MINERAL PENYUSUN BATUAN

Kulit bumi terdiri atas banyak jenis batuan: batuan beku, batuan sediment, batuan metamorfosis. Pembagian ini dilakukan atas dasar cara terjadinya, lalu dapat dibagi lagi menurut komposisi mineral, tekstur. Petrologi adalah ilmu yang mempelajari keadaan dan asal mula batuan. Mineralogi adalah ilmu yang mempelajari keadaan dan asal mula mineral.

Batuan dan mineral dapat merupakan catatan langsung dari proses geologi yang pernah terbentuk seperti letusan gunungapi, erosi, longsor, transportasi, sedimentasi dan bersama-sama dengan sisa organisme yang ada dapat dipakai untuk menentukan lingkungan pengendapannya. Selain itu, mineral dan batuan mempunyai makna ekonomi, bila mengingat bahwa cadangan batuan dan mineral akan habis suatu waktu.

Batuan terdiri atas lebih dari satu mineral. Setiap mineral terdiri atas suatu senyawa kimia anorganik dan terjadi dengan alami. Mineral mempunyai sifat-sifat fisika tertentu yang berkaitan dengan senyawa kimianya. Mineral tumbuh dari proses alamiah. Selama pertumbuhannya tetap dipertahankan rasio atom-atom pembentuknya sehingga didapatkan geometri tiga dimensi susunan atomnya.

Ada mineral berbentuk kristal dan ada mineral berbentuk amorf. Bentuk kristal atau amorf bergantung pada kecepatan proses turunnya suhu suatu lelehan. Kristal mempunyai tujuh kelas simetri: isometri, tetragonal, trigonal, heksagonal, ortorombik, monoklinik dna trikliknik.

Kristal dapat terbentuk dari: larutan, cairan / lelehan, uap. Pengkristalan melalui larutan, misalnya larutan garam natrium klorida mengikuti proses evaporasi sehingga lama kelamaan larutan makin kaya garam, menjadi larutan jenuh, mengkristal menjadi massa padat. Pengkristalan larutan dilakukan dengan menurunkan tekanan atau suhu larutan. Pengkristalan melalui cairan dapat terjadi melalui menurunkan suhunya mencapai titik beku kristal itu. Misalnya air menjadi es, lelehan besi menjadi besi padat, lelehan magma menjadi batuan beku. Pengkristalan melalui fase uap / gas jarang terjadi. Misalnya air membeku menjadi salju, pengkristalan belerang dari solfatara-solfatara gunungapi.

Suatu susunan kimia sedemikian rupa sehingga atom-atomnya tersusun baik dalam struktur padat disebut kristalin. Kristal yang mempunyai bidang batas sempurna, disebut oktahedral. Kristal yang mempunyai bidanng batas kurang sempurna, disebut subhedral. Kristal yang tidak mempunyai bidang batas, disebt anhedral. Hal itu bergantung pada ketersediaan ruang untuk tumbuh, gaya kristalisasi, kekentalan larutan.

Pertumbuhan kristal dapat mencapai ukuran yang sangat besar (dimensi meter) atau sangat kecil (dimensi mikrometer). Ukuran kristal mikrometer disebut mikrokristalin. Bila ukuran kristal dapat diidentifikasi mengunakan sinar-X, disebut kriptokristalin.

Jika benda padat alam tersebut memadat tanpa membentuk masa kristalin, artinya susunan atom dalam benda padat tersebut tidak tersusun secara teratur, disebut amorf. Terjadinya masa kristalin atau amorf sangat tergantung kepada lambat – cepatnya proses penurunan temperatur dari suatu lelehan.

Sifat-sifat kristal:

1. Struktur: Masa kristalin terdiri atas atom yang tersusun rapi sehingga dapat digambarkan sebagai susunan partikel kecil dalam jumlah tak berhingga dalam tiga dimensi.
2. Belah : Akibat dari keteraturan dalam susunan atom atau unit sel, kristal sering menunjukkan keteraturan dalam pola belah, misalnya kalsit membelah dengan pola rombohedral, garam membelah dnegan pola oktahedral, dan lainnya.
3. Bentuk luar: Kristal diibaratkan terdiri atas susunan unit sel berjumlah banyak maka bentuk akhir kristal bergantung pada bentuk asal unit sel dan lingkungan pertumbuhannya, yaitu: suhu, tekanan, larutan, kecepatan pertumbuhan, tegangan permukaan, gerakan larutan.
4. Sifat optik
5. Difraksi sinar-X.

Susunan kimia mineral adalah hal yang penting. Banyak hal yang berhubungan dengan struktur kimia mineral, diantaranya: warna, berat jenis, sifat optik, manfaat dan lainnya. Rata-rata persentase unsur di kulit bumi disajikan dalam Tabel 2-1.

