ENDAPAN MINERAL

Panduan Kuliah dan Praktikum
ENDAPAN MINERAL
Sutarto Hartosuwarno Laboratorium Petrologi dan Bahan Galian Teknik Geologi 0
Fakultas Teknologi Mineral Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” YOGYAKARTA BAB 1 TERMINOLOGI ENDAPAN MINERAL
1.1. Bahan Galian
Menurut UU No.11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok
Pertambangan pasal 2, yang disebut bahan galian adalah bahwa unsur-unsur kimia,
mineral-mineral, bijih-bijih dan segala macam batuan termasuk mulia yang merupakan
endapan-endapan alam. Termasuk sebagai bahan galian adalah batubara, gambut,
minyak bumi, gas alam, panas bumi, bahan galian logam, bahan galian industri, serta
batu mulia. Bahan galian yang ada di bumi ini pada dasarnya adalah unsur atau
senyawa, yang dapat berupa materi padat, cair, atau gas. Terdapat beberapa klasifikasi
tentang bahan galian, yang mencerminkan tujuan yang berbeda.
Pada pasal 3 ayat 1 UU No.11 Tahun 1967, bahan galian dibagi menjadi tiga
golongan, yaitu:
a. Golongan bahan galian yang strategis,
b. Golongan bahan galian yang vital, dan
c. Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a dan b.
Pengelompokan jenis bahan galian dalam tiga golongan di atas, kemudian diatur
dalam Peraturan Pemerintah No. 27 tahun 1980. Strategis artinya strategis untuk
pertahanan dan keamanan serta perekonomian negara. Vital artinya dapat menjamin
hajat hidup orang banyak. Tidak strategis dan vital artinya tidak langsung memerlukan
pasar yang bersifat internasional. Menurut Peraturan Pemerintah tersebut, dasar
penggolongan bahan galian meliputi:
•
Nilai strategis/ekonomis bahan galian terhadap Negara
•
Terdapatnya sesuatu bahan galian dalam alam (genesa)
•
Penggunaan bahan galian bagi industry
•
Pengaruhnya terhadap kehidupan rakyat banyak
•
Pemberian kesempatan pengembangan pengusahaan
•
Penyebaran pembangunan di daerah
a. Gologan bahan galian yang strategis adalah:
1
•
Minyak bumi, bitumen cair, lilin bumi, gas alam
•
Bitumen padat, aspal
•
Antrasit, batubara, batu bara muda
•
Uranium, radium, thorium, dan bahan galian radioaktif lainnya
•
Nikel. Kobalt
•
Timah
b. Golongan bahan galian yang vital adalah:
•
Besi, mangan, molibden, khrom, wolfram, vanadium, titan
•
Bauksit, tembaga, timbal, seng
•
Emas, platina, perak, air raksa , intan
•
Arsin, antimon, bismut
•
Yttrium, thutenium, cerium, dan logam langka lainnya
•
Berillium, korundum, zirkon, kristal kuarsa
•
Kriolit, flourspar, barit
•
Yodium, brom, khlor, belereng
c.Golongan bahan galian yang tidak termasuk golongan a atau b adalah:
•
nitrat-nitrat, pospat-pospat, garam batu (halit)
•
asbes, talk, mika, grafit, magnesit
•
yarosit, leusit, tawas, oker
•
batu permata, batu setengah permata
•
pasir kuarsa, kaolin, feldfar, gipsum, bentonit
•
batu apung, tras, obsidian, perlit, tanah, tanah serap (fuller earth)
•
marmer, batutulis
•
batukapur, dolomit, kalsit
•
granit, andesit, basalt, trakhit, tanah liat, dan pasir, sepanjang tidak
mengandung unsur-unsur mineral golongan A maupun golongan B dalam
jumlah yang berarti ditinjau dari segi ekonomi pertambangan.
Dengan dikeluarkannya UU No. 25 Tahun 1999 tentang Otonomi Daerah
serta UU No.32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah, maka Peraturan
Pemerintah tersebut mungkin menjadi tidak relefan lagi. Prakteknya, Bahan Galian
2
Golongan A dan bahan Galian Golongan B, dikelola langsung oleh Pemerintah Pusat,
sedangkan bahan Galian Golongan C dikelola oleh Pemerintah daerah. Setelah Otonomi
Daerah, Pemerintah daerah punya peranan yang lebih besar dalam mengelola bahan
Galian, termasuk Bahan Galian Golongan A dan Golongan B. Bahan Galian Logam seperti
Emas atau Tembaga, sebelum otonomi daerah, untuk mendapatkan hak Kuasa
Penambangan harus mendapatkan izin persetujuan dari pusat, sekarang Pemerintah
Kabupaten dapat memberi izin penambangan. Oleh karena itu penggolongan tersebut di
atas tidak sesuai lagi. Kalaupun masih digunakan, penggunaan istilah Golongan A,
Golongan B, atau Golongan C sebaiknya terbatas pada penggolongan secara diskriftif.
