02 mineral

Upload: are7

Post on 15-Oct-2015

40 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ji

TRANSCRIPT

  • 102. Mineral02. Mineral

    MFS 1810MFS 1810

    SalahuddinSalahuddin HuseinHusein

    Jurusan Teknik Geologi Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah MadaFakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

    20082008

    shddin 2008Pendahuluan

    Mineral intan kualitas permata. Kekerasan, kecemerlangan, kecantikan, keawetan, dan kelangkaan membuat mereka menjadi batu permata paling dicari.

  • 2shddin 2008Struktur Atom

    Inti yang padat tersusun oleh proton dan neutron serta dikelilingi oleh awan orbit elektron.

    shddin 2008Ion Atom disebut bersifat netral apabila memiliki jumlah proton dan

    elektron yang sama.

    Karena letak yang berada di luar dan geraknya yang dinamis mengorbit inti, elektron berpotensi untuk berpindah-pindah, sehingga elektron dapat bertambah dan dapat pula berkurang.

    Atom-atom yang kelebihan atau kekurangan elektron disebut bermuatan listrik. Mereka dinamakan ion.

    Sebuah atom yang kehilangan elektron memiliki muatan positif, disebut kation.

    Sebuah atom yang memperoleh elektron memiliki muatan negatif, disebut anion.

  • 3shddin 2008Isotop

    Isotop karbon: sebuah atom karbon memiliki nomer atom 6 dan nomer massa atom 12, 13, dan 14, tergantung pada jumlah neutron di intinya.

    shddin 2008Tabel Periodik Unsur

  • 4shddin 2008Mineral

    terbentuk alamiah senyawa anorganik komposisi kimiawi tertentu struktur kristal tertentu sifat fisik yang konsisten

    shddin 2008Mineral : Terbentuk Alamiah

    Terbentuk alamiah artinya material kristalin sintetis adalah bukan mineral.

  • 5Mineral terbentuk oleh atom-atom yang saling mengikat.Ada dua jenis ikatan yang banyak terbentuk di alam: ikatan ion dan ikatan kovalen.

    Pembentukan ikatan ion antara sodium dan klor dilakukan oleh pertukaran elektron kulit terluar dari atom sodium kepada atom klor; proses ini menghasilkan kulit terluar yang stabil bagi kedua atom tersebut.

    shddin 2008Mineral : Terbentuk Alamiah

    Ikatan kovalen terbentuk ketika dua atom berbagi elektron. Ikatan antara silikon dan oksigen, yang banyak jenis mineralnya, adalah terutama terbentuk oleh ikatan ini.

    shddin 2008Mineral : Terbentuk Alamiah

  • 6Gambar sebelah kiri menunjukkan pola kerangka 3-dimensi atom-atom karbon dalam mineral intan (diamond) yang terbentuk dari ikatan kovalen.

    Gambar sebelah kanan memperlihatkan ikatan kovalen pada grafit (graphite), tetapi di sini atom-atom karbon membentuk lapisan-lapisan yang diikat oleh ikatan van der Waals. Lapisan itu sendiri sangat kuat, namun ikatan antar lapisan sangat lemah.

    shddin 2008Mineral : Terbentuk Alamiah

    shddin 2008Mineral : Senyawa Anorganik

    Senyawa anorganik tersusun sepenuhnya oleh komponen-komponen non-organik.

    Organik: dominan C, N, O, H

  • 7shddin 2008Mineral : Komposisi Kimiawi TertentuBeberapa mineral sebetulnya adalah kelompok mineral.Semua anggota kelompok umumnya memiliki jenis struktur yang sama, sifat fisik yang sama, dan secara kimia saling terkait, namun mereka juga memiliki perbedaan kimia tertentu.

    Contoh: mineral piroksen sebetulnya sebuah kelompok yang tersusun oleh augit, diopsit, hedenbergit, pigeonit, enstatit, ferrosilit, dan masih ada beberapa lagi

    Gambar mikroskopis dari permukaan kristal grafit. Setiap titik berwarna kuning adalah atom karbon.

    shddin 2008Mineral : Struktur Kristal Tertentu

    Struktur kristal suatu mineral adalah pola susunan 3 dimensi dari atom-atom penyusunnya.

  • 8Struktur kristal sodium klorida, mineral halit (halite). Diagram sebelah kiri menunjukkan ukuran ion sodium dan klorin, sedangkan diagram sebelah kanan menunjukkan lokasi setiap ion di dalam struktur kristal.

    shddin 2008Mineral : Struktur Kristal Tertentu

    shddin 2008Mineral : Sifat Fisik yang KonsistenIdentifikasi sifat fisik dipergunakan untuk menentukan jenis mineral tanpa bantuan peralatan kristalografis atau kimia.

    Sifat fisik banyak ragamnya, sebagian meliputi kekerasan, bentuk, warna, belahan, dan lain-lain..

  • 9Skala Mohs

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Kekerasan

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : BelahanBelahan adalah pecahan yang teratur dan sistematis di sepanjang bidang yang dapat diperkirakan. Bidang belahan terkontrol secarakristalografis: mereka berasal dari bidang ikatan lemah dan struktur kristal.

