PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-12 F... · 2020. 2. 13. · hidrotermal, proses alterasi abu vulkanik, endapan sedimenter, diagenesis burial dan metamorfisme derajat rendah

PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-12 F038UNP TEKNIK GEOLOGI, FAKULTAS TEKNIK, UNIVERSITAS GADJAH MADA 5-6 September 2019; Hotel Alana Yogyakarta

1042 Peran Ilmu Kebumian Dalam Pengembangan Geowisata, Geokonservasi & Geoheritage

Serta Memperingati 35 Tahun Kampus Lapangan Geologi UGM “Prof. Soeroso Notohadiprawiro” Bayat, Klaten

KARAKTERISTIK MINERAL LEMPUNG DI DUSUN BITING, DESA PELEM,

KECAMATAN PRINGKUKU, KABUPATEN PACITAN, JAWA TIMUR

I Wayan Warmada1, Hasma Rodiah Sirait1*

1Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika No. 2,

Bulaksumur, Yogyakarta 55281

*Corresponding Author: [email protected]

ABSTRAK. Persebaran bentonit di Dusun Biting, Desa Pelem, Kecamatan Pringkuku, Kabupaten

Pacitan, Jawa Timur cukup luas dan mudah dijangkau. Sebagian besar bentonit ditambang oleh

warga dan dijual kepada kontraktor dengan nilai jual yang rendah. Penelitian ini bertujuan

mempelajari karakteristik dan pemanfaatan bentonit untuk meningkatkan nilai jual. Terdapat 21

titik pengambilan sampel di lokasi penelitian dan 6 dari 21 titik pengambilan sampel dipilih

berdasarkan variasi litologi dan ketebalan singkapan. Lokasi pengambilan sampel termasuk ke

dalam Formasi Jaten dan Formasi Wuni. Batuan yang tersingkap di lokasi penelitian adalah

batulempung, batulempung lanauan, batulanau tufan, dan batulempung tufan dalam satuan

batulempung. Analisis petrografi menunjukkan bahwa batuan-batuan tersebut mengandung

mineral lempung, feldspar, kuarsa, oksida besi, dan gelas vulkanik. Mineral lempung

diinterpretasikan sebagai hasil ubahan gelas vulkanik. Analisis XRD menunjukkan bahwa

batulempung mengandung smektit, kaolinit, klorit, kristobalit, kuarsa, pirit, plagioklas, K-

feldspar, dan hematit dengan kandungan smektit yang dominan. Smektit memiliki kapasitas

pertukaran ion yang rendah sebesar ±22,33 meq/100gr dan standar deviasi sebesar 1,84.

Komposisi kimia smektit yaitu Na2O <0,01-0,53%, MgO 1,02-7,16%, Al2O3 9,52-34,77%, SiO2 18,47-

64,17%, P2O5 0,08-0,25%, K2O 0,15-2,99%, CaO 0,15-2,97%, TiO2 0,02-1,39%, Fe2O3 4,32-63,43%, dan

MnO 0,01-0,2%. Komposisi kimia bentonit yang paling tinggi adalah silika (SiO2) dan aluminium

(Al2O3). Berdasarkan analisis XRF dan EDX, Bentonit Biting termasuk ke dalam kelompok Ca-

bentonit seri beidelit. Bentonit Biting menunjukkan tekstur cornflake berupa lembaran-lembaran

pada analisis SEM. Berdasarkan mineralogi, karakteristik kimia, dan karakteristik fisik,

montmorilonit berasal dari devitrifikasi dan alterasi hidrotermal. Montmorilonit dapat

dimanfaatkan dalam industri pembuatan anggur, minyak kelapa sawit, dan keramik dengan

pengujian sifat fisik yang lebih lanjut.

Kata kunci: bentonit, Biting, montmorilonit, devitrifikasi, dan alterasi hidrotermal

I. PENDAHULUAN

Indonesia memiliki cadangan bentonit yang cukup melimpah dan tidak akan

habis dalam waktu 50 tahun ke depan (Panjaitan, 2010). Salah satu daerah tambang

bentonit di Indonesia terdapat di Pelem, Jawa Timur. Penelitian terdahulu oleh Winarno

