A. Mineral
1. Pengertian Mineral, Ciri, Serta Terbentuknya Mineral
a. Pengertian 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 di dalamnya tersusun mengikuti suatu pola yang sistematis. Kata mineral memiliki banyak arti, tergantung dari segi apa kita meninjaunya. Mineral dalam arti geologi adalah suatu zat atau benda persenyawaan kimia asli atau yang tersusun oleh proses alam, memiliki sifat-sifat kimia dan fisik terentu, dan biasanya berbentuk padat. Yang di maksud persenyawaan kimia asli adalah mineral harus terbentuk secara alami oleh alam, karena banyak zat-zat yang sifatnya sama dengan mineral dapat di buat di laboratorium. Mineral tersusun atas atom-atom serata molekul-molekul dari unsur yang berbeda namun meiliki pola yag teratur.
Karena keteraturan ini membuat mineral mempunyai sifat yang teratur. Definisi mineral didasarkan pada 5 ketentuan umum yaitu :
a. Merupakan mineral alami.
b. Umumnya anorganik.
c. Mempunyai sifat fisis dan kimia tetap.
d. Berupa unsur tunggal atau persenyawaan yang tetap.
e. Homogen (tidak dapat diurai dengan proses fisis).
f. Dapat berupa padat, cair, (HgS, H2O) dan gas (H2S, CO2, CH4).
Adapun pengertian mineral menurut para ahli sebagai berikut.
1) Menurut Demange (2012) mineral adalah padatan homogen yang terbentuk secara alami yang mempunyai struktur atom teratur dan komposisi kimia yang khas.
2) Menurut Klein dan Dutrow (2008) mineral adalah zat padat yang terbentuk secara alami dengan susunan atom tertentu, komposisi kimia homogen, umumnya terbentuk oleh proses anorganik.
3) Menurut Asosiasi Mineralogi Internasional memberikan definisi mineral adalah elemen atau senyawa kimia yang biasanya berbentuk kristal dan terbentuk sebagai hasil dari proses geologi (Nickel, 1995).
4) Menurut D.G.A Whitten dan J.R.V. Brooks (1972) mineral adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik.
5) A.W.R. Potter dan H. Robinson (1977) mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu atau dalam batas-batas dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk di alam dan bukan hasil suatu kehidupan.
6) Menurut Borrero dkk., (2008), Lutgens & Tarbuck (2009), dan Thompson & Turk (1997) mineral adalah zat padat anorganik terbentuk secara alami mempunyai komposisi kimia dan struktur kristal tertentu.
7) Menurut L.G. Berry dan B. Mason (1959) mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas-batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur.
8) Menurut Haldar. S. K., (2014) menyatakan mineral adalah benda yang homogen dengan susunan atom yang teratur dan struktur atom hasil kristalisasi. Mineral adalah bagian integral dari kerak bumi, dan memiliki komposisi kimia yang konstan yang dapat diekspresikan dengan rumus kimia. Dalam kondisi spesifik suhu dan tekanan, mineral memiliki sifat fisik yang stabil.
9) Menurut Hefferan dan O’Brien, (2010) menyebutkan bahwa mineral didefinisikan oleh lima sifat berikut :
a) Mineral adalah padat, karena semua atom di dalamnya disatukan dalam posisi tetap oleh kekuatan yang disebut ikatan kimia. sehingga tidak termasuk cairan dan gas.
b) Mineral terjadi secara alami. Definisi ini tidak termasuk padatan sintetis yang dihasilkan melalui teknologi.
c) Beberapa bahan padat Bumi terbentuk melalui proses anorganik dan organik. Mineral biasanya terbentuk oleh proses anorganik.
d) Setiap spesies mineral memiliki komposisi kimia tertentu yang dapat diekspresikan dengan formula kimia.
e) Susunan atom dalam mineral tidak secara acak. Sebaliknya mineral mengkristal dengan pola geometris sehingga pola yang sama akan diulangi di seluruh mineral.
Dari berbagai definisi yang ada maka pengertian mineral dapat disederhanakan bahwa mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, non-organik, yang memiliki bentuk teratur (sistem kristal) dan terbentuk secara alami.
b. Ciri-Ciri Mineral
Mineral adalah bentukan alam yang bersifat padat, umumnya berbentuk kristal, homogen, mempunyai sifat fisik dan sifat kimia dalam batas-batas tertentu. Adapun ciri-ciri mineral secara lengkap diantaranya adalah sebagai berikut :
a) Mineral Bersifat Alami
Anda harus menemukan mineral di alam; zat yang dibuat di laboratorium tidak memenuhi syarat. Meskipun beberapa produk laboratorium menyerupai mineral, mereka bukan mineral sejati. Zirkonia kubik dan korundum sintetis, zat yang menyamar sebagai rubi atau safir di cincin kelulusan sekolah menengah, bukanlah mineral yang benar karena, meskipun mereka sesuai dengan karakteristik mineral lainnya, mereka tidak terjadi di alam. Tidak semua kristal yang terjadi secara alami adalah mineral; opal dan ambar, getah pohon kuno yang telah menjadi fosil, bukan mineral. Zat yang disebut mineraloid mungkin terlihat seperti mineral tetapi bukan karena mereka tidak memenuhi semua persyaratan untuk itu.
