Mineralogi
adalah salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai
mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara
lain mempelajari tentang sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, cara
terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya.
Mineralogi
terdiri dari kata mineral dan logos, dimana mengenai arti mineral
mempunyai pengertian berlainan dan bahkan dikacaukan dikalangan awam.
Sering diartikan sebagai bahan bukan organik (anorganik). Maka
pengertian yang jelas dari batasan mineral oleh beberapa ahli geologi
perlu diketahui walaupun dari kenyataannya tidak ada satupun persesuaian
umum untuk definisinya (Danisworo, 1994).
Definisi mineral menurut beberapa ahli:
1. L.G. Berry dan B. Mason, 1959
Mineral
adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam terbentuk secara
anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan
mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur.
2. D.G.A Whitten dan J.R.V. Brooks, 1972
Mineral
adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai
komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik.
3. A.W.R. Potter dan H. Robinson, 1977
Mineral
adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia
tertentu atau dalam batas-batas dan mempunyai sifat-sifat tetap,
dibentuk di alam dan bukan hasil suatu kehidupan.
Tetapi
dari ketiga definisi tersebut mereka masih memberikan anomali atau
suatu pengecualian beberapa zat atau bahan yang disebut mineral,
walaupun tidak termasuk didalam suatu definisi. Sehingga sebenarnya
dapat dibuat suatu definisi baru atau definisi kompilasi. Dimana
definisi kompilasi tidak menghilangkan suatu ketentuan umum bahwa
mineral itu mempunyai sifat sebagai: bahan alam, mempunyai sifat fisis
dan kimia tetap dan berupa unsur tunggal atau senyawa.
Definisi
mineral kompilasi: mineral adalah suatu bahan alam yang mempunyai
sifat-sifat fisis dan kimia tetap dapat berupa unsur tunggal atau
persenyawaan kimia yang tetap, pada umumnya anorganik, homogen, dapat
berupa padat, cair dan gas .
Mineral
adalah zat-zat hablur yang ada dalam kerak bumi serta bersifat homogen,
fisik maupun kimiawi. Mineral itu merupakan persenyewaan anorganik
asli, serta mempunyai susunan kimia yang tetap. Yang dimaksud dengan
persenyawaan kimia asli adalah bahwa mineral itu harus terbentuk dalam
alam, karena banyak zat-zat yang mempunyai sifat-sifat yang sama dengan
mineral, dapat dibuat didalam laboratorium.
Sebuah zat yang banyak sekali terdapat dalam bumi adalah SiO2 dan
dalam ilmu mineralogi, mineral itu disebut kuarsa. Sebaliknya zat
inipun dapat dibuat secara kimia akan tetapi dalam hal ini tidak disebut
mineral melainkan zat Silisium dioksida .
Kalsit,
adalah sebuah mineral yang biasanya terdapat dalam batuan gamping dan
merupakan mineral pembentuk batuan yang penting. Zat yang dibuat dalam
laboratorium dan mempunyai sifat- sifat yang sama dengan mineral kalsit
adalah CaCO3.
Demikian
pula halnya dengan garam-garam yang terdapat sebagai lapisan-lapisan
dalam batuan. Garam dapur dalam ilmu mineralogi disebut halit sedangkan
dalam laboratorium garam dapur disebut dengan natrium-khlorida.
Mineral-mineral
mempunyai struktur atom yang tetap dan berada dalam hubungan yang
harmoni dengan bentuk luarnya. Mineral-mineral inilah yang merupakan
bagian-bagian pada batuan-batuan dengan kata lain batuan adalah asosiasi
mineral-minera
MINERAL DAN PENGGOLOGANNYA
Sebagian
besar mineral-mineral ini terdapat dalam keadaan padat, akan tetapi
dapat juga berada dalam keadaan setengah padat, gas, ataupun cair.
Mineral-mineral padat itu biasanya terdapat dalam bentuk-bentuk kristal,
yang agak setangkup, dan yang pada banyak sisinya dibatasi oleh
bidang-bidang datar.
Bidang-bidang
geometri ini memberi bangunan yang tersendiri sifatnya pada mineral
yang bersangkutan. Minyak bumi misalnya adalah mineral dalam bentuk
cair, sedangkan gas bumi adalah mineral dalam bentuk gas. Sebagian dari
mineral dapat juga dilihat dalam bentuk amorf, artinya tidak mempunyai
susunan dan bangunan kristal sendiri. Pengenalan atau determinasi
mineral-mineral dapat didasarkan atas bebagai sifat dari mineral-mineral
tersebut.