(2004) menyatakan bahwa endapan bentonit di Desa Pelem merupakan endapan

smektit-montmorilonit yang dapat dimanfaatkan dalam bidang industri. Bentonit di

Dusun Biting telah ditambang sejak tahun 1900-an hingga saat ini, namun aktivitas

penambangan ini mulai berkurang. Oleh karena itu, pengetahuan tentang karakteristik

bentonit dapat menjadi dasar pengoptimalan penambangan dan penggunaan bentonit

sehingga dapat meningkatkan nilai jual bentonit khususnya di Dusun Biting




Bentonit adalah batuan dengan komposisi lempung kristalin (seperti mineral

lempung) yang terbentuk melalui proses devitrifikasi dan perubahan komposisi kimia

material gelasan berupa tuf atau debu vulkanik (Murray, 1997). Mineral lempung adalah

salah satu jenis mineral yang berukuran mikroskopis yang tidak dapat diamati langsung

tanpa menggunakan alat (Murray, 2007). Mineral lempung pada umumnya terdiri atas

empat grup yaitu kaolinit, smektit-montmorilonit, ilit, dan klorit (Uddin, 2014). Bentonit

termasuk ke dalam grup smektit-montmorilonit dimana nama montmorilonit berasal

dari jenis lempung plastis yang ditemukan di montmorilonit, Perancis pada tahun 1847

(Labaik, 2006). Berdasarkan Grim (1968), montmorilonit memiliki rumus

[(Mg,Ca)·Al2O3·5SiO2·nH2O]. Smektit-montmorilonit memiliki spesifikasi berdasarkan

bentuk strukturnya dan juga komposisi kimia. Menurut Christidis dan Dunham (1993)

tipe-tipe smektit berdasarkan ion tersubtitusi dapat diklasifikasikan menjadi: (1) Mg-

smektit dan Fe-smektit; (2) Al-smektit dan Menurut Guven (1991), montmorilonit

sendiri dapat diklasifikasikan berdasarkan kation dominan dan genesa montmorilonit

seperti: (1) Mg-smektit dengan substitui ion Li+; (2) Logam transisisi smektit (Ni, Co, Zn,

Mn, Fe, dan lain-lain); dan (3) Fe-Mg smektit (saponit) yang dijumpai di alam sebagai

mineral lempung autigenik yang terbentuk oleh alterasi batuan vulkanik. Montmorilonit

biasanya ditemukan bersama dengan mineral beidelit, nontronit, dan sapronit.

Montmorilonit terbentuk melalui pelapukan batuan, proses mineralisasi, proses

hidrotermal, proses alterasi abu vulkanik, endapan sedimenter, diagenesis burial dan

metamorfisme derajat rendah.

II. GEOLOGI

Menurut van Bemmelen (1949), geomorfologi regional Biting terletak di

Pegunungan Selatan Jawa Timur bagian barat sub zona bagian utara. Sub zona bagian

utara merupakan zona lajur pegunungan yang membangun mandala morfologi bagian

utara dan menjadi batas fisiografi sebelah utara Pegunungan Selatan dengan Zona

Depresi Solo yang berkembang dengan pola yang kompleks. Pada bagian paling timur

zona bagian utara terdapat lajur-lajur Kambengan dan Plopoh yang memanjang dengan

arah BL-Tg. Kedua lajur tersebut terpisah di selatan Wonogiri oleh lembah aliran Sungai

Bengawan Solo yang berarah UTL-SBD. Batuan penyusun lajur-lajur Kambengan dan

Plopoh adalah sekuen batuan beku dan volkaniklastik berumur Oligo-Miosen.

Berdasarkan susunan stratigrafi yang terdapat pada peta geologi regional lembar

Pacitan Jawa Timur (Samodra et al., 1992) maka Biting termasuk ke dalam Formasi

Wuni dan Formasi Jaten. Formasi Wuni tersusun atas breksi agglomerat berselingan

dengan batupasir tufan berbutir kasar dan batulanau, dan batugamping terumbu koral

pada bagian atas (Gambar 1). Umur formasi berdasarkan fauna koral adalah Miosen

bawah. Formasi Jaten terdiri atas litologi batupasir kuarsa, batulempung, betulempung

karbonatan, batubara dan sisipan tipis batupasir gampingan. Formasi Jaten terbentuk

pada Miosen tengah.

Berdasarkan peta geologi regional lembar Pacitan Samodra et al. (1992), secara

umum struktur geologi yang terbentuk adalah sesar geser. Sesar yang melewati Biting

adalah Sesar Buyutan diperkirakan dengan arah relatif Baratdaya-Timurlaut, Sesar

Rohtawu merupakan sesar geser yang relatif berarah Tenggara-Baratlaut, Sesar Punung




yang terdapat di sisi Baratdaya lokasi penelitian dengan arah relatif Tenggara-

Baratlaut, dan Sesar Pucunglangan yang merupakan sesar geser dengan arah relatif

Tenggara- Baratlaut. Struktur geologi tersebut merupakan hasil dari deformasi tektonik

dalam kurun waktu Tersier hingga Kuarter.