b) Mineral Bersifat Anorganik
Mineral tidak termasuk golongan senyawa organik apa pun, yang termasuk zat seperti karbohidrat, protein, dan lemak yang dibuat oleh makhluk hidup. Hampir semua mineral yang diketahui berasal dari proses anorganik – kegiatan yang tidak dapat dilakukan oleh makhluk hidup. Beberapa mineral, seperti mutiara dan cangkang beberapa makhluk, memang berasal dari proses organik. Semua zat organik mengandung karbon. Zat anorganik juga bisa mengandung karbon; tetapi karbon biasanya berikatan dengan unsur selain hidrogen dan tidak membentuk rantai panjang seperti pada karbohidrat dan lemak.
c) Mineral Adalah Padatan
Mineral tidak bisa berupa cairan atau gas; mereka hanya ada sebagai benda padat, suatu keadaan materi yang memiliki jumlah tatanan yang tinggi. Ion, yang diisi atom, terikat bersama untuk membentuk mineral, yang memberi mereka struktur yang solid. Padatan memiliki volume dan bentuk yang jelas, dan molekul-molekulnya biasanya tidak dapat ditekan lebih jauh. Strukturnya kaku, artinya partikel dalam mineral tidak bergerak. Padatan bisa berupa kristal atau amorf. Padatan kristal seperti mineral memiliki pola berulang, sedangkan padatan amorf seperti kaca tidak.
d) Komposisi Kimia Yang Jelas
Setiap mineral memiliki kombinasi atomnya sendiri yang tidak dapat ditemukan di mineral lain mana pun. Sebagai contoh, garam adalah mineral yang terdiri dari ion natrium dan klor yang terikat bersama dalam pola berulang. Berlian, di sisi lain, hanya memiliki satu jenis atom: karbon. Atom karbon bergabung sangat erat dalam jenis ikatan kimia yang berbeda dari yang bertanggung jawab untuk membentuk garam, membuat berlian menjadi zat yang paling sulit di Bumi. Beberapa mineral, seperti emas, perak, tembaga dan berlian, hanya memiliki satu jenis elemen di dalamnya. Kelompok mineral terbesar mengandung beberapa bentuk silikat, kombinasi atom silikon dan oksigen.
e) Struktur Kristal
Mineral membentuk kristal yang mengandung susunan atom atau ion yang berulang. Setiap bagian berulang dari kristal adalah sel satuan yang mengambil bentuk yang berbeda tergantung pada ukuran ion atau atom dan bagaimana hal itu menarik partikel lain. Kristal biasanya mengambil satu dari enam bentuk umum. Bentuk kubik dan tetrahedral mendominasi, meskipun ada yang lebih jarang. Mineral memiliki struktur kristal yang terbentuk dalam dua cara. Magma atau lava – batu panas yang meleleh yang berasal dari gunung berapi – dapat mengkristal untuk membentuk mineral. Mineral mengkristal juga terbentuk di lautan ketika endapan air larut di area tertentu. Kristal muncul ketika air menguap.
c. Proses Terbentuknya Mineral
Secara umum, proses pembentukan mineral, baik jenis logam maupun nonlogam dapat terbentuk karena proses mineralisasi yang diakibatkan oleh aktivitas magma, dan mineral ekonomis selain karena aktivitas 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 (>600˚C) stadium liquido magmatis mulai membentuk mineral-mineral, baik logam maupun non-logam. Asosiasi mineral yang terbentuk sesuai dengan temperatur pendinginan saat itu. Proses magmatis ini dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
a) Early magmatis
Endapan Early Magmatic dihasilkan dari proses magmatik langsung, yang disebut orthomagmatik (proses pengkristalan magma hingga mencapai 90%). Mineral bijih pada endapan ini selalu berasosiasi dengan batuan beku plutonik ultrabasa dan basa. Cara terbentuknya endapan ini bisa terjadi dengan 3 cara, yaitu :
- Disseminated
- Segregasi
- Injeksi
Jebakan menghasilkan kristal setelah terbentuk batuan silikat sebagai bentuk sisa magma yang lebih kompleks dan mempunyai corak dengan variasi yang lebih banyak. Magma dari endapan late magmatic mempunyai sifat mobilitas tinggi. Jebakan ore mineral late magmatic terjadi setelah terbentuknya batuan silikat yang menerobos dan bereaksi dan menghasilkan rangkaian reaksi. Perubahan ini disebut Deuteric alteration yang terjadi pada akhir kristalisasi dari batuan beku dan ciri-cirinya hampir mirip dengan efek yang dihasilkan proses pneumatolytic atau larutan hidrothermal. Jebakan late magmatik terutama berasosiasi dengan batuan beku yang basic dan disebabkan oleh bermacam-macam proses diferensiasi, kebanyakan jebakan magmatik termasuk dalam golongan ini.
- Residual Liquid Segregation
- Residual Liquid Injection
- Immiscible Liquid Segregation
- Immiscible Liquid injection
Setelah proses pembentukan magmatis, larutan sisa magma (larutan pegmatisme) yang terdiri dari cairan dan gas. Stadium endapan ini berkisar antara 600˚C sampai 450˚C berupa larutan magma sisa. Asosiasi batuan umumnya Granit.
