ENERGI PANAS BUMI DAN PEMBANGKITAN LISTRIK TENAGA PANAS BUMI’ Pendahuluan Dalam rangka memasuki era industrialisasi maka kebutuhan energi...
SELAMAT DATANG
Welcome to my blog..........................I hope you will got what do you want!!!!!!!!!!!!!!!!!!! We hope you and me can make good corporation.........
PROGRAM STUDI PERTAMBANGAN
JURUSAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2006
NAMA : BUDIMAN
NIM : D61108257
PROGRAM STUDI : TEKNIK GEOLOGI
Pendahuluan
Perkembangan pertambangan Indonesia akhir-akhir ini menunjukkan kemajuan yang pesat mengingat banyaknya sumber daya alam yang kita miliki. Hal ini membuat banyak perusahaan tambang asing yang ingin mengolah sumber daya alam di Indonesia. Pada tugas kali ini saya akan membahas perusahaan pertambangan yang memproduksi nikel dan merupakan salah satu perusahaan terbesar di dunia, PT Inco.
Produksi PT. INCO
Seperti yang telah kita ketahui bersama bahwa produk PT Inco adalah nikel dalam matte, sebuah produk setengah jadi yang diolah dari bijih laterit di fasilitas pertambangan dan pengolahan terpadu dekat Sorowako, Sulawesi.
Nikel dalam granul matte mengandung 78 persen nikel, 20 persen sulfur dan 2 persen lagi adalah cobalt. Seluruh hasil produksi PT Inco dijual dalam mata-uang Dolar Amerika Serikat berdasarkan kontrak jangka panjang untuk dimurnikan di Jepang, berdasarkan standar harga London Metal Exchange (LME). Endapan nikel laterit di Sorowako terbentuk karena proses pelapukan dari batuan ultramafik yang terbentang dalam suatu singkapan tunggal terbesar di dunia seluas lebih dari 120 km x 60 km. Sejumlah endapan lainnya tersebar di provinsi Sulawesi Tengah dan Tenggara.
Proses Penambangan
Operasi penambangan nikel PT Inco di Sorowako digolongkan sebagai tambang terbuka dengan tahapan sebagai berikut:
Pemboran
Pada jarak spasi 25 - 50 meter untuk mengambil sample batuan dan tanah guna mendapatkan gambaran kandungan nikel yang terdapat di wilayah tersebut
Pembersihan dan pengupasan
Lapisan tanah penutup setebal 10– 20 meter yang kemudian dibuang di tempat tertentu ataupun dipakai langsung untuk menutupi suatu wilayah purna tambang.
Penggalian
Lapisan bijih nikel yang berkadar tinggi setebal 5-10 meter dan dibawa ke stasiun penyaringan.
Pemisahan
Bijih di stasiun penyaringan berdasarkan ukurannya. Produk akhir hasil penyaringan bijih tipe Timur adalah -6 inci, sedangkan produk akhir bijih tipe Barat adalah – 4/-2 inci.
Penyimpanan
Bijih yang telah disaring di suatu tempat tertentu untuk pengurangan kadar air secara alami, sebelum dikonsumsi untuk proses pengeringan dan penyaringan ulang di pabrik.
Penghijauan
Lahan-lahan purna tambang. Dengan metode open cast mining yang dilakukan sekarang, dimana material dari daerah bukaan baru, dibawa dan dibuang ke daerah purna tambang, untuk selanjutnya dilakukan landscaping, pelapisan dengan lapisan tanah pucuk, pekerjaan terasering dan pengelolaan drainase sebelum proses penghijauan/penanaman ulang dilakukan.
Proses Pengolahan Produk
Pabrik pengolahan PT Inco di Sorowako mempunyai kapasitas produksi 72.500 ton nikel setahun. Proses pengolahan dilakukan untuk menghasilkan nikel matte yaitu produk dengan kadar nikel di atas 75 persen.
Tahap-tahap utama dalam proses pengolahan adalah sebagai berikut:
Pengeringan di Tanur Pengering
Bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran +25 mm dan – 25 mm.
Kalsinasi dan Reduksi di Tanur Pereduksi
Untuk menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.
Peleburan di Tanur Listrik
Untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga terbentuk fasa lelehan matte dan terak.
Pengkayaan di Tanur Pemurni
Untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari sekitar 27 persen menjadi di atas
75 persen.
Granulasi dan Pengemasan
Untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas.
PT. INCO dan Lingkungan
PT Inco memiliki dedikasi untuk memajukan usaha pelestarian lingkungan. Program-program Pemeliharaan Produk dari Inco (Inco’s Product Stewardship programs) diarahkan oleh pengetahuan kami tentang industri dan pemahaman zat-zat yang terkandung dalam nikel, yang mencakup hal-hal berikut:
Nikel merupakan logam yang terbentuk dari proses alam. Peran kami sebagai penghasil nikel adalah menambang nikel dari lingkungan alamnya dan mengolahnya menjadi produk-produk yang bermanfaat bagi para pelanggan maupun masyarakat.
Nikel dapat didaur-ulang dan dapat digunakan serta digunakan-kembali tanpa degradasi atau penghilangan zat-zat intrinsiknya – sebagai pertimbangan penting bagi pembangunan yang berkelanjutan. PT Inco merupakan partisipan aktif dalam upaya pendaur-ulangan nikel.
Beragamnya produk dan pengolahan yang menggunakan nikel terbukti memberikan berbagai manfaat penting, baik bagi lingkungan maupun bagi masyarakat.
PT Inco memiliki komitmen untuk menghasilkan dan mendistribusikan produk-produk bermutu dengan cara yang aman dan baik bagi lingkungan.
Secara umum, mulai dari eksplorasi sampai ke produksi, kami mengintegrasikan kebijakan-kebijakan lingkungan dan sosial yang baik ke dalam manajemen dan proses pengambilan keputusan kami.
PT Inco juga merupakan mitra utama dalam upaya-bersama dari industri untuk mengetahui masalah-masalah kesehatan dan lingkungan yang mungkin timbul dari paparan terhadap nikel, baik di tempat kerja maupun melalui penggunaan produk-produk dari bahan nikel yang umum dipakai.
Manfaat Nikel
Keserbagunaan dan kombinasi sifat-sifat yang khas dari nikel membuatnya ada di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari. Selain keras, nikel sekaligus juga dapat ditempa, tahan karat dan tetap mempertahankan ciri mekanis dan fisiknya walaupun ditempatkan pada suhu yang sangat tinggi. Logam putih keabu-abuan ini, yang dihasilkan dari produk matte PT Inco, dikenal sebagai nikel “primer” karena diperoleh dari bijih nikel.
Baja nirkarat dewasa ini menguasai kira-kira dua pertiga dari konsumsi nikel primer Dunia Barat, naik kira-kira 50 persen dari satu dekade sebelumnya. Kurang lebih 76 persen produksi baja nirkarat Dunia Barat dalam tahun-tahun belakangan ini terdiri dari austenitic atau jenis yang mengandung nikel. Rata-rata, baja nir karat austenitic mengandung kurang lebih delapan sampai sepuluh persen nikel.
Bagian terluar dari bumi yang disebut kerak bumi dan disusun oleh batuan dan mineral, merupakan bagian yang sangat tipis dibandingkan dengan bagian bumi lainnya. Tetapi bagian ini merupakan bagian bumi yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Manusia sangat membutuhan segala sesuatu dari bagian bumi ini seperti minyakbumi, bahan baku industri dan juga bahan perhiasan seperti emas.
Kebanyakan orang menganggap batuan adalah segala sesuatu yang keras, sedangkan mineral adalah segala bahan galian atau batu mulia yang ditambang dan mempunyai nilai ekonomis. Tetapi anggapan tersebut sangat jauh dari keadaan yang sebenarnya.
Batuan dengan sederhana didefinisikan sebagai agregasi dari satu atau beberapa jenis mineral yang bercampur menjadi satu, tetapi sifat dasar dari tiap mineral tersebut masih tetap terlihat. Meskipun kebanyakan batuan tersusun dari bermacam mineral, tetapi hanya mineral tertentu saja yang umumnya dijumpai dalam jumlah yang dominan, sehingga materi tersebut dapat bertindak sebagai batuan atau mineral.
Mineral merupakan bahan padat bentukan alam, umumnya tersusun oleh material anorganik, mempunyai struktur atom tertentu dan sifat kimia yang spesifik. Meskipun definisi tersebut dikatakan tepat tetapi masih ada juga beberapa pengecualian. Batubara dan minyak bumi yang tersusun oleh material organik, oleh beberapa ahli geologi dikategorikan sebagai mineral. Ada juga beberapa mineral yang mempunyai komposisi yang bervariasi.
Pada bagian ini terutama akan dibahas tentang mineral, meskipun tetap diingat bahwa batuan merupakan agregat dari mineral.
Sifat Fisik Mineral
Mineral merupakan benda padat yang terbentuk oleh proses anorganik. Tiap mineral memiliki susunan atom yang teratur dan komposisi kimia tertentu, yang memberikan sifat fisik yang spesifik. Untuk menentukan struktur atom dan komposisi kimia suatu mineral diperlukan test dan peralatan yang sopistikated. Oleh sebab itu sifat fisik mineral sering digunakan untuk mendeterminasi suatu mineral. Sifat fisik mineral yang sering digunakan untuk mendeterminasi suatu mineral antara lain :
Bentuk kristal (form)
Bnetuk kristal merupakan kenampakan luar mineral yang mencerminkan susunan atom yang teratur dari mineral tersebut. Kadangkala suatu mineral memiliki lingkungan yang memungkinkan mineral tersebut dapat membentuk individu kristal dengan teratur. Beberapa kristal seperti mineral kuarsa, dapat mengkristal dengan bentuk yang teratur, sehingga sangat memudahkan dalam mendeterminasi kristal tersebut. Sebaliknya kebanyakan mineral mengkristal dengan bentuk yang tidak beraturan, karena masing-masing membutuhkan ruangan yang cukup untuk membentuk kristal yang teratur. Akibatnya kristal-kristal akan saling tumbuh sehingga tidak membentuk kristal yang sempurna.
