Pengenalan Mineral Penyusun Batuan

Geologi merupakan suatu cabang ilmu yang mempelajari mengenai bumi, termasuk material penyusunnya beserta proses - proses yang terjadi di dalamnya. Material penyusun bumi terdiri dari mineral, batuan, air, dan tanah. Dalam pembahasan kali ini akan dibahas mengenai mineral, dimana mineral merupakan material yang menyusun batuan - batuan yang terdapat di bumi, baik itu batuan beku, batuan metamorf, ataupun batuan sedimen. Dalam pengertiannya, mineral merupakan senyawa anorganik yang terbentuk secara alamiah, memiliki sifat dan komposisi kimia tertentu, mempunyai sifat fisik tertentu, bersifat padat, mempunyai struktur dalam yang teratur, serta berbentuk kristal.

Hingga saat ini, lebih dari 4000 jenis mineral yang telah berhasil diidentifikasi oleh ahli mineralogi di berbagai belahan dunia. Dari sekian banyak jenis mineral - mineral tersebut, terdapat mineral utama yang membentuk batuan di permukaan bumi yang dikenal sebagai mineral pembentuk batuan atau dengan istilah rock forming minerals (RFM).

Berdasarkan pada komposisi kimianya, mineral dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok, diantaranya adalah :

Kelompok mineral	Contoh mineral
Silikat	Ferromagnesian (kaya Fe dan Mg): olivin, piroksen (augit), amfibol (hornblende), garnet.
	Nonferromagnesian (miskin Fe dan Mg): kuarsa (SiO4), feldspar ortoklas (KAlSi3O8), feldspar plagioklas, mika (muskovit, biotit), klorit, talk, kaolin
Oksida	Hematit, magnetit, limonit
Sulfida	Pirit, kalkopirit (CuFeS2), galena, spalerit
Sulfat	Gipsum, anhidrit
Halida	Halit (NaCl), fluorit (CaF2)
Karbonat	Kalsit (CaCO3), dolomit
Native elements	grafit (C), emas (Au), perak (Ag), tembaga (Cu), intan (C)

Untuk dapat membedakan jenis - jenis mineral yang terdapat di bumi, maka mineral - mineral tersebut dapat dibedakan bersadarkan sifat fisiknya yang ditentukan oleh komposisi dan sistem kristalnya. Selain itu dapat pula dibedakan dengan menggunakan suatu alat untuk mengetahui suatu mineral tertentu yang sulit untuk dibedakan berdasarkan pada identifikasi fisik mineralnya, yaitu dengan menggunakan XRD (X-Ray Diffraction), XRF (X-Ray Flourescence).

Pengujian sifat fisik mineral secara sederhana dapat dilakukan dengan menggunakan alat alat sederhana dan tanpa biaya yang cukup mahal. Sifat - sifat fisik yang dimaksudkan antara lain adalah :

1. Kilat

Merupakan kenampakan dari suatu mineral yang ditunjukkan oleh pantulan cahaya yang dikenakan padanya. Kilat pada mineral dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :

a. Kilat logam (metallic luster)

Apabila mineral tersebut memiliki kilapan menyerupai logam. Contoh mineral yang memiliki kilat logam antara lain adalah pirit, galena, magnetit, dll.

Kilap logam pada pyrite (sumber gambar : http://www.minerals.net/Image/1/107/Pyrite.aspx)

b. Kilat non-logam (non-metallic luster)

Kilat non logam sendiri dapat terbagi ke dalam beberapa golongan, yaitu :

- Kilat intan (adamantin luster), kilat yang cemerlang menyerupai intan, contohnya pada intan.

Kilap intan pada diamond (sumber gambar: http://geology.com/minerals/diamond.shtml)

- Kilat kaca (vitreous luster), kilat yang menyerupai kaca, contohnya pada kuarsa, muskovit, kalsit.

Kilap kaca pada kuarsa (sumber gambar: http://geology.com/minerals/quartz.shtml)

- Kilat sutera (silky luster), kilat yang mempunyai struktur menyerupai serat, contohnya pada asbes, aktinolit, dan gipsum.

Kilap sutera pada gipsum (sumber gambar: http://geology.com/minerals/gypsum.shtml)

- Kilat damar (resinous luster), kilat yang menyerupai damar/getah, contohnya pada sphalerit.

