TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
TUGAS UAS
SHALAHUDIN NUR AYYUBI | 1412100114| Juni 7, 2015
DOSEN PENGAMPU : Djoko Hartanto, MS.i
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
2015
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
1.DIFERENSIASI PRIMER BATUAN
Diferensiasi Magma yaitu proses dimana magma yang homogen terpisah dalam
fraksi-fraksi komposisi yang berbeda-beda.
Diferensiasi Magma adalah proses penurunan temperatur magma yang terjadi
secara perlahan yang diikuti dengan terbentuknya mineral-mineral seperti yang
ditunjukkan dalam deret reaksi Bowen.
Proses-proses differensiasi magma (keterangan untuk Gambar) meliputi:
1. Vesiculation, Magma yang mengandung unsur-unsur volatile seperti air (H2O), Karbon
dioksida (CO2), Sulfur dioksida (SO2), Sulfur (S) dan Klorin (Cl). Pada saat magma naik
kepermukaan bumi, unsur-unsur ini membentuk gelombang gas, seperti buih pada air soda.
Gelombang (buih) cenderung naik dan membawa serta unsur-unsur yang lebih volatile
seperti Sodium dan Potasium.
2. Diffusion, Pada proses ini terjadi pertukaran material dari magma dengan material dari
batuan yang mengelilingi reservoir magma, dengan proses yang sangat lambat. Proses
diffusi tidak seselektif proses-proses mekanisme differensiasi magma yang lain. Walaupun
demikian, proses diffusi dapat menjadi sama efektifnya, jika magma diaduk oleh suatu
pencaran (convection) dan disirkulasi dekat dinding dimana magma dapat kehilangan
beberapa unsurnya dan mendapatkan unsur yang lain dari dinding reservoar.
3. Flotation, Kristal-kristal ringan yang mengandung Sodium dan Potasium cenderung
untuk memperkaya magma yang terletak pada bagian atas reservoar dengan unsur-unsur
Sodium dan Potasium.
4. Gravitational Settling, Mineral-mineral berat yang mengandung Kalsium, Magnesium
dan Besi, cenderung memperkaya resevoir magma yang terletak disebelah bawah reservoir
dengan unsur-unsur tersebut. Proses ini mungkin menghasilkan kristal badan bijih dalam
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
1
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
bentuk perlapisan. Lapisan paling bawah diperkaya dengan mineral-mineral yang lebih
berat seperti mineral-mineral silikat dan lapisan diatasnya diperkaya dengan mineralmineral Silikat yang lebih ringan.
5. Assimilation of Wall Rock, Selama emplacement magma, batu yang jatuh dari dinding
reservoir akan bergabung dengan magma. Batuan ini bereaksi dengan magma atau secara
sempurna terlarut dalam magma, sehingga merubah komposisi magma. Jika batuan dinding
kaya akan Sodium, Potasium dan Silikon, magma akan berubah menjadu komposisi
granitik. Jika batuan dinding kaya akan Kalsium, Magnesium dan Besi, magma akan
berubah menjadi berkomposisi Gabroik.
6. Thick Horizontal Sill, Secara umum bentuk ini memperlihatkan proses differensiasi
magmatik asli yang membeku karena kontak dengan dinding reservoir. Jika bagian sebelah
dalam memebeku, terjadi Crystal Settling dan menghasilkan lapisan, dimana mineral
silikat yang lebih berat terletak pada lapisan dasar dan mineral silikat yang lebih ringan.
7. Fragsinasi, Proses pemisahan Kristal-kristal dari larutan magma, karena proses
kristalisasi berjalan tidak seimbang atau Kristal-kristal mengubah perkembang. Komposisi
larutan magma yang baru ini terjadi terutama karena adanya perubahan temperatur dan
tekanan yang menyolok dan tiba-tiba.
