MINERALOGI MINERAL

MMMiiinnneeerrraaalllooogggiii
Oleh :
SSSaaabbbtttaaannntttooo JJJoookkkooo SSSuuuppprrraaappptttooo
SEKOLAH TINGGI ENERGI DAN MINERAL AKAMIGAS
(STEM Akamigas)
Jl. Gajah Mada, 38. Cepu
CEPU 2016

i
Daftar Isi
Halaman
1. Pendahuluan
2. Kimia Mineral
2.1. Ikatan Atom
2.2. Larutan padat (solid solution)
2.3. Isomorfik dan Polimorfik
2.4. Isomorfisme
2.5. Senyawa hidrous
3. Sifat Mineral
3.1. Bentuk Kristal (crystal form)
3.2. Warna (colour)
3.3. Kilap (luster)
3.4. Warna Goresan (streak)
3.5. Belahan (cleavage)
3.6. Pecahan (fracture)
3.7. Kekerasan (hardness)
3.8. Kemagnetan.
3.9. Keuletan (Tenacity)
3.10. Transparansi
3.11. Berat Jenis
3.12. Sifat Lain
4. Klasifikasi Mineral
4.1.Penggolongan berdasarkan komposisi.
4.1.1. Golongan Silikat
4.1.1.1.Tektosilikat
4.1.1.2.Filosilikat
4.1.1.3.Inosilikat
4.1.1.4.Sorosilikat
4.1.2. Golongan Karbonat
4.1.3. Halida
4.1.4. Golongan Oksida
4.1.5. Sulfida
4.1.6. Golongan Sulfat
4.1.7. Golongan Fosfat
4.1.8. Native Elements
5. Mineralogi Lempung
5.1. Sifat Mineral Lempung
5.2. Klasifikasi Mineral Lempung
5.2.1. Kaloninit
5.2.2. Smektit
5.2.3. Ilit
5.2.4. Vermikulit
1
2
6
9
10
14
16
16
16
19
20
21
21
23
24
26
26
26
27
27
28
29
29
30
34
35
38
41
43
43
45
47
48
48
50
51
56
57
59
61
62

ii
5.2.5. Klorit
6. Keterjadian dan Mineral Pembentuk Batuan
6.1. Keterjadian Mineral pada Lingkungan Magmatik
6.1.1. Mineral Lingkungan Batuan Beku
6.1.2. Mineral dalam Lingkungan Pegmatit
6.1.3. Mineral pada Lingkungan Hidrotermal
6.1.4. Mineral pada lingkungan Hot Spring dan Fumarola
6.2. Keterjadian Mineral pada Batuan Sedimen
6.2.1. Mineral tahan pelapukan
6.2.2. Mineral hidrolisat
6.2.3. Mineral oksida
6.2.4. Mineral reduksi
6.2.5. Mineral presipitat
6.2.6. Mineral hasil aktivitas mikroba
6.2.7. Mineral evaporit
6.3. Keterjadian Mineral pada Batuan Metamorf
6.3.1. Mineral pada Metamorfose Kontak
6.3.2. Mineral pada Metamorfose Regional
Daftar Pustaka
63
64
64
67
68
68
69
69
70
71
73
73
73
74
76
77
78
79
80

MMIINNEERRAALLOOGGII
1. Pendahuluan
Mineralogi cabang dari ilmu geologi yang memelajari masalah:
pembentukan (formation), keterjadian (occurrence), sifat-sifat, susunan, dan
klasifikasi (pengelompokan) mineral. Sebagai ilmu dasar dalam mengawali
pembelajaran ilmu kebumian, diperlukan pengenalan terhadap jenis-jenis mineral,
karakteristik atau sifat fisik dan kimia, serta keterjadian dari mineral. Definisi
mineralogi dari Haldar dan Tisljar (2014) yaitu: studi sistematis yang
berhubungan dengan karakteristik mineral.
Definisi mineral menurut Borrero dkk., (2008), Lutgens & Tarbuck
(2009), dan Thompson &Turk (1997) adalah zat padat anorganik terbentuk secara
alami mempunyai komposisi kimia dan struktur kristal tertentu. Sedangkan
definisi mineral menurut Klein dan Dutrow (2008) adalah zat padat yang
terbentuk secara alami dengan susunan atom tertentu, komposisi kimia homogen,
umumnya terbentuk oleh proses anorganik. Definisi ini lebih bisa menjelaskan
beberapa fenomena geologi. Hal ini mengingat beberapa endapan mineral terbukti
merupakan hasil proses aktivitas organisme. Sebagai contoh yaitu kalsium
karbonat penyusun cangkang moluska. Weiner dan Dove (2003) dalam Klein dan
Dutrow (2008) menjelaskan bahwa magnetit (Fe3O4), fluorit (CaF2), vivianit
[Fe2(PO4)3H2O], dan beberapa fosfat, sulfat, oksida mangan, pirit (FeS2) serta
beberapa mineral lain dapat diendapkan oleh proses akitivitas organisme. Bahkan
terbentuknya naget emas dengan ukuran bongkah, berat sampai beberapa
kilogram terbukti terbentuk dari akumulasi hasil aktivitas bakteri (Gambar 2),
yang selama tumbuh dan berkembang mengikat emas dari larutan (Suprapto,
2015).

Kristal adalah zat padat yang mempunyai bentuk bangun beraturan, terdiri
dari atom-atom dengan susunan teratur (Gambar 1). Mineral bersifat padat, semua
benda padat mempunyai bentuk dan volume tertentu, berbeda dengan gas dan
benda cair, oleh karena itu gas dan zat cair bukan mineral. Namun ada
pengecualian untuk merkuri, kadang di alam pada deposit merkuri sebagian
dijumpai dalam bentuk cair. Merkuri jenis ini disebut mineral.
Mineral terbentuk secara alami, oleh karena itu, intan sintetik tidak
termasuk mineral, demikian juga kristal gula bukan mineral karena hasil dari
budidaya pertanian. Bagaimana dengan batubara? Berdasarkan definisi tersebut,
batubara tidak termasuk mineral, karena terbentuk dari bahan organik. Zat organik
terdiri dari ikatan karbon dengan hidrogen atau unsur-unsur lain. Sebaliknya,
senyawa anorganik tidak mengandung ikatan karbon-hidrogen dan umumnya
tidak dihasilkan oleh organisme. Meskipun beberapa mineral dihasilkan oleh
aktivitas organisme tetapi tidak menghasilkan ikatan karbon.
Umumnya mineral merupakan senyawa kimia, dapat digambarkan dengan
rumus kimia. Sebagai contoh mineral kuarsa mempunyai rumus SiO2 yang
menunjukkan bahwa kuarsa terdiri dari atom silikon (Si) dan oksigen (O) dengan
perbandingan 1 : 2 (satu atom silikon dengan dua atom oksigen). Namun begitu
ada beberapa mineral bervariasi komposisinya. Hal ini karena unsur-unsur tertentu
dapat menggantikan unsur lain yang berukuran sama, tanpa mengubah stuktur
internal dari mineral, contoh yaitu mineral olivin. Pada mineral olivin unsur
magnesium (Mg) atau unsur besi (Fe) dapat menempati posisi yang sama di dalam
kristal atau bisa saling menggantikan. Oleh sebab itu rumus kimia olivin ditulis
dengan (Mg,Fe)2SiO4, hal ini menunjukkan bahwa jumlah kandungan magnesium
dan besi bervariasi. Akan tetapi meskipun bervariasi, rasio antara magnesium
ditambah besi dengan silikon dan oksigen tetap 2 : 1 : 4.
Jenis mineral yang pertama kali ditambang adalah flint danrijang,
digunakan untuk senjata dan alat pemotong. Pada sekitar awal tahun 3700
sebelum masehi di Mesir sudah mulai dikenal tambang emas, perak, dan tembaga.
Awal tahun 2200 sebelum masehi sudah dilakukan pengolahan logam tembaga
dicampur timah untuk membuat perunggu. Pada era tahun 800 sebelum masehi

ditemukan cara ekstraksi besi dari hematit, mengawali penggunaan besar-besaran
besi menggantikan peralatan sehari-hari yang sebelumnya dibuat dari bahan
perunggu, tembaga, dan kayu (Lutgens dan Tarbuck, 2009).
Mineral merupakan sumber daya alam yang tidak terbarukan, terbentuk
secara alami dalam kurun waktu sekala geologi, ribuan tahun sampai puluhan juta
tahun. Kebutuhan akan mineral semakin meningkat serta semakin beragam jenis
mineral yang dibutuhkan (Gambar 3). Teknologi tinggi membutuhkan teknologi
material termasuk yang berbahan baku mineral.
Industri yang menggunakan bahan mineral, umumnya memerlukan
beberapa jenis mineral. Sebagai contoh untuk membuat komputer diperlukan lebih
dari 33 jenis mineral dan unsur. Bahan komponen utama komputer di antaranya
aluminum, antimoni, barit, berilium, kobal, kolumbium, tembaga, galium,
germanium, emas, indium, besi, mineral-mineral lantanida, litium, mangan,
merkuri, mika, molibdenum, nikel, platinum, kristal kuarsa, rhenium, selenium,
silika, perak, stronsium, tantalum, telurium, timan, tungsten, vanadium, yttrium,
seng, dan zirkonium. Selain itu untuk penutup komputer berupa plastik
memerlukan minyak bumi sebagai bahan baku.
Gambar 1. Diagram menggambarkan susunan ion-ion natrium dan ion-ion klorida pada
mineral halit (garam). Susunan atom membentuk blok dengan bentuk kubus
menghasilkan kristal bentuk kubus (modifikasi dari Lutgens & Tarbuck, 2009)

Gambar 2. Perbesaran gambar butiran emas menggunakan Scaning Microscup
Electron (SEM), kenampakan emas dengan struktur seperti koloni dari bakteri, sampel
dari Miss Gold Mine, Queensland (Falconer dkk., 2006 dalam Reith dkk., 2007).
Gambar 3. Kebutuhan mineral dan bahan bakar selama hidup untuk orang Amerika
(www.mii.org)
Di alam terdapat lebih dari 3000 jenis mineral, akan tetapi hanya sekitar
30 yang umum dijumpai. Delapan sampai sepuluh mineral merupakan mineral
utama penyusun kerak bumi (Tabel 1). Mineral utama tersebut sangat penting,
untuk kepentingan lebih lanjut dalam mempelajari mineral penyusun batuan atau
petrologi. Mineral-mineral dengan nilai ekonomi tinggi umumnya mempunyai
sebaran sangat langka seperti emas, platina, intan, logam tanah jarang, dan
mineral-mineral logam lainnya.

