Kristalografi, Mineralogi dan Petrologi Dan Kaitannya dalam Bidang Pertambangan
A. Kristalografi Kristal adalah suatu benda padat yang terkemas secara teratur dan polanya (atom atau molekul) berulang (melebar) secara tigas dimensi. Kristal ini berarti zat cair yang membentuk kristal saat pemadatan. Kristalografi adalah ilmu yang mengkaji kristal yang meliputi pertumbuhan, bangun, sifat fisik dan klasifikasi berdasarkan bentuknya. Kata kristalografi itu sendiri berasal dari bahasa yunani, kata crystallon yang berarti tetesan dingin/beku dan graphein yang berarti menulis. Cara mengkajinya mengkajinya menggunakan menggunakan mikroskop sinar sinar bias dan sinar tembus (X-Ray (X-Ray diffraction). Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristalnya. Daya ikat dalam kristal merupakan suatu daya yang mengikat atom dari zat kristalin itu bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitas berdasarkan sifat fisik dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal dan koefisien ekspansi termal berhubungan langsung terhadap daya ikat. Sistem kristal yang ada tujuh itu dibagi lagi menjadi kelas-kelas yang jumlahnya 32 kelas. Penentuan kelas itu berdasarkan banyak unsuk-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur simetri itu adalah bidang simetri, sumbu simetri dan pusat simetri. Bidang simetri merupakan bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama dengan bagian yang satunya merupakan cerminan dari yang lain. Bidang simetri dibagi menjadi dua yaitu bidang simetri aksial (simetri vertikal dan simetri horizontal) melalui dua sumbu utama dan menengah yaitu melalui satu sumbu kristal. Sumbu simetrsi merupakan garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal dan bila ristal diputar di poros sejauh satu putaran penuh akan didapat beberapa kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibagi menjadi gire, giroide dansumbu inversi putar perbedaannya terdapat pada cara mendapatkan nilai simetrinya.
Pusat simetri yaitu bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik lain pada permukaan sisi lain dengan jarak sama terhadap pusat kristal di garis bayangan tersebut. Sistem kristal terdapat 7 macam sistem, dasarnya terhadap jumlah sumbu kristal, letak sumbu kristal dan parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu kristal.
Sistem Isometrik
Gambar 1 Sistem Isometrik Dengan menggunakan proyeksi orthogonal, sisstem ini memiliki perbandingan sumbu a:b:c = 1:3:3. Dan sudur antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menunjukan
sumbu a memiliki nilai 30 o terhadap sumbu b. Sistem ini dibagi menjadi 5 kelas yaitu tetaoidal, gyroida, diploida, hextetrahedral dan hexoctahedral. Contoh mineralnya gold, pyrite, galena, halite, Fluorite.
Sistem Tetragonal
Gambar 2 Sistem Tetragonal
Sistem kristal ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang sama sedangkan sumbu c berlainan. Tetragonal memiliki perbandingan sumbu a = b ≠ c dan
juga memiliki sudut kristalografi α = β = γ = 90˚. Hal ini berarti semua sudut kristalografinya tegak lurus. Perbandingan sudut sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6 dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Hal ini menjelaskan bahwa antara sumbu a+ memiliki nilai 30˚ terhadap sumbu bˉ. Sistem tetragonal dibagi menjadi 7 kelas yaitu piramid,
bipiramid, bisfenoid, trapezohedral, ditetragonal piramid, skalenohedral dan ditetragonal bipiramid. Contoh mineralnya rutil, autunite, pyrolusite, Leucite, scapolite .
Sistem Hexagonal
Gambar 3 Sistem Hexagonal
Sistem ini memiliki 4 sumbu kristal dimana sumbu c tegak lurus dengan yang lainnya. Sumbu a, b dan d membentuk sudut 120 o terhadap satu sama lain dan memiliki panjang sama juga. Kondisi sebenarnya perbandingan sumbunya a = b = d ≠ c dan juga memiliki sudut kristalografi α = β = 90˚ ; γ = 120˚. Perbandingan sumbunya a : b : c = 1 : 3 : 6 dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚ . Sistem ini dibagi
menjadi
tujuh
yaitu
Hexagonal
Pirami,
Hexagonal
Bipramid,
Dihexagonal Piramid, Dihexagonal Bipiramid, Trigonal Bipiramid, Ditrigonal Bipiramid
dan
Hexagonal
Trapezohedral.
corundum, hematite, calcite, dolomite, apatite.
Contoh
mineralnya
quartz,
Sistem Trigonal (Rombohedral)
Gambar 4 Sistem Trigonal
Sistem trigonal memiliki perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 6 dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 20˚ ; dˉ^b+= 40˚. Sistem ini dibagi menjadi lima kelas yaitu Trigonal Piramid, Trigonal Trapezohedral, Ditrigonal Piramid, Ditrigonal
Skalenohedral
dan
Rombohedral.
Contoh
mineralnya
adalah tourmaline dan cinabar.
