e-learning pembelajaran MK GEOLOGI TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2014
Mineral adalah benda bentukan alam, biasanya bersifat padat, mempunyai struktur dalam dan komposisi kimia (anorganik) tertentu dengan variasi komposisi kimia yang sangat terbatas
Komposisi kimia dan struktur dalam yang tertentu mengakibatkan mineral mempunyai sifat fisik yang tertentu pula, termasuk kecenderungan membentuk pola geometri tertentu atau berbentuk kristal. Jadi, mineral merupakan bagian dari batuan, dengan kata lain, batuan adalah kumpulan mineral sedangkan mineral itu sendiri berarti bahan pembentuk batuan. Sebagian besar dari mineral dijumpai dalam keadaan padat, namun ada pula yang dapat dijumpai dalam bentuk cair atau bahkan gas. Mineral padat biasanya terdapat dalam bentuk kristal yang agak setangkup dan pada banyak sisinya berupa bidang datar.
Bidang-bidang geometri ini memberikan bangun yang sifatnya tersendiri pada mineral yang bersangkutan. Minyak bumi adalah mineral dalam bentuk cair, sedangkan gas alam ataupun gas bumi merupakan mineral dalam wujud, gas. Sebagian mineral lainnya terdapat dalam bentuk amorf, artinya tidak mempunyai susunan kristal sendiri sebagai ciri khas mineral tersebut.
Para ilmuwan mempelajari mineral berdasarkan: sifat fisik 1. komposisi kimia 2. sifat optik (dengan bantuan 3. mikroskop polarisasi dan pantul) struktur ikatan kimia (x-ray 4. diffraction) 5. kenampakan pada scanning electron microscope (SEM)
Mineral merupakan bahan dasar penting yang tersebar begitu banyak di muka bumi. Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan dewasa ini semakin memposisikan keberadaan mineral dalam golongan bahan dasar yang sangat penting dan bernilai tinggi. Hampir seluruh aspek kehidupan umat manusia banyak dipengaruhi oleh keberadaan mineral.
Bentonit Na Lumpur pemboran untuk mencegah kebocoran, campuran pembuatan cat, lateks dan tinta cetak, bahan rekat, pengisi (filler). Bentonit Ca Sebagai bahan penyerap, zat perekat pelat makanan ternak, untuk pemboran lumpur. Bentonit Ca-Mg Sebagai penjernih dan penyerap dalam industri minyak (kelapa). Mika Sebagai bahan baku pembuatan isolasi, alat-alat listrik, peralatan komunikasi, jaringan pipa email, dan benda-benda plastis. Zircon Sebagai batu setengah permata sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk perhiasan dan abrasif (ampelas). Zeolit Menyerap air dan udara, digunakan pada industri kosmetik dan farmasi, bahan baku water treatment, pembersih limbah cair dan rumah tangga, digunakan pada industri pertanian, peternakan, perikanan, dan lain-lain.
Kalsedon Sebagai permata. Asbes jenis krisotil Serat asbes yang dipintal digunakan untuk kopling, tirai, layar, gasket, sarung tangan, kantong-kantong asbes, pelapis ketel uap, pelapis dinding, pakaian dalam pemadam kebakaran, pelapis rem, ban mobil, bahan tekstil asbes, dan lain-lain. Semen asbes untuk pelapis tanur dan ketel serta pipanya dinding, lantai, alat kimia dan listrik. Asbes Alat pemadam api, benana asbes, pita, tali , alat penyambung pipa uap, alat listrik, gasket keperluan laboratorium, pelilit kawat listrik. Asbes juga digunakan sebagai atap rumah. Asbes amfibol Bahan serat tekstil (krosidolit). Barit Industri perminyakan, bahan baku dalam industri kimia barium yaitu sebagai bahan pengisi dan penyeimbang (filter dan extender), agregat semen. Feldspar Untuk batu gurinda dan feldspar olahan untuk keperluan industri tertentu (keramik halus dan kaca/gelas).
Kaolin Baik untuk keramik. Fireclay Untuk refraktori, isolator. Kalsit Digunakan pada sektor pertanian, industri kimia, makanan, logam, dan lain-lain berdasarkan sifat fisik dan sifat kimia. Batu bara (grafit) Bahan bakar kereta api. Dolomit Untuk membuat marmer. Piropilit Untuk pakan ternak, industri kertas, sebagai pengganti talk, dan lain-lain. Kwarsa Bahan baku tegel, mozaik keramik, fero silikon, silikon carbide bahan abrasit (ampelas dan sand blasting), industri cor, perminyakan dan pertambangan, bata tahan api atau refraktori.