Kilap damar pada sphalerit (sumber gambar: http://geology.com/minerals/sphalerite.shtml)

- Kilat mutiara (pearly luster), kilat seperti lemak atau sabun, contohnya pada serpentin, opal, dan nepheline.

kilap mutiara pada serpentin (sumber gambar : http://geology.com/minerals/serpentine.shtml)

- Kilat tanah (earthy luster), kilat seperti tanah/lempung, contohnya pada kaolin, bauksit, dan limonit.

Kilap tanah pada limonit (sumber gambar: http://geology.com/minerals/limonite.shtml)

2. Warna

Warna merupakan kenampakan langsung yang dapat dilihat, akan tetapi tidak dapat diandalkan dalam pemerian mineral, hal tersebut dikarenakan satu mineral dapat memiliki warna yang beragam atau lebih dari satu warna, tergantung pada keanekaragaman komposisi kimia dan adanya zat pengotornya. Misalnya pada kuarsa, mineral tersebut dapat berwarna putih susu, ungu, cokelat kehitaman, atau bahkan bening/tidak berwarna. Meskipun demikian, terdapat beberapa mineral yang memiliki warna yang khas dan dapat digunakan dalam membantu identifikasi mineral.

Warna	Mineral
Putih	Kaolin, gipsum
Kuning	Belerang
Kuning emas	Pirit, kalkopirit
Hijau	Klorit, malasit
Biru	Azurit, beril
Merah	Jasper, hematit
Coklat	Biotit, garnet
Abu-abu	Galena
Hitam	Grafit, augit

3. Kekerasan (hardness)

Merupakan ukuran dari seberapa tahan mineral terhadap goresan. Mineral yang mempunyai kekerasan lebih kecil dari suatu alat uji, maka akan meninggalkan bekas goresan pada mineral tersebut. Skala kekerasan yang biasa dipakai adalah skala kekerasan yang dibuat oleh Friedrich Mohs dari Jerman dan dikenal dengan skala Mohs. Skala Mohs mempunyai 10 skala, dimulai dari skala 1 untuk mineral yang terlunak dan skala 10 untuk mineral terkeras.

Skala kekerasan Mohs	Contoh mineral	Alat uji kekerasan sederhana
1	Talk
2	Gipsum
3	Kalsit	Uang koin (H = 3) Kuku jari (H = 2,5)
4	Fluorit
5	Apatit	Pisau (H = 5 - 5,5)
6	Orthoklas	Pecahan kaca jendela (H = 5,5)
7	Kuarsa	Kikir baja (H = 6,5 – 7)
8	Topas	Amplas (H = 8)
9	Korundum
10	Intan
H: skala kekerasan Mohs

4. Cerat (streak)

Cerat adalah warna mineral dalam bentuk hancuran (serbuk). Cerat dapat diamati dengan cara menggoreskan mineral pada bagian kasar kepingan porselin atau menumbuk mineral dan mengamati warna dari serbuk yang dihasilkan. Warna cerat belum tentu sama dengan warna asli mineral. Warna cerat pada mineral-mineral tertentu umumnya tetap walaupun warna mineral tersebut bermacam-macam, contohnya hematit. Hematit ketika diamati kadang berwarna hitam, kadang berwarna merah coklat, namun cerat dari hematit selalu berwarna merah coklat.

