Panduan Kuliah dan Praktikum
ENDAPAN MINERAL
Sutarto Hartosuwarno Laboratorium Petrologi dan Bahan Galian Teknik Geologi 0 Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” YOGYAKARTA
BAB 1 TERMINOLOGI ENDAPAN MINERAL
1.1. Bahan Galian Menurut UU No.11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok Pertambangan pasal 2, yang disebut bahan galian adalah bahwa unsur-unsur kimia, mineral-mineral, bijih-bijih dan segala macam batuan termasuk mulia yang merupakan endapan-endapan alam. Termasuk sebagai bahan galian adalah batubara, gambut, minyak bumi, gas alam, panas bumi, bahan galian logam, bahan galian industri, serta batu mulia. Bahan galian yang ada di bumi ini pada dasarnya adalah unsur atau senyawa, yang dapat berupa materi padat, cair, atau gas. Terdapat beberapa klasifikasi tentang bahan galian, yang mencerminkan tujuan yang berbeda. Pada pasal 3 ayat 1 UU No.11 Tahun 1967, bahan galian dibagi menjadi tiga golongan, yaitu: a. Golongan bahan galian yang strategis, b. Golongan bahan galian yang vital, dan c. Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a dan b. Pengelompokan jenis bahan galian dalam tiga golongan di atas, kemudian diatur dalam Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1980. Strategis artinya strategis untuk pertahanan dan keamanan serta perekonomian negara. Vital artinya dapat menjamin hajat hidup orang banyak. Tidak strategis dan vital artinya tidak langsung memerlukan pasar yang bersifat internasional. Menurut Peraturan Pemerintah tersebut, dasar penggolongan bahan galian meliputi: •
Nilai strategis/ekonomis bahan galian terhadap Negara
•
Terdapatnya sesuatu bahan galian dalam alam (genesa)
•
Penggunaan bahan galian bagi industry
•
Pengaruhnya terhadap kehidupan rakyat banyak
•
Pemberian kesempatan pengembangan pengusahaan
•
Penyebaran pembangunan di daerah
a. Gologan bahan galian yang strategis adalah:
1
•
Minyak bumi, bitumen cair, lilin bumi, gas alam
•
Bitumen padat, aspal
•
Antrasit, batubara, batu bara muda
•
Uranium, radium, thorium, dan bahan galian radioaktif lainnya
•
Nikel. Kobalt
•
Timah
b. Golongan bahan galian yang vital adalah: •
Besi, mangan, molibden, khrom, wolfram, vanadium, titan
•
Bauksit, tembaga, timbal, seng
•
Emas, platina, perak, air raksa , intan
•
Arsin, antimon, bismut
•
Yttrium, thutenium, cerium, dan logam langka lainnya
•
Berillium, korundum, zirkon, kristal kuarsa
•
Kriolit, flourspar, barit
•
Yodium, brom, khlor, belereng
c.Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a atau b adalah: •
nitrat-nitrat, pospat-pospat, garam batu (halit)
•
asbes, talk, mika, grafit, magnesit
•
yarosit, leusit, tawas, oker
•
batu permata, batu setengah permata
•
pasir kuarsa, kaolin, feldfar, gipsum, bentonit
•
batu apung, tras, obsidian, perlit, tanah, tanah serap (fuller earth)
•
marmer, batutulis
•
batukapur, dolomit, kalsit
•
granit, andesit, basalt, trakhit, tanah liat, dan pasir, sepanjang tidak mengandung unsur-unsur mineral golongan A maupun golongan B dalam jumlah yang berarti ditinjau dari segi ekonomi pertambangan.