Masyarakat Mesir Kuno telah menggunakan batu gamping untuk membangun piramidapiramida. Masyarakat Mesopotamiam memanfaatkan lempung untuk membuat batubata dan barang-barang tembikar .
Pengenalan atau determinasi mineral dapat didasarkan berbagai sifat dari mineral tersebut, antara lain yaitu: Sifat fisika Bentuk kristal Sifat-sifat optik
atas
A. Sifat Fisik Mineral A.1. Warna Mineral Warna mineral merupakan kenampakkan langsung yang dapat dilihat, tetapi tidak dapat diandalkan didalam pemeriksaan mineral, karena satu macam mineral dapat berwarna lebih dari satu, tergantung keanekaragaman komposisi kimia dan pengotornya. Sebagai contoh, mineral kwarsa dapat berwarna putih susu, ungu, coklat kehitaman atau tidak berwarna. Walau demikian ada beberapa mineral yang berwarna khas, seperti olivin berwarna hijau pucat, galena berwarna abu-abu, azurit berwana biru dan malsit berwarna hijau.
A.2. Kilap Merupakan kenampakkan permukaan mineral yang segar didalam memantulkan cahaya. Warna mineral ini biasa dipengaruhi oleh komposisi kimia. Secara garis besar kilap mineral dibedakan menjadi dua, yaitu : Kilap logam/ metallic : nampak seperti permukaan logam yang telah digosok. Kilap bukan logam yang dibedakan menjadi : Kilap tanah (permukaan suram seperti tanah) Kilap minyak (permukaan seperti minyak) Kilap kaca (permukaan seperti kaca) Kilap intan (permukaan sangat mengkilap) Kilap sutera (silky) Resinous (resin)
Greasy (lemak) Pearly (mutiara)
Kekuatan ikatan atom didalam struktur kristal tidak seragam kesegala arah, apabila mineral dikenai gaya (pukulan) maka mineral akan pecah sesuai dengan arah ikatan atom yang lemah. Ikatan atom yang lemah biasanya membentuk suatu bidang, sehingga belahan selalu membentuk bidang yang rata. Karena keteraturan sifat didalam mineral, maka belahan akan nampak berjajar teratur dan mempunyai arah tertentu.
Macam-macam belahan : a. Eminent cleavage : bila mineral dengan mudah terbelah dalam bentuk lempengan–lempengan yang permukaannya halus sejajar, contohnya : mika. b. Perfect cleavage : bila mineral mudah terbelah sepanjang tertentu, contohnya adalah halit dan kalsit. c. Medium cleavage : bila mineral dibelah dengan cara memukul atau menumbuknya, maka mineral akan pecah secara sama pada bidang perekat, contohnya : feldspar. d. Highly cleavage : bila mineral tidak mempunyai belahan sama sekali. Pada mineral-mineral seperti ini tidak pernah mungkin untuk menemukan bidang perekat dari pecahan atau retakan mineral tersebut.
Pecahan adalah kecenderungan pecahnya mineral menurut pola yang tidak teratur. Hal ini disebabkan tenaga pengikat atom didalam struktur kristal sangat kuat, sehingga bidang belah tidak nampak pada kristal. Jenis pecahan yang banyak dijumpai :
Pecahan Pecahan Pecahan Pecahan
kerang (conchoidal) berserat/berserabut (splintery/fibrous) rata (even) tidak rata (uneven/irreguler)
Pecahan kerang (conchoidal) : pada permukaan pecahan nampak bergelombang memusat, seperti kenampakkan kulit kerang atau botl yang pecah sebagai permukaannya. Pecahan berserat/berserabut (splintery/fibrous) : bila pada permukaan pecah nampak gejala serabut seperti batang bambu atau kayu yang patah. Pecahan rata (even) : bila permukaan pecahan nampak rata. Pecahan rata ini biasanya merupakan bidang belahannya. Pecahan tidak rata (uneven/irreguler) : bila permukaan pecahan nampak tidak rata, seperti permukaan bata yang pecah.