3) Proses Pneumatolisis
Setelah temperatur mulai turun, antara 550˚-450˚C, akumulasi gas mulai membentuk jebakan pneumatolisis dan tinggal larutan sisa magma makin encer. Unsur volatile 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-batuan yang diterobosnya sehingga terbentuk endapan mineral yang disebut mineral pneumatolitis.
4) Proses Hydrotermal
Merupakan proses pembentuk mineral yang terjadi oleh pengaruh temperatur dan tekanan yang sangat rendah, dan larutan magma yang terbentuk sebelumnya. Adapun bentuk-bentuk endapan mineral dapat dijumpai sebagai proses endapan hidrotermal adalah sebagai Cavity filling. Cavity filling adalah proses mineralisasi berupa pengisian ruang-ruang bukaan (rongga) dalam batuan yang terdiri atas mineral-mineral yang diendapkan dari larutan pada bukaan-bukaan batuan.
5) Proses Replacement (Metasomatic replacement)
Adalah proses dalam pembentukan endapan-endapan mineral epigenetik yang didominasi oleh pembentukan endapan-endapan hipotermal, mesotermal dan sangat penting dalam grup epitermal. Mineral-mineral bijih pada endapan metasomatic kontak telah dibentuk oleh proses ini, dimana proses ini dikontrol oleh pengayaan unsur-unsur sulfide dan dominasi pada formasi unsur-unsur endapan mineral lainnya.
6) Proses Sedimenter
Proses Sedimenter adalah endapan yang terbentuk dari proses pengendapan dari berbagai macam mineral yang telah mengalami pelapukan dari batuan asalnya, yang kemudian terakumulasi dan tersedimentasi kan pada suatu tempat.
7) Proses Evaporasi
Proses evaporasi mineral adalah proses pembentukan mineral pada daerah yang beriklim kering dan panas akibat dari prose penguapan. Yaitu mineral yang terlarut pada air tetap tinggal ketika terjadi penguapan pada air.
8) Konsentrasi Residu Mekanik
Endapan residual yaitu endapan hasil pelapukan dimana proses pelapukan dan pengendapan terjadi di tempat yang sama, dengan kata lain tanpa mengalami transportasi (baik dengan media air atau angin) seperti endapan sedimen yang lainnya. Proses pelapukan (weathering) biasanya terjadi secara fisika dan kimia.
9) Proses Oksidasi dan Supergen Enrichment
Tubuh bijih (lode, urat, pipa dll) yg muncul dekat permukaan akan mengalami pelapukan karena rembesan air dan udara. Perembesan tersebut menyebabkan pelapukan dan pelarutan sehingga batuan asalnya yg kompak menjadi porous dengan batuan yang terbentuk disebut gossan. Mineral primer di daerah ini mengalami oksidasi sampai batas muka air tanah, daerah di atas muka air tanah disebut zona oksidasi. Pada zona oksidasi akan terakumulasi mineral oksida sekunder limonit dengan ciri-ciri khusus. Proses pengayaan oksida tersebut bisa juga terbentuk dari mineral sulfida dan terjadi di zona oksidasi. Kemudian terjadi pelarutan garam-garam dan asam sulfat lewat zona sulfidasi (dibawah muka air tanah)/ zona pengayaan supergen terbentuk mineral sekunder. Terjadi reaksi-reaksi pada zona oksidasi dan sulfidasi.
10) Proses Metamorfisme
Mineral yang membentuk batuan metamorf adalah mineral asal batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf yang berubah karena proses metamorfosis. Proses metamorfosisme mengubah mineral menjadi kondisi terbentuk mineral baru, dan/atau membentuk mineral yang sama namun memiliki sifat yang berbeda karena menyesuaikan kondisi lingkungan yang baru. Sebagai contoh perubahan pada kondisi pertama yaitu mineral olivine terubah menjadi asbestos, dan mineral homblende membentuk serpentine. Sedangkan perubahan pada kondisi kedua yaitu mineral calcite tetap calcite, dan quartz tetap quartz.
2. Klasifikasi Mineral Menurut Dana
Sistematika dan klasifikasi mineral yang umum digunakan adalah klasifikasi Dana (dalam Kraus, Hunt,dan Ramsdell, 1951) yang mendasarkan pada kemiripan komposisi kimia dan struktur Kristal karena analisis struktur kristal dengan sinar X berdasarkan hukum fyodorov telah membuktikan adanya hubungan antara komposisi kimia dengan struktur Kristal. Dana membagi mineral menjadi 8 kelompok sebagai berikut:
a. Kelompok Native Element (Unsur Murni)
Native element atau unsur murni ini adalah kelas mineral yang dicirikan dengan hanya memiliki satu unsur atau komposisi kimia saja. Mineral pada kelas ini tidak mengandung unsur lain selain unsur pembentuk utamanya. Pada umumnya sifat dalam (tenacity) mineralnya adalah malleable yang jika ditempa dengan palu akan menjadi pipih, atau ductile yang jika ditarik akan dapat memanjang, namun tidak akan kembali lagi seperti semula jika dilepaskan. sistem kristalnya adalah isometrik.
