Mineral Pembentuk Batuan
Gayatri Indah Marliyani, PhD
Geologi Dasar (TKG 211107) 21 Agustus 2024
dipersiapkan untuk mata Kuliah Geologi Dasar T. Geologi, FT UGM, (S1) TA 2024/2025. Untuk kalangan terbatas, tidak untuk
disebarluaskan
Mineral
• Mineral adalah padatan senyawa kimia homogen, anorganik, yang memiliki
bentuk teratur (sistem kristal) dan terbentuk secara alami.
•
Mineralogi adalah cabang ilmu geologi yang mempelajarimineral-mineral berupa unsur dan senyawa yang terdapat di alam.
1. Terbentuk secara alami
• Natural geologic processes
2. Umumnya anorganik
• Foram? Kristal gula dari tebu?
3. Benda padat
• Air ➔ Es
4. Memiliki bentuk teratur (sistem kristal)
• Memiliki struktur atom yang teratur
Apa itu Mineral?
Struktur Atom dari Mineral
Sistem Periodik Unsur
Sistem Periodik Unsur
• Jumlah proton dan nucleus tidak sama
• 1 unsur bisa memiliki beberapa nomor massa. Misal C12, C14, dll.
• Ketidaksetimbangan menimbulkan peluruhan radioaktif. ➔ Unsur
radioaktif
Isotop Rb
85; Rb
87Reaksi Kimia Mineral
Anion Kation
Ikatan Ion:
90% mineral
merupakan hasil dari ikatan ion
• Nomor Koordinasi: Jumlah anion yang dapat mengelilingi kation dalam suatu sistem polyhedral.
• Koordinasi polyhedral sangat dipengaruhi oleh radius ionik (angstrom: Å = 10-10 m)
Koordinasi Ion
[Most anions are large]
• Nomor koordinasi tergantung pada valensi-nya.
• K+, Na+, Ca+, dan Al3+ dapat
mempunyai lebih dari satu koordinasi tergantung dari konfigurasi
ikatannya.
• Makin banyak koordinasinya, bentuk kristalnya makin irregular.
• Fe2+ dan Mg2+ memiliki nomor
koordinasi yang sama dan radius ion yang mirip (Mg2+ = 0.72 Å; Fe2+ = 0.78 Å) ➔ sehingga unsur tersebut mudah untuk bersubstitusi.
• Ca2+ dan Mg2+ memiliki radius ion yang berbeda (~30%) sehingga substitusi diantara keduanya tidak dijumpai.
Koordinasi Ion ➔ Reaksi Kimia Mineral
Ikatan Kimia Mineral
Ikatan Covalent Intan dan Grafit adalah mineral polimorf karena perbedaan kondisi pembentukan
Kristalografi
• Ilmu yang mempelajari sifat geometri dari kristal.
Mineral 1 unsur
(Tarbuck et al., 2013)
Emas (Au) Belerang/Sulfur (S) Tembaga (Cu)
Pembentukan mineral
Solidification from a melt happens when molten rock, such as lava erupted from a volcano, cools down.
Different minerals grow in succession.
Marshak, 2019
Pembentukan mineral
Diffusion can happen in a solid rock, though very slowly. During the process, atoms migrate through the crystal. New minerals, such as garnet, can grow in the rock.
Marshak, 2019
Pembentukan mineral
Precipitation of minerals happens when water of a salty playa lake, in a desert
region, undergoes evaporation, so that the water becomes supersaturated.
Marshak, 2019
http://www.theessence7.net/2015/07/12/the-formulation-of-due7-1-salt/
Pembentukan mineral
Biomineralization refers to the production of minerals by organisms.
Marshak, 2019
Pembentukan mineral
Precipitation of minerals from volcanic gas can also occur. Yellow sulfur crystals form this way.
Marshak, 2019
• Kristalisasi dari ikatan kimia (atom) akan
menunjukkan bentuk 3D yang dibatasi
oleh bentuk muka kristal (crystal faces).
