Mineralogi

Mineralogi merupakan salah satu cabang dari geologi. Ilmu yang mempelajari mineral-mineral yang berupa unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang terdapat di alam dan merupakan pembentuk bagian-bagian padat dari alam semesta.

Cabang-cabang mineralogi antara lain:

Kristalografi

Mineralogi Fisik

Mineralogi kimiawi

Mineralogi optik

Mineral

Apakah mineral itu?

Mineral adalah 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.

Mineral adalah bagian dari batuan. Mineral terdiri dari kristal-kristal. Ilmu tentang kristal dipelajari dalam kristalografi. Apakah kristalografi itu? Kristalografi adalah studi tentang kristal, baik bentuk luar maupun struktur dalam kristal. Kristal adalah zat padat yang homogen dengan ciri-ciri permukaan terdiri dari bidang-bidang datar (polieder) dan bidang-bidang ini merupakan pencerminan dari susunan atom-atomnya.

Objek studi kristalografi : unsur-unsur simetri kristal, simbol bidang kristal, sistem susunan sumbu, bentuk kristal, perawakan kristal dan sifat fisik mineral. 

 Unsur-unsur simetri kristal antara lain:

n  bidang simetri: bidang yang membagi dua bagian yang sama, terdiri bidang horizontal, vertikal, intermediate

n  sumbu simetri: sumbu simetri merupakan garis sumbu perputaran kristal bila kristal diputar pada sudut-sudut tertentu akan kembali seperti kedudukan semula

n  pusat simetri: titik dalam kristal yang memiliki jaraka sama dengan bidang-bidang kristal yang saling berhadapan.

Simbol bidang kristal

n  Adalah gambar, huruf dan angka yang menunjukkan parameter kristal

n  Simbol berupa gambar (Weiss)

n  Simbol berupa tulisan (Miller), dikenal MILLER INDICES

n  Contoh parameter Weiss = 2a:b:3c, ditulis dalam Miller Indices ½,1/1,1/3=3/6,6/6,2/6 atau 362

Sistem sumbu kristal

Bentuk kristal

n  Bentuk dasar : bentuk tunggal,   sederhana, semua bidang muka kristalnya sama dan sebangun

n  Bentuk kombinasi: beberapa bentuk dasar berlaianan yang membentuk bentuk kombinasi

n  Bentuk kembaran

Perawakan kristal

n  Merambut (capillary)

n  Membenang (filliform)

n  Menjarum (acicular)

n  Membilah (bladed)

n  Memapan (tabular)

n  Mendaun (foliated)

n  Melapis (lamellar)

n  Membulu (plumose)

n  Membata (blocky)

n  Meniang (columnar)

Sifat fisik mineral;

1.      crystal habit (a. equant, b. fibrous, c. b;added, and d prismatic)

2.      cleavage ( a. two cleavages, b. three cleavage planes, and c. four cleavage planes).

3.      fracture (conchoidal fracture, splintery, fibrous fragments, irregular fractures).

4.      color

5.      streak :color of a fine powder of a miner

6.      luster :the manner in which a mineral reflects light

7.      hardness (1. talc, 2 gyps, 3. calcite, 4. flourite, 5. apatite, 6. orthoclase, 7. qurtz, 8.topaz, 9. corrundum, 10. diamond).

8.      specific gravity(s.g > 2,9 à heavy minerals, s.g. < 2,9 à light minerals)

9.      other properties: acid, magnetism, electricity, radioactivity, fluorescence, and  phosphorescence.

 Belahan

Apakah belahan atau cleavage itu?

Pecah mengikuti permukaan sesuai dengan struktur kristalnya. Jadi belahan selalu sejajar permukaan kristal.

Belahan dapat dikategorikan menjadi baik tidaknya bidang belahan:

1. belahan sempurna: mika
2. belahan bagus: kalsit
3. belahan kurang bagus: fluorit

Belahan dapat dikategorikan berdasar arah, yaitu:

n  Satu arah (pinakoid/basal): mika

n  Dua arah (prismatik): piroksin, amfibol

n  Tiga arah (rombohedral): kalsit

n  Empat arah (oktahedral) : fluorit

n  Enam arah (dodekahedral) : granat

Belahan menunjukkan 3 arah yang tidak  sama satu sama lain, misal pada mineral dengan kristal orthorombik,  triklin, monoklin.