Kilap (Luster)
Kilap merupakan kenampakan refleksi cahaya pada bidang kristal. Mineral dengan kenampakan seperti logan disebut memiliki kilap logam (metalik), mineral dengan kilap non metalik mempunyai kilap yang bervariasi, antara lain vitreous (kilap seperti kaca), pearly, silky, erathy, dll. Beberapa mineral mempunyai kilap antara logam dan non logam disebut kilap submetalik.
Warna (colour)
Meskupin warna merupakan sifat fisik yang paling mudah dikenali, tetapi sifat fisik ini tidak dapat dijadikan dasar untuk menentukan jenis mineral. Warna mineral kadang-kadang sudah mengalami pengotoran, sehingga mineral yang sama dapat memiliki warna yang berbeda.
Cerat (Streak)
Cerat adalah warna mineral dalam bentuk bubuk (diketahui dengan menggoreskan pada keping porselen). Meskipun warna suatu mineral dapat bermacam-maca, tetapi ceratnya selalu sama. Jadi warna cerat lebih merupakan warna asli dari mineral. Cerat dapat juga membantu untuk membedakan mineral metalik dan non metalik. Mineral dengan kilap metalik biasanya mempunyai cerat lebih gelap daripada cerat mineral dengan kilap non metalik.
Kekerasan (Hardness)
Salah satu sifat fisik mineral yang sangat berguna adalah kekerasan, yaitu daya tahan mineral terhadap abrasi atau goresan. Kekerasan suatu mineral yang belum diketahui dapat diukur dengan menggoreskan pada mineral lain yang telah diketahui kekerasannya, atau sebaliknya. Nilai kekerasan dapat disebandingkan dengan skala Mohs, yaitu urutan dari kekerasan mineral yang terdiri dari 10 mineral dengan kekerasan mulai dari 1 sampai 10.
1 Talk
2 Gipsum
3 Kalsit
4 Fluorit
5 Apatiti
6 Ortoklas
7 Kuarsa
8 Topaz
9 Korondum
10 Intan
Mineral yang tidak diketahui kekerasannya dapat juga dibandingkan dengan benda lain yang diketahui kekerasannya. Beberapa benda yang diketahui kekerasannya antara lain kuku manusia mempunyai kekerasan 2,5, kaca 5,5 dan logam tembaga 3. Mineral gipsum dapat dengan mudah digores dengan kuku, sedangkan kalsit dapat menggores kuku manusia. Mineral Intan merupakan mineral yang paling keras yang sangat umum, dan dapat digunakan untuk memotong kaca dengan mdah.
Belahan (Cleavage)
Belahan adalah kecenderungan mineral untuk pecah melalui bidang yang rata. Mineral yang mempunyai bidang belah dapat diketahui dengan menunjukkan adanya bidang yang rata apabila mineral tersebut dipecahkan. Contoh mineral dengan belahan yang baik adalah mika. Karena mika mempunyai belahan satu arah, maka bila mineral tersebut dihancurkan akan membentuk lembaran-lembaran yang tipis. Mineral dapat mempunyai belahan beberapa arah, tetapi ada pula mineral yang tidak mempunyai bidang belahan. Mineral yang mempunyai belahan lebih dari satu arah dikenal dengan jumlah bidang rata yang ditunjukkan dan sudut yang dibentuk oleh bidang belahannya.
Pecahan (Fracture)
Pecahan merupakan kenampakan pecahan dari mineral. Kenampakan ini kebanyakan ditunjukkan oleh mineral yang tidak mempunyai bidang belahan. Mineral kuarsa menunjukkan kenampakan seperti pecahan kaca yang disebut konkoidal. Kebanyakan mineral menunjukkan pecahan tidak rata.
Berat jenis (specifik gravity)
Berat jenis merupakan angka yang menunjukkan perbandingan antara berat mineral dengan berat dari volume air. Jika mineral mempunyai berat 3 kali dari berat air dengan volume yang sama, maka mineral tersebut mempunyai berat jenis 3. Secara praktis berat jenis mineral dapat diperkirakan dengan menimbang di tangan. Bila mineral tersebut terasa berat, seperti beratnya satu contoh batuan, maka berat jenisnya sekitar 2,5 sampai 3. Mineral logam umumnya memiliki 3 kali lipatnya. Galena mempunyai berat jenis 7,5 sedangkan berat jenis emas 24 karat adalah 20.
Mineral dengan berat jenis lebih besar dari 2,89 disebut dengan mineral berat. Mineral berat ini diperoleh dengan memisahkannya dari mineral ringan dengan menggunakan cairan berat biasanya dipakai cairan bromoform. Asosiasi kumpulan mineral berat dapat digunakan untuk mengetahui sumber material dari sedimen atau batuan sedimen.
Penggolongan Mineral
Lebih dari 2000 mineral telah diketahui sampai sekarang ini, dan usaha-usaha untuk mendapatkan mineral-mineral baru terus dilakukan. Dari jumlah tersebut hanya beberapa yang umum atau sering dijumpai. Mineral-mineral yang dominan sebagai pembentuk batuan penyusun kerak bumi disebut mineral pembentuk batuan (Rock Forming Minerals). Selain itu hanya sekitar 8 unsur yang dominan menyusun mineral-mineral tersebut. Dua unsur yang paling dominan adalah oksigen dan silikon yang bergabung untuk menyusun kelompok mineral yang sangat umum yaitu mineral silikat. Setiap mineral silikat disusun oleh oksigen dan silikon, kecuali kuarsa, ditambah dengan satu atau lebih unsur lainnya untuk membentuk sifat kelistrikan yang netral. Setelah mineral silikat, group mineral yang umum adalah mineral karbonat dengan mineral kalsit merupakan mineral yang paling umum. Mineral yang umum sebagai pembentuk batuan adalah gipsum dan halit.
Beberapa mineral pembentuk batuan merupakan mineral-mineral yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Mineral-mineral tersebut biasanya merupakan mineral bijih dari logam seperti hematit (besi), sfalerit (seng) dan galena (timbal). Selain itu group mineral hanya disusun oleh satu unsur saja yang disebut native mineral seperti emas, platina dan karbon (intan). Perlu juga dicatat, mineral pembentuk batuan lainnya juga banyak mempunyai nilai ekonomis tinggi, seperti mineral kuarsa dapat digunakan untuk industri kaca, mineral kalsit sebagai mineral utama dalam industri semen.
Tabel. Kelimpahan dari unsur-unsur dalam kerak bumi
Oxygen (O) 46,6 %
Silicon (Si) 27,7 %
Aluminium (Al) 8,1 %
Iron (Fe) 5,0 %
Calcium (Ca) 3,6 %
Sodium (Na) 2,8 %
Potassium (K) 2,6 %
Magnesium (Mg) 2,1 %
Lainnya 1,5 %
Mineral-mineral Silikat
Mineral feldspar merupakan kelompok mineral yang sangat dominan. Mineral ini menyusun lebih dari 50% kerak bumi. Kuarsa merupakan mineral yang umum kedua pada kerak benua, hanya disusun oleh unsur silikon dan oksigen.
Setiap group dari mineral silikat mempunyai struktur silikat yang karakteristik. Struktur dalam dari mineral berhubungan erat dengan sifat belahan dari mineralnya. Karena ikatan antara silikon dan oksigen sangat kaut, maka mineral-mineral silikat cenderung untuk membelah melalui struktur silikon-oksigen daripada memotong struktur tersebut. Contohnya mika mempunyai struktur lembarang dan cenderung untuk membelah melalui bidang lembaran yang tipis. Kuarsa yang mempunyai ikatan silikon-oksigen sangat kuat pada semua arahnya, tidak mempunyai bidang belahan.
Tabel. Mineral-mineral silikat yang umum
Mineral Komposisi Kimia Belahan Struktur Silikat
Olivin (Mg,Fe)SiO4 Tidak ada Tetrahedron tunggal
Group Piroksin (Mg,Fe)SiO3 Dua arah saling tegaklurus Struktur rantai
Group Amfibol (Ca2Mg5)Si8O22(OH)2 Dua arah 60o dan 120o Rantai ganda
Mika (Muskovit)
(Biotit) KAl3Si3O10(OH)2
K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2 Satu arah Lembaran
Feldspar (Ortoklas)
(Plagioklas) KalSi3O8 Dua arah saling tegaklurus Lembaran
Kuarsa SiO2 Tidak ada Rangkaian tiga dimensi
Kebanyakan mineral-mineral silikat terbentuk ketika cairan magma mulai mendingin. Proses pendinginan ini dapat terjadi dekat permukaan bumi atau jauh di bawah permukaan buki dimana tekanan dan temperatur lingkungannya sangat tinggi. Lingkungan pengkristalan dan komposisi kimia dari magma sangat mempengaruhi macam mineral yang terbentuk. Contoh, mineral olivin mengkristal pada temperatur tinggi. Sebaliknya kuarsa mengkristal pada temperatur yang rendah. Beberapa mineral silikat sangat stabil pada permukaan bumi dan tetap menunjukkan sifat fisiknya pada hasil pelapukan dari batuan. Mineral silikat lainnya terbentuk pada kondisi tekanan yang ekstrim yang berasosiasi dengan proses metamorfisme. Setiap mineral silikat akan mempunyai struktur dan komposisi kimia yang dapat menunjukkan kondisi pada waktu pembentukkannya.
Macam mineral silikat dapat digolongkan berdasarkan komposisi kimianya. Mineral silikat ferromagnesian adalah mineral silikat yang mengandung ion besi dan atau magnesium di dalam struktur mineralnya. Mineral-mineral silikat yang tidak mengandung ion-ion besi dan magnesium disebut mineral silikat non ferromagnesian. Mineral-mineral silikat ferromagnesian dicirikan oleh warnanya yang gelap dan mempunyai berat jenis antara 3,2 sampai 3,6. Sebaliknya mineral-mineral silikat non ferromagnesian pada umumnya mempunyai warna terang dan berat jenis rata-rata 2,7. Perbedaan tersebut terutama disebabkan oleh ada tidaknya unsur besi di dalam mineral tersebut.
