BATUAN DAN MINERAL

2.1 Batuan
Batuan adalah benda alam yang menjadi penyusun utama bumi. Kebanyakan batuan merupakan campuran mineral yang tergabung secara fisik satu sama lain. Beberapa batua terutama tersusun dari satu jenis mineral saja, dan sebagian kecil lagi dibentuk oleh gabungan mineral, bahan organik serta bahanbahan vulkanik. Batuan dipelajari dalam petrologi yaitu sutu ilmu yang mempelajari tentang berbagai macam batuan yang terdapat dalam kerak bumi baik cara terjadinya maupun klasifikasinya.
2.1.1 Batuan Beku
Batuan beku berasal dari cairan magma yang membeku akibat mengalami pendinginan. Menurut ilmu petrologi semua bahan beku terbentuk dari magma karena membekunya lelehan silikat yang cair dan pijar. Magma yang cair dan pijar itu berada di dalam bumi dan oleh kekuatan gas yang larut di dalamnya naik ke atas mencari tempat-tempat yang lemah dalam kerak bumi seperti daerah patahan/rekahan. Magma akan keluar mencapai permukaan bumi melalui pipa gunungapi dan disebut lava, akan tetapi ada pula magma yang membeku jauh di dalam bumi.
• Klasifikasi Batuan beku
Berdasarkan letak kejadiannya, batuan beku dibagi menjadi tiga, yaitu :
a. Batuan beku dalam (plutonik)
Batuan beku dalam adalah batuan yang terbentuk barada jauh di dalam bumi (15-50 km), proses pendinginan sangat lambat karena dekat dengan astenosfer sehingga batuan seluruhnya terdiri atas kristal-kristal. Contoh batuan beku dalam : granit, granodiorit, gabro.
b. Batuan beku korok (hypabisal)
Terbentuk pada celah-celah / pipa gunungapi, proses pendinginanya relative cepat sehingga batuannya terdiri atas kristal-kristalyang tak sempurna dan bercampur dengan masa dasar sehingga membentuk struktur porfiritik. Contohnya granit porfiri dan diorit porfiri. Granit porfiri disebut dengan gang (batuan intrusi). magma yang mempunyai susunan granit itu membeku dalam sebuah gang, maka batuan yang terbentuk itu disebut porfiri granit yang berarti granit yang bertekstur porfiri.
c. Batuan beku luar (efusif)
Terbentuk di (dekat)permukaan bumi. Proses pendinginan sangat cepat sehingga tidak sempat membentuk kristal. Struktur batuan ini dinamakan amorf. Contohnya obsidian, riolit, batu apung.
2.1.2 Batuan Sedimen
Batuan sedimen adalah batuan yang terjadi karena pengendapan materi hasil erosi. sekitar 80% permukaan benua tertutup batuan sedimen, waluapun volumnya hanya sekitar 5% dari volum kerak bumi.
• Klasifikasi Batuan Sedimen
Berdasarkan tenaga yang mengangkut hasil pelapukan dan erosi batuan sedimen dapat digolongkan atas 3 bagain :
a. Sedimen Aquatis, yaitu sedimen yang diendapkan oleh tenaga air. Contohnya : gosong pasir, flood plain, delta, dan lain-lain.
b. Sedimen Aeolis atau Aeris, yaitu sedimen yang diendapkan oleh tenaga angin. Contohnya : tanah loss, sand dunes.
c. Sedimen Glassial, yaitu sedimen yang diendapkan oleh gletser. Contohnya : morena, drimlin
2.1.3 Batuan Metamorf
Adalah batuan yang telah mengalami perubahan dari bentuk asalnya dari batuan yang sudah ada baik batuan beku, sedimen, ataupun dari batuan matemorf yang lain. Terjadinya secara fisik dan kimiawi sehingga berbeda dengan batuan induknya. Perubahan tersebut sebagai akibat dari tekanan, temperatur dan aliran panas baik cair maupun gas.
• Macam-macam tipe Metamofik
a. Metamorfik Geotermal
Yaitu metamorfosa yang terjadi karena pengaruh panas bumi sendiri (menurut ke dalamnya ), tanpa tambahan panas dari magma ataupun pengaruh diasstropisme.
Pada kedalaman sekitar 3000 m, temoeratur diperkirakan mencapai 100°C. Pada temperatur tertentu, beberapa mineral akan lebur kemudian mengkristal kembali membentuk kristal-kristal baru yang lebih besar. Banyak dijumpai di dalam batuan sedimen yang tebal. Proses kristalisasi dapat dijumpai batu kapur yang berkristal halus, kemudian berubah menjadi marbel dengan kristalkristal besar.
b. Metamorfik Dinamo
Yaitu suatu perubahan mineral satu ke mineral lainnya (batuan yang disebabkan karena tekanan tinggi yang dihasilkan oleh gerak diatropisme). Metamosfosa ini banyak dijumpai di daerah patahan dan lipatan. Contohnya : Mudstone (batu kapur) menjadi slak atau batu tulis.
c. Metamorfisme Kontak
Yaitu terjadi karena pengaruh intrusi magma yang panas makin jauh intrusi tersebut, makin berkurang derajat metamorfosa karena temperatur semakin rendah. Pada Zona Metamorfosa tersebut banyak dijumpai mineral-mineral bahan galian yang letaknya relatif teratur menurut jauhnya dari batuan intrusi. Misalnya : Muscovit di tempat yang agak jauh, Chlinit-Biolit, dan akhirnya Cordiorit (suatu silikat besi-magnesium-alumunium yang kompleks) paling dekat ke kontak magma.
d. Metamorfik Metasomantisme
Terjadi rekristalisasi, membentuk mineral batu yang sifatnya sudah lain dengan batuan induknya.
e. Hydrothermal dan Pneumatolisis
Perubahan yang terjadi karena pengaruh air panas baik yang berasal dari magma maupun dari air tanah yang mengalami pemanasan disebut Hydrothermal bila tenaga pengubahnya berupa gas panas maka disebut Pneumobolysis. Contohnya : Tambang tenaga di Montanan (AS). Dimana batuan granit yang terpengaruh Hydrothermal menghasilkan endapan biji tembaga.

