Makalah Mineralogi. Genesa Mineral. Disusun oleh : Vina Oktaviany Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran

Transkripsi

1 Makalah Mineralogi Genesa Mineral Disusun oleh : Vina Oktaviany Fakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran 2013

2 DAFTAR ISI DAFTAR ISI... 1 Bab I Bab II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan... 2 PEMBAHASAN 2.1 Definisi Mineral Genesa Mineral Lingkungan Magmatik Lingkungan Sedimen Lingkungan Metamorfik... 9 Bab III PENUTUP 3.1 Kesimpulan DAFTAR PUSTAKA

3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bumi ini terdiri dari beberapa lapisan, yaitu kerak, mantel, dan inti. Pada ilmu geologi, yang dipelajari hanya kerak dan mantel. Kerak bumi merupakan lapisan yang keras dan dingin, terdiri dari berbagai jenis batuan. Batuan sendiri merupakan kumpulan dari mineral baik yang sejenis maupun tidak sejenis yang menentukan karakteristik batuan tersebut. Keterbentukan mineral sendiri ada bermacam-macam. Lingkungan pembentukannya akan memberikan ciri khusus pada mineral tersebut. Selain itu dengan diketahuinya tempat dan proses pembentukan mineral, kita dapat mengetahui nilai ekonomis dari masing-masing mineral. Untuk itulah pada makalah ini penulis mencoba menjelaskan tentang lingkungan pembentukan mineral atau yang dikenal dengan genesa mineral. 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut. - Menyelesaikan tugas yang diberikan dosen pembimbing. - Mengetahui tentang genesa mineral. - Memberikan informasi kepada generasi muda dan masyarakat umum. 2

4 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Mineral Kerak bumi terbentuk dari batuan, dimana batuan tersebut merupakan agregat dari mineral. Selain penyusun kerak bumi, mineral juga merupakan penyusun permukaan benda-benda luar angkasa, seperti meteorit dan bulan. Mineral ini merupakan campuran batuan atau logam dari satu atau lebih elemen relatif yang cuup stabil yang telah ditemukan di batuan bumi. Mineral biasanya memiliki rumus kimia yang pasti dan elemen yang masuk ke dalamnya biasanya sama, tidak peduli dari mana asalnya. Contohnya pasir kuarsa dari Coney Island memiliki salah satu bagian dari silikon dan dua bagian oksigen (SiO 2 ), seperti kuarsa pasir Gurun Sahara. Berikut adalah definisi mineral menurut beberapa ahli : L.G.Berry dan B.Mason,1959 Mineral adalah suatu benda padat homogen yang terdapat di alam, terbentuk secara anorganik, mempunyai komposisi kimia pada batas -batas tertentu dan mempunyai atom-atom yang tersusun secara teratur. D.G.A Whitten dan J.R.V Brooks,1972 Mineral adalah suatu bahan padat secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu,dibentuk oleh proses alam yang anorganik. A.W.R. Potter dan H. Robinson,1977 Mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu atau dalam batas dan mempunyai sifat tetap,dibentuk dialam dan bukan hasil suatu kehidupan sebagian besar mineral ini terdapat dalam keadaan padat, akan tetapi dapat juga berada dalam keadaan setengah padat, gas ataupun cair. Jadi dapat dikatakan bahwa mineral adalah suatu bahan padat homogen yang terbentuk di alam secara anorganik dan mempunyai komposisi kimia tertentu serta susunan atom yang teratur. 2.2 Genesa Mineral Mineral dapat terbentuk karena beberapa hal dan di beberapa tempat. Proses terbentuknya mineral berdasarkan tempat atau lingkungan pembentukannya disebut sebagai genesa mineral. Secara umum mineral dapat terbentuk pada 3 macam lingkungan, yaitu : 1. Lingkungan Magmatik 2. Lingkungan Sedimen 3. Lingkungan Metamorfik 3

