TUGAS KRISMIN #3
MINERAL SILIKAT & NON SILIKAT
NAMA : YULVA SATRIATAMA NIM : 410012025
SEKOLAH MENENGAH TEHNOLOGI NASIONAL “YOGYAKARTA”
2012
Mineral Silikat Silika merupakan penyusun utama kerak bumi (Holmes 1964). Kombinasi silika dengan unsur yang lain membentuk mineral golongan silikat. Mineral golongan silikat dikelompokkan berdasarkan perbandingan unsur silikon dan oksigen. Mineral silikat terbagi dua jenis, yaitu mineral silikat primer dan mineral silikat sekunder (Loughnan 1969). Mineral silikat primer adalah mineral silikat yang terbentuk dari hasil pembekuan magma, contohnya grup mineral piroksin, sedangkan mineral silikat sekunder terbentuk dari hasil pelapukan batuan atau dari hasil ubahan mineral primer, contohnya grup mineral liat ( clay) Menurut Loughnan (1969), dalam struktur silikat, oksigen merupakan anion yang paling penting. Ikatan antara kation dan oksigen meningkat sesuai dengan jarak (radius) kation – oksigen, semakin kecil jarak radius kation dan oksigen maka ikatan mineralnya akan semakin kuat. 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: Kuarsa: ( SiO ) Felspar Alkali: ( KAlSi O ) Felspar Plagiklas: (Ca,Na)AlSi O) Mika Muskovit: (K Al(SiAlO)(OH,F) Mika Biotit: K(Mg,Fe)SiO(OH) Amfibol: (Na,Ca) (Mg,Fe,Al) (Si,Al)O(OH) Pyroksen: (Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)Si O Olivin: (Mg,Fe) SiO Nomor 1 sampai 4 adalah mineral non-ferromagnesium dan 5 hingga 8 adalah mineral ferromagnesium. Tabel 1.1 Kelompok Mineral Silikat Tabel 3.2 Kelompok Mineral Silikat MINERAL Olivine Pyroxene Amphibole Mica Muscovite Feldspar Quartz
Biotite Orthoclase Plagioclase
RUMUS KIMIA (Mg,Fe)2SiO4 (Mg,Fe)SiO 3 (Ca 2Mg5)Si8O22(OH)2 KAl3Si3O10(OH)2 K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2 K Al Si 3 O8 (Ca,Na)AlSi 3O8 SiO2
Kelompok mineral silikat dibagi lagi menjadi 11 kelompok, yaitu: (1) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mineral Liat: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mineral liat adalah: (1.1) Mineral Liat Kaolinit {Si4Al4O10(OH)4} (1.2) Mineral Liat Vermikulit {AlMg5(OH)12(Al2Si6)} (1.3) Mineral Liat Klorit {AlMg5O20(OH)4} (1.4) Mineral Liat Montmorillonit (2) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mika: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mika adalah: (2.1) Mineral Muskovit {K2Al2Si6Al4O20(OH)4}
(2.2) Mineral Biotit {K2Al2Si6(Fe++,Mg)6.O20(OH)4} (3) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Serpentin: Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok serpentin adalah: (3.1) Mineral Serpentin {Mg3Si2O5(OH)4} (4) Struktur Kristal Silikat Kerangka Feldsfar: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kerangka feldsfar adalah: (4.1) Mineral Alkali Feldsfar {(Na,K)2O.Al2O3.6SiO2} (4.2) Mineral Plagioklas (Na2O.Al2O3.6SiO2) (5) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Piroksin: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok piroksin adalah: (5.1) Mineral Enstatit (MgO.SiO2) (5.2) Mineral Hipersten {(Mg,Fe)O.SiO2} (5.3) Mineral Diopsit (CaO.MgO.2SiO2) (5.4) Mineral Augit {CaO.2(Mg,Fe)O.(Al,Fe)2O3.3SiO2} (6) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Amfibol: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok amfibol adalah: (6.1) Mineral Hornblende {Ca3Na2(Mg,Fe)8(Al.Fe)4.Si14O44(OH)4} (6.2) Mineral Termolit {2CaO.5(Mg,Fe)O.8SiO2.H2O} (7) Struktur Kristal Silikat Kelompok Olivin: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok olivin adalah: (7.1) Mineral Olivin {2(Mg,Fe)O.SiO2} (7.2) Mineral Titanit (CaO.SiO2.TiO2) (7.3) Mineral Tormalin (Na2O.8FeO.8Al2O3.4B2O3.16SiO2.5H2O) (7.4) Mineral Sirkon (ZrO2.SiO2) (8) Struktur Kristal Silikat Kelompok Garnet: Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok garnet adalah: (8.1) Mineral Almandit (Fe3Al2Si3O12) (9) Struktur Kristal Silikat Kelompok Epidol: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok epidol adalah: (9.1) Mineral Soisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O) (9.2) Mineral Klinosoisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O) (9.3) Mineral Epidot (4CaO.3(Al,Fe)2º3.6SiO2.H2O) (10) Struktur Kristal Silikat Orto dan Cincin: Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat orto dan cincin adalah: (10.1) Mineral Klanit (Al2O3.SiO2) (10.2) Mineral Silimanit (Al2O3.SiO2) (11) Struktur Kristal Silikat: Mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat adalah: (11.1) Mineral Andalusit (Al2O3.SiO2) DEGARADASI MINERAL SILIKAT Degradasi adalah istilah geologi yang menggambarkan tentang perubahan permukaan bumi karena terjadi penyingkiran bahan (mineral batuan) oleh proses fisika, kimiawi, dan biologi. Proses ini termasuk dalam proses eksogenik yang terdiri dari sub-proses pelapukan, erosi dan pergerakan masa. Ketiga subproses itu mempunyai peran penting dalam keberadaan tanah. Pelapukan berperan menye-diakan bahan mentah tanah. Erosi berpengaruh dominan menghilangkan tanah yang sudah terbentuk, dan pergerakan massa dapat menjalankan fungsi keduanya.
