BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Bumi Indonesia memiliki potensi sumber daya alam yang cukup tinggi, hal ini disebabkan karena bentuk tubuh dari bumi Indonesia khususnya litosfernya tersusun dari kristal dan mineral juga batuan yang dapat dimanfaatkan dan memiliki nilai-nilai ekonomis yang tinggi. Oleh sebab itu kita perlu mengenal dan mempelajari lebih dalam lagi tentang kristal dan mineral baik melalui teori ataupun dengan melakukan praktikum tentang kristal dan mineral. Dalam pelaksanaan praktikum kristalografi dan mineralogi ini ada yang melatar belakanginya yaitu mata kuliah yang disebut kristalografi dan mineralogi yang disampaikan secara teori oleh dosen mata kuliah kristalografi dan mineralogi. Teori-teori yang didapat akan mudah dimengerti apabila dilakukan suatu kegiatan praktikum, dengan dilaksanakannya praktikum diharapkan kita dapat memahami suatu kristal dan mineral dengan jelas sebagai penunjang mata kuliah kristalografi kri stalografi dan mineralogi mineralo gi serta untuk memudahkan teori-teori yang diberikan pada mata kuliah kristalografi dan mineralogi. Dengan mengingat pentingnya diadakan praktikum ini, maka ketua jurusan menyetujui diadakannya pelaksanaan tersebut dan seluruh mahasiswa (i) jurusan Teknik Pertambangan semester 1 wajib mengikutinya. Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses
geologis.
I s t i l a h miner mineral al terma termasu suk k tid tidak ak hany hanyaa baha bahan n komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral juga dapatdiartikan sebagai bahan padat anorganik yang terdapat secara alamiah,
yang
terdiri
dariunsur-unsur
kimiawi
dalam
perbandingan
tertentu, dimana atom-atom di dalamnyatersusun mengikuti suatu pola yang sistematis.Mineral dapat kita jumpai dimana-mana disekitar kita, dapa t b e r w u j u d s e b a g a i ba t u an , t an ah , at au p as i r ya n g di e nd a pk an p a da d as ar s un ga i . Mineral, kecuali beberapa jenis, memiliki sifat, bentuk tertentu dalam keadaan pa d at n ya ,
s eb a ga i
pe r wu j ud a n
da ri s u s u n a n
yan g
teratur
d i d a l a m n ya .
Apabila kondisinya memungkinkan, mereka akandibatasi oleh bidang bi da n g
ra t a ,
dikenal
d an
d i as um s i ka n
sebagai
s eb a ga i
be nt uk -b en t uk
ya n g
t e r at ur y a n g
“kristal”.Dengan demikian,Kristal secara
1
u m u m d a p a t didefi didefinis nisik ikan an sebaga sebagaii baha bahan n pad padat at yang yang homog homogen en yang yang memili memiliki ki po l a in t e r na l s us un a n tiga dimensi yang teratur. Studi yang khusus mempelajari sifat -sifat, bentuk
susunan
dancara-cara
terjadinya
bahan
padat
tersebut
dinamakan
kristalografi.Pengetahuan kristalografi.Pengetahuan tentang “mineral” merupakan syarat mutlak untuk dapat mempelajari bagian yang padat dari Bumi ini, yang terdiri dari batuan.Untuk mempelajari strukruktur batuan sebaiknya harus mengenal lebih dahulu kristaldan mineral pembentuk ba tu a n te rs eb ut , ol e h ke r en a be be ra pa ha l pe nt in g di at as m ak a p r a k t i k u m kristalografi dan mineralogi dilakukan unutuk mengenal lebih jauh a t a u memperdalam memperdalam ilmu pengetahua pengetahuan n mengenai mengenai kristal, sistem kristal, kristal, penentuan penentuan kelas simetri, b i d a n g
sime tri,
dan
menge nal
sis tem
kris tal
dan
pera wakan
kristal pada mineral. Kristalografi adalah suatu disiplin ilmu dalam bidang geologi,kimia dan
fisika
yang
mempelajari
bentuk
dari
Kristal
dan
bagaimana
dilakukan cara penggambarannya.Kristal didefinisikan sebagai benda p a d a t h o m o g e n y y a n g d i b a t a s i o l e h b i d a n g m u k a y a n g l i c i n ( t i d a k kasar)sebabai ekspresi dari bangun dalam (Internal Struktur) ion, atom atau molekul berbentuk polyhedral yang teratur.Secara alamiah Kristal terbentuk karena atom dan ion maupun molekul bebas, pada proporsi yang tepat berkumpul untuk membentuk Kristal, dimana selama proses p e m b e n t u k a n n y a
(
Proses
Kristalis asi),
Kristal
m e m p u n ya i
kecenderungan mengikuti rongga dibawah permukaan bumi sehingga alamiah
Kristal
sangat
jarang
ditemui
dipermukaan
magma
atau
rekkristalisasi dan dalm keadaan padat. Bahan pembentuk Kristal dapat b e r u p a p e l a r u t a n a i r , h i d r o t e r m a l d a n d a l a m l a r u t a n y a n g m e n g h a s i l k a n p a d a p e m b e k u a n m a g m a a t a u p a d a r e k k r i s t a l i s a s i d a n d a l a m k e a d a a n p a d a t . P e r a w a k a n K r i s t a l t e r b e n t u k s e b a g a i a d a n y a k e j a d i a n a t a u p r o s e s geologi : a.
Proses eksogenik, yaitu proses rekristalisasi yang dipengaruhi oleh gaya-gaya asal luar.
b.
Prose endogenik, yaitu prose dimana Kristal Kristal berasal dari kristalisasi magma. ma gma.
c.
Prose tektonik lampung, merupakan proses dari suatu mineralisasi dan berasosiasi
dengan jalur magmatic dan zona pelapukan.
2
Adapun cirri-ciri yang khas dari Kristal adalah : 1.
Bersifat padat
2.
Mempunyai kekerasan tertentu
3.
Menunjukan sifat kelistrikan dan kemagnetan
4.
Mempunyai ikatan kimia
5.
Mempunyaistruktur dalam dasar teori
Materi dasar pembentuk Bumi ini adalah batuan, dimana batuan sendiri adalah kumpulan dari mineral, dan mineral terbentuk dari kristal-kristal. Jadi intinya, untuk dapat mempelajari ilmu Geologi, kita harus menguasai ilmu tentang kristal. Ilmu yang mempelajari tentang bentuk-bentuk, gambar-gambar dari kristal disebut Kristalografi. Dalam studi Geologi, kita tentunya harus terlebih dahulu menguasai tentang kristal sebelum mempelajari tingkat selanjutnya dalam ilmu Geologi. Karena itu kristal adalah syarat untuk dapat mempelajari Geologi. Dalam studi Geologi yang mempelajari keseluruhan hal-hal tentang Bumi mulai dari pembentukkan, komposisi, sifat-sifat fisik, struktur, hingga gejala-gejala yang terjadi didalamnya, kita tentu saja harus mempelajari dasar-dasar tentang Bumi dan juga pembagian pembagiannya secara khusus nantinya. Dan pada tahap pertama yang harus dipelajari adalah apa sajakah sebenarnya materi-materi pembentuk Bumi kita ini. Setelah itu barulah kita dapat mempelajari materi pada tingkat-tingkat selanjutnya yang ada dalam ruang lingkup studi Teknik Geologi. Pada materi yang telah kita pelajari sebelumnya, yaitu materi Kristalografi, telah dijelaskan urutan materi pembentuk Bumi ini. Dari yang terkecil yaitu kristal, mineral dan kemudian adalah batuan. Dan yang akan lita pelajari selanjutnya adalah tentang mineral. Dalam mempelajari semua hal tentang mineral, mulai dari sifat-sifat fisiknya hingga keterdapatannya pada batuan dinamakan dengan Mineralogi. Pada tahap ini kita akan belajar tentang semua hal yang berkaitan dengan mineral. Dalam studi Geologi, ini sangat penting, karena mineral adalah salah satu satuan dasar pembentuk Bumi ini. Dan dengan bekal ilmu Kristalografi yang telah dipelajari sebelumnya, kita akan dapat mengenal mineral-mineral apa sajakah yang terdapat di Bumi, bagaimana keterdapatannya, hingga akhirnya juga dapat mengetahui manfaat dari mineral itu sendiri. Dengan demikian kegiatan praktikum kali ini memiliki kegunaan bagi praktikan untuk mengenal ilmu kristalografi dan mineralogy dalam kehidupan sehari-hari.