Mineral
pada umumnya merupakan zat anorganik. Mineral ada yang merupakan unsur
bebas dan ada juga yang merupakan bentuk pesenyawaan. Berikut ini adalah
contoh mineral sebagai unsur bebas dan juga mineral yang merupakan
bentuk persenyawaan :
a. Mineral sebagai unsur bebas (element) :
Cu = Cuprum = Copper = Tembaga
Au = Aurum = gold = Emas
Fe = Ferrum = Iron = Besi
Ag = Argentum = Silver = Perak
S = Sulphur = Sulfur = Belerang
C = Carbon = Diamond = Intan
C = Carbon = Graphite = Grafit
Sebagai
catatan bahwa intan dan grafit merupakan bentuk yang “Allotropi“ yaitu
mineral dengan rumus kimia da sifat kimia sama, tetapi mempunyai
sifat-sifat fisis yang berbeda.
b. Mineral sebagai bentuk persenyawaan (Compounds) :
a) Persenyawaan oksida
SnO2 = Cassiterite
Al2O3 = Corundum
Fe2O3 = Hematite
Fe3O4 = Magnetite
b) Persenyawaan sulfida
Cu2S = Chalcocite
PbS = Galena
FeS2 = Pyrite
ZnS = Sphalerite
c) Persenyawaan Karbonat
CaCO3 = Calcite
Ca Mg(CO3)2 = Dolomite
MgCO3 = Magnesite
d) Persenyawaan sulfat
CaSO4 = Anhydrite
CaSO4 2(H2O) = Gypsum
e) Persenyawaan “Non Ferro Magnesian Silicates”
SiO2 = Kuarsa
K Al Si3O8 = Ortochlase
Ca (Al Si3O8) = Anorthite
Na (Al Si3O8) = Albit
K Al3 Si3O10 (OHF)2 = Muscovite/mika putih
f) Persenyawaan “Ferro Magnesian Silicates”
K2 (MgFe)2 (OH)2 (Al Si3 O10) = Biotit
(MgFe)2 SiO4 = Olivin
SIFAT-SIFAT FISIK MINERAL
Semua
mineral mempunyai susunan kimiawi tertentu dan penyusun atom-atom yang
beraturan, maka setiap jenis mineral mempunyai sifat-sifat fisik/kimia
tersendiri. Dengan mengenal sifat-sifat tersebut maka setiap jenis
mineral dapat dikenal, sekaligus kita mengetahui susunan kimiawinya
dalam batas-batas tertentu (Graha,1987)
Sifat-sifat fisik yang dimaksudkan adalah:
1. Kilap (luster)
2. Warna (colour)
3. Kekerasan (hardness)
4. Cerat (streak)
5. Belahan (cleavage)
6. Pecahan (fracture)
7. Bentuk (form)
8. Berat Jenis (specific gravity)
9. Sifat Dalam
10. Kemagnetan
11. Kelistrikan
12. Daya Lebur Mineral
KILAP merupakan kenampakan atau cahaya yang dipantulkan oleh permukaan mineral saat terkena cahaya (Sapiie, 2006)
Kilap secara garis besar dapat dibedakan menjadi jenis:
a. Kilap Logam (metallic luster): bila mineral tersebut mempunyai kilap atau kilapan seperti logam. Contoh mineral yang mempunyai kilap logam:
· Gelena
· Pirit
· Magnetit
· Kalkopirit
· Grafit
· Hematit
b. Kilap Bukan Logam (non metallic luster), terbagi atas:
· Kilap Intan (adamantin luster), cemerlang seperti intan.
· Kilap kaca (viteorus luster), misalnya pada kuarsa dan kalsit.
· Kilap Sutera (silky luster),
kilat yang menyeruai sutera pada umumnya terdapat pada mineral yang
mempunyai struktur serat, misalnya pada asbes, alkanolit, dan gips.
· Kilap Damar (resinous luster), memberi kesan seperti damar misalnya pada spharelit.
· Kilap mutiara (pearly luster), kilat seperti lemak atau sabun, misalnya pada serpentin,opal dan nepelin.
· Kilap tanah, kilat suram seperti tanah lempung misalnya pada kaolin, bouxit dan limonit.
Kilap
mineral sangat penting untuk diketahui, karena sifat fisiknya ini dapat
dipakai dalam menentukan mineral secara megaskopis. Untuk itu perlu
dibiasakan membedakan kilap mineral satu dengan yang lainnya, walaupun
kadang-kadang akan dijumpai kesulitan karena batas kilap yang satu
dengan yang lainnya tidak begitu tegas (Danisworo 1994).
WARNA
mineral merupakan kenampakan langsung yang dapat dilihat, akan tetapi
tidak dapat diandalkan dalam pemerian mineral karena suatu mineral dapat
berwarna lebih dari satu warna, tergantung keanekaragaman komposisi
kimia dan pengotoran padanya. Sebagai contoh, kuarsa dapat berwarna
putih susu, ungu, coklat kehitaman atau tidak berwarna. Walau demikian
ada beberapa mineral yang mempunyai warna khas, seperti:
· Putih : Kaolin (Al2O3.2SiO2.2H2O), Gypsum (CaSO4.H2O), Milky Kwartz (Kuarsa Susu) (SiO2)
· Kuning : Belerang (S)
· Emas : Pirit (FeS2), Kalkopirit (CuFeS2), Ema (Au)
· Hijau : Klorit ((Mg.Fe)5 Al(AlSiO3O10) (OH)), Malasit (Cu CO3Cu(OH)2)
· Biru : Azurit (2CuCO3Cu(OH)2), Beril (Be3Al2 (Si6O18))
· Merah : Jasper, Hematit (Fe2O3)
· Coklat : Garnet, Limonite (Fe2O3)
· Abu-abu : Galena (PbS)
· Hitam : Biotit (K2(MgFe)2(OH)2(AlSi3O10)), Grafit (C), Augit
KEKERASAN
Adalah
ketahanan mineral terhadap suatu goresan. Kekerasan nisbi suatu mineral
dapat membandingkan suatu mineral terentu yang dipakai sebagai
kekerasan yang standard. Mineral yang mempunyai kekerasan yang lebih
kecil akan mempunyai bekas dan badan mineral tersebut. Standar kekerasan
yang biasa dipakai adalah skala kekerasan yang dibuat oleh Friedrich
Mohs dari Jeman dan dikenal sebagai skala Mohs. Skala Mohs mempunyai 10
skala, dimulai dari skala 1 untuk mineral terlunak sampai skala 10 untuk
mineral terkeras .