Tabel 1. Mineral utama pembentuk batuan
Kuarsa Feldspar Mika Piroksen
SiO2
NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8
dan KAlSi3O8
K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2
KAl2(AlSi3O10)(OH)2
MgSiO3
CaMgSi2O6
NaAlSi2O6
Amfibol Olivin Garnet Kalsit
Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2
Fe7Si8O22(OH)2
(Mg,Fe)2SiO4
Mg3Al2Si3O12
Fe3Al2Si3O12
Ca3Al2Si3O12
CaCO3
2. Kimia Mineral
Umumnya mineral hanya terdiri dari dua sampai lima ikatan unsur kimia
yang berbeda. Jumlah unsur di alam 88, akan tetapi sekitar 98%kerak bumi
disusun hanya oleh oksigen, silikon, aluminium, besi, kalsium, magnesium,
potasium/kalium, dan sodium/natrium (Gambar 4), Thompson & Turk (1997).
Mineral seperti emas dan sulfur terdiri dari unsur tunggal (native element). Akan
tetapi umumnya mineral mempunyai komposisi terdiri dari beberapa unsur.
Mineral kuarsa (SiO2) terdiri dari kombinasi dua atom oksigen dan satu atom
silika.
Gambar 4. Kelimpahan unsur penyusun kerak bumi, Lutgens & Tarbuck (2009)
Atom yaitu bagian terkecil suatu zat yang tidak dapat dibagi-bagi lagi
dengan cara reaksi kimia biasa. Molekul adalah partikel yang terbentuk dari
gabungan dua atom atau lebih, baik yang sejenis maupun berbeda. Molekul
Unsur, merupakan gabungan dari atom unsur yang sama jenisnya, contoh: O2, H2,

O3, S8, sedangkan Molekul Senyawa adalah gabungan atom dari unsur yang
berbeda jenisnya, contoh: H2O, CO2, C2H5.
Atom merupakan komponen penyusun dasar dari unsur. Ukuran atom
sangat kecil yaitu 10-10
meter. Atom terdiri dari inti atom serta
awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Atom terdiri dari nukleus
yang mengandung proton bermuatan positif dan neutron bermuatan netral
dikelilingi elektron bermuatan negatif (Gambar 5).
Apabila atom kelebihan elektron akan bermuatan negatif, disebut anion.
Sebaliknya apabila atom kekurangan elektron akan menjadi bermuatan positif,
disebut kation. Umumnya unsur penyusun kerak bumi kecuali oksigen, melepas
elektron sehingga menjadi kation.
Elektron-elektron yang mengelilingi nukleus dapat digambarkan
berbentuk seperti kabut, berlapis-lapis disebut sel/kulit, tiap sel dapat
mengandung elektron dalam jumlah tertentu, elektron-elektron pada sel paling
luar disebut valensi elektron. Atom cenderung mendapatkan tambahan,
kehilangan, atau berbagi elektron. Dalam hukum Oktet (Octet rule) disebutkan
bahwa atom cenderung mendapatkan tambahan, kehilangan, atau berbagi elektron,
sampai akhirnya dikelilingi oleh elektron-elektron hingga valensi delapan. Jika sel
terluar dari atom tidak mengandung 8 elektron, akan membentuk ikatan kimia
dengan berbagi elektron atau transfer elektron (Gambar 6).
2.1. Ikatan Atom
Jika terjadi transfer valensi elektron antar unsur untuk membentuk ion-ion,
disebut ikatan ionik (Gambar 6). Jika ikatan terbentuk dengan berbagi elektron
antar atom disebut ikatan kovalen (Gambar 7). Jika suatu zat terbentuk dengan
berbagi valensi elektron antar atom-atomnya, ikatan ini menghasilkan konfigurasi
elektron yang stabil antar atom-atom, disebut dengan ikatan metalik. Ikatan
metalik terjadi pada atom-atom dengan jumlah elektron sedikit pada valensi sel-
selnya (Gambar 8).

Gambar 5. Dua model atom: A. Penyederhanaan struktur penyusun atom. Nukleus
mengandung proton dan neutron dikelilingi oleh elektron yang terus berputar dengan
kecepatan sangat tinggi; B. Model atom digambarkan dengan awan elektron melingkar
berbentuk bola mengelilingi nukleus di bagian inti. Masa dari atom hampir
keseluruhannya merupakan masa dari nukleus (Lutgens & Tarbuck, 2009)
Gambar 6. Ikatan ionik sodium klorida (garam dapur); A. Melalui transfer satu elektron
pada bagian kulit luar dari atom sodium ke atom klorida. Sodium menjadi ion positif dan
klorida menjadi ion negatif; B. Diagram yang menggambarkan susunan kemasan ion-ion
sodium dan klorida pada garam dapur (modifikasi dari Lutgens & Tarbuck, 2009)
Atom yang paling sederhana pada nukleusnya memiliki satu proton,
sementara yang lain bisa memiliki lebih dari 100 proton. Jumlah proton pada

nukleus dari atom disebut nomor atom, menentukan sifat alami kimianya (Gambar
9). Atom merupakan unsur paling dasar penyusun dari kristal-kristal mineral.
Beberapa mineral tersusun oleh atom-atom satu jenis unsur. Tetapi umumnya
unsur-unsur membentuk ikatan dengan atom-atom dari jenis unsur yang lain
membentuk senyawa kimia
Gambar 7. Ikatan kovalen, berbagi elektron antara atom oksigen dan karbon.
Gambar 8. Ikatan metalik, berbagi valensi elektron di antara kelompok atom. Atom-atom
bermuatan positif berada di dalam kabut elektron.
Mineral mempunyai komposisi kimia tertentu. Susunan kimia mineral
dalam bentuk senyawa tertentu (definite compound), susunan senyawa bervariasi
(variable composition), larutan padat (solid solution), dan senyawa hidrous
(hydrous compound).
Sesuai dengan hukum proporsi tetap dan kelipatan proporsi rumus kimia,
susunan kimia mineral mengikuti sifat-sifat unsur sebagaimana pada Tabel
Periodik Unsur (Gambar 9), kimia kristal, dan konsep simetri. Senyawa dapat
berupa senyawa sederhana atau biner serta senyawa garam. Senyawa tertentu

menghasilkan mineral-mineral dengan sifat-sifat tertentu juga, seperti sifat daya
hantar listrik, kekerasan, dan berat jenis.
Senyawa biner adalah senyawa yang terdiri dari dua unsur, berasal dari
satu unsur logam dan satu unsur bukan logam atau dari dua unsur bukan logam,
contoh Cu2O, MgO, Fe2O3, dan SiO2. Selain itu, senyawa dapat terdiri dari dua
garam sederhana, dengan susunan dalam proporsi kelipatan (multiple proportion).
Contoh proporsi kelipatan kation, yaitu: CaMg(CO3)2 dan K3Na(SO4)2.
Kandungan kation pada senyawa tersebut dapat saling menggantikan. Apabila
perbedaan radius ion cukup besar, kation tidak dapat saling mengganti, seperti
Ca2+
(1,04 Å) dengan Mg2+
(0,74 Å), K1+
(1,33 Å) dengan Al3+
(0,57 Å).
Gambar 9. Tabel Periodik Unsur
2.2. Larutan padat (solid solution)
Larutan padat (solid solution) adalah terbentuknya campuran homogen
antara dua atom atau lebih dalam fase padat, atom mayoritas yang menyusun
campuran disebut pelarut dan atom lain dalam jumlah sedikit disebut zat terlarut.
Percampuran dua kristal yang tumbuh menjadi kristal baru. Pencampuran terjadi

akibat mendapatkan tekanan dan suhu tinggi sehingga meleleh pada suhu tinggi
dan mendingin membentuk padatan atau kristal baru.
Ada dua macam tipe solid solution, yaitu substitutional solid solution: zat
pelarut atau atom mayoritas digantikan posisinya oleh zat terlarut, sengan sebaran
teratur atau tidak teratur. Interstitial solid solution: atom zat pelarut tidak
digantikan posisinya oleh atom zat terlarut, akan tetapi atom zat terlarut mengisi
ruang pada celah-celah di antara atom-atom zat pelarut (Gambar 10).
Contoh proses solid solution ini pada pembentukan kelompok mineral
olivin (Gambar 11). Proses subtitutional solid solution menghasilkan perubahan
olivin jenis forsterit (Mg2SiO4) menjadi fayalit (Fe2SiO4). Kedua jenis olivin
tersebut mempunyai struktur kristal sama. Kandungan Mg pada (Mg,Fe)2SiO4
digantikan oleh Fe, sebagian atau seluruhnya.
Gambar 10. Skema solid solution.
Forsterit Fayalit
Gambar 11. Mineral olivin jenis fosterit dan fayalit. Diagram tengah, kandungan Mg pada
fosterit digantikan oleh Fe secara subtitutional solid solution.
2.3. Isomorfik dan Polimorfik
Kelompok isomorfik, yaitu mineral-mineral mempunyai struktur atom
sama, tetapi berbeda rumus kimianya (Gambar 12). Contoh kelompok isomorfik

yaitu: mineral oksida (kelompok hematit, spinel, dan kelompok rutil); kelompok
sulfat (barit); mineral silikat (nesosilikat contoh kelompok garnet, dan inosilikat
contoh kelompok piroksen sodium dan kelompok amfibol sodium).
Kelompok polimorfik, yaitu mineral-mineral mempunyai rumus kimia
sama, tetapi mempunyai susunan struktur atom berbeda.
1) CaCO3: kalsit dan aragonit. Kalsit heksagonal dan aragonit ortorombik.
2) FeS2 : pirit dan markasit. Pirit pada temperatur tinggi isometrik, markasit
temperatur rendah ortorombik.
A
B
Gambar 12. A. Kelompok isomorfik; B. Kelompok polimorfik (dari beberapa sumber)
3) SiO2: kuarsa, tridimit, kristobalit, dan stisovit. Kuarsa pada temperatur
rendah heksagonal, kristobalit temperatur tinggi tetragonal, tridimit
temperatur menengah ortorombik, koesite pada tekanan tinggi
monoklinik.
4) Al2SiO5: kianit dan andalusit. Kianit pada temparetaur tinggi struktur
triklinik, andalusit ortorombik temperatur rendah.

