Young Geoscience

Sistematika dan klasifikasi mineral yang umum digunakan adalah klasifikasi Dana (dalam Kraus, Hunt,dan Ramsdell, 1951) yang mendasarkan pada kemiripan komposisi kimia dan struktur Kristal karena analisis struktur Kristal dengan sinar X berdasarkan hukum fyodorov telah membuktikan adanya hubungan anatara komposisi kimia dengan struktur Kristal. Dana membagi mineral menjadi 8 kelompok sebagai berikut:

Native element atau unsur murni ini adalah kelas mineral yang dicirikan dengan hanya memiliki satu unsur atau komposisi kimia saja. Mineral pada kelas ini tidak mengandung unsur lain selain unsur pembentuk utamanya. Pada umumnya sifat dalam (tenacity) mineralnya adalah malleable yang jika ditempa dengan palu akan menjadi pipih, atau ductile yang jika ditarik akan dapat memanjang, namun tidak akan kembali lagi seperti semula jika dilepaskan. sistem kristalnya adalah isometrik.

Contoh mineral dari kelompok Native Element : emas (Au), perak (Ag), Platina (Pt), tembaga (Cu), bismuth (Bi), arsenic (As).

Kelas mineral sulfida atau dikenal juga dengan nama sulfosalt ini terbentuk dari kombinasi antara unsur tertentu dengan sulfur (belerang) (S^2-). Pada umumnya unsur utamanya adalah logam (metal).Pembentukan mineral kelas ini pada umumnya terbentuk disekitar wilayah gunung api yang memiliki kandungan sulfur yang tinggi. Proses mineralisasinya terjadi pada tempat-tempat keluarnya atau sumber sulfur. Unsur utama yang bercampur dengan sulfur tersebut berasal dari magma, kemudian terkontaminasi oleh sulfur yang ada disekitarnya. Beberapa penciri kelas mineral ini adalah memiliki kilap logam karena unsur utamanya umumnya logam, berat jenis yang tinggi dan memiliki tingkat atau nilai kekerasan yang rendah. Hal tersebut berkaitan dengan unsur pembentuknya yang bersifat logam. Beberapa contoh mineral sulfides yang terkenal adalah pirit (FeS₂), Kalkosit (Cu₂S), Galena (PbS), sphalerite (ZnS), dan Kalkopirit (CuFeS₂).

Mineral oksida merupakan mineral yang terbentuk dari kombinasi unsur tertentu dengan gugus anion oksida (O^2-). Mineral oksida terbentuk sebagai akibat persenyawaan langsung antara oksigen dan unsur tertentu. Susunannya lebih sederhana dibanding silikat. Mineral oksida umumnya lebih keras dibanding mineral lainnya kecuali silikat. Mereka juga lebih berat kecuali sulfida. Unsur yang paling utama dalam oksida adalah besi, chrome, mangan, timah dan aluminium. Beberapa mineral oksida yang paling umum adalah, korondum (Al₂O₃), hematit (Fe₂O3), kassiterit (SnO₂), Zincite (ZnO), Magnetit (FeFe₂O₄), Kalium Nitrat (KNO₃),dll

Mineral hidroksida ini merupakan mineral yang terbentuk dari kombinasi unsur tertentu dengan gugus hidroksil hidroksida (OH-).

Seperti mineral oksida, mineral hidroksida terbentuk akibat pencampuran atau persenyawaan unsur-unsur tertentu dengan hidroksida (OH-). Reaksi pembentukannya dapat juga terkait dengan pengikatan dengan air. Sama seperti oksida, pada mineral hidroksida, unsur utamanya pada umumnya adalah unsur-unsur logam. Beberapa contoh mineral hidroksida adalah Manganite [MnO(OH)], Bauksit [FeO(OH)] , limonite (Fe₂O₃.H2O), Brusit (Mg(OH)₂), Hidrargilit [Al(OH)₃]

Kelompok ini dicirikan oleh adanya dominasi dari ion halogenelektronegatif, seperti: F-, Cl-, Br-, I-. Pada umumnya memiliki berat jenis yang rendah (< 5).Contoh mineralnya adalah: Halit (NaCl), Fluorit (CaF₂), Silvit (KCl), dan Kriolit (Na₃AlF₆).