Skala Kekerasan Mohs
Skala Kekerasan
|
Mineral
|
Rumus Kimia
|
1
|
Talc
|
H2Mg3 (SiO3)4
|
2
|
Gypsum
|
CaSO4. 2H2O
|
3
|
Calcite
|
CaCO3
|
4
|
Fluorite
|
CaF2
|
5
|
Apatite
|
CaF2Ca3 (PO4)2
|
6
|
Orthoklase
|
K Al Si3 O8
|
7
|
Quartz
|
SiO2
|
8
|
Topaz
|
Al2SiO3O8
|
9
|
Corundum
|
Al2O3
|
10
|
Diamond
|
C
|
Sebagai perbandingan dari skala tersebut di atas maka di bawah ini diberikan kekerasan dari alat penguji standar :
Alat Penguji
|
Derajat Kekerasan Mohs
|
Kuku manusia
|
2,5
|
Kawat Tembaga
|
3
|
Paku
|
5,5
|
Pecahan Kaca
|
5,5 – 6
|
Pisau Baja
|
5,5 – 6
|
Kikir Baja
|
6,5 – 7
|
Kuarsa
|
7
|
CERAT
adalah warna mineral dalam bentuk hancuran (serbuk). Hal ini dapat
dapat diperoleh apabila mineral digoreskan pada bagian kasar suatu
keping porselin atau membubuk suatu mineral kemudian dilihat warna dari
bubukan tersebut. Cerat dapat sama dengan warna asli mineral, dapat pula
berbeda. Warna cerat untuk mineral tertentu umumnya tetap walaupun
warna mineralnya berubah-ubah. Contohnya :
- Pirit : Berwarna keemasan namun jika digoreskan pada plat porselin akan meninggalkan jejak berwarna hitam.
- Hematit : Berwarna merah namun bila digoreskan pada plat porselin akan meninggalkan jejak berwarna merah kecoklatan.
- Augite : Ceratnya abu-abu kehijauan
- Biotite : Ceratnya tidak berwarna
- Orthoklase : Ceratnya putih
Warna
serbuk, lebih khas dibandingkan dengan warna mineral secara
keseluruhan, sehingga dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi mineral
(Sapiie, 2006).
BELAHAN
merupakan kecenderungan mineral untuk membelah diri pada satu atau
lebih arah tertentu. Belahan merupakan salah satu sifat fisik mineral
yang mampu membelah yang oleh sini adalah bila mineral kita pukul dan
tidak hancur, tetapi terbelah-belah menjadi bidang belahan yang licin.
Tidak semua mineral mempunyai sifa ini, sehingga dapat dipakai istilah
seperti mudah terbakar dan sukar dibelah atau tidak dapa dibelah. Tenaga
pengikat atom di dalam di dalam sruktur kritsal tidak seragam ke segala
arah, oleh sebab itu bila terdapat ikatan yang lemah melalui suatu
bidang, maka mineral akan cenderung membelah melalui suatu bidang, maka
mineral akan cenderung membelah melalui bidang-bidang tersebut. Karena
keteraturan sifat dalam mineral, maka belahan akan nampak berjajar dan
teratur (Danisworo, 1994).
Contoh
mineral yang mudah membelah adalah kalsit yang mempunyai tiga arah
belahan sedang kuarsa tidak mempunyai belahan. Berikut contoh
mineralnya:
a. Belahan satu arah, contoh : muscovite.
b. Belahan dua arah, contoh : feldspar.
c. Belahan tiga arah, contoh : halit dan kalsit.
PECAHAN
adalah kecenderungan mineral untuk terpisah-pisah dalam arah yang tidak
teratur apabila mineral dikenai gaya. Perbedaan pecahan dengan belahan
dapat dilihat dari sifat permukaan mineral apabila memantulkan sinar.
Permukaan bidang belah akan nampak halus dan dapat memantulkan sinar
seperti cermin datar, sedang bidang pecahan memantulkan sinar ke segala
arah dengan tidak teratur (Danisworo, 1994).
Pecahan mineral ada beberapa macam, yaitu:
· Concoidal:
bila memperhatikan gelombang yang melengkung di permukaan pecahan,
seperti kenampakan kulit kerang atau pecahan botol. Contoh Kuarsa.
· Splintery/fibrous: Bila menunjukkan gejala seperti serat, misalnya asbestos, augit, hipersten
· Even: Bila pecahan tersebut menunjukkan permukaan bidang pecahan halus, contoh pada kelompok mineral lempung. Contoh Limonit.