5 2.2.1 Lingkungan Magmatik Lingkungan magmatik ini berhunbungan dengan aktivitas magma dengan ciri khas memiliki tekanan dan temperatur yang tinggi. Seperti yang kita ketahui, kebanyakan magma telah membeku di dalam perut bumi sebelum mencapai permukaan. Ketika membeku, selain terbentuk batuan beku, juga akan terbentuk mineral-mineral dan cairan sisa. Mineral yang terbentuk sesuai dengan deret Bowen, yaitu deret yang memperlihatkan urutan keterbentukan mineral pada batuan beku. Sedangkan cairan sisa akan membentuk pegmatit dan urat-urat hidrotermal yang terbentuk di dalam batuan beku atau mencapai permukaan sebagai cairan panas (mata air panas) Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa pada lingkunga magmatik dapat dibedakan menjadi 4 tipe kejadian mineral, yaitu : a. Batuan beku b. Pegmatit c. Urat-urat hidrotermal d. Deposit mata air panas dan fumarol A. Batuan Beku Mineralogi pada batuan beku relatif sederhana karena tersusun oleh mineral-mineral sederhana. Ada 7 kelompok mineral, yang disebut sebagai mineral primer, pada batuan beku yang semuanya tercantum dalam deret Bowen, yaitu kelompok kuarsa, feldspar, feldspatoid, piroksen, hornblende, biotit, dan olivine. Mineral-mineral lain yang menjadi mineral tambahan contohnya adalah magnetit, limenit, dan apatit. 4

6 Berdasarkan warnanya, mineral batuan beku dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu Leucocratic (terang), Mesocratic (sedang), dan Melanocratic (gelap). Pengelompokkan ini didasarkan pada kandungan dari mineral fero-magnesium. Semakin banyak kandungan mineral tersebut, maka warnanya akan semakin gelap. Contoh mineral mafik adalah Olivin dan pyrope (garnet yang kaya magnesium dan aluminium) yang mengkristal dari magma bersifat mafik pada suhu tinggi dan tekanan di mantel atas. Lingkungan geologi tertentu akan memberikan pengaruh tertentu yang tercermin terhadap ukuran butir mineralnya. Selain itu tekstur pada batuan beku juga mencerminkan kondisi pembekuannya, urutan kristalisasi, komposisi, viskositas magma, kecepatan pembekuan, dan pertumbuhan kristalnya. Pembekuan kristal yang cepat akan menghasilkan kristal yang kecil. Hal ini disebabkan karena tidak tersedia waktu yang cukup untuk membentuk kristal yang sempurna. Biasanya terjadi di permukaan saat kontak langsung dengan air ataupun udara saat magma keluar. Tekstur yang dihasilkan adalah afanitik (halus). Sedangkan, pembekuan yang lambat akan menghasilkan membentuk kristal yang besar, karena masih memiliki waktu yang cukup untuk membentuk itu. Pembekuan yang lambat ini terjadi di dalam perut bumi, dan menghasilkan batuan beku dengan tekstur faneritik (kasar). Berdasarkan kandungan SiO 2 nya, batuan beku dibedakan menjadi 4 jenis, yaitu : Batuan beku asam yang mengandung lebih dari 65% silika, contoh : Granit. Batuan beku menengah (intermediate) yang mengandung silika antara 53%-65%, contoh : Diorit, Syenit. Batuan beku basa dengan kandungan silika antara 45%-53%, contoh : Gabbro. Batuan beku ultrabasa yang mengandung silika <45%, contoh : Dunit, Peridotit. B. Pegmatit Proses kristalisasi fraksional pada magma akan membentuk suatu cairan sisa yang berupa cairan silikat. Cairan ini kaya akan kandungan alkali, alumunium, mengandung air, dan zat volatil. Cairannya tidak selalu berbentuk cair disebabkan karena konsentrasi volatil. Apabila mencukupi, tekanan volatil akan menginjeksi cairan di sepanjang permukaan lemah pada batuan yang merupakan bagian dari batuan beku intrusi yang sama, ataupun batuan lain yang sudah terbentuk lebih awal. Dengan jalan inilah pegmatit dan urat-urat hidrotermal terbentuk. Kebanyakan pegmatit yang dijumpai berasosiasi dengan batuan plutonik, umumnya granit. Pegmatit granit terutama tersusun oleh kuarsa dan feldspar alkali, serta sejumlah muskovit dan biotit. Dengan demikian, komposisinya mirip dengan granit, namun berbeda dalam tekstur. Pegmatit bertekstur khusus, yaitu berbutir sangat kasar, dan berbentuk tabular. 5

