Laporan Krismin [PDF]

Citation preview

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KRISTALOGRAFI DAN MINERALOGI



Disusun oleh :



Sukma Tangkin 131.101.152



LABORATORIUM GEOLOGI DASAR JURUSAN TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2013



1



LAMAN PENGESAHAN Diajukan untuk mendapatkan penilaian pada Praktikum Kristalografi dan Mineralogi di Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta Oleh Sukma Tangkin 13.11.01.152



Disetujui Oleh Asisten I



Asisten II



Yoni Setiawan



Wisnu Saputra Aji



101101021



101101043



Asisten III



Asisten IV



Dedi Indra Darmawan



Putri Rahma Wati



101101056



091101027



Asisten V



Ferinandus Wunda 091101026



2



PRAKATA Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Berkat limpahan dan rahmat-Nya Penulis mampu menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. Penulis juga tak lupa mengucapkan terima kasih banyak kepada : 1. Dosen Kristalografi dan Mineralogi yang telah membimbing penulis selama ini. 2. Para asisten dosen yang ikut membantu, mengajar dan memberikan masukan sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan ini 3. Orang tua dan saudara-saudara saya yang telah membantu saya dalam doa-Nya dan memberikan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini tepat pada waktunya. 4. Teman-teman yang memberikan banyak masukan sehingga laporan ini dapat terselesaikan Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Untuk itu, Penulis mengharapkan kritikan serta saran yang membangun dari dosen, asisten dosen, teman-teman serta para pembaca pada umumnya. Semoga laporan ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas bagi penulis dan menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca pada umumnya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Yogyakarta, 21 Desember 2013



Penulis DAFTAR ISI



3



HALAMAN JUDUL...............................................................................



i



HALAMAN PENGESAHAN.................................................................



ii



PRAKATA...............................................................................................



iii



DAFTAR ISI...........................................................................................



vi



DAFTAR GAMBAR...............................................................................



vii



BAB 1 PENDAHULUAN....................................................................



1



1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1.2 Maksud Dan Tujuan.................................................................... 1.3 Alat Dan Bahan ..........................................................................



1 3 4



BAB 2 TINJAUAN UMUM ..................................................................



5



2.1 Dasar Teori.................................................................................. 2.2 Geometri Kristal ......................................................................... 2.3 Simbol Kristalografi ...................................................................



5 8 14



BAB 3 KRISTALOGRAFI ....................................................................



27



3.1 Isometrik......................................................................................



27



3.1.1 Ketentuan Sistem Kristal Isometrik...................................



27



3.1.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Isometrik .....................



28



3.1.2 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 29 Lampiran Sistem Kristal Isometrik.................................................... 3.2 Hexagonal....................................................................................



30



3.2.1 Ketentuan Sistem Kristal Hexagonal.................................



30



3.2.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Hexagonal ...................



30



3.2.3 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai32 Lampiran Sistem Kristal Hexagonal ..................................................



2



4



3.3 Orthorombik................................................................................



33



3.3.1 Ketentuan Sistem Kristal Orthorombik..............................



34



3.3.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Orthorombik................



34



3.3.2 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 35 Lampiran Sistem Kristal Orthorombik............................................... 3.4 Tetragonal....................................................................................



36



3.4.1 Ketentuan Sistem Kristal Tetragonal..................................



37



3.4.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Tetragonal....................



37



3.4.2 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 38 Lampiran Sistem Kristal Tetragonal................................................... 3.5 Monoklin.....................................................................................



39



3.5.1 Ketentuan Sistem Kristal Monoklin...................................



40



3.5.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Monoklin.....................



40



3.5.2 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 41 Lampiran Sistem Kristal Monoklin.................................................... 3.6 Triklin..........................................................................................



42



3.6.1 Ketentuan Sistem Kristal Triklin........................................



43



3.6.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Triklin..........................



43



3.6.2 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 44 Lampiran Sistem Kristal Triklin ........................................................ 3.7 Trigonal .......................................................................................



45



3.7.1 Ketentuan Sistem Kristal Trigonal.....................................



45



3.7.2 Cara Menggambar Sistem Kristal Trigonal........................



46



5



3.7.2 Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 47 Lampiran Sistem Kristal Trigonal ..................................................... BAB 4 MINERALOGI ..........................................................................



49



4.1 Dasar Teori Mineralogi................................................................



49



4.2 Mineral Primer Dan Mineral Sekunder Serta Proses Terbentuknya



51



4.3 Sifat Fisik Mineral.......................................................................



63



BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN..................................................



78



DAFTAR PUSTAKA .............................................................................



79



6



DAFTAR GAMBAR



1. Gambar 2.1. sumbu kristalografi....................................................... 2. Gambar 2.2. sudut Kristal................................................................. 3. Gambar 2.3.Bidang (010) dalam struktur kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) kubik pemusatan-ruang (bcc), (c) kubik pemusatan-sisi (fcc). (Bidang (020) yang terdapat dalam bcc dan fcc setara dengan bidang (010) jika digambarkan pada perluasan sketsa ini............................ 4. Gambar 2.4Bidang (110)dalam struktur Kubik. (a)kubik sederhana (sc), (b) Kubik pemusatan-ruang (bcc), (c) Kubik pemusatan-sisi (fcc). (Bidang (200) yang terdapat di fcc setara dengan bidang (110)).. 5. Gambar 2.5.Bidang (Ī11)dalam struktur Kubik.(a) kubik sederhana (sc), (b) Kubik pemusatan-ruang (bcc), (c) Kubik pemusatan-sisi (fcc). Perpotongan negative diberi tanda garis di atas indeks.(Bidang (222) yang terdapat di gambar untuk bcc setara dengan bidang (Ī11))....... 6. Gambar 2.6. bidang Kristal............................................................... 7. Gambar 2.7. Perpotongan bidang Kristalografi................................ 8. Gambar 3.1 Langka Pertama...................................................................................................................................... 9. Gambar 3.2. Langkah kedua............................................................. 10. Gambar 3.3. langkah ketiga............................................................... 11. Gambar 3.4. langkah keempat........................................................... 12. Gambar 3.5 langkah pertama............................................................ 13. Gambar 3.6 langkah kedua................................................................ 14. Gambar 3.7. langkah ketiga............................................................... 15. Gambar 3.8 langkah keempat............................................................ 16. Gambar 3.9 langkah pertama............................................................ 17. Gambar 3.10 langkah kedua.............................................................. 18. Gambar 3.11 langkah pertama........................................................... 19. Gambar 3.12 langkah kedua.............................................................. 20. Gambar 3.13 langkah pertama.......................................................... 21. Gambar 3.14 langkah kedua.............................................................. 22. Gambar 3.15 langkah pertama.......................................................... 23. Gambar 3.16 langkah kedua.............................................................. 24. Gambar 3.17 langkah pertama.......................................................... 25. Gambar 3.18 langkah kedua.............................................................. 26. Gambar 3.19 langkah ketiga.............................................................. 27. Gambar 3.20. langkah keempat......................................................... 28. Gambar 4.1.Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatic cair.................................................................... 29. Gambar 4.2. mekanisme endapan bijih sedimenter........................... 30. Gambar 4.3. contoh Berbagai variasi warna kuarsa.......................... 31. Gambar 4.3. contoh cerat.................................................................. 32. Gambar 4.4. Beberapa pemerian pada bidang belahan..................... 33. Gambar 4.5. Contoh pecahan mineral (conchoidal)..........................



9 9



10 10



11 13 15 28



28 29 29 31 32 32 32 34 35 37 37 40 41 43 44 46 46 47 47 52 61 66 69 70 71



7



BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam tata surya yang tersusun



atas tiga lapisan yaitu inti bumi, mantel bumi dan kerak bumi atau lapisan litosfer. Litosfer sendiri tersusun atas suatu material utama dengan magma sebagai bahan dasar pembentuknya oleh berbagai proses pembentukan yang berbeda-beda. Material utama tersebut adalah batuan, yang kemudian di bagi menjadi tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen dan batuan malihan atau metamorf. Batuan adalah agregat padat dari mineral, atau kumpulan yang terbentuk secara alami yang tersusun oleh butiran mineral, gelas, material organik yang terubah, dan kombinasi semua komponen tersebut. Jadi, mineral merupakan salah satu senyawa anorganik yang membangun batuan. Beberapa daripada mineral tersebut memiliki nilai ekonomis yang tinggi karena didapatkan dalam jumlah yang besar, sehingga memungkinkan untuk ditambang seperti emas dan perak. Mineral, Apabila kondisinya memungkinkan, mereka akan dibatasi oleh bidang-bidang rata, dan diasumsikan sebagai bentuk-bentuk yang teratur yang dikenal sebagai “kristal”. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa mineral terdiri atas kristalkristal. Kristal sendiri secara umum dapat didefinisikan sebagai suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi. Sebagai mahasiswa geologi yang mana khusus mempelajari mengenai bumi, penyusun bumi dan berbagai proses yang terjadi baik di dalam maupun di luar



1



permukaan bumi, maka sangatlah penting dalam mempelajari kristal dan mineral sebagai dasar untuk mempelajari materi geologi agar nantinya lebih mudah dalam mengikuti materi geologi pada tingkat yang lebih lanjut.



1.2.



Maksud Dan Tujuan



1.2.1. Maksud Dalam studi Geologi, setelah mempelajari ilmu-ilmu tentang kristal, tahap selanjutnya adalah mempalajari ilmu tentang mineral atau Mineralogi. Kristalografi sendiri terkait dalam satu rangkaian dengan berbagai macam contoh dalam pembelajarannya. Terkait dengan Kristal dan mineral adalah komponen dasar dalam Geologi karena Kristal dan mineral adalah agregat yang memadat penyusun batuan.



Dan dengan menjalani studi Kristalogrfi dan Mineralogi,



dimaksudkan agar kita dapat mengenal, mengetahui dan juga menguasai Kristalografi dan Mineralogi yang menjadi salah satu dasar terpenting dalam Geologi. Dengan bekal ilmu tentang Kristal mineral yang diperoleh, maka pada akhirnya, dengan menguasai kristalografi dan Mineralogi nantinya, akan dapat lebih mudah dalam mempelajari ilmu Geologi pada tahap selanjutnya. 1.2.2. Tujuan Dalam kegiatan mempelajari dan melakukan praktikum Kristalografi, kita Di tuntut untuk dapat : a) Mengaplikasikan ilmu tentang kristal. b) Mengetahui defenisi dari Kristalografi dan mineralogi itu sendiri.



2



c) Mengetahui sifat-sifat fisik dari Kristal dan mineral. d) Mampu melakukan penyelidikan secara fisik dari Kristal dan mineral. e) Mengetahui persentase komponen-komponen Kristal dan mineral. 1.3. Alat Dan Bahan 1.3.2. Praktikum Kristalografi Dalam praktikum kristalografi, alat dan bahan yang digunakan adalah: a) Alat tulis lengkap



d) Busur derajat 3600



b) Pensil warna



e) Penggaris segitiga 1 set



c) Jangka



f) Kertas HVS ukuran folio



1.3.3.



Praktikum Mineralogi



Dalam praktikum Mineralogi, alat dan bahan yang digunakan adalah: a) Alat tulis lengkap



f) Busur derajat 3600



b) Pensil warna



g) Penggaris segitiga 1 set



c) Lembar sementara



h) Kertas HVS ukuran folio



d) Keping porselin



i) Loupe dan Magnet



e) Berbagai jenis batuan



BAB 2



3



TINJAUAN UMUM 2.1. Dasar Teori 2.1.1. Kristalografi Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat geometri dari kristal terutama perkembangan, pertumbuhan, kenampakan bentuk luar, struktur dalam (internal) dan sifat-sifat fisis lainnya. a) Sifat Geometri, memberikan pengertian letak, panjang dan jumlah sumbu kristal yang menyusun suatu bentuk kristal tertentu dan jumlah serta bentuk luar yang membatasinya. b) Perkembangan dan pertumbuhan kenampakkan luar, bahwa disamping mempelajari bentuk-bentuk dasar yaitu suatu bidang pada situasi permukaan, juga mempelajari kombinasi antara satu bentuk kristal dengan bentuk kristal lainnya yang masih dalam satu sistem kristalografi, ataupun dalam arti kembaran dari kristal yang terbentuk kemudian. c) Struktur dalam, membicarakan susunan dan jumlah sumbu-sumbu kristal juga menghitung parameter dan parameter rasio. d) Sifat fisis kristal, sangat tergantung pada struktur (susunan atom-atomnya). Besar kecilnya kristal tidak mempengaruhi, yang penting bentuk dibatasi oleh bidang-bidang kristal: sehingga akan dikenal 2 zat yaitu kristalin dan non kristalin. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didefinisikan suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas



4



secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi. 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. 2.1.2. Mineralogi Mineralogi adalah salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari 1



mengenai mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari sifat-sifat fisik dan kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya. Mineralogi terdiri dan kata mineral dan logos, dimana mengenai arti mineral mempunyai pengertian berlainan dan bahkan di kacaukan di kalangan awam. Maka pengertian yang jelas dan batas mineral oleh beberapa ahli geologi perlu diketahui walaupun dan kenyataannya tidak ada satupun persesuaian umum untuk definisinya.



