MINERAL

Guy, sedikit pengetahuan tentang mineral nih. semoga bermanfaat

A.   PENGERTIAN MINERAL

Agar dapat diklasifikasikan sebagai mineral sejati, senyawa tersebut haruslah berupa padatan dan memiliki struktur Kristal dan senyawa ini juga harus terbentuk secara alami dan memiliki komposisi kimia yang tertentu. Mineral adalah suatu unsur atau senyawa yang dalam keadaan normalnya memiliki unsur kristal dan terbentuk dari hasil proses geologi. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia, tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Ilmu yang mempelajari mineral disebut mineralogi.

Klasifikasi modern telah mengikut sertakan kelas organik kedalam daftar mineral, seperti skema klasifikasi yang diajukan oleh Dana dan Strunz.

Kulit bumi bagian terluar atau kerak bumi disusun oleh zat padatnyanag sehari-hari kita sebut batuan. Dan mineral adalh suatu zat (fasa) padat dari unsure (kimia) atau pesenyawaan (kimia) yang oleh proses-proses anorganik dan mempunyai susunan kimiawi tertentu dan suatu penempatan atom-atom secara beraturan di dalamnya atau dikenal sebagai struktur Kristal.

Jenis mineral alam yang menyusun kerak bumi ini sudah sangat banyak sekali bahkan lebih dari 2.000 jumlahnya. Bila dilihat dari susunan kimianya dapat dibagi menjadi sebelas golongan, yaitu:

1.     Native element

2.     Sulfide

3.     Halide

4.     Oksida dari hidroksida

5.     Karbonat

6.     Nitrat

7.     Tungsten dan molidan

8.     Phospat, arsenat dan vandan

9.     Sulfat

10.  Borak

11.  Silikat

A.    SIFAT-SIFAT FISIK MINERAL

Semua mineral mempunyai susunan kimiawi tertentu dan penyusunan atom-atom yang beraturan, maka setiap jenis mineral mempunyai sifat-sifat fisik/kimia tersendiri. Yang dimaksud dengan sifat fisik disini adalah bentuk Kristal, berat jenis, bidang belah, warna, goresan, kilap, dan kekerasan.

1.     Bentuk Kristal

Kristal adalah sebuah benda yang homogen, berbentuk sangat geometris dan atom-atomnya tersusun dalam sebuah kisi-kisi kristal,karena bangunan kisi-kisi kristal tersebut berbeda-beda maka sifatnya juga berlainan. Kristal dapat terbentuk dalam alam (mineral) atau di laboratorium. Kristal artinya mempunyai bentuk yang agak setangkup (symetris) dan yang pada banyak sisinya terbatas oleh bidang datar, sehingga memberi bangin yang tersendiri sifatnya kepada mineral yang bersangkutan.

Benda padat yang terdiri dari atom-atom yang tersusun rapi dikatakan mempunyai struktur kristalen. Dalam suasana yang baik benda kristalen dapat mempunyai batas bidang rata-rata & benda itu dinamakan kristal (HABLUR) & bidang rata itu disebut muka krsital.

Ada 32 macam gelas kristal yang dipersatukan dalam 6 sistem kristal, yaitu:

1. KUBIK, Kubus atauIsometrik ketiga poros sama panjang dan berpotongan tegak lurus satu sama lain (contoh : intan, pirit, garam batu).
2. TETRAGONAL (berbintang empat), ketiga poros tegak lurus satu sama lain, dua poros sama panjang sedangkan poros ketiga berbeda (contoh : chalkopirit, rutil, zircon).
3. ORTOROMBIK (irisan wajik), ketiga poros tidak sama panjang dua poros berpotongan siku-siku dan poros ketiga memotong miring bidang kedua poros tadi (contoh : berit, belerang, topaz).
4. MONOKLIN (miring sebelah), ketiga poros tidak sama panjang, dua dari porosnya berpotongan sorong & poros ketiga tegak lurus atas kedua poros tadi (contoh : gips, muskovit, augit).
5. TRIKLIN (miring, ketiga arah) ketiga poros tidak sama panjang dan berpotongan serong satu sama lain(contoh : albit, anortit, distin).
6. HEKSAGONAL (berbintang enam), Hablur ini mempunyai empat poros, tiga poros sama panjang dan terletak dalam satu bidang, bersilang dengan sudut 120 derajat (60 derajat), tetapi poros ke-empat tegak lurus atas bidang itu dan panjangnya berbeda (contoh apalit, beryl, korundum).
7. TRIGONAL, Sistem trigonal mempunyai tiga sisi perputaran sumbu. Meskipun hanya memiliki tiga sisi putar sumbu, tapi simetri kristal terbentuk dari enam sisi pembedaan. Meski termasuk dalm sistem heksagonal, kelas trigonal mengikuti jenis kelas orthorombik dan menyerupai kubah, sphenoid, dan pinakoidnya sistem monoklin.

Bentuk kristal dibagi dalam 6 tata hablur yang didasarkan:

• perbandingan panjang poros – poros hablur.
• besarnya sudut persilangan poros – poros hablur.

2.     Berat jenis

Setiap mineral mempunyai berat jenis tertentu. Besarnya di tentukan oleh unsure-unsur pembentuknya serta kepadatan dari ikatan unsur-unsur tersebut dalam susunan kristalnya. Biasanya mineral pembentuk batuan memiliki berat jenis sekitar 2,7. Meskipun berat jenis rata-rata unsure metal didalamnya berkisar antara 5. Emas murni umpamanya, mempunyai berat jenis 19,3.

Untuk mengetahui mineral yang belum diketahui berat jenisnya, dipakai alat yang disebut cairan berat :

• Pertama : Bromoform (ChBr)
• Kedua : Joodmethylin (Ch2 J2)
• Ketiga : Cclerici yaitu larutan Thallium malonat formiat

Mineral dengan Berat jenis < 2,68 mineral ringan

• Kwarsa: 2,57
• Albit: 2,62
• Oligoklas: 2,64

Mineral dengan Berat jenis > 2,68 mineral berat

• Labradorit: 2,70
• Anortit: 2,76
• Augit hornblende: 3,20
• Maskotit: 2,90
• Biotitit: 3,00
• Korundum: 3,20
• Turmalin

Mineral dengan Berat jenis 3,3 – 4 mineral amat berat

• Olifin
• Starolit
• Granat / garnet

Mineral dengan Berat jenis > 4 dan kekerasan = 7

• Zirkon

3.     Bidang belah

Belah adalah kecenderungan mineral untuk membelah kearah tertentu menyusur permukaan bidang rata, lebih spesifik lagi ia menunjukkan kearah mana ikatan-ikatan di antara atom relative lemah dan biasanya reta-retak menunjukan arah belah.

Belahan dibagi berdasarkan bagus tidaknya permukaan bidang belahan, maka dapat di bagi menjadi: 

• Sempuna (perfect)
• Baik (good)
• Jelas (distinct)
• Tidak jelas (indistinct)
• Tidak sempurna (imperfect)

4.     Warna

Kenapa kita dapat melihat berbagai warna ?
Warna dapat dilihat ketika terjadi beberapa proses pemindahan panjang gelombang, beberapa menyerap panjang gelombang spesifik dari spektrum yang dapat dilihat. Spektrum yang dapat dilihat terdiri dari warna merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila dan violet.

Ketika terjadi pemindahan panjang gelombang akan memengaruhi energi dan akan terjadi perubahan warna dan jika mineral itu mengandung besi biasanya akan terlihat berwarna kelam, sedangkan yang mengandung alumunium biasanya terlihat berwarna cerah, tetapi juga ada mineral yang berwarna tetap seperti air (berkristal) dan dinamakan Idhiochromatic.