Selanjutnya, dengan mempertimbangkan perkembangan nasional maupun
internasional, UU No.11 Tahun 1966, tidak sesuai lagi dengan perkembangan yang
terjadi, maka kemudian pemerintah mengeluarkan UU No. 4 Tahun 2009 Tentang
Pertambangan Mineral Dan Batubara. Undang-undang ini hanya mengatur tentang
pertambangan mineral dan batubara diluar panas bumi, minyak dan gas bumi serta air
tanah. Selanjutnya pertambangan mineral dan batubara dibagi dan diatur menjadi:
•
Pertambangan Mineral Radioaktif
•
Pertambangan Mineral Logam
•
Pertambangan Mineral Bukan Logam
•
Pertambangan Batuan
•
Pertambangan Batubara
Berdasarkan jenis komoditinya, para ahli membagi bahan galian secara umum
menjadi lima golongan, yaitu :
1. Batubara dan gambut
2. Bahan galian logam
3. Bahan galian Industri
4. Minyak, gas, dan panas bumi
5. Mineral berharga dan batu mulia
Dalam buku petunjuk ini hanya terbatas membahas bahan galian logam, bahan
galian industri, dan batumulia. Ketiga golongan bahan galian tersebut disusun atau
dibentuk oleh unsur atau senyawa padat yang dikenal sebagai mineral, oleh karena itu
ketiganya dikelompokkan sebagai endapan mineral.
3
1.2. Endapan Mineral
Seperti disebutkan di atas, yang dikelompokkan kedalam endapan mineral adalah
bahan galian logam, bahan galian industry, mineral berharga dan batumulia.
Istilah endapan (deposit) mempunyai definisi yang lebih luas dalam ilmu geologi.
Istilah tersebut dapat berarti turunnya material di dalam air (karena gravitasi), atau
presipitasi dari larutan karena perubahan kondisi kimia. Beberapa ahli menyebut istilah
cebakan, karena menganggap istilah endapan lebih berkonotasi pada sedimentasi.
Dalam konteks “endapan mineral”, endapan diartikan sebagai konsentrasi mineral oleh
proses-proses magmatik atau hidrotermal. Kata endapan juga mempunyai arti materi
menjadi padat, oleh karena itu minyak, gas, dan panas bumi tidak termasuk ke dalam
endapan mineral. Walaupun batubara juga bersifat padat, umumnya
tidak dibahas
sebagai endapan mineral, tetapi termasuk ke dalam sumberdaya energi.
Skinner (1979) menyebut endapan mineral (mineral deposits) merupakan
konsentrasi suatu mineral pada kerak bumi, terbentuk secara alami serta pada daerah
yang terbatas (lokal). Jadi apapun macam mineralnya, dan bagaimana proses
terkonsentrasinya, semuanya disebut endapan mineral. Jika mineral-mineral yang
terkonsentrasi mengandung bahan atau material yang bernilai bagi manusia serta layak
untuk ditambang, maka endapan tersebut secara kusus disebut endapan bijih/ore
deposits
(Edwards
dan
Atkinson
1986,
Guilbert
dan
Park
1986),
endapan
ekonomi/economic deposits (Hutchison 1983), atau endapan mineral ekonomi (Jensen
dan Bateman 1981).
Secara umum definisi bijih (ore) adalah suatu batuan atau kumpulan mineral,
yang mengandung mineral-mineral yang bernilai ekonomis, dan dapat diekstrak. Bijih
terdiri dari mineral-mineral yang bernilai ekonomis (biasanya mengandung logam) yang
disebut sebagai mineral bijih (ore mineral, mengandung logam) serta termasuk mineral
industri (industrial mineral, non-logam) dan mineral yang tidak bernilai ekonomis yang
disebut sebagai mineral penyerta (gangue mineral). Definisi oleh kebanyakan penulis
lebih ditekankan pada kandungan logamnya yang dapat diekstrak serta memiliki nilai
ekonomis. Bijih yang tidak menguntungkan apabila ditambang disebut sebagai Protore
(Park dan macDiarmid 1970, Hutchison 1983).
