Kristal
Kristal adalah sebuah benda yang homogen, berbentuk sangat geometris dan atom-atomnya tersusun dalam sebuah kisi-kisi kristal,karena bangunan kisi-kisi kristal tersebut berbeda-beda maka sifatnya juga berlainan. Kristal dapat terbentuk dalam alam (mineral) atau di laboratorium. Kristal artinya mempunyai bentuk yang agak setangkup (symetris) dan yang pada banyak sisinya terbatas oleh bidang datar, sehingga memberi bangin yang tersendiri sifatnya kepada mineral yang bersangkutan.
Benda padat yang terdiri dari atom-atom yang tersusun rapi dikatakan mempunyai struktur kristalen. Dalam suasana yang baik benda kristalen dapat mempunyai batas bidang rata-rata & benda itu dinamakan kristal (HABLUR) & bidang rata itu disebut muka krsital.
Ada 32 macam gelas kristal yang dipersatukan dalam 6 sistem kristal, yaitu:
REGULER, Kubus atau ISOMETRIK ketiga poros sama panjang dan berpotongan tegak lurus satu sama lain (contoh : intan, pirit, garam batu)
TETRAGONAL (berbintang empat) ketiga poros tegak lurus satu sama lain, dua poros sama panjang sedangkan poros ketiga berbeda (contoh chalkopirit, rutil, zircon).
HEKSAGONAL (berbintang enam) Hablur ini mempunyai empat poros, tiga poros sama panjang dan terletak dalam satu bidang, bersilangdengan sudut 120 derajat (60 derajat), tetapi poros ke-empat tegak lurus atas bidang itu dan panjangnya berbeda (contoh apalit, beryl, korundum).
ORTOROMBIS (irisan wajik) ketiga poros tidak sama panjang du poros berpotongan siku-siku dan poros ketiga memotong miring bidang kedua poros tadi (berit, belerang, topaz)
MONOKLIN (miring sebelah) ketiga poros tidak sama panjang, dua dari porosnya berpotongan sorong & poros ketiga tegak lurus atas kedua poros tadi (gips, muskovit, augit)
TRIKLIN (miring, ketiga arah) ketiga poros tidak sama panjang dan berpotongan serong satu sama lain(albit, anortit, distin)
Bentuk kristal dibagi dalam 6 tata hablur yang didasarkan:
perbandingan panjang poros – poros hablur
besarnya sudut persilangan poros – poros hablur
Kristalisasi bebatuan
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1. LATAR BELAKANG
Stratigrafi adalah salah satu cabang ilmu geologi yang salah satu cabang ilmu geologi yang mempelajari tentang sejarah terbentuknya perlapisan – perlapisan tanah dan batuan.
Cabang ilmu geologi ini nanti nya akan sangat diperlukan apabila kita mulai memasuki dunia tambang. Yang mana ilmu stratigrafi ini akan diperlukan untuk mengetahui umur endapan batuan yang ada di lokasi pertambangan.
Karena itu lah kami sebagai penulis mencoba memberikan sebuah tulisan yang nantinya diharapkan dapat dijadikan bahan perbandingan bagi para pembaca ketika harus menghadapi dunia kerja kelak.
1. 2. MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan dibuat nya tulisan ini adalah semata – mata hanya untuk melatih dan menguji keterampilan kami dalam membuat suatu tulisan yang diharapkan mampu diterima para pembaca sebagai mana mesti nya dan juga untuk memenuhi syarat yang diberikan oleh dosen mata kuliah geologi fisik untuk mendapatkan nilai.
1. 3. METODE PENULISAN
Metode penulisan makalah ini ialah dengan membanding kan beberapa tulisan terdahulu yang dibuat oleh para penulis dengan bahan pelajaran yang telah kami dapatkan di kampus.
1. 4. BATASAN MASALAH
Tulisan di dalam makalah ini hanya terbatas kepada
1. Pengertian Stratigrafi
2. Prinsip Stratigrafi
3. Stratigrafi pra-kambrium
4. Perkembangan Klasifikasi Stratigrafi
5. Pola Sebaran Foraminifera Dalam Hubungannya Dengan Stratigrafi Sikuen (Studi kasus: Daerah Blora dan sekitarnya/daerah lintang rendah)
6. Penampang Stratigrafi
BAB II
Kristal
Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter.