III. METODOLOGI

Analisis pada bentonit bertujuan untuk mengetahui karakteristik mineralogi,

fisik, dan kimia. Karakterisasi mineralogi menggunakan analisis petrografi dimana

preparasi dilakukan di OBSIDIAN Geo Laboratory Service dan pengamatan dilakukan di

Laboratorium Geologi Optik Departemen Teknik Geologi UGM dan analisis XRD

dengan metode clay treatment dilakukan di Laboratorium Geologi Pusat Departemen

Teknik Geologi UGM. Karakterisasi sifat kimia mineral menggunakan analisis XRF yang

dilakukan di Badan Tenaga Nuklir Nasional Pusat Teknologi Bahan Galian Nuklir

Jakarta dan analisis SEM/EDX yang dilakukan di Tekmira Bandung, serta karakterisasi

sifat fisik mineral dengan analisis KPK yang dilakukan di UPT Laboratorium INSTIPER

Yogyakarta.

IV. HASIL

1. Lokasi pengambilan sampel

Sampel yang dianalisis berjumlah sepuluh sampel. Titik pengambilan sampel

tersebar dari timur hingga barat lokasi penelitian seperti pada Gambar 2.

2. Mineralogi, kimia, dan fisik mineral

Batulempung secara megaskropis memiliki warna yang bervariasi yaitu warna

abu-abu gelap, abu-abu keungu-unguan, warna hijau, warna coklat, dan warna kuning

kecoklat-coklatan. Tekstur memiliki ukuran butir lempung, hasil petrografi

menunjukkan komposisi batulempung adalah plagioklas, k-feldspar, kuarsa, mineral

opak, dan mineral oksida, gelas vulkanik (Gambar 3) dengan kandungan mineral pada

Tabel 1. Mineral dominan pada sampel adalah mineral lempung dengan kelimpahan

sebesar 43,81%. Mineral berikutnya adalah kuarsa dengan persentase sebesar 17,15%,

mineral feldspar memiliki kelimpahan sebesar 11,60%, mineral opak dengan

kelimpahan sebesar 14,47%, dan mineral oksida memiliki kelimpahan sebesar 12,98%

seperti pada (Tabel 2).

Hasil analisis XRD menunjukkan bentonit Biting terdiri dari mineral utama dan

mineral aksesori. Mineral utama adalah mineral yang memiliki kelimpahan lebih besar

dibandingkan dengan mineral yang lain. Mineral utama dengan kelimpahan yang

paling besar adalah mineral smektit dengan persentase sebesar 74,34%, kaolinit

memiliki kelimpahan sebesar 5,01%, klorit memiliki kelimpahan 12,13%, kristobalit

memiliki kelimpahan 6,72%. Mineral aksesori yang muncul adalah mineral pirit dengan

kelimpahan sebesar 0,80%, kuarsa memiliki kelimpahan 0,65%, plagioklas memiliki

kelimpahan 0,16%, k-feldspar memiliki kelimpahan 0,14% dan hematit memiliki

kelimpahan 0,07%.

Smektit mineral dominan pada bentonit Biting. Smektit diidentifikasi melalui

peak pada d 16,11 Å (2θ 5.48°); d 16,17 Å (2θ 5,46°); d 16,17 Å (2θ 5.46°); Pada analisis




difraksi sinar-X, kaolinit diidentifikasi melalui peak dengan nilai d 7,96 Å (2θ 11,10); 7,67

Å (2θ 11,54); 7,33 Å (2θ 12,06); 3,66 Å (2θ 24,29); 3,59 Å (2θ 24,77); Klorit pada analisis

difraksi sinar-X, diidentifikasi melalui peak dengan nilai d 4,52 Å (2θ 19,64); 7,25 Å (2θ

12,2); 4,73 Å (2θ 18,76); Kristobalit pada analisis sinar-X, diidentifikasi melalui peak

dengan nilai d 4,04 Å (2θ 21,96); 3,53 Å (2θ 25,24); 3,53 Å (2θ 25,22).