2.2 Bahan Tambang
1. Minyak Bumi
Proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu jutaan tahun. Minyak bumi berasal dari mikroplankton yang terdapat di danau, teluk, rawa, dan laut yang dangkal. Sesudah mati, mikroplankton berjatuhan dan mengendap di dasar-dasar, kemudian bercampur dengan Lumpur sapropelium. Tekanan dari lapisan-lapisan atas dan pengaruh magma mengakibatkan terjadinya proses destilasi yang menghasilkan minyak bumi. Kualitas minyak bumi di Indonesia cukup baik. Kadar sulfur (belerang)nya sangat rendah, sehingga mengurangi asap kotor yang menimbulkan pencemaran. Di Indonesia minyak bumi terdapat di NAD, Riau, Sumut, Kep. Seribu, Kalimantan dan daerah lainnya.
2. Gas Alam
Gas alam merupakan campuran beberapa hidro karbon dengan kadar karbon yang kecil, terutama metan, propan, dan buatan yang digunakan sebagai bahan baker. Terdapat dua macam gas alam yaitu :
a. Liquified Natural Gas
b. Liquified Petrolium Gas
Gas alam terdapat di Arun, NAD, Kamojang, Bontang dan Kaltim.
3. Batu Bara
Sebagian besar batu bara berasal dari tumbuh-tumbuhan tropis masa prasejarah/masa karbon. Proses pembentukan batu bara ada dua yaitu :
a. Proses biokimia yaitu proses pembentukan batuan yang dilakukan oleh bakteri anaerob sehingga sisa-sisa tumbuhanyang menjadi keras karena beratnya sendiri, tidak ada kenaikan suhu dan tekanan.
b. Proses metamorfosis yaitu suatu proses yang terjadi karena pengaruh tekanan dan suhu yang tinggi dan berlangsung dalam waktu yang lama.
Batu bara terdapat di Sumatera bagian tengah, Ombilin, Sumatera bagian selatan, Bukit Asam, Daerah Mahakam, Kalimantan bagian tenggara di pulau Laut.
4. Tanah Liat
Tanah liat merupakan tanah yang mengandung lempung 65 % butir-butirnya sangat halus sehingga rapat dan sulit meyerap air. Tanah liat banyak terdapat didataran rendah dan banyak terdapat di pulau Jawa.
5. Kaolin
Kaolin terbentuk dari pelapukan batu granit
6. Batu Kapur
Batu kapur terbentuk dari pelapukan mahluk hidup laut, seperti karang dan sarang binatang laut. Batu kapur banyak terdapat di pulau Sumatera dan Jawa.
7. Pasir Kuarsa
Pasir kuarsa terbentuk dari pelapukan batuan yang hanyut lalu mengendap disekitar sungai, pantai dan danau.
8. Pasir Besi
Pasir besi berasal dari batuan pasir yang banyak mengandung zat besi. Persebaran pasir yaitu di pantai selatan Wates, Kulon, Probo di bagian barat sampai ke Timur Cilacap.
9. Marmer/Batu Pualam
Marmer/batu pualam merupakan batu kapur yang telah berubah bentuk menjadi batuan yang sangat indah setelah digosok dan dilicinkan.
10. Bauksit
Bauksit terjadi dari hasil pelapukan prapis yang efektif pada batuan beku yang kaya akan aluminal. Bauksit terdapat di pulau Bintan, Liban, Tanjung Sauh, pulau Kijang, Angkut, Tembeling, Kelong.
11. Timah
Timah dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
a. Timah Primer merupakan timah yang mengendap pertama kali pada batu Granit.
b. Timah Sekunder merupakan Timah yang sudah berpindah dari tempat asalnya akibat proses pelapukan da erosi.
Timah terdapat di pulau Bangka Belitung, Singkep, Bangkinang, Riau Daratan dan lepas pantai pulau Tujuh.
12. Nikel
Nikel terbentuk karena proses pelapukan dan pencucian oleh air hujan pada batuan peridotit yang massif. Hasil pelapukan kemudian teronggok dipermukaan sebagai mineral-mineral ini mengandung nikel. Nikel terdapat di Soroako, Bulubulang, Tamalua Utara, dan Tamalua Selatan Sulawesi Tenggara.
13. Temabaga
Tembaga berasal dari larutan cairan magma yang kemudian menyusup dan mengisi celah-celah pada patahan (Diaklas). Tembaga dalam jumlah kecil merupakan hasil sampingan dalam penambangan emas dan perak. Temabaga terdapat di Tembagapura (Papua/Irian Jaya), Cikotok, Cirotan, dan Palasari.
14. Emas dan Perak
Emas dan Perak termasuk logam mulia. Perkembangan emas dan perak di Indonesia dilakukan dengan cara pertambangan bawah tanah, pertambangan secara terbuka, dan mengerup/mendulang pasir, Lumpur sungai yang mengandung emas. Emas dan Perak terdapat di pulau Jawa yaitu Cikotok (Jabar) dan di daerah Rejang Lebong (Bengkulu)
15. Mangan
Mangan merupakan hasil pengendapan di daerah Danau dan Pantai yang terjadi pada saman Tersier daerah persebaran Mangan terdapat di Karangnungal dan Tasikmalaya bagian Selatan (Jawa Timur), Kliripan dan Kulon Progo (Yogyakarta), serta disekitar Martapura (Kalimantan).
16. Besi
Pada termperatur yang tinggi biji besi dicampur dengan kokas dan besi tua. Percampuran diatur dan dibakar secara merata. Kotoran dalam biji besi dihilangkan melalui proses reduksi yaitu mengambil unsure oksigen dari biji besi. Proses pembakaran pada suhu tinggi menghasilkan cairan. Kemudian cairan tersebut dicetak dalam bentuk tertentu. Besi baja merupakan besi yang kandungan/campuran karbonnya rendah.

2.3 Manfaat Batuan & Bahan Tambang
1. Manfaat Batuan
a. Batuan Beku
Tak semua batuan beku mempunyai nilai ekonomis, hal ini tergantung pada sifa, komposisi mineral, kekeutan fisik, daya tahan, cara penggalianya, dan lain-lain.
Tiap jenis mineral mempunyai sifat dan komposisi mineral tertentu, tidak semua jenis batuan dapat digunakan untuk semua jenis pekerjaan. Batuan mempunyai kegunaan sendiri tergantung sifatnya, misalnya :
1. Batuan yang mempunyai kerapatan tinggi dan tidak porus sangat baik untuk keperluan pekerjaan di laut.
2. Batuan yang tidak terpengaruh oleh asam, baik untuk digunakan didaerah industri.
3. Batuan yang berat, keras, dan mempunyai daya tahan yang besar sesuai untuk digunakan sebagai fondasi bangunan pengeras jalan juga bahan lantai.
4. Batuan yang berwarna indah dan tidak porus dapat digunakan untuk pelapis dinding atau lantai.
5. Batuan yang umumnya mempunyai berat jenis ± 2,6, baik untuk digunakan sebagai bahan pekerjaan teknik berat.
b. Batuan Sedimen
1. Untuk bahan dasar bangunan (gypsum)
2. Untuk bahan bakar (batu bara)
3. Untuk Pengeras jalan (batu gamping)
4. Untuk Pondasi rumah (batu gamping)
c. Batuan Metamorf
1. Dapat digunakan untuk alat menulis(batu sabak)
2. Untuk Lantai (marmer)
3. Untuk Dekorasi bangunan (marmer)
4. Untuk Batu Nisan (marmer)
2. Manfaat Bahan Tambang
a. Minyak Bumi, setelah diolah dapat menghasilkan minyak gas, (avigas), bensol (avtur), gasoline (bensin, premium, dan super 98), karosin (minyak tanah dan minyak lampu), minyak solar, diesel, dan minyak baker, vaselin, paraffin (untuk industri batik dan korek api), dan aspal. Hasil olahan tersebut dapat digunakan untuk penerangan rumah, tenaga penggerak mesin pabrik, bahan kendaraan bermotor, bahan baker pesawat terbang dan lainnya.
b. Gas alam, dapat digunakan untuk bahan baker rumah tangga dan keperluan industri.
c. Batu Bara, digunakan sebagai bahan bakar pemberi tenaga dan bahan mentah cat, obat-obatan, wangi-wangian, dan bahan dasar peledak.
d. Kaolin, sebagai bahan membuat porselin
e. Batugamping, digunakan sebagai bahan perekat bangunan, bahan pembuat semen dan pengapur dinding.
f. Pasir Kuarsa, sebagai bahan pembuat kaca.
g. Pasir Besi, sebagai bahan pembuat besi ruang.
h. Timah, sebagai bahan untuk membuat pipa ledeng, logam patri, dan kawat telepon.
i. Nikel, digunakan untuk bahan campuran dalam industri besi baja agar kuat dan tahan karat.
j. Tembaga, digunakan untuk bahan kabel dan industri barang-barang perunggu dan kuningan.
k. Bentonit adalah suatu lempung plastis yang mempunyai banyak pengunaan dalam industri. Salah satu penggunaannya yang terpenting adalah sebagai bahan pembilas pada pemboran minyak. Demikian pula bahan tersebut merupakan bahan penjernih warna baik pada pembuatan minyak pelumas yang berasal dari minyak bumi ataupun minyak goreng yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Di samping itu bentonit merupakan bahan yang juga cukup penting artinya dalam pengilangan minyak bumi.
l. Granit adalah batuan beku dalam yang mempunyai kristal-kristal kasar dengan komposisi mineral dari kwarsa, feldspar, plagioklas sodium dan mineral lainnya. Sifat fisik batuan granit umumnya kompak, keras, warna bervariasi putih abu-abu, merah muda, kekuning-kuningan dan kerap kali kehijauan dipakai untuk bangunan-bangunan rumah (dinding, tembok, dll), monomen-monumen, bangunan air, jalan dan jembatan, sebagai batu hias (dekorasi).
m. Endapan feldspar terjadi karena proses diagnosa dari sedimen piroklastik halus bersifat asam (riolitik) dan terendapkan dalam lingkungan air lakustrin. Di samping itu juga dijumpai bersamaan dengan terbentuknya batuan beku dan umumnya berasosiasi dengan batuan asam seperti pegmatit, granit dan aplit. Sifat fisik mineral feldspar bervariasi antara lain : Kekerasan 6 - 6,5 ; berat jenis 2,4 - 2,8 ; titik lebur 1100 - 1500 oC. Kegunaan feldspar terutama sebagai flux dalam industri keramik, gelas dan kaca.
n. Zeolit adalah senyawa alumino silikat hidrat dengan logam alkali yang merupakan kelompok mineral yang terdiri dari beberapa jenis (species). Endapan zeolit biasanya terdapat dalam batuan sedimen piroklastik berbutir halus dengan komposisi riolitik. Kegunaan zeolit sangat luas seperti untuk bahan bangunan dan ornamen, semen puzzolan, bahan agregat ringan, bahan pengembang dan pengisi, tapal gigi, bahan penjernih air limbah dalam kolam ikan, makanan ternak, pemurni gas methan, gas alam dan gas bumi, penyerap zat (logam) racun dan lain-lain.
o. Batu Apung adalah hasil gunung api yang kaya akan silika dan mempunyai struktur porous, yang terjadi karena keluarnya uap dan gas-gas yang larut di dalamnya pada waktu terbentuk, berbentuk blok padat, fragmen hingga pasir atau bercampur halus dan kasar. Batu Apung terdiri dari pada silika, alumina, soda, besi oksida. Warna : putih, abu-abu kebiruan, abu-abu gelap, kemerah-merahan, kekuning-kuningan, jingga. Bongkah-bongkah di waktu kering dapat terapung diatas air. Batu Apung umumnya digunakan sebagai bahan penggosok, bahan bangunan konstruksi ringan dan tahan api, bahan ringan (non reaction), pengisi, isolator temperatur tinggi, rendah dan akustik, pembawa (carrier penyerap dan saringan / filter).
p. Dalam istilah dagang (umum), marmer adalah segala jenis batuan yang apabila digosok (dipoles) menjadi mengkilat, batuannya bisa berupa batu gamping, marmer, basal, granit dan sebagainya. Marmer dalam istilah geologi adalah batu gamping atau dolomit yang mengalami metamorfosa kontak ataupun regional. Batu gamping atau dolomit bila diterobos oleh batuan beku maka akan terjadi perubahan fisik yang berupa penghabluran mineral kalsit atau dolomit. Mineral-mineral lain sebagai pengikat atau pengotor antara lain : kuarsa, grafit, hematit, limonit, pirit, mika, klorit, tremolit, wolastonit, diopsit dan hornblende, meskipun dalam jumlah kecil (dapat mempengaruhi warna dan mutu marmer). Pada umumnya marmer murni berwarna putih mengkilap, sedangkan warna-warna lain tergantung pada mineral pengotor yang terkandung di dalamnya, seperti : abu-abu muda sampai hitam karena adanya mineral grafit, hijau karena adanya mineral khlorit, merah muda sampai merah karena adanya limonit atau mangan. Kegunaan marmer yang utama adalah untuk bangunan seperti ubin lantai, dinding (interior maupun eksterior), papan nama, dekorasi atau hiasan, monumen, perabot rumah tangga seperti meja, kap lampu dan sebagainya.
q. Trass adalah sejenis tuff yang berwarna putih kekuning-kuningan telah mengalami tingkat pelapukan lanjut, sifat-sifat yang disukai adalah karena adanya silika keadaan basah. Trass ini dapat dipergunakan untuk bangunan-bangunan sebagai semen alam (hidraulic cement), lebih mudah kontak dengan air, setelah itu mengeras yang tak tembus air (pembuatan batako). Endapan trass di daerah ini berwarna putih hingga putih kekuningan, berbutir halus hingga kasar, unsur pengotor cukup kecil,

