MINERAL DAN BATUAN

MINERAL DAN BATUAN . Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, dengan komposisi kimia dan batas tertentu dan memiliki susunan atom tertentu secara teratur. Kristal adalah suatu mineral yang memiliki bentuk geometri yang sempurna, dengan dibatasi oleh bidang-bidang yang jelas. Batuan adalah suatu benda padat yang tersusun secara alami dari kombinasi satu atau beberapa mineral di dalamnya. Genesa/Genesis mineral merupakan tempat atau lingkungan dimana suatu mineral terbentuk. Ada 3 macam genesa mineral, yaitu: Lingkungan magmatik Lingkungan sedimen Lingkungan metamorfik A. Lingkungan Magmatik Lingkungan ini mempunyai karakter yang sangat khas, yaitu memiliki tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, dan tentunya sangat berhubungan dengan aktivitas magma. Berdasarkan keterjadiannya, lingkungan magmatik ini dibagi menjadi empat tipe, yaitu Batuan beku, Pegmatit, Urat hidrotermal, dan Deposit mata air panas. 1. Batuan Beku Tersusun atas mineral-mineral yang sederhana. Terdapat 7 kelompok mineral yang terdapat pada batuan beku, yaitu : kelompok kuarsa, feldspar, feldspatoid, piroksen, hornblende, biotit, dan olivin. Kisaran jumlah dari mineral-mineral penting yang terdapat dalam batuan beku sangat lebar. Ada juga batuan beku yang mengandung hampir 100% mineral yang sama, contohnya seperti Dunityang hampir seluruhnya tersusun atas mineral olivine. Berdasarkan warnanya, mineral batuan beku dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu Leucocratic (terang),Mesocratic (sedang), dan Melanocratic (gelap).Pengelompokkan ini didasarkan pada kandungan dari mineral fero-magnesium. Semakin banyak kandungan mineral tersebut, maka warna nya akan semakin gelap. Lingkungan geologi tertentu akan memberikan pengaruh tertentu yang tercermin terhadap ukuran butir mineralnya. Selain itu tekstur pada batuan beku juga mencerminkan kondisi pembekuannya, urutan kristalisasi, komposisi, viskositas magma, kecepatan pembekuan, dan pertumbuhan kristalnya. Pembekuan kristal yang cepat akan menghasilkan kristal yang kecil. Hal ini disebabkan karena tidak tersedia waktu yang cukup untuk membentuk kristal yang sempurna. Biasanya terjadi di permukaan saat kontak langsung dengan air ataupun udara saat magma keluar. Tekstur yang dihasilkan adalah afanitik (halus). Sedangkan, pembekuan yang lambat akan menghasilkan membentuk kristal yang besar, karena masih memiliki waktu yang cukup untuk membentuk itu. Pembekuan yang lambat ini terjadi di dalam perut bumi, dan menghasilkan batuan beku dengan tekstur faneritik(kasar). Berdasarkan kandungan SiO2 nya, batuan beku dibedakan menjadi 4 jenis. Batuan beku asam yang mengandung lebih dari 65% silika, ex: Granit. Batuan beku menengah (intermediate) yang mengandung silika antara 53%-65%, ex: Diorit, Syenit. Batuan beku basa dengan kandungan silika antara 45%-53%, ex: Gabbro. Batuan beku ultrabasa yang mengandung silika <45%, ex: Dunit, Peridotit. 2. Pegmatit dan Urat-Urat Hidrotermal Pegmatit ini terbentuk dari cairan silikat sisa proses kristalisasi fraksional yang kaya akan kandungan alkali, alumunium, mengandung air, dan zat volatil. Cairannya tidak selalu berbentuk cair disebabkan karena konsentrasi volatil. Apabila mencukupi, tekanan volatil akan menginjeksi cairan di sepanjang permukaan lemah pada batuan yang merupakan bagian dari batuan beku intrusi yang sama, ataupun batuan lain yang sudah terbentuk lebih awal. Kebanyakan pegmatit yang dijumpai berasosiasi dengan batuan plutonik, umumnya granit. Pegmatit granit terutama tersusun oleh kuarsa dan feldspar alkali, serta sejumlah muskovit dan biotit. Dengan demikian, komposisinya mirip dengan granit, namun berbeda dalam tekstur. Pegmatit bertekstur khusus, yaitu berbutir sangat kasar, dan berbentuk tabular. 