Mineralogi

Hendra AmijayaJurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

Batuan Beku-Sedimen-Metamorf

Mineral sebagai komponen batuan

Contoh pada Batuan Beku: Granit

Foto: Thompson & Turk, 1991; Dixon et al., 1992

Bagaimana pada Batuan Sedimen & Metamorf? Juga sama !

Batuan: material padat yang terbentuk secara alamiah, umumnya berupa kumpulan mineral

Jadi mineral itu apa?

• Material padat yang terbentuk secara alamiah

• Bersifat inorganik

• Memiliki komposisi kimia tertentu

• Memiliki struktur kristalin

Elemen (unsur) pembentuk kerak bumi

• Terdapat 88 unsur alami yang membentuk kerak bumi• Tetapi 98% kerak bumi tersusun oleh:

– Oksigen : O– Silikon: Si– Aluminium: Al– Besi: Fe– Kalsium: Ca– Magnesium: Mg– Potasium/Kalium: K– Sodium/Natrium: Na

Mineral terutama tersusun oleh ke-8 unsur tsb.

Apa itu kristal?

• Kristal adalah material padat yang memiliki susunan atom-atom yang teratur dan berulang ( struktur kristalin).

• Ilmu yang mempelajari kristal : kristalografi

• Mineral memiliki atom-atom yang tersusun secara teratur (berstruktur kristalin)

Bentuk mineral tergantung dari sifat kristalinnya

Contoh: Halit (Halite) - NaCl

unit sel mineral(Thompson & Turk, 1991)

Susunan unit sel mempengaruhi bentuk kristal

(Thompson & Turk, 1991)

Sistem Kristal (1)

Cubic-Ada 3 sumbu-Ketiga sumbu saling tegak lurus

-Ketiga sumbu panjangnya sama

Tetragonal-Ada 3 sumbu-Ketiga sumbu saling tegak lurus

-Ada 2 sumbu yang panjangnya sama

Contoh: Pirit (Pyrite) – FeS2

Contoh: Kasiterit (Cassiterite) – SnO2

Foto: Milan & Novak

Sistem Kristal (2)Hexagonal- Memiliki 4 sumbu- Ada 3 sumbu yang

panjangnya sama dengan sudut 120º satu sama lain dan tegak lurus pada sumbu ke-4

Orthorombic-Ada 3 sumbu-Ketiga sumbu saling tegak lurus-Ketiga sumbu panjangnya tidak sama

Contoh: Beril (Beryl) –Be3Al2Si6O18

Contoh: Topas (Topaz) –Al2F2SiO4

Foto: Milan & Novak

Sistem Kristal (3)

Monoclinic-Ada 3 sumbu-Salah satu sumbu tidak tegak lurus, sumbu lain saling tegak lurus

-Ketiga sumbu panjangnya tidak sama

Triclinic-Ada 3 sumbu-Semua sumbu tidak tegak lurus

-Ketiga sumbu panjangnya tidak sama

Contoh: Augit (Augite) –(Ca,Mg,Fe,Al)(SiAl)2O6

Contoh: Mikroklin (Microcline) –KAlSi3O8

Foto: Milan & Novak

Bagaimana mengenali sistem kristal?

- Prinsip: mengeplot permukaan kristal pada sebuah bidang

- Dibayangkan kristal diletakkan di pusat bola

- Gambar garis dari pusat tegak lurus setiap permukaan kristal menuju permukaan bola (menghasilkan titik potong di permukaan bola)

- Hubungkan titik potong di permukan bola dengan kutub bawah (selatan) bola

- Titik potong garis hubung dengan bidang ekuatorial menghasilkan pola sistem kristal (disebut proyeksi stereografis)

Klasifikasi (Grup) Mineral

• Oksida– Hematite (Fe2O3)

– Magnetite (Fe3O4)

– Corundum (Al2O3), dll

• Sulfida– Galena (PbS)– Sphalerite (ZnS)

– Pyrite (FeS2), dll

• Sulfat– Gypsum (CaSO4.2H2O)

– Anhydrite (CaSO4)

– Barite (BaSO4), dll

• Elemen/Unsur Murni (Native)– Gold (Au)– Copper (Cu)– Diamond (C), dll

• Halida– Halite (NaCl)