7 Dari segi ekonomi, mineral pegmatit banyak digunakan dalam mineral industri, seperti feldspar, muskovit, flogopit, turmalin, dan kuarsa. Selain itu mineral pada lingkungan pegmatit ini juga dapat dijadikan penghasil mineralmineral sebagai bahan baku elemen-elemen yang jarang ditemukan seperti berilium, litium, dan tungsten. C. Urat-urat Hidrotermal Tipe kejadian mineral ini (deposit mineral) adalah pengembangan dari pegmatit dan terbentuk dari larutan yang lebih dingin dan lebih encer. Ciri khasnya adalah urat-urat (vein) yang mengandung sulfida yang terbentuk karena pengisian pada rekah-rekah batuan sebelumnya. Dapat juga berupa suatu massa tak teratur, yang mengganti seluruh atau sebagian batuan, contohnya deposit tembaga porfiri di Utah dan Arizona. Proses hidrotermal ini merupakan suatu proses yang penting dalam pembentukan mineral-mineral bijih. Berdasarkan tingkat kedalaman dan suhunya, deposit hidrotermal dibagi menjadi 3 jenis, yaitu : Deposit hidrotermal : suhu antara derajat C, dan terbentuk di kedalaman yang sangat dalam. Dicirikan oleh mineral Molibdenitm[MoS 2 ], Kasiterit [SnO 2 ], Skhelit [CaWO 4 ]. Deposit mesotermal : suhu antara derajat C, dengan kedalaman yang menengah. Mineral yang mecirikannya adalah mineral-mineral sulfida seperti Pirit [FeS 2 ], Galena [PbS]. Urat kuarsa mengandung emas yang merupakan suatu deposit penting, mungkin adalah deposit mesotermal. Deposit epitemal : terbentuk pada temperatur rendah, antara derajat C. Mineral pencirinya adalah Perak native [Ag], Emas native [Au], Silvanit [(Au,Ag)Te 2 ]. D. Deposit Mata Air Panas dan Fumarol Deposit mata air panas merupakan larutan hidrotermal yang mencapai permukaan dan muncul sebagai air panas. Mineral yang dijumpai adalah silika opal, sejumlah kecil sulfur, dan sulfida. Deposit fumarol adalah deposit yang terdapat pada gunung api aktif, dimana gas-gas dari gunung api tersebut mengendapkan mineral-mineral seperti sulfur, dan khlorida, terutama Khlorida Amonium [NH 3 Cl]. Selain itu, mungkin juga terdapat Magnetit [Fe 3 O 4 ], Hematite[Fe 2 O 3 ], dan Realgar [AsS] Lingkungan Sedimen Proses sedimentasi merupakan hasil perpaduan dari interaksi atmosfer dan hidrosfer terhadap lapisan kerak bumi. Dalam proses sedimentasi terdapat fase pelapukan. Proses ini melibatkan oksigen, asam karbonat, dan air yang dapat 6

