KAJIAN SUSEPTIBILITAS MAGNETIK DALAM EKSPLORASI LOGAM-LOGAM KRITIS STUDI KASUS: TANAH LATERIT DARI SULAWESI TENGGARA TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh KHALIL IBRAHIM NIM: 22320309 (Program Studi Magister Teknik Geofisika) HALAMAN SAMPUL INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Bulan Desember 2022 i ABSTRAK KAJIAN SUSEPTIBILITAS MAGNETIK DALAM EKSPLORASI LOGAM-LOGAM KRITIS STUDI KASUS: TANAH LATERIT DARI SULAWESI TENGGARA Oleh KHALIL IBRAHIM NIM: 22320309 (Program Studi Magister Teknik Geofisika) Tanah laterit merupakan sumber prospektif logam kritis yang termasuk unsur tanah jarang. Dalam penelitian ini, singkapan laterit diperoleh dari daerah penghasil Ni di Sulawesi Tenggara, Indonesia. Tujuan penelitian ini adalah (1) menjelaskan sifat magnetik dan karakteristik warna sebagai penanda untuk menjelaskan proses pedogenesis tanah laterit daerah tropis, (2) menjelaskan hubungan warna laterit terhadap kandungan mineral magnetik, dan (3) mendapatkan hubungan parameter magnetik terhadap pola diferensiasi logam kritis berubah selama pedogenesis. Metode dalam penelitian ini antara lain pengukuran suseptibilitas magnetik berbasis frekuensi, klasifikasi warna menurut Munsell Soil Color Charts, serta analisis geokimia dengan μ-X Ray Flourescence (XRF). Dari hasil penelitian, peningkatan suseptibilitas magnetik karena banyaknya mineral magnetik oksida besi dari proses pedogenesis. Klasifikasi warna menunjukkan endapan laterit didominasi oleh kelompok rona 5YR – 10 YR yang sejalan dengan peningkatan suseptibilitas magnetik. Peningkatan χ LF dan nilai χ FD % yang lebih tinggi menunjukkan bahwa konsentrasi partikel SP meningkat seiring dengan terjadinya pelapukan dan pedogenesis. Mineral superparamagnetik (SP) berubah menjadi mineral oksida besi lainnya seperti hematit dan goetit karena proses pencucian, selanjutnya mineral labil bermobilisasi ke lapisan bawah. Selama proses pedogenesis, ada tiga pola yang berbeda dari lapisan bawah ke atas. Pola pertama adalah pengayaan yang dialami oleh Sc, La, Cr, dan Ti. Pola kedua adalah deplesi yang dialami oleh Ni, Nd, dan Ho. Pola ketiga adalah lokalisasi konsentrasi tinggi pada kedalaman tertentu, seperti yang dialami oleh Co, Ce, dan V. Konsentrasi logam kritis tertentu berkorelasi positif atau negatif dengan suseptibilitas magnetik, menyimpulkan bahwa suseptibilitas magnetik dapat digunakan sebagai indikator proksi untuk eksplorasi konsentrasi logam kritis di tanah laterit. Kata kunci: Tanah laterit, Logam kritis, Magnetik suseptibilitas, Pedogenesis, Sulawesi Tenggara ii ABSTRACT STUDY OF MAGNETIC SUSCEPTIBILITY IN THE EXPLORATION OF CRITICAL METALS CASE STUDY: LATERITIC SOILS OF SOUTHEAST SULAWESI By KHALIL IBRAHIM NIM: 22320309 (Master's Program in Geophysical Engineering) Lateritic soils are a prospective source of critical metals that include rare earth elements. In this study, laterite outcrops from Ni-producing areas in Southeast Sulawesi, Indonesia. The aims of this study were (1) to explain the magnetic properties and color characteristics as markers to explain the process of pedogenesis in the soil then in the tropics, (2) to explain the relationship between laterite color and magnetic mineral content, and (3) to determine the relationship between magnetic parameters and the differentiation patterns of critical metals that changed during pedogenesis. The methods in this study include frequency-based magnetic susceptibility measurements, color classification according to the Munsell Soil Color Charts, and geochemical analysis with μ-X Ray Fluorescence (XRF). From the research results, the increase in magnetic susceptibility is due to the abundance of iron oxide magnetic minerals from the pedogenesis process. The color classification shows that laterite deposits are dominated by hue groups of 5YR – 10 YR which is in line with the increase in magnetic susceptibility. The increase in χ LF and higher χ FD % values indicated that the concentration of SP particles increased with weathering and pedogenesis. Superparamagnetic minerals (SP) turn into other iron oxide minerals such as hematite and goethite due to the leaching process, then the labile minerals mobilize to the lower layers. During the pedogenesis process, there are three distinct patterns from the bottom layer up. The first pattern is enrichment experienced by Sc, La, Cr, and Ti. The second pattern is the depletion experienced by Ni, Nd, and Ho. The third pattern is the localization of high concentration at a certain depth, as experienced by Co, Ce, and Va. The concentration of certain critical metals correlates either positively or negatively with magnetic susceptibility, inferring that magnetic susceptibility might be used as a proxy indicator for exploration critical metal concentration in lateritic soil . Keywords: Lateritic soil, critical metals, Magnetic susceptibility, Pedogenesis, Southeast Sulawesi iii HALAMAN PENGESAHAN KAJIAN SUSEPTIBILITAS MAGNETIK DALAM EKSPLORASI LOGAM-LOGAM KRITIS STUDI KASUS: TANAH LATERIT DARI SULAWESI TENGGARA Oleh KHALIL IBRAHIM NIM: 22320309 (Program Studi Magister Teknik Geofisika) Institut Teknologi Bandung H PENGESAHAN Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 23 Desember 2022 Ketua ______________________ (Prof. Dr. Satria Bijaksana) iv HALAMAN PENGESAHAN PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis Magister yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada penulis dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin penulis dan harus disertai dengan kaidah ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Sitasi hasil penelitian Tesis ini dapat ditulis dalam bahasa Indonesia sebagai berikut: Ibrahim, Khalil. (2022): Kajian Suseptibilitas Magnetik dalam Eksplorasi Logam- Logam Kritis Studi Kasus: Tanah Laterit dari Sulawesi Tenggara, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung. dan dalam bahasa Inggris sebagai berikut: Ibrahim, Khalil. (2022): Study of Magnetic Susceptibility in the Exploration of Critical Metals Case Study: Lateritic Soils of Southeast Sulawesi, Master’s Thesis, Institut Teknologi Bandung. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. v KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis dengan Judul “Kajian Suseptibilitas Magnetik dalam Eksplorasi Logam-Logam Kritis Studi Kasus: Tanah Laterit dari Sulawesi Tenggara”. Tesis ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk menyelesaikan pada Program Studi Magister Teknik Geofisika Institut Teknologi Bandung. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Orang tua penulis, Ayahanda Dusman dan Ibunda Wa Pia, serta segenap keluarga besar penulis di Kendari yang senantiasa mendoakan dan memotivasi selama studi. 2. Prof. Dr. Satria Bijaksana, selaku pembimbing tesis yang telah banyak mengarahkan, memotivasi dan membimbing penulis selama melakukan penelitian dan penulisan tesis. 3. Bapak Dr. Ir. Fatkhan, MT selaku ketua sidang, Dr. Darharta Dahrin, MS dan Dr. Ir. Zulfakriza, S.Si., MT Selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran pada sidang tesis.