Mineral aksesori diantaranya adalah kuarsa, plagioklas, pirit, K-feldspar, dan

hematit. Pirit dapat diidentifikasi melalui peak d 3,09 Å (2θ 28,86) dan 3,09 Å (2θ28,83);

Kuarsa diidentifikasi melalui peak dengan nilai d 4,29 Å (2θ 20,7); 4,27 Å (2θ 20,80); 4,29

Å (2θ 20,68); 4,29 Å (2θ 20,7) pada sampel; Plagioklas diidentifikasi melalui peak dengan

nilai d 2,91 Å (2θ 30,69); 2,93 Å (2θ 30,48); 3,79 Å (2θ 23,48) pada sampel; K-feldspar

dapat diidentifikasi melalui peak d 3,47 Å (2θ 25,65); 3,26 Å (2θ 27,55); dan 3,14 Å (2θ

28,38); dan Hematit dapat diidentifikasi melalui peak d 3,62 Å (2θ 24,57). Grafik XRD

dapat dilihat pada Gambar 4.

Karakteristik kimia montmorilonit dapat diketahui melalui hasil analisis XRF

dan SEM/EDX.

Hasil analisis XRF menunjukkan bahwa sampel memiliki kandungan oksida

mayor seperti Na2 O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, K2O, CaO, K2O, TiO2, Fe2O3, MnO, dengan

nilai LOI berkisar antara 0,15-9,34%. Nilai oksida sampel dapat dilihat pada Tabel 3.

Hasil analisis SEM menunjukkan bahwa montmorilonit memiliki struktur berupa

cornflake (Gambar 5) dengan komposisi montmorionit dominan mengandung unsur

Aluminium (Al) dan Ferum (Fe). Kandungan aluminium pada montmorilonit berkisar

antara 20-30% dan kandungan Fe berkisar antara 18-26% (Tabel 4).

Karakteristik fisik montmorilonit dapat diketahui melalui hasil analisis KPK.

Analisis KPK dilakukan untuk mengetahui variasi pertukaran kation pada sampel. Nilai

KPK sampel berada pada rentang nilai 20-24 meq/100 gr. Nilai KPK sampel diantaranya

adalah 23,58; 20,18; 24,11; dan 21,43 (meq/100 gr).

V. DISKUSI DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik mineral lempung

1. Karakteristik mineralogi

Komposisi batuan pada pengamatan megaskropis adalah material berukuran

halus, material vulkanik bewarna keputih-putihan dan sulfur yang berasosiasi dengan

mineral lain. Berdasarkan hasil pengamatan sayatan tipis komposisi batulempung adalah

mineral lempung, feldspar, kuarsa, mineral opak, oksida besi, dan gelas vulkanik.

Apabila pada bentonit masih ditemukan gelas vulkanik hal tersebut mengindikasikan

bahwa alterasi belum berjalan dengan sempurna (Weaver, 1989). Pada batuan masih

terdapat mineral lain yang belum terubah menjadi mineral lempung. Kelimpahan mineral

yang paling dominan adalah mineral lempung ±43,8% sehingga diinterpretasikan bahwa

sebagian besar batuan telah mengalami ubahan dan menunjukkan tekstur cornflake pada

SEM. Menurut Keller et al. (1986) batuan bertekstur cornflake terbentuk dari gelas vulkanik

yang sudah mengalami pergantian tekstur pseudomorphic.

Sebagian mineral lempung pada batuan berdampingan dengan mineral

nonmineral lempung dengan ukuran yang halus. Sementara nonmineral lempung hadir

sebagai inklusi atau mineral aksesori pada batulempung dan oksida besi. Mineral pada




batulempung diklasifikasikan menjadi mineral primer dan mineral sekunder. Mineral

primer yang terdapat pada batuan yaitu feldspar, kuarsa, dan mineral opak sedangkan

mineral sekunder adalah mineral lempung dan oksida besi. Pada pengamatan

petrografi, kehadiran mineral sekunder menjadi parameter keberadaan mineral

lempung. Mineral lempung berasal dari ubahan mineral-mineral primer pada batuan.

Komposisi mineral batulempung melalui analisis XRD (metode clay treatment)

menunjukkan bahwa kehadiran mineral lempung memiliki intensitas yang signifikan

dibandingkan dengan mineral nonlempung. Mineral lempung yaitu mineral smektit

dan kaolinit. Mineral nonlempung yaitu feldspar, kuarsa, klorit, kritobalit, pirit, hematit.

Mineral nonlempung yang dominan hadir pada batulempung adalah mineral silika

seperti kuarsa dan kristobalit.

