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