GEOKIMIA Ilmu yang mempelajari kimiawi bumi secara keseluruhan ataupun unsur penyusunnya
Tujuan utama u tama ilmu geokimia (Goldschmidt,1954) adalah studi tentang : ■ Kelimpahan relatif dan kelimpahan absolut unsur dan isotop ■ Distribusi dan migrasi unsur
BUMI DAN ALAM SEMESTA Bumi adalah bagian dari tatasurya di dalam galaksi yang tersusun atas + 1011 bintang. Galaksi berbentuk lensa dengan Ø + 70.000 tahun cahaya atau t.c. t.c. ( 1 t.c.= 1013 km). Berdasarkan teori ekspansi, ekspansi, umur umur alam semesta = + 109 x 11 tahun.
BUMI DAN ALAM SEMESTA Bumi adalah bagian dari tatasurya di dalam galaksi yang tersusun atas + 1011 bintang. Galaksi berbentuk lensa dengan Ø + 70.000 tahun cahaya atau t.c. t.c. ( 1 t.c.= 1013 km). Berdasarkan teori ekspansi, ekspansi, umur umur alam semesta = + 109 x 11 tahun.
STRUKTUR INTERNAL BUMI MOHOROVICIC DISCONTINUITY Bidang Moho memisahkan antara C r u s t (heterogen) dan U p p e r m a n t l e (homogen) dengan bukti kenaikan mendadak gelombang seismic
STUKTUR ZONAL BUMI Ada 3 zone penting di sekeliling bumi yaitu 1 . a t m o s f i r gas 2 . h i d r o s f i r lapisan air 3.biosfir organisme
KOMPOSISI BUMI SECARA KESELURUHAN • Kulit bumi (crust) = < 1 % • Massa mantle + crust = 67,6 % • Massa core = 32,4 %
komposisi m a n t l e & c o r e menyusun > 99 % total massa bumi
Massa kulit bumi (crust) sangat kecil = < 1 % tetapi kenapa komposisinya dibahas dengan detil ??
Komposisi Kulit Bumi Komposisi rata-rata Kulit Bumi ditentukan oleh b a t u an b e k u . Kontribusi batuan metamorf dan batuan sedimen kecil. Menurut Clarke & Washington (1924): sampai dengan kedalaman 10 mil, bagian atas kulit bumi tersusun atas : batuan beku & batuan metamorf • 95% • 4% shale • 0,75% batu pasir • 0,25% batu gamping Berdasarkan kombinasi hasil studi beberapa penulis, ada 8 u n s u r penyusun 99% total unsur kulit bumi, yaitu:
O, Si, Al , Fe, Ca, Na, K , Mg O paling dominan karena sebagian besar kulit bumi tersusun oleh senyawa oksigen terutama dalam bentuk silikat yang berikatan dengan Al, Ca, Mg, Na, K, dan Fe sehingga Goldschmidt berpendapat bahwa l i t h o s p h e r e bisa disebut o x y s p h e r e.
N SUR KIMIA YANG DOMINAN DI KULIT B U M I U
UNSUR / ELEMENT
BERAT
JARI-JARI /RADIUS ATOM (AO)
PART PER MILLION (PPM)
PER CENT (%)
O
460.000
46.00
1.40
Si
277.200
27.72
0.42
Al
81.300
8.13
0.51
Fe
50.000
5.00
0.74
Mg
20.900
2.09
0.66
Ca
36.300
3.63
0.99
Na
28.300
2.83
0.97
K
25.900
2.59
1.33
KLASIFIKASI GEOKIMIA ELEMEN/UNSUR Goldschmidt (1923) membuat 4 kelas : siderofil afinitas dengan logam / besi chalcofil afinitas dengan sulfide lithofil afinitas dengan silikat atmofil afinitas dengan atmosfir Beberapa elemen memiliki afinitas dengan > 1 group disebabkan distribusi elemen bergantung pada perubahan : – t – p – lingkungan kimiawi Misalkan : Cr adalah lithofil pada crust, apabila oksigen berkurang berubah chalcofil C & P pada lingkungan reduksi siderofil Elemen yang berafinitas dengan > 1 g r o u p disebut a f i n i t as s e k u n d e r
LINGKUNGAN GEOKIMIA Secara geologi dan geokimia, bumi adalah suatu sistem yang dinamis di mana materialnya berpindah, berubah bentuk dan komposisinya oleh proses : Pencairan, kristalisasi, erosi, disolusi, presipitasi, penguapan, serta peluruhan radioaktif. t (temperature) maka lingkungan Berdasarkan pada aspek p (pressure/tekanan) geokimia dibagi menjadi kimiawi 2 bagian besar yaitu:
Deep seated (hypogene atau dalam bumi )
Surficial (exogen atau permukaan bumi) permukaan bumi.
