Slide 1
PENGANTAR TEKNOLOGI MINERALGenesa Batuan
Batuan BekuBerasal dari kata "ignis" dari bahasa Latin yang artinya api. Magma diartikan sebagai cairan silikat yang cair, panas dan pijar dengan suhu 1200-2500C, dan kalau keluar sampai ke permukaan bumi disebut lava. Semua batuan beku terdiri material yang berasal dari sesuatu yang cair sebelumnya. Batuan beku yang cair dapat diartikan sebagai magma dan oleh karenanya batuan beku kadang-kadang disebut sebagai batuan magmatik. Magma yang mengintrusi dan tidak sempat muncul di permukaan akan membeku dan menghasilkan batuan beku intrusif. Sedangkan apabila sampai keluar ke permukaan bumi akan membentuk batuan beku ekstrusif.Berdasarkan pada letak terbentuknya batuan beku dapat dibedakan dalam 3 macam :Batuan Beku Plutonik : kristal-kristalnya kasar, terbentuk jauh di dalam kerak bumi.Batuan Beku Hipabisal : terbentuk sebagai intrusi yang membeku pada kedalaman yang dangkal.Batuan Beku Vulkanik : kristal-kristalnya halus atau gelas, berupa batuan ekstrusif.Pembagian batuan beku menjadi batuan plutonik dan vulkanik terutama berdasarkan pada letak terbentuknya. Namun pakar petrologi mempunyai pembagian tersendiri berdasarkan : tekstur batuan dan komposisi kimia dan mineral.Tekstur batuan beku dideterminasi berdasarkan atau oleh tingkatan pembekuannya. Pembekuan yang perlahan-lahan akan menghasilkan kristal-kristal besar atau tekstur holokristalin, umumnya terdapat pada tubuh batuan beku di kedalaman yang dalam seperti pada batolit. Sedangkan pembekuan yang sangat cepat akan menghasilkan kristal-kristal sangat halus atau bahkan batuan gelas yang disebut tekstur kriptokristalin, umumnya terdapat pada aliran lava.Batuan-batuan yang membeku pada kecepatan sedang akan menghasilkan tekstur intermediet (terdapat pada intrusi pada level tinggi seperti sill dan dyke). Dari kelompok yang ketiga tersebut terdapat kristal besar (fenokris) dalam masa dasar kristal-kristal lebih halus. Tekstur ini disebut tekstur porfiritik yang mengindikasikan bahwa fenokris terbentuk lebih awal sementara masa dasarnya tidak membeku sampai fase terakhir ketika magma level di mana pembekuan menjadi sangat cepat.Pembentukan batuan karena pembekuan dapat dilihat pada seri reaksi Bowen.
Pada batuan beku umumnya hanya mengandung delapan unsur utama yaitu oksigen, silikon, aluminium, besi, kalsium, sodium, potasium, dan magnesium yang membentuk lebih 99 % dari total volume batuan. Sisanya terdiri dari beberapa unsur, namun yang penting adalah hidrogen, fosfor, dan titanium.Jika analisis kimia dilakukan pada batuan beku maka akan terdapat campuran yang kompleks dari dari sejumlah senyawa kimia dengan utamanya oksida-oksida dari berbagai unsur. Dari beberapa oksida tersebut yang paling mudah dikenal ada dua kelompok ialah oksida silikon (silika) mencapai 40 - 75 % dan oksida-oksida dari berbagai logam (alumina, magnesia dsb).
Persentase silika ini menjadi sangat penting dan dipakai pula sebagai dasar pengelompokan batuan beku menjadi sebagai berikut :Asam > 66 % silikaIntermediet 52 - 66 % silikaBasa 44 - 52 % silikaUltrabasa < 44 % silikaBatuan beku terutama terdiri dari mineral-mineralsilikat yang dikelompokkan menjadi 2 (dua) kelompok mineral utama ialah kelompok silikat alkali-alumino (Feldspar dan Feldspatoid) dan silikat ferro-magnesia (Piroksin, Amfibol, Mika, dan Olivin).