Contoh mineral dari kelompok Native Element : emas (Au), perak (Ag), Platina (Pt), tembaga (Cu), bismuth (Bi), arsenic (As).
b. Kelompok Sulfida
Kelas mineral sulfida atau dikenal juga dengan nama sulfosalt ini terbentuk dari kombinasi antara unsur tertentu dengan sulfur (belerang) (S2−). Pada umumnya unsur utamanya adalah logam (metal). Pembentukan mineral kelas ini pada umumnya terbentuk disekitar wilayah gunung api yang memiliki kandungan sulfur yang tinggi. Proses mineralisasinya terjadi pada tempat-tempat keluarnya atau sumber sulfur. Unsur utama yang bercampur dengan sulfur tersebut berasal dari magma, kemudian terkontaminasi oleh sulfur yang ada disekitarnya. Beberapa penciri kelas mineral ini adalah memiliki kilap logam karena unsur utamanya umumnya logam, berat jenis yang tinggi dan memiliki tingkat atau nilai kekerasan yang rendah. Hal tersebut berkaitan dengan unsur pembentuknya yang bersifat logam. Beberapa contoh mineral sulfides yang terkenal adalah pirit (FeS2), Kalkosit (Cu2S), Galena (PbS), sphalerite (ZnS), dan Kalkopirit (CuFeS2).
c. Kelompok Oksida dan Hidroksida
Mineral oksida merupakan mineral yang terbentuk dari kombinasi unsur tertentu dengan gugus anion oksida (O2−). Mineral oksida terbentuk sebagai akibat persenyawaan langsung antara oksigen dan unsur tertentu. Susunannya lebih sederhana dibanding silikat. Mineral oksida umumnya lebih keras dibanding mineral lainnya kecuali silikat. Mereka juga lebih berat kecuali sulfida. Unsur yang paling utama dalam oksida adalah besi, chrome, mangan, timah dan aluminium. Beberapa mineral oksida yang paling umum adalah, korondum (Al2O3), hematit (Fe2O3), kassiterit (SnO2), Zincite (ZnO), Magnetit (FeFe2O4), Kalium Nitrat (KNO3), dll.
Mineral hidroksida ini merupakan mineral yang terbentuk dari kombinasi unsur tertentu dengan gugus hidroksil hidroksida (OH-). Seperti mineral oksida, mineral hidroksida terbentuk akibat pencampuran atau persenyawaan unsur-unsur tertentu dengan hidroksida (OH-). Reaksi pembentukannya dapat juga terkait dengan pengikatan dengan air. Sama seperti oksida, pada mineral hidroksida, unsur utamanya pada umumnya adalah unsur-unsur logam. Beberapa contoh mineral hidroksida adalah Manganite [MnO(OH)], Bauksit [FeO(OH)] , limonite (Fe2O3. H2O), Brusit (Mg(OH)2), Hidrargilit [Al(OH)3].
d. Kelompok Halida
Kelompok ini dicirikan oleh adanya dominasi dari ion halogenelektronegatif, seperti: F-, Cl-, Br-, I-. Pada umumnya memiliki berat jenis yang rendah (< 5).Contoh mineralnya adalah: Halit (NaCl), Fluorit (CaF2), Silvit (KCl), dan Kriolit (Na3AlF6).
e. Kelompok Karbonat
Merupakan persenyawaan dengan ion (CO3)2−, dan disebut “karbonat”, umpamanya persenyawaan dengan Ca dinamakan “kalsium karbonat”, CaCO3 dikenal sebagai mineral “kalsit”. Mineral ini merupakan susunan utama yang membentuk batuan sedimen.
Karbonat terbentuk pada lingkungan laut oleh endapan bangkai plankton. Karbonat juga terbentuk pada daerah evaporitik dan pada daerah karst yang membentuk gua (caves). Beberapa contoh mineral yang termasuk kedalam kelas karbonat ini adalah dolomite (CaMg(CO3)2 , calcite (CaCO3), magnesite (MgCO3), niter (NaNO3), borak (Na2B4O5(OH)4. 8H2O), nitrat (NO3) dan juga Borat (BO3).
f. Kelompok Sulfat
Sulfat terdiri dari anion sulfat (SO42−). Mineral sulfat adalah kombinasi logam dengan anion sufat tersebut. Pembentukan mineral sulfat biasanya terjadi pada daerah evaporitik (penguapan) yang tinggi kadar airnya, kemudian perlahanlahan menguap sehingga formasi sulfat dan halida berinteraksi. Contoh-contoh mineral yang termasuk kedalam kelas ini adalah Barite (BaSO4), Celestite (SrSO4), Anhydrite (CaSO4), angelsit dan Gypsum (CaSO4. 2H2O). Juga termasuk didalamnya mineral molybdate (Li2MoO4), selenate (SeO42−), sulfite (SO32−), dll.
g. Kelompok Phosphat
Kelompok ini dicirikan oleh adanya gugus PO43−, dan pada umumnya memiliki kilap kaca atau lemak, contoh mineral yaitu: Apatit Ca5(PO4)3Cl, OH, F, Vanadine Pb5Cl(PO4)3, dan Turquoise CuAl6(PO4)4(OH)8 . 4H2O. Vivianit Fe3(PO4)2.8H2O. h. Kelompok Silikat Silikat merupakan 25% dari mineral yang dikenal dan 40% dari mineral yang dikenali. Hampir 90 % mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang merupakan persenyawaan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur metal. Karena jumlahnya yang besar, maka hampir 90 % dari berat kerak-Bumi terdiri dari mineral silikat, dan hampir 100 % dari mantel Bumi (sampai kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat merupakan bagian utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun batuan malihan (metamorf). Contoh mineral Silikat: Quartz (SiO2), Feldspar Alkali (KAlSi3O8), Feldspar Plagioklas ((Ca,Na)AlSi3O8), Mica Muscovit (K2Al4(Si5Al2O20)(OH,F) 2), Mica Biotit (K2 (Mg,Fe)6Si3O10(OH) 2), Olivin ((Mg,Fe)2SiO4), dll.
