Sabtu, 05 Juni 2010

Sifat Fisik Mineral

Mineral dapat kita definisikan sebagai bahan padat anorganik yang terdapat secara alamiah, yang terdiri dari unsur-unsur kimiawi dalam perbandingan tertentu, dimana atom-atom didalamnya tersusun mengikuti suatu pola yang sistimatis. Mineral dapat kita jumpai dimana-mana disekitar kita, dapat berwujud sebagai batuan, tanah, atau pasir yang diendapkan pada dasar sungai. Beberapa daripada mineral tersebut dapat mempunyai nilai ekonomis karena didapatkan dalam jumlah yang besar, sehingga memungkinkan untuk ditambang seperti emas dan perak.
Mineral, kecuali beberapa jenis, memiliki sifat, bentuk tertentu dalam keadaan padatnya, sebagai perwujudan dari susunan yang teratur didalamnya. Apabila kondisinya memungkinkan, mereka akan dibatasi oleh bidang-bidang rata, dan diasumsikan sebagai bentuk-bentuk yang teratur yang dikenal sebagai “kristal”. Dengan demikian, kristal secara umum dapat di-definisikan sebagai bahan padat yang homogen yang memiliki pola internal susunan tiga dimensi yang teratur. Studi yang khusus mempelajari sifat-sifat, bentuk susunan dan cara-cara terjadinya bahan padat tersebut dinamakan kristalografi.
• Menurut L.G. Berry & B. Mason 1959
Mineral = Benda padat homogen terdapat di alam terbetuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia tertentu & mempunyai susunan atom yg teratur.
• Menurut D.G.A. Whitten & J.R.V. Brooks 1972
Mineral = Bahan padat dgn struktur homogen mempunyai kompisisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yg anorganik.
• Menurut A.W.R. Potter & H. Robinson 1977
Mineral = zat atau bahan yg homogen mempunyai komposisi kimia tertentu dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk di alam dan bukan hasil suatu kehidupan.
BATASAN-BATASAN MINERAL
• Suatu Bahan Alam
Bahan terbentuk secara alamiah bukan dibuat oleh manusia.
• Mempunyai sifat fisik & kimia tetap
Sifat fisik : warna, kekerasan, belahan, perwakan, pecahan
Sifat kimia : nyata api terhadap api oksidasi/api reduksi, pengarangan
• Berupa unsur tunggal atau persenyawaan yg tetap
Unsur tunggal : Diamond (c), Native silver (Ag) dll
Unsur senyawa : Barit (BaSO4), Magnetite (Fe3O4), (ZrSiO4)
Unsur senyawa kimia komplek :
- Epistolite – (NaCa) (CbTiMgFeMn) SiO4(OH)
- Polymignyte – (CaFeYZrTh) (CbTiTa) O4
• Anorganik
Mineral bukan hasil dari suatu kehidupan. Ada beberapa mineral hasil kehidupan = mineral organic. Contoh : Coal, Asphal
• Homogen
Mineral tidak dapat diuraikan menjadi senyawa lain yang lebih sederhana oleh proses fisika.
• Berupa padat, cair dan gas.
Zat Padat : Kwarsa SiO2, Barite BaSO4
Zat Cair : Air raksa HgS, Air H2O
Gas : H2S, CO2, CH4

Mineral diklasifikasikan berdasarkan komposisi kima dengan grup anion. Berikut klasifikasinya menurut Dana :
1. Silicate Class
Merupakan grup terbesar. silicates (sebagian besar batuan adalah >95% silicates), yang terdiri dari silicon dan oxygen, dan dengan ion tambahan seperti aluminium, magnesium, iron, dan calcium. Contoh lain seperti feldspars, quartz, olivines, pyroxenes, amphiboles, garnets, dan micas.
2. Carbonate Class
Merupakan mineral yang terdiri dari anion (CO3)2- dan termasuk calcite dan aragonite (keduanya merupakan calcium carbonate), dolomite (magnesium/calcium carbonate) dan siderite (iron carbonate). Carbonate terbentuk pada lingkungan laut oleh endapan bangkai plankton. Carbonate juga terbentuk pada daerah evaporitic dan pada daerah karst yang membentuk gua/caves, stalactites dan stalagmites.Carbonate class juga termasuk mineral-mineral nitrate dan borate.
3. Sulfate Class
Sulfates terdiri dari anion sulfate, SO42-. Biasanya terbentuk di daerah evaporitic yang tinggi kadar airnya perlahan-lahan menguap sehingga formasi sulfate dan halides berinteraksi. Contoh sulfate; anhydrite (calcium sulfate), celestine (strontium sulfate), barite (barium sulfate), dan gypsum (hydrated calcium sulfate). Juga termasuk chromate, molybdate, selenate, sulfite, tellurate, dan mineral tungstate.
4. Halide Class, halides adalah grup mineral yang membentuk garam alami (salts) dan termasuk fluorite (calcium fluoride), halite (sodium chloride), sylvite (potassium chloride), dan sal ammoniac (ammonium chloride). Halides, seperti halnya sulfates, ditemukan juga di daerah evaporitic settings seperti danau Playa seperti Dead Sea dan Great Salt Lake. Halide termasuk juga fluoride, chloride, dan mineral-mineral iodide.
5. Oxide Class, Oxides sangatlah penting dalam dunia pertambangan karena bijih (ores) terbentuk dari mineral- mineral dari kelas oxide. Kelas mineral ini juga mempengaruhi perubahan Kutub Magnetic Bumi. Biasanya terbentuk dekat dengan permukaan bumi, teroksidasi dari hasil pelapukan mineral lain dan sebagai mineral asesori pada batuan beku crust dan mantle. Contoh mineral Oxides; hematite (iron oxide), magnetite (iron oxide), chromite (iron chromium oxide), spinel (magnesium aluminium oxide – mineral pembentuk mantle), ilmenite (iron titanium oxide), rutile (titanium dioxide), dan ice (hydrogen oxide). Juga termasuk mineral-mineral hydroxide.
6. Sulfide Class, hampir serupa dengan Kelas Oxide, pembentuk bijih (ores). Contohnya termasuk pyrite (terkenal dengan sebutan emas palsu ‘fools’ gold), chalcopyrite (copper iron sulfide), pentlandite (nickel iron sulfide), dan galena (lead sulfide). Termasuk juga selenides, tellurides, arsenides, antimonides, bismuthinides, dan sulfosalts.
7. Phosphate Class, termasuk mineral dengan tetrahedral unit AO4¬¬, A dapat berupa phosphorus, antimony, arsenic atau vanadium. Phospate yang umum adalah apatite yang merupakan mineral biologis yang ditemukan dalam gigi dan tulang hewan. Termasuk juga mineral arsenate, vanadate, dan mineral-mineral antimonate.
8. Element Class, terdiri dari metal dan element intermetalic (emas, perak dan tembaga), semi-metal dan non-metal (antimony, bismuth, graphite, sulfur). Grup ini juga termasuk natural alloys, seperti electrum, phosphides, silicides, nitrides dan carbides.
9. Organic Class, terdiri dari substansi biogenic; oxalates, mellitates, citrates, cyanates, acetates, formates, hydrocarbons and other miscellaneous species. Contoh lain juga; whewellite, moolooite, mellite, fichtelite, carpathite, evenkite and abelsonite
2. Sifat Fisik Mineral
Terdapat dua cara untuk dapat mengenal suatu mineral, yang pertama adalah dengan cara mengenal sifat fisiknya. Yang termasuk dalam sifat fisik mineral adalah :
• bentuk kristalnya
• berat jenis
• bidang belah
• warna
• kekerasan
• goresan
• kilap.
Adapun cara yang kedua adalah melalui analisa kimiawi atau analisa difraksi sinar X, cara ini pada umumnya sangat mahal dan memakan waktu yang lama.
Berikut ini adalah sifat-sifat fisik mineral yang dapat dipakai untuk mengenal mineral secara cepat, yaitu :
2.1 Bentuk kristal (crystall form)
Apabila suatu mineral mendapat kesempatan untuk berkembang tanpa mendapat hambatan, maka ia akan mempunyai bentuk kristalnya yang khas. Tetapi apabila dalam perkembangannya ia mendapat hambatan, maka bentuk kristalnya juga akan terganggu. Setiap mineral akan mempunyai sifat bentuk kristalnya yang khas, yang merupakan perwujudan kenampakan luar, yang terjadi sebagai akibat dari susunan kristalnya didalam. Bentuk bentuk kristal antara lain adalah Triklin, Monoklin, Tetragonal, Orthorombik, Hexagonal, Kubik, Trigonal dll.

Sistem kristal
Untuk dapat memberikan gambaran bagaimana suatu bahan padat yang terdiri dari mineral dengan bentuk kristalnya yang khas dapat terjadi, kita contohkan suatu cairan panas yang terdiri dari unsur-unsur Natrium dan Chlorit. Selama suhunya tetap dalam keadaan tinggi, maka ion-ion tetap akan bergerak bebas dan tidak terikat satu dengan lainnya. Namun begitu suhu cairan tersebut turun, maka kebebasan bergeraknya akan berkurang dan hilang, selanjutnya mereka mulai terikat dan berkelompok untuk membentuk persenyawaan “Natrium Chlorida”.
Dengan semakin menurunnya suhu serta cairan mulai mendingin, kelompok tersebut semakin tumbuh membesar dan membentuk mineral “Halit” yang padat. Mineral “kuarsa”, dapat kita jumpai hampir disemua batuan, namun umumnya pertumbuhannya terbatas. Meskipun demikian, bentuknya yang tidak teratur tersebut masih tetap dapat memperlihatkan susunan ion-ionnya yang ditentukan oleh struktur kristalnya yang khas, yaitu bentuknya yang berupa prisma bersisi enam. Tidak perduli apakah ukurannya sangat kecil atau besar karena pertumbuhannya yang sempurna, bagian dari prisma segi enam dan besarnya sudut antara bidang-bidangnya akan tetap dapat dikenali. Kristal mineral intan, dapat dikenali dari bentuknya yang segi-delapan atau “oktahedron” dan mineral grafit dengan segi-enamnya yang pipih, meskipun keduanya mempunyai susunan kimiawi yang sama, yaiut keduanya terdiri dari unsur Karbon (C). Perbedaan bentuk kristal tersebut terjadi karena susunan atom karbonnya yang berbeda.