Tanah yang merupakan lapisan paling atas bumi (penutup daratan), sebagian besar bahan asalnya adalah batuan yang tersusun oleh mineral. Mineral yang paling banyak menyusun batuan di kerak bumi adalah mineral primer atau disebut mineral pembentuk batuan. Mineral-mineral ini terdiri dari mineral yang termasuk dalam grup silikat, yang mempunyai satuan dasar yang sama yaitu silikat tetrahedron, tetapi berbeda pada pola penyusunan satuan dasar tesebut (struktur). Perbedaan struktur ini yang menyebabkan perbedaan rumus dan komposisi kimia, ikatan kimia dan ketahanan terhadap pelapukan. Dari pengukuran pH abrasi mineral silikat kecuali kuarsa, menunjukkan nilai pH di atas 7,0. Hal ini sangat mungkin bahwa mineral silikat ini berwatak seperti senyawa basa (konsep Arhenius). Asam-asam organik, merupakan bagian dari bahan organik, adalah hasil kegiatan jasad hidup baik yang terdapat di dalam maupun di permukaan batuan. Senyawa ini umumnya merupakan hasil buangan (sekresi, eksudat) atau pun rombakan. Asam-asam ini, seperti asam anorganik umumnya karena pada gugus + fungsionalnya dapat mengalami disosiasi yang melepasakan proton (H ) dan proton ini dapat menyerang mineral batuan. Selain itu sisa asamnya (anion organik) dapat membentuk senyawa kompleks dengan kationkation pada tepi mineral atau kation yang terlepas dari mineral. Dengan demikian asam-asam ini nyata berperan dalam pelapukan kimia. Pelapukan kimia di alam ini hanya dapat berlangsung apabila ada air, namun adanya asam-asam pelapukan tersebut dipercepat. Peran asam anorganik ataukah asam organik yang mempercepat pelapukan mineral merupakan pertanyaan yang sulit dijawab. Namun, dari kenyataan tanah atau batuan yang paling atas merupa-kan lingkungan biologi (biosfer) yang sangat padat, maka diperkirakan dengan kuat asam organik lebih besar peranannya dalam pelapukan dari pada asam-asam anorganik. Selain itu ada bukti bahwa 3 konsentrasi asam organik di dalam tanah antara 0,01-5,0 mol/m (Sposito, 1994). Pengaruh asam-asam organik dalam degradasi mineral batuan berupa reaksi pelarutan. Proses pelarutan ini sebenarnya adalah reaksi terbaginya zat padat, mineral, ke dalam air atau larutan asam organik. Reaksi kimia yang utama pada pelarutan adalah hidrolisis, kemudian hidrolisis yang dipacu dengan adanya + asam yaitu asidolisis dan kompleksolisis. Reaksi asidolisis lebih menekankan pada peran ion H yang berasal dari pemprotonan asam dan kompleksolisis menekankan peran sisa asam atau anion organik. Berdasarkan pada mineral silikat sebagai bahan asal tanah yang mempunyai struktur berbeda, berwatak sebagai senyawa basa, jumlah dan kemampuan asam-asam organik di permukaan bumi, maka permasalahan yang akan dibahas adalah tentang pelarutan mineral batuan oleh asam-asam organic. Berdasarkan pola penyusunan satuan dasar tetrahedron-SiO4, tersebut, mineral silikat digolongkan menjadi enam grup, tetapi grup silikat yang penting yang erat kaitannya dengan tanah ada empat grup silikat, yaitu orthosilikat (nesosilikat), inosilikat (tunggal dan ganda), filosilikat dan tektosilikat (Tabel 1). Pelapukan dan genesis tanah menyebabkan batuan lapuk, mineral yang terdapat dalam batuan hancur. Hancurnya mineral tersebut membentuk zarah yang ukurannya beragam, mulai dari ukuran pasir (2,000,05mm), debu (0,05-0,002 mm), sampai lempung (<0,002 mm). Umumnya mineral pada fraksi pasir dan debu didominasi oleh grup orthosilikat, inosilikat dan tektosilikat , sedangkan pada fraksi lempung ( clay), yang didominasi oleh grup filosilikat . Namun, tidak selamanya demikian, karena pada fraksi pasir terdapat juga grup filosilikat , dan juga pada fraksi lempung ditemukan Feldspar yang tektosilikat . Pola susunan antar satuan tetrahedron (kerangka) ini yang menyebabkan perbedaan ketahanan terhadap pelarutan. Selain itu, ketahanan mineral terhadap pelarutan juga ditentukan oleh ikatan antar kerangka. Ikatan antar satuan dan antar kerangka dapat dicerminkan dari energi pembentukan, dan untuk melihat ketahanannya secara kasar dapat mengukur pH abrasinya. Grup orthosilikat (nesosilikat), satuan tetrahedron-SiO 4 pada keadaan bebas, sehingga dalam satu satuan sel ( cel unit ) terdiri dari satu satuan tetrahedron-SiO 4 yang terdapat empat