil yang terlihat seperti pada (Gambar 2.3), maka tampak bahwa profil laterit sesungguhnya merupakan kilasan dari perkembangan tahap-tahap laterisasi. Zona paling bawah merefleksikan tahap awal dari pelapukan batuan dasar, dan setiap zona ke atas masing-masing mewakili proses transformasi dari apa yang ada di bagian bawahnya, menampilkan perkembangan tahapan proses laterisasi secara progresif. Pada bagian bawah profil (saprock), pelapukan terjadi pada kontak antara mineral-mineral dan pada batas-batas fraktur batuan dan terdapat batuan segar yang melimpah serta hanya sedikit produk alterasi. Semakin ke atas dari profil, proporsi dari mineral-mineral primer yang bertahan akan semakin sedikit, dan lebih banyak lagi terbentuknya fraktur-fraktur batuan yang mengakibatkan berkembangnya bongkah-bongkah batuan yang mengapung dalam bentuk percampuran antara mineral-mineral primer dan mineral-mineral ubahannya, dimana fabrik batuan induk masih cukup terlihat baik (saprolit). Pada zona yang lebih tinggi lagi, sudah berupa mineral-mineral ubahan, dan ditandai oleh hilangnya fabrik primer batuan induknya. Zona ini berupa zona limonit, penamaannya berasal dari kandungan dominan mineraloginya (goetit dan hematit) pada laterit oksida.Dari beberapa pengertian bahwa laterit merupakan suatu material dengan kandungan besi dan aluminium sekunder sebagai hasil proses pelapukan yang terjadi pada iklim tropis dengan intensitas pelapukan tinggi. Di dalam industri pertambangan nikel laterit atau proses yang diakibatkan oleh adanya proses lateritisasi sering disebut sebagai nikel sekunder (Smith, 1992).

Gambar 2.3 Skema yang menggambarkan distribusi mineral pada profil pelapukan yang berkembang di atas serpentinized peridotit pada blok Petea. (Sufriadin, 2013)

2.2.2Syarat Pembentukan Laterit Proses-proses dan kondisi yang mengatur dan mengendalikan laterisasi dari batuan ultramafik begitu banyak dan beragam, akibatnya kondisi alamiah dari tiap profil berbeda secara detail dari satu tempat ke tempat lainnya dalam hal ketebalan, kimiawi, komposisi mineralogi dan perkembangan relatif dari zona profil secara individu (Elias, 2001). Faktor faktor utama yang mempengaruhi efisiensi dan kinerja dari pelapukan kimia, berdampak pada model alamiah profil, adalah :a. Iklim :Curah hujan menentukan jumlah air hujan yang masuk ke tanah, yang mempengaruhi intensitas pencucian (pelindian) dan pemisahan komponen-komponen yang larut. Semakin banyak jumlah air yang masuk ke dalam lapisan profil semakin intens pula pelapukan terjadi. Tambahan pula, semakin tinggi temperatur rata-rata tanah (mendekati temperatur udara permukaan) akan meningkatkan gaya kinetik proses pelapukan (Butt dan Zeegers,1992).b. Topografi : Relief dan geometri lereng berpengaruh dalam hal pengaliran air, jumlah air masuk ke dalam tanah, dan level muka air tanah.c. Drainase : Drainase mempengaruhi pasokan jumlah air untuk pencucian (leaching) dari seluruh area sekitarnya.d. Tektonik : Pengangkatan tektonik meningkatkan erosi dari bagian atas profil, meningkatkan relief topografi dan menurunkan muka airtanah. Kestabilan tektonik mendukung pendataran (planation) topografi, dan memperlambat gerakan airtanah.e. Tipe batuan induk : Komposisi mineralogi menentukan tingkat kerentanan batuan terhadap pelapukan dan ketersediaan unsur-unsur untuk rekombinasi bagi pembentukan mineral baru.f. Struktur : Patahan dan kekar memungkinkan bagi peningkatan permeabilitas bedrock, sehingga meningkatkan potensi terjadinya pengubahan batuan (alterasi).