3
1.2.
Dasar Teori
Kristalografi merupakan suatu disiplin ilmu yang mempelajari bentuk fisik kristal dan cara bagaimana penggambarannya, istilah kristal berasal dari bahasa Yunani dan beberapa ahli berpendapat bahwa baik berupa asumsi atau pendapat maupun hasil dari penelitian serta berbagai percobaan maupun analisa baik dari bentuk ataupun ataupun struktur kristal tersebut. Kristal didefinisikan sebagai benda padat homogen dan memiliki batas bidang-bidang muka tertentu dimana keteraturan dari bidang-bidang tersebut merupakan ekspresi dari bentuk bangun dalam (internal structure) suatu ion, atom, dan molekul. Adapun pendapat dari para ahli yang mengemukakan suatu kristal baik berdasarkan asumsi maupun dari penelitian dan juga percobaan diantaranya adalah sebagai berikut : 1.
Pliny adalah orang yang yang pertama kali kali mempublikasikan mempublikasikan kristal kristal dalam bukunya yang
berjudul Natural History. 2.
Nicholas Steno (1639-1686), berdasarkan hasil tes dan percobaannya dengan kristal
kuarsa, maka keluar dalil yang berbunyi sama lebih dikenal dengan ketetapan suatu sudut kristal kristal atau ( The Law Contancy Of Interpasial Angeles ) yang menyatakan bahwa : a.
Sudut antara antara dua bidang kristal dalam suatu individu kristal yang tetap atau konstan
walaupun bidang-bidang kristalnya bergeser tempat karena pertumbuhan kristal itu sendiri. b.
Sudut antara dua bidang kristal sama besarnya dengan sudut yang bersamaan pada
individu lainnya setiap jenis mineral yang sama. 3.
Gugliemini (1655-1750), menganalisa struktur kristal berdasarkan berdasarkan pada adanya ketetapan
arah belahan pada kristal. 4.
Hauy (1743-1822), mempublikasikan teorinya tentang struktur kristal disebutkan dengan
“ Traite De Mineralogy “ yang dikenal dengan atau disebut dengan hokum Hauy yang diantaranya itu sumbu refensi dimana dapat diketahui sumbu dan posisi dari bidang muka Kristal dapat juga ditentukan. 5.
Roma De Isle (1736) (1736) adalah orang yang yang pertama kali melakukan melakukan pengukuran pengukuran sudut
Kristal dengan menggunakan alat Geniometer kontak. 6.
Johanes Kepler (1661) menyatakan ketentuan bentuk Kristal yang berdasarkan pada
ketetapan arah dari belahan Kristal. 7.
Brafis (1849) (1849) memperkenalkan 14 ruang dan sisi Kristal yang diantaranya adalah:
- Triklinik - Monoklinik - Orthorombik
4
- Cubic 1.2.1.
Pengertian Kristal
Kata “kristal” berasal dari bahasa Yunani crystallon crystallon yang berarti tetesan yang dingin atau beku. Menurut pengertian kompilasi yang diambil untuk menyeragamkan pendapat para ahli, maka kristal adalah bahan padat homogen, biasanya anisotrop dan tembus cahaya serta mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidang-bidangnya memenuhi hukum geometri; Jumlah dan kedudukan bidang kristalnya selalu tertentu dan teratur teratur ..Kristal-kristal tersebut selalu dibatasi oleh beberapa bidang datar yang jumlah dan kedudukannya tertentu. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter. Bila ditinjau dan telaah lebih dalam mengenai pengertian kristal, mengandung pengertian sebagai berikut : 1. Bahan padat homogen, biasanya anisotrop dan tembus cahaya : Ø Tidak termasuk didalamnya cair dan gas Ø Tidak dapat dapat diuraikan kesenyawa lain yang yang lebih sederhana oleh proses fisika Ø Terbentuknya oleh proses alam 2. Mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidang-bidangnya mengikuti hukum geometri : Ø jumlah bidang suatu kristal selalu tetap Ø macam atau model bentuk bentuk dari suatu bidang kristal selalu tetap Ø sifat keteraturannya tercermin pada bentuk luar dari kristal yang tetap. Apabila unsur penyusunnya tersusun secara tidak teratur dan tidak mengikuti hukumhukum diatas, atau susunan kimianya teratur tetapi tidak dibentuk oleh proses alam (dibentuk secara laboratorium), maka zat atau bahan tersebut bukan disebut sebagai kristal. kristal adalah suatu padatan suatu padatan yang atom, yang atom, molekul, molekul, atau atau ion ion penyusunnya penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi.Secara umum, zat zat cair membentuk kristal ketika mengalami proses pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa berupa kristal tunggal, yang semua atom-atom atom- atom dalam padatannya “terpasang” pada kisi atau struktur atau struktur kristal
5
yang sama, tapi, secara umum, kebanyakan kristal terbentuk secara simultan sehingga menghasilkan padatan polikristalin. Misalnya, kebanyakan logam kebanyakan logam yang kita temui sehari-hari merupakan polikristal.Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan tergantung pada kimia pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan ambien. Proses terbentuknya struktur kristalin dikenal sebagai kristalisasi. Kristal juga dapat didefinisikan sebagai bahan padat homogen, homogen, biasanya anisotrop dan dan tembus air serta menuruti hukum-hukum ilmu pasti, sehingga susunan bidang-bidangnya mengikuti hukum geometri, jumlah dan kedudukan dari bidangnya tertentu dan teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter.
1.2.2.
Proses Pembentukan Kristal
Pada kristal ada beberapa proses atau tahapan dalam pembentukan kristal. Proses yang di alami oleh suatu kristal akan mempengaruhi sifat-sifat dari kristal tersebut. Proses ini juga bergantung pada bahan dasar serta kondisi lingkungan tempat dimana kristal tersebut terbentuk. Berikut ini adalah fase-fase pembentukan kristal yang umumnya terjadi pada pembentukan kristal : ·
Fase cair ke padat : kristalisasi suatu lelehan atau cairan sering terjadi pada skala
luas dibawah kondisi alam maupun industri. Pada fase ini cairan atau lelehan dasar pembentuk kristal akan membeku atau memadat dan membentuk kristal.Biasanya dipengaruhi oleh perubahan suhu lingkungan. ·
Fase gas ke padat (sublimasi) : kristal dibentuk langsung dari uap tanpa melalui
fase cair. Bentuk kristal biasanya berukuran kecil dan kadang-kadang berbentuk rangka (skeletal form). Pada fase ini, kristal yang terbentuk adalah hasil sublimasi gas-gas yang memadat karena perubahan lingkungan. Umumnya gas-gas tersebut adalah hasil dari aktifitas vulkanis atau dari gunung api dan membeku karena perubahan temperature.