muatan negatip di keempat 4ujungnya, [SiO4] . Dalam grup mineral ini satuan tetrahedron-SiO 4 tersebut saling bergabung dengan membentuk polimer, karena satuan itu bermuatan sejenis (negatif), maka untuk membentuk polimer membutuhkan penghubung. Penghubung ini mestinya unsur yang bermuatan positip lebih dari satu, serta ukuran diameternya tepat atau sesuai dengan ruangan antar satuan tetrahedron-SiO 4. Umumnya unsur penghubung ini adalah logam Mg dan atau Fe. Contoh mineral pada grup ini adalah Fayalit (Mg2SiO4 ) dan Fosterit (Fe2SiO4). Susunan antar satuan tetrahedron-SiO 4 pada grup ini adalah susunan yang sangat rapat, sehingga menyebabkan grup silikat ini mempunyai berat jenis yang tinggi di antara grup silikat. Pada grup ini tidak terjadi penggantian isomorfis (PI) atom Si oleh Al, sehingga kekuatan
ikatan antar satuan tetrahedron-SiO 4 hanya ditentukan oleh ikatan O-Fe-O dan O-Mg-O. Energi pembentukan polimer orthosilikat ini sebesar 78.550 kgcal/mole (Paton, 1978). Grup mineral ini mempunyai pH abrasi 1011 (Birkeland, 1974) dan kekerasan menurut sekala Mohs adalah 7 (Best, 1982). Grup inosilikat tunggal, satuan tetrahedron-SiO 4 membentuk rantai tunggal dengan cara membuat hubungan antar satuan dasarnya melalui dua oksigen bersama yang sebidang pada setiap satuan tetrahedronSiO4. Pelarutan adalah proses terbaginya suatu zat secara halus ke dalam zat lain. Umumnya zat yang terbagi secara halus adalah zat padat dan zat lain berupa air. Hasilnya adalah larutan yang di dalamnya terdapat butiran dan butiran tersebut tidak kelihatan, dapat melalui kertas saring maupun membran, sehingga dalam larutan hanya ada satu fase. Dengan demikian pelarutan adalah peristiwa yang berlangsung pada permukaan zat padat. Oleh sebab itu, ukuran zat padat sangat menentukan pelarutan. Makin halus butir zat padat makin luas permukaan dan makin cepat pelarutannya. Proses pelarutan dimulai dari menempelkan salah satu dwikuktub air pada kation dalam jaringan kristal mineral hingga kation terlepas dari permukaan kristal dan masuk ke dalam air sebagai larutan. Proses ini diyakini disebabkan oleh peran ion H dan OH yang berasal dari disosiasi air (reaksi 1). Ion H dapat dihasilkan dari disosiasi asam-asam organik + H2O H + OH ( 3 ) + HOOC-COOH HOOC-COO + H (3a) + HOOC-COOH OOC-COO + H (3b) Ion H ini karena ukurannya yang kecil (r=0,3A) dan potensial ionnya (q/r) yang besar dapat masuk ke dalam kisi-kisi kristal dan mampu menggantikan kedudukan kation penyeimbang yang ada di dalam kristal. Reaksi ini dikenal sebagai hidrolisis. Ion OH ini mempunyai ukuran yang sama dengan atom oksigen, sehingga ion ini mudah menggantikan kedudukan atom O dalam mineral. Akibatnya kesetimbangan mineral terganggu dan mineral mudah lapuk. Namun, karena di permukaan bumi air banyak bersitindak dengan biosfer, dan antroposfer, maka pada umumnya air banyak bercampur dengan asam-asam organik. Adanya asam organik ini misalnya asam oksalat, asam sitrat dan senyawa fenolat reaksi hidrolisis tersebut dipercepat dengan adanya ion H yang berasal dari disosiasi asam, reaksi tersebut adalah asidolisis. Selain menghidrolisis senyawa ini melalui anionnya, COO , juga dapat membentuk ikatan kompleks dengan logam penghu-bung kerangka mineral, misalnya Fe, Al, Ca, dan Mg, dan akibatnya melepaskannya dari jaringan kristal, dan terbentuklah senyawa kompleks. Apabila air atau air yang mengandung asam dengan mineral silikat dan atau aluminosilikat bercampur maka terjadi reaksi umumnya sebagai berikut : Silikat + H2O + H2CO3 Kation + OH + HCO3 + H4SiO4 (4) Aluminisilikat + H 2O + H2CO3 lempung + kation + OH + HCO3 + H4SiO4 (5) Maka hasil utamanya kedua reaksi itu adalah kation, dan hasil sampingannya adalah: H4SiO4, HCO3 , lempung, dan OH . Kation-kation yang terlepas mungkin ada dalam larutan tanah, masuk dalam kisi-kisi mineral lempung atau terjerap oleh permukaan partikel koloid. Bagaimana terjadinya hidrolisis pada keempat grup silikat, Frederickson (1951 dalam Paton, 1978), menjelaskan pelarutan Feldspar oleh air sebagai berikut. Pada setiap permukaan kristal Feldspar (tektosilikat) mempunyai muatan neto negatip. Air yang mempunyai dwikutub, maka air pada permukaan kristal itu terorientasi, sedemikian, kutub