3. Deposit Hidrotermal Merupakan pengembangan dari pegmatit. Ciri-cirinya adalah urat-urat yang mengandung sulfida, yang mengisi rekahan pada batuan semula. Namun juga dapat berupa suatu massa tak teratur, yang mengganti seluruh atau sebagian batuan. Proses hidrotermal ini merupakan suatu proses yang penting dalam pembentukan mineral-mineral bijih. Berdasarkan tingkat kedalaman dan suhunya, deposit hidrotermal dibagi menjadi 3 jenis, yaitu : Deposit hidrotermal : suhu antara 300-500 derajat C, dan terbentuk di kedalaman yang sangat dalam. Dicirikan oleh mineral Molibdenit[MoS2], Kasiterit [SnO2], Skhelit [CaWO4]. Deposit mesotermal : suhu antara 200-300 derajat C, dengan kedalaman yang menengah. Mineral yang mecirikannya adalah mineral-mineral sulfida seperti Pirit [FeS2], Galena[PbS]. Urat kuarsa mengandung emas yang merupakan suatu deposit penting, mungkin adalah deposit mesotermal. Deposit epitemal : terbentuk pada temperatur rendah, antara 50-200 derajat C. Mineral pencirinya adalah Perak native [Ag], Emas native [Au], Silvanit [(Au,Ag)Te2]. 4. Deposit Air Panas dan Fumarol Deposit air panas merupakan hidrotermal yang sampai ke permukaan. Mineral yang dijumpai adalah silika opal, sejumlah kecil sulfur, dan sulfida. Sedangkan, deposit fumarol terdapat pada gunungapi yang masih aktif. Gas-gas panasnya mengendapkan mineral-mineral seperti sulfur, dan khlorida, terutama Khlorida Amonium [NH3Cl]. Selain itu, mungkin juga terdapat Magnetit [Fe3O4], Hematite[Fe2O3], dan Realgar [AsS]. B. Lingkungan Sedimen Proses sedimentasi merupakan perpaduan dari interaksi atmosfer dan hidrosfer terhadap lapisan kerak bumi. Dalam proses sedimentasi terdapat fase pelapukan, yang dapat menyebabkan mineral berubah menjadi mineral-mineral baru yang bersifat lebih stabil daripada sebelumnya. Pada kebanyakan lingkungan pengendapan, proses yang berlangsung adalah oksidasi karena terkena pengaruh dari atmosfer. Namun, di beberapa tempat ada yang tidak terkena kontak atmosfer, sehingga proses yang berlangsung adalah reduksi. Berdasarkan stabilitas mineralnya, lingkungan sedimen dibagi menjadi 6 klasifikasi: 1. Resistat Merupakan endapan yang tersusun atas mineral yang tahan terhadap pelapukan, sehingga tidak mengalami perubahan. Salah satu mineral yang dikenal paling tahan terhadap pelapukan adalah Kuarsa [SiO2]. Kadar silika dalam sedimen-sedimen resistat dapat mencapai 90%, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai sumber dalam perindustrian. Mineral-mineral lainnya yang tahan terhadap pelapukan adalah Zirkon [ZrSiO4], Andalusit [Al2SiO5], Topaz [Al2SiO4(OH,F)2]. Endapan resistat disebut juga sebagai “placer deposit” karena bernilai ekonomi. 2. Hidrolisat Terbentuk dari mineral-mineral silikat yang mengalami proses dekomposisi kimia. Mineral yang paling umum terdapat di endapan ini adalah mineral lempung, berupa aluminosilikat hidrat yang bertekstur filosilikat dengan ukuran butir yang sangat halus. Di daerah tropis, tempat dimana perbedaan basah dan kering sangat kontras, proses pelapukan akan terjadi lebih baik, dan dapat menghasilkan endapan aluminosilikat yang sangat bagus. Yaitu, dengan hilangnya kandungan silika, dan meninggalkan residu berupa oksida alumunium hidrat, seperti Gibsit [Al(OH)3]. Residu ini dikenal dengan “endapan bauksit”, merupakan endapan komersial yang menghasilkan bijih alumunium. 