Kalsit
b. Berat jenis (specific gravity)
Setiap mineral mempunyai berat jenis tertentu. Besarnya ditentukan oleh unsur-unsur pembentuknya serta kepadatan dari ikatan unsur-unsur tersebut dalam susunan kristalnya. Umumnya “mineral-mineral pembentuk batuan”, mempunyai berat jenis sekitar 2.7, meskipun berat jenis rata-rata unsur metal didalamnya berkisar antara 5. Emas murni umpamanya, mempunyai berat jenis 19.3. Kepadatan relatif, atau berat jenis, adalah rasio kerapatan (massa satuan volume) suatu zat dengan densitas bahan referensi yang diberikan. Spesifik gravitasi biasanya berarti kepadatan relatif terhadap air. Istilah "densitas relatif" sering lebih disukai dalam penggunaan ilmiah modern.
Jika kepadatan relatif suatu zat adalah kurang dari satu maka kurang padat dari referensi, jika lebih besar dari satu maka itu lebih padat daripada referensi. Jika kepadatan relatif adalah tepat satu maka kerapatan adalah sama, yaitu, volume sama dari kedua zat memiliki massa yang sama. Jika materi referensi adalah air maka substansi dengan kepadatan relatif (atau berat spesifik) kurang dari satu akan mengapung di air. Sebagai contoh, sebuah kubus es, dengan kepadatan relatif dari sekitar 0,91, akan mengambang. Zat dengan kerapatan relatif yang lebih besar dari satu akan tenggelam.
Suhu dan tekanan harus ditetapkan untuk kedua sampel dan referensi. Tekanan hampir selalu 1 atm sama dengan 101,325 kPa. Bila tidak lebih biasa untuk menentukan densitas langsung. Temperatur untuk kedua sampel dan referensi bervariasi dari industri ke industri. Dalam prakteknya pembuatan bir Inggris, gravitasi spesifik sebagaimana ditentukan di atas dikalikan dengan 1000 [3.] Gravitasi Tertentu umumnya digunakan dalam industri sebagai alat sederhana untuk memperoleh informasi tentang konsentrasi larutan berbagai bahan seperti brines, gula larutan (sirup, jus , honeys, bir wort, harus, dll) dan asam.
c. Pecahan (fracture)
Mineral mempunyai kecenderungan untuk pecah melalui suatu bidang yang mempunyai arah tertentu. Arah tersebut ditentukan oleh susunan dalam dari atom-atomnya. Dapat dikatakan bahwa bidang tersebut merupakan bidang “lemah” yang dimiliki oleh suatu mineral.
Kristal berpisah terjadi ketika mineral istirahat di sepanjang bidang kelemahan struktural akibat stres eksternal atau bersama pesawat komposisi kembar. istirahat Perpisahan sangat sama kelihatannya dengan pembelahan, tetapi hanya terjadi karena stres. Contoh mencakup magnetit yang menunjukkan perpisahan oktahedral, perpisahan rombohedral dari korundum dan perpisahan basal di pyroxenes. Pecahan dapat dibedakan menjadi :
(a) pecahan konkoidal, bila memperlihatkan gelombang yang melengkung di permukaan.
(b) Pecahan berserat/_brus, bila menunjukkan kenampakan seperti serat, contohnya asbes, augit;
(c) pecahan tidak rata, bila memperlihatkan permukaan yang tidak teratur dan kasar, misalnya pada garnet;
(d) pecahan rata, bila permukaannya rata dan cukup halus, contohnya: mineral lempung;
(e) pecahan runcing, bila permukaannya tidak teratur, kasar, dan ujungnya runcing-runcing, contohnya mineral kelompok logam murni.
(f) tanah, bila kenampakannya seperti tanah, contohnya mineral lempung.
d. Warna (color)
Warna mineral memang bukan merupakan penciri utama untuk dapat membedakan antara mineral yang satu dengan lainnya. Namun paling tidak ada warna-warna yang khas yang dapat digunakan untuk mengenali adanya unsur tertentu didalamnya. Sebagai contoh warna gelap dipunyai mineral, mengindikasikan terdapatnya unsur besi. Disisi lain mineral dengan warna terang, diindikasikan banyak mengandung aluminium.

Fluorite
e. Kekarasan (hardness)
Salah satu kegunaan dalam mendiagnosa sifat mineral adalah dengan mengetahui kekerasan mineral. Kekerasan adalah sifat resistensi dari suatu mineral terhadap kemudahan mengalami abrasi (abrasive) atau mudah tergores (scratching). Kekerasan suatu mineral bersifat relatif, artinya apabila dua mineral saling digoreskan satu dengan lainnya, maka mineral yang tergores adalah mineral yang relatif lebih lunak dibandingkan dengan mineral lawannya. Skala kekerasan mineral mulai dari yang terlunak (skala 1) hingga yang terkeras (skala 10) diajukan oleh Mohs dan dikenal sebagai Skala Kekerasan Mohs. Skala Mohs tersebut meliputi :
1. Talc, mudah digores dengan kuku ibu jari.
2. Gypsum, mudah digores dengan kuku ibu jari.
3. Kalsit, mudah digores dengan pisau.
4. Fluorit, mudah digores dengan pisau.
5. Apatit, dapat dipotong dengan pisau.
6. Feldspar, dapat dicuwil tipis-tipis dengan pisau di bagian pinggir.
7. Kuarsa, dapat menggores kaca.
8. Topaz, dapat menggores kaca.
9. Korundum, dapat menggores topaz.
10. Intan, dapat menggores korondum.
Masing-masing mineral tersebut diatas dapat menggores mineral lain yang bernomor lebih kecil dan dapat digores oleh mineral lain yang bernonor lebih besar. Dengan lain perkataan SKALA MOHS adalah Skala relative. Dari segi kekerasan mutlak skala ini masih dapat dipakai sampai yang ke 9, artinya no. 9 kira-kira 9 kali sekeras no. 1, tetapi bagi no. 10 adalah 42 kali sekeras no. 1
Untuk pengukuran kekerasan ini, dapat digunakan alat sederhana seperti kku tangan, pisau baja dan lain-lain.
Alat penguji Derajat Kekerasan Mohs adalah :
Kuku manusia 2,5
Kawat tembaga 3
Pecahan kaca 5,5 - 6
Pisau baja 5,5 - 6
Kikir baja 6,5 - 7
f. Goresan pada bidang (streak)
Beberapa jenis mineral mempunyai goresan pada bidangnya, seperti pada mineral kuarsa dan pyrit, yang sangat jelas dan khas. The streak (juga disebut warna bubuk) mineral adalah warna serbuk yang dihasilkan ketika digoreskan di permukaan suatu benda. Tidak seperti warna jelas mineral, yang bagi kebanyakan mineral bisa sangat bervariasi, jejak halus serbuk tanah umumnya memiliki karakteristik warna yang lebih konsisten, dan dengan demikian merupakan alat diagnostik yang penting dalam identifikasi mineral. Jika tidak ada streak tampaknya dibuat, streak mineral itu dikatakan putih atau tidak berwarna. Streak sangat penting sebagai diagnostik untuk buram dan bahan berwarna. Hal ini kurang berguna untuk mineral silikat, sebagian besar yang memiliki garis putih dan terlalu sulit untuk bubuk dengan mudah.
Warna jelas dapat sangat bervariasi karena jejak kotoran atau struktur kristal terganggu makroskopik. jumlah kecil dari sebuah kotoran yang sangat menyerap panjang gelombang tertentu secara radikal dapat mengubah panjang gelombang cahaya yang tercermin spesimen, dan dengan demikian mengubah warna jelas. Namun, ketika spesimen menyeret untuk menghasilkan coret, itu dibagi menjadi kristal mikroskopis yang berorientasi secara acak, dan kotoran kecil tidak sangat mempengaruhi penyerapan cahaya.
Permukaan di mana mineral tersebut diseret disebut piring coret "," dan umumnya terbuat dari ubin porselen tanpa glasir. Dengan tidak adanya piring coret, bagian bawah tanpa glasir dari mangkuk atau vas porselen atau belakang ubin berlapis akan bekerja. Kadang-kadang kilat lebih mudah atau akurat digambarkan dengan membandingkannya dengan streak "" dibuat oleh yang lain streak plate.
Karena jejak tertinggal hasil dari mineral yang dihancurkan menjadi serbuk, kilat hanya dapat dibuat dari mineral lebih lembut daripada piring coret, sekitar 7 pada skala Mohs kekerasan mineral. Dalam hal mineral lebih keras, warna serbuk dapat ditentukan dengan mengisi atau menghancurkan dengan palu contoh kecil, yang kemudian biasanya menggosok piring coret. Kebanyakan mineral yang keras memiliki garis putih tidak membantu.
Beberapa mineral meninggalkan coret mirip dengan warna alami mereka, seperti cinnabar dan azurite. mineral lainnya meninggalkan warna mengejutkan, seperti fluorit, yang selalu memiliki garis putih, meskipun dapat muncul dalam warna ungu, biru, kuning, atau hijau kristal. Hematit, yang hitam dalam penampilan, meninggalkan garis merah yang meliputi nama, yang berasal dari kata Yunani "haima," yang berarti "darah." Galena, yang dapat sama kelihatannya dengan hematit, mudah dibedakan dengan garis abu-abu nya.

