GEOLOGI DAN KARAKTERISTIK ENDAPAN MANGAN TIPE SEDIMEN DI DAERAH SUPUL KABUPATEN TIMOR TENGAH SELATAN PROVINSI NUSA TENGGARA TIMUR

Evi Maria Ati, S.Si, Dr. Agung Harijoko, ST., M.Eng,

2012 | Tesis | S2 Mag.Geologi Pertambangan

Mangan berlapis tipe sedimen tersingkap di daerah Supul, Kabupaten Timor Tengah Selatan, Provinsi Nusa Tenggara Timur. Singkapan tersebut berasosiasi dengan batuan endapan laut dalam dan menunjukkan perselingan antara lapisan mangan dengan batulempung berwarna merah sampai coklat kemerahan. Singkapan endapan mangan berlapis menunjukkan adanya hubungan spasial dengan intrusi mud volcano. Mangan berlapis secara fisik keras dan kompak, melensa dan terdeformasi kuat dengan ketebalan lapisan mangan bervariasi antara 2 mm-4 cm. Secara mineralogi tersusun dari mineral manganit (MnO(OH)) sebagai mineral utama, pirolusit (MnO2), lithioporit (Al,Li) MnO2(OH)2, dengan mineral lain yang hadir adalah kalsit (CaCO3), silika (SiO2), limonit (FeO(OH), hematit (Fe2O3) dan Barit (BaSO4). Endapan mangan di lokasi penelitian dikelompokkan menjadi dua jenis. Jenis pertama berupa nodul, jenis mineralnya adalah manganit yang berasosiasi dengan limonit. Kadar Mn sebagai persentase berat MnO adalah 62.72 dan 69.42%. Jenis kedua adalah endapan mangan berlapis yang dikelompokkan menjadi tiga jenis. Jenis pertama mineralnya berupa pirolusit dengan kadar Mn dalam persentase berat MnO adalah 66.05%. Jenis kedua dan ketiga berbeda pada tingkatan kekerasannya dengan mineral mangan utamanya adalah manganit, dan juga lithioporit serta pirolusit. Kadar mangan dalam persentase berat MnO adalah 63.33%-71.57%. Unsur besi hadir dalam persentase sangat kecil yaitu 0.2-1.54%, dengan perbandingan Fe/Mn sangat kecil 0.0025-0.0691% yang merupakan salah satu indikasi endapan sedimenter. Indikasi ini didukung oleh data petrografi yang menunjukkan adanya struktur berlapis antara manganit dan lithioporit, serta adanya degradasi ukuran butir mineral manganit. Analisis data kimia menunjukkan endapan mangan tersebut merupakan endapan non hidrotermal pada kondisi reduksi berdasarkan grafik normalisasi REE yang menunjukkan kemiripan pola distribusi REE dengan endapan mangan nodul timor, hidrogenous pasifik dan hidrogenous nodul yaitu adanya anomali Ce positif, data grafik Co+Ni vs. As+Cu+Mo+Pb+V+Zn dan perhitungan Ceanomali. Mangan nodul menunjukkan endapan hidrogenous berdasarkan konsentrasi Al dan Si, dan didukung dengan adanya korelasi positif antara Mn dengan Cu, Ni dan Zn, sedangkan mangan berlapis merupakan endapan detrital diagenetic (remobilisasi mangan dalam kolom air laut) serta menunjukkan adanya pengaruh hidrotermal yaitu adanya korelasi positif Mn dan As. Indikasi adanya pengaruh hidrotermal ini didukung dengan adanya rekristalisasi mineral manganit pada urat yang memotong perlapisan manganit dan lithioporit, adanya urat kuarsa, limonit, dan barit, adanya kehadiran pirit, limonit. Analisis kimia ini mendukung analisis mineragrafi yaitu mineral utamanya adalah manganit yang merupakan salah satu jenis mineral mangan yang relatif stabil dan dalam fase padat memiliki kesetimbangan terhadap air laut dan sering tidak stabil pada kondisi oksidasi sehingga digantikan oleh pirolusit. Berdasarkan data lapangan dan analisis data laboratorium menunjukkan bahwa endapan mangan berlapis di lokasi penelitian di duga terbentuk akibat remobilisasi mangan pada kolom air laut sedangkan mangan nodul merupakan endapan hidrogenous yaitu endapan yang terbentuk karena adanya reaksi kimia di dalam air laut yang membentuk partikel yang tidak dapat larut dalam air laut sehingga akan tenggelam ke dasar laut/presipitasi logam-logam dari air laut.

