BAB II DASAR TEORI 2.1 Sifat- sifat optik dari mineral - mineral
Sifat – sifat optik dari minera dapat diamati dengan menggunakan mikroskop dengan metode tanpa nikol (nikol sejajar) maupun dengan nikol (nikol bersilang)
2.2 Pengamatan Tanpa Nikol (Nikol Sejajar)
Sifat-sifat optik yang dapat diamati adalah ketembusan cahaya, inklusi, ukuran, bentuk, belahan dan pecahan, indeks bias dan relief, warna, dan pleokroisme.
2.2.1 Ketembusan Cahaya
Berdasar atas sifatnya terhadap cahaya, mineral dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu mineral yang tembus cahaya/transparent dan mineral tidak tembus cahaya /mineral opak/mineral kedap cahaya.
Di bawah ortoskop semua mineral kedap cahaya tampak sebagai butiran yang gelap/hitam. Mineral jenis ini tidak dapat dideskripsikan dengan mikroskop polarisasi, dan dapat dipelajari lebih lanjut dengan mikroskop pantulan. Mineral tembus cahaya dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu mineral berwarna dan mineral tidak berwarna.
2.2.2 Inklusi
Pada kristal tertentu, selama proses kristalisasi sebagian material asing yang terkumpul pada permukaan bidang pertumbuhannya akan terperangkap dalam kristal, dan seterusnya menjadi bagian dari kristal tersebut. Material tersebut dapat berupa kristal yang lebih kecil dari mineral yang berbeda jenisnya, atau berupa kotoran/impurities pada magma, dapat juga berupa fluida
baik cairan ataupun gas. Kungkungan dapat dikenali di bawah mikroskop tanpa nikol apabila terdapat perbedaan antara bahan inklusi dengan kristal yang mengungkungnya, misalnya pada ketembusannya, relief maupun perbedaan warna. Bidang batas antara inklusi dengan mineral yang mengungkungnya dapat bersifat seperti batas bidang kristal biasa.
2.2.3 Ukuran mineral
Ukuran mineral dapat dinyatakan secara absolut dalam mm atau cm dan sebagainya. Pengukuran lebar dan panjang atau diameter mineral dapat dilakukan dengan bantuan lensa okuler yang berskala.
2.2.4 Bentuk mineral
Pengamatan bentuk mineral dilakukan dengan melihat atau mengamati bidang batas/garis batas mineral tersebut. Hal yang perlu diperhatikan adalah apakah kristal tumbuh secara bebas di dalam media cair atau gas, ataukah pertumbuhan tersebut terhalang oleh butir-butir mineral yang tumbuh di sekitarnya, hal ini akan memberikan kenampakan bidang batas yang relatif berbeda. Apabila kristal tersebut dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk euhedral (gambar a).
Apabila kristal tersebut dibatasi oleh hanya sebagian bidang kristalnya sendiri maka kristal disebut mempunyai bentuk subhedral (gambar b).
Apabila kristal tersebut tidak dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk anhedral (gambar c).
Parameter lain untuk menyatakan bentuk adalah jumlah dan perbandingan panjang bidang-bidang batas kristal, terutama untuk kristal-kristal yang euhedral. Istilah yang sering digunakan antara lain: prismatik, tabular, granular, lathlike, fibrous, foliated, radiated, dan sebagainya. Untuk kristal yang dalam pertumbuhannya terhalang oleh kristal yang lain atau juga terhalang magma yang kental, sering menghasilkan bentuk “incipient crystals”.
Belahan dalam sayatan mineral bisa terlihat dalam bentuk garis-garis yang teratur sepanjang bidang belahannya, di mana kenampakannya bisa sangat baik, baik, buruk atau tidak ada. Dalam hal tertentu sebaiknya orientasi belahan inii ditentukan kedudukannya terhadap sumbu
kristalnya. Belahan merupakan sifat fisikyang tetap pada satu jenis mineral yang menunjukkan sifat khas dari struktur atom di dalamnya.
• Belahan satu arah
Beberapa mineral dicirikan oleh adanya belahan pada satu arah saja, misalnya pada semua mineral mika. Bidang-bidang belahan akan nampak sebagai garis lurus yang sejajar satu dengan yang lain pada sayatan yang dipotong miring atau sejajar terhadap sumbu kristal atau memotong arah bidang belahan. Sedangkan sayatan yang tegaklurus sumbu kristal atau sejajar bidang belahan, maka belahan tidak akan nampak sama sekali.