Lempung atau tanah liat ialah kata umum untuk partikel mineral berkerangka dasar silikat yang berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan/atau aluminium yang halus. Unsur-unsur ini, silikon, oksigen, dan aluminium adalah unsur yang paling banyak menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi.
Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya. Golongan 1:1 memiliki lapisan satu oksida silikon dan satu oksida aluminium, sementara golongan 2:1 memiliki dua lapis golongan oksida silikon dan satu lapis oksida aluminium. Mineral lempung golongan 2:1 memiliki sifat elastis yang kuat, menyusut saat kering dan membesar saat basah. Karena perilaku inilah beberapa jenis tanah dapat membentuk kerutan-kerutan atau "pecah-pecah" bila kering.

Zeolit (Zeinlithos) atau berarti juga batuan mendidih, di dalam riset-riset kimiawan telah lama menjadi pusat perhatian. Setiap tahunnya, berbagai jurnal penelitian di seluruh dunia, selalu memuat pemanfaatan zeolit untuk berbagai aplikasi, terutama yang diarahkan pada aspek peningkatan efektivitas dan efisiensi proses industri dan pencemaran lingkungan.
Zeolit umumnya didefinisikan sebagai kristal alumina silika yang berstruktur tiga dimensi, yang terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga di dalam yang berisi ion-ion logam, biasanya alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas. Secara empiris, rumus molekul zeolit adalah Mx/n.(AlO2)x.(SiO2)y.xH2O. Struktur zeolit sejauh ini diketahui bermacam-macam, tetapi secara garis besar strukturnya terbentuk dari unit bangun primer, berupa tetrahedral yang kemudian menjadi unit bangun sekunder polihedral dan membentuk polihendra dan akhirnya unit struktur zeolit.
Berikut adalah beberapa contoh jenis mineral zeolit beserta rumus kimianya :


Nama Mineral Rumus Kimia Unit Sel
Analsim Na16(Al16Si32O96). 16H2O
Kabasit (Na2,Ca)6 (Al12Si24O72). 40H2O
Klipnoptolotit (Na4K4)(Al8Si40O96). 24H2O
Erionit (Na,Ca5K) (Al9Si27O72). 27H2O
Ferrierit
(Na2Mg2)(Al6Si30O72). 18H2O
Heulandit Ca4(Al8Si28O72). 24H2O
Laumonit Ca(Al8Si16O48). 16H2O
Mordenit Na8(Al8Si40O96). 24H2O
Filipsit (Na,K)10(Al10Si22O64). 20H2O
Natrolit Na4(Al4Si6O20). 4H2O
Wairakit Ca(Al2Si4O12). 12H2O



Sifat Unik Zeolit
Karena sifat fisika dan kimia dari zeolit yang unik, sehingga dalam dasawarsa ini, zeolit oleh para peneliti dijadikan sebagai mineral serba guna. Sifat-sifat unik tersebut meliputi dehidrasi, adsorben dan penyaring molekul, katalisator dan penukar ion.
Zeolit mempunyai sifat dehidrasi (melepaskan molekul H20) apabila dipanaskan. Pada umumnya struktur kerangka zeolit akan menyusut. Tetapi kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan secara nyata. Disini molekul H2O seolah-olah mempunyai posisi yang spesifik dan dapat dikeluarkan secara reversibel. Sifat zeolit sebagai adsorben dan penyaring molekul, dimungkinkan karena struktur zeolit yang berongga, sehingga zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal zeolit yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi.
Kemampuan zeolit sebagai katalis berkaitan dengan tersedianya pusat-pusat aktif dalam saluran antar zeolit. Pusat-pusat aktif tersebut terbentuk karena adanya gugus fungsi asam tipe Bronsted maupun Lewis. Perbandingan kedua jenis asam ini tergantung pada proses aktivasi zeolit dan kondisi reaksi. Pusat-pusat aktif yang bersifat asam ini selanjutnya dapat mengikat molekul-molekul basa secara kimiawi. Sedangkan sifat zeolit sebagai penukar ion karena adanya kation logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak bebas didalam rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah yang sama. Akibat struktur zeolit berongga, anion atau molekul berukuran lebih kecil atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak.
Aplikasi Zeolit
Seperti telah disinggung diatas, bahwasanya dalam dasawarsa ini, zeolt telah dimanfaatkan secara luas oleh masyarakat. Berikut adalah beberapa contoh aplikasinya :
Bidang/Sektor
Aplikasi
Pertanian
Penetral keasaman tanah, meningkatkan aerasi tanah, sumber mineral pendukung pada pupuk dan tanah, serta sebagai pengontrol yang efektif dalam pembebasan ion amonium, nitrogen, dan kalium pupuk.
Peternakan
Meningkatkan nilai efisiensi nitrogen, dapat mereduksi penyakit lembuhg pada hewan ruminensia, pengontrol kelembaban kotoran hewan dan kandungan amonia kotoran hewan.
Perikanan
Membersihkan air kolam ikan yang mempunyai sistem resikurlasi air, dapat mengurangi kadar nirogen pada kolam ikan.
Energi
Sebagai katalis pada proses pemecahan hidrokarbon minyak bumi, sebagai panel-panel pada pengembangan energi matahari, dan penyerap gas freon.
Industri
Pengisi (filler) pada industri kertas, semen, beton, kayu lapis, besi baja, dan besi tuang, adsorben dalam industri tekstil dan minyak sawit, bahan baku pembuatan keramik.

Batu kapur (Gamping) dapat terjadi dengan beberapa cara, yaitu secara organik, secara mekanik, atau secara kimia. Sebagian besar batu kapur yang terdapat di alam terjadi secara organik, jenis ini berasal dari pengendapan cangkang/rumah kerang dan siput, foraminifera atau ganggang, atau berasal dari kerangka binatang koral/kerang. Batu kapur dapat berwarna putih susu, abu muda, abu tua, coklat bahkan hitam, tergantung keberadaan mineral pengotornya.

Mineral karbonat yang umum ditemukan berasosiasi dengan batu kapur adalah aragonit (CaCO3), yang merupakan mineral metastable karena pada kurun waktu tertentu dapat berubah menjadi kalsit (CaCO3). Mineral lainnya yang umum ditemukan berasosiasi dengan batu kapur atau dolomit, tetapi dalam jumlah kecil adalah Siderit (FeCO3), ankarerit (Ca2MgFe(CO3)4), dan magnesit (MgCO3).

