Mineralogi (Ilmu Bumi Dan Antariksa)

BAB I

Pendahuluan

A.    Latar Belakang

Mineralogi adalah salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari mengenai mineral, baik dalam bentuk individu maupun dalam bentuk kesatuan, antara lain mempelajari tentang sifat-sifat fisik, sifat-sifat kimia, cara terdapatnya, cara terjadinya dan kegunaannya. Minerologi terdiri dari kata mineral dan logos, dimana mengenai arti mineral mempunyai pengertian berlainan dan bahkan dikacaukan dikalangan awam. Sering diartikan sebagai bahan bukan organik (anorganik). Maka pengertian yang jelas dari batasan mineral oleh beberapa ahli geologi perlu diketahui walaupun dari kenyataannya tidak ada satupun persesuaian umum untuk definisinya (Danisworo, 1994).

      Definisi mineral menurut beberapa ahli:

1.    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.

2.    D.G.A Whitten dan J.R.V. Brooks, 1972

Mineral adalah suatu bahan padat yang secara struktural homogen mempunyai komposisi kimia tertentu, dibentuk oleh proses alam yang anorganik.

3.    A.W.R. Potter dan H. Robinson, 1977

Mineral adalah suatu bahan atau zat yang homogen mempunyai komposisi kimia tertentu atau dalam batas-batas dan mempunyai sifat-sifat tetap, dibentuk di alam dan bukan hasil suatu kehidupan.

Tetapi dari ketiga definisi tersebut mereka masih memberikan anomali atau suatu pengecualian beberapa zat atau bahan yang disebut mineral, walaupun tidak termasuk didalam suatu definisi. Sehingga sebenarnya dapat dibuat suatu definisi baru atau definisi kompilasi. Dimana definisi kompilasi tidak menghilangkan suatu ketentuan umum bahwa mineral itu mempunyai sifat sebagai: bahan alam, mempunyai sifat fisis dan kimia tetap dan berupa unsur tunggal atau senyawa.

Definisi mineral kompilasi: mineral adalah suatu bahan alam yang mempunyai sifat-sifat fisis dan kimia tetap dapat berupa unsur tunggal atau persenyawaan kimia yang tetap, pada umumnya anorganik, homogen, dapat berupa padat, cair dan gas .

BAB II

Pembahasan

A.    Pengertian Mineral

Mineral adalah zat-zat hablur yang ada dalam kerak bumi serta bersifat homogen, fisik maupun kimiawi. Mineral itu merupakan persenyewaan anorganik asli, serta mempunyai susunan kimia yang tetap. Yang dimaksud dengan persenyawaan kimia asli adalah bahwa mineral itu harus terbentuk dalam alam, karena banyak zat-zat yang mempunyai sifat-sifat yang sama dengan mineral, dapat dibuat didalam laboratorium. Sebuah zat yang banyak sekali terdapat dalam bumi adalah SiO₂ dan dalam ilmu mineralogi, mineral itu disebut kuarsa. Sebaliknya zat inipun dapat dibuat secara kimia akan tetapi dalam hal ini tidak disebut mineral melainkan zat Silisium dioksida .

Kalsit, adalah sebuah mineral yang biasanya terdapat dalam batuan gamping dan merupakan mineral pembentuk batuan yang penting. Zat yang dibuat dalam laboratorium dan mempunyai sifat- sifat yang sama dengan mineral kalsit adalah CaCO₃. Demikian pula halnya dengan garam-garam yang terdapat sebagai lapisan-lapisan dalam batuan. Garam dapur dalam ilmu mineralogi disebut halit sedangkan dalam laboratorium garam dapur disebut dengan natrium-khlorida. Mineral-mineral mempunyai struktur atom yang tetap dan berada dalam hubungan yang harmoni dengan bentuk luarnya. Mineral-mineral inilah yang merupakan bagian-bagian pada batuan-batuan dengan kata lain batuan adalah asosiasi mineral-mineral.