Mineral-mineral silikat ferro-magnesia yang berwarna gelap dan relatif berat adalah dominan di dalam batuan beku basa dan ultra basa, sementara mineral-mineral silikat alkali-alumino yang berwarna terang dominan di dalam batuan beku asam. Dengan demikian batuan-batuan beku basa dan ultra basa dicirikan oleh mineral-mineral Olivin dan Piroksin (Augit) sedang batuan beku asam oleh mineral-mineral paling tidak 10% Kuarsa, dan mungkin mengandung Muskovit (Mika) dan Feldspar alkali yang tinggi. Batuan beku intermediet didominasi oleh Feldspar dan Amfibol (Hornblende) dan mungkin beberapa Piroksin. Di antara batuan beku yang umum adalah :Batuan Asam : Sejumlah besar batuan asam berasosiasi dengan plutonik termasuk Granit dan Granodiorit bersama dengan beberapa batuan intermediet seperti Sienit dan Diorit.Batuan Intermediet : Batuan jenis ini yang umum dijumpai adalah Andesit, dan Sienit Nefelin.Batuan Basa : Sebagian besar batuan ini terdapat sebagai lava atau intrusi pada level tinggi, dan menempati 98 % dari batuan-batuan volkanik. Contoh batuannya adalah Basalt, Dolerit, dan Gabro.Batuan Ultrabasa : Tipe utama dari batuan ini adalah Peridotit dan Serpentinit. Batuan Endapan/ SedimenHasil rombakan batuan dimana pembentukannya bisa terjadi di bawah air atau di atas permukaan tanah yang dalam beberapa hal berlapis mendatar. Tidak ada klasifikasi batuan endapan yang dapat memuaskan semua pihak, namun secara umum dapat dibedakan ke dalam dua kelompok utama ialah :Endapan klastik atau rombakan : Terhimpun dari fragmen-fragmen bahan-bahan mineral atau batuan. Fragmen-fragmen ini biasanya dibawa dalam beberapa cara sebelum diendapkan. Endapan kimia dan organik : Sebagai hasil presipitasi secara kimia, sering kali pada penguapan laut, atau oleh kegiatan kehidupan.Menurut Koesoemadinata (1979), 2 kelompok tersebut dipisahkan menjadi 5 golongan yaitu :Golongan DetritusPembagian berdasarkan ukuran butir.Golongan KarbonatTersusun oleh mineral karbonat dan cangkang binatang karang.Golongan EvaporitPembentukan batugaram karena proses evaporasi air laut.Golongan Sedimen SilikaTersusun oleh mineral silika yang dalam prosesnya tersedimentasi secara kimiawi atau organik.Golongan BatubaraTerbentuk karena adanya akumulasi zat organik yang kaya unsur karbon.Ukuran Butir Batuan Sedimen Menurut Skala Wentworth
No.Nama ButirUkuran Butir (mm)1.Bongkah (boulder)>2562.Brangkal (couble)256 643.Kerakal (pebble)64 44.Kerikil (granule)4 25.Pasir sangat kasar (very coarse sand)2 - 1 6.Pasir kasar (coarse sand)1 7.Pasir sedang (medium sand) - 8.Pasir halus (fine sand) - 1/89.Pasir sangat halus (very fine sand)1/8 1/1610.Lanau (silt)1/16 1/25611.Lempung (clay)< 1/256Batuan PiroklastikAdalah batuan vulkanik klastik yang dihasilkan oleh serangkaian proses yang berkaitan dengan letusan gunung api. Material penyusun tersebut terendapkan dan terbatukan sebelum mengalami transportasi oleh air atau es.Batuan piroklastik dikelompokkan sebagai berikut :Endapan piroklastik yang tidak membatu, terdiri dari :Bomb gunungapiBlock gunungapiLapiliDebu gunungapiEndapan piroklastik yang terbatukan, terdiri dari :Breksi piroklastikAglomeratBatu lapiliTuffBatuan Malihan/ MetamorfBatuan malihan atau metamorf adalah batuan yang mengalami perubahan baik tekstur maupun mineraloginya karena kenaikan tekanan dan/atau temperatur, terbentuk dalam fase padat. Penyebab metamorfosa adalah tekanan (hidrostatik, lithostatik), temperatur (panas) dan, larutan dan gas aktif. Batuan metamorf dicirikan oleh himpunan mineralnya (bila tekstur asal masih terlihat), dan teksturnya (bila tekstur asal telah terubah).Ada tiga macam metamorfosa adalah : Metamorfosa kontak/termal terjadi apabila magma naik menuju permukaan dan bersinggungan dengan batuan yang dilaluinya; terdapat di sekitar intrusi magma.Metamorfosa regional akibat tekanan dan temperatur tinggi bersama-sama, dicirikan tekstur foliasi, terdapat di pegunungan lipatan, biasanya daerahnya sangat luas.Metamorfosa kataklastik/dinamo terjadi apabila ada pengaruh tekanan yang kuat terdapat pada zona patahan/sesar, sehingga penyebarannya relatif tidak luas.Kekerasan MineralAdalah ketahanan mineral terhadap goresan. Kekerasan relatif dari suatu mineral tertentu dengan suatu urutan mineral yang dipakai sebagai standar kekerasan. Mineral yang mempunyai kekerasan yang lebih kecil akan mempunyai bekas goresan pada tubuh mineral tersebut. Kekerasan dibagi menjadi 10 yang sering disebut juga skala mohs.