Definisi mineral menurut beberapa ahli : 



L. G. Berry dan B. Mason, 1959



5



Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat didalam terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur. 



D.G.A. Whitten dan J.R.V. Brooks, 1972 Mineral adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik.







A.W.R. Potter dan H. Robinson, 1977 Mineral adalah suatu zat atau bahan yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu dalam batas-batas tertentu dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk dialam dan bukan hasil dari suatu kehidupan. Maka definisi Mineral secara umum ialah suatu benda padat homogen



yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur teratur. Benda padat homogen artinya bahwa mineral itu hanya terdiri satu fase padat, hanya satu macam material, yang tidak dapat diuraikan menjadi senyawasenyawa yang lebih sederhana oleh suatu proses fisika. Dengan adanya suatu persyaratan mineral-mineral itu benda padat, maka cairan dan gas-gas tidak termasuk. Es adalah mineral, tetapi air bukan mineral. Terbentuk secara an organik artinya benda-benda padat homogen yang dihasilkan oleh binatang dan tumbuh-tumbuhan tidak termasuk, maka dari itu kulit tiram (dan mutiara di dalamnya ), meskipun terdiri dari calcium carbonat



6



yang tidak dapat dibedakan secara kimia maupun fisika dari mineral aragonit, tidak dianggap sebagai mineral. Mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu artinya bahwa mineral itu ialah merupakan senyawa kimia, dan senyawa kimia mempunyai komposisi pada batas-batas tertentu yang dinyatakan dengan suatu rumus . Rumus kimia mineral dapat sederhana maupun komplek, tergantung dari banyaknya unsure-unsur yang ada dan proporsi kombinasinya. Atom-atom yang tersusun secara teratur merupakan ukuran dari keadaan kristalisasinya, cara ini untuk pembentukan, susunan atom yang teratur ini dapat tergambar pada bentuk luar kristalnya, dari kenyataan bahwa adanya susunan atom-atom yang teratur di dalam kristalin yang padat telah disimpulkan dari teraturnya bentuk luar, lama sebelum sinar X diketemukan dan membuktikan dalam hal ini.



2.2.



Geometri Kristal Geomteri kristal dinyatakan dengan seperangkat tiga sumbu yang disebut



sumbu kristalografi dan sudut-sudut antara sumbu serta bidang yang terbentuk. 2.2.1. Sumbu Kristalografi Sumbu kristalografi adalah garis lurus yang dibuat melalui pusat kristal. Kristal mempunyai bentuk tiga dismensi, yaitu panjang, lebar dan tebal atau tinggi, namun dalam penggambarannya dibuat 2 dimensi sehingga digunakan proyeksi orthogonal. Kristal dalam penggambarannya menggunakan 3 sumbu, yaitu sumbu a, b, dan c (lihat gambar 2.1.)



7







Sumbu a= sumbu yang tegak lurus







terhadap bidang kertas Sumbu b = sumbu horizontal pada







bidang kertas sumbu c = sumbu vertikal pada bidang kertas Gambar 2.1. sumbu kristalografi



2.2.2. Sudut Kristalografi a) Sudut kristalografi: sudut yang dibentuk oleh perpotongan sumbu-sumbu kristalografi pada pusat Kristal.  L α : sudut yang dibentuk antara sumbu b dan sumbu c  L β : sudut yang dibentuk antara 



sumbu a dan sumbu c L γ : sudut yang dibentuk antara sumbu a dan sumbu b



Gambar 2.2. sudut Kristal 2.2.3.



Bidang Kristalografi Suatu Kristal mengandung beberapa bidang atom, bidang-bidaang ini



mempunyai sifat dan perilaku material. Bidang kisi kristal yang paling mudah dikenali adalah bidang pembatas sel satuan, tetapi terdapat pula banyak bidang lain. Bidang yang lebih penting bagi pembahasan ini adalah bidang yang digambarkan pada gambar 2.3,2.4. dan 2.5. Masing-masing diberi tanda (010), (110), dan (Ī11), dimana bilangan dalam tanda kurung (hkl) disebut Indeks miller



8



Gambar 2.3. Bidang (010) dalam struktur kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) kubik pemusatanruang (bcc), (c) kubik pemusatan-sisi (fcc). (Bidang (020) yang terdapat dalam bcc dan fcc setara dengan bidang (010) jika digambarkan pada perluasan sketsa ini.



Gambar 2.4. Bidang (110) dalam struktur Kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) Kubik pemusatanruang (bcc), (c) Kubik pemusatan-sisi (fcc). (Bidang (200) yang terdapat di fcc setara dengan bidang (110))



9



Gambar 2.5. Bidang (Ī11) dalam struktur Kubik. (a) kubik sederhana (sc), (b) Kubik pemusatanruang (bcc), (c) Kubik pemusatan-sisi (fcc). Perpotongan negative diberi tanda garis di atas indeks.(Bidang (222) yang terdapat di gambar untuk bcc setara dengan bidang (Ī11)).



2.2.4. Kelas Simetri Pengelompokkan dalam klas simetri didasarkan pada: a) Sumbu Simetri b) Bidang Simetri c) Titik Simteri atau Pusat Simetri 2.2.4.1. Sumbu simetri Kristal Ada beberapa jenis sumbu kristal, yaitu : a) Sumbu utama, yaitu sumbu yang mempengaruhi



dalam penentuan



sistemkristal terdiri dari sumbu a, b, dan sumbu c. b) Sumbu miring adalah sumbu yang mempengaruhi dari penentuan sistem kristal yang terdiri dari dua macam :  Sumbu diagonal yaitu sumbu yang menghubungkan/menyatukan sudut-sudut kristal yang biasanya terletak antara sumbu a, sumbu b dan 



sumbu c. Sumbu oblique yaitu sumbu selain dari sumbu diagonal



10



c) Sudut antara sumbu utama hal ini merupakan hal yang sangat penting dalam penentuan sistem dari kristal dimana sudut tersebut antara lain :  α sudut antara sumbu b dan sumbu c  β sudut antara sumbu a dan sumbu c  γ sudut antara sumbu a dan sumbu b d) Sumbu rotasi merupakan sumbu simetri apabila diputar akan menyatakan kenampakan yang sama dan sisi depan kristal, tetap tidak didapatkan kenampakan kombinasi interversi pembalikannya pada belakang sisi kristal tersebut. e) Sumbu rotasi inversi merupakan sumbu simetri dan dapat menunjukan kenampakan kombinasi antara kenampakan ulang pada sisi depan kristal dengan kenampakan inversi/pembalikanya pada sisi yang lain. Jumlah kenampakan antara kenampakan ulang dengan kenampakan inversinya adalah nilai dari sumbu tersebut. f) Sumbu Sekrup merupakan sumbu simetri sebagai dan bentuk kombinasi antara pemutaran dengan suatu pergeseran dimana selama pemutaran selain akan menunjukan kenampakan ulang disertai juga dengan pergeseran/translasi Pusat Simetri Kristal



2.2.4.2.



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



11



2.2.4.3.



Bidang simetri Kristal



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 dinotasikan dengan P (plane) dan m (miror). Bidang simetri diklasifikasikan menjadi dua yaitu. a) Bidang simetri utama, yaitu bidang simetri yang dibuat melalui 2 buah sumbu simetri utama kristal dan membagi 2 bagian yang sama besar. Bidang simetri utama dibagi menjadi 2 yaitu bidang simetri utama horizontaldengan notasi (h) dan bidang simetri utama vertikal dengan notasi (v). b) Bidang simetri menengah/tambahan/diagonal/intermediet. Bidang simetri diagonal merupakan bidang yang dibuat hanya melalui satu sumbu simetri utama kristal. Bidang ini sering disebut bidang diagonal saja dengan notasi (d) 2.3. Simbol Kristalografi 2.3.1. Parameter dan Parameter Rasio Parameter bidang hkl: a) oh = 1 bagian b) ok = 3 bagian c) ol = 6 bagian Parameter Rasio Bidang hkl oh : ok : ol = 1 : 3 : 6



Gambar 2.6. bidang kristal



12



2.3.2. Hukum indeks rasional Hukum kristal ini menjelaskan bahwa permukaan suatu kristal tidak membentuk suatu polihedral arbiter. Hukum ini ekuivalen dengan hukum stokiometri dalam kimia, dirumuskan oleh René Just Hauy (1743-1826), juga oleh Ch. S. Weiss, F. Neumann dan W.H. Miller (awal pertengahan abad XIX). Pada dasarnya, indeks Miller dan Weiss tidak jauh berbeda. Karena apa yang dijelaskan dan cara penjelasannya sama, yaitu tentang perpotongan sisi atau bidang dengan sumbu simetri kristal 2.3.2.1.



Indeks Weiss



Gambar 2.7 menunjukkan tiga bidang yang berbeda yaitu P, Q, dan R. Bidang P disebut bidang 1,1,1 karena memotong sumbu x, y dan z secara berturutturut sepanjang a, b, dan c, bidang Q disebut bidang ½,¾,∞, karena memotong sumbu x, y dan z secara berturut-turut sepanjang ½a, ¾b, dan ∞ (sejajar sumbu z),



1 sedangkan bidang R disebut bidang ½,¾, 3



, karena memotong sumbu x, y dan



z secara berturut-turut sepanjang ½a,¾b,1/3c. Cara menyatakan bidang-bidang sebagaimana cara di atas merupakan cara indeksasi Weiss atau sistem indeks Weiss. Dengan demikian, indeks Weiss bidang P : (1,1,1), bidang Q :( ½,¾,∞),



1 sedangkan bidang R : (½,¾, 3



).



13



Sistem indeks Weiss mengandung kelemahan, karena mempunyai besaran tak hingga untuk bidang yang sejajar dengan sumbu, oleh karena itu indeks Weiss tidak digunakan untuk menggambarkan bidang



Gambar 2.7. Perpotongan bidang Kristalografi



2.3.2.2.



Indeks Miller



Untuk menghindari besaran tak hingga pada indeks Weiss di gunakan indeks Miller. Dalam gambar 2.7., perpotongan bidang-bidang dengan sumbu kristalografi secara umum semuanya sama, dan perpotongan itu secara sebarang di beri nama a, b, dan c berturut-turut sepanjang sumbu x, y dan z. Indeks Miller dapat didefinisikan suatu bidang parameter sebagai a/h, b/k, c/l, yang direduksi menjadi bilangan utuh yang paling sederhana. Lambang h, k, dan l mewakili perpotongan bidang yang ditinjau berturut-turut dengan sumbu x, y, dan z relatif terhadap terhadap perpotongan bidang parameter. Dengan demikian, bidang



14



parameter (bidang P pada gambar 1.8) akan mempunyai indeks Miller



a a



b b



c c atau (111). Tentu saja indeks untuk bidang parameter selalu 111 karena perpotongannya selalu dipilih a, b, dan c. aa bb cc a Dalam gambar 1.5, bidang Q memiliki indeks Miller a h



1 1 2



1 3 4



1 4 ∞ , yang dapat ditata ulang menjadi 2, 3



b k



c 1



atau



,0 dan dengan jalan



menghilangkan pecahan indeks tersebut berubah menjadi (640). Disinilah kita dapat melihat mengapa perpotongan (hkl) disebut sebagai perpotongan kebalikan



(reciprocal intercepts). Bidang R memiliki indeks Miller



1 1 2



1 3 4



1 1 3



4 , yang dapat ditata ulang menjadi 2, 3



a h



b k



c l



atau



,3 dan dengan jalan



menghilangkan pecahan akan menjadi (649). Dalam praktek, tidak biasa mendapatkan indeks sampai sebesar 6. a) persamaan perpotongan bidang dapat ditulis sebagai : 1



15



b) Persamaan dari bidang sejajar dapat di tulis sebagai : 0



Gambar 2.8. contoh letak bidang Kristal



2.3.3. Proyeksi Orthogonal Proyeksi orthogonal adalah salah satu metode proyeksi yang digunakan untuk mempermudah penggambaran. Proyeksi orthogonal ini dapat diaplikasikan hampir pada semua penggambaran yang berdasarkan hukumhukum 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. Tabel 2.1. Penggambaran tuju system kristal



No 1 2 3 4 5



Sistem Kristal Isometrik Tetragonal Hexagonal Trigonal Orthorhombik



Perbandingan Sumbu a:b:c=1:3:3 a:b:c=1:3:6 a:b:c=1:3:6 a:b:c=1:3:6 a:b:c=1:4:6



Sudut Antar Sumbu a+/bˉ = 30˚ a+/bˉ = 30˚ a+/bˉ = 30˚ ; dˉ/b+= 40˚ a+/bˉ = 17˚ ; dˉ/b+= 39˚ a+/bˉ = 30˚



16



6 7



Monoklin Triklin



a:b:c=1:4:6 a:b:c=1:4:6



a+/bˉ = 45˚ a+/bˉ = 45˚ ; bˉ/c+= 80˚



2.3.4. Penentuan Kelas Simetri Penentuan klas simetri didasarkan pada kandungan unsur-unsur simetri yang dimiliki oleh setiap bentuk Kristal. Ada beberapa cara untuk menentukan suatu bentuk kristal, diantaranya yang umum digunakan adalah: 2.3.4.1. Menurut Herman Mauguin a) Sistem Reguler Bagian pertama



Menerangkan nilai sb a (SB a, b, c), mingkin bernilai 4 atau 2 dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu a tersebut.