B.     Mineral dan Penggolongannya

Sebagian besar mineral-mineral ini terdapat dalam keadaan padat, akan tetapi dapat juga berada dalam keadaan setengah padat, gas, ataupun cair. Mineral-mineral padat itu biasanya terdapat dalam bentuk-bentuk kristal, yang agak setangkup, dan yang pada banyak sisinya dibatasi oleh bidang-bidang datar. Bidang-bidang geometri ini memberi bangunan yang tersendiri sifatnya pada mineral yang bersangkutan. Minyak bumi misalnya adalah mineral dalam bentuk cair, sedangkan gas bumi adalah mineral dalam bentuk gas. Sebagian dari mineral dapat juga dilihat dalam bentuk amorf, artinya tidak mempunyai susunan dan bangunan kristal sendiri. Pengenalan atau determinasi mineral-mineral dapat didasarkan atas bebagai sifat dari mineral-mineral tersebut. Mineral pada umumnya merupakan zat anorganik. Mineral ada yang merupakan unsur bebas dan ada juga yang merupakan bentuk pesenyawaan. Berikut ini adalah contoh mineral sebagai unsur bebas dan juga mineral yang merupakan bentuk persenyawaan :
a. Mineral sebagai unsur bebas (element) :
Cu = Cuprum = Copper = Tembaga
Au = Aurum = gold = Emas
Fe = Ferrum = Iron = Besi
Ag = Argentum = Silver = Perak
S = Sulphur = Sulfur = Belerang
C = Carbon = Diamond = Intan
C = Carbon = Graphite = Grafit

Sebagai catatan bahwa intan dan grafit merupakan bentuk yang “Allotropi“ yaitu mineral dengan rumus kimia da sifat kimia sama, tetapi mempunyai sifat-sifat fisis yang berbeda.

C.     Jenis Batuan

Kerak bumi terdiri daripada beraneka jenis batu-batan. Tiap-tiap batu-batan ini berbeza daripada yang lainnya, baik tentang corak, bentuk rupa, warna, ketelusan air, cara terjadinya, mahupun kekuatannya menahan kuasa gondolan. Bagi ahli-ahli geologi yang mengkaji kandungan dan perkembangan bumi secara fizikal, pengetahuan tentang batu-batan ini sangatlah penting. Begitulah juga bagi ahli-ahli Geografi. Mereka perlu mempunyai pengetahuan asas tentang jenis jenis batu-batan yang biasa terdapat dan juga hubungannya dengan rupa bumi. Batu-batan juga menjadi asas bagi tanah-tanih dan sedikit sebanyaknya menentukan jenis jenis tumbuhan dan penggunaan tanah-tanih di sesuatu kawasan. Oleh itu kita perlu mengetahui dan mengenal batu-batan yang terdapat di sekeliling kita. 

Pengkelasan ini dibuat dengan berdasarkan
(a) kandungan mineral iaitu jenis-jenis mineral yang terdapat di dalam batuan ini.
(b) tekstur batuan, iaitu saiz dan bentuk hablur-hablur mineral di dalam batuan;
(c) struktur batuan, iaitu susunan hablur mineral di dalam batuan.

Secara umum, batu-batan boleh digolongkan kepada tiga kumpulan yang besar iaitu:
(a) batuan igneus;
(b) batuan enapan;
(c) batuan metamorfosis.

1.      Batuan Igneus

 Batuan igneus terjadi akibat daripada penyejukan dan pembekuan magma dari dalam kerak bumi. Batu ini biasanya berbentuk hablur, tidak berlapis-lapis dan tidak mengandungi fosil. Batu igneus boleh dikelaskan  berdasarkan kandungan bahan-bahan logam di dalamnya. Jikalau batuan  ini mengandungi lebih banyak silika maka batu itu digolongkan sebagai batuan asid. Sebagai batuan granit, batuan igneus jenis asid ini tidaklah padat dan lebih muda warnanya daripada batuan bes. Batuan bes pula lebih padat dan lebih hitam warnanya kerana banyak mengandungi oksid bes, seperti besi, aluminium dan magnesium. Dari segi asal kejadiannya, batuan igneus boleh dikelaskan kepada dua jenis iaitu:

l. Batuan Igneus Plutonik atau Rejahan - Batu ini adalah batu igneus yang terjadi di bahagian bawah kerak bumi. Penyejukan dan pembekuan cecair ini berlaku secara perlahan-lahan. Oleh kerana itu terjadilah hablur-hablur kasar yang mudah dikenal. Batu jalar dalam ini, umpamanya granit, diorit dan gabro terdedah di permukaan bumi akibat daripada proses gondolan dan hakisan.

2. Batu Gunung Berapi atau Terobosan -  Batu gunung berapi adalah batu cecair yang telah melimpah keluar dari gunung berapi sebagai lava. Lava ini membeku dengan cepat di permukaan bumi dan hablur yang dihasilkannya berbentuk halus.
Batu gunung berapi atau batu jalar luar yang biasa terdapat ialah batu basol. Batu basol ini menghasilkan hanyutan lava, litupan lava dan daratan tinggi lava. Setengah-setengah batu basol membeku dengan cara yang luar biasa dan menghasilkan menara-menara batu. Sebahagian daripada lava cair itu mungkin mengalir keluar melalui rekahan-rekahan. Lava cair itu kemudian membeku dalam bentuk daik yang tegak dan sil yang datar.