Skala Kekerasan Mineral Mohs
Skala KekerasanMineralRumus1TalkMg3Si4O10(OH)22GypsumCaSO4-2H2O3CalciteCaCO34FluoriteCaF25ApatiteCa5(PO4)3F6OrthoklaseK(AlSi3O8)7QuartzSiO28TopazAl2SiO4(FOH)29CorundumAl2O310DiamondCAlat Uji Skala Kekerasan Mohs
Alat UjiSkala KekerasanKuku jari manusia2,5Kawat/ uang logam tembaga3Paku5,5Pecahan kaca5,5 6Pisau baja5,5 6Kikir baja6,5 7Lempeng baja7Skala Waktu GeologiMerupakan ukuran absolut dari sejarah bumi, karena itu dapat digunakan untuk membuat kolom geologi yang terbagi dalam satuan umur yang lebih detil.Masa (Era)Jaman (Periode)Kala (Epoch)Umur x 106 (Tahun)KenozoikumKwarterHolosen0,011,8PleistosenTersierNeogenPliosen522,5MiosenPaleogenOligosen385565EosenPaleosenMesozoikumKapur141195230JuraTriasPaleozoikumPerm280345395435500570KarbonDevonSilurOrdovisiumKambriumPramkambriumProterozoicum3500Archaeozoicum
SKALA WAKTU GEOLOGIHidrologiAir terbagi menjadi 2, yaitu:Air permukaan Air permukaan berasal dari air hujan dan es yang mencair. Pergerakan air permukaan sering disebut juga dengan air limpasan (Run-Off)Air bawah tanahAir bawah tanah secara hidrologi dibedakan menjadi :Air pada area yang tidak jenuhDaerah tidak jenuh umumnya terdapat pada bagian teratas dari lapisan tanah yang terdiri dari material padatan, air adsorpsi, air kapilar, dan air infiltrasi.Air pada area jenuhSering disebut juga air tanah.Kelangsungan Air dipengaruhi oleh proses daur hidrologi
Beberapa IstilahAkuiferSuatu lapisan batuan/ tanah yang permeable/ atau lurus sehingga dapat meluluskan air. Akuifer terbagi menjadi :-Akuifer pori, yaitu kelulusan air disebabkan oleh pori-pori diantara butir-butir padatan. Umumnya terjadi pada lapisan sedimen.-Akuifer rekahan, yaitu kelulusannya dipengaruhi oleh rekahan pada lapisan batuan. Umumnya terjadi batuan beku.-Akuifer karst, yaitu kelulusannya dipengaruhi oleh celah pada lapisan batu gamping.Aquifuge (Akuifuk)Suatu lapisan batuan/ tanah yang impermeable (kedap air) sehingga tidak mempunyai kemampuan menyimpan dan meluluskan air.Aquicluide ( akuiklud)Suatu lapisan batuan/ tanah yang dapat menyimpan air tetapi tidak dapat mengalirkan air.Aquitard ( akuitar) Merupakan akuifer yang secara regional mempengaruhi neraca air tetapi tidak cukup untuk dapat dimanfaatkan. Pada pelaksanaannya, hidrologi menjadi masalah bagi kegiatan penambangan karena akan menyebabkan areal penambangan dipenuhi oleh air, masalah lingkungan berupa air asam tambang, dan longsor. Untuk mengatasi hal tersebut dibutuhkan sistem penyaliran air yang baik. Air yang masuk kedalam tambang berasal dari air hujan yang langsung masuk ke dalam tambang, air limpasan, dan air bawah tanah yang menembus lapisan batuan.
Air tambang = kumulative air permukaan + air bawah tanah
Air limpasan/ Run-off yang masuk kedalam tambang dihitung berdasarkan luas daerah tangkapan hujan dan telah dikurangi oleh besaran evaporasi dan infiltrasi. Sedangkan air bawah tanah dihitung berdasarkan total air rembesan yang masuk ke dalam tambang.