Hematite

g. Kilap (luster)
Kilap adalah kenampakan atau kualitas pantulan cahaya dari permukaan suatu mineral. Kilap pada mineral ada 2 (dua) jenis, yaitu Kilap Logam dan Kilap Non-Logam. Kilap Non-logam antara lain, yaitu: kilap mutiara, kilap gelas, kilap sutera, kelap resin, dan kilap tanah.
Kilap adalah kesan mineral akibat pantulan cahaya yang dikenakan padanya. Kilap dibedakan menjadi dua, yaitu kilap logam dan kilap bukanlogam. Kilap logam memberikan kesan seperti logam bila terkena cahaya. Kilap ini biasanya dijumpai pada mineral-mineral yang mengandung logam atau mineral bijih, seperti emas, galena, pirit, kalkopirit. Kilap bukan-logam tidak memberikan kesan seperti logam jika terkena cahaya. Kilap jenis ini dapat dibedakan menjadi :
• Kilap kaca (vitreous luster)
memberikan kesan seperti kaca bila terkena cahaya, misalnya: kalsit, kuarsa, halit.
• Kilap intan (adamantine luster)
memberikan kesan cemerlang seperti intan, contohnya intan
• Kilap sutera (silky luster)
memberikan kesan seperti sutera, umumnya terdapat pada mineral yang mempunyai struktur serat, seperti asbes, aktinolit, gipsum
• Kilap damar (resinous luster)
memberikan kesan seperti damar, contohnya: sfalerit dan resin
• Kilap mutiara (pearly luster)
memberikan kesan seperti mutiara atau seperti bagian dalam dari kulit kerang, misalnya talk, dolomit, muskovit, dan tremolit.
• Kilap lemak (greasy luster)
menyerupai lemak atau sabun, contonya talk, serpentin
• Kilap tanah
kenampakannya buram seperti tanah, misalnya: kaolin, limonit, bentonit.
h. Belahan (Cleavage)
Bidang belah di mineralogi merupakan kecenderungan untuk membagi bahan kristalin bersama bidang struktural kristalografi. Kelemahan dari bidag bidang belah ini adalah hasil dari lokasi reguler atom dan ion dalam kristal terlihat baik dalam mikroskop.
Bentuk pembelahan sejajar dengan bidang kristalografi :
• Basal atau pinacoidal terjadi pembelahan sejajar dengan dasar kristal. Orientasi ini diberikan oleh bidang (001) dalam kisi kristal dan adalah sama dengan bidang (0001) dalam indeks Bravais-Miller, yang sering digunakan untuk kristal rombohedral dan heksagonal. Basal cleavage adalah ditunjukkan oleh kelompok mika dan oleh grafit.
• Pembelahan Kubik terjadi pada bidang (001), sejajar dengan wajah kubus untuk kristal dengan simetri kubik. Ini adalah sumber bentuk kristal kubik terlihat di tanah garam meja, garam karang mineral. Mineral galena juga biasanya memiliki belahan dada kubik sempurna
• Pembelahan oktahedral terjadi pada bidang kristal (111), membentuk bentuk oktahedral untuk kristal dengan simetri kubik. Diamond dan memperlihatkan belahan dada fluorit oktahedral sempurna. Pembelahan oktahedral terlihat dalam semikonduktor umum. Untuk kristal yang lebih rendah-simetri, akan ada sejumlah kecil bidang.
• Pembelahan Dodecahedral terjadi pada bidang kristal (110) dodecahedral untuk membentuk kristal dengan simetri kubik. Untuk kristal yang lebih rendah-simetri, akan ada sejumlah kecil bidang.
• Rhombohedral terjadi pembelahan sejajar dengan bidang (1011) sebuah rhombohedron. Kalsit dan mineral lainnya memperlihatkan belahan dada karbonat rombohedral sempurna.
• Pembelahan prismatik pembelahan sejajar dengan prisma vertikal.
Bidang belah adalah properti fisik tradisional yang digunakan dalam identifikasi spesimen mineral baik di tangan dan pemeriksaan mikroskopis batuan dan studi mineral. Sebagai contoh, sudut antara bidang pembelahan prismatik untuk pyroxenes (88-92 °) dan Amfibol (56-124 °) adalah diagnostic.

Green fluorit Biotite Pembelahan kristal penting dalam industri elektronik dan pemotongan batu permata, batu mulia umumnya dibelah oleh dampak seperti dalam pemotongan berlian kristal tunggal sintetik bahan semikonduktor umumnya dijual sebagai wafer tipis yang lebih mudah untuk membelah. Cukup menekan sebuah wafer silikon terhadap permukaan yang lembut dan menggaruk tepi dengan seorang juru tulis berlian biasanya cukup untuk menyebabkan pembelahan, namun ketika dicing wafer untuk membentuk keripik, sebuah prosedur penilaian dan melanggar sering diikuti untuk kontrol yang lebih besar.
Elemental semikonduktor (Si, Ge, dan intan) adalah berlian kubik, sebuah grup ruang yang belahan oktahedral diamati. Ini berarti bahwa beberapa orientasi wafer memungkinkan persegi panjang yang hampir sempurna untuk dipotong. Kebanyakan komersial semikonduktor lain (GaAs, InSb, dll) dapat dibuat dalam struktur blende seng terkait, dengan bidang belahan serupa.
i. Sifat Dalam
Sifat dalam merupakan reaksi mineral terhadap gaya yang mengenainya, seperti penekanan, pemotongan, pembengkokan, pematahan, pemukulan atau penghancuran.
Sifat dalam dapat dibagi menjadi: rapuh (brittle), dapat diiris (sectile), dapat dipintal (ductile), dapat ditempa (malleable), kenyal/lentur (elastic), dan fleksibel.
j. Kemagnetan
Setiap mineral memiliki kemagnetan yang berbeda. Mulai dari kemagnetan yang kuat sampai yang lemah. Kemagnetan dapat diuji dengan cara mengikatkan magnet pada tali dan dekatkan pada mineral. Apabila mineral menarik tali, maka mineral memiliki kemagnetan ferromagnetite dan sebaliknya disebut dengan diamagnetite.

Berdasarkan senyawa kimiawinya, mineral dapat dikelompokkan menjadi mineral Silikat dan mineral Non-silikat. Terdapat 8 (delapan) kelompok mineral Non-silikat, yaitu kelompok Oksida, Sulfida, Sulfat, Native elemen, Halid, Karbonat, Hidroksida, dan Phospat (lihat tabel 3.3). Adapun mineral silikat (mengandung unsur SiO) yang umum dijumpai dalam batuan adalah seperti terlihat pada tabel 3.2. Di depan telah dikemukakan bahwa tidak kurang dari 2000 jenis mineral yang dikenal hingga sekarang.
Namun ternyata hanya beberapa jenis saja yang terlibat dalam pembentukan batuan. Mineral-mineral tersebut dinamakan “Mineral pembentuk batuan”, atau “Rock-forming minerals”, yang merupakan penyusun utama batuan dari kerak dan mantel Bumi. Mineral pembentuk batuan dikelompokan menjadi empat: Silikat, Oksida, Sulfida.
3. Sifat Fisik Mineral Utama Pembentuk Batuan
Mineral mineral tersebut mudah dikenali, baik secara makroskopis maupun mikroskopis berdasarkan dari sifat sifat fisik mineral masing-masing. Mineral-mineral utama pembentuk batuan adalah :
a) Olivine
Olivine adalah kelompok mineral silikat yang tersusun dari unsur besi (Fe) dan magnesium (Mg). Mineral olivine berwarna hijau, dengan kilap gelas, terbentuk pada temperatur yang tinggi. Mineral ini umumnya dijumpai pada batuan basalt dan ultramafic. Batuan yang keseluruhan mineralnya terdiri dari mineral olivine dikenal dengan batuan Dunite.
b) Amphibole/Hornblende
Amphibole adalah kelompok mineral silikat yang berbentuk prismatik atau kristal yang menyerupai jarum. Mineral amphibole umumnya mengandung besi (Fe), Magnesium (Mg), Kalsium (Ca), dan Alumunium (Al), Silika (Si), dan Oksigen (O). Hornblende tampak pada foto yang berwarna hijau tua kehitaman. Mineral ini banyak dijumpai pada berbagai jenis batuan beku dan batuan metamorf.

c) Biotite
Semua mineral mika berbentuk pipih, bentuk kristal berlembar menyerupai buku dan merupakan bidang belahan (cleavage) dari mineral biotite. Mineral biotite umumnya berwarna gelap, hitam atau coklat sedangkan muscovite berwarna terang, abu-abu terang. Mineral mika mempunyai kekerasan yang lunak dan bisa digores dengan kuku.
d) Plagioclase feldspar
Mineral Plagioclase adalah anggota dari kelompok mineral feldspar. Mineral ini mengandung unsur Calsium atau Natrium. Kristal feldspar berbentuk prismatik, umumnya berwarna putih hingga abu-abu, kilap gelas. Plagioklas yang mengandung Natrium dikenal dengan mineral Albite, sedangkan yang mengandung Ca disebut An-orthite.
e) Potassium feldspar (Orthoclase)
Potassium feldspar adalah anggota dari mineral feldspar. Seperti halnya plagioclase feldspar, potassium feldspars adalah mineral silicate yang mengandung unsur Kalium dan bentuk kristalnya prismatik, umumnya berwarna merah daging hingga putih.
f) Mica
Mica adalah kelompok mineral silicate minerals dengan komposisi yang bervariasi, dari potassium (K), magnesium (Mg), iron (Fe), aluminum (Al) , silicon (Si) dan air (H2O).
g) Quartz
Quartz adalah satu dari mineral yang umum yang banyak dijumpai pada kerak bumi. Mineral ini tersusun dari Silika dioksida (SiO2), berwarna putih, kilap kaca dan belahan (cleavage) tidak teratur (uneven) concoidal.


h) Calcite
Mineral Calcite tersusun dari calcium carbonate (CaCO3). Umumnya berwarna putih transparan dan mudah digores dengan pisau. Kebanyakan dari binatang laut terbuat dari calcite atau mineral yang berhubungan dengan ‘lime’ dari batugamping.
4. Pembentukan Endapan Mineral
Proses – proses pembentukan endapan mineral – mineral baik yang memiliki nilai ekonomis,maupun yang tidak bernilai ekonomis sangat perlu diketahui dan dipelajari mengenai proses pembentukan , keterdapatan serta pemanfaatan dari mineral – mineral tersebut. Mineral yang bersifat ekonomis dapat diketahui bagaimana keberadaan dan keterdapatannya dengan memperhatikan asosiasi mineralnya yang biasanya tidak bernilai ekonomis. Dari beberapa proses eksplorasi penyelidikan , pencarian endapan mineral, dapat diketahui bahwa keberadaan suatu endapan mineral tidak terlepas dari beberapa faktor yang sangat berpengaruh,antara lain banyaknya dan distribusi unsur – unsur kimia, aspek fisika dan biologis.
Secara umumnya proses pembentukan endapan mineral baik jenis endapan logam maupun non logam dapat terbentuk karena proses mineralisasi yang diakibatkan oleh aktivitas magma ,dan endapan mineral ekonomis selain karena aktifitas magma ,juga dapat dihasilkan dari proses alterasi yaitu mineral hasil ubahan dari mineral yang telah ada karena suatu faktor.Pada proses pembentukan mineral baik secara mineralisasi dan alterasi tidak terlepas dari faktor faktor tertentu yang selanjutnya akan dibahas lebih detail untuk setiap jenis pembentukan mineral.
Adapun menurut M Bateman maka proses pembentukan mineral dapat dibagi atas beberapa proses yang menghasilkan jenis mineral tertentu baik yang bernilai ekonomis maupun mineral yang hanya bersifat sebagai gangue mineral :