6
·
Fase padat ke padat : proses ini dapat terjadi pada agregat kristal dibawah pengaruh tekanan dan temperatur (deformasi). Yang berubah adalah struktur kristalnya, sedangkan susunan u
nsur kimia tetap (rekristalisasi). Fase ini hanya mengubah kristal yang sudah
terbentuk sebelumnya karena terkena tekanan dan temperatur yang berubah secara signifikan. Sehingga kristal tersebut akan berubah bentuk dan unsur-unsur fisiknya. Namun, komposisi dan unsur kimianya tidak berubah karena tidak adanya faktor lain yang terlibat kecuali tekanan dan temperatur.
1.2.3.
Sistem Kristalografi
Dalam mempelajari dan mengenal bentuk kristal secara mendetail, perlu diadakan pengelompokkan yang sistematis. Pengelompokkan itu didasarkan pada perbangdingan panjang, letak (posisi) dan jumlah serta nilai sumbu tegaknya. Bentuk kristal dibedakan berdasarkan sifat-sifat simetrinya (bidang simetri dan sumbu simetri) dibagi menjadi tujuh sistem, yaitu : Isometrik, Tetragonal, Hexagonal, Trigonal, Orthorhombik, Monoklin dan Triklin. Dari
tujuh
sistem
kristal
dapat
dikelompokkan
menjadi
32
kelas
kristal.
Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem Isometrik terdiri dari lima kelas, sistem Tetragonal mempunyai tujuh kelas, sistem Orthorhombik memiliki tiga kelas, Hexagonal tujuh kelas dan Trigonal lima kelas. Selanjutnya Monoklin mempunyai mempunyai tiga kelas dan Triklin dua kelas. Tabel 1.1 Tujuh Sistem Kristal No
Sistem Kristal
Axial Ratio
Sudut Kristalografi Kristalografi
1
Isometrik
a=b=c
α = β = γ = 90˚
2
Tetragonal
a=b≠c
α = β = γ = 90˚
3
Hexagonal
a=b=d≠c
α = β = 90˚ ; γ = 120˚
4
Trigonal
a=b=d≠c
α = β = 90˚ ; γ = 120˚
5
Orthorhombik
a≠b≠c
α = β = γ = 90˚
6
Monoklin
a≠b≠c
α = β = 90˚ ≠ γ
7
Triklin
a≠b≠c
α ≠ β ≠ γ ≠ 90˚
7
1.2.4.
Sumbu, Sudut dan Bidang Simetri
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu : gire, giroide, dan sumbu inversi putar.Sudut simetri adalah sudut antar sumbu-sumbu yang berada dalam sebuah kristal. Sudut-sudut ini berpangkal (dimulai) pada titik persilangan sumbusumbu utama pada kristal yang akan sangat berpengaruh pada bentuk dari kristal itu se ndiri. Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan (refleksi) dari bagian yang lainnya. Bidang simetri ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui melal ui dua sumbu utama (sumbu kristal).
1.2.5.
Proyeksi Orthogonal
Proyeksi orthogonal adalah salah satu metode proyeksi yang digunakan untuk mempermudah penggambaran. Proyeksi orthogonal ini dapat diaplikasikan hamper pada semua penggambaran yang berdasarkan hukum-hukum geometri. Contohnya pada bidang penggambaran teknik, arsitektur, dan juga kristalografi. Pada proyeksi orthogonal, cara penggambaran adalah dengan menggambarkan atau membuat persilangan sumbu. Yaitu dengan menggambar sumbu a,b,c dan seterusnya dengan menggunakan sudut-sudut persilangan atau perpotongan tertentu. Dan pada akhirnya akan membentuk gambar tiga dimensi dari garis-garis sumbu tersebut dan membentuk bidang-bidang muka kristal. Pada praktikum kristalografi yang dilakukan di laboratorium Kristalografi dan Mineralogi jurusan Teknik Geologi, Institut Teknologi Medan. Penggambaran kristal menggunakan proyeksi penggambaran orthogonal ini.
Tabel 1.2 Penggambaran Tujuh Sistem Kristal No
Sistem Kristal
Perbandingan Sumbu
Sudut Antar Sumbu
1
Isometrik
a:b:c=1:3:3
a+^bˉ = 30˚
2
Tetragonal
a:b:c=1:3:6
a+^bˉ = 30˚
3
Hexagonal
a:b:c=1:3:6
a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚
4
Trigonal
a:b:c=1:3:6
a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚
5
Orthorhombik
a : b : c = sembarang
a+^bˉ = 30˚
8
6
Monoklin
a : b : c = sembarang
a+^bˉ = 45˚
7
Triklin
a : b : c = sembarang
a+^bˉ = 45˚ ; bˉ^c+= 80˚
1.2.6.
Aplikasi Kristalografi Pada Bidang Geologi
Pada bidang Geologi, mempelajari kristalografi sangatlah penting. Karena untuk mempelajari ilmu Geologi, kite tentunya juga harus mengetahui komposisi dasar dari Bumi ini, yaitu batuan. Dan batuan sendiri terbentuk dari susunan mineral-mineral yang tebentuk oleh proses alam. Dan pada bagian sebelumnya telah dijelaskan tentang pengertian mineral yang dibentuk kristal-kristal. Dengan mempelajari kristalografi, kita juga dapat mengetahui berbagai macam bahan bahan dasar pembentuk Bumi ini, dari yang ada disekitar kita hingga jauh didasar Bumi. Ilmu kristalografi juga dapat digunakan untuk mempelajari sifat-sifat berbagai macam mineral yang paling dicari oleh manusia. Dengan alasan untuk digunakan sebagai perhiasan karena nilai estetikanya maupun nilai guna dari mineral itu sendiri. Jadi, pada dasarnya, kristalografi digunakan sebagai dasar untuk mempelajari ilmu Geologi itu sendiri. Dengan alasan utama kristal adalah sebagai pembentuk Bumi yang akan dipelajari.
1.2.7.
Aplikasi Mineral Pada Bidang Geologi.
Mineralogi adalah suatu ilmu pengetahuan, yaitu cabang dari ilmu geologi yang mempelajari tentang sifat dan ciri mineral-mineral pembentuk batuan yang terdapat didalam bumi dan manfaatnya bagi kehidupan manusia serta dampak yang dapat terjadi terj adi terhadap sif at dan ciri tanah. Sifat-sifat fisik suatu mineral sangat dibutuhkan dalam pengenalan mineral secara megaskopis, yaitu mengenal dan mendeterminasi mineral tanpa adanya penggunaan mikroskop. Dengan cara seperti ini seseorang bisa mendeterminasi sekitar ratusan mineral. Dari berbagai macam sifat fisik mineral tersebut telah dibuktikan kegunaan dan manfaatnya. Kemajuan litbang dalam iptek penggunaan dan pemanfaatan mineral yang saat ini masih berlangsung khususnya pada sifat-sifat fisik yang dimiliki mineral, dapat dilihat dili hat dari semakin banyaknya pengunaan berbagai macam atau jenis mineral didalam segala aspek kehidupan sehari-hari.
9
1.2.8.
Pengertian mineral.
Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. geologis. Istilah mineral adalah suatu zat yang terdapat dalam alam dengan komposisi kimia yang khas dan biasanya mempunyai struktur kristal yang jelas, yang kadang-kadang dapat menjelma dalam bentuk geometris tertentu. Istilah mineral dapat mempunyai bermacam-macam makna; sukar untuk mendefinisikan mineral dan oleh karena itu kebanyakan orang mengatakan, bahwa mineral ialah satu frase yang terdapat dalam alam. Sebagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk : · Lempeng · Tiang · Limas · Kubus Mineral juga dapat diartikan sebagai bahan padat anorganik yang terdapat secara alamiah, yang terdiri dari unsur-unsur kimiawi dalam perbandingan tertentu, dimana atomatom di dalamnya tersusun mengikuti suatu pola yang sistematis. Mineral dapat berwujud sebagai batuan, tanah, atau pasir yang diendapkan pada dasar sungai. Mineral, kecuali beberapa jenis, memiliki sifat, bentuk tertentu dalam keadaan padatnya, sebagai perwujudan dari susunan yang teratur didalamnya. Apabila kondisinya memungkinkan, mereka akan dibatasi oleh bidang-bidang rata, dan diasumsikan sebagai bentuk- bentuk bentuk yang teratur yang dikenal sebagai “kristal”. Dengan demikian, kristal secara umum dapat didefinisikan sebagai sebagai bahan padat yang homogen yang memiliki pola internal susunan tiga dimensi yang teratur. Studi yang khusus mempelajari mempelajari sifat-sifat, bentuk susunan dan cara-cara terjadinya bahan padat tersebut dinamakan kristalografi. Dalam mendefinisikan mineral, hingga saat ini masih belum didapatkan kepastian untuk menerangkan pengertian dari mineral tersebut. Karena memang belum didapatkan kesamaan pendapat oleh para ahli tentang hal ini. Namun pada umumnya dikenal dua defenisi mineral, defenisi klasik yang disimpulkan sebelum tahun 1977 dan defenisi kompilasi yang disimpulkan setelah tahun 1977. Menurut defenisi klasik, mineral adalah suatu benda padat anorganik yang terbentuk secara alami, bersifat homogen, yang mempunyai bentuk kristal dan rumus kimia yang tetap. Dan menurut defenisi kompilasi, mineral adalah suatu zat yang terdapat dialam dengan
10
komposisi kimia yang khas, bersifat homogen, memiliki sifat-sifat fisik dan umumnya berbentuk kristalin yang mempunyai mempunyai bentuk geometris tertentu. Hal yang membedakan kedua defenisi tersebut adalah pada defenisi klasik, yang termasuk mineral hanyalah benda atau zat padat saja. Dan pada defenisi kompilasi, mineral mempunyai ruang limgkup yang lebih luas karena mencakup semua zat yang ada dialam yang memenuhi syarat-syarat dalam pengertian tersebut. Hal ini salah satunya disebabkan karena ada beberapa bahan yang terbentuk karena penguraian atau perubahan sia-sisa tumbuhan dan hewan secara alamiah juga digolongkan kedalam mineral, seperti batubara, minyak bumi dan tanah diatome. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garamgaram sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Mineralogi adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang mineral. Mulai dari pembagian atau penggolongan mineral, pengenalan sifat-sifat mineral, pendeskripsian mineral dan semua hal yang berkaitan dengan mineral. Untuk mempelajari tentang mineral, tentu harus terlebih dahulu mengetahui sifat-sifat yang ada pada mineral tersebut. Ada beberapa sifat mineral, yaitu sifat fisik secara teoritis dan sifat fisik secara determinasi (laboratorium). Sifat fisik secara teori hanya bisa menggambarkan sebagian dari sifat-sifat mineral dan tidak dapat digunakan sebagai pedoman untuk menentukan atau membedakan mineral-mineral yang ada, karena hanya terdapat pada sebagian mineral saja. Adapaun sifat-sifat mineral secara teori tersebut adalah : 1.2.8.1. Suhu Kohesi. Sifat kohesi mineral adalah kemampuan atau daya tarik-menarik antar atom pada sebuah mineral. Pada mineral, antar mineral-mineral yang sejenis, akan mempunyai daya tarik-menarik yang menyebabkan mineral-mineral tersebut cenderung akan terkumpul dalam suatu jumlah tertentu dalam suatu daerah. Hal ini disebabkan oleh susunan atom-atom atau komposisi kimia dalam mineral yang tetap. Daya tarik-menarik ini juga dapat dipengaruhi oleh suhu. Suhu yang mempengaruhi daya tarik-menarik atau kohesi ini disebut suhu kohesi. 1.2.8.2. Reaksi Terhadap Cahaya. Mineral cenderung akan bereaksi terhadap cahaya yang dating atau dikenai padanya. Reaksi ini pada umumnya dapat terlihat oleh mata kita. Namun, sifat ini tidak dapat dijadikan penentu untuk membedakan mineral. Karena kecenderungan timbulnya reaksi yang sama pada mineral-minera bila terkena cahaya. Reaksi-reaksi yang terjadi pada mineral akan menimbulkan atau menampakkan sifat fisik mineral secara determinasi seperti warna, gores, kilap, transparansi dan perputaran warna. 11
1.2.8.3. Perawakan Kristal. Perawakan kristal pada mineral diartikan sebagai kenampakkan sekelompok mineral yang sama yang tumbuh secara tidak sempurna karena ada gangguan dari sumber utama mineral maupun gangguan dari lingkungan tempat terjadinya mineral, sehingga mineral tidak terbentuk dengan sempurna yang menyebabkan ada perbedaan bentuk dan ukuran mineral. Kenampakkan tersebut sering disebut sebagai struktur mineral. 1.2.8.4.
Sifat Kelistrikan.
Sifat kelistrikan pada mineral adalah kemampuan mineral untuk menerima dan juga meneruskan aliran listrik yang dikenakan padanya. Pada mineral hanya ada dua jenis sifat kelistrikan. Yaitu, yang dapat menghantarkan listrik (konduktor) dan yang tidak dapat menghantarkan listrik (isolator). 1.2.8.5. Sifat Radioaktivitas. Sifat Radioaktivitas mineral tercermin dari unsur-unsur kimia yang ada dalam mineral tersebut yang unsure-unsur tersebut dapat mengeluarkan sinar-sinar sinar-sinar α, β, dan γ. Ada mineralmineral mineral unsure-unsur yang dapat bersifat radioaktiv seperti Uranium(U), Radium(Ra), Thorium(Th), Plumbum(Pb), Vanadium(V) dan Kalium(K). Biasanya, mineral_mineral yang bersifat radioaktiv dijumpai dalam mineral-mineral mineral -mineral ikutan atau mineral-minera yang terbetas jumlahnya. Kegunaan dari mineral-mineral radioaktiv adalah dapat digunakan sebagai sumber energi dan dapat juga digunakan untuk mengukur waktu Geologi dengan cara menghitung waktu paruhnya (half time). 1.2.8.6. Gejala Emisi Cahaya. Gejala emisi cahaya adalah gejala sumber cahaya yang dihasilkan dalam proses-proses tertentu. Misalnya, proses radiasi dan keluarnya sinar Ultraviolet. Mineral Phospor yang pada waktu malam mengeluarkan cahaya adalah contoh emisi cahaya yang terus-menerus, demikian juga halnya yang terjadi pada mineral Radium(Ra). Cahaya tersebut merupakan gelombang cahaya yang dikeluarkan oleh mineral, dimana panjang gelombang cahaya tersebut lebih panjang daripada gelombang cahaya biasa. Hanya ada beberapa mineral yang dapat menimbulkan emisi cahaya seperti Phospor, Radium dan Flouride. 1.2.8.7. Bau dan Rasa. Bau pada mineral dapat diamati jika bentuk fisik mineral tersebut dapat diubah menjadi gas. Jenis-jenis bau mineral adalah: ·
Bau Sulforous ialah bau yang seperti bau Sulfur (S).