Penggunaan batu kapur sudah beragam diantaranya untuk bahan kaptan, bahan campuran bangunan, industri karet dan ban, kertas, dan lain-lain.

KUARSA (SiO 2)
Kuarsa adalah mineral utama dari silika dan salah satu mineral pembentuk kristal optik.Struktur atomik dari kuarsa adalah tetra hidron yang satu atom silikon dikelilingi empat atom oksigen. Contoh penting adalah forstart ( Mg2 SiO2) dalam Mg SiO4 ion SiO4 diperoleh empat elektron dari atom magnesium memberikan satu elektron ke satuan dari SiO4.
Pada temperatur kamar, satuan tetra hiral dari silika tersusun dalam suatu susunan heksagonal, tetapi pada temperatur 875 oC kestabilan susunan tertra hidral silika berubah. Fasa temperatur rendah dari silika disebut kuarsa, mineral temperatur tinggi disebut kristobalit.
Perubahan dari kuarsa ke trydynit memerlukan perubahan besar dalam susunan kristalnya. Kristobalit mengalami suatu perubahan struktur yang lebih baik tetapi bukan pematahan,Trydynit mengalami dua perubahan pada jangkauan meta stabilnya :
Pertama pada temperatur 1170C dari yang lainnya. Pada temperatur 163oC inversi yang cepat ini mempengaruhi silika sebagai bahan refrelatory (bahan tahap api) dengan dibawah kondisi perubahan temperatur yang cepat.
Di Indonesia, khususnya Sumatera Utara keadaan industri pertambangan bahan galian alam seperti pasir kuarsa yang belum
berkembang pesat, salah satu penyebabnya karena pemakaian bahan galian tersebut belum cukup besar. Endapan pasir kuarsa banyak tersebar di
beberapa tempat di Indonesia dan beberapa tempat di Sumatera Utara yaitu sepanjang pantai Kabupaten Asahan.
Penggunaan pasir kuarsa banyak dipakai dalam
Industri semen
Industri gelas
Pengecoran besi baja
Industri keramik
Water treatment, Penggunaan Pasir silika untuk menyaring lumpur, tanah dan partikel besar/kecil dalam air dan biasa digunakan untuk penyaringan tahap awal.
dan lain-lain.

Dari gambaran di atas dapatlah diperkirakan bahwa kebutuhan akan pasir kuarsa akan terus meningkat sesuai dengan pertumbuhan industri-industri diatas. tetapi data informasi yang dibutuhkan demi perkembangan industri tersebut di atas, dirasakan sangat kurang, kerenanya peneliti tertarik untuk melakukan penelitian mengenal bahan bahan gelas, keramik dan lain-lain, yaitu pasir kuarsa.
Selanjutnya sampel yang akan diteliti kandungan mineralnya adalah pasir kuarsa (SiO2) Desa Perupuk Kec. Lima Kabupaten Asahan.
Kimia analitik sebagai mana kita ketahui dapat dengan mudah memberikan informasi tentang unsur-unsur pembentuk suatu bahan, tetapi untuk menbedakan intensitas berbagai fase suatu bahan, yaitu bahan dalam wujud yang sebenarnya.

DOLOMIT
Dolomit, salah satu variasi batu gamping, merupakan bahan baku penting yang digunakan industry gelas dan kaca lembaran, industry keramik dan porselin, industry refraktori, pupuk, dan pertanian. Dalam industry hilir pemakai, dolomite dapat digunakan, baik secara langsung dalam bentuk dikalsinasi terlebih dahulu, maupun dalam bentuk kimia dolomite.
Potensi dolomite di Indonesia cukup besar dan terbesar mulai dari propinsi di Aceh hingga ke Papua dengan spesifikasi yang berbeda, sedangkan dolomit dengan kualitas baik sampai saat ini baru diketahui terdapat didaerah Sedayu dan Tuban, Jawa Timur.

Dolomit termasuk rumpun mineral karbonat, mineral dolomit murni secara teoritis mengandung 45,6% MgCO3 atau 21,9% MgO dan 54,3% CaCO3 atau 30,4% CaO. Rumus kimia mineral dolomit dapat ditulis meliputi CaCO3.MgCO3, CaMg(CO3)2 atau CaxMg1-xCO3, dengan nilai x lebih kecil dari satu. Dolomit di alam jarang yang murni, karena umumnya mineral ini selalu terdapat bersama-sama dengan batu gamping, kwarsa, rijang, pirit dan lempung. Dalam mineral dolomit terdapat juga pengotor, terutama ion besi.

Dolomit berwarna putih keabu-abuan atau kebiru-biruan dengan kekerasan lebih lunak dari batugamping, yaitu berkisar antara 3,50 - 4,00, bersifat pejal, berat jenis antara 2,80 - 2,90, berbutir halus hingga kasar dan mempunyai sifat mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Klasifikasi dolomit dalam perdagangan mineral industri didasarkan atas kandungan unsur magnesium, Mg (kimia), mineral dolomit (mineralogi) dan unsur kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Kandungan unsur magnesium ini menentukan nama dolomit tersebut. Misalnya, batugamping mengandung ± 10 % MgCO3 disebut batugamping dolomitan, sedangkan bila mengandung 19 % MgCO3 disebut dolomit


Dolomite banyak dimanfaatkan baik dalam pertanian, bahan bangunan ataupun dalam industry. Dolomite banyak dimanfaatkan sebagai komoditi pada :
- Industry refraktori
- Dalam tungku pemanas atau pencair
- Dalam pupuk digunakan unsure Mg untuk meningkatkan pH tanah
- Dalam industri cat sebagai pengisi
- Industri kaca, plastik, kertas
- Bahan pembuat semen, sorel, sea water magnesia
- Industri alkali
- Pembersih air
- Industri ban
- Ply wood
- Industri obat-obatan dan kosmetik
- Campuran makanan ternak
- Industri keramik
- Bahan penggosok (abrassive)

Dari sekian banyak pemanfaatannya, pemanfaatan dolomite dapat dikelompokkan menjadi 3 yakni:
1) Pemanfaatan dolomite secara langsung
2) Pemanfaatan dolomite yang telah dikalsinasi
3) Pemanfaatan kimia dolomite

Fungsi Dolomit : menetralisir PH tanah, memperbaiki struktur tanah dan sangat ideal untuk tanah gambut
Spesifikasi


MgO 18 - 22 %
CaO 30,9 %
Al2O3 + Fe2O3 0,67 %
Kadar air 1,26 %
Silika sebagai SiO2 0,62 %

Batuan

Batuan tersusun atas bahan yang disebut mineral, yang merupakan senyawa kimia padat yang terbentuk secara alami. Jadi mineral adalah bahan pembentuk batuan. Batuan dapat tersusun oleh satu mineral atau campuran beberapa macam mineral.

Batuan dibedakan menjadi 3 macam yaitu :


Batuan bekuan disusun oleh mineral hasil pembekuan magma.

Batuan endapan sebagai hasil pengendapan rombakan batuan yang diangkut oleh air (sungai) dan terendapkan pada suatu cekungan seperti laut, danau, sungai atau rawa.

Batuan malihan berasal dari batuan bekuan dan batuan endapan yang termalihkan susunan mineralnya atau batuan malihan yang termalihkan ulang. Pemalihan susunan mineral disebabkan karena peningkatan suhu dan tekanan



Mineral
Mineral berasal dari magma yaitu suatu cairan silikat kimia, baik logam maupun non logam. Mineral ini terbentuk karena proses kristalisasi pada temperatur tertentu ketika terjadi proses pendinginan.

Secara fisik, mineral ini merupakan kristal dalam berbagai bentuk, hal ini tergantung kedudukan dan banyaknya bidang kristal. Warnanya berbagai macam mencerminkan komposisi unsur yang menyusunya. Mineral setelah mengalami pengolahan seperti pemotongan dan penggosokan akan bertambah indah bentuk dan warnanya, sering disebut batu permata yang bisa dipakai sebagai perhiasan.

Sekitar 100 jenis disebut sebagai batu permata. Batu permata ini sangat banyak jenisnya tetapi jarang ditemukan dan sangat berharga. Mineral yang digunakan sebagaibatu permata mempunyai kekerasan yang besar.
Geologi adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi. Bumi merupakan salah satu planet yang ada di sistem tatasurya kita. Bumi didiskripsikan berbentuk bulat pepat dan berputar pada poros pendeknya. Jari-jari bumi ± 6.370 km, yang terdiri dari benda padat (batuan), benda cair, dan gas (udara). Bisa juga diartikan bahwa geologi adalah ilmu yang mempelajari batuan karena unsur bumi yang terdiri dari benda padat (batuan), cair dan gas.