Disini warna merupakan sifat pembawaan disebabkan karena ada sesuatu zat dalam mineral sebagai biang warna (pigment agent) yang merupakan mineral-mineral yaitu : belerang warnanya kuning; malakit warnanya hijau; azurite warnanya biru; pirit warnanya kuning; magatit warnanya hitam; augit warnanya hijau; gutit warnanya kuning hingga coklat; hematite warnanya merah dsbnya.

Ada juga mineral yang mempunyai warna bermacam-macam dan diistilahkan allokhromatik, hal ini disebabkan kehadiran zat warna (pigmen), terkurungnya sesuatu benda (inclusion) atau kehadiran zat campuran (Impurities). Impurities adalah unsur-unsur yang antara lain terdiri dari Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, dan biasanya tidak hadir dalam campuran murni, unsur-unsur yang terkonsentrasi dalam batu permata rendah.

Aneka warna batu mineral ini sangat mempersona manusia sehingga manusia memberi gelar “mulia” pada batu-batu itu, contoh intan yang hanya terdiri dari satu unsur mineral yakni zat arang merupakan benda yang padat yang bersisi delapan karena adanya zat campuran yang berbeda akan menyebabkan warna yang berbeda : tidak berwarna, kuning, kuning muda, agak kebiru-biruan, merah, biru agak hijau, merah jambu, merah muda, agak kuning coklat, hitam yang dinamakan carbonado, hijau daun. Banyak mineral hanya memperlihatkam warna yang terang pada bagian-bagian yang tipis sekali. Mineral yang lebih besar dan tebal selalu memberi kesan yang hitam, tanda demikian antara lain diperlihatkan oleh banyak mineral. Warna hijau muda; jika warna tersebut makin tua berarti makin bertambah Kadar Fe di dalam molekulnya.

5.     Goresan

Kristal / mineral yang mempunyai kekerasan < 7 jika digosokkan pada lempengan porselin yang kasar biasanya meninggalkan ditempat penggosokan tsb suatu garis yang karakteristik dan seringkali berwarna lain dari mineral itu sendiri.

Beberapa jenis mineral mempunyai goresan pada bidangnya, seperti pada mineral kuarsa dan pirit, yang sangat jelas dan khas.

·        Pirit yang warnanya kuning emas meninggalkan garis hitam.

·        Hematit (Fe₂O₃) yang berkilap kelogam – logaman atau memberigaris merah darah.

·        Fluisvat memberikan garis putih (mineral yang berwarna terang tetapi memberi garis putih).

6.     Kilap

Kilap adalah kenampakan atau kualitas paantulan cahaya dari permukaan suatu mineral. Gejala ini terjadi apabila pada mineral di jatuhkan cahaya refleksi dan kilap suatu mineral sangat penting untuk diketahui. Beberapa kilap yang biasa dipergunakan adalah sebagai berikut :

·   Kilap logam (metallic).

·   Kilap sub logam (sub metallic).

·   Kilap intan (adamantine).

·   Kilap kaca (vitreous).

·   Kilap damar (resineous).

·   Kilap lemak (greasy).

·   Kilap mutiara (pearly).

·   Kilap sutera (silky).

·   Kilap tanah (earthy).

7.     Kekerasan

Pada umumnya kekerasan mineral diartikan sebagai daya tahan mineral terhadap goresan. Kekerasan adalah sebuah sifat fisik lain, yang dipengaruhi oleh tata letak intern dari atom. Kekerasan adalah ukuran daya tahan suatu permukaan rata terhadap goresan. Jika suatu mineral dapat digores oleh mineral lain, maka yang belakangan ini dikatakan lebih keras dari mineral yang dapat di gores tadi.

 Untuk mengukur kekerasan mineral dipakai Skala Kekerasan MOHS (1773-1839), yaitu :

1. Talk, mudah digores dengan kuku ibu jari.
2. Gipsum, mudah digores dengan kuku ibu jari.
3. Kalsit, mudah digores dengan pisau.
4. Fluorit, mudah digores dengan pisau.
5. Apatit, dapat dipotong dengan pisau (agak sukar).
6. Ortoklas, dapat dicuwil tipis-tipis dengan pisau dibagian pinggir.
7. Kuarsa, dapat menggores kaca.
8. Topaz, dapat menggores kaca.
9. Korundum, dapat mengores topaz.
10. Intan, dapat menggores korundum.