Mineral Silikat Ferromagnesian
Olivin adalah mineral silikat ferromagnesian yang terbentuk pada temperatur tinggi, berwarna hitam sampai hijau kehitaman, mempunyai kilap gelas dan pecahan konkoidal. Mineral olivin pada umumnya menunjukkan kenampakan butiran bentuknya relatif kecil dan bundar. Olivin disusun oleh tetrahedra tunggal yang diikat bersama oleh campuran ion besi dan magnesium yang merangkai atom oksigen bersama-sama. Mineral ini tidak mempunyai bidang belahan karena struktur atomnya membentuk aringan tiga dimensi sehingga tidak membentuk bidang yang lemah.
Piroksin, berwarna hitam, opak, dengan bidang belahan dua arah membentuk sudut 90o. Struktur kristalnya disusun oleh rantai tunggal tertrahedra yang diikat bersama-sama dengan ion-ion besi dan magnesium. Karena ikatan silikon-oksigen lebih kuat daripada ikatan antara struktur silikat, maka piroksin mudah terbelah sejajar dengan rantai silikat. Piroksin merupakan salah satu mineral yang dominan dalam batuan beku basalt yang merupakan batuan yang umum pada kerak samudera.
Hornblende merupakan mineral yang umum dari kelompok amfibol. Mineral ini umumnya berwarna hijau gelap sampai hitam. Belahannya dua arah membentuk sudut 60o dan 120o. Di dalam batuan, hornblende berbentuk prismatik panjang. Bentuk inilah yang umumnya membedakan dengan piroksin yang umumnya berbentuk prismatik pendek. Hornblende umumnya dijumpai pada batuan yang menyusun kerak benua.
Biotit merupakan anggota dari mika yang berwarna gelap karena kaya akan besi. Seperti mineral mika lainnya, biotit disusun oleh struktur lembaran yang memberikan belahan satu arah. Biotit mempunyai warna hitam mengkilap yang membedakan dari mineral ferromagnesian lainnya. Seperti hornblende, biotit juga banyak dijumpai pada batuan penyusun kerak benua, termasuk batuan beku granit.
Garnet merupakan mineral yang strukturnya mirip olivin yaitu disusun oleh tetrahedra tunggal yang dirangkai oleh ion-ion logam. Garnet juga mempunyai kilap kaca, tidak mempunyai bidang belahan dan pecahan konkoidal. Warna mineral garnet sangat bervariasi, tetapi yang paling umum adalah coklat sampai merah tua. Garnet umumnya berbentuk kristal yang prismatik dan umumnya pada batuan metamorf. Garnet yang transparant sering dijadikan batu mulia.
Mineral Silikat Non Ferromagnesian
Muskovit adalah jenis mineral mika yang sangat umum. Berwarna terang dengan kilap seperti mutiara (pearly) dan seperti mineral mika lainnya belahannya satu arah. Di dalam bataun muskovit sangat mudah dikenali karena sangat bercahaya
Feldspar merupakan group mineral yang sangat umum, dapat terbentuk pada rentang temperatur dan tekanan yang besar. Group mineral feldspar mempunyai sifat fisik yang sama. Mineral ini mempunyai bidang belahan dua arah dan membentuk sudut hampir 90o, relatif keras dan kilap bervariasi antara kilap kaca sampai mutiara. Di dalam batuan mineral ini dikenali dengan bentuknya yang rektangular dan permukaan yang licin.
Struktur mineral feldspar adalah rangkaian tiga dimensi dari atom oksigen bergabung dengan atom silikon. Seperempat sampai setengah dari atom silikon tergantikan oleh aton aluminium. Perbedaan valensi antara aluminium (+3) dan silikon (+4), menyebabkan terjadinya inklusi satu atau lebih oleh ion-ion seperti potasium (-1), sodium (-1) dan kalsium (+2). Karena adanya perbedaan inklusi didalam strukturnya, mineral feldspar dapat dibedakan menjadi 2 macam. Mineral ortoklas merupakan mineral feldspar dengan ion potasium di dalam struktur kristalnya. Plagioklas feldspar adalah mineral feldspar dengan ion kalsium dan atau sodium di dalam struktur kristalnya.
Mineral ortoklas berwarna krem terang sampai merah jambu, sedangkan plagioklas berwarna putih sampai abu-abu terang. Meskipun keduanya mempunyai warna yang berbeda, tetapi warna tersebut tidak dapat dijadikan sebagai dasar untuk membedakannya. Salah satu sifat fisik yang dapat membedakannya adalah adanya striasi yang sejajar pada mineral plagioklas yang tidak dijumpai pada mineral ortoklas.
Kuarsa merupakan mineral silikat yang hanya disusun oleh silikon dan oksigen. Mineral kuarsa juga sering disebut silika karena komposisinya SiO2. Karena struktur kuarsa mengandung dua atom oksigen untuk tiap atom silikon, maka tidak dibutuhkan lagi ion positif untuk menjadikan mineral kuarsa ini netral. Struktur kristal kuarsa membentuk jaringan tiga dimenasi yang lengkap antara ion oksigen disekitar ion silikon, sehingga membentuk suatu ikatan yang kuat antara keduanya. Akibatnya kuarsa tidak mempunyai bidang belahan, sangat keras dan resisten terhadap proses pelapukan. Kuarsa mempunyai belahan konkoidal. Pada bentuknya yang sempurna kuarsa sangat jernih, membentuk kristal heksagonal dengan bentuknya piramidal. Warna mineral kuarsa sangat bervariasi tergantung pada proses pengotoran pada waktu pembentukannya. Variasi warna ini menyebabkan adanya bermacam mineral kuarsa. Mineral kuarsa yang umum adalah kuarsa susu (putih), kuarsa asap (abu-abu), kuarsa ros (pink), ametis (purple) dan kristal batuan (clear).
Lempung adalah terminologi untuk kompleks mineral yang seperti mika mempunyai struktur lembaran. Mineral lempung pada umumnya berbutir sangat halus dan hanya dapat dipelajari dengan bantuan mikroskop. Mineral lempung merupakan hasil dari pelapukan kimia mineral silikat, sehingga mineral ini sangat dominan menyusun soil yang terdapat pada permukaan bumi. Salah satu mineral lempung yang sangat umum adalah kaolinit yang sering dimanfaatkan dalam bermacam-macam industri seperti keramik.
Mineral Non Silikat
Meskipun macam kelompok mineral ini sangat bernilai ekonomis, tetapi ada juga yang sangat jarang dijumpai bila dibandingkan dengan mineral silikat.
Group Mineral Formula Kegunaan
Oksida Hematit
Magnetit
Korondum Fe2O3
Fe3O4
Al2O3 Bijih besi
Bijih besi
Abrasive
Sulfida Galena
Sfalerit
Firit
Kalkofirit PbS
ZnS
FeS2
CuFeS2 Bijih umbal
Bijih seng
Bijih tembaga
Sulfat Gipsum
Anhidrit CaSO4.2H2O
CaSO4 Untuk perekat
Untuk perekat
Halida Halit
Fluorit NaCl
CaF2 Garam manapun
Industri logam
Karbonat Kalsit
Dolomit
Malasit CaCO3
CaMg(CO3)2
Cu(OH)2CO3 Semen portland
Semen portland
Bijih tembaga.
Unsur native Emas
Tembaga
Intan
Sulfur
Grafit Au
Cu
C
S
C
Mineral karbonat mempunyai struktur yang lebih sederhana dibandingkan dengan mineral silikat. Group mineral ini disusun oleh ion karbonat kompleks (CO32-), dan satu atau lebih ion positif. Dua macam mineral karbonat yang sangat umum adalah kalsit CaCO3 dan dolomit (CaMgCO3)2. Kedua mineral tersebut sangat sulit dibedakan karena keduanya mempunyai sifat fisik dan kimia yang relatif sama. Keduanya mempunyai kilap vetrous, kekerasan 3 – 4, dan mempunyai belahan rombik. Tetapi eduanya dapat dibedakan dengan larutan asam klorida, tetapi dolomit hanya dapat bereaksi dalam keadaan bubuk. Kalsit dan dolomit dapat dijumpai bersama-sama sebagai penyusun batugamping dan doloston. Bila mineral kalsit yang dominan batuannya disebut batugamping, sedang bila dolomit yang dominan disebut doloston. Batugamping sangat banyak kegunaannya seperti sebagai bahan bangunan, dan bahan pokok dalam industri semen. Sedangkan dolomit disebut juga batukapur pertanian, karena sering digunakan untuk menyuburkan tanah.
Dua macam mineral non silikat lainnya yang sering dijumpai dalam batuan sedimen adalah halit dan gipsum. Halit adalah nama mineral untuk garam dapur, sedang gipsum adalah mineral yang sering digunakan sebagai bahan perekat dan sebagai material bahan bangunan.
KRISTALOGRAFI
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistemsistem kristal. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didefinisikan 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.
Sistem monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu
yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; 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.
(a)
(b) (c)
GAMBAR 2.6: Sistem monoklin: (a) asli, (b) modi_kasi, dan (c) mineral krokoit
Sistem monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu
yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; 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.
Sistem Monoklin
Sistem monoklin merupakan sistem simetri terbesar dengan hampir satu banding tiga dari seluruh mineral termasuk kedalam salah satu kelas dalam sistem ini. Sistem ini terdiri dari dua sumbu tak sama panjang (a dan b) yang saling berpotongan tegak lurus dan sebuah sumbu c yang condong terhadap sumbu a. Sumbu a dan c melintang pada satu bidang. Keduanya tidak saling tegak lurus.
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; 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.