·
Bau Bituminous adalah bau yang seperti Ter
·
Bau Argillerous adalah bau seperti lempung (tanah). 12
Seperti halnya bau, rasa pada mineral hanya dapat diamati jika bentuk fisik mineral diubah menjadi cair. Berikut adalah jenis-jenis rasa pada mineral : ·
Rasa Saline atau rasa seperti garam(asin).
·
Rasa Alkaline atau rasa seperti logam atau soda.
·
Rasa Witter atau rasa pahit. Setiap mineral yang dapat membesar tanpa gangguan akan memperkembangkan bentuk kristalnya yang khas, yaitu suatu wajah lahiriah yang dihasilkan struktur kristalen (bentuk kristal). Ada mineral dalam keadaan Amorf , yang artinya tak mempunyai bangunan dan susunan kristal sendiri (misalnya kaca & opal). Tiap-tiap pengkristalan akan makin bagus hasilnya jika berlangsungnya proses itu makin tenang dan lambat. 1.2.8.8. Proses Pembentukan Mineral. Proses pembentukan mineral-mineral baik yang memiliki nilai ekonomis, maupun yang tidak bernilai ekonomis sangat perlu diketahui dan dipelajari mengenai proses pembentukan, keterdapatan serta pemanfaatan dari mineral-mineral tersebut. Mineral yang bersifat ekonomis
dapat
diketahui
bagaimana
keberadaannya
dan
keterdapatannya
dengan
memperhatikan asosiasi mineralnya yang biasanya tidak bernilai ekonomis. Dari beberapa proses eksplorasi, penyelidikan, pencarian endapan mineral, dapat diketahui bahwa keberadaan suatu mineral tidak terlepas dari beberapa faktor yang sangat berpengaruh, antara lain banyaknya dan distribusi unsur-unsur kimia, aspek biologis dan fisika. Secara umum, proses pembentukan mineral, baik jenis logam maupun non-logam dapat terbentuk karena proses mineralisasi yang diakibatkan oleh aktivitas magma, dan mineral ekonomis selain karena aktivitas magma, juga dapat dihasilkan dari proses alterasi, yaitu mineral hasil ubahan dari mineral yang telah ada karena suatu faktor. Pada proses pembentukan mineral baik secara mineralisasi dan alterasi tidak terlepas dari faktor-faktor tertentu yang selanjutnya akan dibahas lebih detail untuk setiap jenis pembentukan mineral. Adapun menurut M. Bateman, maka proses pembentukan mineral dapat dibagi atas beberapa proses yang menghasilkan jenis mineral tertentu, baik yang bernilai ekonomis maupun mineral yang hanya bersifat sebagai gangue mineral. siklus pembentukan batuan dan mineral 1.2.8.8.1. Proses magmatis. Proses ini sebagian besar berasal dari magma primer yang bersifat ultra basa, lalu mengalami pendinginan dan pembekuan membentuk mineral-mineral silikat dan bijih. Pada temperatur tinggi (>600˚C) stadium liquido magmatis mulai membentuk mineral-mineral, mineral-mineral,
13
baik logam maupun non-logam. Asosiasi mineral yang terbentuk sesuai dengan temperatur pendinginan saat itu. Proses magmatis ini dapat dibagi dibagi menjadi dua jenis, yaitu : 1.
Early magmatis, yang terbagi atas:
·
Disseminated, contohnya Intan
·
Segregasi, contohnya Crhomite
·
Injeksi, Contohnya Kiruna
2.
Late magmatis, yang terbagi atas:
·
Residual liquid segregation, contohnya magmatis Taberg
·
Residual liquid injection, contohnya magmatis Adirondack
·
Immiscible liquid segregation, contohnya sulfide Insizwa
·
Immiscible liquid injection, contohnya Vlackfontein
1.2.8.8.2. Proses Pegmatisme Setelah proses pembentukan magmatis, larutan sisa magma (larutan pegmatisme) yang terdiri dari cairan dan gas. gas. Stadium endapan ini berkisar antara 600˚C sampai 450˚C berupa larutan magma sisa. Asosiasi batuan umumnya Granit. 1.2.8.8.3. Proses Pneumatolisis. Setelah temperatur mulai turun, antara 550-450˚C, 550- 450˚C, akumulasi gas mulai membentuk jebakan pneumatolisis dan tinggal larutan sisa magma makin encer. Unsur volatile akan bergerak menerobos batuan beku yang telah ada dan batuan samping disekitarnya, disek itarnya, kemudian akan membentuk mineral baik karena proses sublimasi maupun karena reaksi unsur volatile tersebut dengan batuan-batuan yang diterobosnya sehingga terbentuk endapan mineral yang disebut mineral pneumatolitis. 1.2.8.8.4. Proses Hydrothermal. Merupakan proses pembentuk mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatur dan tekanan yang sangat rendah, dan larutan magma yang terbentuk sebelumnya. Secara garis besar, endapan mineral hydrothermal dapat dibagi atas : 1.
Endapan hipotermal, ciri-cirinya :
·
Tekanan dan temperatur pembekuan relatif tinggi.
·
Endapan berupa urat-urat dan korok yang berasosiasi dengan intrusi dengan kedalaman yang besar.
·
Asosiasi mineral berupa sulfides, misalnya Pyrite, Calcopyrite, Galena dan Spalerite serta oksida besi.
·
Pada intrusi Granit sering berupa endapan logam Au, Pb, Sn, W dan Z. 14
2.
Endapan mesotermal, ciri-cirinya :
·
Tekanan dan temperatur yang berpengaruh lebih rendah daripada endapan hipotermal.
·
Endapannya berasosiasi dengan batuan beku asam-basa dan dekat dengan permukaan bumi.
·
Tekstur akibat “cavity filling” jelas terlihat, sekalipun sering mengalami proses penggantian antara lain la in berupa “crustification” “crustific ation” dan “banding”. “bandin g”.
·
Asosiasi mineralnya berupa sulfide, misalnya Au, Cu, Ag, Sb dan Oksida Sn.
·
Proses pengayaan sering terjadi.
3.
Endapan epitermal, ciri-cirinya :
·
Tekanan dan temperatur yang berpengaruh paling rendah.
·
Tekstur penggantian tidak luas (jarang terjadi).
·
Endapan bisa dekat atau pada permukaan bumi.
·
Kebanyakan teksturnya berlapis atau berupa (fissure-vein).
·
Struktur khas yang sering terjadi adalah “cockade structure”.
·
Asosiasi mineral logamnya berupa Au dan Ag dengan mineral “gangue”-nya “gangue”-nya berupa Kalsite dan Zeolit disamping Kuarsa. Adapun bentuk-bentuk endapan mineral dapat dijumpai sebagai proses endapan hidrotermal adalah sebagai Cavity filling. Cavity filling adalah proses mineralisasi berupa pengisian ruang-ruang bukaan (rongga) dalam batuan ba tuan yang terdiri atas mineral-mineral yang diendapkan dari larutan pada bukaan-bukaan batuan, yang berupa Fissure-vein, Shear-zone deposits, Stockworks, Ladder-vein, Saddle-reefs, Tension crack filling, Brecia filling (vulkanik, tektonik dan collapse), Solution cavity filling (caves dan Channels), Gash-vein, Pore-space filling, Vessiculer fillings.