Berdasarkan penelitian Morad et al. (2010), keterdapatan smektit pada

batulempung disebabkan oleh diagenesis feldspar. Smektit terbentuk pada temperatur

dibawah 140o-150oC. Proses diagenesis tersebut berlangsung hingga mineral smektit

mengalami perubahan. Mineral smektit dapat berubah menjadi mineral lain sesuai

dengan suhu yang sesuai untuk pembentukan suatu mineral. Kehadiran klorit pada

sampel menjadi salah satu penciri alterasi hidrotemal. Klorit terbentuk pada hidrotermal

lemah yang didukung oleh unsur alkali dan alkali tanah. Batuan yang kaya akan

montmorilonit dan klorit adalah batuan yang mengalami alterasi propilitik. Menurut

Christidis (2009), bentonit yang terbentuk sebagai hasil alterasi material gelasan oleh

fase fluida terbentuk di lingkungan aqueos seperti laut dangkal atau danau.

2. Karakteristik fisik

Nilai KPK keempat sampel yang diuji relatif sama yaitu berkisar antara 20-24

meq/100gr. Besar nilai rata-rata KPK bentonit Biting yaitu ±22,33 meq/100gr dengan

standar deviasi sebesar 1,84. Grim (1978) dalam penelitiannya menyatakan bahwa

bentonit memiliki nilai KPK berkisar antara 70-130 meq/100gr. Berdasarkan persentase

mineral smektit pada semua sampel, maka nilai KPK tersebut tergolong sangat rendah.

Terdapat beberapa faktor yang dapat mengalami kemampuan pertukaran kation. Faktor

pertama yang dapat memengaruhi pertukaran kation berdasarkan adalah reaksi batuan

dengan air. Pertukaran kation dominan terjadi pada ion Ca, Mg, K, dan Na. Smektit

yang telah bereaksi dengan air (meteorik atau alkalin) mengakibatkan sampel

mengalami pertukaran kation.

Faktor kedua yang memengaruhi nilai KPK adalah campuran mineral. Velde

(1992) mengemukakan bahwa tinggi rendahnya nilai KPK pada bentonit dipengaruhi

oleh heterogenitas mineral yang terdapat pada sampel. Campuran mineral yaitu

kontaminan yang terbawa sebagai material pengotor. Peristiwa tersebut dapat terjadi

karena bentonit memiliki karakter yang mudah retak sehingga dapat terisi oleh

kontaminan melalui media air dan masuk ke dalam tubuh bentonit. Bentonit Biting

tidak memiliki kontaminan organik. Mineral pengotor yang dimaksudkan seperti

kristobalit, pirit, dan kuarsa. Kehadiran mineral-mineral tersebut akan menurunkan

nilai KPK. Berdasarkan Rabaute et al. (2003) menyatakan bahwa besar KPK campuran

adalah hasil penjumlahan nilai KPK mineral. Maka, nilai KPK sampel yang telah

dianalisis merupakan nilai penggabungan. Ketidaksesuaian ini dapat terjadi karena




sampel yang diuji hanya mewakili 4 dari 10 sampel yang terpilih dan hanya mewakili

100 gram sampel pada satu lokasi pengambilan sampel.

Faktor ketiga yang memengaruhi nilai KPK yaitu hilangnya banyak kation-

kation pada interlayer struktur smektit. Berkurangnya spasi interlayer yang

memengaruhi kapasitas pertukaran kation yaitu diagenesis. Diagenesis telah

memengaruhi antar lapisan batulempung sehingga kemampuan mineral smektit untuk

melakukan pertukaran kation berkurang hingga 60% dibawah kemampuan rata-rata.

Diagenesis pada batulempung akan mengakibatkan perubahan pada mineral smektit

dan kehadiran mineral tertentu yang dapat berkembang menjadi semen pada celah

antar lapisan.

3. Karakteristik kimia

Mineral lempung memiliki lapisan-lapisan yang tersusun oleh unsur-unsur

oksida utama yang berikatan pada setiap layer. Unsur-unsur oksida mayor pada

struktur smektit menurut Grim (1978) adalah SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O,

MnO, LiO2, sedangkan TiO2 belum dapat dipastikan. Pada hasil analisis XRF dapat

diketahui bahwa kandungan SiO2 sampel berada pada kisaran 18,47-64,17%. Kandungan

Si yang tinggi mengindikasikan bahwa Si yang telah dilepaskan selama alterasi tidak

berpindah dari endapan bentonit. Selama proses alterasi, larutan silika amorf yang larut

di dalam tanah pergerakannya akan terhalangi (Zielinski, 1982). Peristiwa tersebut

mendukung kehadiran silika polymorph. Kehadiran silika yang tinggi pada bentonit

menunjukkan bahwa bentonit berasal dari batuan yang bersifat riolitik.