- sirkulasi larutan << - t & p >> - Oksigen bebas << - proses magmatik metamorfik dominan. - sirkulasi larutan >> - t & p << - Oksigen bebas, air, CO2 >> - lingkungan pelapukan, erosi, sedimentasi pada
LINGKUNGAN GEOKIMIA
DISPERSI GEOKIMIA Material cenderung berpindah tempat pecah bercampur dengan material lain dalam l i n g k u n g a n g e o k i m i a b a ru Dispersi geokimia adalah proses di mana atom dan partikel berpindah ke lokasi dan lingkungan geokimia baru. dalam proses yang terjadi dalam system dinamis ini, material mengalami p e r u b a h a n : Lingkungan kimiawi, T, P, Gaya mekanis Dispersi tergantung pada lingkungan geologi pada saat terjadinya, apakah di lingkungan deep seated ataukah surficial.
Dispersi Primer Adalah semua proses yang berperan dalam deposisi elemen/unsur selama masa pembentukan suatu deposit bijih.
Dispersi Sekunder Adalah r e d i s t r i b u s i pola primer oleh proses akhir pada lingkungan surficial. Ciri dispersi yang dihasilkan ditentukan oleh perbedaan lingkungan dan perbedaan waktu ketika proses tersebut terjadi.
Redeposisi
-Pada d i s p e r s i d e e p s e a t ed , redeposisi terjadi pada fissures dan struktur bukaan antar butir batuan. -Pada d i s p e r s i s u r f i c i al , redeposisi terjadi pada fissures, joint, unconsolidated overburden , sungai danau, vegetasi, udara terbuka. -Material traces yang telah terdispersi dari tubuh bijih dicari dalam eksplorasi, karena material tersebut dapat membentuk zona yang lebih luas daripada zona bijih itu sendiri, serta dapat menunjukkan pola-pola anomali. -Untuk mengetahui pola anomali , perlu diketahui pola normal asosiasi elemen dengan bijih.
MOBILITAS GEOKIMIA ELEMEN ya. Respon suatu elemen terhadap proses dispersi ditentukan oleh m o b i l i t a s n
Pada beberapa lingkungan, mobilitas tergantung pada sifat mekanisnya pada fase mobil. Sifat mekanis itu misalnya faktor kekentalan magma dan larutan pada lingkungan deep seated, atau ukuran, bentuk dan densitas butiran klastik dalam suatu aliran sungai pada lingkungan surficial. Dalam pada itu, hubungan antara mobilitas dengan diferensiasi kimiawi lebih berperan dalam proses dispersi. Faktor utama yang berpengaruh pada mobilitas adalah s t a b i l it as k i m i a w i dari elemen pada fase solid-immobile yang berada bersama elemen lain dalam fase fluid-mobile
ASOSIASI ELEMEN U n s u r / elem en i n d i k a t o r adalah elemen yang diukur/ dianalisis dan digunakan untuk menemukan tubuh bijih yang sama dengan elemen tersebut dan bernilai ekonomi tinggi, Misalkan: Cu untuk menemukan bijih Cu U untuk menemukan bijih U P a t h f i n d e / r u n s u r p a n d u
adalah elemen / unsur yang berasosiasi dengan bijih yang dicari. Dibandingkan dengan unsur pandu, unsur pembentuk bijih tersebut justru tidak mobil/ kurang mobil, serta datanya sukar dianalisis atau sukar diinterpretasikan.