· Uneven: Bila pecahan tersebut menunjukkan permukaan bidang pecahan yang kasar, contoh: magnetit, hematite, kalkopirite, garnet.
· Hackly: Bila pecahan tersebut menunjukkan permukaan kasar tidak teratur dan runcing-runcing. Contoh pada native elemen emas dan perak.
BENTUK,
mineral ada yang berbentuk kristal, mempunyai bentuk teratur yang
dikendalikan oleh system kristalnya, dan ada pula yang tidak. Mineral
yang membentuk kristal disebut mineral kristalin. Mineral kristalin
sering mempunyai bangun yang khas disebut amorf (Danisworo, 1994).
Mineral kristalin sering mempunyai bangun yang khas, misalnya:
a. Bangun kubus : galena, pirit.
b. Bangun pimatik : piroksen, ampibole.
c. Bangun doecahedon : garnet
Mineral amorf misalnya : chert, flint.
Pada
wujudnya sebuah kristal dapat ditentukan dengan mengetahui sudut-sudut
bidangnya. Dalam ilmu Kristalografi, geometri dipakai enam jenis sistem
sumbu, yaitu :
a. Sistem sumbu isometrik
Ketiga
sumbu kristal terletak tegak lurus satu dengan yang lain, mempunyai
panjang yang sama. Contohnya : mineral yang mempunyai sistem, kordinat
demikian adalah pirit, magnetik, garam dapur.
b. Sistem sumbu Tetragonal
Jumlah
sumbu 3 buah, 2 buah sumbu mendatar sama panjang, satu tegak lurus
dengan kesatuan sumbu lain, ketiga -tiganya saling tegak lurus
sesamanya. Contohnya sirkon atau keseterit.
c. Sitem sumbu Ortorombik
Jumlah sumbu tiga bsaling tegak lurus, ketiganya mempunyai panjang yang berbeda. Contohnya : Olivim atau Topas.
d. Sistem Sumbu Monoklin
Jumlah
sumbu 3 buah, mempunyai panjang tidak sama, salah satu sumbu terletak
tegak lurus pada sebuah sumbu mendatar. Contohnya : Ortoklas,
horenblenda, mika, gipsum.
e. Sistem Sumbu Triklin
Jumlah sumbu 3 buah tidak sama panjang, tidak tegak lurus sesamanya. Contohnya : Plagioklas
f. Sistem Sumbu Heksagonal
Jumlah
sumbu 4 buah, 3 buah sumbu herizontal dan sama panjang membuat
sudut-sudut yang sama besarnya. Contohnya : Kalsit, kuarsa, aparit.
Kristal
dengan bentuk panjang bisa dijumpai, karena pertumbuhan kristal sering
mengalami gangguan. Kebiasaan mengkristal suatu mineral yang
disesuaikan dengan kondisi sekelilingnya mengakibatkan terjadinya
bentuk-bentuk kristal yang khas, baik yang berdiri sendiri maupun di
dalam kelompok-kelompok. Kelompok tersebut disebut agregasi mineral dan
dapat dibedakan dalam struktur sebagai berikut:
· Struktur
granular atau struktur butiran yang terdiri dari butiran-butiran
mineral yang mempunyai dimensi sama, isometrik. Dalam hal ini
berdasarkan ukuran butirnya dapat dibedakan menjadikriptokristalin/penerokristalin (mineral dapat dilihat dengan mata biasa). Bila kelompok kristal berukuran butir sebesar gula pasir, disebut mempunyai sakaroidal.
· Struktur
kolom: terdiri dari prisma panjang-panjang dan ramping. Bila prisma
tersebut begitu memanjang, dan halus dikatakan mempunyai struktur
fibrous atau struktur berserat. Selanjutnya struktur kolom dapat
dibedakan lagi menjadi: struktur jarring-jaring (retikuler), struktur bintang (stelated) dan radier.
· Struktur
Lembaran atau lameler, terdiri dari lembaran-lembaran. Bila
individu-individu mineral pipih disebut struktur tabuler,contoh mika.
Struktur lembaran dibedakan menjadi struktur konsentris, foliasi.
· Sturktur
imitasi : kelompok mineral mempunyai kemiripan bentuk dengan benda
lain. Mineral-mineral ini dapat berdiri sendiri atau berkelompok.
Bentuk
kristal mencerminkan struktur dalam sehingga dapat dipergunakan untuk
pemerian atau pengidentifikasian mineral (Sapiie, 2006).
BERAT
JENIS adalah perbandingan antara berat mineral dengan volume mineral.
Cara yang umum untuk menentukan berat jenis yaitu dengan menimbang
mineral tersebut terlebih dahulu, misalnya beratnya x gram. Kemudian
mineral ditimbang lagi dalam keadaan di dalam air, misalnya beratnya y
gram. Berat terhitung dalam keadaan di dalam air adalah berat miberal
dikurangi dengan berat air yang volumenya sama dengan volume butir
mineral tersebut.
Sifat
Dalam adalah sifat mineral apabila kita berusaha untuk mematahkan,
memotong, menghancurkan, membengkokkan atau mengiris. Yang termasuk
sifat ini adalah
· Rapuh (brittle): mudah hancur tapi bias dipotong-potong, contoh kwarsa, orthoklas, kalsit, pirit.