3. Oksidat Merupakan endapan hidroksida feri, yang merupakan hasil oksidasi senyawa besi dalam suatu larutan, dan mengendap. Contohnya adalah Gutit [HFeO2] yang memberikan warna coklat, dan Hematit [Fe2O3] yang memberikan warna merah. Bila kedua mineral ini terdapat dalam jumlah yang besar, maka dapat menjadi sangat bernilai karena bijih besinya. Mineral lainnya yang terdapat pada endapan oksidat adalah mangan. Contohnya adalah Manganit [MnO(OH)], dan Psilomelane [(Ba,H2O)2Mn5O10], yang sebagian besar tersusun atas MnO2. 4. Reduzat Terbentuk karena proses reduksi, dikarenakan tempat terbentuknya yang terisolir dari atmosfer, sehingga kekurangan oksigen. Endapan jenis ini jarang sekali dijumpai. Di laut, biasanya endapan ini terdapat pada daerah palung. Dengan kondisi yang tenang, pengendapan material-material organik, akan menyebabkan berkurangnya oksigen, dan terbentuk H2S. Contoh mineral yang terbentuk adalah Pirit (pada keadaan asam), dan Markasit (pada keadaan yang lebih asam). Di darat, pengendapan dari bahan rombakan tumbuhan-tumbuhan akhirnya akan berubah menjadi lapisan-lapisan batubara. Dengan keadaan reduksi yang tinggi, memungkinkan terjadinya pengendapan karbonat fero berupa Siderit, yang dapat digunakan menjadi deposit bijih besi. Mineral lain yang terbentuk dalam suasana reduksi adalah Sulfur [Cu], yang biasanya dijumpai berasosiasi dengan kubah garam dan minyak bumi. 5. Presipitat Endapan ini berhubungan dengan berbagai aktivitas organisme yang mensekresi gamping, maka dari itu tempat yang paling baik bagi pengendapan jenis ini (karbonatan) adalah di bawah laut. Bentuk kalsium karbonat yang paling stabil adalahKalsit, namun dapat juga terbentuk Aragonit. Araganit dapat berubah menjadi kalsit, ataupun tetap menjadi aragonit, hal itu dapat terjadi apabila strukturnya berubah menjadi lebih stabil, karena kandungan ion-ion asing. Selain itu, kalsit dan aragonit dapat diendapkan di lingkungan terestrial, seperti di dalam gua batugamping, yang di sekelilingnya terdapat mata air yang jenuh akan kandungan CaCO3. Salah satu presipitat laut yang jarang ditemukan, namun sangat bernilai dari segi ekonomi adalah Fosforit yang digunakan sebagai sumber pupuk fosfat.Seperti yang kita ketahui, air laut di bagian dasar samudera sangat jenuh oleh fosfat kalsium, dan karena terjadi perubahan pada kondisi fisik-kimianya, walaupun hanya sedikit akan menyebabkan fosforit terpresipitasi. Bila sedimentasi dari bahan-bahan lainnya lebih sedikit, maka akan terbentuk lapisan fosforit yang lebih murni. 6. Evaporit Proses penting dalam pembentukan sedimen evaporit adalah penguapan. Endapan ini mempunyai fungsi khusus, yaitu untuk menginterpretasi sejarah geologi daerah itu, sebagai indikator untuk keadaan yang kering. Berdasarkan asal mula pengendapannya, sedimen evaporit dibagi menjadi 2, yaitu: Endapan evaporit marin terbentuk di laut yang disebabkan oleh air laut yang menguap. Apabila air laut menguap pada keadaan yang alami, maka yang pertama kali akan mengendap adalah kalsium karbonat, diikuti oleh dolomit. Dengan berlanjutnya evaporasi, terendapkanlah kalsium sulfat, yang dapat berupa gipsum, yang bergantung kepada temperatur dan salinitas air laut, dan pada giliran berikutnya akan terbentuk halit. Kebanyakan endapan evaporit terdiri atas kalsium karbonat, namun pada keadaan tertentu dapat juga terendapkan garam kalsium dan magnesium. Endapan evaporit non marin