Supaya efektif maka harus dipilih Pathfinder (Pf ) yang mempunyai sifat analitis dan geokimia sesuai dengan bijih yang dicari. Elemen saling berasosiasi karena adanya k e s a m a a n m o b i l i t a s r el a t i f dalam suatu kelompok proses geologi.
Di dalam sebuah kelompok asosiasi elemen ratio dari 2 elemen anggota relatif tetap , di mana kadarnya bisa sama-sama naik atau sama-sama turun Keberadaan 1 anggota asosiasi anggota yang lain di situ.
merupakan tanda kemungkinan adanya
Elemen dengan mobilitas >> dalam lingkungan surficial merupakan petunjuk yang efektif akan keberadaan bijih. C o n t o h : Mo dalam lingkungan surficial lebih mobil dari pada Cu sehingga Mo dipakai sebagai Pf untuk menemukan deposit porphyry copper yang mengandung Mo.
Pf dapat menghasilkan suatu pola anomali yang lebih luas dibandingkan elemen lain yang lebih melimpah dalam bijih; misalkan Cu Pf untuk bijih Ni-Cu.
Pf lebih mudah terdeteksi dibandingkan elemen yang dicari; misalkan As Pf untuk Au
Pf harus memiliki afinitas yang konsisten dengan mineralisasi
Pf biasanya berguna untuk bijih / lingkungan geokimia tertentu; misalkan Mo Pf untuk deposit bijih Cu tipe porphyry copper , tidak untuk semua tipe deposit Cu.
ASSOCIATED ELEMENTS (PATHFINDERS ) USEFUL IN ORE-TYPINGa T YPE OF DEPOSIT
MAJOR COMPONENTS
ASSOCIATED ELEMENTS
M AGMATIC DEPOSITS
Chromite ores (Bushveld)
Cr
Ni, Fe, Mg
Layered magnetite (Bushveld)
Fe
V, Ti, P
Immiscible Cu-Ni sulfide (Sudbury)
Cu, Ni, S
Pt, Co, As, Au
Pt-Ni-Cu in layered intrusion (Busveld)
Pt-Ni-Cu
Cr, Co, S
Immiscible Fe-Ti-oxide (Allard Lake)
Fe, Ti
P
Nb-Ta carbonatite (Oka)
Nb, Ta
Na, Zr, P
Rare metal pegmatite
Be, Li, Cs, Rb
B, U, Th, rare earths
Porphyry copper (Bingham)
Cu, S
Mo, Au, Ag, Re, As, Pb, Zn, K
Porphyry molybdenum (Climax)
Mo, S
W, Sn, F, Cu
Skarn-magnetite (Iron Springs)
Fe
Cu, Co, S
Skarn-Cu (Yerington)
Cu, Fe, S
Au, Ag
Skarn-Pb-Zn (Hanover)
Pb, Zn, S
Cu, Co
Skarn-W-Mo-Sn (Bishop)
W, Mo, Sn
F, S, Cu, Be, Bi
Base metal veins
Pb, Zn, Cu, S
Ag, Au, As, Sb, Mn
Y DROTHERMAL DEPOSITS H
MAJOR
T YPE OF DEPOSIT
ASSOCIATED ELEMENTS
COMPONENTS
Sn-W greisens
Sn, W
Cu, Mo, Bi, Li, Rb, Si, Cs, Re, F, B
Sn-sulfide vein
Sn, S
Cu, Pb, Zn, Ag, Sb
Co-Ni-Ag vein (Cobalt)
Co, Ni, Ag, S
As, Sb, Bi, U
“Epithermal” precious metal
Au, Ag
Sb, As, Hg, Te, Se, S, U
Mercury
Hg, S
Sb, As
Uranium vein
U
Mo, Pb, F
Copper in basalt (L.Superior type)
Cu
Ag, As, S
Volcanogenic massive-sulfide Cu
Cu, S
Zn, Au
Volcanogenic massive-sulfide Zn-Cu-Pb
Zn, Pb, Cu, S
Ag, Ba, Au As
Au-As rich Fe formation
Au, As, S
Sb