Dengan dikeluarkannya UU No. 25 Tahun 1999 tentang Otonomi Daerah serta UU No.32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah, maka Peraturan Pemerintah tersebut mungkin menjadi tidak relefan lagi. Prakteknya, Bahan Galian
2
Golongan A dan bahan Galian Golongan B, dikelola langsung oleh Pemerintah Pusat, sedangkan bahan Galian Golongan C dikelola oleh Pemerintah daerah. Setelah Otonomi Daerah, Pemerintah daerah punya peranan yang lebih besar dalam mengelola bahan Galian, termasuk Bahan Galian Golongan A dan Golongan B. Bahan Galian Logam seperti Emas atau Tembaga, sebelum otonomi daerah, untuk mendapatkan hak Kuasa Penambangan harus mendapatkan izin persetujuan dari pusat, sekarang Pemerintah Kabupaten dapat memberi izin penambangan. Oleh karena itu penggolongan tersebut di atas tidak sesuai lagi. Kalaupun masih digunakan, penggunaan istilah Golongan A, Golongan B, atau Golongan C sebaiknya terbatas pada penggolongan secara diskriftif. Selanjutnya, dengan mempertimbangkan perkembangan nasional maupun internasional, UU No.11 Tahun 1966, tidak sesuai lagi dengan perkembangan yang terjadi, maka kemudian pemerintah mengeluarkan UU No. 4 Tahun 2009 Tentang Pertambangan Mineral Dan Batubara. Undang-undang ini hanya mengatur tentang pertambangan mineral dan batubara diluar panas bumi, minyak dan gas bumi serta air tanah. Selanjutnya pertambangan mineral dan batubara dibagi dan diatur menjadi: •
Pertambangan Mineral Radioaktif
•
Pertambangan Mineral Logam
•
Pertambangan Mineral Bukan Logam
•
Pertambangan Batuan
•
Pertambangan Batubara
Berdasarkan jenis komoditinya, para ahli membagi bahan galian secara umum menjadi lima golongan, yaitu : 1. Batubara dan gambut 2. Bahan galian logam 3. Bahan galian Industri 4. Minyak, gas, dan panas bumi 5. Mineral berharga dan batu mulia Dalam buku petunjuk ini hanya terbatas membahas bahan galian logam, bahan galian industri, dan batumulia. Ketiga golongan bahan galian tersebut disusun atau dibentuk oleh unsur atau senyawa padat yang dikenal sebagai mineral, oleh karena itu ketiganya dikelompokkan sebagai endapan mineral.
3
1.2. Endapan Mineral Seperti disebutkan di atas, yang dikelompokkan kedalam endapan mineral adalah bahan galian logam, bahan galian industry, mineral berharga dan batumulia. Istilah endapan (deposit) mempunyai definisi yang lebih luas dalam ilmu geologi. Istilah tersebut dapat berarti turunnya material di dalam air (karena gravitasi), atau presipitasi dari larutan karena perubahan kondisi kimia. Beberapa ahli menyebut istilah cebakan, karena menganggap istilah endapan lebih berkonotasi pada sedimentasi. Dalam konteks “endapan mineral”, endapan diartikan sebagai konsentrasi mineral oleh proses-proses magmatik atau hidrotermal. Kata endapan juga mempunyai arti materi menjadi padat, oleh karena itu minyak, gas, dan panas bumi tidak termasuk ke dalam endapan mineral. Walaupun batubara juga bersifat padat, umumnya
tidak dibahas
sebagai endapan mineral, tetapi termasuk ke dalam sumberdaya energi. Skinner (1979) menyebut endapan mineral (mineral deposits) merupakan konsentrasi suatu mineral pada kerak bumi, terbentuk secara alami serta pada daerah yang terbatas (lokal). Jadi apapun macam mineralnya, dan bagaimana proses terkonsentrasinya, semuanya disebut endapan mineral. Jika mineral-mineral yang terkonsentrasi mengandung bahan atau material yang bernilai bagi manusia serta layak untuk ditambang, maka endapan tersebut secara kusus disebut endapan bijih/ore