Sistem monoklin dibagi menjadi tiga kelas, aitu :
1. Kelas prismatic
2. Kelas sphenoidal
3. Kelas domatik
Kelas Prismatic
Kelas : ke-5
Simetri : 2/m
Elemen Simetri : 1 sumbu putar dua dengan sebuah bidang simetri yang berpotongan tegak lurus.
Sumbu : tidak ada yang sama panjang.
Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak lurus.
Bentuk Umum : monoklin prisma dan pinakoid.
Mineral yang Umum : akanthit, aktinolit, aegirin, azurite, allamit, annabergit, arsenopyrit, biotit, borak, boulangerit, brazilianit, brochantit, butlerit, calaverit, carnotit, catapleit, caledonit, celsian, klinoklas, kriolit, datolit, diopside, gypsum, manganit, olivenit, psilomelan, rosasit, talc, wolframit, titanit, dan lain-lain.
Kelas Sphenoidal
Kelas : ke-4
Simetri : 2
Elemen Simetri : 1 sumbu putar.
Sumbu : tidak ada yang sama panjang.
Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak lurus.
Bentuk Umum : sphenoid, pedion, dan pinakoid.
Mineral yang Umum : boltwoodit, halotrichit, franklinfurnaceit, goosekrecit, mesolit, rinkit, wollastonit-2M dan lain-lain.
Kelas Domatik
Kelas : ke-3
Simetri : m
Elemen Simetri : 1 bidang simetri.
Sumbu : tidak ada yang sama panjang.
Sudut : a dan b = 90o, tapi a dan c tidak saling tegak lurus.
Bentuk Umum : kubah, pedion, dan pinakoid.
Mineral yang Umum : alamosit, antigorit (serpentin), klinohedrit, natron, neptunit, skolosit, dan lain-lain.
Sistem triklin
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak
lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama.
(a)
(b) (c)
GAMBAR 2.7: Sistem triklin: (a) asli, (b)
modifikasi, dan (c) rodokrosit.
Sistem Triklin
Pada sistem ini, semua kristalnya memiliki tiga sumbu kristal tak sama panjang dan saling berpotongan tetapi tidak saling tegak lurus. Sumbu tersebut dinamai seperti pada sistem orthorombik yaitu a, brachyaxis; b, makroaxis; dan c, vertical axis. Sumbu c membujur vertical, sumbu b melintang dari kiri ke kanan, dan sumbu a melintang menuju pengamat.
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama
Sistem triklin terbagi menjadi dua kelas, yaitu :
1. Kelas pinakoid
2. Kelas pedial
Kelas Pinakoid
Kelas : ke-2
Simetri : 1bar
Elemen Simetri : hanya sebuah pusat.
Sumbu Kristal : tiga sumbu tak sama panjang.
Sudut : tak ada satupun yang tegak lurus.
Bentuk Umum : pinakoid.
Mineral yang Umum : albit, ambligonit, anapait, andesine, babingtonit, bustamit, colinsit, inesit, jamesit, labradorit, rhodonit, dan lain-lain.
Kelas Pedial
Kelas : ke-1
Simetri : 1
Elemen Simetri : hanya sebuah pusat.
Sumbu Kristal : tiga sumbu tak sama panjang.
Sudut : tak ada satupun yang tegak lurus.
Bentuk Umum : pedion.
Mineral yang Umum : axinit, amesit, tundrit, kaolinit, epistolit, dan lain-lain.
TRIKLIN (miring, ketiga arah) ketiga poros tidak sama panjang dan berpotongan serong satu sama lain(albit, anortit, distin)
Bentuk kristal dibagi dalam 6 tata hablur yang didasarkan:
• perbandingan panjang poros – poros hablur
• besarnya sudut persilangan poros – poros hablur
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
1. 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.
2. 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.
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.
Struktur kristal
Suatu padatan dapat berupa kristal atau amorf. Berupa kristal jika atom-atom tersususun sedemikian rupa sehingga posisinya periodik, sedangkan amorf jika atom-atom tersusun secara tidak periodic. Sebagai ilustrasi untuk mengetahui susunan kristal dan amorf adalah sebagai berikut:
> > > > > > > > > > > >
> > > > > > > > > > >>
> > > > > > >> > > > > >
> > > > > > > >> > > >
Gambar 1.1a. Struktur Kristal Gambar 1.1b. Struktur Amorf
2. . Kisi Kristal
Kisi kristal yang biasa disebut kisi dapat dikatakan sebagai abstraksi dari kristal, sehingga kisi merupakan pola dasar atau pola geometri dari kristal, ilustrasi kisi dapat digambarkan seperti gambar 1.3
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
Gambar 1.3. Kisi kristal
Titik-titik pada gambar 1.3 merupakan tempat kedudukan atom dalam suatu kristal, pada suatu kristal setiap titik tersebut dapat ditempati oleh atom yang sama atau atom berbeda, namun masing-masing posisi satu dengan yang lain tetap periodic.
Kisi ada dua kelompok: kisi Bravais dan non-Bravais. Kisi disebut kisi Bravais jika semua titik kisinya equivalen, sedangkan kisi non-Bravais jika ada beberapa titik kisi yang tidak equivalen. Gambar 1.3 merupakan ilustrasi dari kisi Bravais, sebab setiap titik pada gambar tersebut sama, sedangkan gambar 1.4 merupakan ilustrasi dari kisi non-Bravais sebab ada titk kisi yang berupa “ titik “yang bulat dan kecil.
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
• • • • •
Gambar 1.4. Kisi non-Bravais
3. . Sel Satuan
Sel satuan ditentukan oleh dua vector yang membatasinya, untuk dua demensi sel satuan merupakan luasan suatu jajaran genjang yang dibatasi oleh sisi-sisi vector dan seperti gambar 1.
Sel satuan tersebut mempunyai empat titik kisi di setiap pojoknya, tetapi masing-masing titik kisi digunakan bersama oleh empat sel terdekat. Jadi masing-masing sel satuan mempunyai satu titik kisi.
Sel satuan untuk tiga demensi dibentuk oleh vector dan seperti ditunjukkan dalam gambar 1.5 dan volume sel satuannya adalah
4. . Sel kisi Primitive dan non-primitive
Sel satuan yang hanya mempunyai satu titik kisi disebut sel kisi primitive, sel tersebut mempunyai volune yang paling kecil, sedangkan sel non-primitive volumenya merupakan kelipatan dari volume sel primitive.
5. . Empat belas Kisi Bravais dan tujuh sistem Kristal
Ke empat belas macam kisi Bravais merupakan konsekuensi dari kondisi simetri translasi. Ke empat belas kisi Bravais dikelompokkan dalam tujuh sistem kristal, masing-masing dicirikan oleh bentuk dan simetri dari sel satuan. Sistem ini adalah Triklinik, monoklinik, orthorhombic, tetragonal, kubik, heksagonal dan trigonal(rhombohidral). Masing-masing bentuk kristal ditentukan oleh sumbu kristal dan serta sudut kristal dan seperti ditunjukkan pada gambar 1.7
Sedangkan ke tujuh sistem kristal dan ke empat-belas kisi Bravais seperti pada table 1.1.
Tabel 1.1. Sistem kristal dan kisi Bravais
No. Sistem kristal Kisi Bravais Sumbu kristal dan sudut kristal pada konvensional sel
1. Triklinik Simple Triklinik
2. Monoklinik Simple Monoklinik
Base-centered Monoklinik
3. Orthorhombik Simple Orthorhombik
Base-centered Orthorhombik
Face-centered Orthorhombik
Body-centered Orthorhombik
4. Tetragonal Simple Tetragonal
Body-centered Tetragonal
5. Cubic Simple cubic
Face-centered cubic
Body-centered cubic
6. Trigonal Simple Trigonal
7. Hexagonal Simple Hexagona
Dari pengamatan sehari-hari kita mengetahui bahwa bumi tersusun dari batuan-batuan. Apabila kita mengambil batuan dan mengamatinya, ternyata batuan terdiri dari mineral-mineral dan sejumlah kecil bahan lain seperti bahan organik. Mineral sendiri terdiri dari unsur-unsur yang bersenyawa. Unsur, dalam hal ini, adalah benda yang tak dapat lagi dipisahkan secara kimia. Atom adalah partikel terkecil dari suatu unsur yang memiliki sifat-sifat unsur tersebut dan terlalu kecil untuk dapat dilihat meskipun menggunakan mikroskop.
Unsur-unsur yang banyak menyusun bumi dapat dilihat dalam Tabel 1.
Tabel 1. Unsur-Unsur Penyusun Bumi yang Utama
No.
UNSUR
% BERAT
% BERAT*
% VOLUME
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Oksigen (O)
Silikon (Si)
Aluminium (Al)
Besi (Fe)
Kalsium (Ca)
Sodium (Na)
Potasium (K)
Magnesium (Mg)
Lain-lain
46,6
27,7
8,1
5,0
3,6
2,8
2,6
2,1
1,5
62,6
21,2
6,5
1,9
1,9
2,6
1,4
1,9 –
93,8
0,9
0,5
0,4
1,0
1,3
1,8
0,3
–
Jumlah :
00,0
100,0
100,0
Sumber: Long, 1974
Keterangan: * Khusus untuk kedelapan unsur utama.
Gambaran persentase berat dan volume unsur-unsur utama dalam tabel di atas merupakan perkiraan yang didasarkan pada banyak analisis kimia batuan yang tersingkap di permukaan bumi.
A. MINERAL
1. PENGERTIAN MINERAL
Kata mineral sering kita dengar dalam kehidupan sehari-hari, namun pengertiannya berbeda-beda. Para ahli farmasi sering menyebut vitamin atau unsur yang terkandung dalam suatu obat sebagai mineral. Para ahli pertambangan menyebut bahan tambang sebagai mineral.