Streak Colors of Common Minerals
Andalusite	White or colorless (hardness is about the same as the streak plate).
Anhydrite	White.
Apatite	White.
Arsenopyrite	Dark grayish black.
Augite	White to greenish gray. Augite can be splintery and close to the hardness of the streak plate, so brittle fragments, rather than a powder, will sometimes be produced.
Azurite	Light blue.
Barite	White.
Bauxite	White. Often discolored to pink, brown, or red by iron staining.
Benitoite	White.
Beryl	Colorless (harder than the streak plate).
Biotite	White to gray (don't be deceived by flakes).
Bornite	Grayish black.
Calcite	White.
Cassiterite	Colorless.
Chalcocite	Grayish black.
Chalcopyrite	Greenish black.
Chlorite	Greenish to greenish-black to white.
Chromite	Dark brown.
Chrysoberyl	Colorless (harder than the streak plate).
Cinnabar	Red.
Clinozoisite	White.
Copper	Metallic copper red.
Cordierite	Colorless (harder than the streak plate).
Corundum	Colorless (harder than the streak plate).
Cuprite	Brownish red.
Diamond	Colorless (harder than the streak plate).
Diopside	White to light green.
Dolomite	White.
Enstatite	White to gray.
Epidote	White or colorless (about the same hardness as the streak plate).
Fluorite	White.
Fuchsite	White (often sheds tiny green mica flakes).
Galena	Lead gray to black.
Garnet	Colorless (harder than the streak plate).
Glauconite	Dull green.
Gold	Metallic gold yellow.
Graphite	Black.
Gypsum	White.
Halite	White.
Hematite	Red to reddish brown.
Hornblende	White. Brittle, often leaves black cleavage debris behind instead of a streak.
Ilmenite	Black.
Jadeite	Colorless (harder than the streak plate).
Kyanite	White or colorless (about the same hardness as the streak plate in one direction).
Limonite	Yellowish brown.
Magnesite	White.
Magnetite	Black.
Malachite	Green.
Marcasite	Grayish Black.
Molybdenite	Bluish gray, grayish black.
Monazite	White.
Muscovite	White, often sheds tiny cleavage flakes.
Nepheline	White.
Nephrite	Colorless (harder than the streak plate).
Olivine	White or colorless (about the same hardness as the streak plate). Often sheds tiny granules instead of a powder.
Orthoclase	White.
Plagioclase	White.
Prehnite	White.
Pyrite	Greenish black to brownish black.
Pyrophyllite	White.
Pyrrhotite	Grayish black.
Quartz	Colorless (harder than the streak plate).
Rhodochrosite	White.
Rhodonite	White.
Rutile	Pale brown.
Scapolite	White.
Serpentine	White.
Siderite	White, very light brown.
Sillimanite	White or colorless (about the same hardness as the streak plate).
Silver	Silvery white.
Sodalite	White or light blue.
Sphalerite	White to yellowish brown, often with an odor of sulfur.
Spinel	Colorless (harder than the streak plate).
Spodumene	White or colorless (about the same hardness as the streak plate).
Staurolite	Colorless (harder than the streak plate).
Sulfur	Yellow.
Sylvite	White.
Talc	White to pale green.
Titanite	White.
Topaz	Colorless (harder than the streak plate).
Tourmaline	Colorless (harder than the streak plate). Specimens often fracture, shedding small particles.
Turquoise	White, greenish, bluish.
Uraninite	Brownish black, grayish.
Witherite	White.
Wollastonite	White.
Zircon	Colorless (harder than the streak plate).
Zoisite	White.

(Sumber: http://geology.com/minerals/streak-test.shtml)

5. Belahan (cleavage)

Belahan adalah kecenderungan mineral untuk membelah pada satu atau lebih arah tertentu ketika menerima tekanan dari luar. Belahan terbentuk mengikuti ikatan atom yang paling lemah pada suatu mineral. Kenampakan belahan pada mineral dicirikan dengan permukaan yang halus dan rata pada bidang belahannya. Untuk menguji belahan mineral di lapangan bisa dilakukan dengan pemukulan dengan palu, mineral dikatakan memiliki belahan jika mineral yang kita pukul tidak hancur, tetapi terbelah-belah dengan bidang belahan yang licin. Tidak semua mineral mempunyai sifat ini, sehingga berdasarkan mudah/tidaknya terbelah mineral bisa dikategorikan dengan menggunakan istilah mudah terbelah, sukar dibelah atau tidak dapat dibelah.

Jumlah belahan pada mineral bervariasi (satu sampai enam). Faktor yang mempengaruhi jumlah dan tipe belahan pada mineral adalah ikatan atom di dalam struktur kristal, apakah seragam atau tidak. Jika terdapat ikatan yang lemah melalui suatu bidang, maka mineral akan cenderung membelah melalui bidang tersebut. Contoh mineral yang mudah membelah yaitu mineral kalsit yang mempunyai tiga arah, sedangkan contoh mineral yang tidak memiliki belahan contohnya kuarsa.

Contoh belahan dan mineralnya

6. Pecahan

Pecahan berbeda dengan belahan, pecahan terbentuk ketika mineral ditekan dan tidak ada lagi bidang belahan yang bisa mengakomodasi tekanan tersebut, maka mineral akan pecah dengan bentuk yang tidak teratur. Bentuk pecahan dari mineral bisa digunakan untuk mengenal mineral karena mineral-mineral tertentu bisa dikenali dengan bentuk pecahannya yang khas. Jenis pecahan pada mineral ada beberapa macam, yaitu:

a. Concoidal: pecahan mineral memperlihatkan gelombang yang melengkung dipermukaan pecahan, seperti kenampakan kulit kerang atau pecahan botol. Contoh mineral : kuarsa.

b. Splintery/fibrous: pecahan menunjukkan gejala seperti serat, contohnya pada asbestos, augit, hipersten.

c. Even: pecahan menunjukkan bidang pecahan yang halus, contohnya pada kelompok mineral lempung, seperti limonit.

d. Uneven: pecahan memperlihatkan permukaan bidang pecahan yang kasar, tidak rata, contoh : magnetit, hematit, kalkopirit, garnet.

e. Hackly: pecahan menunjukkan permukaan kasar tidak teratur dan runcing-runcing, contoh pada native elemen : perak dan emas.