Mississippi Valley Pb-Zn
Zn, Pb, S
Ba, F, Cd, Cu, Ni, Co, Hg
Mississippi Valley fluorite
F
Ba, Pb, Zn
Sandstone-type U
U
Se, Mo, V, Cu, Pb
Red-bed Cu
Cu
Ag, Pb
Calcrete U
U
V
Cu, S
Ag, Zn, Pb, Co, Ni, Cd, Hg
S E DIMENTARY TYPES
Copper shale (Kupfersciefer)
PROPINSI GEOKIMIA DAN PROPINSI METALOGENIK PROPINSI GEKIMIA Bagian kulit bumi yang relatif luas dengan k o m p o s i s i k i m i a w i c u k u p b e rb e d a (lebih tinggi) dibandingkan komposisi kimiawi rata-rata kulit bumi
Propinsi Geokimia di Propinsi Bear rata-rata 4 X lebih tinggi dibandingkan Propinsi Slave
PROPINSI GEOKIMIA DAN PROPINSI METALOGENIK PROPINSI GEKIMIA di daratan terjadi karena – perbedaan komposisi sejak terbentuknya batuan berumur tua dalam kulit bumi – atau oleh batuan berumur relative muda pada daerah luas, – atau oleh proses sedimentasi
Pada umumnya propinsi geokimia paling banyak berupa batuan beku dengan kadar unsur kimia tertentu berkisar dari sedikit sampai melimpah melalui proses : – Proses p e l a p u k a n d a n e r o s i yang sangat besar yang memungkinkan terkumpulnya elemen / unsur dalam jumlah melimpah ke dalam batuan sedimen di daerah tersebut – Proses a s i m i l as i o l e h m a g m a terhadap material kulit bumi yang mengandung unsur tertentu yang melimpah, dapat menghasilkan komposisi tertentu pada batuan beku yang terbentuk
Batuan yang kaya atau miskin akan elemen tertentu dalam suatu daerah dapat memiliki umur berbeda, sehingga didalam suatu propinsi geokimia perlu dikenal sifat kimia yang khas dari batuan yang mendominasi dan berperan dalam periode yang lama.
PROPINSI METALOGENIK Daerah luas di kulit bumi yang mengandung b i j i h l o g a m b e r h a r g a / p e n t i n g dalam jumlah besar/ melimpah. Zambia
Zaire
. Lusaka Mine
Kadar Cu dalam sedimen sungai dari contoh setiap 200 km 2 di Zambia
PROPINSI METALOGENIK Pembentukan bijih terjadi oleh satu atau lebih proses konsentrasi hasil ekstraksi elemen logam yang berasal dari suatu daerah luas yang kemudian terkonsentrasikan ke daerah yang relatif sempit/ kecil sebagai tubuh bijih. Pembentukan tubuh bijih dapat terjadi pada beberapa keadaan: – Batuan sumber kaya elemen kena proses normal – Batuan sumber berkadar elemen normal kena proses yang luar biasa – Kombinasi keduanya
Beberapa model propinsi metalogenik yang mempunyai beberapa tubuh bijih dapat berupa : – Suatu propinsi geokimia di mana konsentrasi mutlak dari logam > normal – Suatu daerah di mana lingkungan fisika dan kimiawinya mendukung proses kenaikan konsentrasi elemen bijih menjadi deposit.
.