deposits
(Edwards
dan
Atkinson
1986,
Guilbert
dan
Park
1986),
endapan
ekonomi/economic deposits (Hutchison 1983), atau endapan mineral ekonomi (Jensen dan Bateman 1981). Secara umum definisi bijih (ore) adalah suatu batuan atau kumpulan mineral, yang mengandung mineral-mineral yang bernilai ekonomis, dan dapat diekstrak. Bijih terdiri dari mineral-mineral yang bernilai ekonomis (biasanya mengandung logam) yang disebut sebagai mineral bijih (ore mineral, mengandung logam) serta termasuk mineral industri (industrial mineral, non-logam) dan mineral yang tidak bernilai ekonomis yang disebut sebagai mineral penyerta (gangue mineral). Definisi oleh kebanyakan penulis lebih ditekankan pada kandungan logamnya yang dapat diekstrak serta memiliki nilai ekonomis. Bijih yang tidak menguntungkan apabila ditambang disebut sebagai Protore (Park dan macDiarmid 1970, Hutchison 1983). Sebagian besar bijih hadir berasosiasi dengan urat atau urat halus, terutama urat kuarsa. Walaupun demikian tidak semua urat akan mengandung bijih, tetapi hanya
4
terkonsentrasi pada bagian-bagian yang terbatas dari urat, yang disebut sebagai ore
shoots (Park dan MacDiarmid, 1970). Urat-urat atau bagian-bagian urat yang tidak mengandung bijih disebut barren atau lean. Suatu tubuh batuan yang mengandung bijih atau ore shoots yang tersebar disebut sebagai tubuh bijih (orebody). Kumpulan urat-urat halus yang mengandung bijih sering membentuk zona yang panjang dan tabular; yang dikenal sebagai lead, lode, vein zone atau fissure zone. Kapan disebut
Ore shoot maupun lode sangat dipengaruhi oleh cut-off grade, yaitu grade (konsentrasi/kadar) logam terendah apabila ditambang menguntungkan 1.2.1 Bahan galian logam Bahan galian logam adalah
batuan atau mineral-mineral yang di dalamnya
terdapat unsur logam, yang dapat diambil untuk kepentingan manusia. Logam dapat diartikan sebagai unsur yang mempunyai kemampuan melepas elektron membentuk ion positip,
umumnya
mempunyai
permukaan
cenderung
mengkilat,
baik
untuk
penghantar(konduktor) panas dan listrik, dapat dilebur, serta dapat dibentuk maupun dipipihkan. Secara umum logam dapat dibagi menjadi lima golongan (Evans, 1993), yaitu: 1. Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina (Pt) 2. Non-ferrous metals (logam non-ferrous): tembaga (Cu), timbal (Pb/lead), seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium (Al). Empat pertama dikenal sebagai logam dasar (base metals). 3. Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi): besi (Fe), Mangan (Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), wolfram (W/tungsten), vanadium (V), kobal (Co). 4. Minor metals and related non-metals: antimon (Sb/antimony), arsen (As), berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa (Hg/mercury), REE, selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti), Zirkonium (Zr), dsb. 5. Fissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium(Ra). Komponen bijih pada bahan galian logam umumnya dibedakan menjadi tiga jenis mineral pembentuknya, yaitu:
5
•
mineral bijih (ore mineral, mengandung logam),
•
mineral industri (industrial mineral, non-logam), jika hadir dalam jumlah banyak dapat dimanfaatkan sebagai bahan galian industry,
•
mineral yang tidak bernilai ekonomis yang disebut sebagai mineral penyerta (gangue mineral).