1.2.8.8.5. Proses Replacement. Adalah prsoses dalam pembentukan endapan-endapan mineral epigenetic yang didominasi oleh pembentukan endapan-endapan hipotermal, mesotermal dan sangat penting dalam grup epitermal. Mineral-mineral bijih pada endapan metasomatic kontak telah dibentuk oleh proses ini, dimana proses ini dikontrol oleh pengayaan unsur-unsur sulfide dan dominasi pada formasi unsur-unsur endapan mineral lainnya. Replacement diartikan sebagai proses dari larutan yang sangat penting berupa pelarutan kapiler dan pengendapan yang terjadi secara serentak dimana terjadi penggantian suatu mineral atau lebih menjadi mineral15
mineral baru yang lain. Atau dapat juga diartikan bahwa penggantian mineral membutuhkan ion yang tidak mempunyai ion secara umum dengan zat kimia yang digantikan. Penggantian mineral yang dibawa dalam larutan dan zat kimia yang dibawa keluar oleh larutan dan merupakan kontak terbuka yang terbagi atas : Massive, Lode fissure, dan Diss eminated. 1.2.8.8.6. Proses Sedimenter Terbagi atas endapan besi, mangan, phosphate, nikel dan lain sebagainya. 1.2.8.8.7. Proses Evaporasi Terdiri dari evaporasi laut, danau dan air tanah. t anah. 1.2.8.8.8. Konsentrasi Residu dan Mekanik Terdiri atas : ·
Konsentrasi Residu berupa endapan residu mangan, besi, bauxite dan lain-lain.
·
Konsentrasi Mekanik (endapan placer), berupa sungai, pantai, alluvial dan eolian.
1.2.8.9. Proses pembentukan Batuan. Pembentukan berbagai macam mineral di alam akan menghasilkan berbagai jenis batuan tertentu. Proses alamiah tersebut bias berbeda-beda dan membentuk jenis batuan yang berbeda pula. Pembekuan magma akan membentuk berbagai jenis batuan beku. Batuan sedimen terbentuk karena berbagai proses alamiah, seperti proses penghancuran atau disintegrasi batuan, pelapukan kimia, proses kimiawi dan organis s erta proses penguapan atau evaporasi. Letusan gunung api sendiri dapat menghasilkan batuan pirokasit. Batuan metaforf terbentuk dari berbagai jenis batuan yang telah terbentuk lebih dahulu kemudian mengalami peningkatan temperature atau tekanan t ekanan yang cukup tinggi,namun peningkatan temperature itu i tu sendiri maksimal dibawah temperature magma.
Mineral-mineral pembentuk batuan dapat dibedakan atas : 1. Felsic mineral, tersusun dari mineral-mineral yang berwarna terang dan cerah serta mempunyai berat jenis kecil atau ringan. Contoh : Quartz, Feldspar dan Feldspatoid 2. Mafic mineral, tersusun dari mineral-mineral yang berwarna gelap dan mempunyai berat jenis besar atau berat. Contoh : Olivin, Amphibole dan Piroksin.
1.2.8.9.1. Felsic Mineral. Mineral felsik adalah adalah mineral primer atau mineral utama pembentuk batuan beku, berwarna cerah atau terang, tersusun oleh unsur-unsur Al, Ca, K, dan Na. Mineral 16
felsik dibagi menjadi tiga, yaitu felspar, felspatoid (foid) dan kuarsa. Di dalam batuan, apabila mineral foid ada maka kuarsa tidak muncul dan sebaliknya. Selanjutnya, felspar dibagi lagi menjadi alkali felspar dan plagioklas. A. Quartz (Kuarsa) Mineral
kuarsa
memiliki
sistem
kristal
hexagonal
(prisma,
bipyramid
dan
kombinasinya. Rumus kimia tau komposisi kimia dari kuarsa adalah SiO2. berat jenis dari mineral ini adalah 2,65 dengan tingkat kekerasan (H) bernilai 7. Warna pada kuarsa dapat jernih atau keruh bila terdapat bersama feldspar, sering terdapat t erdapat inklusi dari gas, cairan cai ran atau mineral pengotor didalamnya, yang merupakan unsur pengotor dan sangat mempengaruhi warna pada kuarsa, sehingga dari warna yang ditunjukkan dapat diperkirakan kemurnian kuarsa tersebut. Tidak terdapat belahan pada kuarsa. Dan kuarsa juga banyak digunakan dalam industri, khususnya yang berkaitan dengan gelas (kaca). Kuarsa atau kadang disebut “silika”. Adalah satu-satunya 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 Kadang-kadang juga dengan warna ungu atau merah-lembayung 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. B. Feldspar Feldspar dapat digolongkan kedalam dua golongan besar, yaitu : 1.
Alkali feldspar yang terdiri dari orthoklas, mikroklin, sanidine, anorthoklas,
pertite, dan antipertite. 2.
Plagioklas feldspar yang terdiri dari albite, oligoklas, andesine, labradorit,
bytownite dan anorthite (calsic). Pada praktikum yang dilakukan dengan cara megaskopis (tanpa alat bantu), feldspar ini hanya dapat dibedakan menjadi Alkali feldspar (dominasi Orthoklas) dan Plagioklas. ·
Orthoclase (Potassium feldspar) Orthoklas adalah anggota dari mineral feldspar. Orthoklas (Potassium feldspars) adalah
mineral silicate yang mengandung unsur Kalium dan bentuk kristalnya prismatik, umumnya berwarna merah daging hingga putih. putih. Rumus kimia atau komposisi kimia Orthoklas ini adalah KaISi3O8. Berat jenis mineral ini adalah 2,6 dengan kekerasan 6. Sistem kristalnya adalah monoklin, mempunyai kilap kaca, dan perawakan yang membutir. Orthoklas ini digunakan sebagai bahan baku dalam industri keramik. 17
·
Plagioklas 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. Sistem kristal dari plagioklas ini adalah triklin dengan berat jenis 2,26-2,76. plagioklas ini mempunyai nilai kekerasan 6 dan mempunyai belahan berbentuk kembaran. Komposisi kimia dari mineral ini adalah NaCaAl2Si3O8. C. Feldspatoid Mineral feldspatoiid ini juga disebut sebagai pengganti feldspar, dikarenakan mineral ini terbentuk bila dalam sebuah batuan tidak cukup terdapat SiO2. Bila dalam suatu batuan terdapat SiO2 (kuarsa) bebas, maka yang akan terbentuk adalah feldspar dan tidak akan terbentuk feldspatoid. Mineral-mineral yang termasuk feldspatoid adalah nepheline, leusite, sodalite, scapolite, carcrinite dan analcite. Namun yang umunya dapat ditemukan hanyalah nepheline dan leucite. ·
Nepheline (KNaAl2Si2O4) Nepheline adalah sebuah mineral yang termasuk dalam sistem kristal hexagonal,
walaupun bentuknya jarang dijumpai, umumnya massif dan fine grain. Warna dari mineral ini adalah putih kekuningan sampai abu-abu kemerahan. Nilai kekerasan nepheline adalah 5,5 sampai dengan 6 dengan berat jenis (SG) 2,55 sampai 2,65. Kilap pada nepheline adalah kilap kaca, namun ada juga yang memiliki kilap minyak. Belahan permukaannya berbentuk prisma yang terdapat dalam kristal-kristal besar. Nepheline sering ditemukan dalam bentuk “dike” pada batuan beku. ·
Leucite (KaISi2O8) Mineral leucite termasuk dalam system isometric dalam bentuk umumnya adalah
trapezohedron. Leucite ini memiliki bentuk kecil dan halus, dan terkenal dengan nama fine grain matrix. Nilai kekerasan pada mineral leucite ini adalah 5,5 sampai dengan 6 dan nilai berat jenis 2,45 sampai dengan 2,5. warna leucite umumnya adalah putih keabu-abuan.