Bagian ini dinotasikan dengan :



4 m



´ ,4, 4



,



2 m



,2



Angka menunjukkan nilai sumbu dan huruf ‘m’ menunjukan adanya bidang simetri yang tegak lurus sumbu a tersebut. Bagian kedua



Menerangkan sumbu simetri bernilai 3. Apakah sumbu simetri yang bernilai itu, juga bernilai 6 atau hanya bernilai 3 saja.



´ Maka bagian kedua selalu ditulis : 3 atau 3 Bagian ketiga



Menerangkan



ada



tidaknya



sumbu



simetri



intermedite / diagonal bernilai 2 dan tidaknya bidang



17



simetri diagonal yang tegak lurus terhadap sumbu diagonal tersebut.



Bagaian ketiga dinotasikan dengan



2 m



, 2, m atau tidak ada.



Contoh : 4 m



1. Klas Hexotahedral ..............................



2 m



3´



4 m 2. KlasPentagonal Icositetrahedral ........ 4 3 2 43 2 ´ 4 3. Klas Hextetrahedral ............................ 3m 2 m



4. Klas Dyakisdodecahedral ......................



3´



3´



4´



2 m



3m 2 m



3´



-



5. Klas Tetratohedris ............................. 2 3



23 -



Tetartoidal Diploidal Hextetrahedr al Gyroidal Hexocahedra l



4Fold -



6Fold -



3 6



yes -



HermanMaugin Symbols (3) 23 2/m 3 4 3m



3 3



-



9



Yes



432 4/m 3 2/m



AXES 23Fold Fold 3 4 3 4 3 4 6 6



4 4



Center



Class Name (2)



Planes



System (1)



Isometric



Tabel 2.2. Simbol Herman maugin



b) Sistem Tetragonal 18



Bagian Pertama



Menerangkan nilai sumbu c, munkin bernilai 4 atau tidak bernilai dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu c.



Bagian ini dinotasikan dengan : Bagian kedua



4 m



´ ,4, 4



Menerangkan ada tidaknya nilai sumbu lateral dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu lateral tersebut.



Bagian ini dinotasikan dengan : Bagian Ketiga



2 m



, 2 , m atau tidak ada



Menerangkan ada tidaknya sumbu simtri imtermediet dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu intermediet tersebut.



Bagian ini dinotasikan dengan : 2, 2, m atau tidak ada Contoh : 4 m ,



1. Klas Ditetragonal bipyramidal



4 m ,



2 m ,



2 m ,



2 m



2 m



2. Klas Tetragonal trapexohedral 3. Klas Ditetragonal pryramidal 4. Klas Tetragonal sclenohedral



4 2 2 4 m m 4´ 2 m



4 4 2 4 m m 4´ 2 m



5. Klas Tetragonal bipyramidal 6. Klas Tetragonal pramdal......



4 4



4 4 4´



7. Klas Tetragonal bisphenoidal



4´



-



-



Tabel 2.3. symbol herman maugin pada tetragonal



19



Dispheoidal Pyramidal Dipyramidal Scalenohedr al Ditetragonal Pyramidal Trapezohedr al DitetragonalDipyramidal



Tetragonal



23Fold Fold 1 3 -



6Fold -



1 2



yes -



Center



4Fold 1 1 -



HermanMaugin Symbols (3) 4 4 4/m 4 2m



AXES



Class Name (2)



Planes



System (1)



-



-



-



-



4



-



4mm



4



-



1



-



-



-



422



4



-



1



-



5



yes



4/m 2/m 2/m



c) Sistem Triklin Sistem ini hanya mempunyai dua klas simetri, yaitu :



1´



1. Memunyai titik simetri, Klas pinacoidal 2. Tidak Meempunyai unsur simetri, Klas asymmetric



1



System (1)



Class Name (2)



Triclinic



Pedial Pinacoidal



23Fold Fold -



4Fold



6Fold



-



-



-



Center



AXES



Planes



Tabel 2.4. symbol herman maugin pada triklin



-



Yes



HermanMaugin Symbols (3) 1 1



d) Sistem Monoklin Hanya ada satu bagian, yaitu menerangkan nilai sumbu b dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu b tersebut. Contoh : 2 1. Klas prismatic............................................. m 2. Klas Sphenoidal ......................................... 2 3. Klas domatik .............................................. m Class Name (2)



AXES 2-



3-



4-



6-



Center



System (1)



Planes



Tabel 2.5. symbol herman maugin pada monoklin



HermanMaugin Symbols



20



Monoclinic



Fold Fold -



Domatic Sphenoida l Prismatic



Fold -



Fold -



(3) 1



-



M



1



-



-



-



-



-



2



1



-



-



-



1



yes



2/m



e) Sistem Hexagonal dan Trigonal Bagian pertama menerangkan nilai sumbu c (mungkin 6, 6, 3, 3) dan ada tidaknya bidang simetri horizontal yang tegak lurus sumbu c. Bagian ini dinotasikan dengan : Bagian kedua



6 m



, 6 , 6 , 3 , 3.



menerangkan nilai sumbu lateral (sumbu a, b, d) dan ada tidaknya bidang simetri vertikal yang tegak lurus.



Bagian ini dinotasikan dengan : Bagian ketiga



2 m



, 2 , m atau tidak ada.



menerangkan ada tidaknya sumbu simetri intermediate dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu intermediate tersebut.



Bagian ketiga dinotasikan dengan



2 m



, 2 , m atau tidak ada.



System hexagonal terdiri dari 12 klas simetri :



21



1. klas Dihexagonal bipyramida…………..



6 m



2 m



6 m



2 m



2 m



------›



2 m



2. klas Hexagonal trapezohedral…………..6 2 2 ------› 6 2 2 3. klas Dihexagonal pyramidal…….…….6 m m ------› 4 m m 6 6 4. klas Hexagonal bipyramidal.………………… m ------› m 5. klas Hexagonal pyramidal……………… 6 ------› 6 6. klas Ditrigonal bipyramidal…………….. 6 m 2 ------› 6 m atau 6 2 m ------› 6 2 7. klas Trigonal bipyramidal………………. 6 ------› 6 2 8. klas Ditrigonal scalenohedral… …………… 3 ------› m 9. klas Trigonal trapezohedral…..……….. 3 2 10. klas Ditrigonal pyramidal……………... 3 m atau 11. klas Trigonal rhombohedral…………… 3 12. klas Trigonal pyramidal……………….. 3



-



2 m 3



-



2 m



------› 3 2 ------› 3 m -



3 m ------› 3 ------› 3 ------› 3 -



- m -



f) Sistem Orthorombik Bagian pertama



menerangkan nilai sumbu a dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu a tersebut.



Dinotasikan dengan :



2 m



Bagian kedua



menerangkan nilai sumbu b dan ada tidaknya bidang



,2,m



simetri yang tegak lurus terhadap sumbu b tersebut.



22



Dinotasikan dengan :



2 m



Bagian ketiga



menerangkan nilai sumbu c dan ada tidaknya bidang



,2,m



simetri yang tegak lurus terhadap sumbu c tersebut. Dinotasikan dengan



2 m



, 2.



contoh pada kelas orthorombik 1. klas Orthorombic bipyramidal……………….



2 ------› m



2 m



2 m



2 m



2 m



2 m



2. klas Orthorombic bisphenoidal………………2 2 2 ------› 2 2 2 g) 3. klas Orthorombic pyramidal…………………m m 2 ------› m m 2



2.3.4.2.



Menurut Schonfils



Simbolisasi Scoenflish digunakan untuk menandai atau memberi simbol pada unsur-unsur simetri suatu kristal. Seperti sumbu-sumbu dan bidang-bidang simetri. Simbolisasi Schonflish akan menerangkan unsur-unsur tersebut dengan menggunakan huruf-huruf dan angka yang masing-masing akan berbeda pada setiap kristal. Berbeda dengan Herman-Mauguin yang pemberian simbolnya berbeda-beda pada masing-masing sistemnya, pada Schoenflish yang berbeda hanya pada sistem Isometrik. Sedangkan system-sistem yang lainnya sama cara penentuan simbolnya.



23



a) Sistem Isometrik Pada sistem ini, simbolisasi yang dilakukan hanya terdiri dari 2 bagian, yaitu Bagian 1 : Menerangkan nilai sumbu c, apakah bernilai 2 atau 4. 1. Bila bernilai 4, maka dinotasikan dengan huruf O (Octaheder) 2. Bila bernilai 2, maka dinotasikan dengan huruf T (Tetraheder) Bagian 2 : Menerangkan keterdapatan bidang simetri. 1. Jika mempunyai bidang simetri horizontal, vertical dan diagonal, maka diberi notasi huruf h. 2. Jika mempunyai bidang simetri horizontal dan vertical, maka diberi notasi huruf h. 3. Jika mempunyai bidang simetri vertical dan diagonal, maka diberi notasi huruf v. 4. Jika hanya mempunyai bidang simetri diagonal, maka diberi notasi huruf d. b) Sistem Tetragonal, Hexagonal, Trigonal, Orthorhombik, Monoklin dan Triklin Pada sistem-sistem ini simbolisasi Schoenflish yang dilakukan terdiri dari 3 bagian, yaitu : Bagian 1 : Menerangkan nilai sumbu lateral atau sumbu intermediet, terdapat 2 kemungkinan yaitu: 24



1. Jika bernilai 2, maka dinotasikan dengan huruf D (Diedrish) 2. Jika tidak bernilai, maka dinotasikan dengan huruf C (Cyklich) Bagian 2 : Menerangkan nilai dari sumbu c. Penulisannya dilakukan dengan menuliskan nilai angka nilai sumbu c tersebut didepan huruf D atau C (dari bagian 1) dan ditulis agak kebawah. Bagian 3 : Menerangkan keterdapatan bidang simetri. Penulisan dilakukan dengan menuliskan huruf yang sesuai sejajar dengan huruf dari bagian 1. 1. Jika mempunyai bidang simetri horizontal, vertikal dan diagonal, maka dinotasikan dengan huruf h. 2. Jika mempunyai bidang simetri horizontal dan vertikal, maka dinotasikan dengan huruf h. 3. Jika mempunyai bidang simetri vertikal dan diagonal, maka dinotasikan dengan huruf v. 4. Jika hanya mempunyai bidang simetri diagonal saja, maka dinotasikan dengan huruf d. Tabel 2.6. Contoh Simbolisasi Schoenflish



No



Kelas Simetri



1 2 3 4 5 6



Hexotahedral Ditetragonal Bipyramidal Hexagonal Pyramidal Trigonal Pyramidal Rhombik Pyramidal Rhombik Dipyramidal



Notasi (Simbolisasi) Oh D4h D6h C3v C2v C2h



25



7 8 9 10



Rhombik Disphenoidal Domatic Pinacoidal Pedial



C2 Cv C C



BAB 3 KRISTALOGRAFI 3.1. Isometrik



26



Sistem ini juga disebut sistem kristal regular, atau dikenal pula dengan sistem kristal kubus atau kubik. Jumlah sumbu kristalnya ada 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Dengan perbandingan panjang yang sama untuk masing-masing sumbunya. Sistem isometrik dibagi menjadi 5 Kelas : 1) 2) 3) 4) 5)



Tetratoidal Gyroida Diploida Hextetrahedral Hexoctahedral



Beberapa contoh mineral dengan system kristal Isometrik ini adalah gold, pyrite, galena, halite, Fluorite (Pellant, chris: 1992)



3.1.1 Ketentuan Sistem Kristal Isometrik Ketentuan-ketentuan sistem Kristal isometrik ialah : 1) Terdiri dari 3 buah sumbu kristal: a, b, dan c 2) Sumbu a = b = c sama panjang 3) sudut α=β=γ= 90°. 4) Karena sumbu a = sumbu b = sumbu c disebut juga sumbu a



3.1.2. Cara Menggambar Sistem Kristal Isometrik Ketentuan dalam penggambaran isometrik yaitu : 1. L a+ / b- = 30o 2. Perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 3 : 3 Langkah Pertama : a) Buatlah sumbu kristalografi sesuai dengan ukuran perbandingan yaitu 1:3:3 dan besar sudut yaitu 30o 27



b) Beri



tanda/titik



perbandingan



1:3:3



pada pada



ukuran sumbu



kristalografi. c) Tarik garis sejajar pada 2 titik di sumbu b dan sumbu c dengan ukuran yang sama dengan sumbu a yang telah diberi Gambar 3.1 Langkah Pertama



tanda d) Buat garis sejajar dengan panjang sumbu b pada 2 tanda/titik pada sumbu a dan di sumbu c Langkah kedua : Buat/tarik garis sejajar terhadap dengan panjang sumbu c pada 2 titik pada sumbu b dan sumbu a



Gambar 3.2.