Mineral Bijih (Mineral Logam) Mineral Bijih adalah mineral-mineral yang bernilai ekonomis, mengandung unsure logam dan dapat diekstrak untuk kepentingan umat manusia. Mineral industri adalah semua batuan, mineral atau substansi yang terbentuk secara alami yang bernilai ekonomis, tidak termasuk di dalamnya adalah bijih logam, mineral fuels, dan batumulia (Noetstaller, 1988 dalam Evans, 1993). Batasan mineral bijih dengan mineral opak, maupun mineral penyerta sering membingungkan. Pada kenyataannya sebagaian besar mineral bijih tidak tembus cahaya (opak), sedangkan mineral penyerta merupakan mineral-mineral yang tembus cahaya (transparan). Craig (1989) menyebut bahwa mineral bijih harus dapat diekstrak logamnya, misalnya kalkopirit dapat diekstrak tembaganya. Walaupun suatu mineral mengandung unsur logam, tetapi kalau tidak dapat diekstrak, maka tidak dikategorikan sebagai mineral bijih. Beberapa pengarang menggunakan istilah mineral bijih sebagai sinonim mineral opak, karena istilah tersebut bisa mencakup mineral-mineral seperti pirit maupun pirhotit yang tidak bermanfaat tetapi hampir selalu ada pada endapan bijih (Evans, 1993). Penamaan mineral bijih terkait dengan keekonomian mineral, sedangkan penamaan mineral opaque terkait dengan sifat mineral terhadap ketembusan cahaya. Untuk memudahkan pembahasan tentang mineral bijih, beberapa pengarang telah membuat klasifikasi mineral bijih, umumnya didasarkan persenyawaan yang dibentuk oleh oleh unsur logam. Sebagian besar mineral bijih terbentuk sebagai sulfida, garam sulfo, oksida, hidroksida, maupun unsur tunggal. Sedangkan mineral penyerta pada bijih umumnya hadir sebagai silikat dan karbonat. Mineral bijih menurut Stanton (1972), dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan, yaitu: 1. Native metals and semimetals: emas, tembaga, perak dll
6
2. Sulfides and sulfosalts, umumnya merupakan mineral-mineral bijih dari logam nonferrous : sfalerit, galena kalkosit dll. 3. Oxides, umumnya mineral bijih dari logam ferrous: magnetite, kromit Sedangkan menurut Ramdohr (1980), mineral bijih dapat dibagi menjadi lima golongan, yaitu: 1. Elements and intermetallic compounds 2. Alloy-like compounds and Tellurides 3. Common sulphides and “sulphosalts” 4. Oxidic ore minerals 5. Non-opaque oxide ore minerals
Tabel 1.1 Daftar beberapa logam penting, mineral bijihnya, serta kadar dalam kerak bumi Logam
Mineral bijih
Komposisi
Au/Emas (gold)
Native gold Electrum Calaverite Sylvanite Petzite Native silver Argentite Pyrargirite Proustite Cerargyrite Magnetite Hematite Siderite Goethite Native copper Chalcopyrite Bornite Chalcosite Covellite Enargite Tenantite Azurite Malachite Cuprite Chrysocolla Brochanthite
Au (Ag,Au) AuTe2 (Au,Ag)Te2 Ag3AuTe2 Ag AgS2 Ag3SbS3 Ag3AsS3 AgCl Fe3O4 Fe2O3 FeCo3 Fe2O3.H2O Cu CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuS Cu3AsS4 Cu3(Sb,As)S3 Cu3(CO3)2(OH)2 Cu2(CO3)(OH)2 Cu2O CuSiO3.nH2O Cu4(SO4)(OH)6
Ag/Perak (silver)
Fe/Besi
Cu/Tembaga (copper)
% logam 75-98 50-80 39 24 25 100 87 60 65 75 72 70 48 63 100 35 69 80 66 49 50 55 57 89 40 56
Kadar Dlm Kerak(%) 0.000 000 4
Mining Grade(%) 0.000 10.0020
CF
0.007
0,01-0,1
20
5
25-60
5
0.005
0.4-1
80
250
7
Pb/Timbal (lead)
Zn/Seng (zinc)
Sn/Timah (tin) Ni/Nikel (nickel)
Cr/Krom (chromium) Mn/Mangan (manganese)
Al/ Aluminium
Co/Kobal
Sb/Antimon (antimony)
Bi/Bismut (bismuth) Hg/ Raksa (mercury) Mo/ Molibdenum W/wolfram (tunsten) Pt/Platina (platinum)