Sedangkan Batuan merupakan suatu bentuk padatan alami yang disusun oleh satu atau lebih mineral, dan kadang-kadang oleh material non-kristalin. Kebanyakan batuan merupakan heterogen (terbentuk dari beberapa tipe/jenis mineral), dan hanya beberapa yang merupakan homogen (disusun oleh satu mineral atau monomineral). Tekstur dari batuan akan memperlihatkan karakteristik komponen penyusun batuan, sedangkan struktur batuan akan memperlihatkan proses pembentukannya (dekat atau jauh dari permukaan).

Batuan kristalin terbentuk dari tiga proses (fisika-kimia) dasar, yaitu kristalisasi dari suatu larutan panas (magma), presipitasi dari larutan, serta rekristalisasi dari suatu bentuk padatan. Proses-proses tersebut akan menghasilkan tipe atau produk akhir dari batuan sesuai dengan kondisi atau tahapan pembentukannya, dan kadang-kadang muncul sebagai suatu produk residual. Berdasarkan proses pembentukannya batuan dapat dikelompokkan sebagai batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf.

A. Batuan Beku

Batuan beku merupakan produk akhir dari magma, yang merupakan suatu massa larutan silikat panas, kaya akan elemen-elemen volatil, dan terbentuk jauh di bawah permukaan bumi melalui reaksi panas (fusion) dari massa padatan. Bagian dari pelarutan pada bagian tengah lapisan kerak bumi (hasil dari magma primer), biasanya mempunyai komposisi basaltik, dan muncul di permukaan bumi melalui proses erupsi membentuk batuan volkanik atau ekstrusif, atau melalui pen-injeksian pada perlapisan atau rekahan-rekahan dalam kerak bumi pada kedalaman yang bervariasi membentuk batuan hipabissal (hypabyssal rocks). Magma-magma lain yang berasal dari larutan basaltik yang melalui proses differensiasi kadang-kadang juga muncul ke permukaan bumi.

Mineral-mineral yang pertama kali mulai mengkristal dari basalt (pada temperatur 11000C – 12000C) membentuk mineral spinels (kromit) & sulfida, mineral-mineral jarang, serta logam-logam berharga (spt platinum), yang sering dikenal sebagai mineral-mineral aksesoris yang terbentuk dalam jumlah yang sedikit pada tipe batuan tersebut. Kadang-kadang pada temperatur terendah (pada range temperatur pembentukan), mengkristal silikat yang kaya akan besi & magnesium (olivin), sodium & kalsium (piroksen), serta kadang-kadang juga mengandung potasium & air (mika dan amfibol). Seri (reaksi-reaksi) pembentukan mineral pada batuan beku (basaltis) dipelajari oleh N.L. Bowen, dan urutannya dikenal dengan Deret (Series) Reaksi Bowen seperti yang terlihat pada Gambar berikut :

Pada deret ini dapat dipresentasikan dua urutan pararel, yaitu :

Seri kontinious, dimana tipe plagioklas berupa feldspar (mineral-mineral felsik) yang terbentuk setelah kristalisasi, dan dengan proses yang berkesinambungan dengan turunnya temperatur terbentuk komposisi yang kaya akan kalsium (anortit) s/d komposisi yang kaya akan sodium (albit).
Seri diskontinious, dimana mineral-mineral besi dan magnesium terbentuk pada awal kristalisasi dari larutan dan terendapkan dengan sempurna membentuk mineral-mineral baru dengan suatu sekuen reaksi yaitu : Olivine ---> hypersthene ---> augit ---> hornblende ---> biotit

Berdasarkan letak dan bentuknya, batuan beku dapat digambarkan seperti yang terlihat pada Gambar berikut :

Batuan beku juga dapat dikelompokkan berdasarkan perbedaan susunan kimianya, yaitu :

1. Batuan beku asam, dengan kandungan SiO2 > 55% (granit, monzonit).
2. Batuan beku sedang, dengan kandungan SiO2 50-55% (granodiorit, diorit, andesit).
3. Batuan beku basa, dengan kandungan SiO2 < 50% (basalt, gabro).
4. Batuan beku sangat basa (ultra basa), tidak mengandung SiO2, tetapi mengandung banyak plagioklas dan ortoklas (peridotit, hazburgit).

Litosfer adalah kulit terluar dari planet berbatu. Litosfer berasal dari kata Yunani, lithos (λίθος) yang berarti berbatu, dan sphere (σφαῖρα) yang berarti padat. Litosfer berasal dari kata lithos artinya batuan, dan sphere artinya lapisan. Secara harfiah litosfer adalah lapisan bumi yang paling luar atau biasa disebut dengan kulit bumi. Pada lapisan ini pada umumnya terjadi dari senyawa kimia yang kaya akan Si02, itulah sebabnya lapisan litosfer sering dinamakan lapisan silikat dan memiliki ketebalan rata-rata 30 km yang terdiri atas dua bagian, yaitu Litosfer atas (merupakan daratan dengan kira-kira 35% atau 1/3 bagian) dan Litosfer bawah (merupakan lautan dengan kira-kira 65% atau 2/3 bagian).

Litosfer bumi meliputi kerak dan bagian teratas dari mantel bumi yang mengakibatkan kerasnya lapisan terluar dari planet bumi. Litosfer ditopang oleh astenosfer, yang merupakan bagian yang lebih lemah, lebih panas, dan lebih dalam dari mantel. Batas antara litosfer dan astenosfer dibedakan dalam hal responnya terhadap tegangan: litosfer tetap padat dalam jangka waktu geologis yang relatif lama dan berubah secara elastis karena retakan-retakan, sednagkan astenosfer berubah seperti cairan kental.

Litosfer terpecah menjadi beberapa lempeng tektonik yang mengakibatkan terjadinya gerak benua akibat konveksi yang terjadi dalam astenosfer.

Konsep litosfer sebagai lapisan terkuat dari lapisan terluar bumi dikembangkan oleh Barrel pada tahun 1914, yang menulis serangkaian paper untuk mendukung konsep itu. konsep yang berdasarkan pada keberadaan anomali gravitasi yang signifikan di atas kerak benua, yang lalu ia memperkirakan keberadaan lapisan kuat (yang ia sebut litosfer) di atas lapisan lemah yang dapat mengalir secara konveksi (yang ia sebut astenosfer). Ide ini lalu dikembangkan oleh Daly pada tahun 1940, dan telah diterima secara luas oleh ahli geologi dan geofisika. Meski teori tentang litosfer dan astenosfer berkembang sebelum teori lempeng tektonik dikembangkan pada tahun 1960, konsep mengenai keberadaan lapisan kuat (litosfer) dan lapisan lemah (astenosfer) tetap menjadi bagian penting dari teori tersebut.

Terdapat dua tipe litosfer

Litosfer samudra, yang berhubungan dengan kerak samudra dan berada di dasar samdura
Litosfer benua, yang berhubungan dengan kerak benua
Litosfer samudra memiliki ketebalan 50-100 km, sementara litosfer benua memiliki kedalaman 40-200 km. Kerak benua dibedakan dengan lapisan mantel atas karena keberadaan lapisan Mohorovicic

1. Material Pembentuk Litosfer
Litosfer tersusun atas tiga macam material utama dengan bahan dasar pembentukannya adalah Magma dengan berbagai proses yang berbeda-beda. Berikut merupakan material batuan penyusun litosfer,

1. 1. Batuan Beku ( Igneous Rock )
Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma pijar yang membeku menjadi padat, dengan sekitar 80% material batuan yang menyusun batuan kerak bumi adalah batuan beku. Berdasarkan tempat terbentuknya magma beku. batuan beku dibagi menjadi tiga macam,

1. 1. 1. - Batuan Beku Dalam ( Plutonik/Abisik )
Batuan beku dalam terjadi dari pembekuan magma yang berlangsung perlahan-lahan ketika masih berada jauh di dalam kulit bumi. Contoh batuan beku dalam adalah granit, diotit, dan gabbro.

1. 1. 2. - Batuan Beku Gang/Korok
Batuan beku korok terjadi dari magma yang membeku di lorong antara dapur magma dan permukaan bumi. Magma yang meresap di antara lapisan-lapisan litosfer mengalami proses pembekuan yang berlangsung lebih cepat, sehingga kristal mineral yang terbentuk tidak semua besar. Campuran kristal mineral yang besarnya tidak sama merupakan ciri batuan beku korok.

1. 1. 3. - Batuan Beku Luar
Batuan beku luar terjadi dari magma yang keluar dari dapur magma membeku di permukaan bumi (seperti magma hasil letusan gunung berapi). Contoh batuan beku luar adalah : basalt, diorit, andesit, obsidin, scoria, batuan apung (bumice).