B.    PENGGOLONGAN MINERAL

Berdasarkan senyawa kimiawinya, mineral dapat dikelompokkan menjadi mineral Silikat dan mineral Non-silikat. Terdapat 8 (delapan) kelompok mineral Non-silikat, yaitu kelompok Oksida, Sulfida, Sulfat, Native elemen, Halid, Karbonat, Hidroksida, dan Phospat.

Tidak kurang dari 2000 jenis mineral yang dikenal hingga sekarang. Namun ternyata hanya beberapa jenis saja yang terlibat dalam pembentukan batuan. Mineral-mineral tersebut dinamakan "Mineral pembentuk batuan", atau "Rock-forming minerals", yang merupakan penyusun utama batuan dari kerak dan mantel Bumi.

Mineral pembentuk batuan dikelompokan menjadi empat : Silikat,  Oksida,  Sulfida dan  Karbonat dan Sulfat.

1. Mineral Silikat

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. Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua kelompok, yaitu kelompok ferromagnesium dan non-ferromagnesium.

1. Kuarsa: ( SiO2 )

2. Felspar Alkali: ( KAlSi3O8 )

3. Felspar Plagiklas: (Ca,Na)AlSi3O8)

4. Mika Muskovit: (K2Al4(Si6Al2O20)(OH,F)2

5. Mika Biotit: K2(Mg,Fe)6Si3O10(OH)2

6. Amfibol: (Na,Ca)2(Mg,Fe,Al)3(Si,Al)8O22(OH)

7. Pyroksen: (Mg,Fe,Ca,Na)(Mg,Fe,Al)Si2O6

8. Olivin: (Mg,Fe)2SiO4

Nomor 1 sampai 4 adalah mineral non-ferromagnesium dan 5 hingga 8 adalah mineral ferromagnesium.

MINERAL		RUMUS KIMIA
Olivine		(Mg,Fe)2SiO4
Pyroxene		(Mg,Fe)SiO3
Amphibole		(Ca2Mg5)Si8O22(OH)2
Mica	Muscovite	KAl3Si3O10(OH)2
	Biotite	K(Mg,Fe)3Si3O10(OH)2
Feldspar	Orthoclase	K Al Si3 O8
	Plagioclase	(Ca,Na)AlSi3O8
Quartz		SiO2

2. Mineral ferromagnesium

Umumnya mempunyai warna gelap atau hitam dan mempunyai berat jenis yang besar.

a. Olivine

Olivine dikenal karena warnanya yang "olive". Berat jenis berkisar antara 3.27 – 3.37 , tumbuh sebagai mineral yang mempunyai bidang belah yang kurang sempurna.

b. Augitit

Augitit warnanya sangat gelap hijau hingga hitam. Berat jenis berkisar antara 3.2 – 3.4 dengan bidang belah yang berpotongan hampir tegak lurus. Bidang belah ini sangat penting untuk membedakannya dengan mineral hornblende.

c. Hornblende

Hornblende warnanya hijau hingga hitam. Berat jenis berkisar 3.2 dan mempunyai bidang belah yang berpotongan dengan sudut kira-kira  dan  yang sangat membantu dalam cara mengenalnya.

d. Biotite

Biotite adalah mineral "mika" bentuknya pipih yang dengan mudah dapat dikelupas. Dalam keadaan tebal, warnanya hijau tua hingga coklat-hitam. Berat jenis berkisar antara 2.8 – 3.2.

3. Mineral non-ferromagnesium

a. Muskovit

Muskovit disebut mika putih karena warnanya yang terang, kuning muda, coklat , hijau atau merah. Berat jenis berkisar antara 2.8 – 3.1.