1) Proses Magmatis.
Proses ini sebagian besar berasal dari magma primer yang bersifat ultra basa lalu mengalami pendinginan dan pembekuan membentuk mineral-mineral silikat dan bijih. Pada temperatur tinggi > 600oC stadium likwido magmatis mulai membentuk mineral-mineral baik logam maupun non logam. Asosiasi mineral yang terbentuk sesuai dengan temperatur pendinginan pada saat itu.
Early magmatis yang terbagi atas :
a) Disseminated, contoh endapannya Intan
b) Segregasi, contoh endapan chromit
c) Injeksi,
Late magmatis yang terbagi atas :
a) Residual liquid segregation, contohnya Magmatis Taberg
b) Residual liquid injection ,contohnya magmatik Adirondack
c) Immiscible liquid segregation, contohnya sulfida Insizwa
d) Immiscible liquid injection, contohnya Vlackfontein, Afrika Selatan.
2) Pegmatisme
Setelah proses pembentukan magmatisme, larutan sisa magma (larutan pegmatisme) yang terdiri dari cairan dan gas. Stadium endapan ini ± 600-450oC berupa larutan magma sisa. Asosiasi batuan umumnya berupa granit.
3) Pneumatolisis
Setelah temperatur mulai turun ± 550 – 450oC akumulasi gas mulai membentuk mineral sampai pada temperatur 450oC volume unsur volatilnya makin menurun karena membentuk jebakan pneumatolitis dan tinngal larutan sisa magma yang makin encer. Unsur volatil akan bergerak menerobos batuan beku yang telah ada dan batuan samping disekitarnya kemudian akan membentuk mineral baik karena proses sublimasi maupun karena reaksi unsur volatile tersebut dengan batuan yang diterobosnya sehingga terbentuk endapan mineral yang disebut endapan pneumatolitis.
4) Proses hydrothermal
merupakan proses pembentukan mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatut dan tekanan yang santa rendah ,dan larutan magma yang terbentuk ini merupakan unsur volatil yang sangat encer yang terbentuk setelah tiga tahapan sebelumnya.Secara garis besar endapan hidrotermal dapat dibagi atas
Endapan hipotermal, dengan ciri-ciri yaitu :
• Tekanan dan temperatur pembekuan relatif paling tinggi.
• Endapan berupa urat-urat dan korok yang berasosiasi dengan intrusi dengan kedalaman yang besar.
• Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya pirit, kallopirit, galena, dan spalerit serta oksidasi besi.
• Pada intrusi granit sering berupa nedapan logam Au, Pb, Sn, W, dan Z.
Endapan Mesotermal, dengan ciri-ciri yaitu :
• Tekanan dan temperatur yang berpengaruh lebih rendah daripada endapan hipotermal.
• Endapannya berasosiasi dengan batuan beku asam-basa dan dekat dengan permukaan bumi.
• Tekstur akibat “ cavity filling” jelas terlihat, sekalipun sering mengalami proses penggantian antara lain berupa “crustification” dan “banding”.
• Asosiasi mineralnya berupa sulfida, misalnya Au, Cu, Ag, As, Sb dan Oksida Sn.
• Proses pengayaan sering terjadi.
Endapan Epitermal, dengan ciri-ciri sebagai berikut :
• Tekanan dan temperatur yang berpengaruh paling rendah.
• Tekstur penggantian tidak luas, jarang terjadi.
• Endapan bias dekat atau pada permukaan bumi.
• Kebanyakan teksturnya berlapis atau berupa “fissure-vein”.
• Struktur khas yang sering terjadi adalah “cockade structure”.
• Asosiasi mineral logamnya berupa Au dan Ag dengan mineral “gangue”nya berupa klasit dan zeolit disamping kuarsa.
Adapun bentuk bentuk endapan mineral yang dapat dijumpai sebagai endapan hidrotermal adalah sebagai Cavity filling Cavity filling yaitu proses mineralisasi berupa pengisian ruang-ruang bukaan atau rongga – rongga dalam batuan yang terdiri atas mineral – mineral yang diendapkan dari larutan pada bukaan–bukaan batuan. , yang berupa Fissure veins ,Shear-zone deposits,Stockworks,Ladder veins,Saddle – reefs,Tension crack fillings,Breccia fillings : vulkanik, Tektonik, dan Collapse,Solution – cavity fillings : Caves and channels, Gash veins, Pore – space fillings, Vessiculer fillings .
5) Replacement atau metasomatic replacement
Merupakan proses dalam pembentukan endapan-endapan mineral epigenetic yang didominasi oleh pembentukan mineral pada endapan Hypothermal dan Mesothermal dan sangat penting dalam group Epithermal. Mineral-mineral bijih pada endapan metasomatic kontak telah di bentuk oleh proses ini, dimana proses ini dikontrol oleh pengayaan unsur-unsur sulfida dan dominasi pada formasi unsur-unsur endapan mineral lainnya.
Replacement diartikan sebagai proses dari larutan yang sangat penting berupa pelarutan kapiler dan pengendapan yang terjadi secara serentak di mana terjadi penggantian suatu mineral atau lebih menjadi mineral-mineral baru yang lain. Atau dapat diartikan bahwa penggantian mineral membutuhkan ion yang tidak mempunyai ion secara umum dengan zat kimia yang di gantikan. Penggantian mineral yang dibawa dalam larutan dan zat kimia yang dibawa keluar oleh larutan dan merupakan kontak terbuka.terbagi atas : Massive, Lode fissure, dan Disseminated.
6) Sedimenter
Terbagi atas endapan besi, mangan, phospate, nikel dll.
7) Evaporasi, terdiri atas evaporasi laut, danau, dan air tanah.
8) Konsentrasi Residu dan mekanik, terbagi atas ;
• Konsentrasi Residu berupa endapan residu mangan, besi, bauxite dll
• Konsetrasi mekanik (endapan placers ), berupa : sungai, pantai, elivial, dan eolian.
9) Supergen enrichment
10) Metamorfisme, terbagi atas : endapan termetamorfiskan dan endapan metamorfisme.
5. Bowen’s Reaction Series
Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral.
Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan bahwa mineral-mineral terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya (magma) dan mengkristal sebagai magma mendingin (kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan menentukan ciri dan sifat mineral yang terbentuk (tekstur, dll). Dan laju pendinginan yang lambat memungkinkan mineral yang lebih besar dapat terbentuk.
Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan “Y”, dimana lengan bagian atas mewakili dua jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan (continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang terputus-putus/tak berkelanjutan (discontinuous).

Bowen Reaction Series

i. Deret Continuos
Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang mengandung feldspar (Ca–Na-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 9000C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar 6000C feldspar dengan hamper 100% natrium terbentuk.
ii. Deret Discontinuos
Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate dimana satu mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan satu-satunya mineral yang stabil pada atau di bawah 18000C. Ketika temperatur berkurang dan Pyroxene menjadi stabil (terbentuk). Sekitar 11000C, mineral yang mengandung kalsium (CaFeMgSiO) terbentuk dan pada kisaran suhu 9000C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di 6000C Biotit mulai terbentuk.
Bila proses pendinginan yang berlangsung terlalu cepat, mineral yang telah ada tidak dapat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma yang menyebabkan mineral yang terbentuk memiliki rim (selubung). Rim tersusun atas mineral yang telah terbentuk sebelumnya, misal Olivin dengan rim Pyroxene.
Deret ini berakhir dengan mengkristalnya Biotite dimana semua besi dan magnesium telah selesai dipergunakan dalam pembentukan mineral.
iii. Apabila kedua jalur reaksi tersebut berakhir dan seluruh besi, magnesium, kalsium dan sodium habis, secara ideal yang tersisa hanya potassium, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan terbentuk mika muscovite apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk Quartz (kuarsa).
Dalam kristalisasi mineral-mineral ini tidak termasuk dalam deret reaksi karena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent.

Bowen Reaction Series

Mineral Optik

Mikroskop Polarisasi
Dasar yang membedakan mikroskop polarisasi dengan mikroskop biasa yakni adanya beberapa komponen khusus yang hanya terdapat pada mikroskop ini, antara lain keping analisator, polarisator, kompensator, dan lensa amici bertrand. Jenis dari mikroskop ini cukup beragam, ada beberapa tipe yang biasa digunakan misalnya tipe Olympus, Bausch & Lomb, dan Reichert. Perbedaan tipe mikroskop tersebut hanya pada penempatan kedudukan bagian-bagiannya, tapi secara umum prinsip penggunaannya relatif sama.
Bagian-bagian mikroskop polarisasi dan fungsinya
1. Kaki mikroskop
Merupakan tempat tumpuan dari seluruh bagian mikroskop, bentuknya ada yang bulat dan ada yang seperti tapal kuda (U).
2. Lengan Mikroskop, terdiri atas :
- Substage Unit
Bagian-bagiannya :
 Polarisator (“lower nicol”)
Merupakan suatu bagian yang terdiri dari suatu lembaran polaroid berfungsi untuk menyerap cahaya secara terpilih (selective absorbtion), sehingga hanya cahaya yang bergetar pada satu arah bidang getar saja yang bisa diteruskan.
 Diafragma Iris
Terdapat di atas polarisator, alat ini berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang diteruskan dengan cara mengurangi atau menambah besarnya apertur/bukaan diafragma.
 Kondensor
Terletak pada bagian paling atas dari “substage unit”. Kondensor berupa lensa cembung yang berfungsi untuk memberikan cahaya memusat yang datang dari cermin di bawahnya. Fungsi kondensor lebih lanjut akan dibahas pada bab konoskop.
- Meja Objek
Bentuknya berupa piringan yang berlubang di bagian tengahnya sebagai jalan masuknya cahaya. Meja objek ini berfungsi sebagai tempat menjepit preparat/peraga.
- Tubus Mikroskop
Bagian ini terletak di atas meja objek dan berfungsi sebagai unit teropong, yang terdiri atas beberapa bagian antara lain :
 Lensa objektif
Merupakan bagian paling bawah dari tubus mikroskop, berfungsi untuk menangkap dan memperbesar bayangan sayatan mineral dari meja objek.
 Lubang kompensator
Adalah suatu lubang pipih pada tubus sebagai tempat memasukkan kompensator, suatu bagian yang digunakan untuk menentukan warna interferensi.
 Analisator
Adalah bagian dari mikroskop yang fungsinya hampir sama dengan polarisator, dan terbuat dari bahan yang sama juga, hanya saja arah getarannya bisa dibuat searah getaran polarisator (nikol sejajar) dan tegak lurus arah getaran polarisator (nikol bersilang)
 Lensa Amici Bertrand
Lensa ini difungsikan dalam pengamatan konoskopik saja, untuk memperbesar gambar interferensi yang terbentuk pada bidang fokus balik (back focal plane) pada lensa objektif, dan memfokuskan pada lensa okuler.
 Lensa okuler
Terdapat pada bagian paling atas dari tubus mikroskop, berfungsi untuk memperbesar bayangan objek dan sebagai tempat kita mengamati medan pandang.