8. Liquid Immisbility, Ialah larutan magma yang mempunyai suhu rendah akan pecah
menjadi larutan yang masing-masing akan membelah membentuk bahan yang heterogen.
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
2
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
Gambar 1. Skema proses dieferensiasi magma.
2. RENTETAN PEMBENTUKAN MAGMA-BATUAN BEKU-BATUAN
SEDIMEN-BATUAN METAMORF DAN KEMBALI LAGI KE MAGMA
1. Semua batuan pada mulanya dari magma
2. Magma adalah benda cair, panas, pijar yang bersuhu diatas 1000˚C
3. Lava adalah magma yang sudah muncul ke permukaan
4. Lahar adalah lava yang bercampur dengan gas, meterial piroklastik, air, tanah tumbuhan
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
3
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
Gambar 2. Siklus Batuan
Magma keluar di permukaan bumi antara lain melalui puncak gunung berapi.
Gunung berapi ada di daratan ada pula yang di lautan. Magma yang sudah mencapai
permukaan bumi akan membeku. Magma yang membeku kemudian menjadi batuan beku.
Batuan beku muka bumi selama beribu-ribu tahun lamanya dapat hancur terurai selama
terkena panas, hujan, serta aktivitas tumbuhan dan hewan. Selanjutnya hancuran batuan
tersebut tersangkut oleh air, angin atau hewan ke tempat lain untuk diendapkan. Hancuran
batuan yang diendapkan disebut batuan endapan atau batuan sedimen. Baik batuan sedimen
atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu yang sangat lama karena adanya perubahan
temperatur dan tekanan. Batuan yang berubah bentuk disebut batuan malihan atau batuan
metamorf.
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
4
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
3. SIKLUS BOWEN DAN HASIL MENERAL ATAU BATUANNYA
Gambar 3. Siklus Bowen
Tambahan untuk deret sebelah kanan urutan mineralnya adalah sebagai berikut :
Anortite > Bitownite > Labradorite > Andesin > Oligoklas > Albite. Kenapa perubahan
pada deret yang kanan sering tidak ditulis pada skema2 reaksi bowen pada umumnya?
Karena reaksi di sebelah kanan ini bersifat "Continous Series" yang artinya perubahan
mineralnya itu menerus. Aliastidak terputus-putus. Oleh karenanya, mineral-mineral di
sebelah kanan jarang ditemukan di alam. Berbedada, dengan reaksi yang di sebelah kiri,
yang diberinama "Discontinous Series" Karena reaksinya tidak menerus dan terputus-putus,
alhasil mineral-mineral di reaksi sebelah kiri lebih umum dijumpai pada batuan beku.
Penjelasan Siklus Bowen:
1. Urutan mineral dari yang terbentuk pada temperatur tinggi sampai rendah.
Urutannya adalah dari atas ke bawah.
2. Urutan mineral dari yang paling resisten sampai ke mineral yang mudah lapuk.
Urutannya adalah dari bawah ke atas.
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
5
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
3. Urutan mineral dari yang kandungan silikatnya paling banyak. Urutannya dari
bawah ke atas. Kenapa hal ini dapat terjadi ? Nah, mari kita lirik dari genesa
pembentukan magma. Pada awal pembentukan magma, magma bersifat basa
bukan ? Karena mineral yang bersifat basa akan membeku pada suhu yang tinggi
maka mineral-mineral basa akan terlebih dahulu mengalami pembekuan. Makin
lama, makin asam kan. Maka dari itu, mineral yang terbentuk memiliki kandungan
SiO2 yang melimpah.
4. Sesuai tabel reaksi bowen di atas kita bisa tahu kandungan makro dan mikro
masing-masing batuan beku, diantaranya :
o
o
o
o
Granite dan Rhyolite