Belahan menunjukkan 3 arah saling tegak lurus satu sama lain misal pada mineral dengan kristal orthorombik.

  

Pecahan (Fracture)

Apakah itu?

Apabila mineral diberi tekanan cenderung pecah. Pecahan dapat dilihat dari bentuk bidang pecahan, apabila mineral mendapat tekanan dari luar:

n  Konkoidal : pecahan mineral yang membentuk seperti rumah siput (shell), spt: kwarsa, obsidian dan opal,

n  Splintery: pecahan mineral yang terbentuk runcing-runcing seperti pada amfibol,

n  Earthy: pecahan mineral seperti tanah misal pada kaolin,

n  Hackly: pecahnya mineral seperti hancurnya besi yang mendapat tekanan/pukulan.

Kekerasan (hardness)

Kekerasan adalah daya tahan mineral terhadap goresan. Banyak para ahli mineralogi membuat skla kekerasan. Salah satunya adalah Mohs (Australia) pada tahun1822 mengkategorikan skala kekerasan menjadi 10 tingkatan.

Dalam kehidupan sehari-hari kekerasan dapat dipraktekkan seperti berikut.

n  Kuku jari mempunyai kekerasan     = 2,5

n  Pisau lipat mempunyai kekerasan  = 5,5

n  Benda terasa lemak, kekerasan   = 1,0

n  Kekerasan = 2 mineral dapat digores dengan kuku

n  Kekerasan = 3 mineral dapat dipotong dengan pisau

n  Kekerasan = 4 mineral agak mudah digores dengan pisau

n  Kekerasan = 5 mineral agak sukar digores dengan pisau

n  Kekerasan = 6 mineral tidak dapat digores dengan pisau

Tenacity

Tenacity adalah sifat dalam  mineral terhadap tekanan. Tenacity merupakan sifat mineral yang tergantung pada kekuatan kohesi atom-atom penyusun mineral:

   > Malleable                        >  Flexible

   > Ductile                             >  Elastis

   > Sectile                              >  Brittleness.

n  Malleable: dapat digepeng-gepeng dengan palu (umumnya dipunyai oleh “native element (elemen tunggal) seperti: emas, perak, tembaga,)

n  Ductile: dapat dirubah bentuk dengan suatu tekanan/nyala api seperti: emas, perak, tembaga, besi, dan kelompok elemen tunggal lainnya.

n  Sectile: dapat dipotong dengan pisau dalam keadaan dingin seperti: gipsum, kalsit

n  Flexible; dpt dibengkok, dan setelah tenaga hilang, bentuk tetap bengkok

n  Elastis: dpt dibengkok, dan setelah tenaga hilang, bentuk kembali spt semula

n  Brittleness: apabila kena tekanan, mineral akan pecah-pecah menjadi fragmental.

Berat jenis (BJ)

Berata jenis adalah angka yang menyatakan berapa kali berat suatu benda jika dibandinkan dengan berat air dengan volume yang sama dengan volume benda itu. Bj tidak bersatuan. Meskipun demikian di beberapa negara ada juga yang memberi satuan misal gram/cc atau lbs/ cubic ft, karena proses mengukurannya membutuhkan parameter unit berat dan volume.

               W1

SG = -------------    x L

             W1 – W2

Catatan:

SG    =   Specific grafity

W1   =   berat mineral diudara

W2   =   berat mineral dalam

              cairan

L       =  kerapatan cairan

              L (W2-W1)

SG = --------------------------    x L

             (W4 – W1)(W3-W1)

Catatan:

SG  =   Specific grafity

W1 =   berat piknometer kosong

W2 =   berat piknometer+ mineral

W3 =   berat piknometer berisi mineral

            dan cairan

W4  =  berat piknometer berisi cairan

Contoh BJ mineral dan batuan:

n  Emas 19,3

n  Platina 21,4

n  Perak 10,5

n  Tembaga 8,5

n  Besi 7,3

n  Granit 2,5 -2,7

n  Andesit   1,6 – 2,6

n  Diorit  2,8 – 2,9

Kilap

Apakah kilap itu?