Sedimentary manganese layers have been discovered in Supul, South Central Timor Regency, East – Nusa Tenggara Province. The manganese layers is associated with deep sea sedimentary rock and interbedded with redish to redish brown claystone. The deposit shows the spatial linkage with mud volcano intrusion. Physically, the manganese layers range from 2 mm to 4 cm in width, compact, lenticular, solid, and strongly deformed. Mineralogically, it is composed of manganite mineral (MnO(OH)) as primary mineral, pyrolusite (MnO2), lithiophorite (Al,Li) MnO2(OH)2, and associated with gangue minerals including calcite (CaCO3), silica (SiO2), limonite (FeO(OH), hematite (Fe2O3) and Barite (BaSO4). There are two form types of manganese ores that found in study area, that is manganese nodule and manganese layers. Mineralogically, the manganese nodule composed of manganite that associated with limonite. It has grade of 62.72 and 69.42 wt.% MnO. Whereas manganese layers classified into three form types. The first type is pyrolusite and has grade of 66.05 wt.% MnO. The second and third have different in the hardness. Mineralogically, the second and third types of manganese layer composed of manganite as primary manganese mineral, and also lithiophorite and pyrolusite. It has grade 63.33%-71.57 wt.% MnO. In general iron in Mn Ore is very low ranging from 0.2 to 1.54 wt.% Fe2O3, hence, Fe / Mn ratio is very low of 0.0025-0.0691%, which typically indicates sedimentary origin. This sedimentary origin is supported by petrologic and petrographic data showing layered structure of manganite and lithiophorite, as well as the degradation of crystal/grain size manganite. Geochemical analysis shows that manganese ore is non hydrothermal and was precipitated in reduction condition according to REE normalization graphic that revealing similar distribution pattern of REE with timor nodule, pacific hydrogenous and nodule hydrogenous that is the existing of Ce positive anomaly, graphic data of Co+Ni vs. As+Cu+Mo+Pb+V+Zn and the calculation of Ceanomaly. Moreover, this nodule manganese views hydrogenous deposit based on Al and Si concentration, and supported by the positive correlation of Mn with Cu, Ni and Zn, whereas the manganese layers is detrital diagenic deposit (remobilization of manganese in the water column of the ocean, precipitated and sedimented on the deep sea bottom) as well as reveals the effect of hydrothermal, which is the positive correlation of Mn and As. This is proven by the presence of quartz and barite veinlets cutting the Mn layers, manganite recrystallization along vei layers and the presence of pyrite. Geochemically supports the analysis mineralogically that is manganite which is one type of mineral manganese is relatively stable and in the solid phase has a balance of the sea water and are often not stable in oxidizing conditions so it was replaced by pirolusit. Based on field data and analysis of laboratory data, it shows that the formation of manganese layers deposit in study area is assumed due to the remobilization of manganese in the water column of the ocean, while the manganese nodules are hidrogenous deposits, formed by the chemical reaction within sea water shaping unsolvable particle in sea water so that it will be sink into the bottom of sea floor/precipitation of metals from sea water.

Kata Kunci : mangan nodul, mangan berlapis, Supul, NTT, mineralogi dan geokimia, hidrogenous, detrital diagenetic, mud volcano.