7. Bentuk

Mineral ada yang berbentuk kristal yaitu mempunyai bentuk yang teratur dan khas yang dikendalikan oleh sistem kristalnya, Mineral seperti ini yang disebut dengan mineral kristalin. Namun pada beberapa mineral ada pula yang tidak memiliki bentuk kristal yang disebut dengan mineral amorf.

8. Berat jenis

Berat jenis merupakan perbandingan antara berat dan volume mineral. Cara yang umum untuk menentukan berat jenis adalah dengan cara menimbang mineral tersebut terlebih dahulu, misalnya beratnya x gram. Kemudian mineral ditimbang lagi di dalam air, misalnya didapatkan beratnya y gram. Berat yang dihitung dalam air adalah berat mineral dikurangi dengan berat air yang volumenya sama dengan volume butir mineral tersebut berdasarkan rumus berikut:

Berat jenis = massa mineral / volume mineral

9. Sifat dalam

Sifat dalam adalah sifat mineral apabila kita berusaha untuk mematahkan, memotong, menghancurkan, membengkokkan, atau mengiris mineral tersebut. Yang termasuk dalam sifat dalam ini adalah :

- Rapuh (brittle): mineral mudah hancur tetapi dapat dipotong-potong, contoh: kuarsa, orthoklas, kalsit, pirit.

- Mudah ditempa: Sifat mineral yang dapat ditempa menjadi lapisan tipis, seperti emas, tembaga, perak.

- Fleksible: sifat mineral yang berupa lapisan tipis dan dapat dibengkokkan tanpa patah dan sesudah bengkok tidak dapat kembali lagi seperti keadaan semula, contoh: talk, selenit.

- Elastik: sifat mineral berupa lapisan tipis yang dapat dibengkokkan tanpa menjadi patah dan dapat kembali seperti semula bila kita hentikan tekanannya, contoh: muskovit.

10. Kemagnetan

Kemagnetan adalah sifat mineral terhadap gaya magnet, mudah dilakukan dengan mendekatkan magnet kepada mineral. Mineral dikatakan memiliki sifat feromagnetik apabila mineral tersebut mudah tertarik oleh gaya magnet, contohnya mineral magnetit dan phirhotit. Sebaliknya, mineral yang menolak gaya magnet dengan kuat disebut memiliki sifat diamagnetik sedangkan mineral yang tertarik oleh gaya magnet tetapi lemah disebut memiliki sifat paramagnetik.

Untuk melihat apakah mineral mempunyai sifat magnetik atau tidak, kita dapat menggantungkan magnet pada seutas tali/benang, kemudian dengan sedikit demi sedikit mineral kita dekatkan pada magnet tersebut. Bila benang bergerak mendekati mineral berarti mineral tersebut bersifat magnetik.  Kuat tidaknya tarikan magnet bisa kita lihat dari besar kecilnya sudut yang dibuat benang tersebut dengan garis vertikal.

11. Rasa

Ada beberapa waktu tertentu, seorang ahli geologi menggunakan rasa untuk mendeskripsi mineral. Rasa juga merupakan sifat kimiawi yang disebabkan oleh adanya kandungan elemen tertentu. Contoh paling umum adalah halite. Halite memiliki rasa asin yang diakibatkan adanya ion klorida (Cl^-). Di dalam praktikum ini, dan dimana saja, menggunakan rasa tidak dianjurkan dilakukan dalam melakukan deskripsi. Merasakan mineral hanya boleh dilakukan setelah analisis mengerucut pada kemungkinan mineral tertentu saja, karena beberapa mineral memiliki rasa yang pahit atau mengandung zat yang beracun bagi tubuh.

12. Bau

Beberapa jenis mineral memiliki bau yang khas sehingga kadang bau juga bisa digunakan untuk mengenali mineral tersebut, contohnya, mineral sulfur dan arsen. Sulfur memiliki bau yang menyengat seperti telur busuk dan arsen memiliki bau seperti bawang.