2.2 Pengaturan Mikroskop
Pengaturan yang paling penting adalah memusatkan perputaran meja objek/centering, pengaturan arah getaran polarisator sejajar dengan salah satu benang silang, dan pengaturan arah getar analisator agar tegak lurusarah getar polarisator.
Centering penting dilakukan agar dapat pada saat pengamatan dengan menggunakan perputaran meja objek, mineral yang kita amati tetap berada pada medan pandangan (tidak keluar dari medan pandangan).
2.3 Pengamatan Mikroskopik dengan Ortoskop tanpa Nikol
Pengamatan mikroskop polarisasi tanpa nikol dalam praktek diartikan bahwa analisator tidak dipergunakan (berarti analisator dikeluarkan dari jalan cahaya di dalam tubus mikroskop,atau arah analisator diputar sampai sejajar dengan arah polarisator), sedang polarisator tetap dipasang pada tempatnya dengan arah getarannya sejajar dengan salah satu benang silang.
a. Sifat-sifat optik yang mempunyai hubungan tertentu dengan sumbu-sumbu kristalografi yaitu yang sejajar atau yang menyudut tertentu, misalnya: bentuk, belahan, dan pecahan.
b. Sifat optik yang mempunyai hubungan erat dengan sumbu-sumbu sinar/sumbu optik pada kristal yaitu misal: index bias, relief, warna, dan pleokroisme.
• Ketembusan Cahaya
Berdasar atas sifatnya terhadap cahaya, mineral dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu mineral yang tembus cahaya/transparent dan mineral tidak tembus cahaya /mineral opak/mineral kedap cahaya.







• Inklusi
Pada kristal tertentu, selama proses kristalisasi sebagian material asing yang terkumpul pada permukaan bidang pertumbuhannya akan terperangkap dalam kristal, dan seterusnya menjadi bagian dari kristal tersebut. Material tersebut dapat berupa kristal yang lebih kecil dari mineral yang berbeda jenisnya, atau berupa kotoran/impurities pada magma.
• Ukuran mineral
Ukuran mineral dapat dinyatakan secara absolut dalam mm atau cm dan sebagainya. Pengukuran lebar dan panjang atau diameter mineral dapat dilakukan dengan bantuan lensa okuler yang berskala.
• Bentuk mineral
- Apabila kristal tersebut dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk euhedral (gambar a).
- Apabila kristal tersebut dibatasi oleh hanya sebagian bidang kristalnya sendiri maka kristal disebut mempunyai bentuk subhedral (gambar b).
- Apabila kristal tersebut tidak dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk anhedral (gambar c).







Parameter lain untuk menyatakan bentuk adalah jumlah dan perbandingan panjang bidang-bidang batas kristal, terutama untuk kristal-kristal yang euhedral. Istilah yang sering digunakan antara lain:









• Belahan

- Belahan satu arah
Beberapa mineral dicirikan oleh adanya belahan pada satu arah saja, misalnya pada semua mineral mika.















• Pecahan
Pecahan atau fracture adalah kecenderungan dari suatu mineral untuk pecah dengan cara tertentu yang tidak dikontrol oleh struktur atom seperti halnya belahan. Jenis-jenis pecahan yang khas antara lain pecahan seperti gelas (subconchoidal fracture) pada kuarsa, pecahan memotong pada olivin, ortopiroksen dan nefelin.
• Indeks Bias dan Relief
Relief adalah ekspresi dari cahaya yang keluar dari suatu media kemudian masuk ke dalam media yang lain yang mempunyai harga indeks bias yang berbeda, sehingga cahaya tersebut mengalami pembiasan pada batas kontak kedua media tersebut.

















Gambar 2.9 Metode garis Becke, (A) mikroskop saat fokus (B) tubus dinaikkan garis putih bergerak ke arah dalam, n mineral > n standar; (C) garis Becke bergerak ke luar, n mineral < n standar
• Warna dan pleokroisme
Warna yang tampak pada mikroskop polarisasi adalah warna yang dihasilkan oleh oleh sifat cahaya yang bergetar searah dengan arah polarisator.


2.4 Pengamatan Mikroskopik dengan Nikol Bersilang
Pengamatan ortoskopik nikol bersilang (crossed polarized light) dimaksudkan bahwa dalam pengamatannya digunakan analisator bersilangan dengan polarisator (sinar diserap dalam dua arah yang saling tegak lurus).
• Warna Interferensi
Warna interferensi dapat ditentukan dengan memutar meja objek yang terdapat sayatan mineral hingga diperoleh terang maksimal. Warna terang tersebut dicocokkan dengan tabel interferensi Michel – Levy Chart (lampiran).







• Tanda rentang optik
- Length slow (+) = sumbu c berimpit /menyudut lancip dengan arah getar sinar lambat (sumbu z). Keadaan ini dinamakan Addisi yaitu penambahan orde warna interferensi pada saat kompensator digunakan.
- Length fast (-) = sumbu c berimpit/menyudut lancip dengan arah getar sinar cepat (sumbu x). Keadaan ini dinamakan Substraksi yaitu pengurangan orde warna interferensi pada saat kompensator digunakan.
• Kembaran
1. Kembaran tumbuh/Growth Twins






2. Kembaran transformasi






3. Kembaran Deformasi/Deformation Twins




Gambar 2.13 Kembaran deformasi (kanan: kembaran polisintetik plagioklas)







• Gelapan dan kedudukan gelapan
- Gelapan sejajar/paralel
Kedudukan gelapan di mana sumbu panjang kristal (sumbu c) sejajar dengan arah getar PP dan/atau AA.
- Gelapan miring
Kedudukan gelapan di mana sumbu panjang kristal (sumbu c) menyudut terhadap arah getar PP dan/atau AA.
- Gelapan bergelombang
Terjadi pada mineral yang mengalami tegangan/distorsi sehingga orientasi sebagian kisi kristal mengalami perubahan berangsur, dan kedudukan gelapan masing2 bagian agak berbeda.
- Gelapan bintik/mottled extinction
Umumnya terjadi pada mineral silikat berlapis (mika), hal ini terjadi karena perubahan orientasi kisi kristal secara local.

Kristalografi

KRISTALOGRAFI
1. Pengertian Kristalografi
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistemsistem kristal. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu. Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didenisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu.
Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter.
1.1 Kimia Kristal
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, beberapa sifat-sifat mineral/kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal/mineral.
Komposisi kimia kerak bumi dibagi menjadi :
1. Kerak
2. Mantel
3. Inti bumi
Ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak dengan mantel dikenal dengan Mohorovicic discontinuity. Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografi sinar X telah mengembangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan struktur. Tujuannya adalah :
1) Untuk mengetahui hubungan antara susunan atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal.
2) Dalam bidang geokimia tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan.
Daya Ikat dalam Kristal, Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengansifat-sifat sik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koesien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat.
1.2 Sistem Kristal
Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan
sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu:
• Jumlah sumbu kristal,
• Letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain
• Parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu Kristal
Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah:
1.2.1 Sistem isometric
Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem kubus/kubik. Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.

Gambar sistem kubik asli


Gambar sistem kubik modikasi
Adapun yang termasuk ke dalam sistem isomeric adalah :
• Tritetrahedral, Cobaltite
• Didodecahedral, Pirit
• Hexatetrahedral, Sfalerit
• Trioctahedral, Cuprite
• Hexoctahedral, tembaga, berlian, galena, fluorit
1.2.2 Sistem tetragonal
Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).


Gambar sistem tetragonal asli


Gambar sistem tetragonal modikasi



Gambar sistem tetragonal scheelite
Adapun yang termasuk ke dalam Tetragonal adalah :
• Tetragonal pyramidal, Metaldehid
• Scalenohedral, Kalkopirit
• Bisphenoidal, Cuhnite
• Ditetragonal pyramidal, Diabolite
• Ditetragonal bipyramidal, wulfenit
1.2.3 Sistem rombis
Sistem ini disebut juga orthorombis dan mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu Kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
Adapun yang termasuk ke dalam sistem ini adalah :
• Disphenoidal, Epsomit MgSO4 7H2O
• Pyramidal, Natrolit NaAl2Si3O10 2H2O

Gambar sistem ortorombik asli

Gambar sistem ortorombik modikasi

1.2.4 Sistem heksagonal
Sistem ini mempunyai empat sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lain. Sumbu a, b, dan d masing-masing saling membentuk sudut 120° satu terhadap yang lain. Sumbu a, b, dan d mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).

Gambar sistem heksagonal asli

Gambar sistem heksagonal modifikasi

Gambar sistem heksagonal vanadinit

Gambar sistem heksagonal kuarsa
Adapun yang termasuk ke dalam Hexagonal adalah :
• Trigonal bipiramidal, wurzite ZnS
• Ditrigonal bipiramidal, Benitoite BaTiSiO3
• Hexagonal pyramidal, Apatit CaF(PO4)3, Nefelin KNa3Si4Al4O16
• Hexagonal trapezohedral, Kuarsa SiO2, Kalsilit CaAlSiO4
• Hexagonal bipiramidal, Covelite CuS, Beryl Be3Al2Si6O18
1.2.5 Sistem trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya bilapada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga dengan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.
Adapun yang termasuk ke dalam Trigonal adalah :
• Trigonal pyramidal, Gratonit Pb4As4Si4
• Trigonal trapezohedral, Cinnabar HgS
• Ditrigonal pyramidal, Alunit KAl3(SO4)2
• Rhombohedral, Ilmenit FeTiO2
• Ditrigonal scalenohedral, hematit Fe2O3, korundum Al2O3, kalsit CaCO3

Gambar sistem trigonal asli

Gambar sistem trigonal modifikasi

Gambar sistem trigonal kalsit
1.2.6 Sistem monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b dan b tegak lurus terhadap 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 yang paling pendek.

Gambar sistem monoklin asli


Gambar sistem monoklin modifikasi


Gambar sistem monoklin mineral krokoit
Adapun yang termasuk ke dalam Monoklin adalah :
• Sphenoidal, Augit,Diopsid, klinopiroksen
• Domatic, Ortoklas
• Prismatic, gypsum, epidot
1.2.7 Sistem triklin
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama. Adapun yang termasuk ke dalam sistem ini adalah pedial dan pinacoidal. Contoh mineralnya adalah plagioklas, Kyanit, parahilgardit, mikroklin.