2.2.3Sebaran dan Profil Endapan Nikel LateritSecara horisontal penyebaran Ni tergantung dari arah aliran air tanah yang sangat dipengaruhi oleh bentuk kemiringan lereng (topografi). Air tanah bergerak dari daerah-daerah yang mempunyai tingkat ketinggian ke arah lereng, yang mana sebagian besar dari air tanah pembawa Ni, Mg dan Si yang mengalir ke zona tempat fluktuasi air tanah berlangsung. Pada tempat-tempat yang banyak mengandung rekahan-rekahan Ni akan terjebak dan terakumulasi di tempat-tempat yang dalam sesuai dengan rekahan-rekahan yang ada, sedangkan pada lereng dengan kemiringan landai sampai sedang adalah merupakan tempat pengayaan nikel.

Gambar 2.4Profil endapan nikel laterit Sorowako (Ahmad,2008)Umumnya penjelasan mengenai profil endapan nikel laterit (Gambar 2.4) yang ideal dibagi menjadi 4 zona,yaitu:a. Zona OverburdenZona ini merupakan top soil mempunyai kadar besi yang tinggi tapi kadar nikel yang rendah (kurang dari 1%). Zona ini tersusun oleh humus dan limonit. Mineral penyusunnya adalah goetit, hematit dan mangan yang mengindikasikan daerah yang sudah lama tersingkap.b. Zona LimonitZona ini merupakan lapisan kaya besi dari limonit soil yang menyelimuti seluruh area dengan kadar nikel antara 1% 2%. Pada zona ini mulai terdapat pengkayaan mineral ekonomis berupa kromit dan cobalt. Limonit dibedakan menjadi dua, yaitu red limonit (hematit) dan yellow limonit (goetit). Lapisan ini memiliki ukuran butir halus (fine grained), berwarna merah coklat atau kuning, agak lunak, berkadar air antara 30% 40 %, lapisan kaya besi dari tanah limonit menyelimuti seluruh daerah dengan ketebalan rata-rata 3 7 meter. Lapisan ini tipis pada lereng yang terjal dan dapat hilang karena erosi. Sebagian dari nikel pada zona ini hadir di dalam mineral manganese oxide, lithiophorite. c. Zona SaprolitZona ini merupakan hasil pelapukan batuan peridotit, berwarna kuning kecoklatan agak kemerahan, terletak di bagian bawah dari lapisan limonit, dengan kadar nikel yang lebih tinggi (lebih dari 2%) dan ketebalan rata-rata 7 meter. Campuran dari sisa-sisa batuan, butiran halus limonit, saprolitic rims, vein dari endapan garnierit, nickeliferous quartz, mangan dan pada beberapa kasus terdapat silica boxwork, bentukan dari suatu zona transisi dari limonit ke bedrock. Terkadang terdapat mineral kuarsa yang mengisi rekahan, serta mineral-mineral primer yang terlapukan membentuk klorit. Garnierit di lapangan biasanya diidentifikasikan sebagai colloidal talc dengan lebih atau kurang nickeliferous serpentine. Struktur dan tekstur batuan asal masih terlihat. Lapisan ini terdapat bersama batuan yang keras atau rapuh dan sebagian saprolit. Lapisan ini merupakan lapisan yang bernilai ekonomis untuk ditambang sebagai bijih.d. Zona Bedrock (Batuan Dasar)Zona ini merupakan bagian terbawah dari profil laterit dengan kadar nikel yang rendah (kurang dari 1%) dan secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis untuk ditambang. Lapisan ini terdiri atas batuan peridotit yang tidak atau belum mengalami pelapukan. Zona ini terfrakturisasi