  • 10

    (a) Belahan 1 arah pada mica.

    (b) Belahan 2 arah saling tegak lurus pada feldspar.

    (c) Belahan 3 arah saling tegak lurus pada halite.

    (d) Belahan 3 arah tidak saling tegak lurus pada calcite.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Belahan

    Gambar ini adalah sayatan tipis dari mineral amfibol (amphibole) berukuran ~1 cm, memperlihatkan dua bidang belahan yang bertemu pada sudut lancip.

    Semua mineral amfibol akan memperlihatkan pola belahan seperti ini.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Belahan

  • 11

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : BelahanIni adalah contoh berukuran beberapa cm dari mineral yang sama, amfibol. Tampak bahwa menentukan belahan pada contoh mineral tidak selalu mudah.

    Perhatikan dimana contoh tersebut pecah untuk kehadiran bidang-bidang belahan yang berulang.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : BelahanPenting untuk diperhatikan:- Jumlah bidang belahan- Kualitas belahan- Sudut belahan

    Kalsit adalah mineral yang mudah pecah dalam 3 bidang yang tidak saling tegak lurus.

  • 12

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk KristalKristal seringkali memiliki bentuk tertentu. Contohnya: garnet (garnet) memiliki bentuk dodekahedra (12 sisi), pirit (pyrite) memiliki kubik (6 sisi).

    Perhatikan bahwa tidak satu pun dari kedua mineral tersebut memiliki bidang belahan yang jelas. Meskipun struktur kristalnyamembuat kristal dengan bentuk bangun yang berkembang baik, jika pecah kedua mineral tersebut tidak akan membelah pada bidang yang teratur.

    Kristal suatu mineral berkembang dalam berbagai bentuk, beberapa diantaranya adalah:(a) Kristal kubik (6 sisi), misal: halit (halite), galena (galena), dan

    pirit (pyrite).(b) Kristal dodecahedral (12 sisi), misal: garnet (garnet).(c) Kristal oktahedral (8 sisi), misal: intan (diamond).(d) Kristal prisma terpancung piramida, misal: kuarsa (quartz).

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk Kristal

  • 13

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk Kristal

    Semua kristal turmalin (tourmaline) memiliki penampang trigonal membulat.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk KristalSebagian menyebut bentuk kristalnya sebagai acicular(seperti jarum), radiating, prismatic (seperti tongkat), fibrous (seperti serat), globular (seperti balon), dan lain-lain

  • 14

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk KristalBeberapa mineral cenderung tidak memiliki bentuk kristal yang baik.

    Malasit (malachite) atau hydrous Cu-carbonate cenderung membentuk agregasi kristal fibrous. Kenampakan bergelombang tergantung pada bagaimana cara memotong sampel.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk Kristal

    Perak (silver) dan emas (gold) memiliki bentuk tidak beraturan, bahkan kadang berbentuk kawat yang tersusun oleh kristal-kristal kecil.

  • 15

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk KristalSuatu mineral dapat memiliki banyak bentuk kristal, contoh: kalsit (calcite).

    Intan : telah dibentuk (dipotong, dihaluskan, dipoles).

    Intan : original.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Bentuk Kristal

  • 16

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Sudut Antar Muka KristalSemua kristal kuarsa (quartz), apa pun bentuk dan ukurannya, memiliki sudut antar muka (interfacial angles) tertentu dan konstan.

    Tampak samping dan penampang 3 kristal kuarsa (quartz) yang memperlihatkan konsistensi sudut antar muka:(a) Kristal yang terbentuk sempurna,(b) Kristal berukuran besar,(c) kristal yang tidak berkembang baik.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral : Sudut Antar Muka Kristal

  • 17

    shddin 2008Sifat Fisik MineralWarna : cahaya yang diteruskan dan

    yang dipantulkan.Cerat : warna mineral yang telah

    dihancurkan dalam bentuk bubuk.

    Kilap : kenampakan mineral dalam memantulkan cahaya.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral

    Hematit : kilap logam

    Ortoklas : kilap non-logam.

  • 18

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral

    (a) Grafit, dapat untuk menulis.

    (b) Magnetit, bersifat magnetik.

    (c) Kalsit, transparan dan refraksi ganda.

    shddin 2008Sifat Fisik Mineral

    Retakan: bagaimana mineral pecah tidak mengikuti bidang belahan tertentu (seperti pecahan konkoidal pada kuarsa (quartz) dan gelas (glass)).

  • 19

    shddin 2008Sifat Fisik MineralMineral seperti sulfur (sulphur) selalu berwarna kuning dan lembut.

    shddin 2008PolimorfIntan (diamond) dan grafit (graphite) terbentuk seluruhnya oleh karbon, namun keduanya memiliki sifat fisik yang sangat berbeda.

    Polimorf (polymorphs) adalah material dengan komposisi kimia yang sama namun berbeda struktur kristalnya.