1. 2. Batuan Sedimen ( Sedimentary Rock )
Batuan Sedimen merupakan batuan mineral yang telah terbentuk dipermukaan bumi yang mengalami pelapukan. Bagian - bagian yang lepas dari hasil pelapukan tersebut terlepas dan ditansportasikan oleh aliran air, angin, maupun oleh gletser yang kemudian terendapkan atau tersedimentasi dan terjadilah proses diagenesis yang menyebabkan endapan tersebut mengeras dan menjadi bantuan sedimen. Batuan Sedimen berdasar proses pembentukannya terdiri atas,

Batuan Sedimen Klastik
Batuan Sedimen Kimiawi
Batuan Sedimen Organik
Berdasar tenaga yang mengangkutnya Batuan Sedimen terdiri atas,

Batuan Sedimen Aeris atau Aeolis
Batuan Sedimen Glasial
Batuan Sedimen Aquatis
Batuan Sedimen Marine
1. 3. Batuan Malihan ( Metamorf )
Batuan Malihan terbentuk karena terjadinya penambahan suhu atau penambahan tekanan yang tinggi dan terjadi secara bersamaan pada batuan sedimen.

2. Struktur Lapisan Kerak Bumi
Di dalam litosfer terdapat lebih dari 2000 mineral dan hanya 20 mineral yang terdapat dalam batuan. Mineral pembentuk batuan yang penting, yaitu Kuarsa (Si02), Feldspar, Piroksen, Mika Putih (K-Al-Silikat), Biotit atau Mika Cokelat (K-Fe-Al-Silikat), Amphibol, Khlorit, Kalsit (CaC03), Dolomit (CaMgCOT3), Olivin (Mg, Fe), Bijih Besi Hematit (Fe2O3), Magnetik (Fe3O2), dan Limonit (Fe3OH2O). Selain itu, litosfer juga terdiri atas dua bagian, yaitu lapisan Sial dan lapisan Sima. Lapisan Sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit, andesit, jenis-jenis batuan metamorf, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan Sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt. Batuan pembentuk kulit bumi selalu mengalami siklus atau daur, yaitu batuan mengalami perubahan wujud dari magma, batuan beku, batuan sedimen, batuan malihan, dan kembali lagi menjadi magma.