kuat, kadang-kadang membuka, terisi oleh mineral garnierit dan silika. Ketebalan dari masing-masing lapisan tidak merata, tergantung dari morfologi dan relief, umumnya endapan laterit terakumulasi banyak pada bagian bawah bukit dengan relief yang landai.2.2.4 Batuan UltramafikBatuan ultramafik atau yang biasa dikaitkan dengan batuan ultrabasa (ultrabasic) adalah batuan yang kaya akan mineral-mineral mafik berupa batuan beku atau meta-igneous rocks dengan kandungan silika (SiO2) yakni kurang dari 45% dan memiliki indeks warna > 70%. Pada umumnya tersusun atas lebih dari 18% MgO, kaya FeO, dan rendah potassium, dan umumnya tersusun dari lebih 90% mineral mafik. Mineral mafik adalah mineral yang mengandung gugusan senyawa Fe dan Mg yang terdiri dari olivine, piroksin, hornblende dan mika dengan warna yang gelap.Perlu diketahui bahwa istilah ultrabasa dan ultramafik tidaklah sama, sebagian besar batuan ultramafik adalah ultrabasa, tetapi tidak semua batuan ultrabasa adalah ultramafik. Batuan ultrabasa adalah batuan yang kaya akan mineral felspatoid. Menurut Hughes, (1962) dalam Ahmad (2002) batuan beku ultrabasa adalah batuan beku yang mengandung kurang dari 45% SiO2.2.2.4.1 DunitMenurut Williams (1954), dunit merupakan batuan yang hampir murni mengandung mineral olivin (90% - 100%), umumnya hadir sebagai forsterit atau krisolit, terdapat sebagai sill atau korok-korok halus. Sedangkan Ahmad (2002), menyatakan bahwa dunit memiliki komposisi hampir seluruhnya adalah monomineralik olivin (umumnya magnesia olivine) dengan mineral penyerta meliputi kromit, magnetit, ilmenit, dan spinel.2.2.4.2 PeridotitBatuan ini biasanya membentuk suatu kelompok batuan ultramafik yang disebut ofiolit, umumnya membentuk tekstur cumulus yang terdiri atas hazburgit, lhezorlit, dan dunit. Batuan ini umumnya tersusun atas mineral mineral holokristalin dengan ukuran medium kasar berbentuk anhedral dengan komposisi terdiri atas olivin dan piroksin, mineral penyertanya berupa plagioklas, hornblende, biotit dan garnet (Williams, 1954). Berdasarkan mineral mineral mafik penyusunnya, maka batuan peridotit dapat diklasifikasikan sebagai piroksin peridotit, hornblende peridotit, dan mika peridotit.Peridotit tersusun atas mineral silikat magnesium dan ferro-magnesium seperti olivin [(Mg, Fe, Ni)2SiO4], enstatit (mgSiO3), hipersten [(Mg, Fe)2Si2O6] dan kromit (Prijono, 1977).2.2.4.3 PiroksinitMenurut Ahmad (2002), piroksinit merupakan batuan ultramafik monomineral yang seluruhnya mengandung mineral piroksin. Batuan batuan piroksinit dapat diklasifikasikan menjadi ortorombik piroksinit atau monoklin piroksinit,1. Ortopiroksinit : Bronzitit2. Klinopiroksinit : Diopsidit, Dillagit2.2.4.4 SerpentinitMerupakan batuan hasil alterasi hidrotermal dari batuan ultramafik, dimana mineral mineral olivin dan piroksin jika teralterasi akan membentuk mineral serpentin. Batuan ini dapat terbentuk dari batuan dunit yang terserpentinisasikan, dari hornblendit, ataupun peridotit (Ahmad, 2002). Serpentinit tersusun oleh grup mineral serpentin > 50% (Williams, 1954).