Langkah kedua



Langkah ketiga : Pada setiap garis sejajar yang berpotongan (Contohnya pada garis sejajar b dengan garis sejajar a) di tarik garis yang sejajar pula dengan garis c (Lihat kotak kecil).



28



Gambar 3.3. langkah ketiga



Langkah keempat : Pada setiap perpotongan garis yang telah anda buat silahkan anda hubungkan (Lihat kotak kecil).



Gambar 3.4. langkah keempat



3.1.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. Perak – Ag,Terdapatnya : di dalam zona-zona oksidasi dari endapanendapan bijih. Terbentuk karena proses hidrotermal 2. Tembaga – Cu,Terdapatnya : terutama di dalam zona oksidasi dari endapan bijih sulfida. Batuan sedimen yang berdekatan dengan ekstrusif basa, dan di dalam rongga-rongga batuan basal. 3. Platina – Pt,Terdapatnya : Magma ultra basa dan di dalam endapan – endapan letakan. 4. Besi – Fe, Terdapatnya : besi banyak terkandung di dalam batuan eteorik. Sedikit di dalam batuan basal. 5. Emas –Au,Terdapatnya : terutama di dalam urat-urat hidrothermal, umumnya berasosiasi dengan mineral sulfida dan di dalam endapanendapan letakan (placer).



3.2. Hexagonal Sistem ini mempunyai 4 sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu lainnya. Sumbu a, b, dan d masing-masing membentuk sudut 120˚



29



terhadap satu sama lain. Sambu a, b, dan d memiliki panjang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang). Sistem hexagonal dibagi menjadi 7 kelas yaitu : 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)



Kelas Dihexagonal Dipyramidal Kelas Hexagonal Trapezohedral Kelas Dihexagonal Pyramidal Kelas Ditrigonal Dipyramidal Kelas Hexagonal Dipyramidal Kelas Trigonal Dipyramidal Kelas Hexagonal Pyramidal



Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Hexagonal ini adalah quartz, corundum, hematite, calcite, dolomite, apatite.(Mondadori, Arlondo. 1977) 3.2.1. Ketentuan Sistem Kristal Hexagonal Ketentuan-ketentuan dari sistem kristal hexagonal adalah : 1) 2) 3) 4) 5)



Terdiri dari 4 buah sumbu: a, b, c, dan d Panjang sumbu a = b = d ≠ c; Sumbu a, b dan d terletak dalam bidang horisontal dan membentuk L 60° Sumbu c dapat lebih panjang atau lebih pendek dari sumbu a. sudut α dan β saling tegak lurus dan membentuk sudut 120˚ terhadap sumbu γ



6) Sudut β1=β2=β3=90 3.2.2. Cara Menggambar Sistem Kristal Hexagonal Ketentuan dalam penggambaran hexagonal yaitu : 1) L a+ / b- = 30o dan L a+ / d- = 40o 2) . Perbandingan sumbunya adalah b : d : c = 3 : 1 : 6. 3) Posisi dan satuan panjang Sumbu a dibuat dengan memperhatikan Sumbu b dan Sumbu d Langkah Pertama :



30



1. Buat sumbu a, b, c dan d dengan ketentuan : L a+ / b- = 30o L a+ / d- = 40o b:d:c=3:1:6 2. Dimana 1 satuan berukuran 1 cm 3. Buat garis sejajar dengan sumbu b melalui titik berukuran 1 pada sumbu d hingga memotong sumbu a Gambar 3.5 langkah pertama



Langkah kedua : 1. Buat garis yg sejajar dengan sumbu a yang melalui sumbu b pada ukuran 3 dan sumbu d yang berukuran 1 cm



Gambar 3.6 langkah kedua



Langkah ketiga : Tarik garis sejajar dengan sumbu c pada setiap titik-titik sudut dari bidang segi enam



31



Gambar 3.7. langkah ketiga



Langkah empat : Hubungkan setiap titik-titik pada garis tersebut sehingga membentuk bidang alas dan atap berbentuk segi enam pada bangun tersebut.



Gambar 3.8 langkah keempat



3.2.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. Arsen – As, Terdapatnya : pada urat-urat hidrothermal, juga didapatkan pada urat-urat batuan berkristal yang berasosiasi dengan nikel, atau perak. 2. Antimon – Sb, Terdapatnya : proses hidrotermal dengan lingkungan temperature yang tinggi. Sering terdapat bersamaan dengan uraturat perak ,nikel atau timah. 3. Grafit-C, Terdapatnya : terutama batuan metamorfosa regional atau kontak, seperti marmer, skis, dan gneis, juga dalam batubara yang termetamorfosakan. Kadang- kadang berasosiasi dengan batuan beku basa dan dengan dike pegmatite dan urat-urat kuarsa. 4. Kovelit – CuS, Terdapatnya : Sebagai hasil pengayaan sekunder dan uraturat



bijih



tembaga,



berasosiasi



dengan kalkopirit, bornit. 5. Kalsit –CaCO3, Terdapatnya



:



Sebagian besar terbentuk di laut, sebagai nodul dalam batuan sedimen. Urat-urat hidrotermal sebagai mineral gang, dalam berbgai batuan beku 3.3. Orthorombik



32



Sistem ini disebut juga sistem Rhombis dan mempunyai 3 sumbu simetri kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang berbeda. Pada kondisi sebenarnya, sistem kristal Orthorhombik memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a ≠ b ≠ c , yang artinya panjang sumbu-sumbunya tidak ada yang sama panjang atau berbeda satu sama lain. Sistem orthorombik dibagi menjadi tiga kelas simetri,yaitu : 1) Kelas orthorombik dipiramidal 2) Kelas orthorombik disphenoidal 3) Kelas orthorombik pyramidal Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Orthorhombik ini adalah stibnite, chrysoberyl, aragonite dan witherite (Pellant, Chris: 1992)



3.3.1. Ketentuan Sistem Kristal Orthorombik 1) Sumbu a≠b≠c 2) Sudut α=β=γ=90 3) sumbu c yang terpanjang, sumbu a adalah yang terpendek, dan sumbu b panjangnya adalah medium. 4) Sumbu a disebut Sumbu Brachy, Sumbu b disebut Sumbu Macro, Sumbu c disebut Sumbu b Basal 3.3.2. Cara Menggambar Sistem Kristal Orthorombik Ketentuan dalam penggambaran hexagonal yaitu :



33



1) L a+ / b- = 30o 2) Perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 4 : 6 Langkah Pertama : Membuat perbandingan panjang sumbu a:b:c = 1:4:6 Membuat garis L a+ / b- = 30o Memberi keterangan pada garis – garisnya seperti tanda



a+,a-,b+,b-,c+,c-



Gambar 3.9 langkah pertama



Langkah kedua : Membuat proyeksi garis yang merupakan pencerminan 1 bagian a+,aMenuju bagian keempat dari sumbu b+ dan bMenuju bagian keenam dari sumbu c+ Menuju bagian keenam dari sumbu cTarik garis sejajar dengan sumbu b+ dan bpada pencerminan 1 bagian a+ dan a-. Memperhatikan gambar disebelah



Gambar 3.10 langkah kedua



Hubungkan ujung-ujung pada garis yang memotong sumbu a+,a-,b+,b- ,c+dan c-. Lihat gambar disamping



3.3.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. Barit – BaSO4, Terdapatnya : Barit adalah mineral yang umum dan penyebaran yang luas. Ia selalu terjadi sebagai mineral gang dalam uraturat hidrotermal, berasosiasi dengan bijih perak, tembaga, mangan, dan



34



antimon. Ia juga ditemukan dalam urat-urat batu gamping dengan kalsit. Juga dalam batupasir dengan bijih tembaga. 2. Anhidrit – CaSO4, Terdapatnya : Dalam tubuh stratigrafi batuan pada pada bagian terbawah dari urutan evaporit. Sebagai ciri dari hasil basal dolomit dan menerus dlam lapisan garam (salt). Anhidrit banyak terjadi bersama gipsum dan sering berasosiasi dengan mineral tetapi tidak muncul 3. Olivin – (Mg, Fe)2 (SiO4), Terdapatnya : Olivin umumnya sebagai mineral pembentuk batuan dan sebagai mineral pengiring, dalam batuan basa seperti gabro, peredotit. 4. Andalusit – AlAlO(SiO4), Andalusit umumnya terbentuk oleh proses metamorfosa dari serpih alumunium sebagai akibat metamorfosa kontak dan regional. 5. Topas – Al2(SiO4)(F,OH), Terdapatnya : Ditemukan dalam rongga-rongga dari lava riolit dan granit, juga dalam batupasir 3.4. Tetragonal Sama dengan system Isometrik, 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, dapat lebih panjang atau lebih pendek.Tapi pada umumnya lebih panjang. Pada kondisi sebenarnya, Tetragonal memiliki axial ratio (perbandingan sumbu) a = b ≠ c , yang artinya panjang sumbu a sama dengan sumbu b tapi tidak sama dengan sumbu c Sistem kristal tetragonal dapat dibagi menjadi tujuh kelas, yaitu : 1) 2) 3) 4)



Kelas Ditetragonal Dipyramidal Kelas Tetragonal Trapezohedral Kelas Ditetragonal Pyramidal Kelas Tetragonal Scalahedral



35



5) Kelas Tetragonal Dipyramidal 6) Kelas Tetragonal Disphenoidal 7) Kelas Tetragonal Pyramidal Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Tetragonal ini adalah rutil, autunite, pyrolusite, Leucite, scapolite (Pellant, Chris: 1992)



3.4.1. 1. 2. 3. 4.



Ketentuan Sistem Kristal Tetragonal Sumbu a=b≠c Sudut α=β=γ=90 Karena sumbu a = sumbu b disebut juga sumbu a Sumbu c biasanya lebih panjang atau lebih pendek dari sumbu a atau



sumbu b 5. Sumbu c lebih panjang dari sumbu a dan sumbu b disebut columnar (panjang) 6. Sumbu c lebih pendek dari sumbu a dan sumbu b disebut stout (gemuk) 7. Bila Sumbu c lebih pendek dari Sumbu a dan Sumbu b disebut bentuk Stout 3.4.2. Cara Menggambar Sistem Kristal Tetragonal 1) L a+ / b- = 30o ; 2) Perbandingan sumbu a :b : c = 1 : 3 : 6 Langkah Pertama : Membuat perbandingan panjang sumbu a:b:c = 1:3:6 Membuat garis a- /b+ =300 Memberi keterangan pada garis–garisnya seperti tanda a+, a-,b+,bMemperhatikan gambar disebelah



36



Membuat proyeksi garis yang merupakan pencerminan 1 bagian a+,aMenuju bagian ketiga dari sumbu b+ Menuju bagian ketiga dari sumbu bMemperhatikan gambar di sebelah



Gambar 3.11 langkah pertama



Langka Kedua : Membuat proyeksi bidang dari horizontal seperti langkah kedua tadi Memproyeksikan bidang menuju bagian ketiga dari sumbu c+ Memproyeksikan bidang menuju bagian ketiga dari sumbu cMelengkapi garis seperti gambar disebelah.



Gambar 3.12 langkah kedua



3.4.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. kasiterit – SnO2, Terdapatnya : Di dalam urat-urat bersama kuarsa di granit. Tetapi ia umumnya banyak ditemukan dalam hidrotermal temperatur tinggi. 2. Bornit, Cu5FeS5, terdapatnya : terbentuk dalam proses hidrotermal dan berasosiasi dengan mineral-mineral sulfida yang lain (khalkosit, khalkopirit, kovelit, pirit) dalam deposit hidrogen. Dijumpai dalam retas



37



(dike), tubuh intrusi batuan basa, tersebar dalam batuan basa, deposit metamorfik kontak, dalam pegmatit dan urat-urat kuarsa. 3. Shelit – CaWO4, Terdapatnya : Sebagai mineral temperatur tinggi dala urat-urat kuarsa dalam granit, berasosiasi dengan wolframit, molidenit, arsenopirit, kalkopirit, apatit, turmalin, topas, mika dan dan flourit. Juga dalam kontak metamorfosa dengan batugamping bersama garnet, diopsit, vesuvianit, sphen, hornblende, dan epidot. 4. Pirolusit, MnO2, terdapatnya :terbentuk pada lingkungan redimen oksidat; sering ditemukan sebagai deposit rawa(bog), danau, atau depoisit laut dangkal; pada mintakat oksidasi dari statu deposit bijih, atau batuan yang mengandung mangan. 5. Khalkopirit, CuFeS terdapatnya : terbentuk melalui proses hidrotermal, terutama terdapat dalam deposit mesothermal dan hipotermal. Dalam deposit hipotermal, khalkopirit terdapat bersama pirit, tourmalin, kuarsa dan kasiterit. Dijumpai juga dalam batuan beku, retas pegmatit dan dalam deposit metamorfisme kontak.