Batuan beku atau batuan igneus (dari Bahasa Latin: ignis, “api”) adalah jenis batuan yang terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, dengan atau tanpa proses kristalisasi, baik di bawah permukaan sebagai batuan intrusif (plutonik) maupun di atas permukaan sebagai batuan ekstrusif (vulkanik). Magma ini dapat berasal dari batuan setengah cair ataupun batuan yang sudah ada, baik di mantel ataupun kerak bumi. Umumnya, proses pelelehan terjadi oleh salah satu dari proses-proses berikut: kenaikan temperatur, penurunan tekanan, atau perubahan komposisi. Lebih dari 700 tipe batuan beku telah berhasil dideskripsikan, sebagian besar terbentuk di bawah permukaan kerak bumi. STRUKTUR BATUAN BEKUBerdasarkan tempat pembekuannya batuan beku dibedakan menjadi batuan beku extrusive dan intrusive. Hal ini pada nantinya akan menyebabkan perbedaan pada tekstur masing masing batuan tersebut. Kenampakan dari batuan beku yang tersingkap merupakan hal pertama yang harus kita perhatikan. Kenampakan inilah yang disebut sebagai struktur batuan beku1. Struktur batuan beku ekstrusifBatuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dipermukaan bumi. Batuan beku ekstrusif ini yaitu lava yang memiliki berbagia struktur yang memberi petunjuk mengenai proses yang terjadi pada saat pembekuan lava tersebut. Struktur ini
diantaranya:a. Masif, yaitu struktur yang memperlihatkan suatu masa batuan yang terlihat seragam.b. Sheeting joint, yaitu struktur batuan beku yang terlihat sebagai lapisanc. Columnar joint, yaitu struktur yang memperlihatkan batuan terpisah poligonal seperti batang pensil.d. Pillow lava, yaitu struktur yang menyerupai bantal yang bergumpal-gumpal. Hal ini diakibatkan proses pembekuan terjadi pada lingkungan air.e. Vesikular, yaitu struktur yang memperlihatkan lubang-lubang pada batuan beku. Lubang ini terbentuk akibat pelepasan gas pada saat pembekuan.f. Amigdaloidal, yaitu struktur vesikular yang kemudian terisi oleh mineral lain seperti kalsit, kuarsa atau zeolitg. Struktur aliran, yaitu struktur yang memperlihatkan adanya kesejajaran mineral pada arah tertentu akibat aliran2. Struktur Batuan Beku IntrusifBatuan beku ekstrusif adalah batuan beku yang proses pembekuannya berlangsung dibawah permukaan bumi. berdasarkan kedudukannya terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya struktur tubuh batuan beku intrusif terbagi menjadi dua yaitu konkordan dan diskordan.Konkordan Tubuh batuan beku intrusif yang sejajar dengan perlapisan disekitarnya, jenis jenis dari tubuh batuan ini yaitu :a. Sill, tubuh batuan yang berupa lembaran dan sejajar dengan perlapisan batuan disekitarnya.b. Laccolith, tubuh batuan beku yang berbentuk kubah (dome), dimana perlapisan batuan yang asalnya datar menjadi melengkung akibat penerobosan tubuh batuan ini, sedangkan bagian dasarnya tetap datar. Diameter laccolih berkisar dari 2 sampai 4 mil dengan kedalaman ribuan meter.c. Lopolith, bentuk tubuh batuan yang merupakan kebalikan dari laccolith, yaitu bentuk tubuh batuan yang cembung ke bawah. Lopolith memiliki diameter yang lebih besar dari laccolith, yaitu puluhan sampai ratusan kilometer dengan kedalaman ribuan meter.d. Paccolith, tubuh batuan beku yang menempati sinklin atau antiklin yang telah terbentuk sebelumnya. Ketebalan paccolith berkisar antara ratusan sampai ribuan kilometerDiskordanTubuh batuan beku intrusif yang memotong perlapisan batuan disekitarnya. Jenis-jenis tubuh batuan ini yaitu:a. Dike, yaitu tubuh batuan yang memotong perlapisan disekitarnya dan memiliki bentuk tabular atau memanjang. Ketebalannya dari beberapa sentimeter sampai puluhan kilometer dengan panjang ratusan meter.b. Batolith, yaitu tubuh batuan yang memiliki ukuran yang sangat besar yaitu > 100 km2 dan membeku pada kedalaman yang besar.c. Stock, yaitu tubuh batuan yang mirip dengan Batolith tetapi ukurannya lebih kecil TEKSTUR BATUAN BEKUMagma merupakan larutan yang kompleks. Karena terjadi penurunan temperatur, perubahan tekanan dan perubahan dalam komposisi, larutan magma ini mengalami kristalisasi. Perbedaan kombinasi hal-hal tersebut pada saat pembekuan magma mengakibatkan terbentuknya batuan yang memilki tekstur yang berbeda.Ketika batuan beku membeku pada keadaan temperatur dan tekanan yang tinggi di bawah permukaan dengan waktu pembekuan cukup lama maka mineral-mineral penyusunya memiliki waktu untuk membentuk sistem kristal tertentu dengan ukuran mineral yang relatif besar. Sedangkan pada kondisi pembekuan dengan temperatur dan tekanan permukaan yang rendah, mineral-mineral penyusun batuan beku tidak sempat membentuk sistem kristal tertentu, sehingga terbentuklah gelas (obsidian) yang tidak memiliki sistem kristal, dan mineral yang terbentuk biasanya berukuran relatif kecil. Berdasarkan hal di atas tekstur batuan beku dapat dibedakan berdasarkan :1. Tingkat kristalisasia) Holokristalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya disusun oleh kristalb) Hipokristalin, yaitu batuan beku yang tersusun oleh kristal dan gelasc) Holohyalin, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh gelas2. Ukuran butira) Phaneritic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhmya tersusun oleh mineral-mineral yang berukuran kasar.b) Aphanitic, yaitu batuan beku yang hampir seluruhnya tersusun oleh mineral berukuran halus.3. Bentuk kristalKetika pembekuan magma, mineral-mineral yang terbentuk pertama kali biasanya berbentuk sempurna sedangkan yang terbentuk terakhir biasanya mengisi ruang yang ada sehingga bentuknya tidak sempurna. Bentuk mineral yang terlihat melalui pengamatan mikroskop yaitu:a) Euhedral, yaitu bentuk kristal yang sempurnab) Subhedral, yaitu bentuk kristal yang kurang sempurnac) Anhedral, yaitu bentuk kristal yang tidak sempurna.
4. Berdasarkan kombinasi bentuk kristalnyaa) Unidiomorf (Automorf), yaitu sebagian besar kristalnya dibatasi oleh bidang kristal atau bentuk kristal euhedral (sempurna)b) Hypidiomorf (Hypautomorf), yaitu sebagian besar kristalnya berbentuk euhedral dan subhedral.c) Allotriomorf (Xenomorf), sebagian besar penyusunnya merupakan kristal yang berbentuk anhedral.5. Berdasarkan keseragaman antar butirnyaa) Equigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya hampir samab) Inequigranular, yaitu ukuran butir penyusun batuannya tidak samaKLASIFIKASI BATUAN BEKUBatuan beku diklasifikasikan berdasarkan tempat terbentuknya, warna, kimia, tekstur, dan mineraloginya.a. Berdasarkan tempat terbentuknya batuan beku dibedakan atas :1. Batuan beku Plutonik, yaitu batuan beku yang terbentuk jauh di perut bumi.2. Batuan beku Hypabisal, yaitu batuan beku yang terbentu tidak jauh dari permukaan bumi3. Batuan beku vulkanik, yaitu batuan beku yang terbentuk di permukaan bumiBerdasarkan warnanya, mineral pembentuk batuan beku ada dua yaitu mineral mafic (gelap) seperti olivin, piroksen, amphibol dan biotit, dan mineral felsic (terang) seperti Feldspar, muskovit, kuarsa dan feldspatoid.b. Klasifikasi batuan beku berdasarkan warnanya yaitu:1. Leucocratic rock, kandungan mineral mafic < 30%2. Mesocratic rock, kandungan mineral mafic 30% – 60%3. Melanocratic rock, kandungan mineral mafic 60% – 90%4. Hypermalanic rock, kandungan mineral mafic > 90%c. Berdasarkan kandungan kimianya yaitu kandungan SiO2-nya batuan beku diklasifikasikan menjadi empat yaitu:1. Batuan beku asam (acid), kandungan SiO2 > 65%, contohnya Granit, Ryolit.2. Batuan beku menengah (intermediat), kandungan SiO2 65% – 52%. Contohnya Diorit, Andesit3. Batuan beku basa (basic), kandungan SiO2 52% – 45%, contohnya Gabbro, Basalt4. Batuan beku ultra basa (ultra basic), kandungan SiO2 < 30%PENGELOMPOKAN BATUAN BEKUUntuk membedakan berbagai jenis batuan beku yang terdapat di Bumi, dilakukan berbagai cara pengelompokan terhadap batuan beku (gambar). Pengelompokan yang didasarkan kepada susunan kimia batuan, jarang dilakukan. Hal ini disebabkan disamping prosesnya lama dan mahal, karena harus dilakukan melalui analisa kimiawi. Dan yang sering digunakan adalah yang didasarkan kepada tekstur dipadukan dengan susunan mineral, dimana keduanya dapat dilihat dengan kasat mata.Pada gambar disamping diperlihatkan pengelompokan batuan beku dalam bagan, berdasarkan susunan mineralogi. Gabro adalah batuan beku dalam dimana sebagian besar mineral-mineralnya adalah olivine dan piroksin. Sedangkan Felsparnya terdiri dari felspar plagioklas Ca. Teksturnya kasar atau phanerik, karena mempunyai waktu pendinginan yang cukup lama didalam litosfir. Kalau dia membeku lebih cepat karena mencapai permukaan bumi, maka batuan beku yang terjadi adalah basalt dengan tekstur halus. Jadi Gabro dan Basalt keduanya mempunyai susunan mineral yang sama, tetapi teksturnya berbeda. Demikian pula dengan Granit dan Rhyolit, atau Diorit dan Andesit. Granit dan Diorit mempunyai tekstur yang kasar, sedangkan Rhyolit dan Andesit, halus. Basalt dan Andesit adalah batuan beku yang banyak dikeluarkan gunung-berapi, sebagai hasil pembekuan lava.Para ahli teknik Sipil akan sangat tertarik untuk mempelajari batuan, disamping fungsinya sebagai bahan bangunan, juga karena perannya sebagai batuan dasar atau pondasi. Karena itu kepada mereka dianjurkan untuk dapat mengenal beberapa jenis batuan beku yang utama di lapangan. Untuk memperoleh data tentang sifat batuan yang diperlukan oleh para ahli Teknik Sipil, umumnya dilakukan pengujian lapangan dan studi petrografi (mikroskopis). Data tersebut diperlukan dalam kaitannya untuk penambangan, konstruksi bawah permukaan atau untuk menentukan cara-cara membuat bukaan.Batuan beku juga dapat dikelompokan berdasarkan bentuk-bentuknya didalam kerak Bumi. Pada saat magma menerobos litosfir dalam perjalanannya menuju permukaan Bumi, ia dapat menempati tempatnya didalam kerak dengan cara memotong struktur batuan yang telah ada, atau mengikuti arah dari struktur batuan. Yang memotong struktur disebut bentuk-bentuk diskordan, sedangkan yang mengikuti struktur disebut konkordan.MAGMADalam siklus batuan dicantumkan bahwa batuan beku bersumber dari proses pendinginan dan penghabluran lelehan batuan didalam Bumi yang disebut magma. Magma adalah suatu lelehan silikat bersuhu tinggi berada didalam Litosfir, yang terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas, hablur yang mengapung didalamnya, serta mengandung sejumlah bahan berwujud gas. Lelehan tersebut diperkirakan terbentuk pada kedalaman berkisar sekitar 200 kilometer dibawah permukaan Bumi, terdiri terutama dari unsur-unsur yang kemudian membentuk mineral-mineral silikat.Magma yang mempunyai berat-jenis lebih