Kebanyakan batu igneus keras lagi kukuh. Oleh kerana itulah batu igneus biasanya dipecahkan untuk kegunaan membuat jalan raya, tugu-tugu peringatan dan batu-batu nisan yang berukir.

2.      Batuan Endapan

Batu enapan terjadi daripada enapan yang terkumpul di kawasan perairan. Kejadiannya memakan masa yang panjang. Batuan ini dapat dibezakan daripada batuan jenis lain oleh sifat-sifatnya yang berlapis-lapis. Oleh sebab itu batuan ini disebut batu-batan berlapis. Tebal lapisannya berbeza-beza dari beberapa sentimeter hingga ke beberapa meter. Bentuknya kasar atau berbiji-biji halus, mungkin juga lembut atau keras. Bahan-bahan yang membentuk batuan enapan ini mungkin telah diangkut oleh sungai-sungai, glasier, angin atau binatang-binatang. Batuan enapan tidak berhablur dan seringkali mengandungi fosil-fosil binatang, tumbuh-tumbuhan dan hidup-hidupan halus. Batuan enapan inilah yang paling berbeza sekali cara kejadiannya jika dibandingkan dengan batuan lain, batuan enapan dapat dikelaskan berdasarkan umurnya. Berbagai-bagai jenis batu-batan yang terjadi dalam jangka waktu yang sama telah dijeniskan ke dalam satu golongan. Mengetahui sifat-sifat pelbagai jenis batu-batan itu sangatlah penting. Batuan enapan boleh dikelaskan kepada tiga jenis utama dengan berdasarkan kepada asal kejadiannya dan kandungannya iaitu :

l. Batuan enapan yang terjadi secara mekanik -  Batuan jenis ini terjadi daripada pemaduan bahan-bahan yang terkumpul daripada batuan yang lain. Batu pasir merupakan batuan enapan yang paling banyak terdapat. Batuan ini terjadi daripada pasir dan kadang-kadang serpihan batu kuarza. Susunan, kandungan dan warnanya sangatlah berbeza-beza. Batu pasir banyak dipecahkan di kuari-kuari untuk kegunaan membuat rumah atau membuat batu penggiling. Batu pasir yang lebih besar dikenal sebagai grit. Apabila batu-batu kelikir yang lebih besar berpadu dengan kukuhnya sehingga menjadi batu besar, maka batuan itu disebut konglomeret (sekiranya bulat) dan brekia (sekiranya bersegi-segi). Batuan enapan yang lebih halus menjadi tanah liat yang banyak digunakan untuk membuat bata, syil atau batu lodak. Pasir dan batu kelikir mungkin terdapat dalam bentuk yang tidak berpadu.

2. Batuan enapan yang terjadi secara organik -  Batu ini terjadi daripada bangkai hidup-hidupan yang halus. Contohnya, organisma seperti karang dan kerang yang telah reput dagingnya akan  meninggalkan kulit-kulit yang keras. Kebanyakan batu yang terjadi secara ini terdiri daripada jenis kalkeria antaranya termasuklah batu kapur dan kapur. Batu yang mengandungi karbon juga terjadi secara organik. Batuan  ini terjadi daripada pemendapan tumbuh-tumbuhan yang telah reput seperti yang terdapat di kawasan paya dan hutan. Batuan  di atas memberikan tekanan kepada tinggalan tumbuh-tumbuhan itu dan memampatkannya menjadi jisim karbon yang padat. Akhirnya tinggalan ini menjadi gambut, lignit atau arang batu. Semua bahan-bahan ini sangat tinggi nilainya dari segi ekonomi.

3.Batuan enapan yang terjadi secara kimia -  Batu jenis ini terenap melalui tindakan kimia larutan yang berbagai jenis. Natrium klorid (garam batu) berpunca daripada lapisan yang pada satu masa dahulu berada di dasar laut atau tasik. Gipsum atau kulsium sulfat didapati dari penyejatan yang berlaku di tasik-tasik masin seperti Laut Mati yang sangat masin airnya itu. Kalium karbonat dan nitrat juga terjadi dengan cara yang sama.