5) KAlSi3O8: mikroklin, ortoklas, dan sanidin. Mikroklin struktur triklinik
terbentuk pada temperatur rendah, sanidin monoklinik terbentuk pada
temperatur tinggi, sedangkan ortoklas monoklin pada temperatur antara.
Kuarsa Polimorfik
Ikatan atom silikon dan oksigen membentuk molekul silika (SiO2),
mempunyai kelimpahan kedua paling banyak di bumi. Ada beberapa pola susunan
struktur atom silikon dioksida, menghasilkan beberapa jenis mineral, tetapi
dengan susunan kimia sama yaitu SiO2 (silika). Perbedaan jenis mineral tersebut
dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan saat berlangsungnya kristalisasi (Tabel
2).
Tabel 2. Beberapa jenis mineral silika (http://www.minerals.net)
Mineral Sistem Kristal Temperatur
Kuarsa (α-Quartz) trigonal <1063ºF (573ºC)
Tridimit (α-Tridymite) triklinik <1598ºF (870ºC)
Kristobalit (α-Cristobalite) tetragonal <514ºF (268ºC)
Kuarsa beta (β-quatrz) heksagonal >1063ºF (573ºC)
Tridimit beta (β- tridymite) heksagonal >1598ºF (870ºC)
Kristobalit beta (β-Cristobalite) isometrik >514ºF (268ºC)
Coesite monoklinik P & T tinggi
Stishovite tetragonal P & T sangat tinggi
Lechatelierite amorf
Keatite (silika sintetis) tetragonal
Mineral-mineral kuarsa, tridimit, dan kristobalit dalam kelompok kristal
tipe beta (β), terbentuk pada temperatur sangat tinggi. Ketika mendingin, pada
suhu tertentu (berbeda temperatur untuk masing-masing mineral), mineral-mineral
tersebut berubah menjadi tipe alfa (α). Tipe alfa stabil pada lingkungan suhu
normal. Meskipun bentuk mineral tipe beta dan alfa kenampakannya sama, akan
tetapi susunan struktur di dalamnya berbeda. Secara umum apabila berkaitan
dengan kuarsa, tridimit, dan kristobalit tanpa memberikan spesifikasi apakah alfa
atau beta, selalu yang kita jumpai tipe alfa. Pada lain penamaan alfa dan beta
disebut dengan tingkat rendah dan tinggi (beta-quatrz = high quartz dan alpha-
quartz =low quartz).

Kuarsa dan β-Kuarsa
Kuarsa merupakan silika paling melimpah dan paling stabil. Sedangkan β-
kuarsa hanya stabil pada temperatur di atas 1063ºF (573ºC). Semua kuarsa yang
kita jumpai sehari-hari jenis α-kuarsa. Meskipun saat pembentukan pada suhu
tinggi dihasilkan β-kuarsa, selanjutnya mendingin berubah menjadi α-kuarsa, akan
tetapi masih mempertahankan bentuk asli dari β-kuarsa, walaupun berkurang
tingkatan simetrinya dan menambahkan bentuk kristal yang trigonal.
Ada situasi tertentu dimana β-kuarsa berubah menjadi α-kuarsa tanpa
kehilangan simetrinya, dan tidak mengubah bidang trigonal. Sebagai contoh
bentuk heksagon bipiramidal, dan kadang-kadang disebut β-kuarsa oleh para
kolektor, walaupun kenyataannya α-kuarsa, karena sudah pada kondisi temperatur
yang normal.
Tridimit and β-Tridimit
Tridimit stabil pada suhu di bawah 1598ºF (870ºC), pada temperatur lebih
tinggi berupa β-tridimit dengan struktur kristal yang berbeda. Semua yang kita
jumpai, tridimit paramorf (ubahan) dari β-tridimit, dan menyisakan bentuk asli β-
tridimit berupa heksagonal. Umumnya tridimit terubah menjadi kuarsa, dengan
tetap mempertahankan bentuk aslinya.
Kristobalit dan β-Kristobalit
Kristobalit stabil pada suhu kurang dari 514ºF (268ºC), pada suhu lebih
tinggi berupa β-kristobalit, dengan kondisi stabil mempunyai struktur kristal yang
berbeda. Semua kristobalit yang kita jumpai merupakan paramorf dari β-
kristobalit, bentuk tetragonal bentuk asal dari β-kristobalit (Gambar 13).
Gambar 13. Susunan struktur atom : A. α-kristobalit; B. β-kristobalit

Coesite
Coesite bentuk langka dari jenis silika, terbentuk pada temperatur dan
suhu tinggi. Ada dua lingkungan terbentuknya coesite yaitu pada kawah hasil
benturan meteor dan pada tubuh magma pipa kimberlit intan. Kedua lingkungan
tersebut menyediakan suhu tinggi dan tekanan tinggi yang diperlukan untuk
pembentukan mineral coesite.
Stishovite
Stishovite, seperti halnya coesite, bentuk silika langka yang lain, terbentuk
pada pemanasan yang intensif dan tekanan ekstrim. Terbentuk mirip coesite,
dijumpai di kawah meteor Barringer Crater, di Coconinco Co, Arizona. Terbentuk
ketika meteor berukuran besar menghantam permukaan bumi, menimbulkan
panas dan tekanan sangat besar, cukup untuk membentuk stishovite. Lokasi di
Barringer Crater merupakan satu-satunya dijumpai mineral stishovite.
Lechatelierite
Lechatelierite sangat langka, bentuk alami dari silika yang tidak memiliki
struktur kristal yang pasti. Bersifat amorf dan digolongkan sebagai gelas yang
terbentuk secara alami, dikelompokkan sebagai mineraloid.
Keatite
Keatite adalah bentuk sintetis dari silika, tidak ada di alam. Oleh karena itu
tidak dapat diklasifikasikan sebagai mineral. Meskipun demikian ada
kemungkinan di masa yang akan datang ditemukan keatite yang terbentuk secara
alami, sehingga bisa diklasifikasikan sebagai mineral.
2.4. Isomorfisme
Isomorfisme adalah kemampuan benda kristalin yang berbeda susunan
untuk membentuk campuran berbangun kristal sama, unsur-unsur saling
mengganti dalam senyawa kimia dari susunan yang berkaitan. Isomorfisme terdiri
dari iso valensi (isovalent isomorphism) dan hetero valensi (heterovalent
isomorphism).
Isomorfisme iso valensi, penggantian unsur yang beradius atom hampir
sama (perbedaan maksimum 15%). Kation divalensi: Mg2+
(0,74 Å), Fe2+
(0,80

Å), Ni2+
(0,74 Å), Zn2+
(0,83 Å), Mn2+
(0,91 Å). Kation trivalensi: Fe3+
(0,64 Å),
Cr3+
(0,64 Å), Al3+
(0,57 Å). Anion: S2-
(1,82 Å), Se2-
(1,93 Å). Contoh
isomorfisme: MgCO3 – FeCO3, Fe2SiO4 – Mg2SiO4, CuS – CuSe.
Isomorfisme hetero valensi, penggantian ion dalam suatu bangun kristal
oleh ion lain yang berdimensi serupa tapi berbeda valensi. Ada kompensasi
muatan (electric charges) dalam pasangan ion yang lain dalam bangun kristal,
tetapi sangat berbeda ukurannya dengan pasangan semula. Contoh Mg-Fe borat,
terjadi perubahan komposisi dari kaya Mg menjadi sangat kaya Fe:
Mg2Fe3+
(BO3)O2 → Fe2
2+
Fe3+
(BO3)O2.
Isomorfisme hetero valensi pada seri plagioklas: NaSi3AlO8 (albit) →
CaSi2Al2O8 (anortit), Na1+
(0,98 Å) diganti oleh Ca2+
(1,04 Å) mempunyai valensi
lebih tinggi, dan Si4+
(0,39 Å) diganti oleh Al3+
(0,57 Å) valensi lebih rendah.
Rumusan tersebut mencerminkan pergantian ion antara mineral albit dan anortit.
Sehingga komposisi plagioklas dapat dinyatakan dengan proporsi anortit (% An),
dimana komponen albit dinyatakan dengan (100% - % An), menghasilkan enam
varian plagioklas:
Albit (Ab) NaAlSi3O8SiO Asam
Oligoklas 10-30 % An
Andesin 30-50 % An Menengah
Labradorit 50-70 % An
Bitownit 70-90 % An Basa
Anortit (An) CaAl2Si2O8 Ultrabasa
Pembentukan plagioklas menerus (continuous) dari suhu tinggi ke arah
suhu semakin rendah terjadi perbedaan komposisi kimia dari anortit ke arah albit
(Gambar 14). Perubahan warna plagioklas dipengaruhi oleh perubahan kandungan
kaya unsur kalsium pada suhu tinggi berubah ke arah kaya natrium pada suhu
rendah. Pada suhu menengah terjadi percampuran komposisi antara kalsium dan
natrium dalam kristal yang terbentuk.

Gambar 14. Perubahan komposisi plagioklas kaya Ca (anortit) ke arah kaya Na (albit)
menghasilkan perbedaan warna
2.5. Senyawa hidrous
Senyawa hidrous terbentuk dengan molekul air (H2O), bukan hidroksil
[OH]1-
. Molekul air dapat dipisahkan dengan pemanasan, sedangkan hidroksil
merupakan bagian dari kisi-kisi kristal yang dapat diganti oleh anion lain
misalnya oleh F1-
, Cl1-
. Senyawa air dalam bangun kristal berupa molekul air.
Contoh: Na2CO310H2O (soda), CaSO4.2H2O (gipsum), Na3(AsO4)2.8H2O
(annabergit).
3. Sifat Mineral
Beberapa sifat mineral sebagai dasar identifikasi di antaranya yaitu bentuk
kristal, sifat optik, kekuatan mineral, berat jenis, dan beberapa sifat khas lainnya.
Bentuk kristal (habit) adalah karakeristik bentuk dari tiap individu kristal atau
bentuk dari kumpulan kristal. Sifat optik berupa kilap, kemampuan melewatkan
cahaya, warna, dan warna goresan (streak). Sedangkan kekuatan mineral
berkaitan dengan kemudahan mineral pecah atau berubah bentuk akibat tekanan,
terdiri dari belahan, pecahan, kekerasan, dan tenacity.
3.1. Bentuk Kristal (crystal form)
Suatu mineral dapat berupa kristal tunggal (Gambar 15 dan 16) atau
rangkaian kristal (Gambar 17). Struktur kristal berkembang pada saat
penghabluran dari larutannya.
Setiap mineral memiliki bentuk kristal yang berbeda. Berdasarkan sistem
sumbu kristalnya, mineral dikelompokkan menjadi isometrik, tetragonal,

heksagonal, ortorombik, monoklinik, dan triklinik. Secara garis besar bentuk
kristal dikelompokkan menjadi:
1) Isometris: bila ukuran ketiga sumbunya hampir sama; contoh garnet, magnetit,
dan pirit.
2) Memanjang: bila salah satu sumbunya relatif lebih panjang daripada kedua
lainnya; contoh turmalin (Gambar 19) dan aquamarin.
3) Memanjang dan melebar seperti lapisan: bila salah satu sumbunya relatif jauh
lebih pendek daripada kedua sumbu lainnya; contoh mika (Gambar 17) dan
hematit.
Gambar 15. Contoh bentuk kristal: a. Dodekahedron; b. Piritohedron; c. Rombohedron; d.
Kubus; e. Oktahedron (Klein & Dutrow, 2008).
Gambar 16. Pertumbuhan kristal; A. Tumbuh bebas, B. Tumbuh mengikuti ruang yang
tersedia, x dan y terhenti tumbuh, selanjutnya, C. Arah z terus tumbuh.