relatif jarang ditemui, atau sangat terbatas, baik dalam penyebarannya maupun besarnya, tetapi sangat penting dalam arti ekonomi, karena endapan ini menghasilkan senyawa Boron [B] dan Yodium[I]. Endapan ini terbentuk di darat karena menguapnya suatu danau garam. Disamping kedua senyawa tadi, terkandung pula nitrat-nitrat, sejumlah garam kalsium, bromida, dan gipsum. C. Lingkungan Metamorfik Lingkungan ini berada jauh di bawah permukaan bumi dengan suhu dan tekanan ekstrem yang menyebabkan re-kristalisasi pada material batuan, namun tetap terjadi pada fase padat. Faktor lain yang sangat penting dalam metamorfisme adalah aksi dari cairan kemikalia aktif, karena cairan tersebut dapat merangsang terjadinya reaksi melalui larutan dan pengendapan kembali. Jika terjadi perubahan material batuan yang disebabkan oleh cairan ini, maka prosesnya disebut dengan metasomatisme. 1. Tipe-Tipe Metamorfisme & Batuan Metamorf Terdapat 2 tipe metamorfisme, yaitu metamorfisme termal, dan regional. Metamorfisme termal adalah tipe metamorfisme adalah tipe yang berkembang di sekitar tubuh batuan plutonik. Pada tipe ini, temperatur metamorfisme ditentukan oleh jauh dekatnya dengan intrusi magma. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah batutanduk (hornfels). Batu ini mempunyai butir yang halus, dan terkadang mengandung mineral yang mempunyai kristal yang besar. Berdasarkan komposisi mineralnya, batutanduk terbagi menjadi batutanduk biotit, piroksen, dan silikat gamping. Metamorfisme regional adalah jenis metamorfisme yang berkembang pada suatu daerah yang sangat luas, sekitar 1.500 km persegi. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah Gneiss, yang merupakan batuan yang berfoliasi kasar, yang berupa suaru lapisan yang kontras dengan tebal 1-10mm, dan biasanya berseling di antara mineral terang dan gelap. Sedangkan Sekis adalah batuan foliasi halus dengan laminasi yang berkembang baik, sehingga, jika batuan itu pecah, maka akan terpecah pada bidang laminasi tersebut. 2. Mineralogi Batuan Metamorf Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, faktor utama yang mengontrol derajat metamorfisme adalah temperatur. Namun, batas antara temperatur setiap derajat metamorfisme tidak dapat diketahui secara pasti. Dalam prakteknya, derajat metamorfisme dapat diketahui dengan mineraloginya. Yaitu dengan melihat mineral yang hilang dan muncul secara bersamaan. Contohnya, Biotit adalah mineral yang paling umum di batuan metamorf, namun tidak ditemukan di metamorf yang berderajat rendah, dan digantikan dengan Muskovit dan Khlorit. Dalam batuan metamorf berderajat rendah, mineral plagioklas muncul sebagai albit, yang akan bertambah kandungan kalsiumnya seiring dengan meningkatnya derajat metamorfisme. Mineral lain seperi kuarsa dapat ditemukan hampir di semua derajat metamorfisme, sehingga tidak bisa dijadikan indikator dari derajat metamorfisme. Batuan (Rocks) adalah bahan padat bentukan alam yang umumnya tersusun oleh kumpulan atau kombinasi dari satu macam mineral atau lebih. JENIS BATUAN (ROCKS) Batuan yang dibentuk oleh berbagai jenis dan susunan mineral dibagi menjadi tiga jenis, yaitu batuan beku (igneous rocks), batuan endapan (sedimentary rocks), dan batuan malihan (metamorphic rocks). Batuan Beku (Igneous Rocks) Batuan yang terbentuk dari proses pembekuan/pengkristalan magma dalam perjalanannya menuju permukaan bumi, termasuk hasil aktivitas gunungapi. · Batuan beku dalam = batuan plutonik, batuan yg membeku jauh di bawah permukaan bumi, contoh: granit · Batuan beku korok/gang = batuan intrusif / hipabisal, batuan yg membeku sebelum sampai ke permukaan bumi, contoh: granit porfir · Batuan beku luar/leleran = batuan ekstrusif / efusif, batuan yg membeku di permukaan bumi, contoh: batuan vulkanis Batuan Endapan (Sedimentary Rocks) Batuan yang terbentuk dari proses pengendapan bahan lepas (fragmen) hasil perombakan/pelapukan batuan lain yang terangkut dari tempat asalnya oleh air, es atau angin, yang kemudian mengalami proses diagenesa/pembatuan (pemadatan dan perekatan). · Batuan sedimen klastik / mekanis = batuan yg terendapkan dari hasil rombakan batuan asal, contoh: konglomerat, breksi, batupasir, serpih, napal, batulempung · Batuan sedimen organik = batuan yg berasal dari endapan bahan organis (binatang & tumbuhan), contoh: batugamping, batubara, batu gambut, diatomit · Batuan sedimen kimiawi = batuan endapan akibat proses kimiawi, contoh: evaporit, travertin, anhidrit, halit, batu gips · Batuan sedimen piroklastik = batuan endapan hasil erupsi gunungapi berupa abu/debu, contoh: tufa Batuan Malihan (Metamorphic Rocks) Batuan yang terbentuk dari proses perubahan batuan asal (batuan beku maupun sedimen), baik perubahan bentuk/struktur maupun susunan mineralnya akibat pengaruh tekanan dan/atau temperatur yang sangat tinggi, sehingga menjadi batuan yang baru. · Batuan metamorf kontak/sentuh/termal = batuan malihan akibat bersinggungan dengan magma, contoh: marmer, kuarsit, batutanduk · Batuan metamorf tekan/dinamo/kataklastik = batuan malihan akibat tekanan yang sangat tinggi, contoh: batusabak, sekis, filit · Batuan metamorf regional/dinamo-termal = batuan malihan akibat pengaruh tekanan dan temperatur yang sangat tinggi, contoh: genes, amfibolit, grafit Mineral Mineral (Minerals) adalah bahan padat homogen bersifat anorganik yang terbentuk secara alamiah, memiliki ciri-ciri khas dan komposisi kimiawi tertentu serta tersusun oleh atom-atom yang biasanya memperlihatkan bentuk kristal yang khusus. SISTEMATIKA MINERAL · Mineral Unsur Emas Au, Besi Fe, Tembaga Cu, Belerang S, Intan C · Mineral Sulfida Pirit FeS2, Kalkopirit CuFeS2, Galena PbS, Sfalerit ZnS · Mineral Halida Halit NaCl, Fluorit CaF2, Silvit KCl, Kriolit Na3AlF6 · Mineral Oksida Hematit Fe2O3, Magnetit Fe3O4, Pirolusit MnO2 · Mineral Karbonat Kalsit CaCO3, Dolomit CaMg(CO3)2, Malakit Cu2CO3(OH)2 · Mineral Sulfat Barit BaSO4, Anhidrit CaSO4, Gipsum CaSO4.2H2O · Mineral Fosfat Apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), Monazit (Ce,La,Y,Th)PO4 · Mineral Silikat Kuarsa SiO2, Olivin (Mg,Fe)2SiO4, Topaz Al2SiO4(F,OH)2 SISTEM KRISTAL SIFAT FISIK MINERAL · Warna (colour) · Kilap (luster) · Cerat/gores (streak) · Belahan & Pecahan (cleavage & fracture) · Kekerasan (hardness) · Berat jenis (specific gravity) · Radioaktivitas (radioactivity) Mineral Logam (Metallic Minerals) Mineral Non-Logam (Non-Metallic Minerals) Batu Mulia (Gemstones) Batu Mulia adalah jenis batuan/mineral yang dianggap memiliki nilai lebih karena daya tarik dan alasan-alasan tertentu seperti keunikan, kelangkaan, kekerasan dan keindahan sehingga sangat cocok digunakan sebagai batu permata/perhiasan bahkan diyakini memiliki khasiat untuk terapi pengobatan, termasuk sebagai azimat. BATU PERMATA (PRECIOUS STONE) Batu permata adalah batumulia dengan kekerasan tertentu (>7 skala Mohs) yang apabila dipotong, dipoles dan diupam memiliki nilai hakiki, indah dan tahan terhadap berbagai pengaruh sehingga banyak dimanfaatkan sebagai perhiasan/asesoris, pajangan/ornamen atau dekorasi.