Galena Cerussite Anglesite Pyromorphite Sphalerite Smithsonite Hemimorphite Zincite Cassiterite Stannite Pendlandite Niccolite Garnierite
PbS Pb(CO3) Pb(SO4) Pb5(PO4)3Cl ZnS Zn(CO3) Zn4(Si2O7)(OH)2.H20
86 77 68 76 67 52 54
0.001
4-25
4000
0.007
4-25
571
79 28 10-40 44
0.000 2
0.5-2.5
2500
0.007
0.5-3
71
Chromite
SnO2 CuFeSnS4 (Fe,Ni)9S8 NiAs (Ni,Mg)6(Si4O10) (OH)4.4H2O (Fe,Mg)Cr2O4
0.01
MnO2 n.MnO.MnO2.mH2O 3Mn2O3.MnSiO3 MnO(OH) MnCO3 Mn3O4
20-50 Cr2O3 15-45
3000
Pyrolusite Psilomelan Braunite Manganite Rhodochrosite Hausmanite
33-58% Cr2O3 55-63 35-60
Diaspore Boehmite Gibbsite Kaolinite Nepheline Sillimanite Carrolite Siegenite Smaltite Cobaltite Cobalt pyrite Native antimony Antimonite Tetrahedrite Jamesonite Antimon Oksida Stibnite Native bismuth Bismuthinite Bismutite Native mercury Cinnabar Molibdenite Powellite Wulfenite Wolframite Scheelite Huebnerite
HalO2 AlOOH Al(OH)3 Al4(Si4O10)(OH)8 NaAlSiO4 Al2SiO5 CuCo2S4 (Co,Ni)3S4 CoAs3-2 (Co,Fe)AsS (Co,Ni)3S4 Sb Sb2S3 Cu12Sb4S13 Pb4FeSb6S14 Sb2O3
Ferroplatinum Sperrylite Braggite
Pt PtAs2 (Pt,Pd,Ni)S
60-69 50-62 40-45 65-72 47 47 36 22 18 35 35 11-53 28 35 58 100 71 29 35 75
Bi Bi2S3 Bi2(CO3)O2 Hg HgS MoS2 CaMoO4
100 81 87
(Fe,Mn)WO4 CaWO4 Mn(WO4)
60-75% 80% 60 (WO3) 75-84 56 59
86 60 48
0.09
8
30-50 Al2O3 Max SiO2 15
389
3.75
0,06-0,35
5-25
Min 0,3 0.000 008
0,2-8
25000
0.000 15
0,01-0,6
67
0.000 15
0,3-6 WO3
2000
0.000 001
0,00030,0015
300
8
Sn/Arsen (arsenic)
Ti/Titanium V/Vanadium U/Uranium
Arsenopyrite Loellingite Realgar Orpiment Tenantite Ilmenit Rutil Titanit Patronit
FeAsS FeAs2 AsS As2S3 Cu12As4S13 FeTiO2 TiO2 CaTiSiO2 V2O5VS4
46 72 70 61 20 53 92-98 41 28-39
Uraninit Coflinite Brannerite Uranothorite
UO2 USiO4 (U,Th)Ti2O6 (Th,U,Fe)SiO2H2
47-88 60 26-44 5-15
0.000 2
10-50 TiO2 0,3-5 V2O5 0,03-1 U3O8
Mineral penyerta (gangue minerals) Mineral penyerta adalah mineral-mineral yang hadir pada tubuh bijih, tetapi tidak bernilai ekonomis. Mineral penyerta umumnya merupakan mineral dari kelompok silika, silikat, oksida,karbonat, maupun fosfat. Tabel 1.2 Daftar sebagian mineral penyerta (gangue minerals) Kelompok Silika Oksida
Silikat
Karbonat Fosfat
Nama mineral Kuarsa Kalsedon Magnetite Hematite Goetite Bauxite Olivin Diopsit Wollastonit Tremolit-aktinolit Klorit Epidote Andradit-grosularit Kalium felspar Albit Kaolinit Illit Serisit Tourmalin Topas Kalsit Siderit Rodokrosit Barit gypsum
Komposisi SiO2 SiO2 Fe3O4 Fe2O3 Fe(OH) Al2O3 MgSiO4 Ca(Mg,Fe)(SiO2)2 CaSiO3 Ca2(Mg,Fe)2(OH)2(Si4O11)2 Mg5(Al,Fe)(OH)8(Al,Si)4O10 Ca(Al,Fe)2(OH)2(SiO4)3 Ca2(Al-Fe)2(SiO4)3 KAlSi3O8 NaAlSi3O8 Al2O3.2SiO2.2H2O KAl2(OH)2(AlSi3O)10(O,OH)10 KAl2(OH)2(AlSi3O10) Na(Fe,Mg)3B3All3(OH)4(Al3Si6O27) Al2(F,OH)2SiO4 CaCO3 FeCO3 MnCO3 BaSO4 CaSO4
9
1.2.2 Bahan galian industri (mineral industri) Bahan galian industri adalah batuan atau mineral-mineral yang bermanfaat untuk kepentingan manusia dan tidak termasuk kedalam bahan galian logam, batubara, batu mulia, maupun migas dan panas bumi. Menurut Madiadipoera, dkk. (1990), bahan galian industri dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:
a. Bahan Galian Industri (BGI) yang berkaitan dengan batuan sedimen •
•
Terkait dengan batuan karbonat •
Batugamping
•
Dolomit
•
Kalsit
•
Batukeprus
•
Fosfat
•
Oniks
•
Gips
•
Rijang
Tidak terkait dengan batuan karbonat •
Bentonit
•
Fireclay
•
Ballclay
•
Zeolit
•
Felspar
•
Yodium
•
Doatomea
•
Mangan?