Karakteristik kimia bentonit yang dominan seperti Al2O3 dengan persentase 9,52-

34,77%. Namun terdapat anomali pada sampel HRS270219-4 yaitu bahwa keterdapatan

SiO2 pada sampel ini adalah yang paling kecil yaitu 18,47% dan kandungan Fe yang

tinggi yaitu 63,43%. Hal tersebut disebabkan karena batuan mengandung lebih banyak

tuf dibandingkan dengan sampel yang lain. Sampel tersebut berada pada bagian paling

atas endapan singkapan bentonit pada lokasi penelitian dan merupakan batuan

vulkanik.

Kation yang ditemukan pada bentonit Biting adalah kation Ca dengan

persentase 0,15-3,28% sedangkan persentase Na berkisar 0,00%. Ketidakhadiran Na

pada sampel bentonit Biting digantikan oleh kahadiran K. Kehadiran TiO2 pada sampel

dapat diplot antara SiO2 dan TiO2 yang menunjukkan bahwa batuan vulkanik bersifat

riolitik, riolitik-dasitik, andesitik. Namun diagram tersebut digunakan apabila

dilakukan penelitian trace element. Kandungan MgO berkisar antara 1,02-7,16% dan

kandungan FeO berkisar antara 4,32-63,43%. Berdasarkan Yildiz dan Kuscu (2004),

batulempung yang kaya akan MgO, CaO, dan FeO terbentuk dari alterasi hidrotermal

gelas vulkanik.

Berdasarkan hasil EDX juga diperoleh bahwa kation interlayer pada bentonit

adalah unsur Ca. Kandungan Ca pada bentonit berkisar antara 1,57-3,73% sedangkan

kandungan Na tidak ditemukan sama sekali. Bentonit Biting didominasi oleh unsur Al

dan Fe. Al memiliki persentase sebesar 11,35-16,72% dan Fe memiliki persentase sebesar

2,6-11,36%. Menurut Murray (2007), komposisi kimia montmorilonit yang didominasi

oleh Al adalah montmorilonit kelompok beidelit (Al-montmorilonit) dan apabila

kandungan unsur yang dominan Fe maka termasuk ke dalam kelompok saponit (Fe-




montmorilonit). Namun pada daerah penelitian, Al memiliki persentase yang lebih

besar jika dibandingkan dengan Fe pada setiap sampel sehingga Guven (1991)

menyebutkan apabila unsur Al mendominasi dibandingkan Fe maka montmorilonit

tersebut digolongkan pada kelompok smektit dioktahedral seri montmorilonitbeidelit.

Oleh karena itu, bentonit Biting termasuk tipe Ca-bentonit kelompok smektit

subkelompok dioktahedral seri montmorilonit-beidelit.

B. Rekomendasi penggunaan

Berdasarkan karakteristik mineralogi, fisik, dan kimia mineral, maka bentonit Biting

dapat dimanfaatkan dalam industri pembuatan anggur, industri minyak kelapa sawit dan

industri keramik dengan pengujian sifat fisik yang lebih lanjut dengan spesifikasi sifat

fisik dan kimia mineral seperti tabel pada Gambar 6.

VI. KESIMPULAN

Karakteristik mineral lempung di Dusun Biting, Desa Pelem, Kecamatan

Pringkuku, Kabupaten Pacitan, Provinsi Jawa Timur dibedakan berdasarkan

karaktersitik mineralogi, fisik, dan kimia mineral. Mineral pembentuk batulempung

adalah mineral lempung, feldspar, kuarsa, mineral opak, dan oksida besi. Pada beberapa

sampel batulempung ditemukan produk vulkanik yaitu gelas vulkanik. Jenis mineral

lempung di lokasi penelitian adalah mineral smektit, kaolinit, klorit, kristobalit,

plagioklas, kuarsa, pirit, K-feldspar, dan hematit. Jenis mineral lempung yang dominan

adalah mineral smektit. Komposisi kimia smektit yaitu Na2O <0,01-0,53%, MgO 1,02-