2. 1. Kimia Kristal
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, beberapa sifat-sifat mineral / kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal / mineral.
Komposisi kimia kerak bumi :
a. Kerak
b. Mantel, dan
c. Isi bumi
Ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak dengan mantel dikenal dengan Mohorovicic discontinuity.
Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografi sinar X telah mengem-bangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan struktur. Tujuannya adalah: 1) untuk mengetahui hubungan antara susunan atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal. 2) dalam bidang geokimia tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan
Daya Ikat dalam Kristal
Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengansifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat
Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah. Ikatan kimia dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van der Waals.
2. 2. System Kristal
Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu: jumlah sumbu kristal, letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu kristal.
Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah
2.2. 1. Sistem Isometrik
Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem kubus/kubik Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.
2.2. 1. Sistem Tetragonal
Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus (Gambar 1.3.2). Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
2.2. 1. Sistem Orthorombis
Sistem ini disebut juga orthorombis (Gambar 1.3.3) dan mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
2.2. 1. Sistem Hexagonal
Sistem ini mempunyai empat sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lain. Sumbu a, b, dan d masing-masing saling membentuk sudut 120 satu terhadap yang lain (Gambar 1.3.4). Sumbu a, b, dan d mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang)
2.2. 1. Sistem Trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya bila pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga degnan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.
2.2. 1. Sistem Monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; b tegak lurus terhadap c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b yang paling pendek.
2.2. 1. Sistem Triklin
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama
2. 1. Unsur-unsur simetri kristal
Dari masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi klas-klas kristal yang jumlahnya 32 klas. Penentuan klasikasi kristal tergantung dari banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur simetri tersebut meliputi:
a. bidang simetri
b. sumbu simetri
c. pusat simetri
2.3. 1. Bidang simetri
Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang simetri ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal.
2.3. 2. Sumbu simetri
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi putar. Ketiganya dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya. Gire, atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (4), empat tetragire (3), heksagire (9) dan seterusnya. Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat tetragiroide ( ) dan heksagiroide ( ). Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu
2.3. 3. Pusat simetri
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya.
Kristalografi
Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari sistemsistem kristal. Suatu kristal dapat didefinisikan sebagai padatan yang secara esensial mempunyai pola difraksi tertentu (Senechal, 1995 dalam Hibbard,2002). Jadi, suatu kristal adalah suatu padatan dengan susunan atom yang berulang secara tiga dimensional yang dapat mendifraksi sinar X. Kristal secara sederhana dapat didefinisikan sebagai zat padat yang mempunyai susunan atom atau molekul yang teratur. Keteraturannya tercermin dalam permukaan kristal yang berupa bidang-bidang datar dan rata yang mengikuti pola-pola tertentu. Bidang-bidang datar ini disebut sebagai bidang muka kristal. Sudut antara bidang-bidang muka kristal yang saling berpotongan besarnya selalu tetap pada suatu kristal. Bidang muka kristal itu baik letak maupun arahnya ditentukan oleh perpotongannya dengan sumbu-sumbu kristal. Dalam sebuah kristal, sumbu kristal berupa garis bayangan yang lurus yang menembus kristal melalui pusat kristal. Sumbu kristal tersebut mempunyai satuan panjang yang disebut sebagai parameter.
1. 1. Kimia Kristal
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, beberapa sifat-sifat mineral / kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal / mineral.
Komposisi kimia kerak bumi :
a. Kerak
b. Mantel, dan
c. Isi bumi
Ketebalan kerak bumi di bawah kerak benua sekitar 36 km dan di bawah kerak samudra berkisar antara 10 sampai 13 km. Batas antara kerak dengan mantel dikenal dengan Mohorovicic discontinuity.
Kimia kristal Sejak penemuan sinar X, penyelidikan kristalografi sinar X telah mengem-bangkan pengertian kita tentang hubungan antara kimia dan struktur. Tujuannya adalah: 1) untuk mengetahui hubungan antara susunan atom dan komposisi kimia dari suatu jenis kristal. 2) dalam bidang geokimia tujuan mempelajari kimia kristal adalah untuk memprediksi struktur kristal dari komposisi kimia dengan diberikan temperatur dan tekanan
Daya Ikat dalam Kristal
Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengansifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat
Secara umum, ikatan kuat memiliki kekerasan yang lebih tinggi, titik leleh yang lebih tinggi dan koefisien ekspansi termal yang lebih rendah. Ikatan kimia dari suatu kristal dapat dibagi menjadi 4 macam, yaitu: ionik, kovalen, logam dan van der Waals.