1.2.8.9.2. Mafic Mineral. Mineral mafik adalah mineral primer berwarna gelap, tersusun oleh unsur-unsur Mg dan Fe. Mineral mafik terdiri dari olivin, piroksen, amfibol (umumnya jenis hornblende), biotit dan muskovit.
18
A. Olivine ((Mg,Fe)2SiO4) 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. Olivine kadang-kadang juga disebut crysoline. Olivine mempunyai kenampakan kilap kaca dan nilai kekerasan(H) 5,5-7,0. mineral ini memiliki berat jenis (SG) 3,27-4,27. Pada umumnya olivine ditemukan pada batuan beku basa seperti gabbro, basalt, peridotite dan dunite. B. Piroksin Piroksin merupakan kelompok mineral silikat yang kompleks dan memiliki hubungan erat dalam struktur kristal, sifat-sifat fisik dan komposisi kimia walaupun mereka mengkristal dalam dua sistem yang berbeda, yaitu orthorhombic dan monoklin. Secara struktur, piroksin terdiri dari mata rantai yang tidak ada habisnya dan tetrahedral SiO4 yang diikat bersamasama secara lateral oleh ion-ion logam Mg dan Ca yang berikatan dengan oksigen, dan tidak berikatan langsung dengan silicon. Komposisi kimia piroksin secara umum adalah W1-p(X,Y)1+pZ2O6. Dimana symbol W, X, Y dan Z menunjukkan unsur dengan jari-jari atom yang sama. W = Na, Ca Y = Al, Fe, Ti X = Mg, Fe, Li, Ma Z = Sid an Al dalam jumlah kecil Bentuk kristal piroksin adalah prismatic dengan belahan spesifik. Dalam batuan beku vulkanik, piroksin adalah Augote Calcio rendah atau Pigionite, sedang dalam batuan plutonik, piroksin adalah Augite. Augite. C. Amphibole (Horblende) 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 berwarna hijau tua kehitaman. kehit aman. Mineral ini banyak ban yak dijumpai pada berbagai berba gai jenis batuan beku dan batuan metamorf. D. Mica Mica adalah kelompok mineral silicate minerals dengan komposisi yang bervariasi, dari potassium (K), magnesium (Mg), iron (Fe), aluminum (Al) , silicon (Si) dan air (H2O). Struktur mika adalah tipe tetrahedron dalam lembar-lembar. Tiap SiO4 mempunyai tiga
19
oksigen dan satu oksigen bebas., sehingga komposisi dan valensinya diwakili oleh (Si4O10)ˉ4. Rumus umum mika dapat ditulis : W(XY)2-3Z4O10)OHF)2 dimana W = K (Na dalam Paragonite mineral yang sangat baik pada sekiot). X,Y = Al, Li, Mg, Fe Z = Ai, Al. 1.3. Maksud dan Tujuan 1.3.1. Maksud
Dalam studi geologi, setelah mempelajari ilmu-ilmu tentang Kristal, tahap selanjutnya adalah mempelajari ilmu tentang mineral atau minerologi. Minerologi sendiri berkaitan dengan kristalografi dalam pembelajarannya. Terkait dengan mineral adalah komponen dasar dalam geologi karena mineral adalah pembentuk batuan yang menjadi inti dari geologi, tentu saja kita harus mempelajari dan menguasainya untuk dapat melanjutkan ketingkat berikutnya. Dan dengan menjalani praktikum kali ini dimaksudkan agar kita dapat mengenal,mengetahui dan menguasai minerologi yang menjadi salah satu dasar terpenting dalam geologi. Dengan bekal ilmu tentang Kristal yang diperoleh sebelumnya. sebelumnya.
1.3.2. Tujuan.
Adapun tujuan dari praktikum kristalografi dan mineralogi ini adalah : 1.
Menentukan sistem-sistem kristal dari berbagai macam bentuk kristal berdasarkan panjang, posisi, dan jumlah sumbu yang yang ada dalam setiap bentuk dari kristal.
2.
Menentukan kelas simetri berdasarkan jumlah unsur simetri tiap kristal.
3.
Dapat mengenali, mendeskripsikan, serta menentukan nama-nama-nama mineral pembentuk batuan berdasarkan sifat-sifat fisiknya secara megaskopis.
4.
Dapat mengetahui struktur kristal, komposisi kimia, asosiasi dengan mineral lain serta proses pembentukan mineral tersebut.
5.
Menguasai “indisces” dan dapat menghitung sudut antar bidang Kristal.
6.
Dapat mengenal Kristal berdasarkan bentuk idealnya.
7.
Mengetahui sifat fisik dari mineral.
1.4. Batasan Masalah
Dalam laporan ini hanya membahas secara umum tentang Kristalografi dan Mineralogi yang menjadi dasar dalam pengetahuan tentang ilmu Kristalografi dan Mineralogi. 20
1.5. Metode Penulisan
Metode penulisan dalam laporan ini adalah dengan cara pengetikan dengan komputer yang data-datanya di ambil dari hasil pengamatan serta dengan mencari data-data saat praktikum. Selain itu dengan menggunakan metode kepustakaan dengan mencari data-data yang berhubungan dengan laporan ini, baik itu melalui buku-buku atau dengan bahan-bahan yang diperoleh dari dosen mata kuliah kristalografi dan minerologi..