b. BGI yang terkait dengan batuan vulkanik •
Perlit
•
Obsidian
•
Batuapung
•
Belerang
•
Opal kalsedon
10
•
Kayu terkersikan
•
Tras
•
Pasir vulkanik
•
Batuan trakit, andesit, dan basalt
c. BGI yang terkait dengan batuan plutonik •
Granit dan granodiorit
•
Gabro dan peridotit
•
Alkali felspar
•
Mika
•
Asbes
d. BGI yang terkait dengan endapan residual dan placer •
Lempung
•
Kaolin
•
Pasir kuarsa
•
Sirtu
e. BGI yang terkait dengan proses hidrotermal •
Gypsum
•
Talk
•
Magnesit
•
Barit
•
Firofilit
•
Toseki
•
Kaolin
f. BGI yang terkait dengan batuan metamorf •
Marmer
•
Batusabak
•
Kuarsi
•
grafit
11
1.2.3 Batumulia dan mineral berharga Mineral berharga dan Batumulia, adalah mineral atau batuan yang dipergunakan untuk perhiasan dan bernilai tinggi. Batumulia (menurut Pouw Kioe An, 1977) dapat dikelompokkan sebagai berikut:
a. Batumulia tulen •
Kelas-satu : nilai kekerasan 8-10 1. intan 2. korundum (ruby, safir, mirah ) 3. chrysoberyl 4. spinel
• Kelas-dua : nilai kekerasan 7-8 1. zirkon 2. beryl (aquamarin) 3. topas 4. tourmalin 5. garnet 6. opal-mulia • Kelas-tiga : nilai kekerasan sekitar 7 1. kordierit 2. visuvian 3. chrysolite 4. axiniete 5. cyanite 6. staourolit 7. andalusit 8. chiastolite 9. pistazite 10. turqooise (pirus)
b. Batu semi mulia •
Kelas-empat : nilai kekerasan 4-7 1. ametis (kecubung), agat, korneal, citrine, jasper, tiger’s eye,kuarsa pink, opal
12
2. felspar (adular, amazone) 3. labradorit 4. obsidian 5. lazuri 6. hipersten 7. diopsit
1.3. Mineral Mineral adalah merupakan unsure atau senyawa hablur/ kristalin yang ada dalam kerak bumi, bersifat homogen, mempunyai sifat fisik dan kimia tertentu, merupakan persenyawaan anorganik dan mempunyai susunan kimia yang tetap, dan terbentuk secara alami.Terdapat beberapa metode atau cara melakukan pemerian mineral yang selama ini telah banyak digunakan, antara lain: •
Pengamatan sifat fisik (megaskopis)
•
Pengamatan sifat optik (Mikroskopik)
•
SEM (Scaning Electron Microscope)
•
XRD (X-Ray Defraction)
•
Microprobe
•
Kimia Mineral (Atomic Absorbtion Spectophotometry, X-Ray Fluorescen)
Untuk pelaksanaan praktikum, pemerian dilakukan berdasarkan sifat-sifat
fisik
mineral melalui pengmatan megaskopis dengan bantuan kaca pembesar (loupe), diantaranya meliputi: • Warna / color, Bentuk / form, Belahan / cleavage, Pecahan / fracture, Cerat /
streak, Kilap / luster, Kekerasan / hardness, Densitas / Density , dan Sifat magnetic 1.3.1. Warna Beberapa mineral dapat dikenal karena mempunyai karakter warna tertentu, mineral yang lain mempunyai kenampakan variasi warna yang lengkap mulai dari hitam hingga putih transparan, sehingga hanya dapat ditentukan oleh sifat fisik lainnya. Beberapa kenampakan warna mineral, diantaranya: •
PUTIH
: gypsum, kuarsa, kalsit
13
•
KUNING EMAS
: pirit, kalkopirit, arsenopirit, markasit, pirrhotit, emas
•
HIJAU
: klorit, epidot, tremolit, diopsit
•
ABU-ABU
: galena, sfalerit, grafit, hematit
•
BIRU
: beril, korundum (saphir), azurit
•
KUNING
: belerang
•
HITAM
: magnetit, augit, sfalerit
•
MERAH
: hematit, korundum (rubi), garnet
•
COKLAT
: biotit, limonit, garnet, k.feldspar
•
TIDAK BERWARNA : kuarsa, kalsit, diamond
1.3.2. Bentuk Mineral Bentuk mineral di alam (kerak bumi) dikontrol oleh sistem kristal dan perawakan kristal (crystal habits). Sistem Kristal Sistem Kristal dibagi menjadi enam kelompok, yaitu : 1. Isometric = Kubus : galena(PbS), halit (Na Cl), pirit (FeS) 2. Tetragonal = Balok : zircon (Zr SiO4), idokras 3. Hexagonal : Quartz (SiO2), Calcite (CaCO3), beril 4. Orthorombic : Topas (Al2 SiO4 (F OH)2), barit (BaSO4) 5. Monoklin : Augit, gypsum (CaSO4) 6. Triklin : Albite ( Na (Al Si3 O8)), Anorthite (Ca (Al2 Si2 O8)), axinit
ISOMETRIK Pirit
ORTOROMBIK barit
TETRAGONAL idokras
MONOKLIN gipsum
HEKSAGONAL beril
TRIKLIN axinit
Gambar 1.1. Beberapa kenampakan system kristal
14
Perawakan (morfologi) Kristal Perawakan Kristal merupakan kenampakan bentuk eksternal dari suatu Kristal secara menyeluruh. Perawakan Kristal dapat dilihat dari individu permukaan kkristal (crystal faces) seperti bentuk pyramid, bipiramid, kubik, prismatik, berlembar, octahedral, dodecahedral. Di alam, mineral tertentu sering hadir membentuk agregat dengan kenampakan morfologi tertentu, seperti fibrous, globular, radiating, konsentrik, denritik, denritik, botrioidal, bladed, acicular, lamellar, oolitik, geode, dll.