Bagi mereka yang menekuni geologi atau mineralogi, yang disebut mineral adalah bahan alamiah yang bersifat an-organik, biasanya berbentuk kristal, terdiri dari satu unsur dengan komposisi kimia tetap dan memiliki sifat-sifat fisik tertentu. Dari definisi ini jelaslah bahwa dalam geologi, batubara, minyak bumi endapan kersik dan mineral buatan manusia tidak dapat dikategorikan sebagai mineral.
Mineral adalah suatu bahan atau unsur kimia, gabungan kimia atau suatu campuran dari gabungan-gabungan kimia anorganis, sebagai hasil dari proses-proses fisis dan kimia khusus secara alami. Mineral merupakan suatu bahan yang homogen dan mempunyai susunan atau rumus kimia tertentu. Bila kondisi memungkinkan, mendapat suatu struktur yang sesuai, di mana ditentukan bentuknya dari kristal dan sifat-sifat fisisnya.
Bila kita perhatikan tabel 1, oksigen merupakan unsur terbanyak dalam kerak bumi. Karena itu, batuan penyusun kerak bumi terutama tersusun dari oksigen. Dalam mineral, oksigen terikat kuat dengan unsur lain seperti SiO2, Al2O3, FeO ataupun Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, dan sebagainya.
Senyawa antara Oksigen dan Silikon disebut Silika. Mineral yang mengandung silika disebut Mineral Silika. Kebanyakan mineral silika juga mengandung satu atau lebih unsur lain. Kuarsa adalah silika murni dengan rumus kimia SiO2.
Karena oksigen dan silikon merupakan unsur terbanyak dalam kerak bumi, maka mineral silikat adalah kelompok mineral yang paling banyak menyusun batuan kerak bumi. Silika tetrahedron adalah gabungan dari empat atom oksigen dengan satu atom silikon berbentuk piramid berisi empat di mana oksigen menempati setiap sudutnya dan silikon berada di tengah-tengah. Rumusnya adalah SiO4-4 karena silikon bermuatan +4 dan empat ion oksigen bermuatan -8 (setiap oksigen bermuatan -2). Berhubung silika tetrahedron bermuatan -4 maka masih dapat mengikat unsur lain membentuk berbagai mineral silikat. Termasuk mineral silikat adalah felspar, muskovit, biotit, piroksin, amfibol, olivin, garnet, augit, kaolinit, serpentin, kuarsa dan sebagainya.
Di samping kelompok silikat, kita kenal pula kelompok mineral karbonat, sulfida, sulfat dan oksida. Mineral Karbonat adalah mineral yang mengandung (CO3)-2 seperti kalsit, dolomit. Mineral Sulfida adalah mineral yang mengandung S-2 seperti galena, spalerit, dan kalpopirit. Mineral Sulfat adalah mineral yang mengandung (SO4)-2 seperti gipsum dan anhidrid. Mineral Oksida adalah mineral yang mengandung O-2 seperti hematit, megnetit, limonit dan bauksit.
Ada pula jenis mineral yang hanya tersusun dari satu unsur saja seperti emas, dan intan.
2. SIFAT-SIFAT MINERAL
Untuk mengidentifikasi mineral perlu diketahui komposisi kimianya dan struktur kimianya. Akan tetapi lebih umum digunakan di lapangan adalah melihat sifat fisiknya. Di antara sifat-sifat mineral yang penting adalah : bentuk kristal, bidang belah (Cleavage), warna, coret (Streak), kilap (Lustre), berat jenis, kekerasan dan pecahan-pecahan mineral.
a.Bentuk-bentuk Kristal
Kristal adalah suatu bentuk, berbidang banyak yang tetap, dibatasi dengan permukaan-permukaan yang licin; diduga terbentuk oleh suatu gabungan kimia dengan pengaruh kekuatan atom yang ada di dalamnya, setelah mengalami kondisi-kondisi yang sesuai, berubah dari keadaan yang semula didalam keadaan cair atau berupa gas, menjadi padat.
Bila mineral mengkristal tanpa gangguan maka akan menghasilkan bentuk-bentuk kristal tertentu. Setiap mineral mempunyia satu atau lebih bentuk mineral yang khas. Bentuk-bentuk mineral tersebut dihasilkan oleh keteraturan ikatan antar atom penyusunnya. Secara garis besar bentuk-bentuk kristal mineral dapat dikelompokkan atas enam sistem kristal seperti terlihat dalam Tabel 2.
Tabel 2. Bentuk-bentuk Kristal
SISTEM
KARAKTERISTIK
CONTOH
1.Isometrik (Kubus)
2.Tetagonal
3.Heksagonal
4.Ortorombik
5.Monoklinik
6.Triklinik
3 sumbu yang sama panjang dan saling tegak lurus.
3 sumbu saling tegak lurus tetapi hanya 2 yang sama panjang.
3 sumbu sama panjang potongan dengan ber 1200 dan sumbu keempat tegak lurus padanya.
3 sumbu yang tidak sama panjang tetapi saling tegak lurus.
3 sumbu tidak sama panjang 2 sumbu saling tegak lurus dan sumbu ketiga miring.
3 sumbu tidak sama panjang, semuanya tidak ada yang tegak lurus.
Halit, Galena, Fluorit, Pirit, Garnet, Intan.
Zirkon, Kalkopirit, Kuarsa, Kalsit, Tourmalin.
Kuarsa, Kalsit, Tourmalin
Barit, Belerang, Tourmalin, Topaz.
Gipsum, Ortoklas, Augit, Hornblende.
Plagioklas.
Sumber: Allison, 1974, 54.
Masing-masing sistem kristal tersebut di atas dapat dibedakan lagi atas dua sampai tujuh macam sehingga seluruhnya ada 32 macam.
b.Bidang Belah (Cleavage):
Bidang belah adalah bidang di mana mineral cenderung membelah dengan arah tertentu. Berkaitan dengan keteraturan atom-atom yang menyusun mineral, di mana atom lemah atau relatif sedikit maka di situlah mineral cenderung membelah. Ada minteral yang memounyai satu saja, ada yang dua, ada yang tiga dan ada pula yang tidak mempunyai bidang belah.
c.Warna:
Warna mineral merupakan sifat fisik mineral yang palin berkesan. Tatapi warna mineral sangat bervariasi karena adanya pengotoran dari unsur lain. Misalnya kuarsa ada yang putih, ungu, hitam dan kuning. Meskipun demikian beberapa mineral memperlihatkan warna khas, misalnya muskovit berwarna putih atau tidak berwarna, kebanyakan mineral ferromagnesia berwarna hijau atau hitam.
d.Coret (Streak):
Yang dimaksud dengan coret adalah warna mineral yang telah ditumbuk halusatau warna mineral yang terlihat pada porselin bila kita mencoretkan mineral tersebut pada permukaan porselin. Warna serbuk mineral lebih konstan sehingga lebih mantap digunakan dalam mengidentifikasi mineral. Sebagai contoh, hematit dapat berwarna coklat, hijau atau hitam, tetapi coretnya selalu coklat kemerahan.
e.Kilap (Lustre):
Kilap berkenaan dengan kemampuan permukaan mineral dalam memantulkan cahaya. Biasanya dibedakan atas metalik dan nonmetalik. Kilap metalik seperti permukaan logam memantulkan cahaya. Kilap non metalik dapat dibedakan lagi atas: vitreous (seperti kaca), resinous (seperti damar), greasi (kotor seperti lemak), silky (seperti sutra), dan pearly (seperti mutiara).
f.Berat Jenis:
Setiap mineral mempunyai berat tiap unit volume tertentu. Berat jenis biasanya diperoleh dengan membandingkan berat mineral dengan berat air tawar yang volumenya sama pada temperatur 40C.
g.Kekerasan
Kekerasan mineral berkenaan dengan ketahanan mineral terhadap goresan. Kekerasan mineral diperoleh dengan membandingkan tingkat kekerasan mineral tersebut dengan suatu standar yang telah disusun oleh Mohs yang terbagi atas 10 tingkatan, mewakili mineral yang paling lunak sampai mineral yang paling keras, seperti yang telihat di dalam Tabel 3.
Tabel 3. Tingkat Kekerasan Mineral
(Skala Mohs)
Skala
Kekerasan
Contoh
Mineral/Batuan
Skala
Kekerasan
Contoh
Mineral/Batuan
1
2
3
4
5
Talk
Gipsum
Kalsit
Fluorit
Apatit
6
7
8
9
10
Felspar, Ortoklas
Kuarsa
Topas
Korundum
Intan (berlian)
Sumber: Plummer, 1985; Katili & Marks : hlm. 55
Caranya adalah dengan menggores mineral yang ingin diketahui tingkat kekerasannya kemudian dibandingkan dengan mineral-mineral standar pada skala Mohs. Dapat pula dilakukan dengan menggoreskan mineral yang ingin diketahui tingkat kekerasannya pada mineral standar. Mineral yang lebih lunak akan tergores oleh mineral yang lebih keras. Karena batuan tersusun dari mineral, maka pemberian nama terhadap batuan tertentu disesuaikan dengan nama mineral penyusun utamanya. Batu talk misalnya, dapat tergores oleh gipsum. Batu talk juga dapat digores dengan menggunakan kuku jari tangan, maka kemungkinan kuku mempunyai tingkat kekerasan 2 atau lebih. Ternyata kuku bisa pula menggores gips (kekerasan 2) tetapi kuku tidak dapat menggores kalsit (kekerasan 3), maka kuku mempunyai kekerasan > 2 dan < 3. Mineral kuarsa bisa menggores kaca jendela; kuarsa lebih keras daripada kaca jendela, tetapi kaca jendela bisa menggores ortoklas, berarti kaca jendela mempunyai kekerasan 6,5. Baja memiliki kekerasan sekitar 6, sehingga pisau lipat yang terbuat dari baja tidak dapat menggores kuarsa yang berskala 7. Intan atau berlian adalah mineral yang paling keras, tertinggi, berskala 10 bisa menggores korundum (9) dan topas (8). Karena itu kilapan intan bertahan selamanya karena tahan gores.