· Mudah ditempa (malleable): dapat ditempa menjadi lapisan tipis, seperti emas, tembaga.
· Dapat diiris (secitile): dapat diiris dengan pisau, hasil irisan rapuh, contoh gypsum.
· Fleksible:
mineral berupa lapisan tipis, dapat dibengkokkan tanpa patah dan
sesudah bengkok tidak dapat kembali seperti semula. Contoh mineral talk,
selenit.
· Blastik:
mineral berupa lapisan tipis dapat dibengkokkan tanpa menjadi patah dan
dapat kembali seperti semula bila kita henikan tekanannya, contoh:
muskovit.
Kemagnitan adalah sifat mineral terhadap gaya magnet. Diatakan sebagai feromagnetic bila mineral dengan mudah tertarik gaya magnet seperti magnetik, phirhotit. Mineral-mineral yang menolak gaya magnet disebut diamagnetic, dan yang tertarik lemah yaitu paramagnetic.
Untuk melihat apakah mineral mempunyai sifat magnetik atau tidak kita
gantungkan pada seutas tali/benang sebuah magnet, dengan sedikit demi
sedikit mineral kita dekatkan pada magnet tersebut. Bila benang bergerak
mendekati berarti mineral tersebut magnetik. Kuat tidaknya bias kita
lihat dari besar kecilnya sudut yang dibuat dengan benang tersebut
dengan garis vertical.
Kelistrikan
adalah sifat listrik mineral dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu
pengantar arus atau londuktor dan idak menghantarkan arus disebut non konduktor. Dan ada lagi istilah semikonduktor yaitu mineral yang bersifat sebagai konduktor dalam batas-batas tertentu.
Daya
lebur mineral yaitu meleburnya mineral apabila dipanaskan,
penyelidikannya dilakukan dengan membakar bubuk mineral dalam api. Daya
leburnya dinyatakan dalam derajat keleburan.
3.1.2 Sifat Fisik Mineral
Terdapat
dua cara untuk dapat mengenal suatu mineral, yang pertama adalah dengan
cara mengenal sifat fisiknya. Yang termasuk dalam sifat fisik mineral
adalah (1) bentuk kristalnya, (2) berat jenis, (3) bidang belah, (4)
warna, (5) kekerasan, (6) goresan, dan (7) kilap. Adapun cara yang
kedua adalah melalui analisa kimiawi atau analisa difraksi sinar X, cara
ini pada umumnya sangat mahal dan memakan waktu yang lama.
Berikut ini adalah sifat-sifat fisik mineral yang dapat dipakai untuk mengenal mineral secara cepat, yaitu:
1. Bentuk kristal (crystall form): Apabila
suatu mineral mendapat kesempatan untuk berkembang tanpa mendapat
hambatan, maka ia akan mempunyai bentuk kristalnya yang khas. Tetapi
apabila dalam perkembangannya ia mendapat hambatan, maka bentuk
kristalnya juga akan terganggu. Setiap mineral akan mempunyai sifat
bentuk kristalnya yang khas, yang merupakan perwujudan kenampakan luar,
yang terjadi sebagai akibat dari susunan kristalnya didalam. Bentuk
bentuk kristal antara lain adalah (gambar 3.1): Triklin, Monoklin,
Tetragonal, Orthorombik, Hexagonal, Kubik, Trigonal dll.
Gambar 3.1 Berbagai bentuk bangun struktur kristal
Untuk
dapat memberikan gambaran bagaimana suatu bahan padat yang terdiri dari
mineral dengan bentuk kristalnya yang khas dapat terjadi, kita
contohkan suatu cairan panas yang terdiri dari unsur-unsur Natrium dan
Chlorit. Selama suhunya tetap dalam keadaan tinggi, maka ion-ion tetap
akan bergerak bebas dan tidak terikat satu dengan lainnya. Namun begitu
suhu cairan tersebut turun, maka kebebasan bergeraknya akan berkurang
dan hilang, selanjutnya mereka mulai terikat dan berkelompok untuk
membentuk persenyawaan “Natrium Chlorida”.
Dengan
semakin menurunnya suhu serta cairan mulai mendingin, kelompok
tersebut semakin tumbuh membesar dan membentuk mineral “Halit” yang
padat. Mineral “kuarsa”, dapat kita jumpai hampir disemua batuan, namun
umumnya pertumbuhannya terbatas. Meskipun demikian, bentuknya yang tidak
teratur tersebut masih tetap dapat memperlihatkan susunan ion-ionnya
yang ditentukan oleh struktur kristalnya yang khas, yaitu bentuknya yang
berupa prisma bersisi enam. Tidak perduli apakah ukurannya sangat kecil
atau besar karena pertumbuhannya yang sempurna, bagian dari prisma segi
enam dan besarnya sudut antara bidang-bidangnya akan tetap dapat
dikenali. Kristal mineral intan, dapat dikenali dari bentuknya yang
segi-delapan atau “oktahedron” dan mineral grafit dengan segi-enamnya
yang pipih, meskipun keduanya mempunyai susunan kimiawi yang sama, yaiut
keduanya terdiri dari unsur Karbon (C). Perbedaan bentuk kristal
tersebut terjadi karena susunan atom karbonnya yang berbeda.