8 menyebabkan mineral berubah menjadi mineral-mineral baru yang bersifat lebih stabil daripada sebelumnya. Namun ada mineral yang resisten terhadap pelapukan seperti kuarsa. Pada kebanyakan lingkungan pengendapan, proses yang berlangsung adalah oksidasi karena terkena pengaruh dari atmosfer. Namun, di beberapa tempat ada yang tidak terkena kontak atmosfer yang airnya kekurangan oksigen, sehingga proses yang berlangsung adalah reduksi. Pada kondisi ini terbentuklah mineral sulfida, seperti pirit atau markasit. Suatu endapan penting yang terbentuk pada kondisi ini adalah sulfur nativ yang merupakan produk dari reduksi ion-ion sulfat. Berdasarkan stabilitas mineralnya, lingkungan sedimen dibagi menjadi 6 klasifikasi, yaitu : a. Resistat b. Hidrolisat c. Oksidat d. Reduzat e. Presipitat f. Evaporit A. Resistat Sedimen resistat merupakan endapan yang tersusun atas mineral yang tahan terhadap pelapukan, sehingga tidak mengalami perubahan. Salah satu mineral yang dikenal paling tahan terhadap pelapukan adalah Kuarsa [SiO 2 ]. Kadar silika dalam sedimen-sedimen resistat dapat mencapai 90%, sehingga sangat cocok untuk digunakan sebagai sumber dalam perindustrian. Mineral-mineral lainnya yang tahan terhadap pelapukan adalah Zirkon [ZrSiO 4 ], Andalusit [Al 2 SiO 5 ], Topaz [Al 2 SiO 4 (OH,F) 2 ]. Endapan resistat disebut juga sebagai placer deposit karena bernilai ekonomi. B. Hidrolisat Sedimen hidrolisat terbentuk dari mineral-mineral silikat yang mengalami proses dekomposisi kimia. Dekomposisi kimia adalah perubahan unsur kimia karena proses pelapukan yang terus menerus terjadi. Mineral yang paling umum terdapat di endapan ini adalah mineral lempung, berupa aluminosilikat hidrat yang bertekstur filosilikat dengan ukuran butir yang sangat halus. Di daerah tropis, tempat dimana perbedaan basah dan kering sangat kontras, proses pelapukan akan terjadi lebih baik, dan dapat menghasilkan endapan aluminosilikat yang sangat bagus. Yaitu, dengan hilangnya kandungan silika, dan meninggalkan residu berupa oksida alumunium hidrat, seperti Gibsit [Al(OH) 3 ]. Residu ini dikenal dengan endapan bauksit, merupakan endapan komersial yang menghasilkan bijih alumunium. Sebagian silika yang terdapat dalam batuan sedimen terbentuk karena rombakan, namun ada sejumlah silika yang terbentuk dari pengendapan kembali silika yang tertranspor dalam bentuk larutan. Contohnya adalah rijang (chert) dan flint. 7

