Rabu, 17 November 2010
dasar-dasar mineralogi
DASAR-DASAR MINERALOGI
Mineral
Definisi mineral didasarkan pada 5 ketentuan umum yaitu :
1. merupakan mineral alami.
2. umumnya anorganik.
3. merupakan benda/zat padat.
4. mempunyai komposisi yang jelas.
5. mempunyai struktur kristal tertentu.
Sifat-sifat fisik mineral tersebut meliputi:
1. warna, kilap (luster)
2. kekerasan (hardness), gores (streak),
3. belahan (cleavage),
4. pecahan (fracture),
5. struktur/bentuk kristal,
6. berat jenis,
7. sifat dalam (tenacity), dan
8. kemagnetan.
Table 1. Mineral yang umum dijumpai pada batuan volkanik
_________________________________________________________________ Mineral berwarna terang (formula) Mineral berwarna gelap(formula)__________________________________________________________________ Feldspar: Olivine (Mg,Fe)2SiO4Plagioclase (Ca,Na)AlSi3O8 Pyroxene:
Orthoclase KAlSiO8 Hypersthene Mg,Fe)SiO3 Anorthoclase (K,Na)AlSi3O8 Pigeonite (Mg,Fe)SiO3Quartz SiO2 Augite Ca(Mg,Fe)Si2O6(Al,Fe)2O3
Nepheline NaAlSiO4 Biotite K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2Magnetite Fe3O4
Hematite Fe2O3  |
| Add caption |
Gambar 1. Mineral-mineral penyusun batuan
Identifikasi Mineral
Identifikasi mineral dapat dilakukan berdasarkan sifat-sifat fisik mineral, diantaranya :
I. Kekerasan (hardness)
Merupakan sifat ketahanan mineral terhadap goresan. Parameter yang biasa digunakan adalah Skala Mohs. Untuk standar kekerasan biasa digunakan 10 pembagian skala dimana skala 1 adalah mineral paling lunak dan skala 10 adalah mineral paling keras.
Tabel 2. Skala Mohs
| Nama Mineral | Rumus Kimia | Kekerasan | Keterangan |
| Talk | Mg3Si4O10(OH)2 | 1 | Ditekan jari |
| Gypsum | CaSO42H2O | 2 | Digores kuku |
| Kalsit | CaCO3 | 3 | Menggoges kuku |
| Flourit | CaF2 | 4 | Perunggu |
| Apatit | Ca5(FCl)(PO4)3 | 5 | Pisau baja |
| Ortoklas/Felspar | KAlSi3O8 | 6 | Kikir |
| Kuarsa | SiO2 | 7 | Baja |
| Topaz | (Al2F)2SiO4 | 8 | Baja dapat digores |
| Corundum | Al2O3 | 9 | Baja dapat digores |
| Diamond | C | 10 | Semua benda dapat digores |
Catatan : 1 – 2 dapat digores dengan kuku
3 – 5 dapat digores dengan paku
6 – 9 dapat digores dengan kaca
10 dapat menggores semua benda
Gambar 2. Hubungan belahan dan kekerasan mineral
II. Berat jenis
Cara pengukuran berat jenis mineral ada bermacam-macam, diantaranya dengan menimbang mineral tersebut dan memperbandingkannya dengan volume.
ρ = m/v
ρ = massa jenis
m = berat (gr)
v = volume (cm3)
Tabel 3. berat jenis mineral
| Massa Jenis | Klasifikasi | Contoh |
| < 2,7 | Ringan | Kuarsa |
| 2,7 – 3,0 | Sedang | Mika |
| 3,1 – 3,3 | Berat | Tourmalin |
| 3,4 – 4,0 | Amat berat | Olivin |
| > 4,0 | Teramat berat | Zircon |
III. Kilap (luster)
Kenampakan permukaan mineral Yang ditunjukkan oleh pantulan cahaya yang diterima. Contohnya :
1. Kilap Logam, contoh Pirit
2. Kilap Cermin, contoh Intan
3. Kilap Kaca, contoh Felspar
4. Kilap Lemak, contoh Talk
5. Kilap Gelas, contoh Kuarsa
Gambar 2. Macam-macam kilap
IV. Warna
Merupakan warna tampak pada mineral akibat zat penyusunnya.