7,16%, Al2O3 9,52-34,77%, SiO2 18,47-64,17%, P2O5 0,08-0,25%, K2O 0,15-2,99%, CaO 0,15-

2,97%, TiO2 0,02-1,39%, Fe2O3 4,32-63,43%, dan MnO 0,01-0,2%. Montmorilonit Biting

adalah seri beidelit-montmorilonit dengan kandungan Al yang tinggi. Kapasitas

pertukaran ion montmorilonit yaitu ±22,33 meq/100 gr. KPK montmorilonit rendah

dipengaruhi 3 faktor yaitu: (1) reaksi batuan dengan air; (2) campuran mineral dan (3)

hilangnya banyak kationkation pada interlayer struktur smektit. Berdasarkan

karakteristik tersebut maka genesa bentonit di Dusun Biting yaitu hasil ubahan dari

produk vulkanik dan alterasi. Berdasarkan spesifikasi industri, bentonit yang berada di

Dusun Biting dapat digunakan dalam industri pembuatan anggur, industri minyak

kelapa dan industri keramik dengan pengujian sifat fisik yang lebih lanjut.

DAFTAR PUSTAKA

Chatterjee, K.K., 2009, Uses of Industrial Minerals, Rocks and Freshwater, Nova Science, Newyork.

Christidis, G., Dunham, A.C., 1993, Compotional Variations in Smectites: Part I. Alteration of

Intermediate Volcanic Rocks: A Case Study from Milos Island, Greece: Clay Minerals, v.

28, p. 255-273, doi:10.1180/claymin.1993.028.2.07.

Guven, N., 1991, On a Definition of Illite/Smectite Mixed-Layer, Clays and Clay Mineral, v. 39, p.

661-662.

Grim, R. E., annd Guven, N., 1978, Developments in Sedimentology: Bentonites. Geology,

Mineralogy, Properties and Uses: Elsevier Scientific Publishing Company. 6, 109, 119,

139-140p.




Labaik, G., 2006, Kajian Bentonit di Kabupaten Tasikmalaya, Jurnal Kajian Terhadap Bentonit di

Kabupaten Tasikmalaya dan Kemungkinannya Dijadikan Bahan Pembersih Minyak

Sawit (CPO), Bandung, vol. 1: http://buletinsdg.geologi.esdm.go.id (accessed January

2019).

Murray, H. H., 1999, Applied Clay Mineralogy Today and Tomorrow: Clay Mineral, v.34, p.3949.

Murray, H. H., 2007, Applied Clay Mineralogy, Amsterdam: Elsevier Science Publisher, 14 p.

Notodarmojo, S., 2005, Pencemaran tanah dan air tanah, ITB: Bandung.

Panjaitan, R. R., 2010, Kajian Penggunaan Bentonit dalam Industri, v. XLV, p.22-28.

Putnis, A., 1992, Introduction to Mineral Science: University of Cambridge, Cambridge University

Press, 173, 181 p.

Rabaute, A., Revil, A., and Brosse, E., 2003, In situ mineralogy and perme- ability logs from

downhole measurements: Application to a case study in chlorite-coatedsandstones,

J.Geophys. Res., 108(B9), 2414, doi:10.1029/2002JB002178

Samodra, H., Gafoer, S., and Tjokrosapoetro, S., 1992, Peta Geologi Lembar Pacitan, Jawa, Pusat

Penelitian dan Pengembangan Geologi, sekala 1:100.000, 1 lembar.

Uddin, F., 2008, Clays, Nanoclays, and Montmorillonite Minerals: The Minerals, Metals &

Materials Society and ASM International 2008,v. 38, p. 2084-2014, doi: 10.1007/s11661-

0089603-5.

Van Bemmelen, R.W., 1949, The Geology of Indonesia, Vol.I: General Geology of indonesia and

Adjacent Archipelagoes, (second edition 1970- reprint), Amsterdam, Goverment Printing

Office The Hauge.

Velde, B., 1992, chemistry, origins, uses and environmental significance. introduction to Clay

Minerals, vol 1, Director of Research, National Centre for Scientific Research, France.

Weaver, C.E., 1989, Clays, Muds, and Shales, Developments in Sedimentology 44, Elsevier,

Amsterdam, 819 pp.

Winarno, T., 2004, Geologi dan Karakteristik Endapan Bentonit di Desa Pelem dan Sekitarnya,

Kecamatan Pringkuku, Kabupaten Pacitan, Provinsi Jawa Timur [unpublished

undergraduate thesis]: Department of Geologycal Engineering University of Gadjah

Mada.