INKLUSI FLUIDA Inklusi fluida berperan penting dalam geologi karena memberikan suatu rekaman fluida yang telah ada sejak puluhan ataupun ratusan bahkan jutaan tahun yang lalu. Bagi economic geologist , inklusi fluida merupakan tetes kecil (droplet) berukuran mikroskopik dari fluida bijih; Bagi petrologist , inklusi fluida merupakan sample dari pelelehan silikat; Bagi sedimentologist , inklusi fuida adalah sample dari fluida selama kompaksi dan pemendaman/ proses terpendam. Inklusi fluida sangat jelas diamati dalam mineral transparan, tetapi diduga terdapat juga di dalam semua bahan2 alami. Mengingat ukuran diameternya ≤ 100 µm maka untuk melakukan identifikasi dan analisis. diperlukan teknik spesial Selain itu, inklusi fluida juga dapat digunakan untuk estimasi tekanan (p) dan temperature (t) pada proses geologi. Studi inklusi fluida telah diaplikasikan pada berbagai problematika dalam petrologi batuan beku, metamorf, geologi bijih,serta geokronologi. Salah satu dari penyelidikan yang paling penting saat ini berkaitan dengan potensi peran inklusi fluida di dalam eksplorasi mineral.
INKLUSI FLUIDA Berdasarkan ukurannya, maka analisis kimiawi dari inklusi pada umumnya membutuhkan teknik yang canggih, dan ultra sensitif seperti spektrometri massa atau inductively coupled plasma-emission spectroscopy(ICP). Namun demikian, ada satu teknik yaitu thermometric analisys, yang bersifat: - Non destruktif (tak rusak); - Aplikasinya sederhana; - Memerlukan peralatan yang relatif terjangkau Teknik ini didasarkan pada akurasi dalam pengukuran temperatur dari hasil pengamatan pada perubahan fase inklusi selama pengontrolan terhadap proses pemanasan dan pendinginan inklusi fluida. Dari data tersebut kita dapat mendapatkan estimasi tentang: Komposisi fluida; - Densitas; - Kandungan compressed gases (CH4, CO2) dan - Temperature pembentukan mineral Meskipun terbatas pada mineral transparan, maka teknik analisis termometri tersebut selain sangat sensitif namun dapat digunakan juga untuk mengukur salinitas dari inklusi yang berukuran 5 µm ( ekivalen dengan 10-10 g NaCl). Informasi dari sifat alami tersebut penting untuk menyempurnakan model2 konsepsi dalam eksplorasi mineral
INKLUSI FLUIDA
INKLUSI FLUIDA
INKLUSI FLUIDA
INKLUSI FLUIDA
PRINSIP STRUKTUR KRISTAL Unit dasar semua struktur kristal adalah atom (termasuk ion), yang tersusun atas netron – tidak bermuatan proton – bermuatan + elektron – bermuatan – Dalam 1 atom jumlah proton = elektron 146 netron 238 U 92
memiliki
= 238
92 proton nomor atomnya 92, masa atomnya 238
Inti Atom (netron & proton) disebut NUKLIDA yang dibedakan menjadi: Nuklida Stabil (nomor atom dan nomor massa TETAP) Nuklida Tidak Stabil/ Nuklida Radioaktif/ RADIONUKLIDA ISOTOP adalah elemen yang memiliki NOMOR ATOM sama, MASA ATOM tidak sama
(jumlah netron tidak sama)
Apakah isotop selalu bersifat Radioaktif ?