positip air berhadapan dengan permukaan kristal Feldspar. Hasil orientasi air dengan permukaan kristal itu membentuk selubung yang bermuatan negatip. Lapisan ini pun menarik lagi molekul air tetangganya, maka pada kondisi ini terjadi kelebihan muatan positip yang diagihkan pada permukaan kristal Feldspar. Kelebihan muatan ini diimbangi dengan penetrasi ion H dari air yang terorientasi ke dalam kisi-kisi kristal. Penetrasi ion H masuk ke dalam ruangan yang ditempati oleh K, atau Na, atau Ca. Ion H yang masuk ini bersaing dengan K, atau Na, atau Ca dalam menggunakan atom O untuk membentuk kordinasi. Koordinasi ion H adalah dua, sedangkan K membentuk koordinasi 12. Padahal ikatan antara O dan H lebih kuat daripada ikatan O dengan K, atu Ca atau Na, maka sisa atom oksigen akan saling menolak. Persaingan ini yang menyebabkan goyah dan lepasnya K, atau Ca atau Na dari kisi-kisi Feldspar. Pada grup orthosilikat juga terjadi peristiwa yang sama, yaitu terjadi persaingan penggunaan atom O dengan kation yang mempunyai energi ikatan lemah Mg atau Fe, sehingga Mg dan Fe dalam olivin adalah ikatan yang paling peka terhadap hidrolisis dan mudah diserang ion H, akibatnya Mg dan Fe terlepas dari
satuan tetrahedron-SiO4. Pada piroksen dan Amfibol (inosilikat tungal dan ganda), kation-kation yang menggabungkan antar rantai atau rantai ganda yang paling mudah diserang oleh proton maka kation penghubung itu ikatanya goyah dan kation terlepas dari jaringan kristal. Pada filosilikat yang pada interlayernya terisi K-terkoordinasi 12 adalah paling mudah diserang oleh proton. Pada tektosilikat titik lemah ikatan yang terjadi pada loka penggantian isomorfis yang diimbangi oleh kation K, atau Ca, atau Na, atau Ca dan Na. Tetapi pada kuarsa, (yang tektosilikat yang tidak ada penggantian isomorfis) tidak terdapat kation yang mudah terhidrolisis, maka kuarsa tidak terhidrolisis. Senyawa kompleks logam – organik oleh senyawa humat dan organik lainnya mempercepat perombakan mineral. Produknya adalah senyawa kompleks (kelat). Bentuk kelat ini erat hubungannya dengan pedogenesis dan kesuburan tanah. Pembentukan senyawa kelat ini dapat mendorong atau mengham-bat perkembangan mineral baru tanah. Tan (1986), melaporkan terjadi pengkris-talan besi dengan adanya kompleks besi-fulfat, sedangkan oleh bentuk humat menjadi Goetit dibantu oleh kompleks Fe-organik. Lineras dan Hewirtas ( 1971), pembentukan kaolinit dibantu oleh sedikit Asam Fulfat. Selain itu Asam Fulfat 5,0 g/L menghambat pembentukan Geotit dan Hematit, tetapi pada konsentrasi rendah AF membantu pembentukan Geotit dan Hematit. Peran pelarutan oleh bahan organik (kompleksolisis) dapat melincahkan kompleks organo-logam yang penting dalam pembentukan horison albik. Pembentukan kelat Al dan Fe fulfat berperan dalam pembentukan horison spodik. Jumlah Al dan Fe rendah, kompleks akan terbentuk pada horison A, sebaliknya jika jumlah Al dan Fe cukup yang dilepas dari pelarutan mineral, kelat yang terbentuk dimobilkan dari horison A ke horison yang lebih dalam. Selain itu komplek organo-logam yang terbentuk berpengaruh pada kesuburan tanah, terutama pada ketersediaan unsur hara mikro. Pengkelatan umumnya terjadi pada unsur mikro. Pada senyawa kelat ini unsur mikro ini tidak tersedia bagi tanaman, tetapi khelat ini dapat dibuat tersedia bagi tanaman melalui reaksi pertukaran kation. Reaksi pertukaran ini tidak bisa dilakukan oleh kation basa, tetapi ditukarkan oleh unsur mikro yang segolongan. Misalnya senyawa khelat ini ada Cu-organik, maka ion penukarnya adalah logam Zn. Akibat pengkelatan proses difusi dan aliran masa unsur hara mikro ke arah akar meningkat dan juga membantu mekanisme pengisian unsur hara di permukaan akar yang terkuras. KESIMPULAN Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Ilmu geologi tidak dapat dipisahkan dari ilmu-ilmu yang berhubungan secara langsung dengan bumi. Geologi mempelajari segala aspek yang berhubungan dengan bumi, seperti batuan, kegempaan, gunungapi, geologi teknik. Bagi ilmu pertanian, mengenal bebatuan dan mineral merupakan basis untuk memahami lebih lanjut tentang tanah dan proses pembentukannya 2. Tanah yang merupakan lapisan paling atas bumi (penutup daratan), sebagian besar bahan asalnya adalah batuan yang tersusun oleh mineral. Mineral yang paling banyak menyusun batuan di kerak bumi adalah mineral primer atau disebut mineral pembentuk batuan. 