1. 2. System Kristal
Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu: jumlah sumbu kristal, letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu kristal.
Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah
1.3. 1. Sistem Isometrik
Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem kubus/kubik Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.
GAMBAR 1.3.1: Sistem kubik: (a) amber dengan system kubik
1.3. 2. Sistem Tetragonal
Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus (Gambar 1.3.2). Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
(c)
satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
1.3. 3. Sistem Orthorombis
Sistem ini disebut juga orthorombis (Gambar 1.3.3) dan mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
(c)
GAMBAR 1.3.3: Sistem ortorombik: (a) asli, (b) modifikasi (c) andalusite
1.3. 4. Sistem Hexagonal
Sistem ini mempunyai empat sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lain. Sumbu a, b, dan d masing-masing saling membentuk sudut 120 satu terhadap yang lain (Gambar 1.3.4). Sumbu a, b, dan d mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang)
(c) (d)
GAMBAR 1.3.4: Sistem heksagonal: (a) asli, (b) modi_kasi, (c) beryl, dan (d) kuarsa
1.3. 5. Sistem Trigonal
Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya bila pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga degnan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.
(c) (d)
GAMBAR 1.3.5:Sistem trigonal: (a)asli,(b) modi_kasi, dan (c) kalsit (d) magnesit berstruktur trigonal
1.3. 6. Sistem Monoklin
Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; b tegak lurus terhadap c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yang paling panjang dan sumbu b yang paling pendek.
GAMBAR 1.3.6: Sistem monoklin: (a) asli, (b) modifikasi, dan (c) mineral krokoit (d) mineral biotite
1.3. 7. Sistem Triklin
Sistem ini mempunyai tiga sumbu yang satu dengan lainnya tidak saling tegak lurus. Demikian juga panjang masing-masing sumbu tidak sama
1. 3. Unsur-unsur simetri kristal
Dari masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi klas-klas kristal yang jumlahnya 32 klas. Penentuan klasikasi kristal tergantung dari banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur simetri tersebut meliputi:
a. bidang simetri
b. sumbu simetri
c. pusat simetri
1.3. 1. Bidang simetri
Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang simetri ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal.
1.3. 2. Sumbu simetri
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi putar. Ketiganya dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya. Gire, atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (4), empat tetragire (3), heksagire (9) dan seterusnya. Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang horisontal. Dalam gambar, nilai simetri giroide disingkat tetragiroide ( ) dan heksagiroide ( ). Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu
1.3. 3. Pusat simetri
Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya.
1. 4. Klasifikasi Kristal
Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 klas kristal. Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal mempunyai tujuh kelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal mempunyai tujuh kelas dan trigonal lima kelas. Selanjutnya sistem monoklin mempunyai tiga kelas. Tiap kelas kristal mempunyai singkatan yang disebut simbol. Ada dua macam cara simbolisasi yang sering digunakan, yaitu simbolisasi Schon
Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi.
Secara umum, zat cair membentuk kristal ketika mengalami proses pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa berupa kristal tunggal, yang semua atom-atom dalam padatannya "terpasang" pada kisi atau struktur kristal yang sama, tapi, secara umum, kebanyakan kristal terbentuk secara simultan sehingga menghasilkan padatan polikristalin. Misalnya, kebanyakan logam yang kita temui sehari-hari merupakan polikristal.
Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan tergantung pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan ambien. Proses terbentuknya struktur kristalin dikenal sebagai kristalisasi.
Meski proses pendinginan sering menghasilkan bahan kristalin, dalam keadaan tertentu cairannya bisa membeku dalam bentuk non-kristalin. Dalam banyak kasus, ini terjadi karena pendinginan yang terlalu cepat sehingga atom-atomnya tidak dapat mencapai lokasi kisinya. Suatu bahan non-kristalin biasa disebut bahan amorf atau seperti gelas. Terkadang bahan seperti ini juga disebut sebagai padatan amorf, meskipun ada perbedaan jelas antara padatan dan gelas. Proses pembentukan gelas tidak melepaskan kalor lebur jenis (Bahasa Inggris: latent heat of fusion). Karena alasan ini banyak ilmuwan yang menganggap bahan gelas sebagai cairan, bukan padatan. Topik ini kontroversial, silakan lihat gelas untuk pembahasan lebih lanjut.