Masif dan granular Lembaran,mikaan(Lamelar) Bilah(bladed)
Serabut(fibrous) Asikuler/radier/needle like Radier &Globuler/kidney
like
Dendritik Batroidal/mammyllary Koloform
Geode Banded konsentris Oolitik
Platy Jaring (Reticulate) Bulu (Plumose)
Gambar 17. Bentuk-bentuk mineral, Lutgens & Tarbuck (2009), Klein (2008) dan
beberapa sumber.
Kuarsa Mika
Krisotil
Bauksit
Stalaktit
Ametis Kalsedon
Milerit
Psilomelan
Stilbit
Wavelit
Hematit
Wulfenit
Cerrusite Aurichalcite

3.2. Warna (colour)
Warna salah satu karakterisktik paling menarik. Kehadiran unsur
pengotor pada mineral dapat mempengaruhi warna dari mineral. Sebagai contoh,
kuarsa mempunyai warna bervariasi, akibat dari perbedaan kandungan unsur
pengotor (trace elements) (Gambar 18). Jasper merah, ametis ungu, dan kuarsa
warna kuning mengandung unsur besi. Kuarsa mawar (Rose quartz)
mengandung unsur mangan, titanium. Kuarsa susu dipengaruhi oleh adanya
kandungan gelembung gas dan cairan yang terjebak dalam kristal. Warna, salah
satu sifat dari mineral yang kurang akurasinya untuk dijadikan kunci untuk
identifikasi jenis mineral (Borrero dkk., 2008). Bahkan satu sampel mineral
warnanya dapat bervariasi, contoh turmalin (Gambar 19), Lutgens& Tarbuck
(2012).
Jasper merah Ametis Kuarsa kuning Kuarsa mawar
Gambar 18. Perbedaan warna mineral kuarsa akibat perbedaan kandungan unsur pengotor
(Borrero, dkk. 2008)
Gambar 19. Mineral turmalin warna bervariasi, tumbuh bersama albit warna putih
(Lutgens & Tarbuck, 2012)

3.3. Kilap (luster)
Kilap atau derajat kecerahan adalah intensitas cahaya yang dipantulkan
oleh permukaan suatu mineral. Secara umum kilap dibagi dua, yaitu: kilap logam
dan kilap bukan logam. Kilap bukan logam terdiri dari kilap tanah, kilap mutiara,
kilap damar, lilin, minyak, sutera, dan kilap kaca. Dijumpai juga kilap dengan
kenampakan di antara dua kelompok kilap tersebut, disebut kilap setengah logam
atau submetalik (Gambar 20).
Pirit, kilap logam Sfalerit, kilap submetalik Sfalerit, kilap damar
Talk, kilap mutiara Kuarsa, kilap kaca Gipsum, kilap sutera
Kaolin, kilap kusam Opal, kilap minyak Jade, kilap lilin
Psilomelan, kilap tanah Intan, kilap adamantin
Gambar 20. Mineral dan jenis kilap (dari beberapa sumber)

3.4. Warna Goresan (streak)
Warna goresan/coretan adalah warna hasil goresan apabila mineral
digoreskan atau dicoretkan pada pelat putih dari bahan porselen. Pada mineral
bijih, warna goresan dapat digunakan sebagai petunjuk yang baik. Pada mineral
bukan logam, biasanya goresannya tidak bewarna atau berwarna muda. Warna
serbuk hasil goresan dapat sama atau berbeda dengan warna mineralnya. Hematit
dengan warna hitam mempunyai warna coretan (streak) coklat kemerahan, pirit
warna kuning keemasan mempunyai warna coretan/goresan hitam (Gambar 21).
Gambar 21. Warna goresan mineral pirit (kiri) dan hematit (kanan)
(http://ykonline.yksd.com/)
3.5. Belahan (cleavage)
Belahan merupakan sifat suatu mineral untuk pecah sepanjang satu atau
lebih arah-arah tertentu dalam bentuk rata (teratur), umumnya sejajar dengan salah
satu sisi kristal. Bidang belahan mengikuti zona dimana ikatan antar atom lemah
(Gambar 22).
Belahan dibagi berdasarkan jumlah dari arah belahan mineral serta mulus
tidaknya permukaan bidang belah (Gambar 23 dan 24). Tingkat kesempurnaan
atau mulus tidaknya bidang belahan, dikelompokkan menjadi:
1) Sangat sempurna (very perfect), belahan mika, klorit;
2) Sempurna (perfect), belahan galena dan kalsit;
3) Tidak sempurna (imperfect), belahan apatit dan kasiterit;
4) Jelas (distinct), belahan feldspar dan hornblende;
5) Tidak jelas(indistinct), belahan kuarsa, magnetit, belahan platina, dan emas.

Gambar 22. Bidang belahan mengikuti zona dengan ikatan atom lemah, Lutgens &
Tarbuck (2012)
Gambar 23. Belahan dan bentuk Kristal: a. Bentuk kubus, belahan 3 arah sejajar bidang
kubus; b. Oktahedral, belahan 4 arah; c. Dodekahedral, belahan 6 arah; d. Rombohedral,
belahan 3 arah; e. Prismatik, belahan 2 arah; f. Pinakoidal, belahan 1 arah (Klein &
Dutrow, 2008).

Mika mempunyai belahan satu arah Ortoklas belahan dua arah
Kristal garam belahan tiga arah Kalsit belahan 3 arah
Gambar 24. Contoh mineral serta jumlah dan arah belahan (Thompson dan Turk, 1997)
3.6. Pecahan (fracture)
Pecahan yaitu suatu permukaan yang terbentuk akibat pecahnya suatu
mineral. Umumnya pecahan tidak teratur. Pecahnya mineral tersebut diakibatkan
oleh adanya suatu gaya tekan yang berkerja pada suatu mineral dan gaya tersebut
melebihi batas elastisitas dan plastisitas mineral tersebut (Gambar 25).
1) Pecahan konkoidal, mempunyai pola permukaan melengkung konsentris
seperti kurva, mirip permukaan cangkang kerang. Umumnya dijumpai
pada mineral amorf atau mikrokristalin seperti flint dan opal. Pecahan
konkoidal terjadi juga pada kristal kuarsa.
2) Pecahan subkonkoidal, mirip dengan konkoidal, hanya saja pola kurva
melengkungnya tidak jelas.
3) Hackly fracture (jagged fracture), pecahan tajam, tidak teratur. Contoh
pada native copper dan native silver.
4) Pecahan serabut (splintery fracture), bentuk pecahan seperti serabut,
contoh pada mineral krisotil, terjadi juga pada mineral non-fibrous seperti
kianit.

5) Even, permukaan pecahan relatif teratur dan halus, contoh pecahan
kalsedon dan mineral lunak seperti talk, kaolin.
6) Uneven fracture, permukaan pecahan kasar tidak teratur, terjadi pada
umumnya mineral seperti arsenopirit, pirit, dan magnetit.
Konkoidal Subkonkoidal Berserabut (Splintary)
Rata/teratur (Even) Tidak teratur (Uneven) Tajam (Huckly)
Gambar 25. Jenis-jenis pecahan mineral menurut Lutgens dan Tarbuck (2009) dan Hatch
(1912)
3.7. Kekerasan (hardness)
Kekerasan adalah ukuran daya tahan dari permukaan suatu mineral
terhadap goresan (scratching). Kekerasan relatif dari suatu mineral dapat
ditentukan dengan membandingkannya dengan suatu urutan mineral yang
ditetapkan sebagai Standar Kekerasan Mohs (Gambar 26).
Mineral yang dapat digores menggunakan kuku mempunyai kekerasan
kurang dari 2 (Gambar 27). Mineral tidak bisa digores menggunakan kuku dan
tidak bisa untuk menggores kaca, mempunyai kekerasan di antara 5,5 and 2,5.
Mineral yang dapat menggores kaca mempunyai kekerasan lebih besar 5,5.
Penggunaan benda yang umum dijumpai, seperti pada Gambar 26 & 27, dapat
menentukan kekerasan mineral dengan lebih tepat. Pada satu sampel batuan sering
Flint Aragonit Krisotil
Kalsedon TembagaKalsit

dijumpai lebih dari satu jenis mineral. Oleh karena itu pengujian kekerasan harus
dilakukan pada lebih dari satu area.
Gambar 26. Sekala Kekerasan Mohs (Lutgens dan Tarbuck, 2009)
Gambar 27. Mineral gipsum kekeran 2, tergores kuku
Sekala kekerasan Mohs merupakan sekala relatif. Jenjang nilai tiap sekala
kekerasan absolut dari mineral talk sampai korundum tidak sama, lebih-lebih
antara kekerasan absolut korundum ke arah intan mempunyai perbedaan/jenjang
kekerasan absolut sangat besar (Gambar 28).

Gambar 28. Perbandingan sekala kekerasan Mohs dengan kekerasan absolut (Lutgens dan
Tarbuck, 2009)
3.8. Kemagnetan.
Sifat kemagnetan dari mineral ditandai dengan kemampuan mineral
menarik bahan dari besi. Kemampuan tersebut dikarenakan mineral mempunyai
sifat magnet (Gambar 29).
3.9. Keuletan (Tenacity)
Sifat tenacity mineral yaitu keuletan, tingkat kemudahan untuk pecah atau
bisa diubah bentuknya atau ditempa. Sifat tenacity ini terdiri dari:
1) Britle: bersifat rapuh, pecah menjadi butiran apabila mendapat pukulan,
contoh fuorit dan halit.
2) Malleable: dapat diubah bentuknya dengan ditempa atau dipukul
menggunakan palu, contoh emas dan native copper.
3) Sectile: dapat diiris menjadi potongan tipis, contoh gipsum dan talk.
4) Fleksibel: dapat dibengkokkan tetapi apabila gaya yang bekerja pada mineral
tersebut dilepas, tidak dapat kembali pada keadaan semula, contoh native gold
5) Elastis: dapat ditekuk dan apabila dilepas, kembali ke bentuk semula, contoh
mika.
3.10. Transparansi
Kemampuan mineral melewatkan atau menahan cahaya, dibagi 3 yaitu:

1) Transparan atau tembus pandang: mampu meneruskan cahaya dan tembus
pandang; contoh kalsit dan topas.
2) Translucent: tembus cahaya (translucent) tetapi tidak tembus pandang; contoh
sfalerit, sinabar, dan zamrud.
3) Opaque: mineral tidak tembus cahaya; contoh pirit, magnetit, dan grafit.
3.11. Berat Jenis
Sebagian besar mineral penyusun batuan mempunyai berat jenis di antara
2 dan 3. Contoh berat jenis kuarsa 2,65. Nilai sangat berbeda pada mineral-
mineral logam, seperti pirit, logam tembaga (native copper), dan magnetit
mempunyai berat jenis lebih dari dua kali lipat berat jenis kuarsa. Berat jenis
galena 7,5, berat jenis emas 24 karat hampir 20. Sebagai dasar perkiraan, apabila
kita mengangkat potongan mineral dengan berat mirip dengan berat batuan yang
mempunyai besar yang hampir sama, maka berat jenis mineral tersebut di antara
2,5 dan 3.
3.12. Sifat Lain
Terdapat beberapa mineral mempunyai sifat sangat khas untuk
identifikasi.
1) Halit/garam, mempunyai rasa asin.
2) Talk, diraba terasa licin seperti sabun.
3) Grafit, diraba terasa seperti berminyak.
4) Sulfur, serbuknya mempunyai bau seperti telur busuk
5) Magnetit, mempunyai sifat magnet kuat, dapat mengangkat logam besi
(Gambar 29.C).
6) Kalsit mempunyai sifat optik double refraction, apabila dibawahnya
diletakkan kertas dengan tulisan satu baris akannampak menjadi dua baris.
Bereaksi dengan larutan HCL encer, ditandai dengan reaksi mengeluarkan
buih (Gambar 29.A & B).
7) Fluorit, berpendar di bawah sinar ultra violet gelombang pendek (Gambar 29.
D & E).