2.2.5 Geokimia Endapan Nikel LateritProses kimia dimulai pada batuan peridotit. Pada umumnya pelapukan ini terdiri dari beberapa tingkat, yaitu : 1. Pelarutan.2. Transportasi3. Pengendapan kembali mineral.Pada pelarutan, faktor yang terpenting adalah pH dan kestabilan mineral (Golightly,1979), sedangkan pada transportasi dan pengendapan kembali faktor yang berpengaruh adalah iklim, topografi dan morfologi. Hasil pelapukan akan ditransportasikan, kemudian diendapkan kembali. Proses ini hanya akan terjadi pada permukaan tanah yang landai, keadaan morfologi dan topografi yang tidak terlalu curam. Hasil pelapukan akan ditransportasikan oleh air tanah atau air hujan. Unsur-unsur dengan mobilitas kecil akan terakumulasi di zona gossan. Mobilitas unsur dipengaruhi oleh berat jenis unsur, media transportasi, topografi dan lain-lain. Unsur-unsur dengan mobilitas besar mengalami proses pencucian (leaching) dan migrasi, akhirnya terakumulasi pada zona oksidasi dan reduksi. Mobilitas unsur yang umumnya ditemukan pada batuan mafik dan ultramafik dapt diklasifikasikan sebagai: Larut tinggi (Highly soluble) dan mobilitas tinggi (Highly mobile). Mudah tercuci pada profil pelapukan dan larut tinggi pada air tanah pada kondisi tropis (agak asam) seperti Ca, Na, Mg, K, dan Si. Tidak larut (non-soluble) dan tidak mobile (non-mobile). Tidak larut pada air tanah, dan menjadi unsur penting pada tanah residu meliputi unsur Al, Fe+++, Cr, Al, Ti, Mn, dan Co Melarut terbatas (Limited soluble) dan mobilitas terbatas (limited mobility). Sebagian larut pada air tanah yang bersifat asam meliputi unsur Ni, dan Fe++.Endapan nikel laterit berasal dari hasil pelapukan batuan ultramafik dengan komposisi mineral utama adalah olivin (~0,3 % Ni) dan piroksin (~0,15% Ni). Pada daerah yang beriklim tropis, intensitas pelapukan cukup tinggi terutama secara kimia. Proses pelapukan kimia ini dapat terjadi melalui empat cara (Ahmad, 2002) yaitu hidrolisis, oksidasi, hidrasi dan pelarutan.Hidrolisis adalah proses kimia di mana mineral utama terurai menjadi komponen yang lebih stabil akibat pengaruh air sebagai agen pelapukan. Penguraian secara kimia dapat dijelaskan berdasarkan beberapa kriteria berikut : Menurut aturan Pauling, jumlah muatan negatif dan positif harus seimbang dalam kristal. Atom-atom atau ion pada permukaan kristal mempunyai valensi yang tidak jenuh, sehingga menjadi bermuatan. Kontak dengan air menyebabkan hidrasi permukaan melalui gaya tarik molekul air terhadap permukaan yang bermuatan. Gaya tarik yang kuat menyebabkan polarisasi air sehingga mengalami disosiasi menjadi hydrogen (H+) dan hidroksil (OH-). Ion hidroksil kemudian mengikat kation yang tersedia, sedangkan ion hydrogen mengikat oksigen dan ion negatif lainnya. Konsekuensi dari hidrolisis adalah ion hidrogen akan bertambah dan menghasilkan hidroksida. Oleh sebab itu larutan menjadi lebih bersifat basa.Dalam konteks kimia, oksidasi didefinisikan sebagai suatu proses yang mengakibatkan hilangnya satu elektron atau lebih dari dalam zat (atom, ion atau molekul). Bila suatu unsur dioksidasi, maka keadaan oksidasinya berubah ke harga yang lebih positif. Pada saat oksidasi berlangsung, maka