ringan dari batuan sekelilingnya, akan berusaha untuk naik melalui rekahan-rekahan yang ada dalam litosfir hingga akhirnya mampu mencapai permukaan Bumi. Apabila magma keluar, melalui kegiatan gunung-berapi dan mengalir diatas permukaan Bumi, ia akan dinamakan lava. Magma ketika dalam perjalanannya naik menuju ke permukaan, dapat juga mulai kehilangan mobilitasnya ketika masih berada didalam litosfir dan membentuk dapur-dapur magma sebelum mencapai permukaan. Dalam keadaan seperti itu, magma akan membeku ditempat, dimana ion-ion didalamnya akan mulai kehilangan gerak bebasnya kemudian menyusun diri, menghablur dan membentuk batuan beku. Namun dalam proses pembekuan tersebut, tidak seluruh bagian dari lelehan itu akan menghablur pada saat yang sama. Ada beberapa jenis mineral yang terbentuk lebih awal pada suhu yang tinggi dibanding dengan lainnya.Dalam gambar berikut diperlihatkan urutan penghabluran (pembentukan mineral) dalam proses pendinginan dan penghabluran lelehan silikat. Mineral-mineral yang mempunyai berat-jenis tinggi karena kandungan Fe dan Mg seperti olivine, piroksen, akan menghablur paling awal dalam keadaan suhu tinggi, dan kemudian disusul oleh amphibole dan biotite. Disebelah kanannya kelompok mineral felspar, akan diawali dengan jenis felspar calcium (Ca-Felspar) dan diikuti oleh felspar kalium (K-Felspar). Akibatnya pada suatu keadaan tertentu, kita akan mendapatkan suatu bentuk dimana hublur-hablur padat dikelilingi oleh lelehan.Bentuk-bentuk dan ukuran dari hablur yang terjadi, sangat ditentukan oleh derajat kecepatan dari pendinginan magma. Pada proses pendinginan yang lambat, hablur yang terbentuk akan mempunyai bentuk yang sempurna dengan ukuran yang besar-besar. Sebaliknya, apabila pendinginan itu berlangsung cepat, maka ion-ion didalamnya akan dengan segera menyusun diri dan membentuk hablur-hablur yang berukuran kecil-kecil, kadang berukuran mikroskopis. Bentuk pola susunan hablur-hablur mineral yang nampak pada batuan beku tersebut dinamakan tekstur batuan.Disamping derajat kecepatan pendinginan, susunan mineralogi dari magma serta kadar gas yang dikandungnya, juga turut menentukan dalam proses penghablurannya. Mengingat magma dalam aspek-aspek tersebut diatas sangat berbeda, maka batuan beku yang terbentuk juga sangat beragam dalam susunan mineralogi dan kenampakan fisiknya. Meskipun demikian, batuan beku tetap dapat dikelompokan berdasarkan cara-cara pembentukan seta susunan mineraloginya.PROSES PEMBENTUKAN MAGMAMagma dalam kerak Bumi dapat terbentuk sebagai akibat dari perbenturan antara 2 (dua) lempeng litosfir, dimana salah satu dari lempeng yang berinteraksi itu menunjam dan menyusup kedalam astenosfir. Sebagai akibat dari gesekan yang berlangsung antara kedua lempeng litosfir tersebut, maka akan terjadi peningkatan suhu dan tekanan, ditambah dengan penambahan air berasal dari sedimen-sedimen samudra akan disusul oleh proses peleburan sebagian dari litosfir (gambar berikut)Sumber magma yang terjadi sebagai akibat dari peleburan tersebut akan menghasilkan magma yang bersusunan asam (kandungan unsur SiO2 lebih besar dari 55%). Magma yang bersusunan basa, adalah magma yang terjadi dan bersumber dari astenosfir. Magma seperti itu didapat di daerah-daerah yang mengalami gejala regangan yang dilanjutkan dengan pemisahan litosfir.Berdasakan sifat kimiawinya, batuan beku dapat dikelompokan menjadi 4 (empat) kelompok, yaitu: (1) Kelompok batuan beku ultrabasa/ultramafic; (2) Kelompok batuan beku basa; (3) Kelompok batuan beku intermediate; dan (4) Kelompok batuan beku asam. Dengan demikian maka magma asal yang membentuk batuan batuan tersebut diatas dapat dibagi menjadi 3 jenis, yaitu magma basa, magma intermediate, dan magma asam. Yang menjadi persoalan dari magma adalah :1) Apakah benar bahwa magma terdiri dari 3 jenis (magma basa, intermediate, asam) ?2) Apakah mungkin magma itu hanya ada satu jenis saja dan kalau mungkin bagaimana menjelaskan cara terbentuknya batuan-batuan yang komposisinya bersifat ultrabasa, basa, intermediate dan asam?Berdasarkan pengelompokan batuan beku, maka pertanyaan pertama dapat dibenarkan dan masuk akal apabila magma terdiri dari 3 jenis, sedangkan pertanyaan kedua, apakah benar bahwa magma hanya ada satu jenis saja dan bagaimana caranya sehingga dapat membentuk batuan yang bersifat ultrabasa, basa, intermediate, dan asam?. Untuk menjawab pertanyaan ini, ada 2 cara untuk menjelaskan bagaimana batuan yang bersifat basa, intermediate, dan asam itu dapat terbentuk dari satu jenis magma saja? Jawabannya adalah melalui proses Diferensiasi Magma dan proses Asimilasi Magma.Diferensiasi Magma adalah proses penurunan temperatur magma yang terjadi secara perlahan yang diikuti dengan terbentuknya mineral-mineral seperti yang ditunjukkan dalam deret reaksi Bowen. Pada penurunan temperatur magma maka mineral yang pertama kali yang akan terbentuk adalah mineral Olivine, kemudian dilanjutkan dengan Pyroxene, Hornblende, Biotite (Deret tidak kontinu). Pada deret yang kontinu, pembentukan mineral dimulai dengan terbentuknya mineral Ca-Plagioclase dan diakhiri dengan pembentukan Na-Plagioclase. Pada penurunan temperatur selanjutnya akan terbentuk mineral K-Feldspar(Orthoclase), kemudian dilanjutkan oleh Muscovite dan diakhiri dengan terbentuknya mineral Kuarsa (Quartz). Proses pembentukan mineral akibat proses diferensiasi magma dikenal juga sebagai Mineral Pembentuk Batuan (Rock Forming Minerals).Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam dapat terjadi melalui proses diferensiasi magma. Pada tahap awal penurunan temperatur magma, maka mineral-mineral yang akan terbentuk untuk pertama kalinya adalah Olivine, Pyroxene dan Ca-plagioklas dan sebagaimana diketahui bahwa mineral-mineral tersebut adalah merupakan mineral penyusun batuan ultra basa. Dengan terbentuknya mineral-mineral Olivine, pyroxene, dan Ca-Plagioklas maka konsentrasi larutan magma akan semakin bersifat basa hingga intermediate dan pada kondisi ini akan terbentuk mineral mineral Amphibol, Biotite dan Plagioklas yang intermediate (Labradorite – Andesine) yang merupakan mineral pembentuk batuan Gabro (basa) dan Diorite (intermediate). Dengan terbentuknya mineral-mineral tersebut diatas, maka sekarang konsentrasi magma menjadi semakin bersifat asam. Pada kondisi ini mulai terbentuk mineral-mineral K-Feldspar (Orthoclase), Na-Plagioklas (Albit), Muscovite, dan Kuarsa yang merupakan mineral-mineral penyusun batuan Granite dan Granodiorite (Proses diferensiasi magma ini dikenal dengan seri reaksi Bowen).Asimilasi Magma adalah proses meleburnya batuan samping (migling) akibat naiknya magma ke arah permukaan dan proses ini dapat menyebabkan magma yang tadinya bersifat basa berubah menjadi asam karena komposisi batuan sampingnya lebih bersifat asam. Apabila magma asalnya bersifat asam sedangkan batuan sampingnya bersifat basa, maka batuan yang terbentuk umumnya dicirikan oleh adanya Xenolite (Xenolite adalah fragment batuan yang bersifat basa yang terdapat dalam batuan asam). Pembentukan batuan yang berkomposisi ultrabasa, basa, intermediate, dan asam dapat juga terjadi apabila magma asal (magma basa) mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya.Sebagai contoh suatu magma basa yang menerobos batuan samping yang berkomposisi asam maka akan terjadi asimilasi magma, dimana batuan samping akan melebur dengan larutan magma dan hal ini akan membuat konsentrasi magma menjadi bersifat intermediate hingga asam. Dengan demikian maka batuan-batuan yang berkomposisi mineral intermediate maupun asam dapat terbentuk dari magma basa yang mengalami asimilasi dengan batuan sampingnya. Klasifikasi batuan beku dapat dilakukan berdasarkan kandungan mineralnya, kejadian / genesanya (plutonik, hypabisal, dan volkanik), komposisi kimia batuannya, dan indek warna batuannya. Untuk berbagai keperluan klasifikasi, biasanya kandungan mineral dipakai untuk mengklasifikasi batuan dan merupakan cara yang paling mudah dalam menjelaskan batuan beku. Berdasarkan kejadiannya (genesanya), batuan beku dapat dikelompokkan sebagai berikut:1) Batuan Volcanic adalah batuan beku yang terbentuk dipermukaan atau sangat dekat permukaan bumi dan umumnya berbutir sangat halus hingga gelas.2) Batuan Hypabysal adalah batuan beku intrusive yang terbentuk dekat permukaan bumi dengan ciri umum bertekstur porphyritic.3) Batuan Plutonic adalah batuan beku intrusive yang terbentuk jauh dibawah permukaan bumi dan umumnya bertekstur sedang hingga kasar.4) Batuan Extrusive adalah batuan beku, bersifat fragmental atau sebaliknya dan terbentuk sebagai hasil erupsi ke permukaan bumi.5) Batuan Intrusive adalah batuan beku yang terbentuk dibawah permukaan bumi.PENAMAAN BATUAN BEKUPenamaan batuan beku ditentukan berdasarkan dari komposisi
mineral-mineral utama (ditentukan berdasarkan persentase volumenya) dan
apabila dalam penentuan komposisi mineralnya sulit ditentukan secara
pasti, maka analisis kimia dapat dilakukan untuk memastikan
komposisinya. Yang dimaksud dengan klasifikasi batuan beku disini adalah
semua batuan beku yang terbentuk seperti yang diuraikan diatas
(volkanik, plutonik, extrusive, dan intrusive). Dan batuan beku ini
mungkin terbentuk oleh proses magmatik, metamorfosa, atau kristalisasi
metasomatism.
Penamaan batuan beku didasarkan atas Tekstur Batuan dan Komposisi
Mineral. Tekstur batuan beku adalah hubungan antar mineral dan derajat
kristalisasinya. Tekstur batuan beku terdiri dari 3 jenis (gambar
bsamping), yaitu Aphanitics (bertekstur halus), Porphyritics (bertekstur
halus dan kasar), dan Phanerics (bertekstur kasar). Pada batuan beku
kita mengenal derajat kristalisasi batuan: Holohyaline (seluruhnya
terdiri dari mineral amorf/gelas)), holocrystalline (seluruhnya terdiri
dari kristal), dan hypocrystalline (sebagian teridiri dari amorf dan
sebagian kristal). Sedangkan bentuk mineral/butir dalam batuan beku
dikenal dengan bentuk mineral: Anhedral, Euhedral, dan Glass/amorf.
Komposisi mineral utama batuan adalah mineral penyusun batuan (Rock
forming Mineral) dari Bowen series, dapat terdiri dari satu atau lebih
mineral. Komposisi mineral dalam batuan beku dapat terdiri dari mineral
primer (mineral yang terbentuk pada saat pembentukan batuan / bersamaan
pembekuan magma) dan mineral sekunder (mineral yang terbentuk setelah
pembentukan batuan).
Dalam Tabel berikut diperlihatkan jenis batuan beku Intrusif dan batuan beku Ekstrusif dan batuan Ultramafik beserta komposisi mineral utama dan mineral sedikit yang menyusun pada setiap jenis bat
IWANGEODRS