Kristal quartz
Kristal insulin.
Struktur kristal terjadi pada semua kelas material, dengan semua jenis ikatan kimia. Hampir semua ikatan logam ada pada keadaan polikristalin; logam amorf atau kristal tunggal harus diproduksi secara sintetis, dengan kesulitan besar. Kristal ikatan ion dapat terbentuk saat pemadatan garam, baik dari lelehan cairan maupun kondensasi larutan. Kristal ikatan kovalen juga sangat umum. Contohnya adalah intan, silika dan grafit. Material polimer umumnya akan membentuk bagian-bagian kristalin, namun panjang molekul-molekulnya biasanya mencegah pengkristalan menyeluruh. Gaya Van der Waals lemah juga dapat berperan dalam struktur kristal. Contohnya, jenis ikatan inilah yang menyatukan lapisan-lapisan berpola heksagonal pada grafit.
Kristal bismut.
Kebanyakan material kristalin memiliki berbagai jenis cacat kristalografis. Jenis dan struktur cacat-cacat tersebut dapat berefek besar pada sifat-sifat material tersebut.
Galium, logam yang dengan mudah membentuk kristal tunggal berukuran besar
Meskipun istilah "kristal" memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu material dan fisika zat padat, dalam kehidupan sehari-hari "kristal" merujuk pada benda padat yang menunjukkan bentuk geometri tertentu, dan kerap kali sedap di mata. Berbagai bentuk kristal tersebut dapat ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan molekuler antara atom-atom untuk menentukan strukturnya, dan juga keadaan terciptanya kristal tersebut. Bunga salju, intan, dan garam dapur adalah contoh-contoh kristal.
Beberapa material kristalin mungkin menunjukkan sifat-sifat elektrik khas, seperti efek feroelektrik atau efek piezoelektrik.
Kelakuan cahaya dalam kristal dijelaskan dalam optika kristal. Dalam struktur dielektrik periodik serangkaian sifat-sifat optis unik dapat ditemukan seperti yang dijelaskan dalam kristal fotonik.
Kristalografi adalah studi ilmiah kristal dan pembentukannya.
SUMBER:http://geo-student.blogspot.com/2010/01/kristalografi.htm
DASAR-DASAR MINERALOGI
3.1. Kimia Mineral
Komposisi kimia suatu mineral merupakan hal yang sangat mendasar, karena beberapa sifat-sifat mineral/kristal tergantung kepadanya. Sifat-sifat mineral/ kristal tidak hanya tergantung kepada komposisi tetapi juga kepada susunan meruang dari atom-atom penyusun dan ikatan antar atom-atom penyusun kristal/mineral.
Daya yang mengikat atom (atau ion, atau grup ion) dari zat pada kristalin adalah bersifat listrik di alam. Tipe dan intensitasnya sangat berkaitan dengan sifat-sifat fisik dan kimia dari mineral. Kekerasan, belahan, daya lebur, kelistrikan dan konduktivitas termal, dan koefisien ekspansi termal berhubungan secara langsung terhadap daya ikat.
Kimia mineral merupakan suatu ilmu yang dimunculkan pada awal abad ke-19, setelah dikemukakannya "hukum komposisi tetap" oleh Proust pada tahun 1799, teori atom Dalton pada tahun 1805, dan pengembangan metode analisis kimia kuantitatif yang akurat. Karena ilmu kimia mineral didasarkan pada pengetahuan tentang komposisi mineral, kemungkinan dan keterbatasan analisis kimia mineral harus diketaui dengan baik.
Prinsip-prinsip kimia yang berhubungan dengan kimia mineral
1. Hukum komposisi tetap (The Law of Constant Composition) oleh Proust (1799):
Perbandingan massa unsur-unsur dalam tiap senyawa adalah tetap"
2. Teori atom Dalton (1805) :
Setiap unsur tersusun oleh partikel yang sangat kecil dan berbentuk seperti bola yang disebut atom.