Sebagian besar bijih hadir berasosiasi dengan urat atau urat halus, terutama urat
kuarsa. Walaupun demikian tidak semua urat akan mengandung bijih, tetapi hanya
4
terkonsentrasi pada bagian-bagian yang terbatas dari urat, yang disebut sebagai ore
shoots (Park dan MacDiarmid, 1970). Urat-urat atau bagian-bagian urat yang tidak
mengandung bijih disebut barren atau lean. Suatu tubuh batuan yang mengandung
bijih atau ore shoots yang tersebar disebut sebagai tubuh bijih (orebody). Kumpulan
urat-urat halus yang mengandung bijih sering membentuk zona yang panjang dan
tabular; yang dikenal sebagai lead, lode, vein zone atau fissure zone. Kapan disebut
Ore shoot maupun lode sangat dipengaruhi oleh cut-off grade, yaitu grade
(konsentrasi/kadar) logam terendah apabila ditambang menguntungkan
1.2.1 Bahan galian logam
Bahan galian logam adalah
batuan atau mineral-mineral yang di dalamnya
terdapat unsur logam, yang dapat diambil untuk kepentingan manusia. Logam dapat
diartikan sebagai unsur yang mempunyai kemampuan melepas elektron membentuk ion
positip,
umumnya
mempunyai
permukaan
cenderung
mengkilat,
baik
untuk
penghantar(konduktor) panas dan listrik, dapat dilebur, serta dapat dibentuk maupun
dipipihkan. Secara umum logam dapat dibagi menjadi lima golongan (Evans, 1993),
yaitu:
1. Precious metals (logam mulia): emas (Au), perak (Ag), platina (Pt)
2. Non-ferrous metals (logam non-ferrous): tembaga (Cu), timbal (Pb/lead),
seng (Zn/zinc), timah (Sn/tin), dan aluminium (Al). Empat pertama dikenal
sebagai logam dasar (base metals).
3. Iron and ferroalloy metals (logam ferroalloy dan besi): besi (Fe), Mangan
(Mn), nikel (Ni), krom (Cr), molibdenum (Mo), wolfram (W/tungsten), vanadium
(V), kobal (Co).
4. Minor metals and related non-metals: antimon (Sb/antimony), arsen (As),
berilium (Be/beryllium), bismut (Bi), kadmium (Cd), magnesium (Mg), air raksa
(Hg/mercury), REE, selenium (Se), tantalium (Ta), telurium (Te), titanium (Ti),
Zirkonium (Zr), dsb.
5. Fissionable metals: uranium (U), torium (Th), radium(Ra).
Komponen bijih pada bahan galian logam umumnya dibedakan menjadi tiga jenis
mineral pembentuknya, yaitu:
5
•
mineral bijih (ore mineral, mengandung logam),
•
mineral industri (industrial mineral, non-logam), jika hadir dalam jumlah
banyak dapat dimanfaatkan sebagai bahan galian industry,
•
mineral yang tidak bernilai ekonomis yang disebut sebagai mineral penyerta
(gangue mineral).
Mineral Bijih (Mineral Logam)
Mineral Bijih adalah mineral-mineral yang bernilai ekonomis, mengandung
unsure logam dan dapat diekstrak untuk kepentingan umat manusia. Mineral industri
adalah semua batuan, mineral atau substansi yang terbentuk secara alami yang bernilai
ekonomis, tidak termasuk di dalamnya adalah bijih logam, mineral fuels, dan batumulia
(Noetstaller, 1988 dalam Evans, 1993).
Batasan mineral bijih dengan mineral opak, maupun mineral penyerta sering
membingungkan. Pada kenyataannya sebagaian besar mineral bijih tidak tembus cahaya
(opak), sedangkan mineral penyerta merupakan mineral-mineral yang tembus cahaya
(transparan). Craig (1989) menyebut bahwa mineral bijih harus dapat diekstrak
logamnya, misalnya kalkopirit dapat diekstrak tembaganya. Walaupun suatu mineral
mengandung unsur logam, tetapi kalau tidak dapat diekstrak, maka tidak dikategorikan
sebagai mineral bijih. Beberapa pengarang menggunakan istilah mineral bijih sebagai
sinonim mineral opak, karena istilah tersebut bisa mencakup mineral-mineral seperti pirit
maupun pirhotit yang tidak bermanfaat tetapi hampir selalu ada pada endapan bijih
(Evans, 1993). Penamaan mineral bijih terkait dengan keekonomian mineral, sedangkan
penamaan mineral opaque terkait dengan sifat mineral terhadap ketembusan cahaya.
Untuk memudahkan pembahasan tentang mineral bijih, beberapa pengarang
telah membuat klasifikasi mineral bijih, umumnya didasarkan persenyawaan yang
dibentuk oleh oleh unsur logam. Sebagian besar mineral bijih terbentuk sebagai sulfida,
garam sulfo, oksida, hidroksida, maupun unsur tunggal. Sedangkan mineral penyerta
pada bijih umumnya hadir sebagai silikat dan karbonat.