• Kristalisasi akan mempertahankan
bentuk kristal selama ruang akomodasinya tersedia.
Kristalisasi
Kuarsa Heksagonal(Tarbuck et al., 2013)
• Pada kondisi melt (magma), atom mudah bergerak. Pada saat magma mendingin,
atom menjadi lambat
bergerak dan mulai berikatan satu dengan lainnya.
Kristalisasi mineral pada magma yang
membeku
• Mineral yang
berukuran halus tidak bisa diidentifikasi tanpa alat bantu mata
• Mineral dapat diamati menggunakan
mikroskop polarisasi
Mineral Penyusun Batuan
• Lebih dari 4000 mineral telah ditentukan, dan beberapa
penemuan baru diidentifikasi tiap tahunnya.
• Setidaknya 30-an mineral yang paling sering muncul sebagai RFM
• 98 % penyusun kerak bumi terdiri dari 8 unsur: O2-, Si4+, Al3+, Fe2+/ Fe3+, Ca2+, Na+, K+, dan Mg2+.
• RFM umumnya terdiri dari ikatan unsur-unsur tersebut.
Mineral Pembentuk Batuan (RFM)
(Tarbuck et al., 2013)
Klasifikasi Mineral
• Setidaknya ada 7 klasifikasi mineral berdasarkan komposisi kimianya.
• Mineral Silikat menempati porsi terbanyak yang terkandung di kerak bumi (90%)
Mineral Silikat
Mineral Non-Silikat
• Kekerasan
• Belahan
• Pecahan
• Kilap
• Warna
• Cerat
• Densitas
• Sifat kristal
Sifat Fisik Mineral
• Friedrich Mohs (1822), Austrian mineralogist
• Kemampuan mineral untuk menggores mineral lainnya
• Kekerasan mineral tergantung dari tingkat kestabilan ikatan atom atau unsurnya.
Kekerasan Mineral
• Belahan adalah
kecenderungan kristal untuk membelah
sepanjang permukaan datar.
• Sifat belahan terbalik
terhadap ikatan kristalnya.
• Ikatan kuat (mis: ikatan kovalen) ➔ belahan buruk
• Ikatan lemah (ikatan ion) ➔ belahan baik
• Jumlah belahan tergantung dari struktur kristal
Belahan Kristal
(Tarbuck et al., 2013)
• Pecahan adalah kecenderungan suatu kristal untuk pecah/remuk di sepanjang bidang tak tentu daripada bidang belahan.
• Mineral dengan ikatan kimia yang kuat akan membentuk pecahan daripada belahan;
misal: mineral silikat.
Pecahan Kristal
Irregular Konkoidal
(Tarbuck et al., 2013)
• Kilap mineral adalah kemampuan suatu kristal atau mineral dalam memantulkan cahaya.
• Kristal dengan ikatan ion cenderung memiliki kilap kaca.
• Kristal dengan ikatan kovalen
memiliki kilap yang beraneka macam.
Kilap Mineral
(Tarbuck et al., 2013)
Sub-metalik Metalik
• Warna adalah karakter fisik yang paling mudah diamati pada
mineral.
• Warna pada mineral dapat
disebabkan impurities (pengotor) dari unsur jejak.
• Korundum merah (ruby) ➔ impurity dari besi
• Korundum biru (safir) ➔
impurity dari besi dan titanium
• Beril hijau (emerald) ➔ impurity dari kromium
Warna Mineral
• Warna dari suatu mineral dalam bentuk bubuk.
• Dapat pula digoreskan pada permukaan yang tidak rata.
• Hematit dapat berwarna hitam, merah, atau coklat akan tetapi ceratnya selalu berwarna
merah.
Cerat Mineral
• Fizz test (NGEJOZZ) dengan Asam Klorida
• CaCO3 + HCl = CaCl + CO2 + H2O
Sifat Fisik Mineral Lainnya
• Berserat