• Pecahan
Pecahan atau fracture adalah kecenderungan dari suatu mineral untuk pecah dengan cara tertentu yang tidak dikontrol oleh struktur atom seperti halnya belahan. Jenis-jenis pecahan yang khas antara lain pecahan seperti gelas (subconchoidal fracture) pada kuarsa, pecahan memotong pada olivin, ortopiroksen dan nefelin.
• Indeks Bias dan Relief
Relief adalah ekspresi dari cahaya yang keluar dari suatu media kemudian masuk ke dalam media yang lain yang mempunyai harga indeks bias yang berbeda, sehingga cahaya tersebut mengalami pembiasan pada batas kontak kedua media tersebut. Semakin besar perbedaan harga indeks bias antara kedua media, maka semakin jelas bidang batas natara keduanya. Sebaliknya semakin kecil perbedaan harga indeks bias, maka kenampakan bidang batas antar mineral akan semakin kabur. Untuk mempermudah pengamatan relief di bawah ortoskop, maka sayatan mineral/batuan dilekatkan pada kaca dengan menggunakan media balsam kanada yang mempunyai relief nol (sebagai standar) dengan n = 1.537.
• Warna dan pleokroisme
Warna yang tampak pada mikroskop polarisasi adalah warna yang dihasilkan oleh oleh sifat cahaya yang bergetar searah dengan arah polarisator. Pada mineral yang bersifat isotropik hanya terdapat satu warna saja yang tidak berubah sama sekali walaupun meja objek diputar, sedangkan pada mineral yang bersifat anisotropik, dapat terjadi dua atau tiga warna yang berbeda
tergantung pada arah sayatan mana yang diamati. 2.3 Pengamatan Dengan Nikol (Nikol Bersilang)
dengan kedudukan dan jumlah sumbu optik. Sifat optik yang diamati antara lain warna interferensi, gelapan dan kedudukan gelapan serta kembaran.
2.3.1 Warna Interferensi
Warna interferensi adalah sifat optik yang sangat penting, namun penjelasannya cukup rumit, sehingga kita harus memahami konsep dasarnya secara bertahap.
Pada posisi sumbu sinar sembarang terhadap arah getar polarisator inilah, komponen sinar lambat dan cepat tidak diserap oleh analisator, sehingga dapat diteruskan hingga mata pengamat. Karena perbedaan kecepatan rambat sinar cepat dan lambat inilah, maka terjadi yang disebut sebagai beda fase atau retardasi. Semakin besar selisih indeks bias, semakin besar beda fase/retardasinya.
Warna interferensi dapat ditentukan dengan memutar meja objek yang terdapat sayatan mineral hingga diperoleh terang maksimal. Warna terang tersebut dicocokkan dengan tabel interferensi Michel – Levy Chart.
2.3.2 Tanda rentang optik
Tanda rentang optik adalah istilah untuk menunjukkan hubungan antara sumbu kristalografi (terutama arah memanjangnya kristal) dengan sumbu sinar cepat (x) dan lambat (z).
Tujuannya adalah menentukan sumbu sinar mana (x atau z) yang kedudukannya berimpit atau dekat (menyudut lancip) dengan sumbu panjang kristal. Dengan demikian, TRO hanya dimiliki oleh mineral yang memiliki belahan satu arah atau arah memanjangnya mineral (sumbu c). Jenis tanda rentang optik yaitu :
- Length slow (+) = sumbu c berimpit /menyudut lancip dengan arah getar sinar lambat (sumbu z). Keadaan ini dinamakan Addisi yaitu penambahan orde warna interferensi pada saat
kompensator digunakan.
- Length fast (-) = sumbu c berimpit/menyudut lancip dengan arah getar sinar cepat (sumbu x). Keadaan ini dinamakan Substraksi yaitu pengurangan orde warna interferensi pada saat
kompensator digunakan.
Penentuan tanda rentang optik dilakukan dengan pengamatan nikol bersilang dengan menggunakan kompensator (keping gips/baji kuarsa).
2.3.3 Kembaran
Selama pertumbuhan kristal atau pada kondisi tekanan dan temperatur tinggi, dua atau lebih kristal intergrown dapat terbentuk secara simetri. Simetri intergrown inilah yang dikenal sebagai kembaran.