Merupakan persenyawaan dengan ion (CO₃)^2-, dan disebut “karbonat”, umpamanya persenyawaan dengan Ca dinamakan “kalsium karbonat”, CaCO₃ dikenal sebagai mineral “kalsit”. Mineral ini merupakan susunan utama yang membentuk batuan sedimen.

Carbonat terbentuk pada lingkungan laut oleh endapan bangkai plankton. Carbonat juga terbentuk pada daerah evaporitic dan pada daerah karst yang membentuk gua (caves).

Beberapa contoh mineral yang termasuk kedalam kelas carbonat ini adalah dolomite (CaMg(CO₃) ₂, calcite (CaCO₃), magnesite (MgCO₃), niter (NaNO₃), borak (Na₂B₄O₅(OH)₄.8H₂O), nitrat (NO₃) dan juga Borat (BO₃).

Sulfat terdiri dari anion sulfat (SO₄^2-). Mineral sulfat adalah kombinasi logam dengan anion sufat tersebut. Pembentukan mineral sulfat biasanya terjadi pada daerah evaporitik (penguapan) yang tinggi kadar airnya, kemudian perlahan-lahan menguap sehingga formasi sulfat dan halida berinteraksi.

Contoh-contoh mineral yang termasuk kedalam kelas ini adalah Barite (BaSO₄), Celestite (SrSO₄), Anhydrite (CaSO₄), angelsit dan Gypsum (CaSO₄·2H₂O). Juga termasuk didalamnya mineral molybdate (Li₂MoO₄), selenate (SeO₄^2–), sulfite (SO₃²⁻), dll.

Kelompok ini dicirikan oleh adanya gugus PO₄^3-, dan pada umumnya memiliki kilap kaca atau lemak, contoh mineral yaitu:Apatit Ca₅(PO₄)₃Cl, OH, F, Vanadine Pb5Cl(PO4)3,dan Turquoise CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈ . 4H₂O. Vivianit Fe₃(PO₄)₂.8H₂O

Silicat merupakan 25% dari mineral yang dikenal dan 40% dari mineral yang dikenali. Hampir 90 % mineral pembentuk batuan adalah dari kelompok ini, yang merupakan persenyawaan antara silikon dan oksigen dengan beberapa unsur metal. Karena jumlahnya yang besar, maka hampir 90 % dari berat kerak-Bumi terdiri dari mineral silikat, dan hampir 100 % dari mantel Bumi (sampai kedalaman 2900 Km dari kerak Bumi). Silikat merupakan bagian utama yang membentuk batuan baik itu sedimen, batuan beku maupun batuan malihan (metamorf). Contoh mineral Silikat: Quartz (SiO₂), Feldspar Alkali (KAlSi3O8), Feldspar Plagioklas ((Ca,Na)AlSi₃O₈), Mica Muscovit (K₂Al₄(Si₆Al₂O₂0)(OH,F) ₂), Mica Biotit (K₂ (Mg,Fe)6Si3O₁0(OH) ₂), Olivin ((Mg,Fe)₂SiO₄), dll.

Magma adalah zat cair-liat pijar yang merupakan senyawa silikat dan ada di bawah kondisi tekanan dan suhu tinggi di dalam tubuh bumi (kerak atau mantel). Magma yang muncul di permukaan Bumi berasal dari Mantel. Di permukaan Bumi, magma membeku dan membentuk batuan yang disebut sebagai batuan beku atau igneous rock. Oleh karena itu, magma secara sederhana sering didefinisikan sebagai batuan cair atau molten rock.

Pada kenyataannya magma memiliki densitas lebih kecil daripada batuan di sekitarnya, sehingga magma cenderung  naik ke atas menuju permukaan. Suhu magma sangat tinggi dan keberadaannya sangat jauh di dalam Bumi, sehingga kita tidak dapat mengambil sampel magma dan kemudian mempelajarinya untuk mengetahui komposisinya. Oleh karena itu, untuk mengetahui komposisi magma dilakukan melalui pendekatan dengan mempelajari batuan beku yang berasal dari magma yang membeku.