3.      Batuan Metamorfosis

 Tekanan dan haba yang sangat tinggi akan menyebabkan semua batu-batuan, baik batuan igneus mahupun batuan enapan akan bertukar menjadi batuan metamorfosis. Sifat-sifat asal batuan tersebut mungkin berubah oleh kuasa-kuasa tersebut di atas taditerutamanya apabila pergerakan bumi yang sangat kuat berlaku dan dengan cara ini tanah lempung  akan berubah menjadi batu loh, batu kapur menjadi batu marmar, batu pasir menjadi kuarzit, batu granit menjadi gneis, syal menjadi syis, arang batu menjadi grafit dan grafit menjadi berlian. Batuan metamorfosis seperti batu marmar dan syis banyak dijumpai di Malaysia. Batu marmar misalnya boleh didapati di Pulau Langkawi dan syis pula boleh didapati di kawasan pergunungan di Sarawak.

   Batuan metamorfosis ialah batuan yang telah mengalami perubahan fizikal dan kimia akibat haba dan tekanan yang sangat tinggi. Perubahan fizikal dan kimia yang dimaksudkan itu ialah perubahan dari segi tekstur, struktur dan komposisi mineral batuan. Batuan metamorfosis mungkin berasal daripada batuan igneus, batuan enapan atau batuan metamorfosis yang lain. Suhu yang diperlukan untuk berlakunya proses metamorfisma ialah antara 100°C hingga 800°C. Pada suhu ini batuan masih lagi berkeadaan lembut. Dalam keadaan yang lembut ini, batuan boleh berubah dari segi susunan mineralnya. Hablur dalam mineral pula boleh berubah dari segi saiz dan bentuknya.  Komposisi batuan juga boleh berubah akibat tindak balas kimia. Tekanan yang kuat mungkin menghimpit hablur menjadi rata atau panjang. Apabila magma panas mengalir keluar ke permukaan muka bumi ataupun memasuki celah-celah rekahan, batuan kerak bumi yang disentuhnya berubah menjadi batuan metamorfosis. Proses ini dikenali sebagai metamorfisma terma. Batu marmar dan slat bintik terbentuk secara metamorfisma terma ini.  Metamorfisma yang berlaku secara besar-besaran adalah metamorfisma serantau. Di kawasan kerak bumi yang pernah mengalami proses pembentukan gunung terdapat batuan metamorfosis seperti syis dan gneis. Hal ini terjadi apabila batuan yang terdapat jauh di dalam kerak bumi mengalami tekanan yang kuat dan haba yang tinggi. Tekanan dan haba yang tinggi menyebabkan batuan mertgalami proses penghabluran semula.

  Batuan metamorfosis mempunyai ciri-ciri yang jelas. Kesemua batuan metamorfosis mempunyai struktur berhablur. Batuan metamorfosis mempunyai mineral yang sama seperti batuan igneus, tetapi sering terdapat juga mineral yang hanya terbentuk pada suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Sesetengah batuan metamorfosis mampat dan menjadi lebih padat akibat tekanan yang sangat tinggi yang dialaminya. Pemadatan batuan menyebabkan molekulnya menjadi lebih rapat dan isipadu batuan lebih kecil. Sesetengah batuan metamorfosis yang berjalur mempunyai mineral yang tersusun dalam lapisan-lapisan yang selari. Batuan metamorfosis berjalur ini terjadi apabila mineral dalam batuan itu mengalami penghabluran semula atau terhimpit akibat tekanan. Jaluran juga terjadi apabila mineral yang mempunyai kepadatan berlainan terasing lalu membentuk lapisan-lapisan. Contoh batuan berjalur ialah batu loh dan syis. Batuan ini boleh pecah menjadi lapisan-lapisan yang nipis. Batuan metamorfosis tidak berjalur seperti batu marmar dan kuarzit pula tidak boleh pecah kepada beberapa lapisan.

4.      STRUKTUR BATUAN SEDIMEN

           Struktur sedimen adalah kenampakan batuan sedimen dalam dimensi yang lebih besar, merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal batuan sedimen dan diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Pembentukannya dapat terjadi pada waktu pengendapan maupun setelah proses pengendapan. (Pettijohn&Potter,1964; Koesoemadinata,1981).

Berikut adalah tabel klasifikasi struktur sedimen oleh Pettijohn (1975). Pada dasarnya klasifikasi ini adalah struktur yang terbentuk secara organik (struktur yang terbentuk oleh organisme) dan anorganik. Struktur anorganik dibedakan lagi menjadi 2, yaitu struktur primer dan struktur sekunder.

· Struktur primer

Struktur ini terbentuk karena proses sedimentasi dengan demikian dapat menggambaarkan mekanisme pengendapannya, antara lain : perlapisan, silang siur, konvolut, dll.

· Struktur sekunder

Merupakan struktur yang terbentuk setelah proses sedimentasi dan sebelum atau saat diagenesa. Hal ini juga menggambarkan keadaan lingkungan pengendapannya, seperti : tracks,trails, and burrow, load cast, dll.