Sistem Orthorombik
Gambar 5 Sistem Orthorombik
Sistem ini mempunya 3 sumbu simetri kristal yang saling tegak lurus, ketiga sumbu memiliki panjang yang berbeda a ≠ b ≠ c dan sumbu kristalografinya α = β = γ = 90˚. Orthorombik memiliki perbandingan sumbu yaitu a : b : c = sembarang dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Sistem ini dibagi menjadi tiga kelas yaitu Bisfenoid, Piramid dan Bipiramid.
Sistem Monoklin
Gambar 6 Sistem Monoklin
Memiliki satu sumbu miring dari tiga yang ada. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu n; n tegak lurus terhadap sumbu c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Dengan ke tiga sumbu tersebut panjangnya berbeda. Perbandingan sumbunya a ≠ b ≠ c dan sudut kristalografinya α = β = 90˚ ≠ γ. Perbandingan sudut a : b : c = sembarang dan sudut antar sumbunya a+^bˉ = 30˚. Sistem ini dibagi menjadi 3 kelas yaitu Sfenoid, Doma dan
Prisma. Contoh mineralnya azurite, malachite, colemanite, gypsum, dan epidot.
Sistem Triklin
Gambar 7 Sistem Triklin
Mempunyai tiga sumbu simetri yang tidak saling tegak lurus dan panjang tidak sama. Perbandingan sumbunya a ≠ b ≠ c dan sudut kristalografinya α = β ≠ γ ≠ 90˚. Perbandingan sumbu a : b : c = sembarang dan antar sumbunya a+^bˉ = 45˚ ; bˉ^c+= 80˚. Sistem ini dibagi menjadi 2 kelas yaitu Pedial dan
Pinakoidal.
Contoh
mineralnya
kaolinite, microcline dan anortoclase.
yaitu
albite,
anorthite,
labradorite,
B. Mineralogi Mineralogi adalah ilmu bumi yang bertumpu pada sifat kimia, struktur kristal dan fisika dari mineral. Dan juga mempelajari tentang proses pembentukan dan perubahan mineralnya. Sedangkan mineral itu sendiri merupakan senyawa alami yang terbentuk akibat proses geologis.mineral termasuk ke dalamkomposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang kompleks. Bagaimana kita ketahui ada mineral yang berbentuk lempeng, tiang, limas dan kubus. Sifat fisik mineral ini sangat diperlukan dalam mendeterminasi atau mengenal secara megaskopis atau tanpa menggunakan mikroskop, sifat-sifat fisik tersebut adalah warna, kilap, kekerasan, cerat, belahan, pecahan, berat jenis, sifat dalam, kemagneta dan bentuk dan struktur. Batasan-batasan mineral diantaranya adalah:
Suatu Bahan Alam Bahan terbentuk secara alamiah bukan dibuat oleh manusia.
Mempunyai sifat fisik & kimia tetap Sifat fisik : warna, kekerasan, belahan, perwakan, pecahan Sifat kimia : nyata api terhadap api oksidasi/api reduksi, pengarangan
Berupa unsur tunggal atau persenyawaan yg tetap Unsur tunggal : Diamond (c), Native silver (Ag) dllUnsur senyawa : Barit (BaSO4), Magnetite (Fe3O4), Zircon(ZrSiO4). Unsur senyawa kimia komplek : - Epistolite – (NaCa) (CbTiMgFeMn) SiO4(OH) - Polymignyte – (CaFeYZrTh) (CbTiTa) O
Anorganik Mineral bukan hasil dari suatu kehidupan. ada beberapa mineral hasil kehidupan = mineral organik Contoh : Coal, Asphal
Homogen Mineral tidak dapat diuraikan menjadi senyawa lain yang lebih sederhana oleh proses fisika.
Berupa padat, cair dan gas. Zat Padat : Kwarsa SiO2, Barite BaSO4 Zat Cair : Air raksa HgS, Air H2O Gas : H2S, CO2, CH4
C. Petrologi Petrologi adalah ilmu geologi yang bertumpu pada studi tentang batuan dan bagaimana pembentukannya. Petrologi berasal dari kata petra yang berarti batu menurut bahasa yunani. Batuan adalah sekumpulan mineral-mineral yang menjadi satu. Bisa terdiri dari satu atau lebih mineral. Bagian bumi yang terdiri dari batuan adalah lapisan lithosphere. Batuan dibedakan berdasarkan mineral dan komposisi kimia, dengan tekstur partikel dan dengan proses terbentuknya. Jadi batuan dibagi menjadi batuan beku, sedimen dan batuan metamorf. Ketiga jenis batuan ini mengalami proses saling melengkapi yang berupa siklus yang disebut daur geologi. Batuan beku (igneus rock) adalah batuan yang keterbentukannya dari satu atau beberapa mineral yang terbentuk akibat pembekuan magma. Berdasarkan teksturnya batuan beku dibagimenjadi batuan beku plutonik dan vulkanik. Perbedaannya dilihat dari besar mineral penyusunnya. Batuan beku plutonik dari pembekuan magma yang lambat sehingga mineral tampak lebih besar. Contohnya gabro, diorite, dan granit. Sedangkan batuan beku vulkanik sebaliknya. Contohnya basalt, andesit dan decite. Batuan sedimen adalah batuan yang keterbentukannya
akibat proses
lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasikan dan akhirnya terendapkan. Batuan sedimen digolongkan menjadi batuan sedimen klastik, kimia dan batuan sedimen organik. Batuan sedimen klastik terbentuk akibat proses pengendapan dari material yang mengalami proses transportasi.Contohnya batu konglomerat, batu pasir dan batu lempung. Batuan sedimen kimia terbentuk akibat proses presipitasi dari larutan. Biasanya batuan tersebut menjadi batuan pelingdung hidrokarbon dari migrasi. Contohnya anhidrit dan batu garam. Batuan sedimen organik terbentuk dari
gabungan
sisa-sisa
makhluk
hidup.