8) Barit, mempunyai berat jenis besar (4,5).
9) Radioaktivitas merupakan sifat dari suatu mineral untuk memancarkan sinar
radioaktif (sinar gamma), dapat dideteksi dengan geiger counter (alat
pengukur radioaktivitas), contoh mineral uraninit dan monasit.
10) Plagioklas, pada permukaan kristalnya nampak kesan seperti ada goresan
(striation), hal ini cerminan dari adanya sifat optik berupa kembaran pada
kristal plagioklas (Gambar 29.F).
A B C
D E F
Gambar 29. A. Kalsit bereaksi dengan larutan HCl (membuih). B. Sifat double refraction
kalsit, satu baris tulisan tampak menjadi dua; C. Magnetit mempunyai sifat magnetik,
dapat menarik penjepit. D. Fluorit di bawah cahaya normal dan E. Fluorit berpendar di
bawah sinar ultra violet gelombang pendek. F. Plagioklas dengan kenampakan
striasi/gores, Lutgens & Tarbuck (2012) dan Roberro, dkk., (2008).
4. Klasifikasi Mineral
Untuk mempelajari mineral yang demikian banyak jenisnya, dibuat suatu
klasifikasi/penggolongan yang didasarkan pada; 1) susunan/komposisinya; 2)
fungsi atau peran; 3) pembentukannya.

4.1. Penggolongan berdasarkan komposisi.
Berdasarkan pada komposisinya, mineral dikelompokkan menjadi:
golongan silikat, karbonat, halida, oksida, sulfida, sulfat, golongan fospat, dan
native elements. Mineral kelompok silikat merupakan penyusun utama dari kerak
bumi (Gambar 30). Mineral kelompok non-silikat hanya menyusun sekitar 8%
kerak bumi, akan tetapi banyak jenis mineralnya mempunyai nilai ekonomi (Tabel
2).
4.1.1. Golongan Silikat
Mineral-mineral silikat mengandung dua unsur yang paling melimpah
dijumpai pada kerak bumi, yaitu oksigen dan silika (Gambar 31). Ikatan oksigen
dan silika tersebut membentuk ikatan dengan unsur lainnya menghasilkan ratusan
jenis mineral silikat (Gambar 32).
Golongan silikat merupakan mineral pembentuk batuan yang sangat
penting. Golongan ini dibagi menurut strukturnya menjadi: nesosilikat,
sorosilikat, siklosilikat, inosilikat, filosilikat, dan tektosilikat. Bentuk dari mineral
ditentukan oleh struktur silikatnya.
Gambar 30. Diagram persentase (berdasarkan volume) komposisi mineral penyusun
kerak bumi (modifikasi dari Lutgens & Tarbuck, 2012)

Tabel 2. Kelompok utama mineral (modifikasi dari Borrero dkk., 2008 dan Lutgens &
Tarbuck, 2012)
4.1.1.1. Tektosilikat
Tetrahedra SiO4 membentuk struktur tiga dimensi yang kompleks. Empat
oksigen dipergunakan bersama dalam struktur tiga dimensi kompleks milik
tektosilikat. Mineral-mineral tektosilikat yaitu silika, felspar, feldspatoid, dan
zeolit. Selanjutnya tiap kelompok terdiri dari sejumlah mineral.
 Mineral-mineral silika terdiri dari kuarsa, tridimit, kristobalit.

 Mineral feldspar terdiri dari potash feldspar (sanidin, ortoklas, mikrolin)
dan soda lime feldspar (albit, oligoklas, andesit, labradorit, bitownit,
anortit).
 Mineral-mineral feldspatoid terdiri dari leusit dan nephelin.
Gambar 31. A. Silikat tetrahedron terdiri dari satu atom silika dikelilingi oleh empat
oksigen. Bola merah menggambarkan ion oksigen, dan bola warna biru silika. Ukuran
bola menggambarkan proporsi dari radius/jari-jari ion. B. Gambaran tetrahedron
mempunyai ion oksigen pada posisi di empat penjuru (Lutgens & Tarbuck, 2012)
1) Mineral Kuarsa
Mineral kuarsa berbentuk prismatik rombohedron, tidak mempunyai belahan,
warna putih bening. Bila di dalam mineral terdapat unsur pengotor maka
warnanya dapat berubah (Gambar 18). Kuarsa dapat diidentifikasi dari bentuk
dan kekerasannya. Dijumpai pada batuan sedimen, beku, dan metamorfik.
Mineral kuarsa merupakan mineral yang tahan terhadap pelapukan. Pada
batuan sedimen mineral ini terdapat pada batupasir kuarsa, sedangkan pada
batuan beku terdapat pada granit dan diorit.
2) Ortoklas
Mineral ortoklas termasuk dalam feldspar potasium, mempunyai bentuk
prismatik pendek (Gambar 32), warna putih sampai pink. Mineral ini dapat
dibedakan dengan plagioklas (Gambar 29.F) oleh tidak adanya striasi
kembaran. Ortoklas dapat sebagai mineral yang berdiri sendiri atau dalam

bentuk pertumbuhan bersama dengan mineral albit. Mineral ini dijumpai
padabatuan beku, sedimen, maupun metamorfik.
Gambar 32. Mineral-mineral silikat yang umum dijumpai. Struktur silikat semakin
kompleks dari atas ke arah bawah (modifikasi dari Lutgens dan Tarbuck, 2012)

3) Sanidin
Mineral sanidin termasuk dalam feldspar potassium, mempunyai bentuk
prismatik pendek, tidak berwarna. Mineral ini dapat dibedakan dengan
plagioklas dari tidak adanya striasi. Sanidin adalah feldspar potassium dengan
kenampakan gelas, dijumpai pada batuan volkanik kaya potasium, seperti
riolit dan trakhit.
4) Mikroklin
Mineral mikroklin termasuk dalam feldspar potassium, mempunyai bentuk
prismatik pendek, berwarna putih, pink, atau hijau, sangat mirip dengan
ortoklas, keduanya hanya dapat dibedakan secara mikroskopi. Mineral ini
terdapat pada pegmatit atau vein dan batuan metamorfik.
5) Plagioklas.
Mineral ini mempunyai bentuk tabular, mempunyai striasi (Gambar 29.F),
berwarna putih, kadang abu-abu. Sesama anggota plagioklas hanya dapat
dibedakan secara mikroskopi. Mineral plagioklas dapat dijumpai pada batuan
beku asam sampai ke basa. Pada batuan metamorfik dapat berkembang pada
sekis dan genis.
6) Leusit.
Mineral leusit merupakan mineral feldspar potas. Mineral ini terbentuk bila di
dalam batuan kekurangan silika, tidak pernah muncul bersama mineral kuarsa.
Mineral leusit mempunyai bentuk trapezohedron, berwarna putih atau abu-
abu. Mineral leusit dapat dikenal dari bentuknya. Mineral ini berkembang
pada batuan volkanik.
7) Nefelin.
Mineral nefelin merupakan mineral plagioklas, terbentuk bila di dalam batuan
kekurangan silika. Nefelin tidak pernah muncul bersama mineral kuarsa,
bentuk prisma heksagonal, berwarna putih atau abu-abu. Mineral nefelin
dapat dikenali dari kilap lemaknya. Mineral ini berkembang pada batuan
volkanik atau sienit.

4.1.1.2. Filosilikat
Filosilikat merupakan struktur silikat yang berbentuk lapisan/lembaran,
ada yang dua lapisan ada yang tiga lapisan. Mineral-mineral yang termasuk dalam
filosilikat adalah kaolinit, montmorilonit, muskovit, talk, vermikulit, flogopit,
klorit, serpentin, dan mineral-mineral lempung.Karena lempung merupakan
penyusun yang sangat melimpah pada batuan sedimen maupun hasil pelapukan
kimiawi yang penting, maka akan dibahas lebih lengkap tersendiri.
1) Kaolinit
Kaolinit mempunyai bentuk agregat seperti tanah, berwarna putih, abu-abu,
atau coklat. Mineral ini merupakan mineral lempung, sebagai hasil pelapukan
atau ubahan aluminum silikat, seperti feldspar. Karena merupakan mineral
lempung dengan ukuran butir sangat halus, kristal kaolinit hanya dapat diamati
menggunakan Scanning Electron Micrograph (SEM). Kaolinit banyak
dimanfaatkan terutama untuk bahan keramik.
2) Montmorilonit.
Montmorilonit termasuk mineral lempung, berwarna abu-abu, atau abu-abu
kehijauan, kadang dijumpai berwarna putih, kuning, coklat, atau pink. Ciri
khas montmorilonit apabila terendam air akan mengembang dengan cepat.
Pada industri mineral monmorilonit dipakai untuk bahan pembuat lumpur
pengeboran.
3) Muskovit.
Muskovit berwarna putih, bentuk lembaran, terbentuk pada batuan beku dan
batuan metamorfik. Pada batuan sedimen didapat sebagai mineral detritus.
Mineral muskovit dapat menjadi indikator untuk batuan metamorfik. Mineral
ini mulai tumbuh pada derajat metamorfose rendah.
4) Klorit.
Mineral klorit mempunyai bentuk heksagonal semu, tabular, berwarna hijau.
Adanya pengotoran unsur mangaan, dapat menyebabkan klorit berwarna
oranye sampai coklat. Klorit terdapat pada batuan metamorfik derajad rendah.
Pada batuan beku dan volkanik klorit merupakan hasil alterasi dari mineral
fero-magnesium.