3. Mineral adalah zat atau benda yang biasanya padat dan homogen dan hasil bentukan alam yang memiliki sifat-sifat _sik dan kimia tertentu serta umumnya berbentuk kristalin. 4. Batuan terbentuk dalam berbagai kondisi pembentukan. Lingkungan pembentukan batuan dipengaruhi oleh pH, komposisi magma asal (batuan beku), komposisi batuan asal (sedimen dan metamorf), temperatur pembentukan, proses dekomposisi (rekristalisasi, lithifikasi), tekanan, dan waktu. 5. Mineral silikat membentuk kelompok terbesar dan terpenting dari mineral pembentuk batuan, serta terdiri dari sekitar 90 persen kerak Bumi. Batuan ini dikelompokkan berdasarkan struktur kelompok silikatnya. Semua mineral silikat berisi silikon dan oksigen. 6. Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok ferromagnesium dan non-ferromagnesium. 7. Silikat mengandung banyak unsur hara esensial bagi tanaman 8. Degradasi adalah istilah geologi yang menggambarkan tentang perubahan permukaan bumi karena terjadi penyingkiran bahan (mineral batuan) oleh proses fisika, kimiawi, dan biologi. Proses ini termasuk dalam proses eksogenik yang terdiri dari sub-proses pelapukan, erosi dan pergerakan masa.
9.
Proses degradasi mineral silikat terjadi, Apabila air atau air yang mengandung asam dengan mineral silikat dan atau aluminosilikat bercampur maka terjadi reaksi umumnya sebagai berikut : Silikat + H2O + H2CO3 Kation + OH + HCO3 + H4SiO4 (4) Aluminisilikat + H2O + H2CO3 lempung + kation + OH + HCO3 + H 4SiO4 (5). Dan pada akhirnya akan tebentuk lempung atau mineral-mineral yang ada dalam larutan tanah. Selain itu komplek organo-logam yang terbentuk berpengaruh pada kesuburan tanah, terutama pada ketersediaan unsur hara mikro. Pengkelatan umumnya terjadi pada unsur mikro
file:///D:/silikat%20&%20non%20silikat/MINERALOGI%20KRISTALOGRAFI.htm
MINERAL SILIKAT -> Bahan mineral tanah merupakan bahan anorganik tanah yang terdiri dari berbagai ukuran, komposisi dan jenis mineral. Mineral tanah berasal dari hasil pelapukan batuan-batuan yang menjadi bahan induk tanah. Pada mujlanya batuan dari bahan induk tanah m engalami proses pelapukan dan menghasilkan regolit. Pelapukan lebih lanjut menghasilkan tanah dengan tektur masih kasar. Ukuran mineral tanah sangat beragam mulai dari ukuran sangat kasar sampai dengan ukuran yang sangat halus seperti mineral liat. Mineral liat hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop elektron. Sifat mineral liat ditentukan dari: (1) susunan kimia pembentuknya yang tetap dan tertentu, terutama berkaitan dengan penempatan internal atom atomnya, (2) sifat fisiko-komia dengan batasan waktu tertentu, dan (3) kecendrungan membentuk geometris tertentu. Komposisi mineral dalam tanah sangat tergantung dari beberapa faktor sebagai berikut: (1) jenis batuan induk asalnya, (2) proses-proses yang bekerja dalam pelapukan batuan tersebut, dan (3) tingkat perkembangan tanah. Bahan induk tanah mineral berasal dari berbagai jenis batuan induk, sehingga dalam proses pelapukannya akan menghasilkan keragaman mineral tanah yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa terdapat hubungan yang erat antara komposisi mineral bahan induk dengan komposisi mineral batuannya. Sebagai contoh adalah tanah yang terbentuk dari bahan induk yang berasal dari batuan basalt dan granit, ak an memiliki komposisi mineral tanah sebagai berikut: (1) mineral kuarsa, (2) mineral ortoklas, (3) mineral mikroklin, (4) mineral albit (5) mineral oligoklas, (6) mineral muskovit, (7) mineral biotit. (8) mineral dll. Pada tanah-tanah yang mudah melapuk dan peka terhadap proses pencucian (leaching), seperti tanah Podzol, ditemujkan mineal yang didominasi hanya jenis mineral: (1) kuarsa, dan (2) ortoklas. Dominasi kedua mineral ini disebabkan karena kedua mineral ini relatif lebih resisten terhadap pelapukan. Berbeda dengan t anah-tanah yang belum mengalami pelapukan (kurang mengalami pelapukan), maka dalam tanah tersebut masih ditemukan mineral tanah yang beragam dengan komposisi mineral tanah pada setiap lapisan yang hampir seragam.