2. Berat jenis (specific gravity): Setiap
mineral mempunyai berat jenis tertentu. Besarnya ditentukan oleh
unsur-unsur pembentuknya serta kepadatan dari ikatan unsur-unsur
tersebut dalam susunan kristalnya. Umumnya “mineral-mineral pembentuk
batuan”, mempunyai berat jenis sekitar 2.7, meskipun berat jenis
rata-rata unsur metal didalamnya berkisar antara 5. Emas murni
umpamanya, mempunyai berat jenis 19.3.
3. Bidang belah (fracture): Mineral
mempunyai kecenderungan untuk pecah melalui suatu bidang yang mempunyai
arah tertentu. Arah tersebut ditentukan oleh susunan dalam dari
atom-atomnya. Dapat dikatakan bahwa bidang tersebut merupakan bidang
“lemah” yang dimiliki oleh suatu mineral.
4. Warna (color): Warna
mineral memang bukan merupakan penciri utama untuk dapat membedakan
antara mineral yang satu dengan lainnya. Namun paling tidak ada
warna-warna yang khas yang dapat digunakan untuk mengenali adanya unsur
tertentu didalamnya. Sebagai contoh warna gelap dipunyai mineral,
mengindikasikan terdapatnya unsur besi. Disisi lain mineral dengan
warna terang, diindikasikan banyak mengandung aluminium.
5. Kekarasan (hardness): Salah
satu kegunaan dalam mendiagnosa sifat mineral adalah dengan mengetahui
kekerasan mineral. Kekerasan adalah sifat resistensi dari suatu mineral
terhadap kemudahan mengalami abrasi (abrasive) atau mudah tergores
(scratching). Kekerasan suatu mineral bersifat relatif, artinya apabila
dua mineral saling digoreskan satu dengan lainnya, maka mineral yang
tergores adalah mineral yang relatif lebih lunak dibandingkan dengan
mineral lawannya. Skala kekerasan mineral mulai dari yang terlunak
(skala 1) hingga yang terkeras (skala 10) diajukan oleh Mohs dan dikenal
sebagai Skala Kekerasan Mohs.
Tabel 3.1
Skala Kekerasan Relatif Mineral (Mohs)
Kekerasan
(Hardness)
|
Mineral
|
Rumus Kimia
|
1
|
Talc
|
Mg3Si4O10(OH)2
|
2
|
Gypsum
|
CaSO4·2H2O
|
3
|
Calcite
|
CaCO3
|
4
|
Fluorite
|
CaF2
|
5
|
Apatite
|
Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)
|
6
|
Orthoclase
|
KAlSi3O8
|
7
|
Quartz
|
SiO2
|
8
|
Topaz
|
Al2SiO4(OH,F)2
|
9
|
Corundum
|
Al2O3
|
10
|
Diamond
|
C
|
6. Goresan pada bidang (streak): Beberapa jenis mineral mempunyai goresan pada bidangnya, seperti pada mineral kuarsa dan pyrit, yang sangat jelas dan khas.
7. Kilap (luster): Kilap adalah kenampakan atau kualitas pantulan cahaya dari permukaan suatu mineral. Kilap
pada mineral ada 2 (dua) jenis, yaitu Kilap Logam dan Kilap Non-Logam.
Kilap Non-logam antara lain, yaitu: kilap mutiara, kilap gelas, kilap
sutera, kelap resin, dan kilap tanah.
3.1.3 Sifat Kimiawi Mineral
Berdasarkan
senyawa kimiawinya, mineral dapat dikelompokkan menjadi mineral Silikat
dan mineral Non-silikat. Terdapat 8 (delapan) kelompok mineral
Non-silikat, yaitu kelompok Oksida, Sulfida, Sulfat, Native elemen,
Halid, Karbonat, Hidroksida, dan Phospat (lihat tabel 3.3). Adapun
mineral silikat (mengandung unsur SiO) yang umum dijumpai dalam batuan
adalah seperti terlihat pada tabel 3.2. Di depan telah dikemukakan bahwa
tidak kurang dari 2000 jenis mineral yang dikenal hingga sekarang.
Namun ternyata hanya beberapa jenis saja yang terlibat dalam pembentukan
batuan. Mineral-mineral tersebut dinamakan “Mineral pembentuk batuan”,
atau “Rock-forming minerals”, yang merupakan penyusun utama batuan dari
kerak dan mantel Bumi. Mineral pembentuk batuan dikelompokan menjadi
empat: (1) Silikat, (2) Oksida, (3) Sulfida dan (4) Karbonat dan Sulfat.
|
|
Wulfenite
|
Mimetite
|
|
|
Sperssatite
|
Flourite
|
|
|
Azurite
|
Gypsum
|
|
|
Quarzts
|
Pyrite
|
Gambar 3.2 Berbagai jenis mineral yang memperlihatkan struktur kristal
1. Mineral Silikat
Hampir
90 % mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang merupakan
persenyawaan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur metal.