3. Identifikasi Mineral
Beberapa sifat mineral sebagai dasar identifikasi di antaranya yaitu bentuk kristal, sifat optik, kekuatan mineral, berat jenis, dan beberapa sifat khas lainnya. Bentuk kristal (habit) adalah karakeristik bentuk dari tiap individu kristal atau bentuk dari kumpulan kristal. Sifat optik berupa kilap, kemampuan melewatkan cahaya, warna, dan warna goresan (streak). Sedangkan kekuatan mineral berkaitan dengan kemudahan mineral pecah atau berubah bentuk akibat tekanan, terdiri dari belahan, pecahan, kekerasan, dan tenacity.
a. Bentuk Kristal (crystal form)
Suatu mineral dapat berupa kristal tunggal (Gambar 1 dan 2) atau rangkaian kristal (Gambar 2). Struktur kristal berkembang pada saat penghabluran dari larutannya. Setiap mineral memiliki bentuk kristal yang berbeda. Berdasarkan sistem sumbu kristalnya, mineral dikelompokkan menjadi isometrik, tetragonal, heksagonal, ortorombik, monoklinik, dan triklinik. Secara garis besar bentuk kristal dikelompokkan menjadi:
1) Isometris: bila ukuran ketiga sumbunya hampir sama; contoh garnet, magnetit, dan pirit.
2) Memanjang: bila salah satu sumbunya relatif lebih panjang daripada kedua lainnya; contoh turmalin (Gambar 5) dan aquamarin.
3) Memanjang dan melebar seperti lapisan: bila salah satu sumbunya relatif jauh lebih pendek daripada kedua sumbu lainnya; contoh mika (Gambar 2) dan hematit.
b. Warna (colour)
Warna merupakan sesuatu yang ditangkap dengan mata apabila mineral terkena cahaya atau spektrum cahaya yang dipantulkan oleh mineral. Warna ini penting untuk membedakan antara warna yang disebabkan oleh campuran atau pengotoran dan warna asli elemen-elemen utama pada mineral tersebut. Sebagai contoh, kuarsa mempunyai warna bervariasi, akibat dari perbedaan kandungan unsur pengotor (trace elements) (Gambar 4). Jasper merah, ametis ungu, dan kuarsa warna kuning mengandung unsur besi. Kuarsa mawar (Rose quartz) mengandung unsur mangan, titanium. Kuarsa susu dipengaruhi oleh adanya kandungan gelembung gas dan cairan yang terjebak dalam kristal. Warna, salah satu sifat dari mineral yang kurang akurasinya untuk dijadikan kunci untuk identifikasi jenis mineral (Borrero dkk., 2008). Bahkan satu sampel mineral warnanya dapat bervariasi, contoh turmalin (Gambar 5), Lutgens& Tarbuck (2012). Warna dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu warna idiokromatik dan warna alokromatik.
1) Idiokromatik
Warna mineral apabila mineral tersebut berwarna selalu tetap, umumnya dijumpai pada mineral-mineral yang tidak tembus cahaya, seperti : galena, magnetit, dan pirit. Warna asli dari elemen-elemen utama pada mineral (ediochromatis), yaitu merupakan warna yang tetap dan karakteristik, misalnya: Pirit berwarna kuning Loyang, Magnetit berwarna hitam, Malachit berwarna hijau, Belerang berwarna kuning, Azurit berwarna biru.
2) Alokromatik
Warna mineral apabila mineral tersebut berwarna tidak tetap yang diakibatkan oleh material pengotor yang berada di dalamnya. Umumnya terdapat pada mineral-mineral yang tembus cahaya seperti : kuarsa dan kalsit.
Warna karena adanya pengotoran (allochromatis) ini merupakan warna yang tidak tetap atau berubah-ubah, misalnya: Kwarsa, tidak berwarna tetapi karena pengotoran warna dapat berubah-ubah menjadi: violet (amesthyst), merah jambu, coklat kehitam-hitaman dan lain sebagainya. Halit, warnanya bermacam-macam: abu-abu, kuning, coklat gelap, merah jambu, dan bervariasi biru.
Faktor yang dapat mempengaruhi warna :
a) Komposisi Kimia
b) Struktur Kristal dan Ikatan Atom
Intan – tak berwarna – hexagonal Graphite – hitam – hexagonal
c) Pengotoran dari Mineral
Mineral : Silica tak berwarna Jasper – merah Chalsedon – coklat hitam Sagate – asap/putih
c. Kilap (luster)
Kilap merupakan kenampakan yang ditunjukkan oleh permukaan kristal. Kilap merupakan sifat optis dari mineral yang rapat hubungannya dengan refleksi dan refraksi. Kilap sebagai hasil pantulan cahaya dari permukaan mineral . Intensitas dari kilap sebenarnya tergantung kuantitas cahaya pantul dan pada umumnya tergantung pada besarnya indeks refraksi mineral. Kilap dibedakan menjadi tiga, yaitu kilap logam ,kilap sub metalik, dan kilap non logam.