Berdasarkan keberadaan silikat dalam mineral tanah, maka mineral dalam tanah dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu: (1) kelompok mineral silikat, dan (2) kelompok mineral bukan silikat. A. Kelompok Mineral Silikat:
Kelompok mineral silikat dibagi lagi menjadi 11 kelompok, yaitu: (1) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mineral Liat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mineral liat adalah: (1.1) Mineral Liat Kaolinit {Si4Al4O10(OH)4} (1.2) Mineral Liat Vermikulit {AlMg5(OH)12(Al2Si6)} (1.3) Mineral Liat Klorit {AlMg5O20(OH)4} (1.4) Mineral Liat Montmorillonit (2) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mika:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mika adalah: (2.1) Mineral Muskovit {K2Al2Si6Al4O20(OH)4} (2.2) Mineral Biotit {K2Al2Si6(Fe++,Mg)6.O20(OH)4} (3) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Serpentin:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok serpentin adalah: (3.1) Mineral Serpentin {Mg3Si2O5(OH)4} (4) Struktur Kristal Silikat Kerangka Feldsfar:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kerangka feldsfar adalah: (4.1) Mineral Alkali Feldsfar {(Na,K)2O.Al2O3.6SiO2} (4.2) Mineral Plagioklas (Na2O.Al2O3.6SiO2) (5) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Piroksin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai ke lompok piroksin adalah: (5.1) Mineral Enstatit (MgO.SiO2) (5.2) Mineral Hipersten {(Mg,Fe)O.SiO2} (5.3) Mineral Diopsit (CaO.MgO.2SiO2) (5.4) Mineral Augit {CaO.2(Mg,Fe)O.(Al,Fe)2O3.3SiO2} (6) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Amfibol:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok amfibol adalah: (6.1) Mineral Hornblende {Ca3Na2(Mg,Fe)8(Al.Fe)4.Si14O44(OH)4} (6.2) Mineral Termolit {2CaO.5(Mg,Fe)O.8SiO2.H2O} (7) Struktur Kristal Silikat Kelompok Olivin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kr istal silikat kelompok olivin adalah: (7.1) Mineral Olivin {2(Mg,Fe)O.SiO2} (7.2) Mineral Titanit (CaO.SiO2.TiO2) (7.3) Mineral Tormalin (Na2O.8FeO.8Al2O3.4B2O3.16SiO2.5H2O) (7.4) Mineral Sirkon (ZrO2.SiO2) (8) Struktur Kristal Silikat Kelompok Garnet:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok garnet adalah: (8.1) Mineral Almandit (Fe3Al2Si3O12) (9) Struktur Kristal Silikat Kelompok Epidol:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok epidol adalah: (9.1) Mineral Soisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O) (9.2) Mineral Klinosoisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
(9.3) Mineral Epidot (4CaO.3(Al,Fe)2º3.6SiO2.H2O) (10) Struktur Kristal Silikat Orto dan Cincin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat orto dan c incin adalah: (10.1) Mineral Klanit (Al2O3.SiO2) (10.2) Mineral Silimanit (Al2O3.SiO2) (11) Struktur Kristal Silikat:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat adalah: (11.1) Mineral Andalusit (Al2O3.SiO2) file:///D:/silikat%20&%20non%20silikat/mineral-tanah.html
Mineral-mineral Silikat --> Mineral feldspar merupakan kelompok mineral yang sangat dominan. Mineral ini menyusun lebih dari 50% kerak bumi. Kuarsa merupakan mineral yang umum kedua pada kerak benua, hanya disusun oleh unsur silikon dan oksigen. Setiap group dari mineral silikat mempunyai struktur silikat yang karakteristik. Struktur dalam dari mineral berhubungan erat dengan sifat belahan dari mineralnya. Karena ikatan antara silikon dan oksigen sangat kaut, maka mineral-mineral silikat cenderung untuk membelah melalui struktur silikon-oksigen daripada memotong struktur tersebut. Contohnya mika mempunyai struktur lembarang dan cenderung untuk membelah melalui bidang lembaran yang tipis. Kuarsa yang mempunyai ikatan silikon-oksigen sangat kuat pada semua arahnya, tidak mempunyai bidang belahan. Tabel. Mineral-mineral silikat yang umum Mineral Komposisi Kimia Belahan Struktur Silikat Olivin (Mg,Fe)SiO4 Tidak ada Tetrahedron tunggal Group Piroksin (Mg,Fe)SiO3 Dua arah saling tegaklurus Struktur rantai Group Amfibol (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2 Dua arah 60o dan 120o