3.5. Monoklin Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu n; n tegak lurus terhadap sumbu c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b paling pendek. Sistem monoklin dibagi menjadi tiga kelas, yaitu : 1) Kelas prismatic 2) Kelas sphenoidal 3) Kelas domatik



38



Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Monoklin ini adalah azurite, malachite, colemanite, gypsum, dan epidot (Pellant, Chris: 1992)



3.5.1. Ketentuan Sistem Kristal Monoklin 1. Sumbu a≠b≠c 2. Sudut α=γ=90 derajat, β≠90 derajat 3. Sumbu a disebut clino 4. Sumbu b disebut sumbu ortho 5. Sumbu c disebut sumbu basal/vertikal 3.5.2. 1) 2) 3)



Cara Menggambar Sistem Kristal Monoklin L a+ / b- = 45o Perbandingan sumbu a : b : c = 1 : 4 : 6. Sumbu c adalah sumbu terpanjang, Sumbu a adalah sumbu terpendek



Langkah pertama : Membuat perbandingan panjang sumbu a:b:c = 1:4:6 Membuat garis a- /b+ =450 Memberi keterangan pada garis – garisnya seperti tanda a+,a- ,b+,bGambar 3.13 langkah pertama



Membuat proyeksi garis yang merupakan pencerminan 1 bagian a+,aMenuju bagian keenam dari sumbu c+ dan cLangkah Kedua :



39



Membuat garis memotong sumbu b+ sejajar sumbu c sepanjang 6 bagian Membuat garis memotong sumbu bsejajar sumbu c sepanjang 6 bagian Kemudian hubungkan garis garis tersebut menjadi sebuah bentuk kristal Perhatiakan gambar di samping Gambar 3.14



langkah kedua



3.5.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. Manganit, MnO(OH), Genesa : Terbentuk melalui proses hidrotermal temperatur rendah, terdapat dalam urat-urat, dan berasosiasi dengan barit, kalsit, siderit, dan hausmanit. Dijumpai juga dalam deposit yang terbentuk oleh aktivitas air meteorik, dan terdapat bersama pirolusit, gutit, psilomelan, dan mineral-mineral mangan yang lain. 2. Malakhit, Cu2(CO3)(OH)2, Genesa : Malakhit adalah mineral tembaga sekunder, umumnya terdapat dalam mintakat oksidasi atas pada suatu deposit bijih tembaga, khususnya pada derah yang berbatugamping, dan sering berasosiasi dengan azurit, limonit, kalsit, kalsedon, khrisokola, dan mineral-



3.



mineral sekunder tembaga, timbal, atau seng, dan lainnya. Gipsum, CaSO42H2O, Genesa : Terbentuk dalam lingkungan sedimen, dan sering berselingan dengan batugamping, serpih, batupasir, lempung dan



4.



garam batuan Wolframit, (Fe, Mn)WO4,



Genesa : Dapat terbentuk pada lingkungan



pegmatit yang berasosiasi dengan batuan intrusif granitic, hidrotermal



40



temperatur tinggi, dijumpai dalam urat-urat, dan berasosiasi dengan pirotit, pirit, khalkosit, dan bismutinit. Dapat pula terdapat dalam deposit metamorfisme kontak dan deposit alluvial. 5. Monasit, (Ce, La, Y, Th)PO4, Genesa : Terbentuk pada lingkungan batuan beku, yaitu sebagai mineral asesori dalam granit, sienit, pada lingkungan pegmatit, dan sebagai mineral rombakan berbentuk pasir dalam lingkungan redimen.berasosiasi dengan zirkon, xenotim, magnetit, apatit, ilmenit, rutil dan kolumbit.



3.6. Triklin Sistem ini mempunyai 3 sumbu simetri yang satu dengan yang lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Sistem triklin terbagi menjadi 2 kelas, yaitu :  



Kelas pinakoid Kelas pedial



Beberapa contoh mineral dengan ancer kristal Triklin ini adalah albite, anorthite, labradorite, kaolinite, microcline dan anortoclase (Pellant, chris. 1992)



3.6.1. 1. 2. 3.



Ketentuan Sistem Kristal Triklin Sumbu a≠b≠c Sudut α≠β≠γ≠90 derajat Semua sumbu a,b, c saling berpotongan dan membuat sudut miring tidak



sama besar 4. Sumbu a disebut sumbu brachy 5. Sumbu b disebut sumbu macro 6. Sumbu c disebut sumbu basal/vertikal 3.6.2. Cara Menggambar Sistem Kristal Triklin 1) L a+ / c- = 450 2) L b+ / c- = 80o 41



3) Perbandingan sumbu: a : b : c = 1 : 4 : 6 Langkah Pertama : Membuat perbandingan panjang sumbu a:b:c = 1:4:6 Membuat garis a+ /c-=45 Membuat garis b+/c -=80 Memberi keterangan pada garis – garisnya seperti tanda a+,a- ,b+,bMemperhatikan gambar disebelah Hubungkan titik-titik



pada bagian a-



,b-,a+,dan b+ menjadi sebuah bidang. Lihat gambar disamping Gambar 3.15 langkah pertama



Langkah kedua : Tarik garis dari pojok bidang tersebut menuju titik pada 6 bagian c+ dan c-. Lihat gambar disamping



Gambar 3.16 langkah kedua



3.6.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. Kaolinit, Al4Si4O10(OH)8, Terdapatnya : Terbentuk sebagai hasil dekomposisi aluminosilikat, khususnya feldspar, baik oleh aktivitas



42



pelapukan, atau hidrotermal.Suatu deposit yang besar dapat terbentuk dari alterasi hidrotermal pada feldspar yang terdapat dalam granit, atau pegmatit granit; atau oleh proses erosi terhadap granit terkaolinisasi, yang mengendapkan kaolinit. 2. Ambligonit – LiAlFPO4, Terdapatnya : Ambligonit adalah mineral jarang diketemukan dalam granit, pegmatit, dengan spodumen, turmalin, lepidolit dan apatit. 3. Kianit - AlAlO(SiO4), Terdapatnya : Kianit adalah mineral pengiring dalam gneis dan skis mika, sering berasosiasi dengan garnet, staurolit dan korondum. 3.7. Trigonal Jika kita membaca beberapa referensi luar, sistem ini mempunyai nama lain yaitu Rhombohedral, selain itu beberapa ahli memasukkan sistem ini kedalam sistem kristal Hexagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya, bila pada sistem Trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang terbentuk segienam, kemudian dibentuk segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya. Sistem trigonal terbagi menjadi lima kelas sistem, yaitu : 1) 2) 3) 4) 5)



Kelas Hexagonal Scalenohedral Kelas Trigonal Trapezohedral Kelas Ditrigonal Pyramidal Kelas Rhombohedral KelasTrigonal Pyramidal



Beberapa contoh mineral dengan sistem kristal Trigonal ini adalah tourmaline dan cinabar (Mondadori, Arlondo: 1977)



43



3.7.1. 1) 2) 3) 4)



Ketentuan Sistem Kristal Trigonal Terdiri dari 4 buah sumbu: a, b, c, dan d Sumbu a = b = d ≠ c sudut β1= β 2 = β 3 = 90o sudut γ1= γ2 = γ3 = 120o



3.7.2. 1) 2) 3)



Cara Menggambar Sistem Kristal Trigonal panjang sumbu b:d:c = 3:1:6 Garis a- /b+=170 Membuat garis b+/d- =390



Langkah pertama : Membuat perbandingan panjang sumbu b:d:c = 3:1:6 Membuat garis a- /b+=170 Membuat garis b+/d- =390 Memberi



keterangan



pada



garis



–



garisnya seperti tanda a+,a-,b+,b-,c+,c,d+ dan dMemperhatikan gambar disebelah Membuat garis memotong pada 1 bagian sumbu d- dan 2 bagian sumbu b+. Lihat gambar di samping Gambar 3.17 langkah pertama



44



Langkah kedua : Membuat garis memotong pada 1 bagian sumbu b- dan 3 bagian sumbu d+ kemudian



potongkan



dengan



garis



sebelumnya. Hubungkan kedua garis tersebut sehingga terbentuk segitiga Lihat gambar di samping.



Gambar 3.18 langkah kedua



Langkah ketiga : Menarik garis lurus yang sejajar dengan sumbu c di setiap titik-titik perpotongan sepanjang 6 bagian. Lihat gambar disamping.



Gambar 3.19 langkah ketiga



45



Langkah keempat : Tarik garis pada setiap ujung-ujung garis pada pengerjaan langkah sebelumnya. Lihat gambar disamping.



Gambar 3.20. langkah keempat



3.7.3. Beberapa Contoh Mineralnya Dan Letak Yang Sering Dijumpai 1. Bismuth, Bi, Genesa :terbentuk secara hidrothermal, dapat dijumpai dalam urat-urat bersama bijih nikel, kobalt, timah, perak, dan dapat juga dalam pegmatite. 2. Hematit, Fe2O3, Genesa : Dapat terbentuk pada lingkungan batuan beku, hidrotermal temperatur tinggi dan metamorfisme kontak; juga dalam lingkungan sedimen. 3. Magnesit, MgCO3, Genesa : Dapat terbentuk pada lingkungan sedimen ; secara hidrotermal, sehingga terdapat dalam urat-urat, atau sebagai hasil ubahan pada batuan yang banyak mengandung silikat kalsium (serpentin, olivin, dan piroksen) yang disebabkan oleh air karbonat. 4. Siderit, FeCO3, Genesa : Terbentuk pada lingkungan sedimen, dan terdapat sebagai lapisan-lapisan yang sering berasosiasi dengan lapisan lempung, serpih, atau batubara. Dapat pula terbentuk melalui proses hidrotermal dan terdapat dalam urat-urat, atau terbentuk sebagai pegmatit.



46



Sering berasosiasi dengan bijih-bijih metal yang mengandung mineralmineral perak seperti pirit, khalkopirit, tetrahedrit, dan galena 5. Dolomit, CaMg(CO3)2, Genesa : Dapat terbentuk pada lingkungan sedimen, melaluia proses hidrotermal dan terdapat dalam urat-urat, serta berasosiasi dengan fluorit, barit, kalsit, siderit, kuarsa dan mineral-mineral bijih metalik. Dapat juga terbentuk secara metamorfisme 6. Brukit-Mg (OH)2, Genesa : Suatu alterasi temperatur rendah. Banyak hasil



alterasi



dari



periklas



dalam



batugamping



dolomite



termetamorfosakan



BAB 4 MINERALOGI 4.1............................................................................................................Dasar Teori Mineralogi Mineralogi merupakan salah satu cabang dari geologi. Ilmu yang mempelajari mineral-mineral yang berupa unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang terdapat di alam dan merupakan pembentuk bagian-bagian padat dari alam semesta. Cabangcabang mineralogi antara lain: 1) 2) 3) 4)



Kristalografi Mineralogi Fisik Mineralogi kimiawi Mineralogi optik



Mineral adalah benda padat, homogen yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu, dan



47



mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur. Mineral adalah bagian dari batuan. Mineral terdiri dari kristal-kristal. Ilmu tentang kristal dipelajari dalam kristalografi. Mengenai pengertian dari Mineralogi yang lengkap telah di bahas di bab sebelumnya yaitu pada bab 2 Tinjauan Umum. Sebagai senyawa, mineral diklasifikasikan menjadi : 1. Unsur (native element), yang dicirikan oleh hanya memiliki satu unsur kimia, sifat dalam umumnya mudah ditempa dan/atau dapat dipintal, seperti emas, perak, tembaga, arsenik, bismuth, belerang, intan, dan grafit. 2. Mineral sulfida atau sulfosalt, merupakan kombinasi antara logam atau semi-logam dengan belerang (S), misalnya galena (PbS), pirit (FeS2), proustit (Ag3AsS3), dan lain-lain. 3.



Oksida dan hidroksida, merupakan kombinasi antara oksigen atau hidroksil/air dengan satu atau lebih macam logam, misalnya magnetit (Fe3O4), goethit (FeOOH).



4. Haloid, dicirikan oleh adanya dominasi dari ion halogenida yang elektronegatif, seperti Cl, Br, F, dan I. Contoh mineralnya: halit (NaCl), silvit (KCl), dan Fluorit (CaF2). 5. Nitrat, karbonat dan borat, merupakan kombinasi antara logam/semilogam dengan anion komplek, CO3 atau nitrat, NO3 atau borat (BO3). Contohnya:



kalsit



(CaCO3),



niter



(NaNO3),



dan



borak



(Na2B4O5(OH)4.8H2O).