Karena jumlahnya yang besar, maka hampir 90 % dari berat kerak-Bumi
terdiri dari mineral silikat, dan hampir 100 % dari mantel Bumi (sampai
kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat merupakan bagian utama yang
membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun batuan malihan.
Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua kelompok,
yaitu kelompok ferromagnesium dan non-ferromagnesium.
Berikut adalah Mineral Silikat:
1. Kuarsa: ( SiO2 )
2. Felspar Alkali: ( KAlSi3O8 )
3. Felspar Plagiklas: (Ca,Na)AlSi3O8)
4. Mika Muskovit: (K2Al4(Si6Al2O20)(OH,F)2
5. Mika Biotit: K2(Mg,Fe)6Si3O10(OH)2
6. Amfibol: (Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)8O22(OH)
7. Pyroksen: (Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)Si2O6
8. Olivin: (Mg,Fe)2SiO4
Nomor 1 sampai 4 adalah mineral non-ferromagnesium dan 5 hingga 8 adalah mineral ferromagnesium.
Tabel 3.2 Kelompok Mineral Silikat
MINERAL
|
RUMUS KIMIA
|
Olivine
|
(Mg,Fe)2SiO4
|
Pyroxene
|
(Mg,Fe)SiO3
|
Amphibole
|
(Ca2Mg5)Si8O22(OH)2
|
Mica
|
Muscovite
|
KAl3Si3O10(OH)2
|
Biotite
|
K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2
|
Feldspar
|
Orthoclase
|
K Al Si3 O8
|
Plagioclase
|
(Ca,Na)AlSi3O8
|
Quartz
|
SiO2
|
2. Mineral ferromagnesium:
Umumnya mempunyai warna gelap atau hitam dan berat jenis yang besar.
Olivine:
dikenal karena warnanya yang “olive”. Berat jenis berkisar antara 3.27 –
3.37, tumbuh sebagai mineral yang mempunyai bidang belah yang kurang
sempurna.
Augitit:
warnanya sangat gelap hijau hingga hitam. BD berkisar antara 3.2 – 3.4
dengan bidang belah yang berpotongan hampir tegak lurus. Bidang belah
ini sangat penting untuk membedakannya dengan mineral hornblende.
Hornblende: warnanya hijau hingga hitam; BD. 3.2 dan mempunyai bidang belah yang berpotongan dengan sudut kira-kira 56° dan 124° yang sangat membantu dalam cara mengenalnya.
Biotite:
adalah mineral “mika” bentuknya pipih yang dengan mudah dapat
dikelupas. Dalam keadaan tebal, warnanya hijau tua hingga coklat-hitam;
BD 2.8 – 3.2.
3. Mineral non-ferromagnesium.
Muskovit: Disebut mika putih karena warnanya yang terang, kuning muda, coklat , hijau atau merah. BD. berkisar antara 2.8 – 3.1.
Felspar:
Merupakan mineral pembentuk batuan yang paling banyak . Namanya juga
mencerminkan bahwa mineral ini dijumpai hampir disetiap lapangan. “Feld”
dalam bahasa Jerman adalah lapangan (Field). Jumlahnya didalam kerak
Bumi hampir 54 %. Nama-nama yang diberikan kepada felspar adalah
“plagioklas” dan “orthoklas”. Plagioklas kemudian juga dapat dibagi dua,
“albit” dan “anorthit”. Orthoklas adalah yang mengandung Kalium, albit
mengandung Natrium dan Anorthit mengandung Kalsium.
Orthoklas: mempunyai warna yang khas yakni putih abu-abu atau merah jambu. BD. 2.57.
Tabel 3.3 Kelompok Mineral Non-Silikat
KELOMPOK
|
ANGGOTA
|
SENYAWA KIMIA
|
Oxides
|
Hematite
Magnetite
Corrundum
Chromite
Ilmenite
|
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
FeCr2O4
FeTiO3
|
Sulfides
|
Galena
Sphalerite
Pyrite
Chalcopyrite
Bornite
Cannabar
|
PbS
ZnS
FeS2
CuFeS2
Cu5FeS4
HgS
|
Sulfates
|
Gypsum
Anhydrite
Barite
|
CaSO4,2H2O
CaSO4
BaSO4
|
Native Elements
|
Gold
Cooper
Diamond
Sulfur
Graphite
Silver
Platinum
|
Au
Cu
C
S
C
Ag
Pt
|
Halides
|
Halite
Flourite
Sylvite
|
NaCl
CaF2
KCl
|
Carbonates
|
Calcite
Dolomite
Malachite
Azurite
|
aCO3
CaMg(CO3)2
Cu2(OH)2CO3
Cu3(OH)2(CO3)2
|
Hydroxides
|
Limonite
Bauxite
|
FeO(OH).nH2O
Al(OH)3.nH2O
|
Phosphates
|
Apatite
Turquoise
|
Ca5(F,Cl,OH)PO4
CuAl6(PO4)4(OH)8
|
Kuarsa:
Kadang disebut “silika”. Adalah satu-satunya mineral pembentuk batuan
yang terdiri dari persenyawaan silikon dan oksigen. Umumnya muncul
dengan warna seperti asap atau “smooky”, disebut juga “smooky quartz”. Kadang-kadang
juga dengan warna ungu atau merah-lembayung (violet). Nama kuarsa yang
demikian disebut “amethyst”, merah massip atau merah-muda, kuning hingga
coklat. Warna yang bermacam-macam ini disebabkan karena adanya
unsur-unsur lain yang tidak bersih.