Karena tingkat kekerasan mineral intan adalah tertinggi, maka biasa juga intan digunakan sebagai mata bor yang menembus batuan dalam eksplorasi/eksploitasi barang tambang. Intan juga tergolong sebagai barang langka. Karena kekerasan (tahan gores/kilapan), manfaat, dan kelangkaan intan inilah sebagai faktor mengapa harga intan di pasaran dunia demikian tingginya.
Tingkat kekerasan suatu batuan ikut menentukan tingkat resistensinya (daya tahan) terhadap pengikisan/goresan erosi; yaitu cepat-lambatnya reaksi batuan terhadap proses pekerjaan erosi; dan pada gilirannya turut menentukan karakteristik bentuk permukaan suatu lahan.
h.Pecahnya Mineral:
Bila mineral pecah secara alamiah, maka akan menghasilkan pecahan dengan pola-pola tertentu (khas). Ada beberapa istilah yang dipakai untuk mengungkapkan pola pecahan mineral. Contoh: Conchoidal bila mineral yang pecah permukaannya licin, halus atau melengkung; Huckly bila permukaan pecahan kasar dan tajam-tajam, Splintery bila pecahannya tipis-tipis; Fibrous bila pecahannya seperti tanah yang dihancurkan.
i.Sifat-sifat Lainnya
Sifat-sifat fisik lainnya adalah sifat kemagnetan, tenasitas (tingkat kekohesifan), solubilitas (kelarutannya dalam air), fusibilitas (kemudahannya lebur), dan sifat-sifat khas lainnya seperti rasanya dan sebagainya.
3. IDENTIFIKASI MINERAL
Cara mengidentifikasi mineral dapat dilakukan dengan memperhatikan sejumlah sifat kimia dan sifat fisiknya. Untuk menentukan beberapa sifat unik mineral diperlukan alat-alat khusus dengan teknik-teknik tertentu. Akan tetapi kebanyakan mineral penyusun batuan dapat dibedakan satu sama lain hanya dengan pengamatan sederhana terhadap sifat-sifat fisiknya. Sifat-sifat fisik yang biasanya diperhatikan adalah bidang belah, kekerasan, kilap, warna, streak dan bentuk kristal. Untuk menguji kebenaran dari hasil identifikasi yang kita lakukan maka diperlukan tabel sifat-sifat mineral.
Berikut ini akan dikemukakan beberapa contoh cara mengidentifikasi mineral pembentuk batuan yang diambil dari bukunya Plummer dan Mc. Geary berjudul Physical Geology (1985).
Cara 1: Digunakan bila mineral mempunyai bidang belah
Tentukan jumlah arah bidang belah dalam mineral:
Satu arah
Jika sempurna (Perfect) berarti mika. Kalau warnanya putih berarti Muskovit dan kalau hitam maka mineral tersebut adalah biotit.
Dua arah
Saling tegak lurus atau hampir tegak lurus:
1)Bagus (Good) berarti felspar. Jika jalur-jalur nampak pada permukaan bidang belah berarti Plagioklas; jika ungu berarti Ortoklas; jika putih atau abu-abu terang tanpa jalur-jalur berarti Ortoklas atau Plagioklas.
2)Cukup bagus (Fair), warna gelap kehijauan sampai hitam berarti Piroksen (Augit).
Tiga arah
1)Jika ketiganya saling tegak lurus, sempurna (Perfect) berarti mineral Halit.
2)Ketiganya tidak saling tegak lurus, sempurna:
(a) Jika membuih bila ditetesi HCl berarti Kalsit.
(b) Jika hanya membuih kalau ditetesi HCl setelah dihaluskan berarti dolomit.
Cara 2: Digunakan bila tidak ada bidang belahnya
Bila lebih keras daripada kaca:
Kilapnya seperti kaca (Vitreous):
1)Warna hijau zaitun atau coklat berarti olivin.
2)Berwarna kemerahan atau kristalnya equidimensional dengan 12 atau lebih permukaanmaka berarti Garnet.
3)Berwarna terang berarti kuarsa.
Kilap metalik berwarna kuning berarti mineral pirit.
Kilapnya kotor seperti berlemak (Gresy), bertitik-titik hijau dan hitam berarti mineral Serpentin.
Bila lebih lunak daripada kaca, dalam batuan terlalu halus untuk dikenali butir-butirnya dan mempunyai kilap seperti tanah berarti termasuk kelompok mineral lempung, misalnya Kaolin.
Adapun tabel sifat-sifat fisik mineral dapat dilihat di buku-buku Geologi atau Mineralogi. Biasanya terdapat pada lampiran.
B. BATUAN
Batuan didefinisikan sebagai suatu massa mineral dan dapat terdiri dari satu atau berbagai jenis mineral. Dengan kata lain, batuan adalah agregat yang tersusun secara alami dari satu macam mineral atau lebih.
Atas dasar terbentuknya, batuan dapat dikelompokkan dalam tiga macam batuan:
a. batuan beku;
batuan sedimen;
batuan malihan (metamorf).
1. BATUAN BEKU
Asal awalnya batuan beku adalah massa batuan yang cair-pijar, karena sangat panasnya (10000 – 20000), massa batuan ini disebut magma. Tempat asalnya disebut dapur magma dan letaknya di dalam bumi. Kedalaman dan besarnya tiap-tiap dapur magma umumnya tidak sama, Demikian pula susunan dan sifat-sifatnya tiap-tiap magma berlainan.
Magma umumnya mengandung berbagai macam gas-gas. Gas-gas ini merupakan suatu sumber kekuatan atau energi yang mendorong magma ke atas. Makin banyak gas-gas yang dikandung, makin besar pula kekuatan tekanannya. Magma yang ditekan oleh gas-gas tadi, naik ke atas; makn tinggi naiknya, makin rendah suhunya dan akhirnya membeku. Batuan-batuan inilah yang disebut batuan beku.
Susunan mineral-mineral dari batuan-batuan beku ini tidak selalu sama seperti susunan magma asalnya; sebab ada kemungkinan bahwa mineral-mineral tadi akan bereaksi dengan mineral-mineral dari batuan-batuan yang dilalui atau diterobosnya.
Magma dapat membeku di dalam atau di luar di permukaan bumi.
Atas dasar tempat pembekuannya, batuan beku dapat dibedakan kedalam :
(a) Batuan beku intrusi (plutonik); adalah batuan yang membeku di dalam kerak bumi dan tidak mencapai ke permukaan bumi. Batuan dalam ini dapat berbentuk, antara lain seperti: batolit, lakolit, tugu (diatrema), sill, dike, gang, dan urat-urat.
Batolit dan lakolit dapat berukuran sangat besar seperti suatu gunung atau bukit. Menurut keterangan hingga sekarang belum dasar-dasarnya belum pernah ada yang menemukannya, kecuali atap-atapnya. Beberapa ahli ada yang beranggapan, bahwa batolit dan lakolit tidak lain dari magma yang membekunya di dalam dapur magma itu sendiri.
Batolit, tugu dan gang menerobos (memotong, menembus) lapisan-lapisan batuan, sedangkan lakolit adalah batuan beku yang menerobos pada bidang perlapisan di dalam kerak bumi mengangkat lapisan-lapisan di atasnya, sehingga puncaknya cembung.
Sill adalah bentuk lain dari intrusi yang membeku di sepanjang bidang perlapisan kerak bumi dalam massa yang tipis (bentuk lembar) lebih kecil dari batolit.
Dan dike adalah batuan beku intrusi yang memotong bidang perlapisan batuan pada kerak bumi.
Peristiwa pembekuan magma di dalam kerak bumi ini disebut intrusi atau plutonik.
Batuan-batuan dalam yang membekunya sangat dalam, menurut para ahli paling sedikit 15 km dari permukaan bumi, proses pembekuannya sangat lambat. Oleh karena itu, butiran-butiran kristal dari mineral-mineral mempunyai peluang waktu untuk berkembang hingga menjadi besar-besar dan sempurna dan dapat saling mengikat satu sama lain. Struktur yang demikian, disebut struktur granitis, nama struktur ini diambil dari nama batuan granit, yang mempunyai struktur tersebut.
Batuan-batuan dalam yang mempunyai struktur granitis a.l.: granit, diorit dan gabro. Struktur mineral dapat diperiksa dengan cara mengirisnya dan dipoles hingga tebalnya 0,02 mm, dan kemudian dilihat di bawah mikroskop dengan pertolongan cahaya dari jurusan tertentu.
(b) Batuan beku tengah (= batuan gang, batuan hypo-abisis)
Bagian dari batuan intrusif (plutonik). Di antara fase pembekuan di daerah yang dalam (batuan beku dalam) dan fase pembekuan di permukaan bumi (batuan beku luar), terdapat fase pembekuan daerah tengah, yang biasanya memberi bentuk batuan gang, tugu atau urat-urat. Batuan ini termasuk golongan batuan-batuan beku tengah.
Struktur dari batuannya juga porfiris seperti batuan beku luar. Contohnya antara lain: granitporfir, kwarsadiorit dan diabase.
Ciri utama batuan beku intrusif adalah bentuk kristalnya.