di lain pihak juga akan terjadi reduksi, sehingga proses ini biasanya disebut reaksi redoks (reduksi oksidasi).Hidrasi adalah peristiwa di mana suatu zat mengalami penambahan kadar air. Dengan adanya gugus hidroksil (OH-), maka oksida-oksida yang baru saja terbentuk akibat penguraian mineral, akan dikonversi dalam bentuk hidroksida. Pada tanah lateritik, sebagian besar mineral penyusunnya terdiri dari senyawa-senyawa hidroksida misalnya goethit (Fe2O3.H2O), limonit (2Fe2O3.3H2O), gibsit (Al2O3.3H2O), dan brusit (MgO.H2O). Beberapa terdapat mineral-mineral mafik baru yang bisa terbentuk akibat proses hidrasi, seperti serpentin (Mg3Si2O5(OH)4), talk (Mg3Si4O10(OH)2), dan klorit (Mg5Al2Si3O10(OH)8). Hidrasi juga dapat menghasilkan mineral lempung yang mempunyai kandungan ion hidroksil yang tinggi seperti kaolinit (Al2Si2O5(OH)4), illit (KAl3Si3O10(OH)2), dan nontronit (Fe2Si4O10(OH)2).Apabila pelapukan kimia berlanjut, maka semua komponen dalam mineral primer akan terurai dan keluar dari sistem dalam bentuk larutan. Unsur-unsur yang larut akan terbawa melalui perkolasi air tanah yang umumnya bergerak dari atas ke bawah pada suatu profil. Air tanah tersebut, bersama unsur yang larut tadi akan mengalir ke sungai, danau atau laut.Mekanisme pembentukan endapan nikel laterit sendiri dimulai dengan adanya air hujan yang kaya akan CO2 dari udara meresap ke bawah sambil melindi (leaching) mineral-mineral primer seperti olivin, piroksin dan serpentin. Air tanah meresap secara perlahan-lahan dari atas ke bawah sampai pada batas antara zona limonit dan zona saprolit, kemudian mengalir secara lateral dan selanjutnya lebih banyak didominasi oleh transportasi larutan secara horisontal (Valeton, 1967, dalam Darijanto, 2000). Unsur Mg, Si dan Ni terlindih lalu terbawa bersama larutan sehingga memungkinkan terbentuknya mineral baru (neoformation) melalui pengendapan kembali unsur-unsur yang larut sebelumnya. Selama proses pelapukan, Olivin (forsterit, dan fayalit) akan terdekomposisikan membentuk mineral seperti saponit, goethit dan kuarsa (Golightly, 1979). Reaksi - reaksi kimia yang bisa terjadi adalah :4 Mg2SiO4 + 10H+ Mg3 Si4O10(OH)2 + 5 Mg2+ + 4 H2O(forsterite) (saponite)

4 Fe2SiO4 + 8 H+ + 4 O2 Fe2Si4O10(OH)2 + 6 FeO(OH) (fayalite) (Fe-smectite) (goethite)Mg2SiO4 + 2 H+ SiO2 + 2 Mg2+ + H2O(fosterite) (quartz)

Fe2SiO4 + 2H+ + O2 SiO2 + 2 FeO(OH)(fayalite) (quartz) (goethite)Peridotit yang banyak mengandung olivin, magnesium silikat dan besi silikat (umumnya mengandung 0,3 % Ni), mengalami proses pelapukan secara kimiawi dan dipengaruhi oleh air tanah yang kaya akan CO2 dari udara luar atau tumbuh-tumbuhan mengubah olivin, menyebabkan sangat menurunnya kadar Al dan Ca yang terlarut oleh air hujan. Pelarutan itu menyebabkan kadar Fe, Ni, Cr, Co semakin tinggi (terjadi pengayaan). Oksidasi yang terbentuk , bereaksi dengan air membentuk limonit yang terakumulasi pada zona oksidasi.Akibat pengaruh peredaran air tanah terjadi migrasi unsur-unsur yang mobile. Unsur Fe mempunyai mobilitas relatif kecil (0,01-0,03), maka akan terakumulasi pada zona limonit sebagai pengayaan residu. Si dengan derajat mobilitas (0,5 1,0) dan Mg (1,0) mengalami proses pencucian (leaching). Sedangkan Ni sendiri dengan derajat mobilitas (0,03 0,12) mengalami proses pengayaan sekunder dan terakumulasi pada zona saprolite. Si dan Mg yang mengalami proses pencucian dan migrasi, akan mengikat Ni membentuk Ni Silikat (Garnierit)6(Ni, Mg) O + 4 SiO2 + 4 H2O (Ni,Mg)2SiO10 (OH)8 (Garnierit)2.2.6Sifat Batuan Ultramafik Daerah Sorowako2.2.6.1Blok Barat (West Block)Protolit ultramafik unserpentinized pada blok barat Sorowako terutama terdiri dari harzburgit, meskipun setempat juga dijumpai dunit. Batuan ini terutama bekomposisikan olivin, dalam kaitannya dengan pembentukan endapan laterit nikel, nampak bahwa kadar Ni yang tinggi pada batuan ultramafik dari blok barat Sorowako paling sesuai sebagai sumber Ni untuk menghasilkan kadar bijih yang tinggi melalui proses pengkayaan supergen pada profil pelapukan. Deposit di blok barat memiliki keunikan karena terbentuk dari pelapukan protolit peridotit tak terserpentikan yang menghasilkan tipe bijih silikat. Olivin forsteritik yang kaya Ni, mendominasi komposisi mineral pada peridotit blok Barat Sorowako, berperan penting untuk mensuplai Ni dalam perkembangan endapan laterit. Adanya pembengkokan bidang belahan, pemadaman bergelombang dan rekristalisasi kristal olivin dapat mendorong laju disolusi selama proses pelapukan. Rekahan mikro yang berkembang baik pada olivin dan piroksin dapat memberikan jalan bagi larutan yang pada akhirnya akan meningkatkan reaksi kimia karena adanya penambahan luas permukaan efektif dari kristal (Eggleton, 1986). Bukti-bukti ini diperlihatkan oleh adanya lingkaran pelapukan yang disebut iddingsite dan mulai munculnya fasa sekunder yang terbentuk pada rekahan kedua mineral ini. (Sufriadin, 2013)

2.2.5.2Blok Petea (Petea Block)Batuan ultramafik di blok Petea dicirikan oleh tingkat serpentinisasi sedang sampai tinggi. Serpentinisasi melibatkan perubahan fisik dan kimia akibat hidrasi. Proses ini menyebabkan peningkatan volume batuan yang ditandai oleh perkembangan tekstur pseudomorfik seperti mesh dan bastit (Mevel, 2003; Lambiv Dzemua and Gleeson, 2012). Kehadiran magnetit yang menyertai proses serpentinisasi menunjukkan tingginya fugasitas oksigen pada sistem. Alterasi ortopiroksin menjadi serpentin menghasilkan SiO2 dalam jumlah yang signifikan. Serpentin pada batuan serpentinit (protolit dunit) mengandung konsentrasi NiO yang lebih tinggi dibanding dengan batuan peridotit terserpentinisasi sebagian (protolit harzburgit). Hal ini konsisten dengan tingginya kadar Ni pada olivin asal (hingga 0,5 % NiO) dibandingkan dengan ortopiroksin asal (0,1 % NiO). Dapat dikemukakan bahwa serpentinisasi pada mineral olivin dan piroksin dalam beberapa tingkatan menyebabkan redistribusi Ni dan unsur terlarut lainnya. Karena Ni memiliki mobilitas sedang, maka sebagian diserap kembali oleh serpentin berbutir halus yang mengganti olivin sebelumnya. Jelas bahwa Mg sangat berkurang pada semua komponen dalam serpentinit yang menunjukkan bahwa mobilitas Mg lebih tinggi daripada Ni. Besi juga mengalami kehilangan selama hidrasi olivin yang dipicu oleh tingginya rasio air/batuan (Gahlan dkk, 2006, dalam Sufriadin, 2013)