H U B U N G A N ANTARA PERBANDINGAN J A R I - J A R I ATOM A TIO (R ADIUS R ) DA N J U M L A H KOORDINASI IO N
JUMLAH
RADIUS RATIO ARRANGEMENT OF ANIONS AROUND KATION YANG (Rcation /Ranion) CATION
DIKOORDINASI
1
Closest packing
12
0,73 - 1
Corners of cube
8
0.41 - 0.73
Corners of an octahedron
6
0.22 - 0.41
Corners of a tetrahedron
4
0.15 - 0.22
Corners of an equilateral triangle
3
RADIUS RATIO DAN KOORDINASI
STRUKTUR SILIKAT Pada umumnya, dalam semua struktur silikat, unsur silikon berada di antara 4 atom oksigen (kecuali yang terbentuk pada tekanan ekstrem) Klasifikasi silikat didasarkan pada tipe ikatan sebagai berikut : 1) Grup tetrahedral bebas : Tetrahedral silikon – oksigen benar-benar terpisah tetrahedral silikat sejenisnya. Komposisinya berupa SiO4 mineral khasnya Forsterit Mg2SiO4. Silikat tersebut disebut NESOSILIKAT. 2) Grup tetrahedral terikat terbatas : 2 tetrahedra dihubungkan oleh 1 atom oksigen yang merupakan milik bersama. Komposisinya Si2O7 mineral khasnya Akermanit Ca2MgSi2O7. silikat ini disebut SOROSILIKAT O
O O
Si O O
O
Si O
O
Si O
SiO4 O
O
Si2O7
Jika terdapat ikatan > 2 tetrahedral akan terbentuk struktur lingkaran tertutup dengan komposisi SinO3n. Ikatan jenis ini disebut SIKLOSILIKAT a. Lingkaran 3 tetrahedral misalkan Benitoit BaTiSi3O9 b. Lingkaran 6 tetrahedral misalkan Beril Be3 Al2Si6O18 3) STRUKTUR RANTAI: tetrahedra saling berhubungan membentuk rantai yang tak terbatas yang berkembang memanjang ke arah sumbu C kristal dan saling terikat oleh elemen/unsur logam. Tipe ikatan ini disebut INOSILIKAT. Ada 2 modifikasi dengan komposisi agak berbeda : c. RANTAI TUNGGAL : di mana Si:O = 1:3 misalkan mineral Piroksen d. RANTAI GANDA : 2 rantai tunggal paralel dengan posisi tetrahedra berselangseling terikat menyilang dengan ratio Si:O = 4:11 Dicirikan oleh mineral Amfibol.
O
O O Si
O
O
O
Si
O
OSi
SiO
O
O
O
O
O
OSi O O
Si O
O O
O
SiO3
O Si
O
O
Si O O O Si
O
O
Si O
O O Si
SinO3n.
O
O
Si O
O Si O O Si
O
O O
O
O O Si
O
Si O
Si O
O
Si O
O
O
Si O
O
O
O Si
O
O
O
O
O
Si O
O
O
Si4O11
4) STRUKTUR LAPISAN (sheet structure): 3 oksigen dari tiap tetrahedra dibagi sama oleh tetrahedra di sekitarnya, membentuk lapisan datar yang luas. Tipe ikatan ini berasal dari inosilikat yang berkembang tak terbatas ke arah 2 dimensi. Ikatan ini memberi ratio Si:O = 2:5 dan sebagai unit dasar struktur mika dan lempung . Lapisan tersebut membentuk jaringan bidang segi 6, disebut selubung pseudohexagonal dan membentuk belahan sempurna yang sejajar dengan lapisan. Ikatan ini disebut PHYLLOSILICATE.