1.6. Alat dan Bahan 1.6.1. Alat Kristalografi
Peralatan yang digunakan dalam praktikum kristalografi adalah : 1. Jangka 2. Busur derajat 3. Penggaris 4. Pensil warna 5. Pensil mekanik (0,5 mm) 6. Pen berwarna (milipen) 7. Rapido 8. Kertas HVS A4/A4S 9. Clipboard
1.6.2. Alat Mineralogi
Peralatan yang digunakan dalam praktikum mineralogi adalah : 1. Kuku jari tangan 2. Jarum 3. Uang logam tembaga 4. Paku besi 5. Pisau baja/pisau lipat 6. Kaca 7. Lup 8. Kikir baja 9. Amplas (kasar) 21
10. Porselin 11. Palu 12. Magnet 13. Lilin
1.6.3. Bahan
Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah beberapa contoh mineral yang terdapat di Laboratorium Teknik
22
BAB II SISTEM KRISTAL
Unsur-unsur simetri Kristal Dari Beberapa sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi kelas-kelas kristal yang jumlahnya 32 klas,Tapi untuk Sementara kita Mempelajari 7 Sistem Kristal yang utama. Penentuan klasikasi kristal tergantung dari banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur simetri tersebut meliputi: 1. bidang simetri 2. sumbu simetri 3. pusat simetri 1.Bidang simetri Bidang simetri adalah bidang yang dapat membelah kristal menjadi 2 bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan bayangan dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. 2. Sumbu simetri Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat melewati/menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri 3. Pusat simetri Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya. Kristal dapat diklasifikasikan menjadi tujuh kelompok besar, yang disebut system kristal. Ke-7 kelompok sistem kristal itu yaitu :
23
1.7.Sistem isometrik (Cubic = Tesseral = Tessuler)
Sistem ini disebut juga sisem regular, bahkan dikenal sebagai kubus atau kubik. Jumlah sumbukristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainya. Masing-masing sumbu sama panjangnya. Sistem ini memiliki lima kelas, dmana unsur simetrinya berbeda : - Tritetrahedral - Didodecahedral - Hexatetrahedral - Trioctahedral - Hexoctahedral 1.8. Sistem Tetragonal (Quadratic)
1. Sistem ini memiliki kesamaan dengan system isometrik dimana sistem ini juga memiliki 3 sumbu Kristal yang masing-masing tegak lurus. 2. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yangsama sedangkan sumbuc berlainan, dapat lebih panjang maupun lebih pendek(umumnya lebih panjang). Contoh : Zerkon, Skeelit,Kasiterit, Rutil, Idokras/ Vesuvianit, kalkopirit, melilit, dll 24
Sistem kristal tetragonal dapat dibagi menjadi tujuh kelas, yaitu : - Tetragonal pyramidal - Tetragonal trapezohedral - Tetragonal bipyramidal - Ditetragonal pyramidal - Ditetragonal bipyramidal - Tetragonal tetrahedral - Tetragonal Scalenohedral 1.9.Sistem Hexagonal
Perpotongannya simetri membentuk sudut 120 o antar bagian positif tiap sumbu. Pada sistem ini tidak ada perbedaan antara sumbu positif dan negative untuk setiap sumbu a membuat sebuah sudut 60 o menjadi sistim trigonal dan sistim heksagonal. Perbedaanya adalah bahwa pada kristal kristal yang bersistim trigonal sumbu c merupakan sumbu simetri bernilai tiga (3-fold symmetry),sedangkan pada sistim heksagonal sumbu c merupakan sebuah sumbu simetri bernilai 6 (6-fold symmetry). Contoh sistim heksagonal:Kuarsa, Apatit, Beril, Nefelin, Turmalin, dll. Terdapat tujuh kelas dalamsistem ini, yaitu ; - Trigonal bipyramidal - Ditrigonal bipyramidal
25
- Hexagonal pyramidal - Hexagonal trapezohedral - Hexagonal bipyramidal - Dihexagonal pyramidal - Dihexagonal bipyramidal 1.10.Sistem Trigonal (Rhombohedral)
Kebanyakan ahli memasukan sistem ini dalam sistem heksagonal, demikian pula cara pengambarannya memiliki kemiripan atau sama. Perbedaannya pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segi 6 kemudian dibuat segitiga dengan menggabungan dua titik sudut yang melewati satu sudutnya.Mempunyai 3 sisi perputaran sumbu Contoh sistim trigonal: Brusit,Kalsit,Korundum, Dolomit , dan sebagainya Sistem trigonal terbagi menjadi lima kelas sistem, yaitu : - Trigonal pyramidal - Trigonal trapezohedral - Ditrigonal pyramidal - Rhombohedral - Ditrigonal scalenohedral
26
1.11. Sistem Orthorombic (Rhombic = Prismatic = Trimetric)
Sistem ini dikenal juga dengan sebutan orthorombis dan mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus dengan yang lainya. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda. Contoh: Topaz,Selestin, Staurolit, Anhidrit, Barit, Aragonit, Brukit,Enstatit, Lawsonit, Olivin, Silimanit, dll Sistem orthorombik dibagi menjadi tiga kelas simetri,yaitu : - Rhombic tetraheral - Rhombic pyramidal - Rhombic bipyramidal 1.12. Sistem Monoklin (Oblique = Monosymetric Monosymetric = Clinorhombic = Hemiprismatik)
Monoklin hanya memiliki satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurusterhadap sumbu b, sedangkan sumbu b tegak lurusdengan dengan c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. ketiga sumbu ini mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang yang paling panjang dan sumbu b yang paling pendek. Sumbu a danb ini disebut sumbu klino dan sumbu orto. Contoh:Ortoklas, Augit, Gipsum, Klorit, Diopsida, Vepidot,Monazit, Muskovit, Sfen, Talk, dll - Sphenoidal
27
- Domatic - Prismatic 1.13.S 1.13.Sist istem em Trik Triklin lin (Anorthic = Asymetric = Clinorhomb ohedral)
Pada sistem ini memiliki tiga sumbu yang tidak saling tegak lurus satu dengan yang lainanya. Padadasarnya ketiga sumbu itu memiliki panjang yangbebeda-beda. Contoh: Plagioklas, Kianit, Rodonit,Mikroklin, Wolastonit, dll Sistem triklin terbagi menjadi 2 kelas, yaitu : - Pedial - Pinacoidal
28
BAB III SISTEM KRISTAL ORTOROMBIK DAN TRIKLIN
1.14.SISTEM KRISTAL ORTOROMBIK
Sistem kristal ortorombik terdiri atas 4 bentuk, yaitu : ortorombik sederhana, body center (berpusat badan) (yang ditunjukkan atom dengan warna merah), berpusat muka (yang ditunjukkan atom dengan warna biru), dan berpusat muka pada dua sisi ortorombik (yang ditunjukkan atom dengan warna hijau). Panjang rusuk dari sistem kristal ortorombik ini berbeda- beda beda (a ≠ b≠ c), dan memiliki sudut sud ut yang sama (α = β = γ) yaitu sebesar 90°. 90 °.
Dikatakan ortorombik karena sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang saling tegak lurus satu sama lain. Tetapi ketiga sumbu ini mempunyai panjag yang berbeda-beda. Sumbu-sumbu simetri ini diberi tanda huruf a, b, dan c denga parameter sumbu a
29
1.15.SISTEM KRISTAL TRIKLIN
Sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Triklin memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi krist alografi α = β ≠ γ ≠ 90˚. Hal ini berarti, pada system ini, sudut α, β dan γ tidak tida k saling tegak lurus satu lurus satu dengan yang lainnya.
Pada penggambaran dengan menggunakan proyeksi orthogonal, Triklin memiliki perbandingan sumbu a : b : c = sembarang. Artinya tidak ada patokan yang akan menjadi ukuran panjang pada sumbu-sumbunya pada sistem ini. Dan sudut anta r sumbunya a+^bˉ = 45˚ ; bˉ^c+= 80˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 45˚ terhadap sumbu bˉ dan bˉ membentuk sudut 80˚ terhadap c+. Sistem ini dibagi menjadi 2 kelas: Pedial
§ Kelas : ke-1 § Simetri : 1 § Elemen Simetri : hanya sebuah pusat Pinakoidal
§ Kelas : ke-2 § Simetri : 1bar § Elemen Simetri : hanya sebuah pusat pusat
30
Tipe kristal ini memiliki 3 (tiga) sumbu yang tidak sama yang saling berpotongan pada sisi miringnya. Felspar-Albit (sebuah silikat natrium dan aluminium) merupakan contoh dari mineral dengan sistem kristal triklin. Sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. System kristal Triklin memiliki axial ratio (perbandingan (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Dan juga memiliki sudut kristalografi α = β ≠ γ ≠ 90˚. Hal ini berarti, pada system ini, sudut α, β dan γ tidak saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah adala h albite, anorthite, labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase, kyanit, oligoclase, thodonit, pherthite, pectolite, amblygonute (Pellant, chris. 1992).
31