4.1.1.3. Inosilikat
Tetrahedra SiO4 membentuk lembaran menerus. Inosilikat adalah istilah
untuk mineral silikat dengan struktur tetrahedra yang dihubungkan melalui
penggunaan ion oksigen bersama dalam bentuk rantai. Karena struktur rantai
terbentuk dari satu sisi suatu kristal satu ke sisi kristal lainnya, maka rantai
tersebut digolongkan sebagai struktur satu dimensi.
Umumnya terdapat dua jenis rantai inosilikat, yaitu struktur rantai tunggal
dan struktur rantai ganda (Gambar 33). Contoh inosilikat rantai tunggal yaitu
piroksen. Dalam inosilikat rantai tunggal, setiap tetrahedra dihubungkan melalui
ion oksigen yang dipergunakan bersama, sehingga rasio Si/O adalah 1 : 3 atau
(Si2O6). Kelompok piroksen merupakan kelompok mineral inosilikat rantai
tunggal paling melimpah.
Gambar 33. Tipe kelompok tetrahedra [SiO4]4-
(Borrero dkk., 2008)

Mineral yang tergolong dalam straktur inosilikat terdiri dari group
piroksen (Gambar 34) dan amfibol (Gambar 35). Mineral piroksen terdiri dari
mineral-mineral diopsit, augit, enstatit dan hiperstin, sedang mineral amfibol
terdiri dari mineral-mineral hornblende, kumingtonit, tremolit, dan aktinolit.
1) Diopsit-Augit.
Kedua mineral ini berbentuk prismatik pendek, berwarna hijau gelap sampai
hitampada augit, sedangkan diopsit putih/hijau pucat. Belahannya dua arah
membentuk sudut 90°. Mineral ini salah satu penyusun utama batuan beku,
terutama batuan bekubasa sampai ultra-basa. Diopsid banyak didapat pada
batuan metamorf derajad sedang sampai tinggi, terutama batuan metamorf
yang kaya akan kalsium.
Gambar 34. Proyeksi bangun kristal piroksen sejajar sumbu (Muchsin, 2011)
2) Enstatit-Hiperstin.
Kedua mineral jarang memperlihatkan bentuk yang teratur, umumnya
mempunyai bentuk butir tak beraturan. Mineral enstatit sering memperlihatkan
warna kehijauan, sementara hiperstin berwarna kecoklatan sampaihitam.
Mineral enstatit dikenal dari belahannya yang tegak lurus satu sama lain dan
warnanya yang kehijauan. Sementara hiperstin agak sulit dibedakan dari augit.
Kedua mineraldapat dijumpai pada batuan basa-ultra basa dengan kalsium
rendah, yaitu piroksinit, peridotit, norit, dan basalt. Disamping sebagai
penyusun batuan beku dapat pula berkembang pada batuan metamorfik derajad
tinggi.
3) Hornblende.
Hornblende mempunyai bentuk prismatik, berwarna hijau gelap, coklat gelap
sampai hitam. Belahan mineral membentuk sudut 124° dan 56° (Gambar 35).

Mineral ini dikenal dari sudut belahannya yang khas dan mempunyai potongan
segi enam. Hornblende didapat pada batuan beku dalam atau batuan
metamorfik derajad sedang seperti sekis hornblende danamfibolit.
4) Kummingtonit.
Mineral kumingtonit mempunyai bentuk fibrous radier, berwarna pucat-
coklatgelap. Mineral dapat dikenal dari warnanya yang khas dan didapat pada
batuan metamorfik yang kaya besi dan miskin kalsium.
5) Tremolit-Aktinolit
Kedua mineral mempunyai bentuk prismatik panjang, kadang fibrous. Tremolit
berwarna putih, aktinolithijau. Dari warna dan bentuknyakedua mineral mudah
dikenal. Terbentuk pada batuan metamorf derajad rendah sampai sedang.
Tremolit banyak dijumpai pada batuan dolomit yang termetamorfose,
sementara aktinolit didapatkan pada batuan metamorfik yang lebih kaya besi.
Gambar 35. Proyeksi bangun kristal amfibol sejajar sumbu (Muchsin, 2011)
4.1.1.4. Siklosilikat
Tetrahedra SiO4 membentuk rantai siklis. Dua oksigen dipergunakan
bersama dalam siklosilikat (struktur cincin), juga dalam inosilikat (baik struktur
rantai tunggal maupun rantai ganda. Contoh siklosilikat terdiri dari mineral beril
dan tourmalin.
1) Beril.
Beril mempunyai bentuk prismatik, berwarna ungu sampai coklat, kadang-
kadangkuning kehijauan atau pink. Mineral ini sebagai mineral tambahan
dalam batuan beku asam.

2) Tourmalin.
Tournalin berbentuk prismatik mempunyai penampang segi tiga, berwarna
hitam, kadang coklat atau pink. Mineral ini dijumpai sebagai mineral
tambahan baik dalam batuan beku asam maupun batuan metamorfik.
4.1.1.5. Sorosilikat
Pada kelompok sorosilikat satu oksigen dipergunakan bersama. Mineral
termasuk dalam sorosilikat yaitu kelompok epidot. Mineral ini banyak dijumpai
dalam fasies metamorfik sekis hijau dan fasies epidot-amfibol. Kelompok epidot
terdiri dari lima mineral, yaitu epidot, klinozoisit, alanit, piemontit dan zoisit.
Mineral sorosilikat lainnya yaitu lawsonit dan vesuviani (Gambar 36), keduanya
juga banyak terdapat pada batuan metamorfik.
Epidot mempunyai bentuk memanjang, kadang-kadang masif, fibrous
atau granular, berwarna hijau. Mineral ini mudah dikenali dari warnanya yang
hijau kekuningan. Banyak dijumpai juga pada batuan alterasi (ubahan) lingkungan
epitermal.
Epidot Vesuvianit
Gambar 36. Mineral epidot dan vesuvianit (http://www.minfind.com/)
4.1.1.6. Nesosilikat
Nesosilikat adalah mineral silikat yang dicirikan oleh tetrahedra silika
tunggal yang tidak saling membagi ion oksigen dengan tetrahedra silika lainnya.

Perbandingan ion silika (Si+4) terhadap ion oksigen (O−2) dalam bangun tetrahedra
adalah 1 : 4. Perbandingan ini mencerminkan rumus mineral nesosilikat, yang
selalu tersusun oleh komponen (SiO4)−4 sebagai tetrahedra tunggal.
Contoh mineral nesosolikat paling banyak dijumpai adalah kelompok
olivin, yang merupakan mineral paling melimpah di mantel atas, dengan rumus
(Mg,Fe)2SiO4. Pada rumus olivin, terdapat enam bangun oktahedral yang
mengandung kation magnesium (Mg+2) dan/atau besi (Fe+2), yang menetralkan
muatan komponen tetrahedra silika. Struktur silikat paling sederhana adalah
nesosilikat yang merupakan unit SiO4- tunggal. Mineral yang termasuk dalam
straktur nesosilikat yaitu: olivin, andalusit, silimenit, kianit, staurolit, topas,
garnet, zirkon, dan sphene.
1) Olivin
Mineral Olivin berbentuk granular, warna hijau botol, kadang-kadang coklat
sampai hitam. Olivin mudah dikenal dari warna dan bentuknya serta tidak
mempunyai belahan. Mineral ini dijumpai dalam batuan beku ultra basa
(Gambar 37).
A B C
Gambar 37. A. Mineral olivin; B. Mineral topas; C. Mineral garnet (merah) tumbuh
bersama galena (abu-abu) (http://www.johnbetts-fineminerals.com)
2) Andalusit
Andalusit mempunyai bentuk prismatik dengan potongan segi empat,
mempunyai warna putih-abu-abu, rose sampai coklat. Mineral dikenal dari
warna dan tempat terbentuknya, yaitu pada batulempung yang mengalami
proses metamorfose kontak.

3) Silimanit
Silimanit mempunyai bentuk prismatik fibrous, mempunyai warna putih,
kecoklatan atau kehijauan. Mineral terbentuk pada batuan kaya aluminium,
dilingkungan metamorfose regional derajad tinggi.
4) Kianit
Kianit mempunyai bentuk tablet memanjang sejajar sumbu c, kadang-kadang
juga didapat dalam bentuk bladed. Warna dari mineral ini umumnya bira,
hijau atau abu-abu. Merupakan mineral batuan metamorfose regional derajad
sedang, pada batuan yangkaya aluminium, sebagai skis atau gneis. Kianit
dikenal dengan warna dan bentuknya.
5) Staurolit
Staurolit mempunyai bentuk prismatik, umumnya selalu dalam kembar
silangnya. Mineral ini mempunyai warna coklat. Dari warna dan bentuknya
mineral mudah dikenal. Merupakan mineral metamorfose derajad sedang,
pada batuan kaya aluminium, yaitu skis dan gneis.
6) Topas
Mineral topas berbentuk prismatik, masif atau granular, dengan warna
transparan biru,kuning, coklat kekuningan atau tidak berwarna. Mudah
dikenal karena bentuknya, selalu dalam bentuk tunggal. Dijumpai dalam
batuan beku asam seperti pegmatit, dan pada urat kuarsa.
7) Garnet.
Berbentuk dodekahedran, trapezohedran, warna coklat, merah gelap. Mineral
dapat dikenal dari bentuk, warna dan kekerasannya. Dijumpai dalam batuan
metamorfik dan pada mineralisasi bijih besi atau tembaga tipe skarn. Di antara
mineral gamet antara lain: almandit, grosularit, andradit dan pirop (Gambar
71).
8) Zirkon.
Zirkon mempunyai bentuk prismatik dengan kombinasi piramid. Zirkon
berwarna merah, merah coklat. Mineral dikenal dari bentuk kekerasan dan
warnanya. Dijumpai sebagai mineral tambahan dalam batauan beku asam
(Granit, Sienit).