Mineral bijih menurut Stanton (1972), dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan,
yaitu:
1. Native metals and semimetals: emas, tembaga, perak dll
6
2. Sulfides and sulfosalts, umumnya merupakan mineral-mineral bijih dari logam
nonferrous : sfalerit, galena kalkosit dll.
3. Oxides, umumnya mineral bijih dari logam ferrous: magnetite, kromit
Sedangkan menurut Ramdohr (1980), mineral bijih dapat dibagi menjadi lima
golongan, yaitu:
1. Elements and intermetallic compounds
2. Alloy-like compounds and Tellurides
3. Common sulphides and “sulphosalts”
4. Oxidic ore minerals
5. Non-opaque oxide ore minerals
Tabel 1.1 Daftar beberapa logam penting, mineral bijihnya, serta kadar dalam kerak
bumi
Logam
Mineral bijih
Komposisi
Au/Emas (gold)
Native gold
Electrum
Calaverite
Sylvanite
Petzite
Native silver
Argentite
Pyrargirite
Proustite
Cerargyrite
Magnetite
Hematite
Siderite
Goethite
Native copper
Chalcopyrite
Bornite
Chalcosite
Covellite
Enargite
Tenantite
Azurite
Malachite
Cuprite
Chrysocolla
Brochanthite
Au
(Ag,Au)
AuTe2
(Au,Ag)Te2
Ag3AuTe2
Ag
AgS2
Ag3SbS3
Ag3AsS3
AgCl
Fe3O4
Fe2O3
FeCo3
Fe2O3.H2O
Cu
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuS
Cu3AsS4
Cu3(Sb,As)S3
Cu3(CO3)2(OH)2
Cu2(CO3)(OH)2
Cu2O
CuSiO3.nH2O
Cu4(SO4)(OH)6
Ag/Perak (silver)
Fe/Besi
Cu/Tembaga
(copper)
%
logam
75-98
50-80
39
24
25
100
87
60
65
75
72
70
48
63
100
35
69
80
66
49
50
55
57
89
40
56
Kadar Dlm
Kerak(%)
0.000 000 4
Mining
Grade(%)
0.000 10.0020
CF
0.007
0,01-0,1
20
5
25-60
5
0.005
0.4-1
80
250
7
Pb/Timbal (lead)
Zn/Seng (zinc)
Sn/Timah (tin)
Ni/Nikel (nickel)
Cr/Krom
(chromium)
Mn/Mangan
(manganese)
Al/
Aluminium
Co/Kobal
Sb/Antimon
(antimony)
Bi/Bismut
(bismuth)
Hg/ Raksa
(mercury)
Mo/
Molibdenum
W/wolfram
(tunsten)
Pt/Platina
(platinum)
Galena
Cerussite
Anglesite
Pyromorphite
Sphalerite
Smithsonite
Hemimorphite
Zincite
Cassiterite
Stannite
Pendlandite
Niccolite
Garnierite
PbS
Pb(CO3)
Pb(SO4)
Pb5(PO4)3Cl
ZnS
Zn(CO3)
Zn4(Si2O7)(OH)2.H20
86
77
68
76
67
52
54
0.001
4-25
4000
0.007
4-25
571
79
28
10-40
44
0.000 2
0.5-2.5
2500
0.007
0.5-3
71
Chromite
SnO2
CuFeSnS4
(Fe,Ni)9S8
NiAs
(Ni,Mg)6(Si4O10)
(OH)4.4H2O
(Fe,Mg)Cr2O4
0.01
MnO2
n.MnO.MnO2.mH2O
3Mn2O3.MnSiO3
MnO(OH)
MnCO3
Mn3O4
20-50
Cr2O3
15-45
3000
Pyrolusite
Psilomelan
Braunite
Manganite
Rhodochrosite
Hausmanite
33-58%
Cr2O3
55-63
35-60
Diaspore
Boehmite
Gibbsite
Kaolinite
Nepheline
Sillimanite
Carrolite
Siegenite
Smaltite
Cobaltite
Cobalt pyrite
Native antimony
Antimonite
Tetrahedrite
Jamesonite
Antimon Oksida
Stibnite
Native bismuth
Bismuthinite
Bismutite
Native mercury
Cinnabar