Batuan
ini
menjadi
batuan
induk/penyimpan. Contohnya batu gamping terumbu. Batuan metamorf adalah batuan yang keterbentukannya akibat proses perubahan temperatur dan/tekanan dari batuan yang telah ada sebelumnya. Contoh batuannya adalah batu sabak atau slate (perubahan batu lempung), batu marmer (perubahan batu gamping) dan batu kuarsit (perubahan batu pasir). Petrologi itu sendiri dibagi menjadi tiga yang berkaitan dengan tiga batuan yaitu :
Petrologi batuan beku Petrologi batuan beku ini bertumpu pada komposisi dan tekstur
dari
batuan beku (seperti granit atau basalt yang mengkristal dari batu lebur atau magma). Batuan beku terbagi menjadi batuan beku vulkanik dan plutonik.
Petrologi batuan sedimen Petrologi batuan sedimen ini bertumpu pada komposisi dan tekstur dari batuan sedimen (seperti batu pasir atau batu gamping) yang mengandung partikel-partikel sedimen terikat dengan matrik atau material yang lebih halus.
Petrologi batuan metamorf Petrologi batuan metamorf bertumpu pada komposisi dan teksturnya (seperti batu sabak atau batu marmer) yang berawal dari batuan sedimen atau beku tetapi telah mengalami perubahan kimia. Mineralogi atau tekstur dikarenakan kondisi eksterm dari tekanan, suhu atau keduanya. Petrologi mempergunakan bidang klasik mineralogi, petrografi mikroskopis
dan analisa kimia untuk menggambarkan komposisi dan tekstur batuannya. Petrologi eksperimental menggunakan tekanan tinggi, suhu tinggu untuk menyelidiki geokimia dan hubungan fasa dari material alami dan sistesis pada tekanan dan suhu yang ditinggikan.
D. Hubungan Kristalografi, Mineralogi dan Petrologi terhadap pertambangan Hubungannya dalam dunia pertambangan ilmu kristalografi, mineralogi dan petrologi itu sangat berkaitan. Misalnya untuk mencari suatu kandungan bijih atau bahan tambang lainnya. Kita harus mengetahui keterdapatan mineral pada bahan tambang yang kita cari. Bila kita tidak mengetahui apa mineral yang terkandung maka kita pun akan kesulitan untuk mencari bahan tambang itu. Maka untuk menjadi penambang yang benar kita harus mengerti akan kristalografi, mineralogi dan petrologi.
KESIMPULAN
Kristal adalah suatu benda padat yang terkemas secara teratur dan polanya (atom atau molekul) berulang (melebar) secara tigas dimensi. Kristalografi adalah ilmu yang mengkaji kristal yang meliputi pertumbuhan, bangun, sifat fisik dan klasifikasi berdasarkan bentuknya. Sistem kristal ada 7 dan dibagi menjadi 32 kelas. Yaitu Sistem Isometrik, Tetragonal, Hexagonal, Trigonal, Orthorombik, Monoklin dan Triklin. Mineralogi adalah ilmu bumi yang bertumpu pada sifat kimia, struktur kristal dan fisika dari mineral. Dan juga mempelajari tentang proses pembentukan dan perubahan mineralnya. Petrologi adalah ilmu geologi yang bertumpu pada studi tentang batuan dan bagaimana pembentukannya. Dalam dunia pertambangan kita harus mengetahui asal jadi daripada batuan/bijih yang akan kita tambang dan juga komposisi mineralnya apa saja, maka pada tahap eksplorasi kita dapat menemukan apa yang kita cari.
DAFTAR PUSTAKA
http://hadiwijayatambang.blogspot.com/2011/03/kristalografi-mineralogi-danpetrologi.html http://id.wikipedia.org/wiki/Mineralogi http://en.wikipedia.org/wiki/Petrology http://medlinkup.wordpress.com/2011/02/26/sistem-kristal/ http://id.wikipedia.org/wiki/Kristalografi http://nationalinks.blogspot.com/2008/11/macam-macam-sistem-kristal-dankelasnya.html http://nationalinks.blogspot.com/2008/10/definisi-mineralogi.html