Tabel 4.2. Klasifikasi Batuan Beku dan Metamorf
KELOMPOK GENESA
METAMORF
BEKU
STRUKTUR UMUM
BERFOLIASI
MASIF
Komposisi
Kuarsa, felspar, mika,mineral gelap menjarum
Mineral terang: kuarsa, felspar, mika
Mineral terang
Dan gelap
Mineral gelap
Asam
Menengah
Basa
Ultra basa
U K U R A N B U T I R (mm)
60
2
0,06
0,002
Berbutir sangat kasar
GENES Selang seling lapisan mineral berbutir dan berlembar
MIGMATIT
SEKIS
SERPENTINIT
FILIT
SABAK
MILONIT
GENES
MARMER
GRANULIT
KWARSIT
HORNFELS
AMFIBOLIT
PEGMATIT
PIROSENIT
dan
PERIDOTIT
SERPENTINIT
Berbutir kasar
GRANIT
DIORIT
GABRO
Berbutir sedang
GRANIT MIKRO
DIORIT MIKRO
DOLERIT
Berbutir halus
RIOLIT
ANDESIT
BASALT
Berbutir sangat halus
Gelas amorf
OBSIDIAN dan “PITCHSTONE”
TAKILIT
GELAS VOLKANIK
Dimodifikasi dari: C E G M dan Attewel & Farmer
(c) Batuan beku luar (ekstrusi); adalah magma yang dapat mencapai ke permukaan bumi, dapat melalui suatu lobang yang terpusat pada satu titik dan dapat pula melalui celah memanjang yang terjadi di kerak bumi. Bila peristiwa ini terjadi di dalam keadaan yang dahsyat, ekstrusi ini diebut erupsi; seperti halnya peristiwa gunung berapi. Erupsi dapat dibedakan atas effusif yang bersifat lelehan, dan eksplosif yang bersifat ledakan/letusan.
Escher berpendapat, bahwa peristiwa-peristiwa yang menyangkut proses ekstrusi dan/atau erupsi disebut volkanisme. Sebahagian ahli menyatakan bahwa volkanisme menyangkut bukan saja ekstrusi tetapi juga intrusi.
Ilmu pengetahuan tentang volkanisme disebut volcanologi.
Bahan-bahan yang keluar dari suatu gunungapi dan masih merupakan massa campuran bahan-bahan cair dan padat yang tebal dan masih sangat panas (800 – 12000C), dapat mengalir hingga beberapa kilometer, disebut lava. Bahan cairnya dapat berupa mineral-mineral yang meleleh dan bahan padatnya berbentuk abu, lapili (sebesar kacang kedele), tali, bom-bom, dan balok-balok.
Bahan-bahan tersebut dapat memisahkan diri dan terbang jauh sekali. Lelehan-lelehan yang mengalir oleh karena susu yang rendah dari udara menjadi beku dan merupakan lembaran-lembaran atau lapisan-lapisan mirip batuan-batuan sedimen, yang dapat mempunyai ukuran yang besar-besar dan biasanya samarata, retak-retak atau terputus-putus. Lapisan-lapisan tersebut memberikan bukti, bahwa waktu keluarnya dan membekunya magma tidak sama atau berat jenisnya yang tidak berlainan.
Abunya yang masih segar biasanya berwarna hampir putih, tetapikarena oksidasi, warnanya dapat segera berubah menjadi agak gelap.
Terdiri terutama dari gelas-volkanik (SiO2 amorf). Dari Krakatau misalnya, abunya terdiri ± 90% dari gelas dan sisanya SiO2 kristal.
Abu gunung api disebut pula abu volkanik atau tuf atau tufa.
Bom-bom ukurannya kurang lebih seperti buah kelapa dan dapat
bersifat asam atau basa.
Batu apung terjadi dari busa-volkanik yang telah membeku dan terdiri terutama dari gelas-volkanik. Strukturnya adalah porous atau berlubang-lubang, disebabkan pada waktu peroses pembekuan gas-gas yang ada di dalamnya menguap.
Suatu lumpur yang encer dan panas, terdiri dari campuran air, abu dll., dan mengalir dengan kecepatan tinggi lahar.
Magma yang membeku dekat atau di permukaan bumi, proses pembekuan-nya cepat karena perbedaan suhu antara magma cair dengan atmosfer besar sekali. Akibat dari cepatnya proses pembekuan magma maka sedikit atau tidak ada kesempatan untuk membentuk kristal yang sempurna. Oleh karena itu struktur kristalnya dapat non kristalin, mikro kristalin dan porfiris.
Kwarsa yang membeku di luar/di permukaan, proses pembekuannya tiba-tiba, kristalnya tidak tidak menjadi butiran, karena tidak diberi waktu. Struktur dari kwarsa seperti ini adalah amorf. Atau tidak berbentuk kristal. Contoh-contoh batuan beku luar, antara lain: batuapung, abu gunungapi (tuf), dan obsidian. Contoh batuan luar lainnya: trahit, andesit, basalt, dll.
Atas dasar komposisi kimia magma, batuan beku dapat dikelompokkan ke dalam tiga klas:
i.batuan beku asam (acidic); kaya akan SiO2, sebagai hasil dari mineral kuarsa dan felspar alkalin. Contoh: Granit dan riolit.
ii.batuan beku intermediet (menengah); ortoklas ± 50% dari felspar total sedangkan kuarsa sedikit jumlahnya. Contoh, diorit dan andesit.
iii.batuan beku basa (basic); plagioklas lebih dari 2/3 berupa felspar, sedikit sekali mengandung mineral kuarsa dan mudah untuk mengenalnya karena didominasi oleh mineral-mineral gelap seperti hornblende, olivin dan biotit. Contoh: gabro dan basalt.
iv.ultra basa; tidak ada felspar dan tidak ada kuarsa. Contoh: piroksenit, peridotit, dan serpentinitit.
2.BATUAN SEDIMEN
Batuan-batuan sedimen adalah batuan-batuan yang umunya berlapis-lapis. Batuan sedimen tersusun dari partikel batuan yang berasal dari batuan yang ada sebelumnya, dan terendapkan di suatu tempat setelah terangkut oleh sungai, gelombang atau arus pasang, angin dan es. Selanjutnya sedimen mungkin terjadi dari reaksi kimia dan presipitasi.
Berbagai perubahan-perubahan yang terjadi di dalam batuan sedimen setelah diendapkan tanpa perubahan-perubahan penting dari tekanan dan suhu, termasuk ke dalam pengertian diagenese. Andre (19..) mengartikan pula diagenase sebagai suatu proses “pembatuan” pada batuan sedimen. Pembatuan di sini diartikan sebagai suatu perubahan dari batuan sedimen yang semula bersifat gembur (lepas), yang karena direkat atau disemen secara alam berubah menjadi batuan yang kompak dan keras. Dengan terjadinya kompaksi pada partikel batuan, baik akibat dari sementasi maupun tekanan dari endapan di atasnya, maka terjadilah perlapisan batuan. Lapisan batuan ini dikenal sebagai suatu strata batuan sedimen.
Batuan sedimen dapat digolongkan ke dalam tiga golongan:
a)Sedimen klastis; terdiri dari partikel-partikel hancuran batuan (disintegrasi) akibat proses pelapukan. Transportasi oleh air maupun angin cenderung untuk memilahkan (sorted) partikel-pertikel tersebut ke dalam berbagai ukuran butir. Atas dasar ukuran butirannya dapat digolongkan ke dalam:
(1)Konglomerat mengandung gravel, kerikil dan kerakal yang bentuknya membulat dengan isian pasir di antara butir-butir kasar tersebut.
(2)Batupasir (sandstone) tersusun dari rombakan batuan yang resisten terhadap pelapukan terutama butiran kuarsa dengan berbagai macam fragmen batuan dan partikel felspar. Ukuran butir pada batupasir ini antara 0,062 – 2 mm. Apabila sementasi batu pasir sangat kuat dan butir pasir itu dapat pecah dalam bentuk agregat dikenal dengan istilah kuarsit.
(3)Batulanau (siltstone) tersusun dari partikel-partikel batuan yang mempunyai ukuran 0,0625 mm – 0,004 mm, dan umumnya terdiri dari partikel kuarsa dan felspar.
(4)Shale adalah lempung atau lumpur yang telah mengeras akibat tekanan dari lapisan-lapisan batuan di atasnya. Batuan ini terbentuk dari mineral lempung, partikel kuarsa dan felspar yang mempunyai diameter < 0,004 mm, bercampur dengan bahan organik dan presipitasi karbonat atau silikat.
Ukuran butir batuan sedimen klastis (lepas) sangat mempengaruhi dalam sistem pengelompokan (kategorisasi) serta dalam tata nama yang dipergunakan. Beberapa sebutan lain yang biasa digunakan untuk menunjuk batuan menurut besar dan bentuknya adalah sebagai berikut:
Blok untuk menunjuk batuan massif (kompak) yang amat besar, jauh lebih besar dari bongkah dan batu-batu besar seperti disebutkan dalam tabel-tabel di atas; bisa beberapa puluh meter sampai ukuran kilometer, tetapi lebih kecil dari lempeng tektonik bumi.
Batuancadas, adalah batuan massif yang relatif keras, besarnya boleh sama
Tabel .. : Klasifikasi batuan sedimen berdasarkan teksturnya
NAMA
UKURAN
( Ø = DIAMETER )
Bongkah
Kerikil kasar
Kerikil halus
Pasir kasar
Pasir halus
Geluh
Lempung
2.000 – 200 mm
200 – 20 mm
20 – 2 mm
2 – 0,2 mm
0,2 – 0,02 mm
0,02 – 0,002 mm
< 0,002 mm
Dimodifikasi dari: Katili dan Marks, hlm. 79 – 80.
Tabel … : Definisi Partikel Klastis yang Terbentuk dari Endapan-Endapan dan Batuan-Batuan Endapan (menurut Munir)
Tabel … : Ukuran Bahan Piroklastis (menurut Munir)
No.
Nama Bahan
Diameter
(mm)
Sifat dan ciri
1.
Bom
> 32
Berupa bahan lepas dari erupsi gunung berapi dan kasar.
2.
Lapili
4 – 32
Berupa bahan lepas dari erupsi gunung berapi dan tajam.
3.
Pasir G.Api
0,25 – 4
Berupa bahan lepas dari erupsi gunung berapi dan tumpul.
4.
Abu Volkan
< 0,25
Berupa bahan lepas, halus, dan berterbangan di udara.
Sumber: Munir, 2003: hlm.193.
dengan blok, tetapi lebih dimaksudkan sebagai batuan asli yang belum terpindahkan oleh gaya-gaya asal luar.
Bolder, adalah batuan-batuan berukuran besar yang sudah hampir membudar sebagai sisa pelapukan (weathering), baik masih berada di tempatnya semula maupun telah berpindah tempat karena masswasting (massmovement).