Unsur-unsur utama (total 98.03%) penyusun magma:

Magma tersusun atas senyawa kimia berupa unsur oksida seperti SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, Na2O, K2O, TiO2, P2O5, fraksi-fraksi gas berupa gas CH4, CO2, HCl, H2S, SO2, serta unsur-unsur minor seperti Rb, Ba, Sr, Ni, CO, V, Li, Cr, S dan Pb. Secara umum,  SiO2 adalah yang paling banyak, menyusun lebih dari 50 % berat magma. Kemudian,  Al2O3, FeO, MgO, CaO menyusun 44 % berat magma, dan sisanya Na2O, K2O, TiO2dan H2O menyusun 6 % berat magma.

Magma yang sampai ke permukaan bumi dan mengalami kontak dengan udara dan suhu yang tepat untuk magma dapat membeku membentuk kristal mineral yang nantinya menjadi penyusun batuan. 

Batuan ini disebut batuan beku yang kaya dengan kandungan silika. Kemudian karena ada faktor suhu (T), tekanan (P) dan faktor lainnya maka dari batuan beku akan terbentuk batuan metamorf dan sendimen, sehingga dapat dikatakan bahwa magma adalah sumber pembentuk batuan. Proses pembentukan batuan dari pendinginan magma inilah yang nantinya dibahas di Deret Reaksi Bowen.

Pada suhu yang tinggi cenderung dominan terbentuk Ca Plagioklas, sebaliknya pada suhu yang semakin lebih redah  akan semakin dominan Na Plagioklas. Adapun SiO2 pada suhu tinggi masih belum banyak berpartisipasi membentuk mineral, sehingga semakin rendah suhunya larutan magma akan semakin di dominasi oleh SiO2. Magma setelah membentuk mineral-mineral olivin, piroksen akan semakin didominasi SiO2 dan semakin bersifat asam.

Sumber : 1. Husain, Salahuddin. Batuan Beku dan Volkanisme. 2012. Jurusan Teknik Geologi        Fakultas Teknik UGM.

                    2. Tim Asisten Geologi Dasar. Panduan Praktikum Geologi Dasar. 2014. FMIPA UGM

                    3. http://tugasgeografi.wordpress.com/2011/05/08/batuan/  (Diakses tanggal 5 Maret 2014)

Deformasi adalah proses perubahan pada tubuh batuan akibat gaya yang bekerja padanya. Gaya yang bekerja tersebut disebut stress atau strain. Perubahan yang terjadi berupa perubahan posisi, bentuk, dan volume.

Terdapat 3 (tiga) jenis stress/ Strain:

Secara umum jika batuan beku dan sedimen mengalami deformasi, maka batuan tersebut akan mengalami perubahan posisi, bentuk, dan volume, perubahan tersebut dapat digolongkan dalam 3 macam perubahan sebagai berikut ini:

                3. http://itoklau20.files.wordpress.com/2013/02/geologi-struktur.pdf  (Diakses 31/03/ 2014)

     Aluvial fan atau yang biasa disebut kipas aluvial adalah kenampakan pada mulut lembah yang berbentuk kipas yang merupakan hasil proses pengendapan atau merupakan akhir dari sistem erosi-deposisi yang dibawa oleh sungai. Lingkungan ini umumnya berkembang di kaki pegunungan, dimana air kehilangan energi untuk membawa sendimen ketika melintasi dataran. Atau dapat diartikan pula bila suatu sungai dengan muatan sedimen yang besar mengalir dari bukit atau pegunungan, dan masuk ke dataran rendah, maka akan terjadi perubahan gradien kecepatan yang drastis, sehingga terjadi pengendapan material yang cepat, yang dikenal sebagai kipas aluvial, berupa suatu onggokan material lepas, berbentuk seperti kipas, biasanya terdapat pada suatu dataran di depan suatu gawir. Biasanya material kasar diendapkan dekat kemiringan lereng, sementara yang halus terendapkan lebih jauh pada pedataran, tetapi secara keseluruhan lingkungan ini mengendapkan sendimen-sendimen yang berukuran besar seperti bongkahan batuan.

Delta yaitu tanah datar hasil pengendapan yang dibentuk oleh sungai, muara sungai, dimana timbunan sedimen tersebut mengakibatkan propagradasi yang tidak teratur pada garis pantai (Coleman, 1968; Scott & Fischer, 1969). Delta terbentuk di gabungan dari lingkungan darat dan laut, banyak jenis sendimen yang dihasilkannnya dengan di dominasi oleh pasir, lanau dan lempung. Beberapa delta mempunyai kenampakan seperti kipas aluvial, tetapi berbeda – beda satu sama lain, perbedan tersebut yaitu : Pengendapan pada delta disebabkan oleh pengurangan kecepatan aliran yang masuk ke dalam air laut yang tetap (laut atau danau), Perluasan delta secara vertikal terbatas. Delta membentuk propagradasi yang tidak teratur pada garis pantai, Kemiringan permukaan delta lebih datar daripada besar kipas aluvial.