Zielinski R.A., 1982, The mobility of uranium and other elements during alteration of rhyolite ash

to montmorillonite: a case study in the Troublesome Formation, Colorado, U.S.A.

Chemical Geology, 35, 185204




Tabel 1. Persentase komposisi mineral pada sayatan tipis dan hasil normalisasi dengan

kandungan nonmineral batuan berdasarkan kelimpahan masing-masing mineral

Komposisi mineral Persentase (%)

Mineral lempung 43.81

Kuarsa 17.15

Feldspar 11.60

Mineral opak 14.47

Oksida besi 12.98




Tabel 2. Persentase mineral pada batulempung

No

Komposisi

mineral

Persentase (%) sampel

ke-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Mineral

Lempung

60 60 50 10 49 20 30 70 53 40

2 Feldspar 20 - 38 - - 79 - - - -

3 Kuarsa - 30 - 40 16 - 23 13 18 33

4 Mineral

Opak

20 10 12 25 14 - 7 13 18 27

5 Mineral

oksida

- - - 25 21 21 40 13 11 -




Tabel 3. Kandungan unsur oksida utama pada bentonit Biting

Kode

sampel

NaO2

%

MgO

%

Al2O3

%

SiO2

%

P2O5

%

K2O

%

CaO

%

TiO2

%

Fe2O3

%

MnO

%

LOI

%

Total

%

HRS2602-1 < 0.01 2,01 22,04 62,54 0,15 0,86 1,54 0,58 5,81 0,2 4,26 100

HRS2602-2 < 0.13 3,16 18,97 58,85 0,12 0,41 2,97 0,47 5,60 0,1 9,34 100

HRS2702-3 < 0.01 3,22 21,39 59,78 0,25 0,46 2,44 0,63 5,98 0,03 5,82 100

HRS2702-4 0,53 7,16 9,52 18,47 0,18 0,13 0,15 0,25 63,43 0,03 0,15 100

HRS2702-5 < 0.14 1,71 34,77 50,58 0,09 0,16 0,25 1,39 10,49 0,03 0,53 100

HRS2702-6 < 0.01 2,08 27,25 56,35 0,14 0,15 0,98 0,79 5,62 0,03 6,60 100

HRS2702-7 < 0.01 1,02 22,5 61,39 0,10 0,22 1,58 1,02 5,39 0,04 6,74 100

HRS2702-8 < 0.01 1,28 23,14 59,97 0,08 2,99 0,09 1,06 5,23 0,02 6,14 100

HRS2702-9 0,42 2,56 24,96 64,17 0,14 1,15 1,29 0,60 4,32 0,01 0,37 100

HRS2702-10 < 0.01 2,97 23,57 63,57 0,10 0,32 2,23 0,82 6,01 0,02 0,39 100




Tabel 4. Hasil analisis kuantitatif dan kualitatif EDX pada bentonit Biting

Kandungan Kode Sampel

HRS260219-1

(%)

HRS260219-2

(%) HRS270219-5 (%)

HRS270219-9

(%)

O 46,04 46,56 47,9 49,23

Mg 1,6 2,27 - 1,5

Al 13,03 11,35 14,25 16,72

Si 25,38 27,18 27,93 28,35

Ca 1,85 3,73 1,57 -

Ti 0,75 - 1,02 -

Fe 11,36 8,42 7,34 2,6

K - 0,5 - 1,6




Gambar 1. Peta geologi regional bagian Barat dari Lembar Pacitan (Samodra, et al., 1992) dan letak

lokasi penelitian

Gambar 2. Peta geologi daerah penelitian dan lokasi pengambilan sampel




Gambar 3. (kiri) Kenampakan PPL dan (kanan) kenampakan XPL. Sayatan tipis batulempung

dengan keterdapatan mineral seperti (Qz) kuarsa, (Opq) opak, (Oxd) mineral oksida, (Fls)

feldspar, (Cly) mineral lempung, dan (Gv) gelas vulkanik




Gambar 4. Grafik air dried XRD bentonit Biting




Gambar 5. Kenampakan SEM batulempung yang menunjukkan tekstur montmorilonit berupa

cornflake




Gambar 6. Tabel kesesuaian mutu bentonit Biting berdasarkan spesifikasi industri

Documents

PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-12 F... · 2020. 2. 13. · hidrotermal, proses alterasi abu vulkanik, endapan sedimenter, diagenesis burial dan metamorfisme derajat rendah