Gambar sistem triklin asli

Gambar sistem triklin modifikasi

Gambar sistem triklin rodokrosit
1.3 Unsur-unsur simetri Kristal
Dari masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi klas-klas
kristal yang jumlahnya 32 klas. Penentuan klasi_kasi kristal tergantung dari
banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur
simetri tersebut meliputi:
1. bidang simetri
2. sumbu simetri
3. pusat simetri
4. Bidang simetri
Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah.
Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang simetri ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal.
1.3.1 Sumbu simetri
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi putar.
Ketiganya dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya. Gire, atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (4), empat tetragire (3), heksagire (9) dan seterusnya.
Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat tetragiroide dan heksagiroide.
Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu.
1.3.3 Pusat simetri
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat Kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya.
1.4 Klasifikasi Kristal
Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 klas kristal. Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal mempunyai tujuh kelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal mempunyai tujuh kelas dan trigonal lima kelas. Selanjutnya sistem monoklin mempunyai tiga kelas.
Tiap kelas kristal mempunyai singkatan yang disebut simbol. Ada dua macam cara simbolisasi yang sering digunakan, yaitu simbolisasi Schoies dan Herman Mauguin (simbolisasi internasional).
1.5 Herman Maugin Symbol
Hermann-Mauguin simbol digunakan untuk menggambarkan unsur-unsur simetri simetri dan kelompok. Hal ini dinamai setelah dua crystallographer Carl Hermann dan Charles-Victor Mauguin.Aplikasi utama mereka adalah deskripsi dari 32 grup titik kristalografi dan ruang kristalografi 230 kelompok.Lebih lanjut juga digunakan untuk menggambarkan dua dimensi kelompok pesawat, dua dan tiga dimensi kelompok subperiod (Frieze, batang dan) tidak menggunakan kelompok lapisan dan kelompok kristalografi.Hal ini dinormalkan dalam Tabel Internasional untuk Crystallography.
Selain Hermann Mauguin simbolisme juga merupakan notasi Arthur Moritz Schönflies, yang saat ini hanya sedikit lebih ke negara bagian kristalin, namun untuk menggambarkan simetri molekul aplikasi.Sementara itu setiap Schonflies icon Hermann Mauguin memberikan representasi yang sesuai, kebalikannya tidak benar.
Crystal System Crystal Class Symmetry Name of Class
Triclinic 1 none Pedial
i Pinacoidal
Monoclinic 2 1A2 Sphenoidal
m 1m Domatic
2/m i, 1A2, 1m Prismatic
Orthorhombic 222 3A2 Rhombic-disphenoidal
mm2 (2mm) 1A2, 2m Rhombic-pyramidal
2/m2/m2/m i, 3A2, 3m Rhombic-dipyramidal
Tetragonal 4 1A4 Tetragonal- Pyramidal
4 Tetragonal-disphenoidal
4/m i, 1A4, 1m Tetragonal-dipyramidal
422 1A4, 4A2 Tetragonal-trapezohedral
4mm 1A4, 4m Ditetragonal-pyramidal
2m 1 4, 2A2, 2m Tetragonal-scalenohedral
4/m2/m2/m i, 1A4, 4A2, 5m Ditetragonal-dipyramidal
Hexagonal 3 1A3 Trigonal-pyramidal
1 3 Rhombohedral
32 1A3, 3A2 Trigonal-trapezohedral
3m 1A3, 3m Ditrigonal-pyramidal
2/m 1 3, 3A2, 3m Hexagonal-scalenohedral
6 1A6 Hexagonal-pyramidal
1 6 Trigonal-dipyramidal
6/m i, 1A6, 1m Hexagonal-dipyramidal
622 1A6, 6A2 Hexagonal-trapezohedral
6mm 1A6, 6m Dihexagonal-pyramidal
m2 1 6, 3A2, 3m Ditrigonal-dipyramidal
6/m2/m2/m i, 1A6, 6A2, 7m Dihexagonal-dipyramidal
Isometric 23 3A2, 4A3 Tetaroidal
2/m 3A2, 3m, 4 3 Diploidal
432 3A4, 4A3, 6A2 Gyroidal
3m 3 4, 4A3, 6m Hextetrahedral
4/m 2/m 3A4, 4 3, 6A2, 9m Hexoctahedral
Tabel Herman Maugin Simbol
1.5.1 Inversi pusat
Pusat inversi. Reproduksi dari sebuah partikel oleh titik refleksi. Akan ada total setara dua simetri-partikel.
1.5.2 Sumbu rotasi
Sebuah rotasi oleh \ frac (360 ^ \ circ) (n) adalah diucapkan oleh \ n (n-kali lipat rotasi ditampilkan). Kasus khusus 1 \, sebuah rotasi melalui 360°, yang sesuai dengan identitas dan \ infty (), sebuah rotasi tentang sudut kecil secara sewenang-wenang.
Grup titik kristalografi dan ruang mungkin terjadi rotasi berikut.
1. Identitas elemen masing-masing kelompok.
2. dua kali lipat sumbu rotasi yang diputar oleh 180 °. Akan ada total setara dua simetri-partikel.
3. tiga sumbu rotasi yang diputar oleh 120 °. Ada total naik ke tiga simetri-partikel setara.
4. empat kali lipat sumbu rotasi, yang diputar oleh 90 °. Akan ada total empat simetri-partikel setara.
5. sechszählige sumbu rotasi, yaitu rotasi sebesar 60 °. Akan ada enam simetri-partikel setara.
1.5.3 Paduan operasi simetri (pembalikan rotasi sumbu)
• Pembalikan dari dua kali lipat sumbu rotasi yang diputar oleh 180 ° dan kemudian titik refleksi. Akan ada total setara dua simetri-partikel. Karena operasi ini mengarah kepada hasil yang sama sebagai refleksi dalam pesawat, simbol ini tidak digunakan, tetapi selalu diberikan sebagai cermin pesawat m \.
• Inversi tiga sumbu rotasi, yaitu rotasi sebesar 120 ° dan kemudian titik refleksi.Akan ada enam simetri-partikel setara.
• Empat kali lipat sumbu inversi putar yang diputar oleh 90 ° dan kemudian titik refleksi.Akan ada total empat simetri-partikel setara.
• sechszählige sumbu inversi putar yang diputar oleh 60 ° dan kemudian titik refleksi.Akan ada enam simetri-partikel setara.



1.5.4 Gabungan operasi simetri (sumbu rotasi tegak lurus) untuk cermin pesawat
• Dua kali lipat tegak lurus terhadap sumbu rotasi pesawat cermin disebutkan ( "dua atas m"). Akan ada total empat simetri-partikel setara.
• Tiga-kali lipat sumbu rotasi tegak lurus ke cermin pesawat disebutkan ( "Tiga lebih m"). Akan ada enam simetri-partikel setara. Karena operasi ini mengarah kepada hasil yang sama seperti sumbu inversi sechszählige sumbu rotasi, simbol ini tidak digunakan, tetapi selalu dinyatakan dalam sumbu inversi sechszählige sumbu rotasi \ bar6.
• Empat kali lipat sumbu rotasi tegak lurus ke cermin pesawat disebutkan ( "empat atas m"). Akan ada total delapan simetri-partikel setara.
• sechszählige sumbu yang tegak lurus berbicara dengan cermin pesawat ( "enam di atas m"). Akan ada total setara dua belas simetri-partikel.
1.5.5 Simbol dari grup jalur
Menggunakan simbol-simbol di atas dapat menjadi titik 32 kelompok (kristal kelas) untuk menjelaskan, karena operasi simetri kristal kelas, tidak ada terjemahan (lihat bagian ruang termasuk kelompok).

Dalam triclinic sistem kristal, ada grup jalur 1 \ (tidak adanya pusat inversi) dan \ bar (1) (kehadiran pusat inversi). Untuk sistem lain, operasi simetri kristal yang diberikan sehubungan dengan tiga arah kristalografi ditandai.




Monoclinicaly Orthorhombisch Tetragonaly Trigonal Hexagonaly Cubically
1. Place [100] [100] [001] [001] [001] [100]
2. Place [010] [010] [100] [100] [100] [111]
3. Place [001] [001] [1-10] [1-10] [1-10] [1-10]
Ada putaran dan sumbu inversi putar paralel dan tegak lurus bidang simetri ditunjukkan dalam zona ini. Dalam grup jalur trigonal penting untuk dicatat bahwa zona pada pembentukan sistem koordinat heksagonal diberikan.Jika diabaikan, yang disingkat ejaan Hermann-simbol Mauguin informasi berlebihan. Bukannya 4 / m \ 2 / m \ 2 / m ditulis sebagai 4 / m \ m \ m.
1.5.6 Simbol kelompok ruang
Istilah untuk kelompok ruang bekerja sebagai orang-orang dari grup jalur. Selain itu, didahului oleh yang berpusat dari kisi Bravais :
• P : Primitif
• A : B atau C: area –
• Q : universal wajah –
• I : berpusat
• R : rhombohedral kisi dengan rhombohedral keterpusatan

Mineral pada batuan

Atas dasar cara terbentuknya, batuan dapat dibedakan menjadi 3 kelompok,
yaitu :

  1. Batuan Beku

sebagai hasil proses pembekuan atau kristalisasi magma

  1. Batuan Sedimen

sebagai hasil proses sedimentasi

  1. Batuan Metamorf

sebagai hasil proses metamorfisme

2.1 Jenis-jenis Batuan

2.1.1 Batuan beku

A. Proses pembentukan

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk langsung dari pembekuan ataukristalisasi magma. Proses ini merupakan proses perubahan fase dari fasecair (lelehan, melt) menjadi fase padat, yang akan menghasilkan kristalkristalmineral primer atau gelas. Proses pembekuan magma (temperatur dantekanan) akan sangat berpengaruh terhadap tekstur dan struktur primer batuan, sedangkan komposisi batuan sangat dipengaruhi oleh sifat magma asal.

Karakteristik tekstur dan struktur pada batuan beku sangat dipengaruhi oleh waktu dan energi kristalisasi. Apabila terdapat cukup energi dan waktu pembentukan kristal maka akan terbentuk kristal berukuran besar, sedangkan bila energi pembentukan rendah akan terbentuk kristal yang berukuran halus. Bila pendinginan berlangsung sangat cepat, maka kristal tidak sempat terbentuk dan cairan magma akan membeku menjadi gelas. Proses ini sangat identik dengan pembuatan gula pasir, di mana untuk membuat gula yang berukuran kasar diperlukan waktu pendinginan relatif lebih lama dibandingkan gula yang berukuran halus.