KELOMPOK	ANGGOTA	SENYAWA KIMIA
Oxides	Hematite Magnetite Corrundum Chromite Ilmenite	Fe2O3 Fe3O4 Al2O3 FeCr2O4 FeTiO3
Sulfides	Galena Sphalerite Pyrite Chalcopyrite Bornite Cannabar	PbS ZnS FeS2 CuFeS2 Cu5FeS4 HgS
Sulfates	Gypsum Anhydrite Barite	CaSO4,2H2O CaSO4 BaSO4
Native Elements	Gold Cooper Diamond Sulfur Graphite Silver Platinum	Au Cu C S C Ag Pt
Halides	Halite Flourite Sylvite	NaCl CaF2 KCl
Carbonates	Calcite Dolomite Malachite Azurite	CaCO3 CaMg(CO3)2 Cu2(OH)2CO3 Cu3(OH)2(CO3)2
Hydroxides	Limonite Bauxite	FeO(OH).nH2O Al(OH)3.nH2O
Phosphates	Apatite Turquoise	Ca5(F,Cl,OH)PO4 CuAl6(PO4)4(OH)8

b. Felspar

Felspar merupakan mineral pembentuk batuan yang paling banyak. Namanya juga mencerminkan bahwa mineral ini dijumpai hampir disetiap lapangan. "Feld" dalam bahasa Jerman adalah lapangan (Field). Jumlahnya didalam kerak Bumi hampir 54 %. Nama-nama yang diberikan kepada felspar adalah "plagioklas" dan "orthoklas". Plagioklas kemudian juga dapat dibagi dua, "albit" dan "anorthit". Orthoklas adalah yang mengandung Kalium, albit mengandung Natrium dan Anorthit mengandung Kalsium.

c. Orthoklas

Orthoklas mempunyai warna yang khas yakni putih abu-abu atau merah jambu. Berat jenis berkisar 2.57.

d. Kuarsa

Kuarsa terkadang disebut "silika". Adalah satu-satunya mineral pembentuk batuan yang terdiri dari persenyawaan silikon dan oksigen. Umumnya muncul dengan warna seperti asap atau "smooky", disebut juga "smooky quartz". Kadang-kadang juga dengan warna ungu atau merah-lembayung (violet). Nama kuarsa yang demikian disebut "amethyst", merah massip atau merah-muda, kuning hingga coklat. Warna yang bermacam-macam ini disebabkan karena adanya unsur-unsur lain yang tidak bersih.

4. Mineral oksida

Terbentuk sebagai akibat perseyawaan 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, Chroom, mangan, timah dan aluminium. Beberapa mineral oksida yang paling umum adalah "es" (H2O), korondum (Al2O3), hematit (Fe2O3) dan kassiterit (SnO2).

5. Mineral Sulfida

Merupakan mineral hasil persenyawaan langsung antara unsur tertentu dengan sulfur (belerang), seperti besi, perak, tembaga, timbal, seng dan merkuri. Beberapa dari mineral sulfida ini terdapat sebagai bahan yang mempunyai nilai ekonomis, atau bijih, seperti "pirit" (FeS3), "chalcocite" (Cu2S), "galena" (PbS), dan "sphalerit" (ZnS).

6. Mineral-mineral Karbonat dan Sulfat

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.

Kesimpulan tentang Mineral:

a. Mineral adalah unsur yang terdapat secara alamiah atau persenyawaan anorganik dalam keadaan padat.

b. Batuan adalah agregat yang terdiri dari kelompok mineral.

c. Mempunyai persenyawaan yang menentukan.

d. Mempunyai struktur kristalin yang khas.

e. Mempunyai sifat-sifat fisik tertentu sebagai akibat dari susunannya dan struktur kristalinitasnya.

C.    SERI REAKSI BOWEN

Seri Reaksi Bowen (Bowen Reaction Series) menggambarkan proses pembentukan mineral pada saat pendinginan magma dimana ketika magma mendingin, magma tersebut mengalami reaksi yang spesifik. Dan dalam hal ini suhu merupakan faktor utama dalam pembentukan mineral.