Kilap logam membedakan kesan seperti logam bila terkena cahaya. Kilap ini biasanya dijumpai pada mineral yang mengandung logam atau mineral bijih, seperti emas, galena, pirit,kalkopirit. Kilap non logam tidak memberikan kesan seperti logam jika terkena cahaya. Mineral-mineral yang mempunyai kilap metalik anatara lain adalah : Pyrit (kuning emas), galeng (abu-abu logam), nopyrit (putih timah), dan lain-lain. Mineral-mineral yang mempunyai kilap sub metalik antaralain adalah pyrolusit (abu-abu baja), magnetit (hitam besi), monazite (hitam besi) dan lain-lain. Kilap jenis ini dapat dibedakan menjadi :
1) Kilap Logam (Metalic Luster)
Mineral – mineral opak dalam fragmen-fragmen yang tipis dan mempunyai indeks refraksi ( n = 3 ) atau lebih pada umumnya mempunyai kilap logam, misal : pirit, galena, sulfida, logam alam.
2) Kilap Sub Metalik
Kilap sub metalik terdapat pada mineral –mineral semi opak sampai opak dan mempunyai indeks refraksi (n = 2,6 dan 3). Contoh : mineral cuprit, cinabar, hematit, alabandit.
3) Kilap bukan logam (Non Metalic Luster)
Kilap bukan logam biasanya terlihat pada mineral-mineral yang mempunyai warna-warna muda dan dapat melukiskan cahaya pada bagian-bagian yang tipis. Kilap bukan logam dapat dibedakan menjadi :
a) Kilap Kaca (Vitreous Luster)
Kilap seperti pada pecahan kaca, contoh : kwarsa, flourit, halit, karbonat, sulfat, silikat, spinel, corundum, garnet, leucit.
b) Kilap Intan (Adamantine Luster)
Adalah kilap yang sangat cemerlang seperti berlian. Contoh : intan, zircon, kasiterit, belerang, rutil.
c) Kilap Damar (Resinous Luster)
Kilap seperti pada damar, kombinasi dari warna kuning dan coklat. Contoh : sfalerit.
d) Kilap lemak (Greasy Luster) Kilap seperti lemak, seakan-akan berlapis dengan lemak. Contoh : nefelin, halit yang sudah berhubungan dengan udara bebas.
e) Kilap sutera (Silky Luster)
Kilap seperti sutera, biasanya terdapat pada mineral-mineral yang menyerat. Misalnya : asbes, serpenten, gips.
f) Kilap mutiara (Pearly Luster)
Kilap seperti mutiara, biasanya terlihat pada bidang-bidang belah dasar. Contoh : talk, mika, gips yang kristalnya kasar.
g) Kilap tanah (Earthy Luster)
Kilap yang biasanya terlihat pada mineral-mineral yang kompak. Contoh : kapur, diatomea, kaolin, pirolusit.
h) Kilap lilin (Waxy Luster)
Kilap seperti lilin, contoh : serpenten, cerargirit.
Pada umumnya orang dapat dengan mudah sekali membedakan antara kilap logam, dan bukan logam. Akan tetapi biasanya tidak dapat atau sukar melihat dengan teliti perbedaan jenis kilap lainnya. Padahal kilap mineral sangat penting untuk diketahui, karena sifat fisiknya ini dapat dipakai dalam menentukan mineral secara megaskopis. Untuk itu perlu dibiasakan membedakan kilap mineral satu dengan yang lainnya, walaupun kadang-kadang akan dijumpai kesulitan karena batas kilap yang satu dengan yang lainnya tidak begitu tegas (Danisworo 1994).
d. Warna Goresan (streak)
Warna goresan/coretan adalah warna hasil goresan apabila mineral digoreskan atau dicoretkan pada pelat putih dari bahan porselen. Pada mineral bijih, warna goresan dapat digunakan sebagai petunjuk yang baik. Pada mineral bukan logam, biasanya goresannya tidak bewarna atau berwarna muda. Warna serbuk hasil goresan dapat sama atau berbeda dengan warna mineralnya. Hematit dengan warna hitam mempunyai warna coretan (streak) coklat kemerahan, pirit warna kuning keemasan mempunyai warna coretan/goresan hitam (Gambar 7).
e. Belahan (cleavage)
Belahan merupakan sifat suatu mineral untuk pecah sepanjang satu atau lebih arah-arah tertentu dalam bentuk rata (teratur), umumnya sejajar dengan salah satu sisi kristal. Bidang belahan mengikuti zona dimana ikatan antar atom lemah (Gambar 8).