Berdasarkan kecepatan pendinginan ini, maka batuan beku dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu batuan beku plutonik, hipabisal dan batuan beku volkanik yang berturut-turut mempunyai ukuran kristal dari yang paling kasar ke halus.

Gambar 2.1. Seri reaksi Bowen


Urutan mineral yang terbentuk dari kristalisasi magma seiring dengan penurunan suhu dapat dilihat pada Bowen's reaction series (lihat gambar 1). Pada seri reaksi Bowen terdapat 2 kelompok, yaitu:

1. seri terputus (discontinuous series), dimana mineral yang terbentuk mempunyai struktur kristal dan komposisi yang berbeda-beda

2. seri berkesinambungan (continuous series), dimana mineral yang terbentuk mempunyai struktur kristal yang sama, namun komposisi kimia penyusunnya yang berbeda.
Akhirnya pada cairan magma akan tersisa silika, potasium dan sodium yang akan kemudian akan membentuk mineral-mineral K-feldspar, muskovit dan kuarsa. Batuan beku berdasarkan atas genesa dapat dibedakan menjadi batuan beku intrusif, yang terbentuk di bawah permukaan bumi, dan batuan beku ekstrusif, yang membeku di atas permukaan bumi. Batuan beku ekstrusif masih dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu batuan aliran (efusif) dan ledakan (eksplosif).

B. Karakteristik

Sifat fisik

Pengamatan fisik yang perlu diamati adalah warnanya saja. Warna dapat mencerminkan proporsi kehadiran mineral terang (felsik) terhadap mineral berwarna gelap (mafik). Dari pengamatan warna ini, dapat memberikan penafsiran kepada tipe batuan asam, menengah, basa dan ultrabasa. Batuan beku asam memiliki warna relatif lebih terang dibandingkan dengan batuan beku menengah atau basa.

Tekstur

Pengamatan tekstur meliputi, tingkat kristalisasi, keseragaman kristal dan ukuran kristal yang masing-masing dapat dibedakan

Menjadi beberapa macam.

1. Tingkatkristalisasi

· Holokristalin,seluruhnya terdiri atas kristalin

· Holohyalin,seluruhnya terdiri atas gelas

· Hypohyalin, sebagian kristal dan sebagian gelas.

2. Keseragaman Kristal

· Equigranular

mempunyai ukuran kristal yang relatif seragam. Sering dipisahkan menjadi idiomorfik granular (kristal berbentuk euhedral), hypidiomorfik granular (kristal berbentuk subhedral) dan allotriomorfik granular (kristal berbentuk anhedral).

· Inequigranular (porfiritik)

mempunyai ukuran kristal yang tidak seragam. Kristal yang relatif lebih besar disebut sebagai fenokris (Kristal sulung), yang terbentuk lebih awal. Sedangkan Kristal yang lebih halus disebut sebagai massa dasar.

· Afanitik

jika batuan kristalin mempunyai ukuran kristal yang sangat halus dan jenis mineralnya tidak dapat dibedakan dengan kaca pembesar.

3. Ukuran kristal

· <>

· 1 . 5 mm adalah sedang

· > 5 mm adalah kasar

Komposisi

Mineral pada batuan beku dapat dikelompokkan menjadi mineral utama dan mineral asesori. Mineral utama merupakan mineral yang dipakai untuk menentukan nama batuan berdasarkan komposisi mineralogi, karena kehadirannya pada batuan melimpah. Contoh: ortoklas, plagioklas, kuarsa, piroksen dan olivin. Mineral asesori adalah mineral yang keberadaannya pada batuan tidak melimpah, namun sangat penting dalam penamaan batuan, misalnya biotit atau hornblende pada granit biotit atau granit hornblende.

Mineral yang sangat halus, misalnya pada batuan yang bertekstur afanitik, cukup disebutkan kelompok mineralnya saja, misalnya mineral felsik, intermediate atau mineral mafik. Contoh: Riolit tersusun oleh mineral felsik.

Struktur

Struktur pada batuan beku adalah kenampakan hubungan antara bagianbagian batuan yang berbeda. Struktur ini sangat penting di dalam menduga karakteristik keteknikan, misalnya pada batuan beku yang berstruktur kekar tiang (columnar joint) akan mempunyai karakteristik keteknikan yang berbeda dengan batuan beku yang berstruktur kekar lembaran (sheeting joint). Kedua struktur ini hanya dapat diamati di lapangan.

Macam-macam struktur yang sering dijumpai pada batuan beku adalah :

· Masif

bila batuan pejal tanpa retakan aau lubang gas

· Teretakkan

bila batuan mempunyai retakan (kekar tiang atau kekar lembaran)

· Vesikuler

bila terdapat lubang gas. Skoriaan, jika lubang gas tidak saling berhubungan

· Pumisan

jika lubang gas saling berhubungan

· Aliran

bila ada kenampakan aliran pada orientasi lubang gas.

· Amigdaloidal

bila lubang gas terisi oleh mineral sekunder.
klasifikasi batuan beku

Gambar 2.2 klasifikasi batuan beku menurut Thorpe and Brown (1985)

2.1.2 Batuan sedimen

A. Proses pembentukan

Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk karena proses sedimentasi, yang meliputi pelapukan, erosi, transportasi dan deposisi (pengendapan). Proses pelapukan yang terjadi dapat berupa pelapukan fisik maupun pelapukan kimia. Proses erosi dan transportasi terutama dilakukan oleh media air dan angin. Proses pengendapan terjadi jika energi transport sudah tidak mampu mengangkut detritus tersebut. Material yang lepas ini akan diubah menjadi batuan dengan proses diagenesis dan litifikasi, yang termasuk di dalamnya kompaksi dan sementasi.
Secara umum batuan sedimen dapat dibedakan menjadi dua golongan besar berdasarkan cara pengendapannya, yaitu batuan sedimen klastik dan nonklastik.

· Batuan sedimen klastik tersusun atas butiran-butiran (klastika) yang terbentuk karena proses pelapukan secara mekanis dan banyak dijumpai mineral-mineral alogenik. Mineral-mineral alogenik adalah mineral yang tidak terbentuk pada lingkungan sedimentasi atau pada saat sedimentasi terjadi. Mineral ini berasal dari batuan asal yang telah mengalami transportasi dan kemudian terendapkan pada lingkungan sedimentasi. Pada umumnya berupa mineral yang mempunyai resistensi tinggi, seperti kuarsa, plagioklas, hornblende, garnet dan biotit.

· Batuan sedimen non-klastik, terbentuk karena proses pengendapan secara kimiawi dari larutan maupun hasil aktivitas organik dan umumnya tersusun oleh mineral-mineral autigenik. Mineral-mineral autigenik adalah mineral yang terbentuk pada lingkungan sedimentasi, seperti gipsum, anhidrit, kalsit dan halit.

B. Karakteristik

Sifat fisik

Pengamatan fisik meliputi pengamatan warna dan derajat kompaksi. Warna batuan sedimen dapat mencerminkan komposisi dominan atau jenis semen penyusunnya, misalnya batuan sedimen yang berukuran pasir berwarna kuning atau kemerahan dapat diduga bahwa batuan tersebut disemen oleh material yang tersusun oleh oksida besi.

Tekstur

Tekstur batuan sedimen adalah segala kenampakan yang berhubungan dengan butiran penyusunnya, seperti ukuran butir, bentuk butir, hubungan antar butir (kemas). Secara umum tekstur batuan sedimen dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu klastik dan non-klastik

Pada tekstur klastik, yang diamati meliputi:

· Ukuran butir yang dapat dipisahkan berdasarkan skala Wentworth, seperti bongkah (> 256 mm), berangkal (64 . 256 mm), kerakal (4 . 64 mm), kerikil (2 . 4 mm), pasir (0,063 . 2 mm), lanau (0,004 . 0,063 mm) dan lempung (<>

· Sortasi (pemilahan) dapat berupa sortasi baik, jika besar butiran penyusunnya relatif sama dan sortasi buruk, jika besar butiran penyusunnya tidak sama.

· Bentuk butir dibedakan atas bentuk menyudut (angular) dan membundar (rounded) serta menyudut/membulat tanggung (subangularatausubrounded).

· Kemas dibedakan menjadi 2 macam, yaitu kemas terbuka (matrix supported), jika butiran yang berukuran besar (fragmen) tidak saling bersentuhan atau mengambang dalam matrik. Kemas tertutup (class supported) jika butiran penyusunnya saling bersentuhan satu sama lain. Pada batuan sedimen yang berukuran > 2 mm, masih dapat dideskripsi lebih detail mengenai fragmen (butiran yang lebih besar dari ukuran pasir), matrik (butiran yang berukuran lebih kecil dari fragmen dan diendapkan bersamasama fragmen), dan semen (material halus yang menjadi pengikat antara matrik dan fragmen. Semen dapat berupa silika, karbonat, sulfat, atau oksida besi. Pada batuan yang bertekstur non-klastik umumnya memperlihatkan kenampakan mozaik dari kristal penyusunnya. Kristal penyusun biasanya terdiri dari satu macam mineral (monomineralik), seperti gipsum, kalsit, dan anhidrit.

Macam-macam tekstur non-klastik adalah :

· Amorf

berukuran lempung/koloid

· Oolitik

kristal berbentuk bulat yang berkumpul, ukurannya 0,25 . 2 mm

· Pisolitik : sama seperti oolitik, ukuran butir kristalnya > 2 mm

Struktur

Struktur pada batuan sedimen sangat penting baik untuk geologi maupun geologi teknik. Pada analisis geologi struktur ini dapat digunakan untuk menganalisis kondisi tektonik dari daerah dimana batuan sedimen tersebut dijumpai. Di samping itu pada bidang batas struktur sedimen secara keteknikan merupakan bidang lemah. Macam struktur sedimen yang dapat dijumpai, misalnya:

· Perlapisan atau laminasi sejajar, bentuk lapisan yang pada awalnya terbentuk secara horizontal. Posisi lapisan ini dapat berubah jika terkena proses tektonik, misalnya perlapisan miring atau terkena patahan.

· Perlapisan silang-siur, perlapisan batuan saling potong-memotong pada skala kecil, biasanya melengkung.