Kembaran hanya dapat diamati pada nikol bersilang karena kedudukan kisi pada dua lembar kembaran yang berdampingan saling berlawanan, sehingga kedudukan gelapan dan warna interferensi maksimalnya berlainan.
tumbuh, transformasi, dan deformasi
2.3.4 Gelapan dan kedudukan gelapan
Pada pengamatan nikol bersilang, gelapan (keadaan di mana mineral gelap maksimal) dapat terjadi karena tidak ada cahaya yang diteruskan oleh analisator hingga mata pengamat. Pada zat anisotropik syarat terjadinya gelapan adalah kedudukan sumbu sinar berimpit dengan arah getar polarisator dan/atau analisator. Sumbu sinar = sinar cepat (x) dan sinar lambat (z). Sehingga dalam putaran 360o akan ada empat kedudukan gelapan. Sebaliknya kedudukan terang maksimal (warna interferensi maksimal) terjadi pada saat sumbu sinar membuat sudut 45o terhadap arah getar PP dan AA.
1. Gelapan sejajar/paralel
Kedudukan gelapan di mana sumbu panjang kristal (sumbu c) sejajar dengan arah getar PP dan/atau AA. Sehingga dapat dikatakan sumbu optik berimpit dengan sumbu kristalografi. 2. Gelapan miring
Kedudukan gelapan di mana sumbu panjang kristal (sumbu c) menyudut terhadap arah getar PP dan/atau AA. Sehingga dapat dikatakan sumbu optik menyudut terhadap sumbu kristalografi 3. Gelapan bergelombang
Terjadi pada mineral yang mengalami tegangan/distorsi sehingga orientasi sebagian kisi kristal mengalami perubahan berangsur, dan kedudukan gelapan masing2 bagian agak berbeda.
4. Gelapan bintik/mottled extinction
Umumnya terjadi pada mineral silikat berlapis (mika), hal ini terjadi karena perubahan orientasi kisi kristal secara lokal, sehingga tidak seluruh bagian kristal sumbu sinarnya berorientasi sama. 2.4 Sifat Optik Mineral
2.4.1 Kuarsa
• Colorless, relief rendah
• Bentuk tak beraturan, dalam batuan umumnya anhedral • Tidak punya belahan
• Gelapan bergelombang • Warna interferensi abu2 orde1 • TO sumbu I (+)
2.4.2 ORTOKLAS
• Colorles tapi agak keruh, relief rendah • Pada sayatan 001 terlihat kembaran carlsbad • WI abu2 terang orde I
• TO sumbu 2 (-) 2.4.3 PLAGIOKLAS
• Colorles tapi agak keruh, relief rendah-sedang • kembaran albit atau carlsbad-albit
2.4.4 OLIVIN
• Abu2 agak kehijauan-transparan • Relief tinggi
• Bentuk poligonal/prismatik
• Pecahan tak beraturan, tanpa belahan • WI orde II
• Pada bidang pecahan/rekahan sering teralterasi menjadi serpentin 2.4.5 KLINO PIROKSEN (AUGIT, DIOPSID)
• Warna bening, abu-abu kecoklatan, prismatik, sayatan//c belahan 1arah, sayatan tegak lurus c belahan 2 arah 90o
• Gelapan miring, augit 45-54o diopsid 37-44o • TO (+) sb2
2.4.6 ORTOPIROKSEN (ENSTANTIN, HIPERSTEN) • Sifat optik sama dengan klinopiroksen
• Yang membedakan adalah gelapannya sejajar (klino=miring) • TO sumbu 2 (-) àhipersten (+) à enstatit
2.4.7 HORNBLENDE
• Warna kehijauan/kecoklatan, • relief tinggi,
• pleokroisme kuat (dikroik/trikroik), • belahan 1 arah atau 2 arah 120o,
• bentuk prismatik (biasanya memanjang), • gelapan miring 12-30o
2.4.8 BIOTIT
• Warna coklat, kemerahan, kehitaman • Bentuk berlembar
• Pleokroisme kuat • Gelapan sejajar 2.4.9 MUSCOVIT
• Bentuk dan sifat optik lain mirip biotit, warna colorless
2.4.10 KALSIT • Colorless
• Belahan sempurna tiga arah • Biasganda sangat tinggi • TO I (-)
• Warna colorless-agak kehijauan, bentuk prismatik memanjang/kolumnar, pleokroisme lemah, gelapan miring 10-20o