  • 20

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat Kelompok mineral yang membentuk 95% kerak Bumi adalah

    silikat, sehingga mereka merupakan mineral pembentuk batuan (rock-forming minerals) yang paling penting.

    Beberapa mineral yang paling penting dalam kelompok silikat adalah:

    - Kuarsa (quartz)- Feldspar (feldspar)- Mika (mica)- Amfibol (amphibole)- Piroksen (pyroxene)- Olivin (olivine)- Garnet (garnet)

    shddin 2008Unsur dan Mineral yang Banyak Dijumpai

  • 21

    shddin 2008Rock Forming Minerals

    silicon atom at center

    schematic representation

    oxygen atoms

    Secara sistematis berbentuk piramida

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat Bangun paling dasar dari kelompok mineral silikat adalah

    tetrahedron silika.

    Setiap tetrahedron dibentuk oleh sebuah atom silikon dikelilingioleh empat atom oksigen. Kelompok ini memiliki muatan negatif -4, sehingga akan membuat ikatan dengan kation.

  • 22

    amphibole group

    pyroxene group

    mica group

    tourmalineolivine, garnet

    Increa

    sing

    comp

    lexity

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat

    the triangles represent silica

    tetrahedra, viewed from above

    metal cations (Fe, Mg, Ca)

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Struktur PiroksenSetiap tetrahedron silika dalam piroksen saling terikat satu sama lainnya, membentuk satu rantai panjang.

  • 23

    the triangles represent silica

    tetrahedra, viewed from above

    metal cations (Fe, Mg, Ca)

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Struktur AmfibolJaringan silikat dalam amfibol dibentuk oleh dua rantai saling terhubung.

    view from above at silica layer

    side view

    metal cations (Fe, Mg, Ca)interlayer cations (Na, K, H2O)

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Struktur MikaMika adalah silikat dengan struktur lembaran. Tetrahedra silikat bergabung membentuk lembaran 2-D.

    Masing-masing lembaran terikat secara lemah oleh lapisan kation.

  • 24

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Silikat KompleksMineral kuarsa (quartz) memiliki bentuk jaring silikat yang paling kompleks, dimana setiap tetrahedron silika saling terhubungkan satu dengan lainnya secara rumit.

    shddin 2008Ferromagnesian Silicates

    Common ferromagnesian silicates: (a) Olivine(b) Augite, a pyroxene

    group mineral; (c) Hornblende, an

    amphibole group mineral

    (d) Biotite mica.

  • 25

    shddin 2008Nonferromagnesian Silicates

    Common nonferromagnesian silicates:(a) Quartz (b) Potassium feldspar (orthoclase) (c) Plagioclase feldspar (d) Muscovite mica

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Feldspar & Kuarsa

    Feldspar memiliki 2 belahan, berbentuk kristal balok.

    Kuarsa tidak memiliki belahan, umumnya berbentuk kristal prismatik.

  • 26

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Feldspar & Kuarsa

    Struktur feldspar memiliki bidang-bidang ikatan lemah, yang membentuk belahan.

    Struktur kuarsa tidak memiliki bidang dengan ikatan lemah, sehingga tidak ada belahan.

    shddin 2008Ragam Kuarsa(a) colorless quartz(b) smoky quartz(c) amethyst(d) agate(e) rose quartz

  • 27

    Plagioklas (plagioclase) = Ca,Na feldsparFeldspar alkali (alkali feldspar) = K, Na feldspar

    shddin 2008Mineral-Mineral Silikat : Feldspar

    Feldspar plagioklas menunjukkan striasi pada satu bidang belahnya, hal ini tidak pernah tampak pada feldspar alkali. Beberapa jenis plagioklas juga tampak berkilau.

    shddin 2008Mineral-Mineral Non-SilikatMeski mineral-mineral kelompok silikat sangat penting, namun ada pula mineral-mineral lain yang juga penting dalam membentuk batuan.

    Kalsit calcite (CaCO3) penyusun batugamping dan marmer. Gipsum gypsum (CaSO4.2H2O) mineral evaporit yang umum

    dijumpai. Halit halite (NaCl) mineral evaporit yang umum dijumpai. Magnetit magnetite (Fe3O4) mineral minor yang banyak

    dijumpai dan sebagai bijih besi. Pirit pyrite (FeS2) mineral minor yang banyak dijumpai. Galena galena (PbS) bijih timbal. Grafit graphite (C) mineral minor yang banyak dijumpai.

  • 28

    shddin 2008Mineral Non-Silikat

    (a) Calcite (CaCO3) adalah mineral karbonat yang utama. (b) Galena (PbS) adalah mineral sulfida dan bijih timbal.(c) Gypsum (CaSO4.2H2O) adalah mineral sulfat yang utama.(d) Halite (NaCl) adalah contoh mineral kelompok halida.

    shddin 2008Rock Forming Minerals

    Batuan beku granit tersusun utamanya oleh feldspar alkali dan kuarsa, sedikit feldspar plagioklas, dan mineral aksesoris seperti mika biotit. (a) Sampel setangan. (b) Fotomikrograf.