§ Atom dari unsur yang sama bersifat sama sedangkan dari unsur yang berbeda bersifat berbeda pula.
§ Atom dapat berikatan secara kimiawi menjadi molekul.
3.2. Sifat Fisik Mineral
Penentuan nama mineral dapat dilakukan dengan membandingkan sifat-sifat fisik mineral antara mineral yang satu dengan mineral yang lainnya. Sifat-sifat fisik mineral tersebut meliputi: warna, kilap (luster), kekerasan (hardness), gores (streak), belahan (cleavage), pecahan (fracture), struktur/bentuk kristal, berat jenis, sifat dalam (tenacity), dan kemagnetan.
3.2.1. Bentuk Kristal
Pada wujudnya sebuah kristal itu seluruhnya telah dapat ditentukan secara ilmu ukur, dengan mengetahui susut-sudut bidangnya. Hingga saat ini baru terdapat 7 macam sistem kristal. Dasar penggolongan sistem kristal tersebut ada tiga hal, yaitu:
§ jumlah sumbu kristal,
§ letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain
§ parameter yang digunakan untuk masing-masing sumbu kristal
Adapun ke tujuh sistem kristal tersebut adalah:
Sistem isometrik; Sistem ini juga disebut sistem reguler, bahkan sering dikenal sebagai sistem kubus/kubik. Jumlah sumbu kristalnya 3 dan saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Masing-masing sumbu sama panjangnya.
Sistem tetragonal; Sama dengan sistem isometrik, sistem ini mempunyai 3 sumbu kristal yang masing-masing saling tegak lurus. Sumbu a dan b mempunyai satuan panjang yang sama. Sedangkan sumbu c berlainan, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
Sistem rombis; Sistem ini disebut juga orthorombis dan mempunyai 3 sumbu kristal yang saling tegak lurus satu dengan yang lain. Ketiga sumbu kristal tersebut mempunyai panjang yang berbeda.
Sistem heksagonal; Sistem ini mempunyai empat sumbu kristal, dimana sumbu c tegak lurus terhadap ketiga sumbu yang lain. Sumbu a, b, dan d masing-masing saling membentuk sudut 120o satu terhadap yang lain. Sumbu a, b, dan d mempunyai panjang yang sama. Sedangkan panjang c berbeda, dapat lebih panjang atau lebih pendek (umumnya lebih panjang).
Sistem trigonal; Beberapa ahli memasukkan sistem ini ke dalam sistem heksagonal. Demikian pula cara penggambarannya juga sama. Perbedaannya bila pada trigonal setelah terbentuk bidang dasar, yang berbentuk segienam kemudian dibuat segitiga degnan menghubungkan dua titik sudut yang melewati satu titik sudutnya.
Sistem monoklin; Monoklin artinya hanya mempunyai satu sumbu yang miring dari tiga sumbu yang dimilikinya. Sumbu a tegak lurus terhadap sumbu b; b tegak lurus terhadap c, tetapi sumbu c tidak tegak lurus terhadap sumbu a. Ketiga sumbu tersebut mempunyai panjang yang tidak sama, umumnya sumbu c yangpaling panjang dan sumbu b yang paling pendek.
3.2.2. Warna
Adalah kesan mineral jika terkena cahaya. Warna mineral dap at dibedakan menjadi dua, yaitu idiokromatik, bila warna mineral selalu tetap, umumnya dijumpai pada mineral-mineral yang tidak tembus cahaya (opak), seperti galena, magnetit, pirit; dan alokromatik, bila warna mineral tidak tetap, tergantung dari material pengotornya. Umumnya terdapat pada mineral-mineral yang tembus cahaya, seperti kuarsa, kalsit.
3.2.3. Kilap
Adalah kesan mineral akibat pantulan cahaya yang dikenakan padanya. Kilap dibedakan menjadi dua, yaitu kilap logam dan kilap bukanlogam. Kilap logam memberikan kesan seperti logam bila terkena cahaya. Kilap ini biasanya dijumpai pada mineral-mineral yang mengandung logam atau mineral bijih, seperti emas, galena, pirit, kalkopirit. Kilap bukan-logam tidak memberikan kesan seperti logam jika terkena cahaya. Kilap jenis ini dapat dibedakan menjadi :
§ Kilap kaca (vitreous luster)
memberikan kesan seperti kaca bila terkena cahaya, misalnya: kalsit, kuarsa, halit.