Tahun 1929-1930, dalam penelitiannya Norman L. Bowen menemukan bahwa mineral-mineral terbentuk dan terpisah dari batuan lelehnya (magma) dan mengkristal sebagai magma mendingin (kristalisasi fraksional). Suhu magma dan laju pendinginan menentukan ciri dan sifat mineral yang terbentuk (tekstur, dll). Dan laju pendinginan yang lambat memungkinkan mineral yang lebih besar dapat terbentuk.

Gbr. Reaksi bowen

Dalam skema tersebut reaksi digambarkan dengan “Y”, dimana lengan bagian atas mewakili dua jalur/deret pembentukan yang berbeda. Lengan kanan atas merupakan deret reaksi yang berkelanjutan (continuous), sedangkan lengan kiri atas adalah deret reaksi yang terputus-putus/tak berkelanjutan (discontinuous).

1. Deret Continuous

Deret ini mewakili pembentukan feldspar plagioclase. Dimulai dengan feldspar yang kaya akan kalsium (Ca-feldspar, CaAlSiO) dan berlanjut reaksi dengan peningkatan bertahap dalam pembentukan natrium yang mengandung feldspar (Ca–Na-feldspar, CaNaAlSiO) sampai titik kesetimbangan tercapai pada suhu sekitar 900⁰C. Saat magma mendingin dan kalsium kehabisan ion, feldspar didominasi oleh pembentukan natrium feldspar (Na-Feldspar, NaAlSiO) hingga suhu sekitar 600⁰C feldspar dengan hamper 100% natrium terbentuk.

2. Deret Discontinuous

Pada deret ini mewakili formasi mineral ferro-magnesium silicate dimana satu mineral berubah menjadi mineral lainnya pada rentang temperatur tertentu dengan melakukan reaksi dengan sisa larutan magma. Diawali dengan pembentukan mineral Olivine yang merupakan satu-satunya mineral yang stabil pada atau di bawah 1800⁰C. Ketika temperatur berkurang dan Pyroxene menjadi stabil (terbentuk). Sekitar 1100⁰C, mineral yang mengandung kalsium (CaFeMgSiO) terbentuk dan pada kisaran suhu 900⁰C Amphibole terbentuk. Sampai pada suhu magma mendingin di 600⁰C Biotit mulai terbentuk.

Bila proses pendinginan yang berlangsung terlalu cepat, mineral yang telah ada tidak dapat bereaksi seluruhnya dengan sisa magma yang menyebabkan mineral yang terbentuk memiliki rim (selubung). Rim tersusun atas mineral yang telah terbentuk sebelumnya, misal Olivin dengan rim Pyroxene.

Deret ini berakhir dengan mengkristalnya Biotite dimana semua besi dan magnesium telah selesai dipergunakan dalam pembentukan mineral.

Apabila kedua jalur reaksi tersebut berakhir dan seluruh besi, magnesium, kalsium dan sodium habis, secara ideal yang tersisa hanya potassium, aluminium dan silica. Semua unsur sisa tersebut akan bergabung membentuk Othoclase Potassium Feldspar. Dan akan terbentuk mika muscovite apabila tekanan air cukup tinggi. Sisanya, larutan magma yang sebagian besar mengandung silica dan oksigen akan membentuk Quartz (kuarsa). Dalam kristalisasi mineral-mineral ini tidak termasuk dalam deret reaksi karena proses pembentukannya yang saling terpisah dan independent.

DAFTAR PUSTAKA

Teguh, H.W.,2005, Pengenalan Batuan dan Mineral, Surabaya

www.id.m.wikipedia.org/wiki/mineral

Diakses tanggal  24-09-2011

www.phiin.wordpress.com/2010/10/11/penggolongan-mineral-berdasarkan-bentuk-kristal-yang-membangunnya/

Diakses tanggal 25-09-2011

www.bumi-is-earth.blogspot.com/2011/05/berdasarkan-senyawa-kimianya-mineral.html

Diakses tanggal 25-09-2011

www.geohazard009.wordpress.com/2009/10/13/bowen-reaction-series/

Diakses tanggal 25-09-2011