9 C. Oksidat Sedimen oksidat merupakan endapan hidroksida feri, yang merupakan hasil oksidasi senyawa besi dalam suatu larutan dan mengendap. Contohnya adalah Gutit [HFeO 2 ] yang memberikan warna coklat, dan Hematit [Fe 2 O 3 ] yang memberikan warna merah. Bila kedua mineral ini terdapat dalam jumlah yang besar, maka dapat menjadi sangat bernilai karena bijih besinya. Mineral lainnya yang terdapat pada endapan oksidat adalah mangan. Contohnya adalah Manganit [MnO(OH)], dan Psilomelan [(Ba,H 2 O) 2 Mn 5 O 10 ] yang sebagian besar tersusun atas MnO 2. D. Reduzat Sedimen reduzat terbentuk karena proses reduksi, dikarenakan tempat terbentuknya yang terisolir dari atmosfer, sehingga kekurangan oksigen. Endapan jenis ini jarang sekali dijumpai. Di laut, biasanya endapan ini terdapat pada daerah palung. Dengan kondisi yang tenang, pengendapan material-material organik, akan menyebabkan berkurangnya oksigen, dan terbentuk H 2 S. Contoh mineral yang terbentuk adalah Pirit (pada keadaan asam), dan Markasit (pada keadaan yang lebih asam). Di darat, pengendapan dari bahan rombakan tumbuhan-tumbuhan akhirnya akan berubah menjadi lapisan-lapisan batubara. Dengan keadaan reduksi yang tinggi, memungkinkan terjadinya pengendapan karbonat fero berupa Siderit, yang dapat digunakan menjadi deposit bijih besi. Jika jumlah siderit yang terdapat pada lapisan batubara tersebut sangat besar, maka endapan tersebut juga akan menghasilkan bijih besi. Mineral lain yang terbentuk dalam suasana reduksi adalah Sulfur [Cu], yang biasanya dijumpai berasosiasi dengan kubah garam dan minyak bumi. E. Presipitat Sedimen presipitat berhubungan dengan berbagai aktivitas organisme yang mensekresi gamping, maka dari itu tempat yang paling baik bagi pengendapan jenis ini (karbonatan) adalah di bawah laut. Namun dapat juga berkaitan dengan presipitasi langsung khususnya di daerah tropis yang berlaut hangat. Bentuk kalsium karbonat yang paling stabil adalah Kalsit, namun dapat juga terbentuk Aragonit. Aragonit dapat berubah menjadi kalsit, ataupun tetap menjadi aragonit, hal itu dapat terjadi apabila strukturnya berubah menjadi lebih stabil, karena kandungan ion-ion asing. Selain itu, kalsit dan aragonit dapat diendapkan di lingkungan terestrial, seperti di dalam gua batugamping, yang di sekelilingnya terdapat mata air yang jenuh akan kandungan CaCO 3. Salah satu presipitat laut yang jarang ditemukan, namun sangat bernilai dari segi ekonomi adalah Fosforit yang digunakan sebagai sumber pupuk fosfat. Seperti yang kita ketahui, air laut di bagian dasar samudera sangat jenuh oleh 8

10 fosfat kalsium, dan karena terjadi perubahan pada kondisi fisik-kimianya, walaupun hanya sedikit akan menyebabkan fosforit terpresipitasi. Bila sedimentasi dari bahan-bahan lainnya lebih sedikit, maka akan terbentuk lapisan fosforit yang lebih murni. F. Evaporit Sedimen evaporit adalah sedimen yang terjadi karena adanya proses penguapan. Endapan ini mempunyai fungsi khusus, yaitu untuk menginterpretasi sejarah geologi daerah itu, sebagai indikator untuk keadaan yang kering. Berdasarkan asal mula pengendapannya, sedimen evaporit dibagi menjadi 2, yaitu endapan evaporit marin dan endapan evaporit non marin. Endapan evaporit marin terbentuk di laut yang disebabkan oleh air laut yang menguap. Apabila air laut menguap pada keadaan yang alami, maka yang pertama kali akan mengendap adalah kalsium karbonat, diikuti oleh dolomit. Dengan berlanjutnya evaporasi, terendapkanlah kalsium sulfat, yang dapat berupa gipsum, yang bergantung kepada temperatur dan salinitas air laut, dan pada giliran berikutnya akan terbentuk halit. Kebanyakan endapan evaporit terdiri atas kalsium karbonat, namun pada keadaan tertentu dapat juga terendapkan garam kalsium dan magnesium. Endapan evaporit non marin relatif jarang ditemui, atau sangat terbatas, baik dalam penyebarannya maupun besarnya, tetapi sangat penting dalam arti ekonomi, karena endapan ini menghasilkan senyawa Boron [B] dan Yodium[I]. Endapan ini terbentuk di darat karena menguapnya suatu danau garam. Disamping kedua senyawa tadi, terkandung pula nitrat-nitrat, sejumlah garam kalsium, bromida, dan gipsum Lingkungan Metamorfik Pada lingkungan ini terjadi proses-proses yang bekerja di bawah zona pelapukan dengan suhu dan tekanan ekstrem sehingga menyebabkan kristalisasi ulang pada material batuan namun tetap terjadi pada fase padat. Selain karena suhu dan tekanan ekstrem, faktor lain yang mempengaruhi metamorfisme adalah aksi cairan-cairan kemikalia aktif yang merangsang terjadinya reaksi melalui larutan dan pengendapan kembali. Jika terjadi penambahan atau pengurangan material batuan, maka prosesnya dinamakan metasomatisme. 9