Molibdenite
Powellite
Wulfenite
Wolframite
Scheelite
Huebnerite
HalO2
AlOOH
Al(OH)3
Al4(Si4O10)(OH)8
NaAlSiO4
Al2SiO5
CuCo2S4
(Co,Ni)3S4
CoAs3-2
(Co,Fe)AsS
(Co,Ni)3S4
Sb
Sb2S3
Cu12Sb4S13
Pb4FeSb6S14
Sb2O3
Ferroplatinum
Sperrylite
Braggite
Pt
PtAs2
(Pt,Pd,Ni)S
60-69
50-62
40-45
65-72
47
47
36
22
18
35
35
11-53
28
35
58
100
71
29
35
75
Bi
Bi2S3
Bi2(CO3)O2
Hg
HgS
MoS2
CaMoO4
100
81
87
(Fe,Mn)WO4
CaWO4
Mn(WO4)
60-75%
80%
60
(WO3)
75-84
56
59
86
60
48
0.09
8
30-50
Al2O3
Max SiO2
15
389
3.75
0,06-0,35
5-25
Min 0,3
0.000 008
0,2-8
25000
0.000 15
0,01-0,6
67
0.000 15
0,3-6
WO3
2000
0.000 001
0,00030,0015
300
8
Sn/Arsen
(arsenic)
Ti/Titanium
V/Vanadium
U/Uranium
Arsenopyrite
Loellingite
Realgar
Orpiment
Tenantite
Ilmenit
Rutil
Titanit
Patronit
FeAsS
FeAs2
AsS
As2S3
Cu12As4S13
FeTiO2
TiO2
CaTiSiO2
V2O5VS4
46
72
70
61
20
53
92-98
41
28-39
Uraninit
Coflinite
Brannerite
Uranothorite
UO2
USiO4
(U,Th)Ti2O6
(Th,U,Fe)SiO2H2
47-88
60
26-44
5-15
0.000 2
10-50
TiO2
0,3-5
V2O5
0,03-1
U3O8
Mineral penyerta (gangue minerals)
Mineral penyerta adalah mineral-mineral yang hadir pada tubuh bijih, tetapi tidak
bernilai ekonomis. Mineral penyerta umumnya merupakan mineral dari kelompok silika,
silikat, oksida,karbonat, maupun fosfat.
Tabel 1.2 Daftar sebagian mineral penyerta (gangue minerals)
Kelompok
Silika
Oksida
Silikat
Karbonat
Fosfat
Nama mineral
Kuarsa
Kalsedon
Magnetite
Hematite
Goetite
Bauxite
Olivin
Diopsit
Wollastonit
Tremolit-aktinolit
Klorit
Epidote
Andradit-grosularit
Kalium felspar
Albit
Kaolinit
Illit
Serisit
Tourmalin
Topas
Kalsit
Siderit
Rodokrosit
Barit
gypsum
Komposisi
SiO2
SiO2
Fe3O4
Fe2O3
Fe(OH)
Al2O3
MgSiO4
Ca(Mg,Fe)(SiO2)2
CaSiO3
Ca2(Mg,Fe)2(OH)2(Si4O11)2
Mg5(Al,Fe)(OH)8(Al,Si)4O10
Ca(Al,Fe)2(OH)2(SiO4)3
Ca2(Al-Fe)2(SiO4)3
KAlSi3O8
NaAlSi3O8
Al2O3.2SiO2.2H2O
KAl2(OH)2(AlSi3O)10(O,OH)10
KAl2(OH)2(AlSi3O10)
Na(Fe,Mg)3B3All3(OH)4(Al3Si6O27)
Al2(F,OH)2SiO4
CaCO3
FeCO3
MnCO3
BaSO4
CaSO4
9
1.2.2 Bahan galian industri (mineral industri)
Bahan galian industri adalah batuan atau mineral-mineral yang bermanfaat untuk
kepentingan manusia dan tidak termasuk kedalam bahan galian logam, batubara, batu
mulia, maupun migas dan panas bumi. Menurut Madiadipoera, dkk. (1990), bahan
galian industri dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu:
a. Bahan Galian Industri (BGI) yang berkaitan dengan batuan sedimen
•
•
Terkait dengan batuan karbonat
•
Batugamping
•
Dolomit
•
Kalsit
•
Batukeprus
•
Fosfat
•
Oniks
•
Gips
•
Rijang
Tidak terkait dengan batuan karbonat
•
Bentonit
•
Fireclay
•
Ballclay
•
Zeolit
•
Felspar
•
Yodium
•
Doatomea
•
Mangan?