Persentase total unsur-unsur itu adalah 99,5 %. Sisanya adalah tembaga, nikel, seng, timbal, perak, emas, timah, air raksa, antimon dan arsen.

Mineral dibagi dalam dua belas kelas menurut ikatan kimianya:

1.     Unsur: emas, perak, tembaga dan lainnya

2.     Sulfida: kombinasi dengan belerang, misalnya galena (PbS)

3.     Garam sulfo: dari timbal, perak, tembaga bersama belerang dan antimon, arsen, bismuth, misalnya Cu₃AsS₄.

4.     Oksida: oksida anhidro hematit (Fe₂O₃) dan oksida hidro, mengandung air atau gugusan (OH^-), misalnya diaspor - Al₂O₃.H₂O.

Tabel 2-1. Unsur dan Persentase Penyusun Kulit Bumi

Unsur	Persentase	Unsur	Persentase
Oksigen	46,46	Hidrogen	0,14
Silikon	27,61	Fosfor	0,12
Aluminium	8,07	Karbon	0,09
Besi	5,06	Mangan	0,09
Kalsium	3,64	Sulfur	0,06
Natrium	2,75	Klor	0,05
Kalium	2,58	Barium	0,04
Magnesium	2,07	Fluor	0,03
Titanium	0,62	Strontium	0,02

Ada tujuh sifat fisik mineral:

1. Belah. Sifat yang dimiliki suatu mineral bila pecah melalui bidang halus tertentu. Belah yang sejajar dengan bidang kristal, bisa berupa belah sempurna atau belah tidak sempurna. Tidak semua mineral mempunyai sifat belah. Beberapa arah belah antara lain: kubik, oktohedral, rombahedral, prismatik dan lainnya.
2. Sifat pecah. Tampak bila mineral ditekan lalu pecah. Bila mineral mempunyai sifat belah, pecah dapat mengikuti segala arah belah.
3. Retakan. Beberapa jenis retakan:

a.          conchoidal: bidang retak halus, melengkung

b.         fibrous: bidang retak membentuk jalur-jalur

c.          hackly: bidang belah bergerigi, tidak teratur, tepi tajam

d.         uneven: bidang belah tidak teratur, kasar

4. Kekerasan

Daya tahan mineral terhadap goresan. Hal ini dilakukan dengan membandingkan satu mineral dengan mineral lainnya. Jenis mineral dan angka kekerasan disajikan dalam Tabel 2-2.

Tabel 2-2. Jenis Mineral dan Nilai Kekerasannya

Mineral	Nilai Kekerasan	Mineral	Nilai Kekerasan
Talk	1	Ortoklas	6
Gipsum	2	Kuarsa	7
Kalsit	3	Topaz	8
Fluorit	4	Korundum	9
Apatit	5	Intan	10

5. Berat jenis

Angka perbandingan antara berat benda terhadap volumenya. Mineral ringan mempunyai berat jenis di bawah 2,65. Rata-rata mineral mempunyai berat jenis 2,65 – 2,75. Mineral berat mempunyai berat jenis lebih dari 2,90. Beberapa mineral sangat ringat, mis. ulexit 1,96, grafit 2,1 dan beberapa mineral lain sangat berat, mis. perak 10,5; dan pirit 5,0.  

6. Sifat terhadap cahaya
1. Kilap (luster): kilap logam (metallic luster) dan kilap bukan logam (non metallic luster).
2. Warna
3. Goresan
4. Pleiochroisme
5. Tembus cahaya: transparan dapat tembus cahaya, transcluent dapat tembus cahaya, dan opaque tidak dapat ditembus cahaya.
7. Lainnya

Sifat lainnya adalah sifat kemagnetan mis. magnetit (Fe₃O₄) dan pirotit Fe(1-x)S. sifat konduktivitas listrik dan panas.

Mineral terbentuk dari larutan, lelehan / cairan, uap. Contoh larutan adalah air laut, air danau, air tanah. Contoh lelehan adalah magma plutonik, magma sub vulkanik, magma yang mengalir di permukaan bumi. Contoh uap adalah sulfat gunungapi.

Banyak mineral logam berkaitan langsung maupun tidak langsung dengan magma plutonik atau subvulkanik. Banyak mineral bukan logam berkaitan dengan proses sedimenter larutan. Proses pelapukan oleh udara (reaksi dengan oksigen, karbondioksida), air hujan dan tanah dapat melarutkan mineral atau menambah konsentrasi. Kelahiran mineral sangat tergantung pada kejadian-kejadian alam seperti adanya magma, larutan, gas, reaksi kimia.