Kilap adalah sifat optik yang mempunyai hubungan erat dengan peristiwa pemantulan atau pembiasan. Ada beberapa macam kilap, yaitu kilap logam, kilap bukan logam dan kilap setengah logam. 

Kilap logam

Mineral-mineral yang apat menyerap pancaran sinar secara kuat, umumnya memiliki kilap logam (metalic luster). Index biasnya (n) lebih dari 3, contohnya kilap logam murni (native) serta sebagian besar sulfida logam, emas, perak, platina, besi, hematit. 

Kilap bukan logam (non metalic luster),contohnya:

Ø  Kilap kaca (vitreous), mis: kwarsa

Ø  Kilap intan (adamantin), mis: zircon, belerang,rutile, intan, casiterit, spalerit

Ø  Kilap lemak (greasy)

Ø  Kilap lilin (waxy)

Ø  Kilap sutra (silky), mis: fibrous aggregates

Ø  Kilap mutiara (pearly)

Ø  Kilap seperti lempung (dull) = earthy.

Warna mineral

Apakah warna mineral  itu?

Warna mineral ditimbulkan karena penyerapan beberapa jenis panjang gelombang yang membentuk cahaya putih, jadi warna itu timbul sebagai hasil dari pada cahaya putih yang dikurangi oleh beberapa panjang gelombang yang terserap.

n  Sebab-sebab timbulnya warna mineral:

            1. Komposisi kimia mineral

            2. Struktur kristal dan ikatan ion

            3. Pengotoran (impurities) pada mineral,

            4. Perbedaan panjang gelombang yang diserap

Transparency

Transparency adalah sifat mineral terhadap  daya tembus cahaya

Daya tembus cahaya:

n  Transparent (tembus cahaya)

n  Translucent (sifat padangan yang kabur)

n  Sub transparent (setengah tembus cahaya)

n  Opaque (tidak tembus cahaya)

Warna specific akibat permainan sinar

n  Opallescence: pantulan seperti mutiara atau satu drop air susu kedalam air dalam gelas

n  Iridescence: adanya serangkaian prismatik baik di permukaan maupun didalam mineral. Ini terjadi karena:

n  adanya kembaran (twin) dalam mineral 

n  adanya film (coating) material di permukaan

n  Asterism: seperti refleksi sinar berbentuk bintang

n  Fluorescence: adanya emisi cahaya pada saat yang bersamaan dengan iradiasi.

n  Phosphorescence: emisi cahaya yang terus menerus setelah iradiasi berakhir,

n  Thermoluminescence: mineral setelah dibakar masih kelihatan bara apinya,

n  Triboluminescence: mineral apabila digosok atau dipukul dengan palu timbul percikan api,

Sifat mineral yang lain antara lain:

n  Sifat optic, yaitu  menggunakan cahaya yang sudah terpolarisasi. Tentu saja dengan mikroskop polarisasi. Pada mikroskop polarisasi terdapat kondensor pengumpul sinar, diafragma pengatur jumlah sinar,  cermin pemantul sinar, polarisator untuk memperoleh sinar yang terpolarisasi, meja obyek berlubang tengah untuk memperoleh sinar yang dapat diputar, klem penjepit preparat mineral, lensa obyekstif, lensa bertrand untuk mengetahui sumbu optis, dan lensa okuler.    

n  Sifat yang dipengaruhi panas, yaitu berkaitan dengan pemuaian, dan  titik lebur.

n  Sifat magnet, yaitu gaya tarik kemagnetan terhadap mineral sejenis lainnya, seperti magnetit, dan pyrotit, diukur dengan alat magnetometer.

n  Sifat elektrikal, yaitu sifat kelistrikan yang ditimbulkan karena pemanasan, dan gesekan.

n  Sifat rasa cecap, dan  bau   ( taste, odor). Rasa cecap contohnya mineral halit (NaCl) yang asin, rasa bau contohnya mineral belerang (S) yang berbau spesifik.