· Coklat, contoh Hornblende
· Hijau, contoh Klorit
· Merah, contoh Jasper
a. Mineral berwarna cerah
Gambar 3. Orthoclase
Gambar 4. Orthoclase.
Gambar 5. Quartz.
Gambar 6. Muscovite.
Gambar 7. Pyroxene.
Gambar 8. Augite.
Gambar 9. Hornblende.
V. Belahan (Cleavage)
Kecenderungan mineral untuk memebelah diri pada satu arah tertentu atau lebih dan membentuk bidang belahan.
Contoh :
· Muscovit dan biotit, mempunyai kecenderungan untuk membelah diri satu arah, dimana dapat terbelah menjadi lempeng-lempeng tipis.
· Augite, mempunyai belahan dua arah tegak lurus
· Hornblende, mempunyai belahan dua arah membentuk sudut 124.
· Kalsit, mempunyai belahan tiga arah yang saling tidak tegak lurus.
Gambar 10. Belahan pada mineral dengan system tertentu
VI. Gores (streak)
Merupakan warna mineral dalam bentuk serbuk yaitu dengan menggoreskan mineral pada keeping porselen kasar.
Contoh :
· Warna kuning pada Pirit bila diasah memberi gores warna hitam
· Warna kehitaman pada Hematit bila diasah memberi gores warna merah hati
· Gores tidak berwarna pada Biotit
· Gores berwarna putih pada orthoklas
VII. Bentuk Kristal (menurut system koordinat sumbu)
Sistem Kristalografi terbagi atas 32 kelas simetri yang didasarkan pada bentuk luar kristal.
Tabel 3. Sistem Kristalografi
| System (1) | Class Name (2) | AXES | Planes | Center | Hermann- Maugin Symbols (3) | |||
| 2-Fold | 3-Fold | 4-Fold | 6-Fold | |||||
| | 3 | 4 | - | - | - | - | ||
| 3 | 4 | - | - | 3 | yes | |||
| 3 | 4 | - | - | 6 | - | |||
| 6 | 4 | 3 | - | - | - | |||
| 6 | 4 | 3 | - | 9 | yes | |||
| | 1 | - | - | - | - | - | ||
| - | - | 1 | - | - | - | |||
| - | - | 1 | - | 1 | yes | |||
| 3 | - | - | - | 2 | - | |||
| - | - | - | - | 4 | - | |||
| 4 | - | 1 | - | - | - | |||
| 4 | - | 1 | - | 5 | yes | |||
| | 1 | - | - | - | 2 | - | ||
| 3 | - | - | - | - | - | |||
| 3 | - | - | - | 3 | yes | |||
| | - | 1 | - | - | 1 | - | ||
| - | - | - | 1 | - | - | |||
| - | - | - | 1 | 1 | yes | |||
| 3 | 1 | - | - | 4 | - | |||
| - | - | - | 1 | 6 | - | |||
| 6 | - | - | 1 | - | - | |||
| 6 | - | - | 1 | 7 | yes | |||
| | - | 1 | - | - | - | - | ||
| - | 1 | - | - | - | yes | |||
| - | 1 | - | - | 3 | - | |||
| 3 | 1 | - | - | - | - | |||
| 3 | 1 | - | - | 3 | yes | |||
| | - | - | - | - | 1 | - | ||
| 1 | - | - | - | - | - | |||
| 1 | - | - | - | 1 | yes | |||
| - | - | - | - | - | - | |||
| - | - | - | - | - | yes | |||
 Isometric Crystallographic Axes | Isometric Minerals Crystal [214], [104], [024], [100], [010] | |
 | Isometric H-M Symbol (2/m 3) | |
 | Isometric H-M Symbol (4 3 2) | |
 | Isometric H-M Symbol (4/m 3 2/m) | |
 | Isometric H-M Symbol (4 3m) | |
 | Isometric H-M Symbol (2 3) |
 Tetragonal Crystallographic Axes | Tetragonal Mineral Crystal Form Example [214], [104], [024], [100], [010] | ----------------------- |
 | Tetragonal H-M Symbol (4/m) | |
 | Tetragonal H-M Symbol (4) | |
 | Tetragonal H-M Symbol (4/m 2/m 2/m) | |
 | Tetragonal H-M Symbol (4) | |
 | Tetragonal H-M Symbol (4mm) | |
 | Tetragonal H-M Symbol (4 2m) | |
 | Tetragonal H-M Symbol (4 2 2) |
 Orthorhobic Crystallographic Axes | Orthorhombic Minerals Crystal Form Example [214], [104], [024], [100], [010] | ----------------------- |
 | Orthorhombic H-M Symbol (2/m 2/m 2/m) | |
 | Orthorhombic H-M Symbol (2 2 2) | |
 | Orthorhombic H-M Symbol (mm2) |
 Hexagonal Crystallographic Axes | Hexagonal Minerals Crystal Form Example. [214], [104], [024], [100], [010] | ----------------------- |
 | Hexagonal H-M Symbol (6/m 2/m 2/m) | |