Makro : Quartz, Plagioklas, dan Orthoklas

Mikro : Muskovite, Biotite
Diorite dan Andesite

Makro : Amphibole, Plagioklas dan Orthoklas

Mikro : Biotite, Piroxene
Gabbro dan Basalt

Makro : Piroxene, Plagioklas dan Orthoklas

Mikro : Olivin, Amphibole
Peridotite dan Kimberlite

Makro : Olivin dan Piroxene

Mikro : Ca-Plagioklas (Anortite,Bitownite)
5. Urutan mineral dari yang terbentuk pada kedalaman yang dangkal hingga dalam.
Urutannya adalah dari bawah ke atas. Sesuai genesa terbentuknya magma.
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
6
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
4. PEMAHAMAN PEMBENTUKAN BATUAN BEKU MENJADI BATUAN
SEDIMEN DARI ATURAN SILIKAT YANG BERADA DALAM ALUMINA
Mineral silikat yang terubah akibat pelapukan, mengakibatkanunsure silika
terlepas dari ikatan Kristal dan sebagian unsure besi juga terlepas. Pada proses initerjadi
penambahan air, sedangkan alumina, bersam dengan titanium den ferric oksida
(danmungkin manganis oksida) menjadi terkonsentrasi sebagai endapan residu
aluminium. Batuanyang memenuhi persyaratan itu antara lain nepelin syenit, dan
sejenisnya dan berasal dari batuan beku, batuan lempung/serpih. Batuan itu akan
mengalami proses lateritisasi (proses pertukaransuhu secara terus menerus sehingga
batuan mengalami pelapukan). Secara komersial baukistterjadi dalam 3 bentuk:
1.Pissolitic atau Oolitik disebut pua ‘kernel’ yang berukuran diameter dari sentimeter
sebagai amorfous tryhidrate.
2. Sponge Ore (Arkansas), porous, merupakan sisa dari batuan asal dan komposisi utama
gigsite.
3. Amorphous atau bijih lempung.
5. A. PERTEMUAN DUA BENUA MENYEBABKAN GUNUNG BERAPI
Timbulnya gunung berapi disebabkan adanya tumbukan lempeng benua dengan
lempeng benua. Pada tumbukan ini, terjadi penyusupan lempeng ke bawah benua sehingga
menyebabkan massa benua dan sedimen lantai samudra tertekan , terlipat, dan
terdeformasi. Akibatnya adalah terbentuknya formasi pegunungan baru. Peristiwa ini
terjadi pada saat bersatunya India ke benua Asia yang menghasilkan pegunungan
Himalaya.
B. MENGAPA TERDAPAT PERBADAAN JENIS BATUAN DARI
KRISTALISASI MAGMA YANG KELUAR
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
7
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
Pembekuan magma menjadi batuan beku dapat terjadi pada saat sebelum magma
keluar dari dapurnya, ditengah perjalanan, dan ketika sudah berada diatas permukaan bumi.
Dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif
(plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Perbedaan jenis
batuan bisa dilihat dari besar mineral penyusun batuannya. Batuan beku plutonik umumnya
terbentuk dari pembekuan magma yang relatif lebih lambat sehingga mineral-mineral
penyusunnya relatif besar. Sedangkan batuan beku vulkanik umumnya terbentuk dari
pembekuan magma yang sangat cepat (misalnya akibat letusan gunung api) sehingga
mineral penyusunnya lebih kecil.
6. MEMBEDAKAN BATUAN DENGAN CARA MEGASKOPIK DAN
PENGELOMPOKAN SESUAI TEKSTUR BATUAN
Analisis megaskopis terhadap batuan adalah pengamatan terhadap batuan yang
dilakukan terhadap sampel genggaman atau singkapan di lapangan dengan menggunakan
mata telanjang atau dengan bantuan lensa pembesar.
Dengan analisis megaskopis kita dapat menentukan jenis dan nama batuan. Faktor
kunci yang diperlukan adalah (1) pemahaman tentang karakteristik dari setiap jenis batuan
sehingga mampu membedakan antara batuan beku, batuan sedimen dan batuan
metamorfik, (2) kemampuan mengidentifikasi mineral-mineral utama penyusun batuan
atau komponen lainnya sehingga mampu menyebutkan komposisi batuan, (3) kemampuan
mengenal berbagai macam tekstur atau struktur dari setiap jenis batuan.
Batuan Beku
Batuan beku secara umum dapat kita bedakan dengan mudah dari warna dan ukuran
butir kristal mineral penyusunnya.
Warna batuan: dapat dibedakan menjadi kelompok batuan berwarna cerah, abuabu, gelap (hitam dan hijau). Warna batuan mencerminkan komposisi mineral
penyusunnya. Selanjutnya lihat klafikasi sederhana.
Ukuran butir mineral: dapat dibedakan menjadi kasar (fanerik kasar), halus (fanerik
halus) dan sangat halus (afanitis).
Kelompok batuan yang berbutir kasar sampai medium: granit, diorit, gabro;
berbutir halus sampai afanitik: riolit, andesit, basalt. Kelompok batuan ultramafik mineral
penyusunnya berukuran butir sangat besar. Mineral-mineral penyusun batuan yang umum
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
8
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
kita jumpai menyusun batuan beku adalah kuarsa, feldspar, biotit, hornblende, piroksin,
olivin.
Kuarsa: bening-putih seperti kaca.