b. BGI yang terkait dengan batuan vulkanik
•
Perlit
•
Obsidian
•
Batuapung
•
Belerang
•
Opal kalsedon
10
•
Kayu terkersikan
•
Tras
•
Pasir vulkanik
•
Batuan trakit, andesit, dan basalt
c. BGI yang terkait dengan batuan plutonik
•
Granit dan granodiorit
•
Gabro dan peridotit
•
Alkali felspar
•
Mika
•
Asbes
d. BGI yang terkait dengan endapan residual dan placer
•
Lempung
•
Kaolin
•
Pasir kuarsa
•
Sirtu
e. BGI yang terkait dengan proses hidrotermal
•
Gypsum
•
Talk
•
Magnesit
•
Barit
•
Firofilit
•
Toseki
•
Kaolin
f. BGI yang terkait dengan batuan metamorf
•
Marmer
•
Batusabak
•
Kuarsi
•
grafit
11
1.2.3 Batumulia dan mineral berharga
Mineral berharga dan Batumulia, adalah mineral atau batuan yang dipergunakan
untuk perhiasan dan bernilai tinggi. Batumulia (menurut Pouw Kioe An, 1977) dapat
dikelompokkan sebagai berikut:
a. Batumulia tulen
•
Kelas-satu : nilai kekerasan 8-10
1. intan
2. korundum (ruby, safir, mirah )
3. chrysoberyl
4. spinel
• Kelas-dua : nilai kekerasan 7-8
1. zirkon
2. beryl (aquamarin)
3. topas
4. tourmalin
5. garnet
6. opal-mulia
• Kelas-tiga : nilai kekerasan sekitar 7
1. kordierit
2. visuvian
3. chrysolite
4. axiniete
5. cyanite
6. staourolit
7. andalusit
8. chiastolite
9. pistazite
10. turqooise (pirus)
b. Batu semi mulia
•
Kelas-empat : nilai kekerasan 4-7
1. ametis (kecubung), agat, korneal, citrine, jasper, tiger’s eye,kuarsa pink,
opal
12
2. felspar (adular, amazone)
3. labradorit
4. obsidian
5. lazuri
6. hipersten
7. diopsit
1.3. Mineral
Mineral adalah merupakan unsure atau senyawa hablur/ kristalin yang ada dalam
kerak bumi, bersifat homogen, mempunyai sifat fisik dan kimia tertentu, merupakan
persenyawaan anorganik dan mempunyai susunan kimia yang tetap, dan terbentuk
secara alami.Terdapat beberapa metode atau cara melakukan pemerian mineral yang
selama ini telah banyak digunakan, antara lain:
•
Pengamatan sifat fisik (megaskopis)
•
Pengamatan sifat optik (Mikroskopik)
•
SEM (Scaning Electron Microscope)
•
XRD (X-Ray Defraction)
•
Microprobe
•
Kimia Mineral (Atomic Absorbtion Spectophotometry, X-Ray Fluorescen)
Untuk pelaksanaan praktikum, pemerian dilakukan berdasarkan sifat-sifat
fisik
mineral melalui pengmatan megaskopis dengan bantuan kaca pembesar (loupe),
diantaranya meliputi:
• Warna / color, Bentuk / form, Belahan / cleavage, Pecahan / fracture, Cerat /
streak, Kilap / luster, Kekerasan / hardness, Densitas / Density , dan Sifat
magnetic
1.3.1. Warna
Beberapa mineral dapat dikenal karena mempunyai karakter warna tertentu,
mineral yang lain mempunyai kenampakan variasi warna yang lengkap mulai dari hitam
hingga putih transparan, sehingga hanya dapat ditentukan oleh sifat fisik lainnya.
Beberapa kenampakan warna mineral, diantaranya:
•
PUTIH
: gypsum, kuarsa, kalsit
13
•
KUNING EMAS
: pirit, kalkopirit, arsenopirit, markasit, pirrhotit, emas
•
HIJAU
: klorit, epidot, tremolit, diopsit
•
ABU-ABU
: galena, sfalerit, grafit, hematit
•
BIRU
: beril, korundum (saphir), azurit
•
KUNING
: belerang
•
HITAM
: magnetit, augit, sfalerit
•
MERAH
: hematit, korundum (rubi), garnet
•
COKLAT
: biotit, limonit, garnet, k.feldspar
•
TIDAK BERWARNA : kuarsa, kalsit, diamond
1.3.2. Bentuk Mineral
Bentuk mineral di alam (kerak bumi) dikontrol oleh sistem kristal dan perawakan
kristal (crystal habits).
Sistem Kristal
Sistem Kristal dibagi menjadi enam kelompok, yaitu :
1. Isometric = Kubus : galena(PbS), halit (Na Cl), pirit (FeS)
2. Tetragonal = Balok : zircon (Zr SiO4), idokras
3. Hexagonal : Quartz (SiO2), Calcite (CaCO3), beril
4. Orthorombic : Topas (Al2 SiO4 (F OH)2), barit (BaSO4)
5. Monoklin : Augit, gypsum (CaSO4)
6. Triklin : Albite ( Na (Al Si3 O8)), Anorthite (Ca (Al2 Si2 O8)), axinit
ISOMETRIK
Pirit
ORTOROMBIK
barit
TETRAGONAL
idokras
MONOKLIN
gipsum
HEKSAGONAL
beril
TRIKLIN
axinit
Gambar 1.1. Beberapa kenampakan system kristal
14
Perawakan (morfologi) Kristal
Perawakan Kristal merupakan kenampakan bentuk eksternal dari suatu Kristal secara
menyeluruh. Perawakan Kristal dapat dilihat dari individu permukaan kkristal (crystal
faces) seperti bentuk pyramid, bipiramid, kubik, prismatik, berlembar, octahedral,
dodecahedral.