Klasifikasi Struktur Batuan Sedimen (Pettijohn, 1975)

Inorganic Structures
Mechanical (primer)	Chemical (secondary)	Organic Structures
A. Bedding Geometry 1. Laminations 2. Wavy bedding B. Bedding internal structures 1. Cross bedding 2. Ripple bedding 3. Graded bedding 4. Growth bedding C. Bedding plane markings (on sole) 1. Scour or current mark (flutes) 2. Tool marks (grooves, and so on) D. Bedding plane markings (on surface) 1. Wave and swash marks 2. Pits and prints (rain, so on) 3. Parting lineation E. Deformed bedding 1. Load and founder structures 2. Synsedimentary folds an d breccias 3. Sandtsne dikes and sills	A. Solution structures 1. Stylolites 2. Corrosion zones 3. Vugs oolicasts and so on B. Accretionary structures 1. Nodules 2. Concretions 3. Crystal aggregate (spherulites and rosettes) 4. Veinlets 5. Color banding C. Composite structure 1. Geodes 2. Septaria 3. Cone in cone	A. Petrifactions B. Bedding (weedia and other stromatolites) C. Miscellaneous 1. Borings 2. Tracks and trails 3. Cast and molds 4. Fecal pellets and coprolites

            

Genesa Struktur Batuan Sedimen : Laminasi, Silang siur, Gradasi, dan Perlapisan

1. Perlapisan

Struktur perlapisan merupakan sifat utama dari batuan sedimen klastik yang menghasilkan biddang-bidang sejajar sebagai hasil dari proses pengendapan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kenampakan adanya struktur perlapisan antara lain:

1. Adanya perbedaan warna mineral

2. Adanya perbedaan ukuran besar butir

3. Adanya perbedaaan komposisi mineral

4. Adanya perubahan macam batuan

5. Adanya perubahan struktur sedimen

6. Adanya perubahan kekompakan batuan

7. Adanya perbedaan porositas batuan

Berdasarkan ukuran tebalnya lapisan, Mc Kee dan Weir mengklasifikasikan perlapisan batuan menjadi:

a. Laminasi tipis                                  < 2mm

b. Laminasi                             2 mm – 1 cm

c. Lapisan sangat tipis                        5 – 60 cm

d. Lapisan tebal                                  60 – 120 cm

e. Lapisan sangat tebal                       > 120 cm

Dalam buku Geologi (Soetoto,2001:40), perlapisan dapat juga dibedakan menjadi :

(A) Paralel, dimana perlapisan batuan terjadi secara sejajar (paralel)

(B) Silang siur (cross bedding/current bedding), yang diakibatkan oleh kegiatan arus air atau angin dengan arah bervariasi

(C) Bersusun (graded bedding), dimana terjadi gradasi ukuran butir dari kasar ke halus, atau sebaliknya yaitu dari halus ke kasar.

BAB III

Penutup

A.    Kesimpulan

Mineral adalah zat-zat hablur yang ada dalam kerak bumi serta bersifat homogen, fisik maupun kimiawi. Mineral itu merupakan persenyewaan anorganik asli, serta mempunyai susunan kimia yang tetap.

Sebagian besar mineral-mineral ini terdapat dalam keadaan padat, akan tetapi dapat juga berada dalam keadaan setengah padat, gas, ataupun cair. Mineral-mineral padat itu biasanya terdapat dalam bentuk-bentuk kristal, yang agak setangkup, dan yang pada banyak sisinya dibatasi oleh bidang-bidang datar.

          Batuan igneus terjadi akibat daripada penyejukan dan pembekuan magma dari dalam kerak bumi. Batu ini biasanya berbentuk hablur, tidak berlapis-lapis dan tidak mengandungi fosil.

          Batu enapan terjadi daripada enapan yang terkumpul di kawasan perairan. Kejadiannya memakan masa yang panjang. Batuan ini dapat dibezakan daripada batuan jenis lain oleh sifat-sifatnya yang berlapis-lapis.

          Batuan metamorfosis ialah batuan yang telah mengalami perubahan fizikal dan kimia akibat haba dan tekanan yang sangat tinggi. Perubahan fizikal dan kimia yang dimaksudkan itu ialah perubahan dari segi tekstur, struktur dan komposisi mineral batuan.

DAFTAR PUSTAKA

http://shin-shanshan.blogspot.com/2011/07/struktur-batuan-sedimen.html

http://ridwanaz.com/umum/alam/pengertian-batuan-beku-jenis-batuan-beku-strukur-batuan-beku-tekstur-batuan-beku/