Gambar 1.2. Beberapa kenampakan perawakan mineral
15
1.3.3. Belahan Adalah kecenderungan mineral untuk membelah diri pada satu arah atau lebih a. Belahan satu-arah (mika) b. Belahan dua-arah yg berpot dg sdt 900 (feldspar) c. Belahan dua-arah tdk berpot tegak lurus (amfibol) d. Belahan tiga-arah berpot tegak lurus (halit) e. Belahan tiga-arah tdk berpot tegak lurus (kalsit) f.
Belahan empat arah (intan)
g. Belahan enam arah(sfalerit)
Gambar 1.3. Beberapa kenampakan belahan dari mineral
1.3.4. Pecahan Adalah kecenderungan mineral untuk membelah secara tidak teratur, karena tidak hadirnya bidang belahan
16
Contoh : > Concoidal : pecahan botol (mineral kuarsa) > Splintery / fibrous : pecahan seperti serat (Augit, Hypersten, Serpentin, Piroksen > Uneven / Irregular : pecahannya kasar dg permukaan tidak teratur (garnet, hematit)
Gambar 1.4. Contoh kenampakan pevahan concoidal dan kuarsa
1.3.5. Gores / Cerat / streak Gores/streak adalah warna dari serbuk mineral, ini akan terlihat dengan menggoreskan mineral pada lempeng kasar (porselen) dan mengamati warna goresan yg tertinggal. Contoh : - Hematit (Fe2O3) Æ berwarna merah coklat - Limonit (Fe2O3, OH) Æ berwarna kuning -
Magnetit (Fe3O4) Æ berwarna abu-abu
-
Augit Æ berwarna abu-abu hijau
-
Biotit Æ ceratnya tidak berwarna
-
Ortoklas Æ ceratnya putih
1.3.6. Kilap/Luster Adalah kualitas dan intensitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan suatu mineral. Kilap dibagi menjadi dua : 1. Kilap Logam (Metallic Luster) : galena, pyrit, magnetit, chalcopyrite, hematit.
17
2. Kilap Non Logam (Non Metallic Luster): a. Kilap Intan : Admantine : intan b. Kilap kaca : Vitreous : kuarsa, kalsit c. Kilap sutera : Silky : asbes, gypsum. d. Kilap damar : Resineous : sphalerite e. Kilap mutiara : Pearly : dolomit, brukit. f. Kilap lemak : Greasy : talk, serpentin, nefelin g. Kilap tanah : Earthy : mineral lempung, oker 1.3.7. Kekerasan SKALA KEKERASAN MOHS : 1. Talc 2. Gypsum 3. Calcite 4. Fluorite 5. Apatite 6. Feldspar 7. Quartz 8. Topaz 9. Corundum 10. Diamond
Gambar 1.5. Gambar yang menunjukkan skala kekerasan Mohs
18
Tabel 1.3. Memperlihatkan harga kekerasan beberapa unsure dan mineral (skala kekerasan Mohs)
MINERAL
KEKERASAN
MINERAL
KEKERASAN
Au
2.5-3
Galena
2.5-2.8
Cu
2.5-3
Kalkopirit
4.2-4.3
Ag
2.5-3
Magnetit
5.5-6.5
Fe
4-5
Pirit
6-6.5
Pt
4-4.5
Andradit
6.5-7.5
As
3.5
Diopsid
5-6
C grafit
1-2
Flogopit
2.5-3
S
1.5-2.5
Sfalerit
3.5-4
1.3.8. Densitas Densitas adalah berat atau masa suatu benda pada volume tertentu, yang diekpresikan dengan satuan kg/m3 atau ton/m3 . masa atau berat
benda adalah