Batuguling, adalah batuan-batuan berbentuk cenderung bundar dengan permukaan halus, yang biasanya terdapat di dasar sungai. Bentuk bundar terjadi karena benturan-benturan dan gesekan selama terbawa oleh arus sungai. Di masyarakat umum, batuguling disebut “batukali” untuk membedakannya dengan “batugunung” yang bersudut-sudut.
Conglomerat adalah batu-batu ataupun kerikil yang telah mengalami diagenesis (sementasi) menjadi padat, dimana butir-butir kerikil tersebut bentuknya bulat-bulat/halus.
Breksi, sama dengan konglomerat tetapi butir-butirnya runcing-runcing tidak beraturan. Karena itu dapat ditafsirkan bahwa batuan konglomerat telah terbawa jauh dari lokasi sumber asalnya, sedang breksi tidak jauh dari sumbernya.
b)Karbonat; dapat berupa batugamping yang mengandung mineral kalsit CaCO3 dan dolomit yang didominasi oleh mineral dolomit.
Batugamping organik terbentuk dari partikel gamping koral, algae dan foraminifera. Asal mula bahan organik ini tampak dari rumah (fosil) binatang karang dan siput (shell) yang telah tersemen menjadi macam batugamping dikenal dengan ooquina.
Batugamping dapat juga terbentuk akibat presipitasi kimia dari air danau atau laut yang dikenal dengan marl.
Asal mula dolomit tidak begitu jelas, namun dimungkinkan banyaknya unsur kalsium dalam gamping murni yang secara perlahan-lahan diganti oleh magnesium melalui kegiatan air laut atau air tanah dalam waktu yang lama.
c)Sedimen evaporit adalah garam yang telah mengalami presipitasi dari air dangkal di gurun pasir maupun pada teluk di pantai, di mana proses evaporasi berlangsung dengan cepat. Adapun macamnya adalah anhidrit (calcium sulfate), gipsum (hydrous calcium sulfate), dan halit (sodium chloride). Secara skematis, klasifikasi batuan sedimen disajikan pada tabel 3.
Tabel 4.3: Klasifikasi Batuan Sedimen
KELOMPOK GENESA
SEDIMEN BAHAN ROMBAKAN
PIROKLASTIS
KIMIA/ ORGANIK
Struktur umum
B E R L A P I S
Komposisi
Butiran batuan kwarsa feldspar
Dan mineral lempung
Butiran karbonat
≥ 50%
Butiran batuan beku
berbutir halus ≥50%
EVA-
PORIT (HALITE)
(GIPS)
BATUGAMPING
DOLO
MIT
RIJANG
LIGNIT
BATUBARA
UKURAN BUTIR (mm)
60
20
006
0002
Berbu-tir sangat kasar
Butiran berasal dari pecahan batuan
KERIKIL
KARBONAT
KALSI-RUDIT
B A T U G A M P I N G D A N D O L O M I T
Batuan membundar
AGLOMERAT
Batuan me-
nyudut
BREKSI VOLKANIK
TUFA LAPILI
A B U V O L K A N I K
BERANG-KAL
KERAKAL
Butiran membundar KONGLOMERAT
Butiran menyudut BREKSI
Berbu-tir kasar
KERIKIL
Berbu-tir sedang
Butiran terutama berasal dari pecahan mineral
PASIR KARBONAT
KALKA RENIT
TUFA
PA-SIR
BATUPAS
I
R
BATUAN KWARSA
95% kwarsa
ARKOSA 75% kwarsa
25% felspar
GREWAKI 75% kwarsa
25% bahan rombakan
pecahan batuan dan
feldspar
Berbu-tir halus
LA-NAU
BATULANAU
50% partikel
berbutir halus
BATU- LUM-PUR
SERPIH
Batu lumpur menyer-pih
N A P A L
LANAU KAR-BONAT
KALSI SILTIT
KAPUR
KALSI
LUTIT
TUFA berbutir halus
Berbu-tir sangat halus
LEM-PUNG
BATULEM-PUNG
50% partikel
berbutir sangat
halus
LUM-PUR KARBO-NAT
TUFA berbutir sangat halus
GE-LAS AMORF
Modifikasi dari : C E G M
3.BATUAN MALIHAN
(Batuan Metamorf)
Batuan malihan (batuan metamorf, batuan ubahan, batuan berubah sifat) adalah batuan yang berasal dari batuan yang sudah ada, seperti batuan beku atau batuan sedimen, kemudian mengalami perubahan fisik dan kimia sehingga berbeda sifat dengan sifat batuan induk (asal)nya. Perubahan fisik meliputi penghancuran butir-butir batuan, bertambah besarnya butir-butir mineral penyusun batuan, pemipihan butir-butir mineral penyusun batuan, dan sebagainya. Perubahan kimia berkaitan dengan munculnya mineral baru sebagai akibat rekristalisasi atau karena adanya tambahan/pengurangan senyawa kimia tertentu.
Faktor penyebab dari proses malihan (proses metamorfosis) adalah adanya perubahan kondisi tekanan yang tinggi, suhu yang tinggi atau karena sirkulasi cairan. Tekanan dapat berasal dari gaya beban atau berat batuan yang menindis atau dari gerak-gerak tektonik lempeng kerak bumi di saat terjadi pembentukan pegunungan. Kenaikan suhu dapat terjadi karena adanya intrusi magma, cairan atau gas magma yang menyusup ke kerak bumi lewat retakan-retakan pemanasan lokal akibat gesekan kerak bumi atau kenaikan suhu yang berkaitan dengan Gradien geothermis (kenaikan temperature sebagai akibat letaknya yang makin ke dalam). Dalam proses ini terjadi kristalisasi kembali (rekristalisasi) dengan dibarengi kenaikan intensitas dan juga perubahan unsur kimia.
Pada umumnya batuan malihan ini lebih keras dan kompak daripada batuan asalnya. Struktur baru dan bahkan mineral baru dapat terbentuk pada proses ini. Tetapi ia masih dapat memperlihatkan beberapa karakteristik batuan asalnya. Kenampakan lain akibat proses metamorfosis ini adalah cleavage, schistocity dan foliation, perlengkungan dan retakan. Metasedimen adalah batuan malihan yang berasal dari batuan sedimen.
Beberapa contoh batuan malihan: Sabak, Filit, Sekis, Kwarsit, Marmer, dan Gneis Adapun klasifikasi batuan beku dan metamorf dapat dilihat pada Tabel.....
Proses-proses malihan dapat berlangsung sebagai berikut:
Geothermal Alterasi, yaitu perubahan batuan sebagai akibat naiknya suhu di tempat yang dalam. Di kedalaman sekitar 3.000 msuhu kurang lebih 1000 C. Karena tekanan dan suhu yang cukup tinggi, maka batuan shale, misalnya, akan kehilangan kandungan airnya, batubara kehilangan air dan gas-gasnya sehingga mengalami perubahan pada komponen-komponen penyusunnya, berkristal halus akan mengalami rekristalisasi menghasilkan kristal lebih besar, limestone (batukapur, gamping) berubah menjadi marmer.
Hydrothermal Alterasi, yaitu perubahan sifat batuan sebagai akibat pengaruh cairan panas dari magma atau airtanah yang mendapat pemanasan dari dari magma. Sebagai contoh: feldspar yang keras berubah menjadi kaolin yang lunak, hornblende berubah menjadi khlorit, olivine menjadi serpentin. Batuan dekat sumber air panas diperlunak oleh air panas dan uap panas. Kadang-kadang proses malihan tidak hanya pengaruh cairan panas tetapi tambahan bahan atau pengurangan unsur penyusun batuan yang menyertainya.
Metamorfosis Kontak, yaitu perubahan sifat batuan yang terjadi karena intrusi magma yang panas. Di tempat di mana magma bersentuhan (kontak) dengan batuan suhu menjadi sangat tinggi sehingga proses metamorfosis berlangsung intensif, dan semakin jauh dari letak intrusi magma suhu makin berkurang. Derajat metamorfosis yang bervariasi ini terlihat dari keteraturan batuan malihan menurut jaraknya dari batuan intrusi. Di tempat paling dekat dengan intrusi dijumpai kordiorit dan berturut-turut semakin jauh akan ditemukan biotit – klorit – Muskovit dan terakhir batuan yang kaya dengan aluminium. Zona-zona metemorfosis di sekitar batuan intrusi berbentuk aureole ata halo yang diameternya beberapa meter hingga beberapa ribu meter.
Dinamo Metamorfosis, yaitu perubahan sifat batuan karena terutama factor tekanan. Tekanan terjadi dari gerak-gerak kerak bumi. Jadi erat kaitannya dengan proses pelipatan dan patahan-patahan di kerak bumi. Wilayah gejala metamorfosis ini meluas disbanding jenis metamorfosis lainnya, sehingga dapat disebut Metamorfosis Regional. Tekanan menyababkan batuan menjadi pipih dan menghasilkan fragmen batuan yang bergaris-garis memanjang. Contohnya Mudstone yang terdiri dari butir-butir kuarsa akan memipih dan partikel liat menjadi mika. Batuan baru ini disebut Slats yang berciri berlapis-lapis.
Metasomatisme, yaitu perubahan batuan karena magma menyusup ke dalam batuan, bercampur baur dengan batuan yang dimasukinya, membentuk batuan baru yang sifatnya sudah lain. Selain terjadi pembauran juga terjadi reksristalisasi.
Pneumatholysis, yaitu perubahan batuan karena pengaruh gas panas yang menyusup ke dalam kerak bumi. Karena gas lebih mudah bergerak maka gas-gas dari magma itu mudah menyusup lewat retakan-retakan dalam kerak bumi.
Biasanya di dalam kerak bumi dijumpai pengelompokan bahan galian atau batuan metamorf berupa urat-urat. Dapat ditafsirkan bahwa terjadinya lewat proses Hydrothermal atau Pneomatholitis.