9) Sphene.
Bentuknya yang membaji memudahkan sphene untuk dikenal. Warna
umumnya coklat atau kadang-kadang kuning hijau. Mineral ini dapat dikenal
dari warnanya, bentuknya yang membaji dan kilap adamantin yang
dimilikinya. Dijumpai sebagai mineral tambahan dalam batuan beku asam
sampai intermediet.
4.1.2. Golongan Karbonat
Mineral karbonat adalah mineral yang mengandung gugusan karbonat.
Oksigen dapat dengan mudah bersenyawa dengan unsur-unsur yang lain,
membentuk grup mineral seperti pada karbonat. Mineral karbonat tersusun atas
satu atau lebih unsur logam dan ion karbonat CO3
2-
. Beberapa mineral karbonat
mempunyai variasi warna yang dipengaruhi oleh unsur pengotor di dalamnya
(Gambar 38). Beberapa contoh mineral karbonat: kalsit (CaCO3), Magnesit
(MgCO3), dolomit [CaMg(CO3)2], witerit (BaCO3), siderit (FeCO3), dan serusit
(PbCO3).
1) Kalsit (CaCO3)
Kalsit berwarna putih bening, bentuknya rombohedron. Mudah dikenal karena
reaksinya dengan HC1 (Gambar 29.A). Kalsit dijumpai secara luas dalam
batuan sedimen. Mineral ini juga dapat ditemukan pada batuan metamorfik
dan oleh proses hidrotermal. Kalsit digunakan pada banyak industri, di
antaranya untuk bahan semen, pupuk, bahan bangunan, kimia, dan pada
beberapa jenis smelter.
2) Dolomit CaMg(CO3)2
Kata dolomit digunakan untuk dua pengertian, dolomit sebagai mineral dan
batuan yang tersusun atas dolomit disebut juga dolomit. Dolomit berbentuk
rombohedral, bening sulit dibedakan dengan kalsit. Dolomit pembentuk batuan
dolomit pada perminyakan merupakan reservoir yang baik. Untuk
membedakan dengan kalsit dapat juga direaksikan dengan HCl serta dapat
dibedakan berdasarkan kekerasan. Kekerasan kalsit 3, kekerasan dolomit 3,5

sd. 4. Kalsit bereaksi kuat dengan HCl dingin, dolomit bereaksi lemah. Akan
tetapi dolomit bereaksi kuat dengan HCl temperatur hangat.
3) Siderit (FeCO3)
Siderit berwarna coklat, berbentuk rombohedron atau tabular tipis atau tebal.
Dapat dibedakan dengan karbonat yang lain karena warnanya yang coklat atau
abu-abu. Siderit umumnya merupakan endapan batuan sedimen berasosiasi
dengan batulempung, serpih atau lapisan batubara. Dapat juga dijumpai pada
urat hidrotermal. Di beberapa tempat siderit ditambang untuk diambil besinya.
4) Rodokrosit (MnCO3)
Warna rodokrosit umumnya merah mawar, kadang dijumpai lapisan warna
putih. Kristal rodokrosit trigonal dan mempunyai belahan 3 arah
romobohedral. Terbentuk hasil pengendapan hidrotermal suhu rendah.
Kalsit Dolomit
Siderit Rodokrosit
Gambar 38. Mineral-mineral karbonat (Borrero dkk., 2008)

4.1.3. Halida
Kelompok halida merupakan mineral dengan anion poliatomik. Contoh
mineral kelompok halida yaitu: halit (NaCl) dan silvit (KCl) terbentuk pada
lingkungan pengendapan evaporit marin, serta mineral fluorit (CaF2) umumnya
terbentuk bersama mineral-mineral bijih sulfida (Gambar 39). Halit untuk bahan
makanan, fluorit digunakan pada industri baja, pelapis keramik, sedangkan silvit
untuk bahan pupuk.
4.1.4. Golongan Oksida
Mineral oksida merupakan kelompok besar mineral dengan komposisi
gabungan unsur oksigen dan satu atau lebih unsur logam. Mineral oksida
penyusun utama bijih besi, mangan, timah, krom, uranium, titanium, dan beberapa
jenis logam yang lain. Es merupakan oksida dari hidrogen.
A B
Gambar 39. A. Mineral Silvit; B. Mineral Fluorit (http://www.causewayminerals.com)
1) Spinel (MgAl2O4)
Spinel penampilannya menarik, dengan kristal berwarna merah atau biru, salah
satu dari jenis batu setengah mulia (semiprecious gem). Bentuknya
oktahedral/kubus, struktur atom di dalamnya oktahedron dan kubus. Spinel
umumnya merupakan mineral tambahan dalam batuan beku, dijumpai juga
pada batuan metamorfik dan sedimen.

1) Magnetit (Fe3O4)
Mineral magnetit berwarna hitam, bentuk oktahedron, kadang dodekahedral,
mempunyai sifat magnet (Gambar 29.C). Magnetit dijumpai dalam berbagai
lingkungan batuan beku, sedimen, dan malihan, sebagai penyusun utama pasir
besi dan deposit bijih besi primer.
2) Korundum(Al2O3)
Korundum mumi berwarna putih, adanya unsur pengotor dapat memberikan
warna yang beragam. Kristal korundum mempunyai bentuk tabular sampai
prismatik pendek. Korundum dapat dimanfaatkan untuk bahan pengasah,
komponen arloji, perhiasan. Korandum dalambatuan beku ditemukan pada
batuan yang miskin silika tetapi kaya alumina, sepertisienit, sodalit, jugadalam
beberapa pegmatit.
4) Hematit (Fe2O3)
Hematit terbentuk melimpah pada beberapa jenis batuan dan salah satu
penyusun utama dari deposit bijih besi, dicirikan dengan warnanya yang
kemerahan kadang berwarna hitam, bentuk tabular atau rombohedral. Mineral
ini dapat mudah dikenal dari ceratnya berwarna merah coklat. Hematit
terbentuk dari proses hidrotermal umum bersamaan dengan magnetit.
5) Rutil (TiO2)
Rutil berbentuk prismatik atau asikular, warnanya coklat kemerahan. Rutil
didapat sebagai perubahan dari mineral sphene dan ilmenit. Di dalam batuan
beku, merupakan mineral tambahan, sedang pada batuan metamorfik terbentuk
pada suhu tinggi. Sebagai penghasil logam titan, di Indonesia dihasilkan dari
produk sampingan pengolahan pasir zirkon, pasir timah, dan pasir besi.
6)Kasiterit (SnO2)
Kasiterit berwarna hitam kecoklatan dan coklat kemerahan, berbentuk
prismatik pendek. Di alam terkumpul dalam jumlah ekonomis sebagai endapan
plaser maupun deposit/cebakan bijih primer. Batuan induknya granit Tipe S.
Selain mineral kasiterit tersebar pada granit banyak dijumpai dalam sekala
ekonomis berupa urat (Gambar 40).

A B
Gambar 40. A. Granit mengandung kasiterit tersebar dan terpotong urat kuarsa
mengandung kasiterit ; B. Pasir timah mengandung kasiterit (K), xenotim (X), monasit
(M), dan zirkon (Z) (Rohmana dkk., 2006, 2008 dalam Suprapto, 2009).
7) Pirolusit (MnO2)
Pirolusit berwarna hitam, bentuknya prismatik atau denritik. Pirolusit mudah
dikenal karena warnanya yang hitam, mengotori tangan kalau dipegang.
Pirolusit merupakan bahan tambang mangan. Mineral ini terbentuk pada
kondisi oksidasi yang sangat tinggi, bervariasi dengan mineral-mineral mangan
lainnya.
4.1.5. Sulfida
Mineral sulfida umumnya opaque, mempunyai warna dan cerat (streak)
yang khas. Golongan sulfida pada umumnya terbentuk hasil proses hidrotermal.
Mineral-mineral sulfida umumnya sebagai penyusun deposit bijih (Tabel 3 dan
Gambar 41).
1) Argentit (Ag2S)
Argentit berbentuk kubus, oktahedral, dan dodekahedron, berwarna hitam,
kekerasan 2-2,5, terbentuk dari proses hidrotermal, merupakan sumber logam
perak.
2) Galena (PbS)
Galena berbentuk kubus atau terdapat dalam kombinasi dengan oktahedron,
umum dijumpai pada urat hidrotermal. Galena mudah dikenali dari kilap
logam, belahan kubus, warnanya yang abu gelap, dan kekerasannya. Apabila
galena diolah menghasilkan timbal.

3) Kalkopirit (CuFeS2)
Kalkopirit berbentuk tetragonal, warna kuning emas, kekerasan 3,5–4,
terbentuk dari proses hidrotermal, mineral penghasil tembaga, umumnya
berasosiasi dengan mineral tembaga lainnya (Gambar 42). Ciri khasnya
mempunyai warna goresan (streak) hijau kehitaman dan dapat dibedakan
dengan pirit dari kekerasannya.
Tabel 3. Kumpulan mineral sulfida, sulfarsenida, dan arsenida
(Klein dan Dutrow, 2012).
Argentit Ag2S Sinabar HgS
Kalkosit Cu2S Realgar AsS
Bornit Cu5FeS4 Orpimen As2S3
Galena PbS Stibnit Sb2S3
Sfalerit ZnS Pirit FeS2
Kalkopirit CuFeS2 Markasit FeS2
Pirotit Fe1-xS Molibdenit MoS2
Nikelin NiAs Kobaltit CoAsS
Milerit NiS Arsenipirit FeAsS
Pentlandit (Fe,Ni)9S8 Skuterudit CoAs3
Kovelit CuS
4) Pirit (FeS2)
Pirit mempunyai warna kuning emas, bentuknya kubus atau piritohedron,
kekerasan 6-6,5, dijumpai pada batuan sedimen, batuan beku, dan batuan
malihan. Nilai ekonomi pirit sangat rendah, akan tetapi pada pengolahan bijih
tembaga sistem flotasi, seperti di Tambang Grasberg dan Batu Hijau (Gambar
42), pirit akan terbawa bersama konsentrat, selanjutnya apabila konsentrat
diolah pada smelter, kandungan dari pirit dapat menghasilkan sulfat dan terak
(slag) besi.
Galena (PbS) Argentit (Ag2S) Kalkopirit (CuFeS2) Pirit (FeS2)
Gambar 41. Contoh mineral sulfida

Gambar 42. Bijih tembaga mengandung mineral kalkopirit, bornit, digenit, dan pirit, dari
Tambang Tembaga Batu Hijau, Sumbawa, suhu pembentukan mineral 400-700o
C
(modifikasi dari Arif dan Baker, 2004)
4.1.6. Golongan Sulfat
Mineral-mineral sulfat mengandung anion sulfat kompleks (SO4)2_
.
Gipsum (CaSO42H2O) dan anhidrit (CaSO4) dua mineral penting dalam industri,
selain juga barit (BaSO4).
1) Barit (BaSO4)
Barit berwarna putih, kuning, coklat bahkan kadang-kadang biru. Bentuknya
tabular dan atau prismatik. Mineral ini merupakan yang paling umum dijumpai
dari mineral barium, merupakan salah satu bahan untuk membuat lumpur
pengeboran. Barit salah satu hasil endapan hidrothermal pada lingkungan laut,
banyak dijumpai di Pulau Wetar.
2) Anhidrit (CaSO4)
Anhidrit mempunyai warna bening,kebiruan, abu-abu, abu, gelap. Anhidrit
merupakan mineral pembentuk batuan, ditemukan pada endapan evaporit,
berselang-seling dengan gamping, dolomit, gipsum dan garam. Di beberapa
daerah didapat sebagai batuan penutup dari kubah garam yang menghasilkan
minyak (Gambar 43).
3) Gipsum (CaSO42H2O)
Gipsum berwarna putih bening, sering ada pengotor lempung. Bentuknya
tabular (Gambar 27) dapat digores dengan kuku. Gipsum terbentuk dari hasil
endapan evaporit sebagaimana anhidrit.