· Perlapisan bergradasi (graded bedding), yang dicirikan oleh perubahan ukuran butiran pada satu bidang perlapisan. Masif, apabila tidak dijumpai lapisan atau laminasi.

Komposisi

Pengamatan komposisi pada batuan sedimen lebih kompleks daripada pada batuan beku, karena batuan sedimen dapat tersusun oleh fragmen batuan maupun mineral. Namun pada pengamatan komposisi yang ditekankan cukup pada pengamatan komposisi fragmen dan semen. Fragmen dapat berupa butiran mineral yang berukuran lebih dari 2 mm maupun batuan lain (beku, sedimen, dan metamorf). Semen biasanya tersusun oleh mineral-mineral berukuran halus, seperti lempung, gipsum, karbonat, oksida besi dan/atau silika.

Jenis semen ini akan berpengaruh terhadap karakteristik keteknikan dari batuan sedimen. Batuan yang tersemen silika akan mempunyai karakteristik keteknikan yang lebih baik daripada batuan yang tersemen karbonat. Jenis semen ini bisa diperkirakan dengan menggunakan alat bantu, misalnya HCl untuk menentukan
hadirnya material karbonat. Semen gipsum biasanya mempunyai warna hamper sama dengan karbonat, hanya tidak bereaksi dengan HCl. Semen oksida besi biasanya berwarna kuning atau merah. Sedangkan semen silika biasanya sangan keras.
klasifikasi batuan sedimen :

Skala Ukuran Butir (Wentworth)

SKALA WENTWORTH

Ukuran Butir

Nama

>256

64 – 256

4 – 64

2 - 4

1/16 – 2

1/256 – 1/16

1/256 <

Boulder

Cobble

Pebble

Granule

Sand

Silt

Clay

Tabel 2.1 Klasifikasi Batuan Metamorf menurut Weinworth

KLASIFIKASI BATUAN SEDIMEN KLASTIK

Tekstur

Ukuran Butir

Komposisi

Nama Batuan

Klastik

Gravel > 2 mm

Fragmen batuan membundar

Konglomerat

Fragmen batuan menyudut

Breksi

1/16 - 2 mm

Mineral kuarsa dominan

Batupasir Kuarsa

Kuarsa dan felspar

Batupasir Arkose

Kuarsa, felspar, lempung dan fragmen batuan

Batupasir Graywacke

<>

Laminasi

Serpih

masif

Lempung

Tabel 2.2 Klasifikasi Batuan Sedimen Klastik

2.1.3 Batuan metamorf

A. Proses pembentukan

Batuan metamorf adalah batuan yang terbentuk oleh proses metamorfosa pada batuan yang telah ada sebelumnya sehingga mengalami perubahan komposisi mineral, struktur, dan tekstur tanpa mengubah komposisi kimia dan tanpa melalui fase cair. Proses ini merupakan proses isokimia (tidak terjadi penambahan unsur-unsur kimia pada batuan), yang disebabkan oleh perubahan suhu, tekanan dan fluida, atau variasi dari ketiga faktor tersebut.

Secara umum terdapat tiga macam tipe metamorfosa, yaitu :

· Metamorfosa termal, yang disebabkan oleh adanya kenaikan suhu akibat terobosan magma atau lava. Proses yang terjadi adalah rekristalisasi dan reaksi antara mineral dan larutan magmatik serta penggantian dan penambahan mineral.

· Metamorfosa regional, terjadi pada daerah yang luas akibat pembentukan pegunungan. Perubahan terutama disebabkan dominan oleh tekanan.

· Metamorfosa dinamik, yang terjadi pada daerah yang mengalami dislokasi atau deformasi intensif akibat patahan. Proses yang terjadi adalah perubahan mekanis pada batuan, tidak terjadi rekristalisasi kecuali pada tingkat lonitik Mineral yang umum dijumpai pada batuan metamorf adalah kuarsa, garnet, kalsit, feldspar, mika, dan amfibol.

B. Karakteristik

Sifat fisik

Pengamatan fisik pada batuan metamorf meliputi pengamatan warna batuan. Warna batuan dapat mencerminkan ukuran butiran. Warna yang gelap cenderung mempunyai ukuran butiran yang halus yang tersusun oleh mineralmineral mika yang berukuran halus. Warna yang terang biasanya tersusun oleh kuarsa atau karbonat.

Tekstur

Pengamatan tekstur pada batuan metamorf relatif hampir sama dengan pada batuan beku, karena sama-sama terdiri atas kristal. Macam-macam pengamatan tekstur pada batuan metamorf adalah sebagai berikut:

Tektstur berdasarkan bentuk individu kristal

· idioblast (jika mineral penyusunnya dominan berbentuk euhedral)

· hypidioblast (jika mineral penyusunnya berbentuk anhedra).

Berdasarkan bentuk mineral, tekstur batuan metamorf dapat dibagi menjadi

· lepidoblastik (terdiri dari mineral berbentuk tabular seperti mika)

· nematoblastik (terdiri dari mineral berbentuk prismatik, seperti hornblende/ amfibol)

· granoblastik (terdiri dari mineral yang berbentuk granular, anhedral dengan batas-batas suture)

· porfiroblastik (terdiri dari mineral-mineral yang berukuran tidak seragam, beberapa mineral ditemukan berukuran lebih besar daripada yang lain).

Struktur

Struktur pada batuan metamorf lebih penting daripada tekstur, karena merupakan dasar dari penamaan batuan metamorf. Struktur ini dapat dibagi mennjadi dua, yaitu struktur foliasi dan struktur non-foliasi.

· Struktur foliasi adalah struktur paralel yang disebabkan oleh adanya penjajaran mineral-mineral penyusunnya. Umumnya tersusun oleh mineral-mineral pipih dan/atau prismatik, seperti mika, horblende atau piroksen. Struktur foliasi dapat dibedakan menjadi slaty cleavage (adanya bidang-bidang belah yang sangat rapat, teratur dan sejajar; batuannya disebut slate/batusabak), phyllitic (hampir sama dengan slaty cleavage, tetapi tingkatannya lebih tinggi daripada batu sabak, sudah terlihat adanya pemisahan mineral pipih dan dan mineral granular; batuannya disebut filit), schistosic (adanya penjajaran mineral-mineral pipih yang menerus dan tidak terputus oleh mineral granular; batuannya disebut sekis), dan gneissic (adanya penjajaran mineral-mineral granular yang berselingan dengan mineral-mineral prismatik, mineral pipih memiliki orientasi tidak menerus; batuannya disebut gneis)

· Struktur non-foliasi dicirikan oleh tidak adanya penjajaran mineral pipih atau prismatik. Struktur ini terdiri atas hornfelsic (dibentuk oleh metamorfosa termal, dimana butiran mineralnya berukuran relatif seragam;batuannya disebut hornfels [tersusun oleh polimineralik], kuarsit [tersusun dominan oleh kuarsa], dan marmer [tersusun oleh kalsit]), cataclastic (terbentuk karena metamorfosa kataklastik, misalnya akibat patahan; nama batuannya adalah kataklasit), mylonitic (mirip dengan kataklastik,
tetapi mineral penyusunnya berukuran halus dan dapat dibelah seperti skis; nama batuannya disebut milonit), dan pyllonitic (struktur ini mirip dengan milonitik, tetapi sudah mengalami rekristalisasi sehingga menunjukkan kilap sutera; nama batuannya disebut gllonit).

Komposisi

Komposisi mineral pada batuan metamorf hampir sama dengan pada batuan beku atau sedimen non-klastik. Perbedaannya jenis mineralnya lebih kompleks karena merupakan hasil rekristalisasi dari mineral-mineral pada batuan asalnya. Komposisi mineral pada batuan metamorf berfoliasi biasanya polimineralik, sedangkan pada non-foliasi biasanya monomineralik, kecuali hornBAB fels.

Tekstur

Foliasi

Komposisi

Tipe

Batuan Asal

Nama Batuan

Foliasi

slaty

mika

regional

Mudstone

slate

phylitic

kuarsa, mika, klorit

regional

Mudstone

phylite

Schistose

kuarsa, mika

regional

Slate

schist

Schistose

amphibol, plagioklas

regional

Basalt atau gabro

amphibolite

gneiss banding

feldspar, mika, kuarsa

regional

Schist

gneiss

non foliasi


karbon

kontak atau regional

bituminous coal

anthracite coal


kuarsa, fragmen batuan

kontak atau regional

Conglomerate

metaconglomerate


kalsit

kontak atau regional

Limestone

marble


kuarsa

kontak atau regional

Sandstone

quarzite

Tabel 2.3 Klasifikasi Batuan Metamorf Menurut W.T Huang (1962)

Batuan Piroklastik

Selain batuan metamorf, sedimen dan batuan beku terdapat satu lagi jenis batuan yang sangat unik yaitu batuan piroklastik, Kenapa disebut batuan yang unik ?. Hal ini dikarenakan secara genetis, kelompok batuan ini lebih dekat dengan batuan ekstrusif, tetapi secara deskriptif dan cara terjadinya memperlihatkan ciri (struktur dan tekstur) yang mirip dengan kelompok batuan sedimen klastik. Kelompok batuan ini di definisikan sebagai batuan yang dihasilkan (secara langsung) oleh aktifitas erupsi secara eksplosif dari gunung api. Karena mempunyai sifat yang unik, maka terminologi yang digunakan untuk pemerian batuan ini juga khusus.

Batuan piroklastik sangat berbeda teksturnya dengan batuan beku, apabila batuan beku adalah hasil pembekuan langsung dari magma atau lava, jadi dari fase cair ke fase padat dengan hasil akhir terdiri dari kumpulan kristal, gelas ataupun campuran dari kedua-duanya. Sedangkan batuan piroklastik terdiri dari himpunan material lepas-lepas (dan mungkin menyatu kembali) dari bahan-bahan yang dikeluarkan oleh aktifitas gunung api, yang berupa material padat berbagai ukuran (dari halus sampai sangat kasar, bahkan dapat mencapai ukuran bongkah). Oleh karena itu klasifikasinya didasarkan atas ukuran butir maupun jenis butirannya.

Pengamatan petrografi dari batuan piroklastik ini sangat terbatas, oleh karena itu sangat di anjurkan, untuk mempelajari dengan baik dari kelompok batuan piroklastik ini harus dilakukan pengamatan di lapangan, karena keterbatasan yang dimiliki bila hanya dilakukan pengamatan mikroskopi saja. Contoh dari batuan piroklastik yaitu : Tuff, Pumis, dan Obsidian.