Belahan dibagi berdasarkan jumlah dari arah belahan mineral serta mulus tidaknya permukaan bidang belah (Gambar 9 dan 10). Tingkat kesempurnaan atau mulus tidaknya bidang belahan, dikelompokkan menjadi:
1) Sempurna (perfect) ialah apabila mineral mudah terbelah melalui arah belahannya yang merupakan bidang yang rata dan sukar pecah selain bidang belahannya. Contoh : belahan mika, klorit;
2) Baik (good) ialah apabila mineral mudah terbelah melalui bidang belahannya yang rata, tetapi dapat juga terbelah memotong atau tidak melalui bidang belahannya. Contoh : belahan galena dan kalsit;
3) Jelas (distinct) ialah apabila bidang belahan mineral dapat terlihat jelas, tetapi mineral tersebut sukar membelah melalui bidang belahannya dan tidak rata. Contoh : belahan feldspar dan hornblende;
4) Tidak jelas (indistinct) ialah apabila arah belahan mineral masih terlihat, tetapi kemungkinan untuk membentuk belahan dan pecahan sama besar. Contoh : belahan kuarsa, magnetit, belahan platina, dan emas.
5) Tidak sempurna (imperfect) ialah apabila mineral sudah tidak terlihat arah belahannya, dan mineral akan pecah dengan permukaan yang tidak rata. Contoh : belahan apatit dan kasiterit;
f. Pecahan (fracture)
Pecahan yaitu suatu permukaan yang terbentuk akibat pecahnya suatu mineral. Umumnya pecahan tidak teratur. Pecahnya mineral tersebut diakibatkan oleh adanya suatu gaya tekan yang berkerja pada suatu mineral dan gaya tersebut melebihi batas elastisitas dan plastisitas mineral tersebut (Gambar 11).
1) Pecahan konkoidal, mempunyai pola permukaan melengkung konsentris seperti kurva, mirip permukaan cangkang kerang. Umumnya dijumpai pada mineral amorf atau mikrokristalin seperti flint dan opal. Pecahan konkoidal terjadi juga pada kristal kuarsa.
2) Pecahan subkonkoidal, mirip dengan konkoidal, hanya saja pola kurva melengkungnya tidak jelas.
3) Hackly fracture (jagged fracture), pecahan tajam, tidak teratur. Contoh pada native copper dan native silver.
4) Pecahan serabut (splintery fracture), bentuk pecahan seperti serabut, contoh pada mineral krisotil, terjadi juga pada mineral non-fibrous seperti kianit.
5) Even, permukaan pecahan relatif teratur dan halus, contoh pecahan kalsedon dan mineral lunak seperti talk, kaolin.
6) Uneven fracture, permukaan pecahan kasar tidak teratur, terjadi pada umumnya mineral seperti arsenopirit, pirit, dan magnetit.
g. Kekerasan (hardness)
Kekerasan adalah ukuran daya tahan dari permukaan suatu mineral terhadap goresan (scratching). Kekerasan relatif dari suatu mineral dapat ditentukan dengan membandingkannya dengan suatu urutan mineral yang ditetapkan sebagai Standar Kekerasan Mohs (Gambar 12).
Mineral yang dapat digores menggunakan kuku mempunyai kekerasan kurang dari 2 (Gambar 13). Mineral tidak bisa digores menggunakan kuku dan tidak bisa untuk menggores kaca, mempunyai kekerasan di antara 5,5 and 2,5. Mineral yang dapat menggores kaca mempunyai kekerasan lebih besar 5,5. Penggunaan benda yang umum dijumpai, seperti pada Gambar 12 & 13, dapat menentukan kekerasan mineral dengan lebih tepat. Pada satu sampel batuan sering dijumpai lebih dari satu jenis mineral. Oleh karena itu pengujian kekerasan harus dilakukan pada lebih dari satu area.
h. Kemagnetan
Sifat kemagnetan dari mineral ditandai dengan kemampuan mineral menarik bahan dari besi. Kemampuan tersebut dikarenakan mineral mempunyai sifat magnet (Gambar 15). Sifat kemagnetan ini terdiri dari tiga jenis, yaitu :
1) Paragmagnetik
Apabila didalam tubuh mineral terkandung sebagian sifat kemagnetan (tidak menyeluruh). Contoh : Limonit (FeOz).
2) Diagmagnetik
Apabila didalam tubuh suatu mineral sama sekali tidak terkandung sifat kemagnetan. Contoh : Batubara (C).
3) Magnetik
Apabila seluruh bagian dari tubuh mineral mengandung sifat kemagnetan. Contoh : Hematite (Fez 03)
i. Keuletan (Tenacity)
Sifat tenacity mineral yaitu keuletan, tingkat kemudahan untuk pecah atau bisa diubah bentuknya atau ditempa. Sifat tenacity ini terdiri dari:
1) Britle: bersifat rapuh, pecah menjadi butiran apabila mendapat pukulan, contoh fuorit dan halit.
2) Malleable: dapat diubah bentuknya dengan ditempa atau dipukul menggunakan palu, contoh emas dan native copper.
3) Sectile: dapat diiris menjadi potongan tipis, contoh gipsum dan talk.
4) Fleksibel: dapat dibengkokkan tetapi apabila gaya yang bekerja pada mineral tersebut dilepas, tidak dapat kembali pada keadaan semula, contoh native gold.
5) Elastis: dapat ditekuk dan apabila dilepas, kembali ke bentuk semula, contoh mika.
j. Transparansi
Kemampuan mineral melewatkan atau menahan cahaya, dibagi 3 yaitu :
1) Transparan atau tembus pandang: mampu meneruskan cahaya dan tembus pandang; contoh kalsit dan topas.
2) Translucent: tembus cahaya (translucent) tetapi tidak tembus pandang; contoh sfalerit, sinabar, dan zamrud.