Perbedaan pecahan dan belahan dapat dilihat dari sifat permukaannya dalam memantulkan sinar. Pemukaan bidang belah akan nampak halus dan dapat memantulkan sinar seperti pada cermin datar, sedangkan bidang pecahan memantulkan sinar ke segala arah.
Suatu jenis mineral tertentu dapat mempunyai belahan dan pecahan, tetapi ada juga mineral lain yang hanya mempunyai belahan saja dan yang lainnya hanya mempunyai pecahan saja.
Cerat merupakan warna serbuk halus suatu mineral, yang dapat dipakai sebagai penciri suatu mineral, karena walaupun warna mineral beraneka ragam maka ceratnya akan selalu tetap. Untuk mendapatkan cerat, mineral digoreskan pada permukaan perselin yang tidak diberi lapisan pengkilap atau disebut keping cerat (streak plate). Cerat yang dilihat terutama untuk mineralmineral yang berkekerasan kurang dari 6 skala Mohs.
Kekerasan mineral merupakan ketahanan mineral terhadap suatu goresan. Sifat mineral ini sangat erat kaitannya dengan struktur kristal dan ikatan atomnya. Kekerasan itu sendiri dipengaruhi oleh keanekaragaman komposisi (kimia) mineral sehingga mengakibatkan mineral yang sama dapat menjadi lebih keras atau lebih lunak daripada kekerasan normalnya. Untuk kepentingan pemeriksaan mineral, tolak ukur kekerasan telah dibuat, tolak ukur tersebut adalah yang dibuat oleh Friedrich Mohs dari Jerman yang dikenal sebagai Skala Mohs yang terdiri dari 10 kekerasan yang tidak seragam.
Berat jenis merupakan perbandingan berat mineral dengan volume (berat air pada hitungan air yang sama). Untuk pemberian mineral dilakukan dengan diambil lalau dapat diperkirakan dengan cara menimang-nimangnya dengan tangan. Volume dibagi menjadi tiga, yaitu : Mineral ringan, yaitu berat jenisnya kurang dari 22,5. Mineral sedang, yaitu berat jenisnya antara 2,5-4,5. Mineral berat, yaitu berat jenisnya lebih dari 4,5. Contoh mineral yang berat jenisnya besar antara lain: galena 7,5 ; pirit 5 ; sedangkan mineral pembentuk batuan yang umum seperti kwarsa, feldspar, kalsit, mempunyai berat jenis sekitar 2,62,8.
Pada wujudnya, sebuah kristal itu seluruhnya telah dapat ditentukan secara ilmu ukur, dengan mengetahui sudut-sudut bidangnya. Untuk dapat membayangkan kristal dengan cara demikian tidaklah mungkin. Hal ini dapat dilakukan dengan menetapkan kedudukan masing-masing bidang tersebut dengan pertolongan sistem koordinat. Dalam ilmu kristalografi, geometri digunakan dengan enam jenis sistem sumbu utama yaitu :
Pengenalan mineral yang terdapat pada batuan umumnya dilakukan dengan pertolongan mikroskop polarisasi. Mikroskop ini berbeda dengan mikroskop yang digunakan dalam penyelidikan biologi. Cahaya yang digunakan untuk melakukan polarisasi yaitu cahaya yang bergetar pada sebuah bidang saja. Jenis cahaya ini dapat diperoleh dengan menggunakan dua prisma polarisasi atau polarisator. Benda-benda ini berfungsi untuk mendapatkan cahaya polarisasi atau polarisator. Benda-benda ini berfungsi untuk mendapatkan cahaya polarisasi yang lurus. Dari hasil analisis kimia yang dilakukan pada batuan, terbukti bahwa ada delapan unsur yang memainkan peranan penting dalam pembentukan kerak bumi. Unsur-unsur ini bersenyawa membentuk berbagai macam silikat dan oksida, sebagian besar membentuk mineral-mineral utama yang terdapat dalam suatu batuan. Mineral-mineral demikian disebut mineral pembentuk batuan.
Dari sekian banyak batuan yang telah dianalisis secara kimia oleh Washington, Nigly, Dayly dan lain-lain, terbukti bahwa beberapa unsur yang berperan dalam pembentukan kerak bumi adalah: O2 : 47% Ca : 3,5% Si : 27% Na : 2,5% Al : 8% K : 2,5% Fe : 5% Mg : 2,5% Unsur-unsur ini membentuk kurang lebih 99% dari unsur kimia kerak bumi sedangkan sisanya merupakan zat-zat yang jarang terdapat pada batuan beku dan kerak bumi.