48



6. Sulfat, kromat, molibdat, dan tungstat, dicirikan oleh kombinasi logam dengan anion sulfat, kromat, molibdat, dan tungstat. Contohnya: barit (BaSO4), wolframit ((Fe,Mn)Wo4) 7. Fosfat, arsenat, dan vanadat, contohnya apatit (CaF(PO4)3), vanadinit ( Pb5Cl(PO4)3). 8. Silikat, merupakan mineral yang jumlah meliputi 25% dari keseluruhan mineral yang dikenal atau 40% dari mineral yang umum dijumpai. Kelompok mineral ini mengandung ikatan antara Si dan O. Contohnya: kuarsa (SiO2), zeolit-Na (Na6[(AlO2)6(SiO2)30] . 24H2O).



4.2............................................................................................................Mineral Primer Dan Mineral Sekunder Serta Proses Terbentuknya Secara umum genesa bahan galian mencakup aspek-aspek keterdapatan, proses pembentukan, komposisi, model (bentuk, ukuran, dimensi), kedudukan, dan faktor-faktor pengendali pengendapan bahan galian (geologic controls). Tujuan utama mempelajari genesa suatu endapan bahan galian adalah sebagai pegangan



dalam



menemukan



dan



mencari



endapan-endapan



baru,



mengungkapkan sifat-sifat fisik dan kimia endapan bahan galian, membantu dalam penentuan atau penyusunan model eksplorasi yang akan diterapkan, serta membantu dalam penentuan metoda penambangan dan pengolahan bahan galian tersebut. Endapan-endapan mineral yang muncul sesuai dengan bentuk asalnya disebut dengan endapan primer (hypogene). Jika mineral-mineral primer telah terubah



49



melalui pelapukan atau proses-proses luar (superficial processes) disebut dengan endapan sekunder (supergene). 4.2.1. Proses Pembentukan Mineral Primer Pembentukan mineral primer secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi lima jenis endapan, yaitu : 1.



Fase Magmatik Cair (Liquid Magmatic Phase) Fase magmatik cair adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana



mineral terbentuk langsung pada magma (differensiasi magma), misalnya dengan cara gravitational settling. Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah kromit, titamagnetit, dan petlandit. Fase magmatik cair ini dapat dibagi atas : a) Komponen batuan, mineral yang terbentuk akan tersebar merata diseluruh masa batuan. Contoh intan dan platina. b) Segregasi, mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang terkonsentrasi di dalam batuan. c) Injeksi, mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma (batuan beku), tetapi telah terdorong keluar dari magma



50



Gambar 4.1. Skematik proses differensiasi magma pada fase magmatic cair



Keterangan untuk Gambar : a. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), sulfur (S) dan klorin (Cl). Pada saat magma naik kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda. Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile seperti sodium dan potasium. b. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme



51



differensiasi magma yang lain. Walaupun demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar. c. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung sodium dan potassium cenderung untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoir dengan unsur-unsur sodium dan potasium. d. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung kalsium, magnesium dan besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih berat seperti mineralmineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineral-mineral silikat yang lebih ringan. e. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding kaya akan sodium, potasium dan silikon, magma akan berubah menjadu komposisi granitik. Jika batuan dinding kaya akan kalsium, magnesium dan besi, magma akan f.



berubah menjadi berkomposisi gabroik. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoirl Jika bagian sebelah dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan



52



menghasilkan lapisan, dimana mineral silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan. 2. Fase Pegmatitik (Pegmatitic Phase) Pegmatit adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma. Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma, maka cairan residual yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan disekelilingnya sebagai dyke, sill, dan stockwork. Kristal dari pegmatit akan berukuran besar, karena tidak adanya kontras tekanan dan temperatur antara magma dengan batuan disekelilingnya, sehingga pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral pegmatit antara lain : logamlogam ringan (Li-silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat), logam-logam berat (Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium (Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz, turmalin rose, rose quartz, smoky quartz, rock crystal). 3. Fase Pneumatolitik (Pneumatolitik Phase) Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut kontak-metamorfisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua dengan magma yang lebih muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang reaktif. Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain : wolastonit (CaSiO3), amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit, turmalin, diopsit, dan skarn.



53



Gejala kontak metamorfisme tampak dengan adanya perubahan pada tepi batuan beku intrusi dan terutama pada batuan yang diintrusi yaitu, backing (pemanggangan) dan hardening (pengerasan). Igneous metamorfism ialah segala jenis pengubahan (alterasi) yang berhubungan dengan penerobosan batuan beku. Batuan yang diterobos oleh masa batuan pada umumnya akan ter-rekristalisasi, terubah (altered), dan tergantikan (replaced). Perubahan ini disebabkan oleh panas dan fluida-fluida yang memencar atau diaktifkan oleh terobosan tadi. Oleh karena itu endapan ini tergolong pada metamorfisme kontak. Proses pneomatolitis ini lebih menekankan peranan temperatur dari aktivitas uap air. Pirometamorfisme menekankan hanya pada pengaruh temperatur sedangkan pirometasomatisme pada reaksi penggantian (replacement), dan metamorfisme kontak pada sekitar kontak. Letak terjadinya proses umumnya di kedalaman bumi, pada lingkungan tekanan dan temperatur tinggi. Mineral bijih pada endapan kontak metasomatisme umumnya sulfida sederhana dan oksida misalnya spalerit, galena, kalkopirit, bornit, dan beberapa molibdenit. Sedikit endapan jenis ini yang betul-betul tanpa adanya besi, pada umumnya akan banyak sekali berisi pirit atau bahkan magnetit dan hematit. Scheelit juga terdapat dalam endapan jenis ini. 4. Fase Hidrothermal (Hydrothermal Phase) Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan.



54



Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal, yaitu : a.



Cavity filing, mengisi lubang-lubang yang sudah ada di dalam batuan.



b. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan denganunsur-unsur baru dari larutan hidrothermal. Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis endapan hidrothermal, antara lain Ephithermal (T 0 oC-200 oC), Mesothermal (T 150 oC350 oC), dan Hipothermal (T 300 oC-500 oC). Setiap tipe endapan hidrothermal diatas selalu membawa mineral-mineral yang tertentu atau spesifik, berikut alterasi yang ditimbulkan barbagai macam batuan dinding. Tetapi minera-mineral seperti pirit (FeS2), kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2), florida-florida hampir selalu terdapat dalam ke tiga tipe endapan hidrothermal. Paragenesis endapan hipothermal dan mineral gangue adalah : emas (Au), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3), kalkopirit (CuFeS2), arsenopirit (FeAsS), pirrotit (FeS), galena (PbS), pentlandit (NiS), wolframit : Fe (Mn)WO4, Scheelit (CaWO4), kasiterit (SnO2), Mo-sulfida (MoS2), Ni-Co sulfida, nikkelit (NiAs), spalerit (ZnS), dengan mineral-mineral gangue antara lain : topaz, feldsparfeldspar, kuarsa, tourmalin, silikat-silikat, karbonat-karbonat. Sedangkan paragenesis endapan mesothermal dan mineral gangue adalah : stanite (Sn, Cu) sulfida, sulfida-sulfida : spalerit, enargit (Cu3AsS4), Cu sulfida, stibnit (Sb2S3), tetrahedrit (Cu,Fe)12Sb4S13, bornit (Cu2S), galena (PbS), dan kalkopirit (CuFeS2), dengan mineral-mineral ganguenya : kabonat-karbonat, kuarsa, dan pirit.



55



Paragenesis endapan ephitermal dan mineral ganguenya adalah : native cooper (Cu), argentit (AgS), golongan Ag-Pb kompleks sulfida, markasit (FeS2), pirit (FeS2), cinabar (HgS), realgar (AsS), antimonit (Sb2S3), stannit (CuFeSn), dengan mineral-mineral ganguenya : kalsedon (SiO2), Mg karbonat-karbonat, rhodokrosit (MnCO3), barit (BaSO4), zeolit (Al-silikat). 5.



Fase Vulkanik (Vulkanik Phase) Endapan phase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan



bijih secara primer. Sebagai hasil kegiatan phase vulkanis adalah : a. Lava flow b. Ekshalasi c. Mata air panas Jika dilihat dari segi ekonomisnya, maka endapan ekonomis dari phase vulkanik adalah : belerang (kristal belerang dan lumpur belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3). Sulfida masif volkanogenik berhubungan dengan vulkanisme bawah laut, sebagai contoh endapan tembaga-timbal-seng Kuroko di Jepang, dan sebagian besar endapan logam dasar di Kanada. 4.2.2. Proses Pembentukan Mineral Sekunder Mineral bijih sedimenter adalah mineral bijih yang ada kaitannya dengan batuan sedimen, dibentuk oleh pengaruh air, kehidupan, udara selama sedimentasi, atau pelapukan maupun dibentuk oleh proses hidrotermal. Mineral bijih sedimenter umumnya mengikuti lapisan (stratiform) atau berbatasan dengan litologi tertentu (stratabound). Endapan sedimenter yang cukup terkenal karena proses mekanik seperti endapan timah letakan di daerah Bangka-Belitung dan



56



endapan emas placer di Kalimantan Tengah maupun Kalimantan Barat. Endapan sedimenter karena pelapukan kimiawi seperti endapan bauksit di Pulau Bintan dan laterit nikel di Pomalaa/Soroako Sulawesi Tengah/ Selatan. Y. B. Chaussier (1979), membagi pembentukan mineral sedimenter berdasarkan sumber metal dan berdasarkan host rock-nya. Berdasarkan sumber metal dibagi dua yaitu endapan supergen endapan yang metalnya berasal dari hasil rombakan batuan atau bijih primer), serta endapan hipogen (endapan yang metalnya berasal dari aktivitas magma/epithermal). Sedangkan berdasarkan host-rock (dengan pengendapan batuan sedimen) dibagi dua, yaitu endapan singenetik (endapan yang terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan) serta endapan epigenetik (endapan mineral terbentuk setelah batuan ada). Terjadinya endapan atau cebakan mineral sekunder dipengaruhi empat factor yaitu : sumber dari mineral, metal atau metaloid, supergene atau hypogene (primer atau sekunder), erosi dari daerah mineralisasi yang kemudian diendapkan dalam cekungan (supergene), dari biokimia akibat bakteri, organisme seperti endapan diatomae, batubara, dan minyak bumi, serta dari magma dalam kerak bumi atau vulkanisme (hypogene). 1. Hasil Rombakan dan Proses Kimia Sebagai Hasil Pelapukan Permukaan dan Transportasi Secara normal material bumi tidak dapat mempertahankan keberadaanya dan akan mengalami transportasi geokimia yaitu terdistribusi kembali dan bercampur dengan material lain. Proses dimana unsur-unsur berpindah menuju lokasi dan lingkungan geokimia yang baru dinamakan dispersi geokimia. Berbeda dengan



57



dispersi mekanis, dispersi kimia mencoba mengenal secara kimia penyebab suatu dispersi. Dalam hal ini adanya dispersi geokimia primer dan dispersi geokimia sekunder. Dispersi geokimia primer adalah dispersi kimia yang terjadi di dalam kerak bumi, meliputi proses penempatan unsur-unsur selama pembentukan endapan bijih, tanpa memperhatikan bagaimana tubuh bijih terbentuk. Dispersi geokimia sekunder adalah dispersi kimia yang terjadi di permukaan bumi, meliputi pendistribusian kembali pola-pola dispersi primer oleh proses yang biasanya terjadi di permukaan, antara lain proses pelapukan, transportasi, dan pengendapan. Bahan terangkut pada proses sedimentasi dapat berupa partikel atau ion dan akhirnya diendapkan pada suatu tempat. Mobilitas unsur sangat mempengaruhi dispersi. Unsur dengan mobilitas yang rendah cenderung berada dekat dengan tubuh bijihnya, sedangkan unsur-unsur dengan mobilitas tinggi cenderung relatif jauh dari tubuh bijihnya. Selain itu juga tergantung dari sifat kimianya Eh dan Ph suatu lingkungan seperti Cu dalam kondisi asam akan mempunyai mobilitas tinggi sedangkan dalam kondisi basa akan mempunyai mobilitas rendah. Sebagai contoh dapat diberikan pada proses pengkayaan sekunder pada endapan lateritik. Dari pelapukan dihasilkan reaksi oksidasi dengan sumber oksigen dari udara atau air permukaan. Oksidasi berjalan ke arah bawah sampai batas air tanah. Akibat proses oksidasi ini, beberapa mineral tertentu akan larut dan terbawa meresap ke bawah permukaan tanah, kemudian terendapkan (pada zona reduksi). Bagian permukaan yang tidak larut, akan jadi berongga, berwarna