11 1. Tipe-Tipe Metamorfisme & Batuan Metamorf Terdapat 2 tipe metamorfisme, yaitu metamorfisme termal, dan regional. Metamorfisme termal adalah tipe metamorfisme yang berkembang di sekitar tubuh batuan plutonik. Pada tipe ini, temperatur metamorfisme ditentukan oleh jauh dekatnya dengan intrusi magma. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah batutanduk (hornfels). Batu ini mempunyai butir yang halus, dan terkadang mengandung mineral yang mempunyai kristal yang besar. Berdasarkan komposisi mineralnya, batutanduk terbagi menjadi batutanduk biotit, piroksen, dan silikat gamping. Metamorfisme regional adalah jenis metamorfisme yang berkembang pada suatu daerah yang sangat luas, sekitar km persegi. Batuan khas dari metamorfisme ini adalah Gneiss, yang merupakan batuan yang berfoliasi kasar, yang berupa suaru lapisan yang kontras dengan tebal 1-10 mm, dan biasanya berseling di antara mineral terang dan gelap. Sedangkan Sekis adalah batuan foliasi halus dengan laminasi yang berkembang baik, sehingga, jika batuan itu pecah, maka akan terpecah pada bidang laminasi tersebut. 2. Mineralogi Batuan Metamorf Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, faktor utama yang mengontrol derajat metamorfisme adalah temperatur. Namun, batas antara temperatur setiap derajat metamorfisme, yaitu derajat rendah, menengah, dan tinggi tidak dapat diketahui secara pasti. Dalam prakteknya, derajat metamorfisme dapat diketahui dengan mineraloginya. Yaitu dengan melihat mineral yang hilang dan muncul secara bersamaan. Contohnya, Biotit adalah mineral yang paling umum di batuan metamorf, namun tidak ditemukan di metamorf yang berderajat rendah dan digantikan dengan Muskovit dan Khlorit. Dalam batuan metamorf berderajat rendah, mineral plagioklas muncul sebagai albit, yang akan bertambah kandungan kalsiumnya seiring dengan meningkatnya derajat metamorfisme. Mineral lain seperi kuarsa dapat ditemukan hampir di semua derajat metamorfisme, sehingga tidak bisa dijadikan indikator dari derajat metamorfisme. 10

12 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari data-data yang telah dihimpun dan pembahasan yang telah diuraikan di atas, dapat disimpulkan sebagai berikut. 1. Mineral adalah suatu bahan padat homogen yang terbentuk di alam secara anorganik dan mempunyai komposisi kimia tertentu serta susunan atom yang teratur. 2. Mineral dapat terbentuk pada 3 lingkungan genesa mineral, yaitu lingkungan magmatik, lingkungan sedimen, dan lingkungan metamorfik. 11

13 Daftar Pustaka Arifai, Muhammad Genesa Mineral, (online), ( diakses pada tanggal 6 Mei 2013) Noor, Djauhari Pengantar Geologi. Bogor : CV Graha Ilmu. Pellant, Chris Rocks and Minerals. London : Dorling Kindersley. Pough, H.Frederick A Field Guide to Rocks and Minerals. New York : Houghton Mifflin Company. Purnamawati, Dwi Indah dan Stiwinder Renata Tapilatu Genesa dan Kelimpahan Mineral Logam Emas, dan Asosiasinya Berdasarkan Analisis Petrografi, dan Atomic Absorbtion Spectrophotometry (ASS), di Daerah Sangon, Kabupaten Kulonprogo, Propinsi DIY. Jurnal Teknologi, Volume 5 Nomor 2, (online), ( diakses pada tanggal 6 Mei 2013) Simon & Schuster s Guide to Rocks and Minerals. New York : A Fireside Book.. Mineral Genesis, (online), ( diakses pada tanggal 6 Mei 2013) 12