§ Kilap intan (adamantine luster)
memberikan kesan cemerlang seperti intan, contohnya intan
§ Kilap sutera (silky luster)
memberikan kesan seperti sutera, umumnya terdapat pada mineral yang mempunyai struktur serat, seperti asbes, aktinolit, gipsum
§ Kilap damar (resinous luster)
memberikan kesan seperti damar, contohnya: sfalerit dan resin
§ Kilap mutiara (pearly luster)
memberikan kesan seperti mutiara atau seperti bagian dalam dari kulit kerang, misalnya talk, dolomit, muskovit, dan tremolit.
§ Kilap lemak (greasy luster)
menyerupai lemak atau sabun, contonya talk, serpentin
§ Kilap tanah (earthy) atau kirap guram (dull)
kenampakannya buram seperti tanah, misalnya: kaolin, limonit, bentonit.
3.3.4. Kekerasan
Adalah ketahanan mineral terhadap suatu goresan. Secara relatif sifat fisik ini ditentukan dengan menggunakan skala Mohs (1773 – 1839), yang dimulai dari skala 1 yang paling lunak hingga skala 10 untuk mineral yang paling keras. Skala Mohs tersebut meliputi (1) talk, (2) gipsum, (3) kalsit, (4) fluorit, (5) apatit, (6) feldspar, (7) kuarsa, (8) topaz, (9) korundum, dan (10) intan.
Masing-masing mineral tersebut diatas dapat menggores mineral lain yang bernomor lebih kecil dan dapat digores oleh mineral lain yang bernonor lebih besar. Dengan lain perkataan SKALA MOHS adalah Skala relative. Dari segi kekerasan mutlak skala ini masih dapat dipakai sampai yang ke 9, artinya no. 9 kira-kira 9 kali sekeras no. 1, tetapi bagi no. 10 adalah 42 kali sekeras no. 1
Untuk pengukuran kekerasan ini, dapat digunakan alat sederhana seperti kku tangan, pisau baja dan lain-lain, seperti terlihat pada tabel berikut :
Tabel 3.1. Alat Penguji Kekerasan
Alat penguji
Derajat Kekerasan Mohs
Kuku manusia
2,5
Kawat tembaga
3
Pecahan kaca
5,5 – 6
Pisau baja
5,5 – 6
Kikir baja
6,5 - 7
3.3.5. Gores
Adalah warna mineral dalam bentuk bubuk. Gores / Cerat dapat sama atau berbeda dengan warna mineral. Umumnya warna gores tetap.
3.3.6. Belahan
Adalah kenampakan mineral berdasarkan kemampuannya membelah melalui bidang-bidang belahan yang rata dan licin. Bidang belahan umumnya sejajar dengan bidang tertentu dari mineral tersebut. Belahan dibagi berdasarkan bagus tidaknya permukaan bidang belahan, yaitu :
§ Sempurna (perfect), bila bidang belahan sangat rata, bila pecah tidak melalui bidang belahan agak sukar
§ Baik (good), bidang belahan rata, tetapi tidak sebaik yang sempurna, masih dapat pecah pada arah lain
§ Jelas (distinct), bidang belahan jelas, tetapi tidak begitu rata, dapat dipecah pada arah lain dengan mudah
§ Tidak jelas (indistinct), dimana kemungkinanuntuk membentuk belahan dan pecahan akibat adanya tekanan adalah sama besar
§ Tidak sempurna (imperfect), dimana bidang belahan sangat tidak rata, sehingga kemungkinan untuk membentuk belahan sangat kecil daripada untuk membentuk pecahan.
3.3.7. Pecahan
Adalah kemampuan mineral untuk pecah melalui bidang yang tidak rata dan tidak teratur. Pecahan dapat dibedakan menjadi:
§ pecahan konkoidal, bila memperlihatkan gelombang yang melengkung di permukaan;
§ pecahan berserat/fibrus, bila menunjukkan kenampakan seperti serat, contohnya asbes, augit;
§ pecahan tidak rata, bila memperlihatkan permukaan yang tidak teratur dan kasar, misalnya pada garnet;
§ pecahan rata, bila permukaannya rata dan cukup halus, contohnya: mineral lempung;
§ pecahan runcing, bila permukaannya tidak teratur, kasar, dan ujungnya runcing-runcing, contohnya mineral kelompok logam murni;
§ tanah, bila kenampakannya seperti tanah, contohnya mineral lempung.