3) Opaque: mineral tidak tembus cahaya; contoh pirit, magnetit, dan grafit.
k. Berat Jenis
Sebagian besar mineral penyusun batuan mempunyai berat jenis di antara 2 dan 3. Contoh berat jenis kuarsa 2,65. Nilai sangat berbeda pada mineral- mineral logam, seperti pirit, logam tembaga (native copper), dan magnetit mempunyai berat jenis lebih dari dua kali lipat berat jenis kuarsa. Berat jenis galena 7,5, berat jenis emas 24 karat hampir 20. Sebagai dasar perkiraan, apabila kita mengangkat potongan mineral dengan berat mirip dengan berat batuan yang mempunyai besar yang hampir sama, maka berat jenis mineral tersebut di antara 2,5 dan 3.
l. Sifat Lain
Terdapat beberapa mineral mempunyai sifat sangat khas untuk identifikasi.
1) Halit/garam, mempunyai rasa asin.
2) Talk, diraba terasa licin seperti sabun.
3) Grafit, diraba terasa seperti berminyak.
4) Sulfur, serbuknya mempunyai bau seperti telur busuk
5) Magnetit, mempunyai sifat magnet kuat, dapat mengangkat logam besi (Gambar 15.C).
6) Kalsit mempunyai sifat optik double refraction, apabila dibawahnya diletakkan kertas dengan tulisan satu baris akannampak menjadi dua baris. Bereaksi dengan larutan HCL encer, ditandai dengan reaksi mengeluarkan buih (Gambar 15.A & B).
7) Fluorit, berpendar di bawah sinar ultra violet gelombang pendek (Gambar 15. D & E).
4. Pengertian Massa
Jenis Mineral Massa jenis mineral adalah pengukuran massa setiap satuan volume mineral. Semakin tinggi massa jenis suatu mineral, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis mineral berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis mineral yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis mineral yang sama. Menurut Setyobudi (2010) massa jenis mineral adalah perbandingan antara berat mineral dengan volume mineral. Cara yang umum untuk menentukan berat jenis yaitu dengan menimbang mineral tersebut terlebih dahulu, misalnya beratnya x gram. Kemudian mineral ditimbang lagi dalamkeadaan di dalam air, misalnya beratnya y gram. Berat terhitung dalam keadaan didalam air adalah berat mineral dikurangi dengan berat air yang volumenya samadengan volume butir mineral tersebut.
5. Rumus Massa Jenis
Mineral Nilai perbandingan antara massa dan volume suatu benda disebut sebagai besaran massa jenis atau kerapatan dan diberi simbol ρ.
Rumus massa jenis: p = m/v
Keterangan:
ρ = massa jenis atau kerapatan (kg /m3 )
m = massa benda (kg)
V = volume benda (m3 )
6. Skala Mohs
Dalam menentukan kekerasan batuan mineral digunakan Skala Mohs yang merupakan ukuran perbandingan kekerasan batuan dan mineral terhadap goresan oleh mineral lain. Terdapat 10 referensi mineral yang merupakan penguji terhadap kekerasan batuan mineral.
Selain Skala Mohs terdapat juga skala relatif kisarannya adalah sebagai berikut:
a. 1-2 dapat digores dengan kuku.
b. 3-5 dapat digores dengan paku.
c. 6-9 dapat digores dengan kaca.
d. 10 dapat menggores semua benda.
7. Pengertian Kristal
Kata “kristal” berasal dari bahasa Yunani crystallon yang berarti tetesan yang dingin atau beku. Menurut pengertian kompilasi yang diambil untuk menyeragamkan pendapat para ahli, maka kristal adalah bahan pada homogeni, biasanya anisotropi dan tembus cahaya serta mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidangbidangnya memenuhi bidang geometri. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard, 2002).
8. Ciri-Ciri dan Syarat Kristal
Ciri-ciri kristal yaitu :
a. Batuan padat homogen biasanya tembus cahaya
1) Tidak termasuk di dalamnya cair dan gas.
2) Tidak dapat di uraikan bersama dengan batuan lain yang lebih sederhana oleh proses fisika.
3) Terbentuk oleh proses alam.
b. Mengikuti hukum-hukum ilmu pasti sehingga susunan bidangnya mengikuti hukum geometri
1) Jumlah bidang suatu kristal selalu tetap.
2) Macam atau model bentuk dari suatu bidang kristal, sumbu tetap.
3) Sifat keteratyrannya tercermin pada bentuk luar dari kristal yang tetap.
c. Dua bidang muka kristal yang berimpit selalu membentuk sudut yang besarnya tetap pada suatu kristal (disebut sebagai hukum ketetapan sudut bidang dua atau hukum steno).
d. Catatan :
1) Bidang muka kristal adalah bidang-bidang datar yang membentuk permukaan kristal.
2) Masing-masing kristal mempunyai letak dan arah bidang muka kristal tertentu dan berbeda-beda. Contoh : Kristal tawas Adapun syarat kristal yaitu :
a. Laruta harus jernih.
b. Adanya perubahan suhu.
c. Benda padat dan homogenya.
d. Mempunyai atau tersusun oleh unsur kimia dan senyawanya.
e. Mempunyai susunan atom yang teratur yang dicerminkan oleh bidang-bidang kristal.
Post a Comment
Post a Comment