Rantai ganda Mika (Muskovit) (Biotit) KAl3Si3O10(OH)2 K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2 Satu arah Lembaran Feldspar (Ortoklas) (Plagioklas) KalSi3O8 Dua arah saling tegaklurus Lembaran Kuarsa SiO2 Tidak ada Rangkaian tiga dimensi Kebanyakan mineral-mineral silikat terbentuk ketika cairan magma mulai mendingin. Proses pendinginan ini dapat terjadi dekat permukaan bumi atau jauh di bawah permukaan buki dimana tekanan dan temperatur lingkungannya sangat tinggi. Lingkungan pengkristalan dan komposisi kimia dari magma sangat mempengaruhi macam mineral yang terbentuk. Contoh, mineral olivin mengkristal pada temperatur tinggi. Sebaliknya kuarsa mengkristal pada temperatur yang rendah. Beberapa mineral silikat sangat stabil pada permukaan bumi dan tetap menunjukkan sifat fisiknya pada hasil pelapukan dari batuan. Mineral silikat lainnya terbentuk pada kondisi tekanan yang ekstrim yang berasosiasi dengan proses metamorfisme. Setiap mineral silikat akan mempunyai struktur dan komposisi kimia yang dapat menunjukkan kondisi pada waktu pembentukkannya. Macam mineral silikat dapat digolongkan berdasarkan komposisi kimianya. Mineral silikat ferromagnesian adalah mineral silikat yang mengandung ion besi dan atau magnesium di dalam struktur mineralnya. Mineralmineral silikat yang tidak mengandung ion-ion besi dan magnesium disebut mineral silikat non ferromagnesian. Mineral-mineral silikat ferromagnesian dicirikan oleh warnanya yang gelap dan mempunyai
berat jenis antara 3,2 sampai 3,6. Sebaliknya mineral-mineral silikat non ferromagnesian pada umumnya mempunyai warna terang dan berat jenis rata-rata 2,7. Perbedaan tersebut terutama disebabkan oleh ada tidaknya unsur besi di dalam mineral tersebut. Mineral Silikat Ferromagnesian Olivin adalah mineral silikat ferromagnesian yang terbentuk pada temperatur tinggi, berwarna hitam sampai hijau kehitaman, mempunyai kilap gelas dan pecahan konkoidal. Mineral olivin pada umumnya menunjukkan kenampakan butiran bentuknya relatif kecil dan bundar. Olivin disusun oleh tetrahedra tunggal yang diikat bersama oleh campuran ion besi dan magnesium yang merangkai atom oksigen bersama-sama. Mineral ini tidak mempunyai bidang belahan karena struktur atomnya membentuk aringan tiga dimensi sehingga tidak membentuk bidang yang lemah. Piroksin, berwarna hitam, opak, dengan bidang belahan dua arah membentuk sudut 90o. Struktur kristalnya disusun oleh rantai tunggal tertrahedra yang diikat bersama-sama dengan ion-ion besi dan magnesium. Karena ikatan silikon-oksigen lebih kuat daripada ikatan antara struktur silikat, maka piroksin mudah terbelah sejajar dengan rantai silikat. Piroksin merupakan salah satu mineral yang dominan dalam batuan beku basalt yang merupakan batuan yang umum pada kerak samudera. Hornblende merupakan mineral yang umum dari kelompok amfibol. Mineral ini umumnya berwarna hijau gelap sampai hitam. Belahannya dua arah membentuk sudut 60o dan 120o. Di dalam batuan, hornblende berbentuk prismatik panjang. Bentuk inilah yang umumnya membedakan dengan piroksin yang umumnya berbentuk prismatik pendek. Hornblende umumnya dijumpai pada batuan yang menyusun kerak benua. Biotit merupakan anggota dari mika yang berwarna gelap karena kaya akan besi. Seperti mineral mika lainnya, biotit disusun oleh struktur lembaran yang memberikan belahan satu arah. Biotit mempunyai warna hitam mengkilap yang membedakan dari mineral ferromagnesian lainnya. Seperti hornblende, biotit juga banyak dijumpai pada batuan penyusun kerak benua, termasuk batuan beku granit. Garnet merupakan mineral yang strukturnya mirip olivin yaitu disusun oleh tetrahedra tunggal yang dirangkai oleh ion-ion logam. Garnet juga mempunyai kilap kaca, tidak mempunyai bidang belahan dan pecahan konkoidal. Warna mineral garnet sangat bervariasi, tetapi yang paling umum adalah coklat sampai merah tua. Garnet umumnya berbentuk kristal yang prismatik dan umumnya pada batuan metamorf. Garnet yang transparant sering dijadikan batu mulia. Mineral Silikat Non Ferromagnesian Muskovit adalah jenis mineral mika yang sangat