Batuan dan Mineral

Batuan dan Mineral

Batuan adalah sekumpulan mineral-mineral yang menjadi satu. Bisa terdiri dari satu atau lebih mineral. Lapisan lithosphere di bumi terdiri dari batuan. Sedangkan mineral adalah substansi yang terbentuk karena kristalisasi dari proses geologi, yang memiliki komposisi fisik dan kimia.
 
Batuan diklasifikasikan berdasarkan mineral dan komposisi kimia, dengan tekstur partikelnya dan dengan proses terbentuknya. Maka batuan diklasifikasikan menjadi Igneous, Sedimentary dan Metamorphic. Ketiga jenis batuan ini pada proses pembentukannya saling melengkapi dan berupa siklus. Lihat gambar siklus pembentukan batuan.
1. Igneous Rock (Batuan Beku), terbentuk oleh pembekuan magma dan dibagi menjadi batuan plutonic dan batuan volcanic. Plutonik atau intrusive terbentuk ketika magma mendingin dan terkristalisasi perlahan didalam crust (contohnya granite). Sedangkan volcanic atau extrusive membeku dan terbentuk pada saat magma keluar kepermukaan sebagai lava atau fragment bekuan (contohnya batu apung dan basalt).
2. Sedimentary Rock (Batuan Sedimen), terbentuk karena endapan dari hasil erosi material-material batuan, organic, kimia dan terkompaksi serta tersementasi. Batuan ini terbentuk di permukaan bumi yang terdiri dari; 65% Mudrock (mudstone, shale dan siltstone); 20%-25% Sandstone dan 10%-15% Carbonate Rock (limestone dan dolostone).
3. Metamorphic Rock (Batuan Metamorf), terbentuk hasil ubahan/alterasi dari mineral dan batuan lain karena pengaruh tekanan dan temperatur. Tekanan dan temperatur yang mempengaruhi pembentukan batuan ini sangat tinggi dari pada pembentukan batuan beku dan sedimen sehingga mengubah mineral asal menjadi mineral lain.

Sedangkan Mineral diklasifikasikan berdasarkan sifat fisik dan komposisi kimia. Sifat fisik mineral antara lain berdasarkan:
1. Struktur kristal, diamati melalui mikroskop.
2. Kekerasan (Hardness), diukur berdasarkan Mohs scale (1-10) ;
    - Talc Mg3Si4O10(OH)2
    - Gypsum CaSO4•2H2O
    - Calcite CaCO3
    - Fluorite CaF2
    - Apatite Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)
    - Orthoclase KAlSi3O8
    - Quartz SiO2
    - Topaz Al2SiO4(OH,F)2
    - Corundum Al2O3
    - Diamond C (pure carbon)
3. Kilap (Luster), diukur dari interaksi terhadap cahaya.
4. Warna (Colour), tampak oleh mata.
5. Streak 
6. Cleavage 
7. Fracture 
8. Specific gravity 
9. Lain-lain (Fluorescence, Magnetism, Radioaktivity, dll).

Mineral diklasifikasikan berdasarkan komposisi kima dengan grup anion. Berikut klasifikasinya menurut Dana :
1. Silicate Class, merupakan grup terbesar. silicates (sebagian besar batuan adalah >95% silicates), yang terdiri dari silicon dan oxygen, dan dengan ion tambahan seperti aluminium, magnesium, iron, dan calcium. Contoh lain seperti feldspars, quartz, olivines, pyroxenes, amphiboles, garnets, dan micas.
2. Carbonate Class, merupakan mineral yang terdiri dari anion (CO3)2- dan termasuk calcite dan aragonite (keduanya merupakan calcium carbonate), dolomite (magnesium/calcium carbonate) dan siderite (iron carbonate). Carbonate terbentuk pada lingkungan laut oleh endapan bangkai plankton. Carbonate juga terbentuk pada daerah evaporitic dan pada daerah karst yang membentuk gua/caves, stalactites dan stalagmites.Carbonate class juga termasuk mineral-mineral nitrate dan borate.
3. Sulfate Class, Sulfates terdiri dari anion sulfate, SO42-. Biasanya terbentuk di daerah evaporitic yang tinggi kadar airnya perlahan-lahan menguap sehingga formasi sulfate dan halides berinteraksi. Contoh sulfate; anhydrite (calcium sulfate), celestine (strontium sulfate), barite (barium sulfate), dan gypsum (hydrated calcium sulfate). Juga termasuk chromate, molybdate, selenate, sulfite, tellurate, dan mineral tungstate.
4. Halide Class, halides adalah grup mineral yang membentuk garam alami (salts) dan termasuk fluorite (calcium fluoride), halite (sodium chloride), sylvite (potassium chloride), dan sal ammoniac (ammonium chloride). Halides, seperti halnya sulfates, ditemukan juga di daerah evaporitic settings seperti playa lakes dan landlocked seas seperti Dead Sea dan Great Salt Lake. The halide class termasuk juga fluoride, chloride, dan mineral-mineral iodide.
5. Oxide Class, Oxides sangatlah penting dalam dunia pertambangan karena bijih (ores) terbentuk dari mineral-mineral dari kelas oxide. Kelas mineral ini juga mempengaruhi perubahan Kutub Magnetic Bumi. Biasanya terbentuk dekat dengan permukaan bumi, teroksidasi dari hasil pelapukan mineral lain dan sebagai mineral asesori pada batuan beku crust dan mantle. Contoh mineral Oxides; hematite (iron oxide), magnetite (iron oxide), chromite (iron chromium oxide), spinel (magnesium aluminium oxide – mineral pembentuk mantle), ilmenite (iron titanium oxide), rutile (titanium dioxide), dan ice (hydrogen oxide). Juga termasuk mineral-mineral hydroxide.
6. Sulfide Class, hampir serupa dengan Kelas Oxide, pembentuk bijih (ores). Contohnya termasuk pyrite (terkenal dengan sebutan emas palsu ‘fools’ gold), chalcopyrite (copper iron sulfide), pentlandite (nickel iron sulfide), dan galena (lead sulfide). Termasuk juga selenides, tellurides, arsenides, antimonides, bismuthinides, dan sulfosalts.
7. Phosphate Class, termasuk mineral dengan tetrahedral unit AO4, A dapat berupa phosphorus, antimony, arsenic atau vanadium. Phospate yang umum adalah apatite yang merupakan mineral biologis yang ditemukan dalam gigi dan tulang hewan. Termasuk juga mineral arsenate, vanadate, dan mineral-mineral antimonate.
8. Element Class, terdiri dari metal dan element intermetalic (emas, perak dan tembaga), semi-metal dan non-metal (antimony, bismuth, graphite, sulfur). Grup ini juga termasuk natural alloys, seperti electrum, phosphides, silicides, nitrides dan carbides.
9. Organic Class, terdiri dari substansi biogenic; oxalates, mellitates, citrates, cyanates, acetates, formates, hydrocarbons and other miscellaneous species. Contoh lain juga; whewellite, moolooite, mellite, fichtelite, carpathite, evenkite and abelsonite