Di alam, mineral tertentu sering hadir membentuk agregat dengan kenampakan
morfologi tertentu, seperti fibrous, globular, radiating, konsentrik, denritik, denritik,
botrioidal, bladed, acicular, lamellar, oolitik, geode, dll.
Gambar 1.2. Beberapa kenampakan perawakan mineral
15
1.3.3. Belahan
Adalah kecenderungan mineral untuk membelah diri pada satu arah atau lebih
a. Belahan satu-arah (mika)
b. Belahan dua-arah yg berpot dg sdt 900 (feldspar)
c. Belahan dua-arah tdk berpot tegak lurus (amfibol)
d. Belahan tiga-arah berpot tegak lurus (halit)
e. Belahan tiga-arah tdk berpot tegak lurus (kalsit)
f.
Belahan empat arah (intan)
g. Belahan enam arah(sfalerit)
Gambar 1.3. Beberapa kenampakan belahan dari mineral
1.3.4. Pecahan
Adalah kecenderungan mineral untuk membelah secara tidak teratur, karena tidak
hadirnya bidang belahan
16
Contoh :
> Concoidal : pecahan botol (mineral kuarsa)
> Splintery / fibrous : pecahan seperti serat (Augit, Hypersten,
Serpentin, Piroksen
> Uneven / Irregular : pecahannya kasar dg permukaan tidak teratur
(garnet, hematit)
Gambar 1.4. Contoh kenampakan pevahan concoidal
dan kuarsa
1.3.5. Gores / Cerat / streak
Gores/streak adalah warna dari serbuk mineral, ini akan terlihat dengan menggoreskan
mineral pada lempeng kasar (porselen) dan mengamati warna goresan yg tertinggal.
Contoh :
- Hematit (Fe2O3) Æ berwarna merah coklat
- Limonit (Fe2O3, OH) Æ berwarna kuning
-
Magnetit (Fe3O4) Æ berwarna abu-abu
-
Augit Æ berwarna abu-abu hijau
-
Biotit Æ ceratnya tidak berwarna
-
Ortoklas Æ ceratnya putih
1.3.6. Kilap/Luster
Adalah kualitas dan intensitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan suatu mineral.
Kilap dibagi menjadi dua :
1. Kilap Logam (Metallic Luster) : galena, pyrit, magnetit, chalcopyrite, hematit.
17
2. Kilap Non Logam (Non Metallic Luster):
a. Kilap Intan : Admantine : intan
b. Kilap kaca : Vitreous : kuarsa, kalsit
c. Kilap sutera : Silky : asbes, gypsum.
d. Kilap damar : Resineous : sphalerite
e. Kilap mutiara : Pearly : dolomit, brukit.
f. Kilap lemak : Greasy : talk, serpentin, nefelin
g. Kilap tanah : Earthy : mineral lempung, oker
1.3.7. Kekerasan
SKALA KEKERASAN MOHS :
1. Talc
2. Gypsum
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
6. Feldspar
7. Quartz
8. Topaz
9. Corundum
10. Diamond
Gambar 1.5. Gambar yang menunjukkan skala
kekerasan Mohs
18
Tabel 1.3. Memperlihatkan harga kekerasan beberapa
unsure dan mineral (skala kekerasan Mohs)
MINERAL
KEKERASAN
MINERAL
KEKERASAN
Au
2.5-3
Galena
2.5-2.8
Cu
2.5-3
Kalkopirit
4.2-4.3
Ag
2.5-3
Magnetit
5.5-6.5
Fe
4-5
Pirit
6-6.5
Pt
4-4.5
Andradit
6.5-7.5
As
3.5
Diopsid
5-6
C grafit
1-2
Flogopit
2.5-3
S
1.5-2.5
Sfalerit
3.5-4
1.3.8. Densitas
Densitas adalah berat atau masa suatu benda pada volume tertentu, yang
diekpresikan dengan satuan kg/m3 atau ton/m3 . masa atau berat
benda adalah
perkalian volume dengan densitas, sementara volume merupakan masa dibagi dengan
densitas.