      Salah satu cara untuk  membedakan antara batuan sendimen yang diendapkan di lingkungan laut dangkal dan laut dalam adalah dengan melihat material yang diendapkannya.

Pada umumnya Lingkungan sendimen laut dangkal dicirikan dengan susunan utamanya campuran antara pasir, kerikil, dan batu kerikil. Sebagian besar pada ‘Continental slope’ kemiringannya lebih terjal sehingga sedimen tidak akan terendapkan dengan ketebalan yang cukup tebal. Daerah yang miring pada permukaannya dicirikan berupa batuan dasar (bedrock) dan dilapisi dengan lapisan lanau halus dan lumpur. Kadang permukaan batuan dasarnya tertutupi juga oleh kerikil dan pasir.

      Endapan Sedimen pada perairan laut dalam terdiri atas berbagai struktur halus dan kompleks. Kebanyakan sedimen itu berupa sisa-sisa fitoplankton dan zooplankton laut. Karena umur organisme plankton hannya satu atau dua minggu, terjadi suatu bentuk ‘hujan’ sisa-sisa organisme plankton yang perlahan, tetapi kontinue di dalam kolam air untuk membentuk lapisan sedimen, sendimen ini disebut Sedimen Biogenik Pelagis. Jenis lain dari dari sendimen dalam adalah Sedimen Terigen Pelagis yaitu lingkungan sendimen yang terdiri atas materi-materi yang berukuran sangat kecil. Ada dua cara materi tersebut sampai ke lingkungan pelagis. Pertama dengan bantuan arus turbiditas dan aliran grafitasi. Kedua melalui gerakan es yaitu materi glasial yang dibawa oleh bongkahan es ke laut lepas dan mencair.

               

 Refferensi:

1. Husain, Salahuddin. Proses Sendimentasi dan Batuan Sendimen. 2012. Jurusan Teknik    Geologi Fakultas Teknik UGM.

2. http://pinterdw.blogspot.com  (Diakses tanggal 17 Maret 2014)

          Temperatur siang hari umumnya berkisar pada 32-38 C pada musim panas, seringkali pula mencapai 46-50 C. Temperatur tertinggi yang pernah diukur adalah 58 C di El Azizia, Libya, pada tanggal 13 September 1922. Pada musim dingin, temperatur siang hari hanya berkisar pada 10-18 C. Namun seringkali pula mencapai 35 C. Fluktuasi temperatur pada musim dingin berkisar dari <0 C hingga 38 C pada satu hari. Meskipun gurun didefinisikan hanya menerima curah hujan <25 cm/tahun, namun angka tersebut tidak akurat sekaligus tidak dapat diprediksi. Sering terjadi suatu tempat menerima curah hujan melebihi angka presipitasi tahunan dalan satu kali badai, dan kemudian hanya menerima sedikit atau tidak ada hujan sama sekali untuk tahun-tahun berikutnya. Vegetasi di gurun umumnya jarang dan terdistribusi tidak merata serta memiliki ciri pertumbuhan yang lambat.

Pelapukan mekanis adalah jenis pelapukan paling dominan di daerah gurun, dengan bentuk utamanya berupa variasi temperatur harian yang ekstrim.Pelapukan mekanis lainnya akibat akar tanaman dan pertumbuhan Kristal garam juga turut andil. Pelapukan kimiawi sangat sedikit karena iklim yang kering dan minimnya asam organik dari tumbuhan yang tersebar jarang. Pelapukan kimiawi hanya berkembang sesaat ketika musim dingin dan curah hujan cukup banyak. Salah satu fenomena menarik di gurun adalah pernis batuan (rock varnish, sering pula disebut patination), yaitu lapisan sangat tipis berwarna coklat atau hitam dengan komposisi besi dan oksida mangan. Sumber kedua mineral tersebut diduga dari debu gurun yang dibawa oleh angin atau dari penguapan kotoran mikroorganisme. Tanah gurun, jika berkembang, umumnya tipis dan setempat-setempat,karena terbatasnya hujan serta akibat jarangnya vegetasi yang mengurangi efisiensi pelapukan kimiawi dan pembentukan tanah. Terlebih, jarangnya vegetasi penutup membuat erosi angin sangat kuat sehingga hanya sedikit tanah yang bisa terbentuk.