58



kuning kemerahan, dan sering disebut dengan gossan. Contoh endapan ini adalah endapan nikel laterit. 2. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Pelapukan Mekanik Mineral disini terbentuk oleh konsentrasi mekanik dari mineral bijih dan pemecahan dari residu. Proses pemilahan yang mana menyangkut pengendapan tergantung oleh besar butir dan berat jenis disebut sebagai endapan plaser. Mineral plaser terpenting adalah Pt, Au, kasiterit, magnetit, monasit, ilmenit, zirkon, intan, garnet, tantalum, rutil, dsb. Berdasarkan tempat dimana diendapkan, plaser atau mineral letakan dapat dibagi menjadi : a. Endapan plaser eluvium, diketemukan dekat atau sekitar sumber mineral bijih primer. Mereka terbentuk dari hanya sedikit perjalanan residu (goresan), material mengalami pelapukan setelah pencucian. Sebagai contoh endapan platina di Urals. b. Plaser aluvium, ini merupakan endapan plaser terpenting. Terbentuk di sungai bergerak kontinu oleh air, pemisahan tempat karena berat jenis, mineral bijih yang berat akan bergerak ke bawah sungai. Intensitas pengayaan akan didapat kalau kecepatan aliran menurun, seperti di sebelah dalam meander, di kuala sungai dsb. Contoh endapan tipe ini adalah Sn di Bangka dan Belitung. Auplaser di California. c. Plaser laut/pantai, endapan ini terbentuk oleh karen aktivitas gelombang memukul pantai dan mengabrasi dan mencuci pasir pantai. Mineral yang umum di sini adalah ilmenit, magnetit, monasit, rutil, zirkon, dan intan, tergantung dari batuan terabrasi. d. Fossil plaser, merupakan endapan primer purba yang telah mengalami pembatuan dan kadang-kadang termetamorfkan. Sebagai contoh endapan ini



59



adalah Proterozoikum Witwatersand, Afrika Selatan, merupakan daerah emas terbesar di dunia, produksinya lebih 1/3 dunia. Emas dan uranium terjadi dalam beberapa lapisan konglomerat. Mineralisasi menyebar sepanjang 250 km. Tambang terdalam di dunia sampai 3000 meter, ini dimungkinkan karena gradien geotermis disana sekitar 10 per 130 meter. Gambar 4.2. mekanisme endapan bijih sedimenter



3. Cebakan Mineral Dibentuk oleh Proses Pengendapan Kimia



a. Lingkungan Darat Batuan klastik yang terbentuk pada iklim kering dicirikan oleh warna merah akibat oksidasi Fe dan umumnya dalam literatur disebut “ red beds”. Kalau konsentrasi elemen logam dekat permukaan tanah atau di bawah tanah tempat pengendapan tinggi memungkinkan terjadi konsentrasi larutan logam dan mengalami pencucian (leaching/pelindian) meresap bersama air tanah yang kemudian mengisi antar butir sedimen klastik. Koloid bijih akan alih tempat oleh penukaran kation antara Fe dan mineral lempung atau akibat penyerapan oleh mineral lempung itu sendiri. b. Lingkungan Laut



60



Kejadian cebakan mieral di lingkungan laut sangat berbeda dengan lingkungan darat yang umumnya mempunyai mempunyai pasokan air dengan kadar elemen yang tinggi dibandingkan kandungan di laut. Kadar air laut mempunai elemen yang rendah. Sebagai contoh kadar air laut untuk Fe 2 x 10-7 % yag membentuk konsentrasi mineral logam yang berharga hal ini dapat terjadi kalau mempunyai keadaan yang khusus (terutama Fe dan Mn) seperti : a. Adanya salah satu sumber logam yang berasal dari pelapkan batuan di daratan atau dari sistem hidrotermal bawah permukaan laut. b. Transport dalam larutan, mungkin sebagai koloid. Besi adalah logam yang dominan dan terbawa sebagai Fe(OH) soil partikel. c. Endapan di dalam cebakan sedimenter, sebagai Fe(OH)3, FeCO3 atau Fesilikat tergantung perbedaanpotensial reduksi (Eh). Bijih dalam lingkungan laut ini dapat berupa oolit, yang dibentuk oleh larutan koloid membungkus material lain seperti pasir atau pecahan fosil. Bentuk kulit yang simetris disebabkan perubahan komposisi (Fe, Al, SiO2). Dengan pertumbuhan yang terus menerus, oolit tersebut akan stabil di dasar laut dimana tertanam dalam material lempungan karbonatan yang mengandung beberapa besi yang bagus. Di dasar laut mungkin oolit tersebut reworked. Dengan hasil keadaan tersebut bijih besi dan mangan sebagai contoh ferromanganese nodules yang sekarang ini menutupi daerah luas lautan. 4.3............................................................................................................Sifat Fisik Mineral Mineral-mineral pembentuk batuan biasanya dapat dikenal atau dibedakan dengan sifat-sifat fisiknya yang meliputi :



61



4.3.1. Warna Warna mineral adalah warna yang kita lihat dengan mata bilamana mineral tersebut terkena sinar. Warna ini penting untuk membedakan antara warna yang disebabkan oleh campuran atau pengotoran dan warna asli elemen-elemen utama pada mineral tersebut. Warna mineral ditimbulkan karena penyerapan beberapa jenis panjang gelombang yang membentuk cahaya putih, jadi warna itu timbul sebagai hasil dari pada cahaya putih yang dikurangi oleh beberapa panjang gelombang yang terserap. Sebab-sebab timbulnya warna mineral: a) b) c) d)



Komposisi kimia mineral Struktur kristal dan ikatan ion Pengotoran (impurities) pada mineral, Perbedaan panjang gelombang yang diserap



Banyak pula mineral yang dinamakan berdasarkan warna mineralnya misalnya : a) b) c) d) e)



Albit (bahasa Yunani albus = putih) Chlorit (bahasa Yunani chloro = hijau) Melanit (bahasa Yunani melas = hitam) Rhodonit (bahasa yunani rodon = merah jambu) Eritorit (bahasa Yunani erythos =merah)



Warna asli dari elemen-elemen utama pada mineral (ediochromatis), yaitu merupakan warna yang tetap dan karakteristik, misalnya : a) b) c) d) e)



Pirit = kuning loyang Magnetit = hitam Malachit = hijau Belerang = kuning Azurit = biru



Warna karena adanya pengotoran (allochromatis) ini merupakan warna yang tidak tetap atau tidak berubah-ubah, misalnya :



62



a) Kwarsa – tidak berwarna tetapi karena pengotoran warna dapat berubahubah menjadi : 1) violet (amesthyst) 2) merah jambu 3) coklat kehitam-hitaman dan lain sebagainya. b) Halit – warnanya bermacam-macam : 1) abu-abu 2) kuning 3) coklat gelap 4) merah jambu dan bervariasi biru. Di samping itu ada beberapa elemen terutama pada mineral-mineral berat yang memberikan efek warna tertentu, misalnya : a) Mineral sekunder mengandung : 1) Tembaga – hijau kebiruan 2) Vanadium – merah 3) Uranium – kuning 4) Mangan dalam silikat karbonat merah jambu 5) Silikat berbesi – hijau gelap sampai hitam. Warna mineral dapat dibedakan menjadi 2 yaitu : a. Idiokromatik, bila warna mineral selalu tetap, umumnya dijumpai pada mineral-mineral yang tidak tembus cahaya (opak) seperti galena, magnetit, pirit dan lain-lain.



63



b. Alokromatik, bila warna mineral tidak tetap atau berubah-ubah, tergantung dari pengotornya. Umumnya terdapat pada mineral-mineral yang tembus



cahaya seperti kuarsa. Kuarsa merupakan mineral yang tidak berwarna namun karena adanya pengotor maka kuarsa memiliki berbagai variasi warna seperti ungu (amesthyst), merah jambu (rose quartz), serta coklat kehitaman. Gambar 4.3. contoh Berbagai variasi warna kuarsa



4.3.2. Kilap (luster) Kilap Merupakan sifat optis dari mineral yang rapat hubungannya dengan refleksi dan refraksi. Kilap sebagai hasil pantulan cahaya dari permukaan mineral. Intensitas dari kilap sebenarnya tergantung kwantitas cahaya pantul dan pada umumnya tergantung pada besarnya indeks refraksi mineral. Kilap dapat dibagi mejadi ; a) Kilap logam (metalic luster) yaitu



Mineral – mineral opak dalam



fragmen-fragmen yang tipis dan mempunyai indeks refraksi ( n = 3 ) atau lebih pada umumnya mempunyai kilap logam, misal : pirit, galena, sulfida, logam alam. b) Kilap sub metalik, Kilap sub metalik terdapat pada mineral –mineral semi opak sampai opak dan mempunyai indeks refraksi (n = 2,6 dan 3). Contoh : mineral cuprit, cinabar, hematit, alabandit.



64



c) Kilap bukan logam (non metalic luster,) Kilap bukan logam biasanya terlihat pada mineral-mineral yang mempunyai warna-warna muda dan dapat melukiskan cahaya pada bagian-bagian yang tipis. Kilap bukan logam dapat dibadakan menjadi : 1) Kilap kaca (vitreous luster), Kilap seperti pada pecahan kaca, contoh : kwarsa, flourit, halit, karbonat, sulfat, silikat, spinel, corundum, garnet, leucit. 2) - Kilap intan (adamantine luster, )Adalah kilap yang sangat cemerlang seperti berlian. Contoh : intan, zircon, kasiterit, belerang, rutil. 3) Kilap damar (resinous luster), kilap seperti pada damar, kombinasi dari warna kuning dan coklat. Contoh : sfalerit. 4) Kilap lemak (greasy luster, Kilap seperti lemak, seakan-akan berlapis dengan lemak. Contoh : nefelin, halit yang sudah berhubungan dengan udara bebas. 5) Kilap sutera ( silky luster, Kilap seperti sutera, biasanya terdapat pada mineral-mineral yang menyerat. Misalnya : asbes, serpenten, gips. 6) Kilap mutiara ( pearly luster, Kilap seperti mutiara, biasanya terlihat pada bidang-bidang belah dasar. Contoh : talk, mika, gips yang kristalnya kasar. 7) Kilap tanah (earthy luster, Kilap yang biasanya terlihat pada mineralmineral yang kompak. Contoh : kapur, diatomea, kaolin, pirolusit. 8) Kilap lilin (waxy luster), Kilap seperti lilin, contoh : serpenten, cerargirit. Pada umumnya orang dapat dengan mudah sekali membedakan antara kilap logam, dan bukan logam. Akan tetapi biasanya tidak dapat atau sukar melihat dengan teliti perbedaan jenis kilap lainnya. Padahal justru perbedaan itulah yang sangat penting untuk penentuan (determinasi) dari suatu mineral.



65



4.3.3. Cerat/gores (streak) Cerat ini membedakan dari dua mineral yang warnanya sama akan tetapi warna ceratnya berbeda. Gores/cerat lebih dapat dipercaya dari pada warna, karena lebih stabil. Mineral yang kekerasannya kurang dari 6, cerat dapat diperoleh dengan



menumbuk mineral tersebut sampai halus dengan



menggunakan palu. Mineral-mineral silikat biasanya mempunyai gores putih kadang-kadang abu-abu coklat. Mineral-mineral oksida, sulfida, karbonat, dan phosphat, arsenat, sulfat juga mempuyai goresan yang karakteristik. Untuk mineral-mineral yang transparan dan translusent mempunyai kilap bukan logam mempunyai gores lebih terang dari warnanya, sedangkan mineral-mineral dengan kilap logam kerap kali mempunyai gores yang lebih gelap dari warnanya. Pada beberapa mineral warna dan gores sering menunjukkan warna yang sama. Misalnya : a) Cinabar – warna dan goresnya merah. b) Magnetit – warna dan goresnya hitam c) Lazurit – warna dan goresnya biru Tetapi juga ada mineral warna dan goresnya berlainan. Contohnya : a) Hematit - warna abu-abu hitam – gores hitam b) Pirit – warna kuning loyang – gores hitam Biasanya mineral-mineral yang transparant dan translusent mempunyai gores yang putih atau tidak berwarna, atau warna-warna yang muda. Oleh karena itu gores ini sangat penting untuk penentuan mineral-mineral opaque yang sangat translusent. Contoh : a) Emas – kuning b) Molibdenit – kehijau-hijauan c) Grafit – hitam



66



Gambar 4.3. contoh cerat



4.3.4. Belahan (Cleavage) Belahan adalah suatu sifat fisika mineral yang mampu belah yang disebabkan oleh tekanan dari luar atau pemukulan dengan palu. Yang dimaksud dengan belah di sini adalah bila mineral kita pukul tidak hancur tetapi terbelah-belah melalui bidang-bidang belah yang licin. Tidak semua mineral mempunyai sifat ini, sehingga dipakai istilah mudah dibelah, sukar dibelah, atau tidak dapat dibelah. Mineral-mineral yang mempunyai belahan yang baik adalah ; a) Muskovit atau biotit mempunyai belahan satu arah, jadi dapat terbelah b) c) d) e)



berupa lempeng-lempeng tipis. Feldsfar dan Pyroxene (augit) mempunyai belahan dua arah tegak lurus. Hornblende mempunyai belahan dua arah yang membentuk sudut 1240 Halit (NaCl) mempuyai belahan tiga arah yang saling tegak lurus. Calcite mempunyai belahan tiga arah yang tidak saling tegak lurus. Gambar 4.4. Beberapa pemerian pada bidang belahan