O O Si O O
O O Si
O
O
Si O O O Si O
Si2O5
O
5) JARINGAN 3 DIMENSI : Setiap tetrahedron SiO4 membagi sama semua pojok-pojoknya dengan tetrahedron yang lain membentuk jaringan 3 dimensi dengan ratio Si:O = 1:2. Ada beberapa bentuk silika: Kwarsa, Tridimit, Kristobalit memiliki susunan 3 dimensi tersebut. Silikon [4+] seimbang dengan 2 Oksigen [ 2-]. Dalam silikat tipe ini, sebagian Si terganti oleh Al membentuk (Si,Al)O2. Pengganti Si4+ oleh Al 3+ perlu tambahan ion positif untuk memulihkan kenetralan muatan listrik. Contohnya : Felspar, Zeolit. Tipe ini disebut TEKTOSILIKAT. – Semua mineral silikat masuk dalam klasifikasi tipe-tipe ikatan tersebut di atas. Beberapa mineral memiliki > 1 tipe ikatan. – Al adalah kation yang melimpah di kulit bumi sesudah silikon. Al stabil pada koordinasi 4 dan 6 dapat menggantikan Si dalam SiO4 dan juga kation lain berkoordinasi 6 seperti: Mg2+, Fe2+, Fe3+ dan sebagainya. – Muatan valensi unit silikat : SiO4 = {4+4(-2)} = -4 Si2O7 = {2(4)+7(-2)} = -6 Si4O11= {4(4)+11(-2)} = -6 Si2O5 = {2(4)+5(-2)} = -2
SiO3 = {4+3(-2)} = -2 SiO2 = {4+2(-2)} = 0
ISOMORFISME Menurut Mitscherlich (1819) : isomorf adalah SENYAWA YANG MEMILIKI FORMULA DAN KRISTALOGRAFI YANG SAMA. Disebut juga isostruktural atau isotipikal. Contoh beberapa grup isomorf adalah grup Spinel, grup Garnet, grup Amfibol. Dasar fenomena adalah : – ukuran anion & kation sama, mengkristal dalam tipe struktural – kondisi yang sama – jumlah Contoh : karbonat anhydrous dari unsur bivalen membentuk 2 grup isomorf :
– grup ortorombik r ≥ Ca – grup trigonal r < Ca
Mineral yang tersusun dari kation yang berukuran r ≥ Ca akan mengkristal ortorombik sedangkan kation yang ukuran r < Ca mengkristal trigonal. CaCO3 mengkristal dalam kedua struktur tersebut, fenomena itu disebut. polimorfisme, sedangkan yang lain isomorfisme. Contoh: – Soda niter (NaNO3) isomorf dengan Calcite – Niter (KNO3) isomorf dengan Aragonite Dalam isomorfisme, kesamaan ukuran ion merupakan faktor yang lebih penting dibandingkan dengan kesamaan kimiawi. Contohnya SENYAWA C ALCIUM dan M AGNESIUM JARANG MEMBENTUK ISOMORF meskipun memiliki tingkah laku kimianya serupa. Perbedaan ukuran r yaitu r Ca2+= 0,99Ao dan r Mg2+= 0,66Ao menyebabkan mustahil terjadi substitusi unsur tanpa terjadi perubahan struktur
POLIMORFISME Adalah suatu elemen atau SENYAWA YANG MEMILIKI LEBIH DARI 1 BENTUK STRUKTUR KRISTAL. Polimorfisme menunjukan bahwa struktur kristal tidak semata-mata ditentukan oleh komposisi kimianya. Polimorfisme yang berlainan dari senyawa yang sama terbentuk pada : – – –
t p lingkungan kimiawi
yang ada sehingga dapat menunjukan kondisi pembentukan batuan
Ada 2 tipe polimorfisme : 1) ENANTIOTROPI : perubahan dari satu ke lain polimorf secara bolak balik yang terjadi pada p & t tertentu 867oC
Contoh : kwarsa
tridimit 1 atm
2) MONOTROPI : perubahan searah terjadi pada p & t tidak tentu Contoh : markasit
/
pirit, tak mungkin ke arah sebaliknya
• Pada monotropi, suatu bentuk bersifat tidak stabil, sedangkan yang lain stabil. Bentuk tidak stabil cenderung berubah ke bentuk stabil. Sebaliknya tidak mungkin berlangsung tanpa terjadi terlebih dahulu suatu perusakan menyeluruh pada struktur oleh proses pelelehan, penguapan, pelarutan. • Kecepatan perubahan dari satu ke lain polimorf bisa cepat, bisa lambat. Polimorf pada temperatur tinggi lebih simetris dibandingkan yang terbentuk pada temperatur rendah, disamping itu juga lebih merupakan struktur terbuka sehingga kurang rapat. Jika temperatur tinggi cenderung menambah terbukanya struktur, maka tekanan (p) tinggi justru kebalikannya yaitu memadatkan struktur.