Bentuk mineral dapat dikatakan kristalin, bila mineral tersebut mempunyai bidang kristal yang jelas dan disebut amorf, bila tidak mempunyai batasbatas kristal yang jelas. Mineral-mineral di alam jarang dijumpai dalam bentuk kristalin atau amorf yang ideal, karena kondisi pertumbuhannya yang biasanya terganggu oleh proses-proses yang lain. Srtruktur mineral dapat dibagi menjadi beberapa, yaitu:
§ Granular atau butiran: terdiri atas butiran-butiran mineral yang mempunyai dimensi sama, isometrik.
§ Struktur kolom, biasanya terdiri dari prisma yang panjang dan bentuknya ramping. Bila prisma tersebut memanjang dan halus, dikatakan mempunyai struktur _brus atau berserat.
§ Struktur lembaran atau lamelar, mempunyai kenampakan seperti lembaran. Struktur ini dibedakan menjadi: tabular, konsentris, dan foliasi.
§ Struktur imitasi, bila mineral menyerupai bentuk benda lain, seperti asikular, _liformis, membilah, dll.
Sifat dalam merupakan reaksi mineral terhadap gaya yang mengenainya, seperti penekanan, pemotongan, pembengkokan, pematahan, pemukulan atau penghancuran. Sifat dalam dapat dibagi menjadi: rapuh (brittle), dapat diiris (sectile), dapat dipintal (ductile), dapat ditempa (malleable), kenyal/lentur (elastic), dan fleksibel (flexible).
3.3. Klasifikasi Mineral
Sistematika atau klasifikasi mineral yang biasa digunakan adalah klasifikasi dari Dana, yang mendasarkan pada kemiripan komposisi kimia dan struktur kristalnya. Dana membagi mineral menjadi delapan golongan (Klein & Hurlbut, 1993), yaitu:
§ Unsur (native element), yang dicirikan oleh hanya memiliki satu unsur kimia, sifat dalam umumnya mudah ditempa dan/atau dapat dipintal, seperti emas, perak, tembaga, arsenik, bismuth, belerang, intan, dan grafit.
§ Mineral sulfida atau sulfosalt, merupakan kombinasi antara logam atau semi-logam dengan belerang (S), misalnya galena (PbS), pirit (FeS2), proustit (Ag3AsS3), dll
§ Oksida dan hidroksida, merupakan kombinasi antara oksigen atau hidroksil/air dengan satu atau lebih macam logam, misalnya magnetit (Fe3O4), goethit (FeOOH).
§ Haloid, dicirikan oleh adanya dominasi dari ion halogenida yang elektronegatif, seperti Cl, Br, F, dan I. Contoh mineralnya: halit (NaCl), silvit (KCl), dan Fluorit (CaF2).
§ Nitrat, karbonat dan borat, merupakan kombinasi antara logam/semilogam dengan anion komplek, CO3 atau nitrat, NO3 atau borat (BO3). Contohnya: kalsit (CaCO3), niter (NaNO3), dan borak (Na2B4O5(OH)4 . 8H2O).
§ Sulfat, kromat, molibdat, dan tungstat, dicirikan oleh kombinasi logam dengan anion sulfat, kromat, molibdat, dan tungstat. Contohnya: barit (BaSO4), wolframit ((Fe,Mn)Wo4)
§ Fosfat, arsenat, dan vanadat, contohnya apatit (CaF(PO4)3), vanadinit (Pb5Cl(PO4)3)
§ Silikat, merupakan mineral yang jumlah meliputi 25% dari keseluruhan mineral yang dikenal atau 40% dari mineral yang umum dijumpai. Kelompok mineral ini mengandung ikatan antara Si dan O. Contohnya: kuarsa (SiO2), zeolit-Na (Na6[(AlO2)6(SiO2)30] . 24H2O).
SUMBER: http://www.nurhakim.net/bgi/bgi_03.htm
Tidak ada komentar:
Posting Komentar