– Fluorite (CaF2)

– Sylvite (KCl), dll

• Karbonat– Calcite (CaCO3)

– Dolomite (CaMg(CO3)2)

– Aragonite (CaCO3), dll

Klasifikasi (Grup) Mineral

• Hidroksida– Limonite (FeO(OH).nH2O)

– Bauxite (Al(OH)2.nH2O)

– dll

• Fosfat– Apatite (Ca5(F,Cl,OH)

(PO4)3)

– Turquoise (CuAl6(PO4)4(OH)8.4H2O)

– dll

• Silikat– Olivine ((Mg,Fe)2SiO4)

– Diopside((CaMg,Si2O4)

– dll

Bagaimana terjadinya Mineral?

• Primer:– Hasil pembekuan magma– Hasil kristalisasi larutan– Hasil metamorfisme

• Sekunder:– Hasil perubahan mineral yang telah ada

sebelumnya

Pembentukan mineral primer: Magmatisme

Bowen’s Reaction Series

Mineral pembentuk batuan beku

Pembentukan mineral primer: Sedimentasi

Dapat dihasilkan dari:

-Proses diagenesa perubahan dari sedimen menjadi batuan sedimendapat muncul mineral-mineral baru (selain mineral lain yang sudah ada)

-Kristalisasi larutanpresipitasi larutan pada lingkungan tertentu, misalnya pada padang garam (mineral: halit)

Pembentukan mineral primer: metamorfisme

Perubahan terjadi dalam bentuk padatan

Pembentukan mineral primer: metamorfisme

Contoh lain:

CaCO3 + SiO2 Ca SiO3 + CO2

Kalsit Kuarsa Wollastonit

(mineral metamorf)

Pembentukan mineral primer : hidrothermal

Terutama dari kristalisasi larutan hidrothermal/reaksi larutan hidrothermal dengan batuan di sekitarnyaContoh: urat kuarsa yang mengandung emas, tembaga

Pembentukan mineral sekunder: oksidasi

Contoh:

Ortoklas (Potassium Feldspar) – KAlSi3O8

teroksidasi menjadi mineral lempung

teroksidasi pada kondisi kering Smektit – (0.5Ca,Na)0.7Mg0.7Al3.3Si8O20(OH)4

teroksidasi pada kondisi basah Kaolinit - Al4Si4O10(OH)8

Pembentukan mineral sekunder: sementasi

Contoh:-Kalsit (Calcite)-Kuarsa (Quartz)-Oksida Besi

Sifat Fisik Mineral

• Bentuk kristal/mineral (Habits)

Sifat Fisik Mineral

• Belahan (Cleveage)

1 arahcontoh: muskovit

2 arahcontoh: feldspar

3 arahcontoh:

kalsit

4 arahcontoh:

fluorit

Sifat Fisik Mineral

• Pecahan (Fracture)– Conchoidal – pola konsentrik

– Hackly – pola bergerigi

– Earthy – pola seperti berpasir

– dll

Contoh: pecahan concoidalpada obsidian

Sifat Fisik Mineral

• Kekerasan (Hardness)– Skala Mohs:

• 1 Talk

• 2 Gipsum

• 3 Kalsit

• 4 Fluorit

• 5 Apatit

• 6 Ortoklas

• 7 Kuarsa

• 8 Topas

• 9 Korundum

• 10 Intan (Diamond)

Cara pengukuran sederhana:

2 Kuku jari

3-4 Koin logam tembaga

5 Gelas

6 Lempeng besi

Sifat Fisik Mineral

• Kilap (Luster)

Kilap: suteraContoh: Gipsum

Kilap: logam/metalikContoh: Pirit

Kilap: ResinContoh: Feldspar

Kilap lainnya: gelas, mutiara (pearly), tanah (earthy), dll

Sifat Fisik Mineral

• Warna (Color) mineral yang sama bisa memiliki warna yang berbeda

• Cerat (Streak) warna mineral dalam bentuk bubuk halus

• Sifat lainnya: densitas, magnetik, elektrik, radioaktivitas,dll

Contoh kegunaan mineral