Air, meskipun bukan agen proses eksogenik yang dominan, sering meninggalkan jejaknya. Kondisi kering dan jarangnya vegetasi memperbesar peluang terjadinya erosi air. Karena seringkali datang sekaligus ketika badai, air dalam jumlah banyak mampu mengerosi dan membawa banyak material gurun dalam waktu yang singkat. Sungai-sungai yang ada di gurun tidak berkembang baik karena sifatnya yang intermitten. Sebagian besar tidak pernah mencapai laut, karena paras muka air tanah (water table) sangat dalam, sehingga sungai-sungai tidak pernah mendapat pasokan air dari air tanah untuk menggantikan airnya yang menguap ke udara dan yang terserap ke dalam tanah. Jenis pola pengaliran seperti ini disebut internal drainage, dimana muatan sungai hanya diendapkan di lingkup gurun saja. Sebagian gurun memiliki sungai permanen, seperti Sungai Nil di Afrika. Sungai-sungai tersebut mampu mengalir melintasi gurun karena hulunya berada diluar kawasan tersebut dan volume air pada mata air tersedia dalam jumlah melimpah, cukup untuk menggantikan hilangnya air yang kelak menguap dan terserap selama menempuh perjalanan melintasi gurun.

      

       Tektonik lempeng adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Di dalam litosfer bumi terdapat Lempeng-lempeng yang terapung-apung di atas mantel bumi. Arus konveksi yang kuat di dalam astenosfer menggerakkan lempeng-lempeng ini di permukaan bumi. Tektonik lempeng tersebut yang nantinya akan menentukan distribusi jenis metamorfisme. Proses metamorfisme berlangsung akibat perubahan suhu dan tekanan yang tinggi, diatas 200°C dan 300 Mpa (megapascal), dan dalam keadaan padat. Sedangkan proses pelapukan pada suhu dan tekanan normal, jauh dibawahnya. Selian Suhu dan tekanan faktor lain yang mempengaruhi adalah Aktivitas Fluida.

       Lempeng tektonik dapat meningkatkan panas dan tekanan. Ketika lempeng bumi bertabrakan, lempeng tersebut akan menjepit batu di perbatasan dengan kekuatan luar biasa . Gaya ini meningkatkan tekanan disekitarnya. Pertemuan lempeng tersebut juga akan menimbulkan gesekan, gesekan ini menghasilkan panas yang cukup untuk melelehkan batuan di titik kontak. Sehingga tektonik lempeng akan menentukan jenis metamorfisme.

Terdapat tiga jenis metamorfisme, yaitu

Metamorfisme kontak, merupakan tipe metamorfisme yang terjadi akibat adanya kontak antara magma terhadap batuan yang ada disekitarnya, baik itu batuan sedimen maupun batuan beku. Perubahan yang terjadi diakibatkan intensitas panas yang dikeluarkan oleh magma. Jenis metamorfosis ini terbatas pada zona sekitar intrusi yang dikenal dengan disebut aureole malihan atau malihan kontak.

Metamorfisme dinamik terjadi akibat pergerakan patahan dimana batuan terkena tekanan diferensial yang tinggi di sepanjang zona patahan, Jenis metamorfisme ini biasanya timbul pada bidang-bidang sesar / patahan. Metamorfisme ini terjadi disekitas zona subsduksi.

Jenis metamorfisme ini adalah metamorfisme yang paling sering muncul dan biasanya meliputi area yang sangat luas. Perubahan batuan terjadi sebagai akibat adanya temperatur dan tekanan tinggi yang menyertainya dalam proses perubahan dari batuan asal menjadi batuan metamorf. Tempat terjadinya metamorfisme ini di dekat lempeng bagian dalam atau dekat dengan dapur magma.

                3. http://www.rocksandminerals4u.com/metamorphic_rocks.html  (Diakses 22/03/ 2014)

                4. http://ees.as.uky.edu/sites/default/files/elearning/module02swf.swf (Diakses 22/03/           2014)