umum. Berwarna terang dengan kilap seperti mutiara (pearly) dan seperti mineral mika lainnya belahannya satu arah. Di dalam bataun muskovit sangat mudah dikenali karena sangat bercahaya Feldspar merupakan group mineral yang sangat umum, dapat terbentuk pada rentang temperatur dan tekanan yang besar. Group mineral feldspar mempunyai sifat fisik yang sama. Mineral ini mempunyai bidang belahan dua arah dan membentuk sudut hampir 90o, relatif keras dan kilap bervariasi antara kilap kaca sampai mutiara. Di dalam batuan mineral ini dikenali dengan bentuknya yang rektangular dan permukaan yang licin. Struktur mineral feldspar adalah rangkaian tiga dimensi dari atom oksigen bergabung dengan atom silikon. Seperempat sampai setengah dari atom silikon tergantikan oleh aton aluminium. Perbedaan valensi antara aluminium (+3) dan silikon (+4), menyebabkan terjadinya inklusi satu atau lebih oleh ion-ion seperti potasium (-1), sodium (-1) dan kalsium (+2). Karena adanya perbedaan inklusi didalam strukturnya, mineral feldspar dapat dibedakan menjadi 2 macam. Mineral ortoklas merupakan mineral feldspar dengan ion potasium di dalam struktur kristalnya. Plagioklas feldspar adalah mineral feldspar dengan ion kalsium dan atau sodium di dalam struktur kristalnya. Mineral ortoklas berwarna krem terang sampai merah jambu, sedangkan plagioklas berwarna putih sampai abu-abu terang. Meskipun keduanya mempunyai warna yang berbeda, tetapi warna tersebut tidak dapat dijadikan sebagai dasar untuk membedakannya. Salah satu sifat fisik yang dapat membedakannya adalah adanya striasi yang sejajar pada mineral plagioklas yang tidak dijumpai pada mineral ortoklas. Kuarsa merupakan mineral silikat yang hanya disusun oleh silikon dan oksigen. Mineral kuarsa juga sering
disebut silika karena komposisinya SiO2. Karena struktur kuarsa mengandung dua atom oksigen untuk tiap atom silikon, maka tidak dibutuhkan lagi ion positif untuk menjadikan mineral kuarsa ini netral. Struktur kristal kuarsa membentuk jaringan tiga dimenasi yang lengkap antara ion oksigen disekitar ion silikon, sehingga membentuk suatu ikatan yang kuat antara keduanya. Akibatnya kuarsa tidak mempunyai bidang belahan, sangat keras dan resisten terhadap proses pelapukan. Kuarsa mempunyai belahan konkoidal. Pada bentuknya yang sempurna kuarsa sangat jernih, membentuk kristal heksagonal dengan bentuknya piramidal. Warna mineral kuarsa sangat bervariasi tergantung pada proses pengotoran pada waktu pembentukannya. Variasi warna ini menyebabkan adanya bermacam mineral kuarsa. Mineral kuarsa yang umum adalah kuarsa susu (putih), kuarsa asap (abu-abu), kuarsa ros (pink), ametis (purple) dan kristal batuan (clear). Lempung adalah terminologi untuk kompleks mineral yang seperti mika mempunyai struktur lembaran. Mineral lempung pada umumnya berbutir sangat halus dan hanya dapat dipelajari dengan bantuan mikroskop. Mineral lempung merupakan hasil dari pelapukan kimia mineral silikat, sehingga mineral ini sangat dominan menyusun soil yang terdapat pada permukaan bumi. Salah satu mineral lempung yang sangat umum adalah kaolinit yang sering dimanfaatkan dalam bermacam-macam industri seperti keramik. file:///D:/silikat%20&%20non%20silikat/MINERAL%20%C2%AB%20Otnia%20Rendi%20Arafah%27s%20Blog.htm
Mineral Silicate (Si, O) Silicat merupakan 25% dari mineral yang dikenal dan 40% dari mineral yang dikenali. 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 B umi (sampai kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat merupakan bagian utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun batuan malihan (metamorf). Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok ferromagnesium dan nonferromagnesium. Quartz (SiO2) Feldspar Alkali (KAlSi3O8) Feldspar Plagioklas ((Ca,Na)AlSi3O8) Mica Muscovit (K2Al4(Si6Al2O20)(OH,F)2) Mica Biotit (K2(Mg,Fe)6Si3O10(OH)2) Amphibol Horblende ((Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)8O22(OH)) Piroksin ((Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)Si2O6) Olivin ((Mg,Fe)2SiO4) file:///D:/silikat%20&%20non%20silikat/mineral.html