Dari tabel diatas, terlihat bahwa susunan rata-rata unsur dalam batuan beku dan batuan yang terdapat pada kerak bumi hampir sama. Dengan demikian, dapat ditarik kesimpulan bahwa pada saat kerak bumi terbentuk untuk pertama kalinya, seluruh batuan adalah batuan hablur atau batuan kristalin. Semua mineral yang dikenal di alam ini dapat dikelompokkan dalam dua kelompok besar, yaitu: a. Mineral anorganik, yaitu semua senyawa kimia yang ada secara alami kecuali senyawa organik. b. Mineral organik, umumnya berupa senyawa karbon, kecuali karbonat dan karbida yang termasuk kelompok mineral anorganik.
Mineral penting : 1. Kuarsa, 2. Feldspar, 3. Feldspatoid (feldspathoid), 4. Piroksen (pyroxene), 5. Horenblende (hornblende), 6. Biotit, dan 7. Olivin.
Mineral pelengkap : 1. magnetit, 2. ilmenit, 3. apatit, 4. kalsit
1. Lingkungan magmatik : Dalam lingkungan ini, mineral terbentuk pada 4 macam tipe kejadian, yaitu yang berhubungan dengan pembentukan : a. Batuan beku, b. Pegmatit, c. Urat-urat hidrotermal, dan d. Deposit mata air panas dan fumarol
2. Lingkungan sedimen, Terjadi aktivitas sedimentasi : a) Resistat, b) Hidrolisat, Oksidat, c) Reduzat, d) Presipitat, dan e) f) Evaporit.
Tipe Sedimen : Sediman Detritus : sedimen yang terdiri dari partikelpartikel padat hasil dari pelapukan mekanis. Sedimen kimiawi : sedimen yang terdiri dari mineral sebagai hasil kristalisasi larutan dengan proses inorganik atau aktivitas organisme.
3. Lingkungan metamorfik, Pada proses metamorfisme, mineralnya dapat terbentuk pada 3 macam derajat metamorfisme: Metamorfisme derajat rendah, Metamorfisme derajat menengah, dan Metamorfisme derajat tinggi.
o o o
o
Terjadi dalam suasana padat Bersifat isokimia Terbentuknya mineral baru yang merupakan mineral khas metamorfosa Terbentuknya tekstur dan struktur baru
kontak dominan pengaruh suhu (T) Metamorfosa dinamik dominan pengaruh tekanan (P) Metamorfosa Regional keduaduanya (P dan T) berpengaruh Metamorfosa
Fasies metamorfosis dicirikan oleh mineral atau himpunan mineral yang mencirikan sebaran T dan P tertentu. Mineral-mineral itu disebut sebagai mineral index
Staurolite: intermediate high-grade metamorphism Actinolite: low intermediate metamorphism Kyanite: intermediate high-grade Silimanite: high grade metamorphism Zeolite: low grade metamorphism Epidote: contact metamorphism
Lepidoblastik : terdiri dari mineral-mineral tabular/pipih, misalnya mineral mika (muskovit, biotit) Nematoblastik : terdiri dari mineral-mineral prismatik, misalnya mineral plagioklas, k-felspar, piroksen Granoblastik : terdiri dari mineral-mineral granular (equidimensional), dengan batas-batas sutura (tidak teratur), dengan bentuk mineral anhedral, misalnya kuarsa. Tekstur Homeoblastik : bila terdiri dari satu tekstur saja, misalnya lepidoblastik saja. Tekstur Hetereoblastik : bila terdiri lebih dari satu tekstur, misalnya lepidoblastik dan granoblastik
Mineral anterasi merupakan perubahan komposisi mineralogi batuan karena pengaruh suhu dan tekanan yang tinggi dan tidak dalam kondisi isokimia menghasilkan mineral lempung, kuarsa, atau sulfida logam. Proses alterasi merupakan peristiwa sekunder. Alterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteoric untuk dapat mengubah komposisi mineralogy batuan.
Kalkopirit Pirit Limonit Garnierit Epidote Malakit Khlorit Orphiment Realgar Galena
MARI KITA DISKUSIKAN