 | Hexagonal H-M Symbol (6mm) | |
 | Hexagonal H-M Symbol (6/m) | |
 | Hexagonal H-M Symbol (6 m2) | |
 | Hexagonal H-M Symbol (6) | |
 | Hexagonal H-M Symbol (6 2 2) | |
 | Hexagonal H-M Symbol (6) |
| Trigonal Crystallographic Axes | Trigonal Minerals Crystal Form Example. [214], [104], [024], [100], [010] | ----------------------- |
 | Trigonal H-M Symbol (3m) | |
 | Trigonal H-M Symbol (3 2/m) | |
 | Trigonal H-M Symbol (3) | |
 | Trigonal H-M Symbol ( 3) | |
 | Trigonal H-M Symbol (3 2) |
 Monoclinic Crystallographic Axes | Monoclinic Minerals Crystal Form Example. [214], [104], [024], [100], [010] | ----------------------- |
 | Monoclinic H-M Symbol (m) | |
 | Monoclinic Prismatic Mineral H-M Symbol (2/m) | |
 | Monoclinic H-M Symbol (2) |
 Triclinic Crystallographic Axes | Triclinic Minerals Crystal Form Example. [214], [104], [024], [100], [010] | Class Unknown Mineral Listing. |
 | Triclinic H-M Symbol (1) | |
 | Triclinic H-M Symbol ( 1) |
Gambar 11. Klasifikasi mineral yang lebih lunak dibanding mineral gelas
Gambar 11. Klasifikasi mineral yang lebih keras dibanding mineral gelas
Bowen’s Reaction Series
Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral.Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan bahwa mineral-mineral terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya (magma) dan mengkristal sebagai magma mendingin (kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan menentukan ciri dan sifat mineral yang terbentuk (tekstur, dll). Dan laju pendinginan yang lambat memungkinkan mineral yang lebih besar dapat terbentuk.
Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan “Y”, dimana lengan bagian atas mewakili dua jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan (continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang terputus-putus/tak berkelanjutan (discontinuous).
1. Deret Continuous
Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang mengandung feldspar (Ca–Na-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 9000C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar 6000C feldspar dengan hamper 100% natrium terbentuk.
2. Deret Discontinuous
Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate dimana satu mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan satu-satunya mineral yang stabil pada atau di bawah 18000C. Ketika temperatur berkurang dan Pyroxene menjadi stabil (terbentuk). Sekitar 11000C, mineral yang mengandung kalsium (CaFeMgSiO) terbentuk dan pada kisaran suhu 9000C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di 6000C Biotit mulai terbentuk.
Bila proses pendinginan yang berlangsung terlalu cepat, mineral yang telah ada tidak dapat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma yang menyebabkan mineral yang terbentuk memiliki rim (selubung). Rim tersusun atas mineral yang telah terbentuk sebelumnya, misal Olivin dengan rim Pyroxene.
Deret ini berakhir dengan mengkristalnya Biotite dimana semua besi dan magnesium telah selesai dipergunakan dalam pembentukan mineral.
3. Apabila kedua jalur reaksi tersebut berakhir dan seluruh besi, magnesium, kalsium dan sodium habis, secara ideal yang tersisa hanya potassium, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan terbentuk mika muscovite apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk Quartz (kuarsa).
Dalam kristalisasi mineral-mineral ini tidak termasuk dalam deret reaksi karena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent.
Langganan:
Postingan (Atom)