67



4.3.5. Pecahan (Fracture) Bila tidak membelah secara teratur, maka mineral akan pecah dengan arah yang tidak teratur. Ada beberapa macam pecahan :



68



a) Concoidal : memperlihatkan gelombang yang melengkung di permukaan pecahan seperti kenampakan kulit kerang atau botol pecah. Contoh : Kwarsa. b) Splintery / fibrous : menunjukkan gejala seperti serat. Contoh : Asbestos, Augit, Hypersthene. c) Even : Pecahan yang permukaan bidang rata. Contoh batugamping litografi d) Uneven atau ireguler : permukaan kasar tidak teratur. Contoh : garnet, hematite, chalcopyrite. e) Hackly : permukaan tidak teratur dengan ujung-ujungnya yang runcing. Contoh : native metals (Cu Ag). f) Earthy : Pecahan tidak teratur seperti tanah. Contoh Kaolin Gambar 4.5. Contoh pecahan mineral (conchoidal)



4.3.6. Daya tahan terhadap pukulan (tenacity) Tenacity adalah suatu daya tahan mineral terhadap pemecahan, pembengkakan, penghancuran dan pemotongan.Macam-macam tenacity : 1. brittle ialah apabila mineral mudah hancur menjadi tepung halus. Contoh : calcite



69



2. sectile ialah apabila mineral mudah terpotong pisau dengan tidak berkurang menjadi tepung. Contoh : gypsum 3. malleable ialah apabila mineral ditempa dengan palu akan menjadi pipih.Contoh : gold 4. ductile ialah apabila mineral ditarik dapat bertambah panjang dan apabila dilepaskan maka mineral akan kembali seperti semula. Contoh : silver 5. flexible ialah apabila mineral dapat dilengkungkan kemana-mana dengan mudah.Contoh : olivine 4.3.7. Kekerasan (hardness) Kekerasan mineral diperlukan untuk mendapatkan perbandingan kekerasan mineral satu terhadap mineral yang lain, dengan cara mengadakan saling gores antar mineral. Perlu diketahui bahwa kekerasan mineral ke segala arah ditentukan oleh parameter tiap-tiap poros kristalografinya. Sehingga untuk mineral satu mungkin ke segala arah sama keras dan untuk mineral lainnya tidaklah demikian. Untuk menguji kekerasan yang lazim ditentukan dengan menggunakan skala keras Mosh yang terdiri dari 10 macam kekerasan berturut-turut dari yang terlunak sampai yang terkeras. Cara menentukan kekerasan dilakukan dengan menggores mineral skala Mosh pada mineral yang akan diselidiki. Agar tidak merusak mineral-mineral skala Mosh, dalam penentuan kekerasan kita harus selalu memulai menguji kekerasan mineral yang diselidiki dengan mineral skala keras yang paling keras dalam hal ini adalah intan, dan selanjutnya secara bertahap kita turunkan pengujian dengan mineral skala keras di atasnya. Pengujian akan kita hentikan bila mineral yang kita selidiki tidak tergores oleh mineral skala keras. Jadi skala kekerasan mineral itu sama dengan kekerasan mineral skala keras yang dipakai untuk mengujinya.



70



Tabel 1.2 Skala Mosh Skala Kekerasan 1



Mineral



talk 2



Rumus Kimia



H2Mg3(SiO3)4 CaSO4·2H2O



Gipsum 3 Kalsit



CaCO3



Mineral Lain litium, natrium, kalium kalsium, selenium, kadmi um, sulfur telurium bismut tembaga, arsenik, antimo n, torium dentin



4 Fluorit 5



CaF2 CaF2Ca2(PO4)2



apatit 6



K AlSi3O8 Ortoklas



7



SiO2



besi, nikel kobal, zirkonium, paladiu m, tooth enamel, obsidian titanium, mangan, germa nium niobium rodium, uranium vanadium, osmium, renium



kuarsa 8 Topaz



Al2SiO2(FOH)2



9 korindum 10



Al2O3 C



Intan 4.3.8. Perawakan Mineral a) Pemeriaan Perawakan Kristal Tersendiri 1) Merambut (Capilary) 2) Menjarum (Acicular) 3) Membenang (Filliform) 4) Membilah (bladed) 5) Memapan (Tabular) 6) Mendaun (Foliated) 7) Membulu (Plumose)



zirkonia kubik silikon karbida , tungsten karbida, titanium karbida, stisovit karbonado (berlian hitam)



71



8) Montok (Gemuk, Stubby, Equant, Stout) 9) Membata (Blocky) 10) Meniang (Columnar) b) Pemeriaan Perawakan Kristal-kristal dalam kumpulan mineral : 1) Meniang (columnar) 2) Membilah (bladed) 3) Menyerat (Fibrous) 4) Menjaring (Recticulated) 5) Memencar (Divergent) 6) Menjari (Radiated) 7) Membintang (Stellated) 8) Mendendrit (Dendritik) 9) Membulat-Bulat (granular) 4.3.9. Bentuk Mineral (Form) Bentuk mineral ada dua : a) Mineral yang berbentuk Kristal atau mineral kiristalin b) Mineral yang tidak berbentuk atau amorf 4.3.10. Sifat dalam (tetanitas) Sifat mineral adalah sifat mineral itu bilamana kita berusaha untuk mematahkannya,



menghancurkannya,



membengkokkannya,



ataupun



mengiriskannya. Termasuk sifat dalam adalah : a) Rapuh : mudah hancur tetapi dapat dipotong-potong, contoh pada mineral kwarsa, ortoklas, kalsit, pirit. b) Mudah ditempa : dapat ditempa menjadi lapisan yang tipis, seperti pada emas dan tembaga. c) Dapat diiris atau sectile : dapat diiris dengan pisau, hasil irisan rapuh. Contoh pada Gipsum. d) Fleksibel : mineral berupa lapisa tipis dapat dibengkokkan tanpa menjadi patah dan sesudah menjadi bengkok kembali lagi seperti semula. Contoh : pada mineral talk, selenit. e) Elastis : berupa lapisan tipis dapat dibengkokkan tanpa menjadi patah dan kembali sebagai semula bila kita berhenti menekannya. Contoh : mineral muskovit.



72



4.3.11. Berat Jenis (specific grafity) Cara mengukur berat jenis mineral ada beberapa macam : a) Dengan piknometer Mineral ditimbang, misal beratnya = x gram. Piknometer penuh air dan mineral (diluar piknometer) bersama-sama ditimbang beratnya = p gram. Piknometer penuh air dimasuki mineral kemudian ditimbang beratnya = q gram. Volume air yang tumpah = (p-q) cm3 X Maka Berat Jenisnya = ( p−q) b) Dengan gelas ukur Mineral ditimbang misal beratnya = x gram. Mineral diukur volumenya dengan gelas ukur misalnya = V cm3. Jadi berat jenis mineral = S= X/V gram/cm3. c) Dengan neraca air Mineral di udara ditimbang, beratnya = G gram Mineral di dalam air ditimbang , beratnya = A gram. Gaya Archimides =FA = (G-A) gram = berat air yang dipindahkan oleh mineral itu. Volume air yang dipindahkan oleh mineral itu = volume mineral itu = (GA) cm3. Jadi berat mineral =



G (G− A)



gram/cm3



4.3.12. Kemagnetan Kemagnitan, adalah sifat mineral terhadap gaya tarik magnet. Dikatakan sebagai Ferromagnetik bilamana mineral dengan mudah tertarik gaya magnetik, seperti mineral Magnetit dan Pyrrotite. Mineral-mineral yang menolak gaya magnit disebut mineral Diamagnetik ; dan mineral yang hanya tertarik oleh gaya kuat dari elektromagnetik dkatakan sebagai Paramagnetik



73



Untuk melihat apakah mineral mempunyai sifat magnetik atau tidak, kita gantungkan pada seutas benang sebuah magnit dan dengan sedikit demi sedikit mineral kita dekatkan padanya. Bila benang bergerak mendekatinya berarti mineral tersebut Magnetik. Kuat tidaknya bisa terlihat dari besar kecilnya sudut yang dibuat benang tersebut dengan garis vertkal. 4.3.13. Kelistrikan Kelistrikan, sifat listrik mineral dapat dipisahkan menjadi dua yaitu sebagai pengantar arus atau konduktor dan yang tidak mengantarkan arus listrik atau non konduktor . sering juga kita jumpai istilah semi konduktor, yaitu mineral bersifat sebagai konduktor dalam batas-batas tertentu. Ternyata terdapat keeratan hubungan antara konduktivitas dengan arah daripada poros – poros kristalografi. Umpamanya pada mineral Hematit konduktivitas ke arah tegak lurus poros c ada dua kali lipat bila dibandingkan dengan rah sejajar poros c. Beberapa mineral yang konduktiv adalah mungkin menimbulkann muatan listrik dengan jalan merubah-rubah suhu yang disebut Pyroelectricitas



atau



dengan



jalan



memberi



tekanan



tertentu



atau



piezoelektrisitas. Biasanya kristal yang tidak mempunyai titik pusat simerti adalah piezoelektrik dan kristal yang berporos poler biasanya bersifat pyroelektrik.



BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN



74



5.1.



Kesimpulan Dengan mempelajari dan melakukan praktikum tentang Kristalografi dan Mineralogi, dapat saya ambil kesimpulan bahwa betapa pentingnya untuk dapat mengenal, mengetahui dan menguasai ilmu tentang Kristal dan mineral dalam studi Geologi. Karena kristal dan mineral itu sendiri adalah merupakan salah satu dasar yang paling penting dalam ilmu Geologi. Kristal dan mineral memiliki perbedaan yang mendasar. Suatu Kristal sudah pasti adalah mineral tetapi mineral belum tentu tersusun atas Kristal karena mineral bisa tersusun atas nonkristalin atau biasa disebut dengan mineral amorf. jika tidak menguasai dan mengenal tentang Kristal maka akan sangat sulit untuk selanjutnya memahami Mineralogi, dan mineral itu sendiri adalah pembentuk batuan, sedangkan batuan itu adalah inti dari Geologi. Hal ini juga menyebabkan Kristalografi dan Mineralogi menjadi syarat terpenting untuk dapat melanjutkan studi pada mata kuliah dan praktikum Petrologi yang akan dipelajari selanjutnya. Setelah selasai mempelajari kristalografi dan mineralogi, praktikan diharapkan mampu mengenal, mengklasifikasi, mendeskripsi Kristal dan mineral itu sendiri dan mampu mengaplikasikannya dalam bidang Geologi dan juga dikehidupan sehari-hari.



5.2. Saran



75



Selama mempelajari dan melakukan praktikum Kristalografi dan Mineralogi, telah banyak yang dapat saya pelajari. Baik dalam hal ilmu tentang kristal dan mineral itu sendiri pada khususnya serta tentang aplikasi dan manfaatnya dalam bidang Geologi dan juga dikehidupan sehari-hari. Selama melakukan praktikum Kristalografi dan Mineralogi, ada beberapa kekurangan yang cukup menghambat jalanya praktikum seperti kekurangan alat pendukung serta kurangnya buku referensi sebagai bahan pembanding dari hasil praktikum dari praktikan. Semoga kekurangan-kekurangan ini dapat di tutupi sehingga proses belajar mengajar semakin baik.



DAFTAR PUSTAKA



76



 Dari Buku : Noor, Djauhari,2009,Pengantar Geologi Edisi Pertama,Bogor : CV. Graha Ilmu  Dari Buku :Carlson, Dieane H.,Chales C. Plummer,Lisa Hammersley,Physical Geology: Earth Revealed, Ninth Edition,New York : McGraw-Hill Companies  Dari Buku : Arsyad, Maulana.Dasar-Dasar Klasifikasi batuan.  Dari Internet : Anonim, www.wingmanarrows.wordpress.com. Di akses pada hari minggu tanggal 15 Desember 2013, pukul 08.00 Wib  Dari Buku : Hartosuwarno,Sutarto, Panduan Kuliah dan Praktikum Endapan Mineral,Laboratorium Petrologi dan Bahan Galian Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”:Yogyakarta  Karya Ilmiah : Nappoe , Gisela Emanuela,2011,Kristalografi dan Mineralogi, Laboratorium Krismin Universitas Nusa Cendana  Dari Buku : Anonim,2012,Modul Kristalografi dan Mineralogi,Laboratorium Kristalografi-Mineralogi Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknologi Mineral UPN “Veteran” Yogyakarta



77