4. Mineral oksida. Terbentuk
sebagai akibat perseyawaan langsung antara oksigen dan unsur tertentu.
Susunannya lebih sederhana dibanding silikat. Mineral oksida umumnya
lebih keras dibanding mineral lainnya kecuali silikat. Mereka juga lebih
berat kecuali sulfida. Unsur yang paling utama dalam oksida adalah
besi, Chroom, mangan, timah dan aluminium. Beberapa mineral oksida yang paling umum adalah “es” (H2O), korondum (Al2O3), hematit (Fe2O3) dan kassiterit (SnO2).
5. Mineral Sulfida. Merupakan
mineral hasil persenyawaan langsung antara unsur tertentu dengan sulfur
(belerang), seperti besi, perak, tembaga, timbal, seng dan merkuri.
Beberapa dari mineral sulfida ini terdapat sebagai bahan yang mempunyai
nilai ekonomis, atau bijih, seperti “pirit” (FeS3), “chalcocite” (Cu2S), “galena” (PbS), dan “sphalerit” (ZnS).
6. Mineral-mineral Karbonat dan Sulfat. Merupakan persenyawaan dengan ion (CO3)2-, dan disebut “karbonat”, umpamanya persenyawaan dengan Ca dinamakan “kalsium karbonat”, CaCO3 dikenal sebagai mineral “kalsit”. Mineral ini merupakan susunan utama yang membentuk batuan sedimen.
Pada gambar 3.3 diperlihatkan mineral-mineral yang umum dijumpai pada batuan beku, yaitu plagioclase feldspar, K-feldspar, quartz, muscovite mica, biotite mica,amphibole, olivine, dan calcite. Mineral
mineral tersebut mudah dikenali, baik secara megaskopis maupun
mikroskopis berdasarkan dari sifat sifat fisik mineral masing-masing.
Adapun ciri dari mineral mineral tersebut dapat dilihat pada gambar
dibawah.
Gambar 3.3 Berbagai jenis mineral yang umum dijumpai sebagai penyusun batuan
|
Olivine
Olivine
adalah kelompok mineral silikat yang tersusun dari unsur besi (Fe) dan
magnesium (Mg). Mineral olivine berwarna hijau, dengan kilap gelas,
terbentuk pada temperatur yang tinggi. Mineral ini umumnya dijumpai pada
batuan basalt dan ultramafic. Batuan yang keseluruhan mineralnya
terdiri dari mineral olivine dikenal dengan batuan Dunite.
|
|
Amphibole/Hornblende
Amphibole
adalah kelompok mineral silikat yang berbentuk prismatik atau kristal
yang menyerupai jarum. Mineral amphibole umumnya mengandung besi (Fe),
Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), dan Alumunium (Al), Silika (Si), dan
Oksigen (O). Hornblende tampak pada foto yang berwarna hijau tua
kehitaman. Mineral ini banyak dijumpai pada berbagai jenis batuan beku
dan batuan metamorf.
|
|
Biotite
Semua
mineral mika berbentuk pipih, bentuk kristal berlembar menyerupai buku
dan merupakan bidang belahan (cleavage) dari mineral biotite. Mineral
biotite umumnya berwarna gelap, hitam atau coklat sedangkan muscovite
berwarna terang, abu-abu terang. Mineral mika mempunyai kekerasan yang
lunak dan bisa digores dengan kuku.
|
|
|
|
|
Plagioclase feldspar
Mineral
Plagioclase adalah anggota dari kelompok mineral feldspar. Mineral ini
mengandung unsur Calsium atau Natrium. Kristal feldspar berbentuk
prismatik, umumnya berwarna putih hingga abu-abu, kilap gelas.
Plagioklas yang mengandung Natrium dikenal dengan mineral Albite,
sedangkan yang mengandung Ca disebut An-orthite
|
|
Potassium feldspar (Orthoclase)
Potassium feldspar adalah anggota dari mineral feldspar. Seperti halnya plagioclase feldspar, potassium feldspars adalah mineral silicate yang mengandung unsur Kalium dan bentuk kristalnya prismatik, umumnya berwarna merah daging hingga putih.
|
|
Mica
Micas adalah kelompok mineral silicateminerals
dengan komposisi yang bervariasi, dari potassium (K), magnesium (Mg),
iron (Fe), aluminum (Al) , silicon (Si) dan air (H2O).
|
|
Quartz
Quartz adalah satu dari mineral yang umum yang banyak dijumpai pada kerak bumi. Mineral ini tersusun dari Silika dioksida (SiO2), berwarna putih, kilap kaca dan belahan (cleavage) tidak teratur (uneven) concoidal.
|
|
Calcite
Mineral Calcite tersusun dari calcium carbonate (CaCO3).
Umumnya berwarna putih transparan dan mudah digores dengan pisau.
Kebanyakan dari binatang laut terbuat dari calcite atau mineral yang
berhubungan dengan 'lime' dari batugamping.
|