perkalian volume dengan densitas, sementara volume merupakan masa dibagi dengan densitas. Spesific Gravity (SG) adalah rasio densitas suatu benda terhadap benda yang dianggap ssebagai standart. Standart pembanding benda padat dan cait adalah air pada suhu 4° C (39.2° F), yang mempunyai densitas 1 kg/liter. Sedangkan substansi yang berbentuk gas dibandingkan dengan udara kering yang mempunyai densitas 1,29 g/liter pada kondisi standart (0° C dan 1 atm). Sehingga Hg cair yang mempunyai densitas 13,6 Kg/lt akan mempunyai SG 13,6 atau magnetit padat yang mempunyai densitas 5,2 ton/m3 akan mempunyai SG 5,2. Sedangkan gas CO2 yang mempunyai densitas 1,976 akan mempunyai SG 1,53. Karena perbandingan kedua benda mempunyai dimensi atau satuan yang sama (masa/volume), maka SG tidak mempunyai dimensi. densitas
= berat/volume ( g/cm3 atau ton/m3)
Mineral-mineral dengan densitas lebih besar daripada densitas kuarsa (2,65 ton/m3) atau feldspar (2,54 ton/m3 – 2,76 ton/m3), atau lebih besar dari 2,8 ton /m3 dikenal sebagai mineral berat. Mineral-mineral berat dapat bersifat opak maupun transparan (non opak). Mineral-mineral yang tidak opak diantaranya adalah apatit, epidot, garnet, rutil,
19
staurolit, turmalin dan zircon sedangkan yang opak yang paling sering dijumpai adalah ilmenit dan magnetit.
Tabel 1.4. Contoh densitas beberapa Mineral Berat
NAMA Augite Biotite Diopside Epidot Hematite Hornblende
(Ca, Mg, Fe,Al)2 (Al, Si)2 O6 K(Mg,Fe”)3 (AlSi3)O10 (OH,F)2 Ca(Mg,Fe”) Si2O6 Ca2Fe’’Al2O. Si2O7. SiO4(OH) Fe2O3 NaCa2 (Mg,Fe”)4 (Al, Fe”’) (Si,Al)8 O22(OH,F)2
Ilmenit
FeTiO3
Magnetit
Fe3O4
Rutil Pirit
KAl2(AlSi3O10) (OH,F)2 TiO2 FeS2
Zirkon
ZrSiO4
Muskovit
SISTEM KRISTAL dan BENTUK KRISTAL
KOMPOSISI
densitas
Monoklin; Prismatik pendek, lammellar Monoklin; Tabular dengan 6 sisi kristal Monoklin; Prismatik Monoklin; Memanjang, , berbutir Trigonal, melembar, , menyerat, berbutir
WARNA
3.2 - 3.6
Abu-abu gelap, Hitam, Coklat, hijau -hitam
2.7 – 3.7
Hitam, hijau gelap
3.3 3.4 5.2
Putih, hijau Hijau Merah sampai hitam; abu-abu
2.9 - 3.4 Monoklin; prismatic panjang Trigonal; tabular tebal, prismatik, Cubic; Oktahedral, kadang dodecahedral Monoklin; tabular Triklin; prismatic, accicular Kubic Tetragonal; prismatik
Hitam, hijau sampai hitam 4.7 5.2 2.85 4.2 5 4.3
Besi-hitam Besi – Hitam, kenampakan metalik. Hampir tidak berwarna-atau coklat, hijau Merah-coklat, kuning, black Tembaga-kuning Kuning – emas, merah, coklat/hijau.
1.3.9. Klasifikasi Mineral Secara umum mineral dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok. Diantara kelompok yang penting adalah: 1. Native Elements, mineral atau kristal yang terdiri dari unsure tunggal. Contoh native Au, intan (C), native Cu 2. Sulfides (termasuk sulfosalt), suatu senyawa yang mengandung unsure sulfur (S), contoh pirit (Fe2S), kalkopirit (CuFeS2), galena (PbS) 3. Oxides dan hydroxides, senyawa yang mengandung unsure oksige (O) seperti magnetit (Fe3O4), atau OH seperti Gibbsite (Bauxite) Al(OH)3
20
4. Silicates, senyawa yang mengandung unsure silicon (Si) dan oksigen (O), seperti garnierite (Ni,Mg)6(Si4O10) (OH)4.4H2O, olivine (Mg,Fe)2Si2O4 5. Halides Halite (NaCl), Fluorit (CaF2) 6. Carbonates Kalsit (CaCO3), Magnesite (MgCO3) ,Dolomite (CaMg (CO3)2) 7. Sulfates Barit (BaSO4), Gipsum (CaSO4) 8. Phosphates Apatit Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), Monazite (Ce,La,Th)PO4
21