Spesific Gravity (SG) adalah rasio densitas suatu benda terhadap benda yang
dianggap ssebagai standart. Standart pembanding benda padat dan cait adalah air pada
suhu 4° C (39.2° F), yang mempunyai densitas 1 kg/liter. Sedangkan substansi yang
berbentuk gas dibandingkan dengan udara kering yang mempunyai densitas 1,29 g/liter
pada kondisi standart (0° C dan 1 atm). Sehingga Hg cair yang mempunyai densitas
13,6 Kg/lt akan mempunyai SG 13,6 atau magnetit padat yang mempunyai densitas 5,2
ton/m3 akan mempunyai SG 5,2. Sedangkan gas CO2 yang mempunyai densitas 1,976
akan mempunyai SG 1,53. Karena perbandingan kedua benda mempunyai dimensi atau
satuan yang sama (masa/volume), maka SG tidak mempunyai dimensi.
densitas
= berat/volume ( g/cm3 atau ton/m3)
Mineral-mineral dengan densitas lebih besar daripada densitas kuarsa (2,65 ton/m3)
atau feldspar (2,54 ton/m3 – 2,76 ton/m3), atau lebih besar dari 2,8 ton /m3 dikenal
sebagai mineral berat.
Mineral-mineral berat dapat bersifat opak maupun transparan (non opak).
Mineral-mineral yang tidak opak diantaranya adalah apatit, epidot, garnet, rutil,
19
staurolit, turmalin dan zircon sedangkan yang opak yang paling sering dijumpai adalah
ilmenit dan magnetit.
Tabel 1.4. Contoh densitas beberapa Mineral Berat
NAMA
Augite
Biotite
Diopside
Epidot
Hematite
Hornblende
(Ca, Mg, Fe,Al)2
(Al, Si)2 O6
K(Mg,Fe”)3
(AlSi3)O10
(OH,F)2
Ca(Mg,Fe”)
Si2O6
Ca2Fe’’Al2O.
Si2O7.
SiO4(OH)
Fe2O3
NaCa2
(Mg,Fe”)4 (Al, Fe”’)
(Si,Al)8 O22(OH,F)2
Ilmenit
FeTiO3
Magnetit
Fe3O4
Rutil
Pirit
KAl2(AlSi3O10)
(OH,F)2
TiO2
FeS2
Zirkon
ZrSiO4
Muskovit
SISTEM KRISTAL dan
BENTUK KRISTAL
KOMPOSISI
densitas
Monoklin; Prismatik pendek,
lammellar
Monoklin; Tabular dengan 6
sisi kristal
Monoklin; Prismatik
Monoklin;
Memanjang, , berbutir
Trigonal, melembar, ,
menyerat, berbutir
WARNA
3.2 - 3.6
Abu-abu gelap, Hitam, Coklat,
hijau -hitam
2.7 – 3.7
Hitam, hijau gelap
3.3
3.4
5.2
Putih, hijau
Hijau
Merah sampai hitam; abu-abu
2.9 - 3.4
Monoklin; prismatic panjang
Trigonal;
tabular tebal, prismatik,
Cubic; Oktahedral, kadang
dodecahedral
Monoklin; tabular
Triklin; prismatic, accicular
Kubic
Tetragonal; prismatik
Hitam, hijau sampai hitam
4.7
5.2
2.85
4.2
5
4.3
Besi-hitam
Besi – Hitam, kenampakan
metalik.
Hampir tidak berwarna-atau
coklat, hijau
Merah-coklat, kuning, black
Tembaga-kuning
Kuning – emas, merah,
coklat/hijau.
1.3.9. Klasifikasi Mineral
Secara umum mineral dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok. Diantara
kelompok yang penting adalah:
1. Native Elements, mineral atau kristal yang terdiri dari unsure tunggal.
Contoh native Au, intan (C), native Cu
2. Sulfides (termasuk sulfosalt), suatu senyawa yang mengandung unsure
sulfur (S), contoh pirit (Fe2S), kalkopirit (CuFeS2), galena (PbS)
3. Oxides dan hydroxides, senyawa yang mengandung unsure oksige (O)
seperti magnetit (Fe3O4), atau OH seperti Gibbsite (Bauxite) Al(OH)3
20
4. Silicates, senyawa yang mengandung unsure silicon (Si) dan oksigen
(O), seperti garnierite (Ni,Mg)6(Si4O10) (OH)4.4H2O, olivine
(Mg,Fe)2Si2O4
5. Halides
Halite (NaCl), Fluorit (CaF2)
6. Carbonates
Kalsit (CaCO3), Magnesite (MgCO3) ,Dolomite (CaMg (CO3)2)
7. Sulfates
Barit (BaSO4), Gipsum (CaSO4)
8. Phosphates
Apatit Ca5(PO4)3(OH,F,Cl), Monazite (Ce,La,Th)PO4
21