Feldspar: putih sampai abu-abu, kilat kaca sampai agak suram.
Biotit: hitam, kilat kaca.
Hornblende: hitam, kilat kaca, memanjang.
Piroksin: hitam, kilat kaca, tampak endek.
Olivin: berwarna hijau, kilat kaca.
Tekstur batuan beku menggambarkan tingkat kristalisasi batuan yang
terekspresikan dalam bentuk ukuran butir mineral penyusunnya. Secara megaskopis kita
dapat membedakan tekstur ekuigranular (butiran relatif berukuran seragam), porfiritik
(terdapat butiran yang lebih kasar atau fenokris di antara butiran yang lebih halus yang
lebih banyak atau massa dasar), dan afanitik (butiran tak dapat dibedakan secara
megaskopis).
Struktur batuan beku memperlihatkan adanya kenampakan tanda-tanda yang
menunjukkan proses yang terjadi ketika pembekuan berlangsung. Bila batuan tampak
homogen, dikatakan berstruktur masif; bila tampak ada kesan orientasi tertentu dari butiran
mineral atau lubang, dikatakan berstruktur aliran atau fluidal yang menunjukkan bahwa
magma mengalir ketika pembekuan berlangsung.
B. MEMBEDAKAN MINERAL BERDASARKAN ANION KATIONNYA
Group
Anion
Example
Native
None
Copper (Cu)
Sulfides
S2-
Pyrite (FeS2)
Oxiddes
O2-
Hematite (Fe2O3)
Halides
Cl-, F-, Br-
Halite (NaCl)
Carbonates
CO32-
Calcite (CaCO3)
Sulfates
SO42-
Barite (BaSO4)
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
9
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Phospates
PO42-
Juni 7, 2015
Apatite (Ca5PO4)
7. APA YANG DIMAKSUD SILICA, SILICAT, DAN ZEOLITE
Silika adalah salah satu mineral yang umum ditemukan dikerak kontinenbumi.
Mineral ini memiliki strukturkristal heksagonal yang terbuat dari silika trigonal
terkristalisasi(silikon dioksida,SiO2),dengan skala kekerasan Mohs7 dandensitas2,65
g/cm³.
Silikat adalah Mineral silikat merupakan bagian terbesar dari mineral pembentuk
batuan yaitu sekitar 90 persen dari kerak bumi. Mineral ini merupakan kombinasi unsurunsur utama yang terdapat di bumi ; O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg atau yang lebih di kenal
dengan lapisan SiAl dan SiMa. Dasarnya semua batuan beku, batuan sedimen semua
kecuali satu batuan metamorf, dan banyak terdiri dari hanya mineral silikat (mineral
penting)
Hampir 90 % mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang merupakan
persenyawaan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur metal. Karena jumlahnya
yang besar, maka hampir 90 % dari berat kerak-Bumi terdiri dari mineral silikat, dan
hampir 100 % dari mantel Bumi (sampai kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat
merupakan bagian utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun
batuan malihan. Silikat pembentuk batuan yang umum adalah dibagi menjadi dua
kelompok, yaitu kelompok ferromagnesium dan non-ferromagnesium.
Zeolit meupakan mineral kristal silika alumina terhidrasi yang mengandung kationkation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensinya. Ion-ion logam tersebut
dapat diganti oleh ion-ion lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap molekulmolekul air secara reversibel. Merupakan partikel berpori.
8. ANALISIS PETROGRAFI UNTUK MENGHITUNG % M INERAL
Analisis sayatan tipis batuan dilakukan karena sifat-sifat fisik, seperti tekstur,
komposisi dan perilaku mineral-mineral penyusun batuan tersebut tidak dapat dideskripsi
secara megaskopis di lapangan. Contoh batuan-batuan tersebut adalah:1.Batuan beku yang
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
10
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
Juni 7, 2015
bertekstur afanitik atau batuan asal gunungapi2. Batuan sedimen klastika berukuran halus,
seperti batugamping, batupasir, napal, lanau, fragmen batuan dan lain-lain3.Batuan
metamorf: sekis, filit, gneis dan lain-lain. Jadi mineralogi OPTIS atau petrografi adalah
suatu metode yang sangat mendasar yang berfungsi untuk mendukung analisis data
geologi.Untuk dapat melakukan pengamatan secara OPTIS atau petrografi diperlukan
alatyang disebut mikroskop polarisasi. Hal itu berhubungan dengan teknik pembacaan data
yang dilakukan melalui lensa yang mempolarisasi obyek pengamatan. Hasil polarisasi
obyek tersebut selanjutnya dikirim melalui lensa obyektif dan lensaokuler ke mata
(pengamat).
9. . MASUKNYA AL DAN FOSFOR DALAM PADATAN S ILIKA
Muatan yang berada dalam mineral pada dasarnya terbentuk dari struktur alumina
silikat yang ada pada mineral. Masuknya alumunium pada padatan silka menyebabkan
muatan negative pada mineral. Sedangkan muatan positif pada mineral disebabkan adanya
substitusi ilikon dengan unsur pospor.
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
11
TUGAS UAS GEOKIMIA DAN MINERALOGI
SHALAHUDIN NUR AYYUBI
Juni 7, 2015
12