Anhidrit Barit
Gambar 43. Mineral anhidrit (http://www.dakotamatrix.com/) dan barit
(http://www.gemstonebuzz.com/)
4.1.7. Golongan Fosfat
Mineral-mineral fosfat mengandung anion kompleks (PO4)3_
. Sebagai
contoh yaitu apatit [Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3], sebagai bahan untuk membuat gigi dan
tulang sintetik. Fosfat merupakan bahan penting pembuatan pupuk. Golongan
fosfat yang penting adalah mineral xenotim (YPO4), monasit Ce,La(Th)PO4 dan
apatit Ca5(PO4)3(F,Cl,OH).
1) Monazit (Ce, La,Y,Th)PO4
Monazit berbentuk pipih relatif bulat (Gambar 40), warnanya coklat kemerahan
atau coklat. Di Indonesia mineral monasit dihasilkan dari tambang timah,
merupakan produk sampingan pengolahan pasir timah. Monazit dalam industri
dimanfaatkan kandungan unsur tanah jarang (Rare Earth Elements/REE),
uranium, dan toriumnya.
2) Apatit Ca5(PO4)3(F,CI,OH)
Apatit berbentuk hexagonal prismatik (Gambar 44), pecahan konkoidal, warna
hijau kadang-kadang biru, coklat, atau merah. Apatit dijumpai bentuk masif,
kriptokristalin pada batuan beku, urat hidrotermal, dan batuan metamorfik.
4.1.8. Native Elements
Natives elements merupakan mineral yang komposisinya terdiri dari satu
unsur, sebagai contoh yaitu: emas (Au) (Gambar 45), tembaga ( Cu), perak (Ag),

sulfur (S), dan intan (C). Sulfur digunakan pada banyak industri kimia, grafit
untuk bahan pensil.
Sebagai rangkuman dari pembahasan sebelumnya, yaitu jenis mineral,
komposisi mineral, sifat mineral, dan kegunaan secara ekonomi dirangkum dalam
Tabel 4.
Gambar 44. Mineral apatit (https://en.wikipedia.org/)
Gambar 45. Mikroskopis butiran emas ukuran 0,5 mm.

Tabel 4. Mineral yang umum dijumpai di bumi (Thompson & Turk, 1997)
Nama Komposisi Belahan/pecahan Warna Kekerasan Berat
Jenis
Keterangan
Amfibol Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2 60
0
dan 120
0
Hitam – hijau 5 – 6 3,2
Bauksit AlO(OH) Satu sempurna Putih 6,5 3,4 Bijih aluminium
Mineral diaspor
Beril Be3Al2Si6O16 Satu kurang sempurna Hijau, biru, merah 8 2,7 Zamrud merupakan
bentuk heksagonal
Biotit K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2 Satu sempurna Hitam – coklat tua 2,5 – 3 3 Terbelah menjadi
lembaran tipis
Kalsit CaCO3 Tiga sempurna
Rombohedral
Tidak berwarna, putih 3 2,7 Bereaksi dengan HCl
Kalkopirit CuFeS2 Pecahan Perunggu, kuning emas
Kilap logam
4 4,3 Bijih tembaga
Klorit (Mg,Fe)5Al2Si3O10(OH)8 Satu sempurna Hijau 2 2,5 Berfoliasi
Lempung Al2Si2O5(OH)4 Satu sempurna Putih – coklat 2 2 – 2,5 Umum pada tanah
Korundum Al2O3 Pecahan Coklat atau biru 9 4 Rubi dan Safir
Intan C Pecahan Transparan
Kilap adamantin
10 3,5 Mineral paling keras
Dolomit CaMg(CO3)2 Tiga sempurna Transparan - putih 3,5 - 4 2,8 Berupa bubuk dapat
bereaksi dengan HCl
Fluorit CaF2 Sempurna Transparan, hijau,
merah jambu, kuning
4 3,2 Bijih fluorit
Galena PbS Tiga sempurna
Kubik
Hitam – silver
Kilap metalik
2,5 7,6 Bijih timbal
Garnet Ca3Al2Si3O12 Pecahan konkoidal Merah – coklat
Kilap kaca
6,5 - 7 3,6
Grafit C Satu sempurna Hitam 1 - 2 2,1
Gipsum CaSO42H2O Satu sempurna Transparan - putih 2 2,3 Bahan plester
Halit NaCl Tiga sempurna
Kubik
Transparan - putih 2,5 2,2 Garam dapur
Hematit Fe2O3 Tidak ada Merah – abu-abu
keperakan
Metalik - tanah
6 5,3 Bijih besi
K-feldspar KAlSi3O8 Dua arah, siku Putih – abu-abu
pink
6 6
Kianit Al2Si3O8 Satu sempurna
Satu kurang sempurna
Putih – biru muda 5 - 7 3,6 Berbentuk bilah
memanjang
Magnetit Fe3O4 Konkoidal
Tidak teratur
Hitam
Kilap metalik
6 5,2 Bersifat magnetik
Muskovit KAl3Si3O10(OH)2 Satu sempurna Tidak berwarna – coklat
muda
2 – 2,5 2,8 Terbelah menjadi
lembaran tembus cahaya
Olivin (Mg,Fe)2SiO4 Konkoidal Hijau - coklat 6,5 3,4 Batumulia dari peridotit
Plagioklas NaAlSi3O8
CaAl2Si2O8
Dua arah, siku Putih – abu-abu 6 2,7 Striasipada bidang
belahan.
Mineral paling melimpah
di permukaan
Pirit FeS2 Pecahan tidak teratur Perunggu – kuning
emas
6,5 5 Seperti emas
Bentuk kubik
Piroksen (Mg,Fe)SiO3 Dua, hampir 900
Hijau – coklat tua atau
hitam
6 3,3
Kuarsa SiO2 Pecahan konkoidal Tidak berwarna, abu-
abu, merah jambu, dll
7 2,7 Enam sisi bidang kristal
Serpentin Mg6Si4O10(OH)8 Pecahan serabut
Fibrous
Hijau – coklat
Kilap sutera atau lilin
2,5 2,5
Silimanit Al2SiO5 Satu sempurna Tidak berwarna - putih 6 - 7 3,2 Kristal ramping
memanjang
Staurolit Fe2Al9Si4O22(OH)2 Satu, kurang
sempurna
Coklat - merah 7 3,8
Talk Mg3Si4O10(OH)2 Satu sempurna Putih – hijau muda 1 2,8 Lunak, diraba terasa
seperti sabun
Zeolit Silikat hidrous komplek Satu sempurna Tidak berwarna – hijau
muda
4 - 5 2,2 Kilap tanah,kadang
berupa kristal berbentuk
radier
5. Mineralogi Lempung
Mineralogi lempung termasuk ilmu yang relatif baru. Pengelompokan
mineral lempung atas dasar kristalinitas dan struktur dari mineral lempung baru
mulai dikenalpada tahun 1930an (Mackenzie dan Mitchell, 1966). Akan tetapi

bukan berarti para ahli mineralogi pada masa tersebut tidak bisa mengidentifikasi
dan membedakan lempung yang mempunyai komposisi berbeda. Pada masa 300
tahun sebelum Masehi, Theophrastus sudah dapat membedakan antara lempung
kaolinit dan monmorilonit (Robertson, 1958 dalam Mackenzie dan Mitchell,
1966) dan sudah mengenal mineral lempung jenis poligorskit (Robertson, 1963
dalam Mackenzie dan Mitchell, 1966). Keahlian tersebut digunakan dalam
aplikasi untuk pembuatan kerajinan tangan.
Lempung termasuk ke dalam kelompok mineral silikat dari subkelompok
filosilikat. Lempung adalah kriteria ukuran butir < 4 mikron (Wentworth, 1922),
umumnya merupakan mineral sekunder, Grim (1968, dalam Murray 2007)
merangkum batasan tentang lempung, yaitu mempunyai komposisi utama terdiri
dari kelompok partikel kristal yang sangat halus dari satu atau lebih kelompok
mineral yang umumnya disebut mineral lempung.
Lebih dari 100 jenis penggunaan lempung untuk bahan industri. Kegunaan
lempung tergantung komposisi dan struktur mineral. Sifat penting lainnya yang
menentukan kegunaan lempung yaitu: warna dan tingkat kecerahan, ukuran
partikel, bentuk dan sebarannya, komposisi mineralogi, luas permukaan, muatan,
komposisi kimia, pH, kandungan mineral bukan lempung, kandungan bahan
organik, KapasitasTukarKation (KTK), kapasitas serapan (sorption capacity),
garam terlarut, serta tekstur. Keterjadian/genesa lempung berasal daripelapukan,
ubahan hidrotermal, dan sedimentasi. Pada batuan reservoir, ubahan mineral
menjadi lempung dapat mengurangi porositas dan permeabilitas.
Alat Laboratoium untuk analisis kandungan mineral lempung yaitu:X-ray
Diffraction (XRD), Scaning Microscup Electron (SEM), Infrared Spectroscopy,
danDefferential Thermal Analysis.
5.1. Sifat Mineral Lempung
Kelompok mineral lempung antara lain terdiri dari kaolin, smektit,
paligorskit-sepiolit (hormit), ilit, dan klorit. Sifat dari masing-masing mineral
lempung tersebut sangat berbeda, tergantung pada struktur dan komposisinya
(Murray, 2007). Kandungan mineral tertentu meskipun sedikit, bisa sangat

mempengaruhi sifat fisik mineral lempung. Seperti kandungan smektit pada
kaolin meskipun sedikit akan tetapi secara signifikan dapat mengubah tinggi
rendahnya viskositas. Kesempurnaan kristal kaolin juga sangat mempengaruhi
sifat fisik lempung kaolin.
Kandungan mineral bukan lempung umumnya berupa kuarsa, feldspar,
mika, kalsit, dolomit, dan opal. Terdapat juga kandungan mineral minor berupa
mineral berat, serta mineral trace seperti ilmenit, rutil, brookit, anatase, spene,
tourmalin, zirkon, kianit, gotit, hematit, magnetit, garnet, augit, florensit, apatit,
andalusit, dan barit.Kandungan kuarsa pada kaolin mempengaruhi sifat abrasif,
sedangkan kandungan bahan organik mempengaruhi kecerahan warna kaolin.
Kemudahan terjadinya pertukaran ion serta larutan garam mempengaruhi
sifat fisik lempung. Kapasatitas Tukar Kation (KTK) atau Cation Exchange
Capacity (CEC) adalah jumlah total kation yang mampu dipertukarkan oleh
lempung. KTK lempung berkisar antara 3-150 cmol/kg.Nilai KTK pada mineral
lempung sangat penting, seperti pada daerah pertanian lempung dengan nilai KTK
tinggi berpotensi untuk memberikan nutrisi yang baik pada tumbuhan.
Pertukaran kation dapat terjadi antara kation dengan muatan lebih kecil
(contoh Mg+2
) menggantikan kation dengan muatan lebih banyak (Al+3
) sebagai
kation inti, disebut subtitusi isomorfik. Pertukaran isomorfik menghasilkan
lempung bermuatan negatif. Sehingga umumnya mineral lempung mempunyai
muatan negatif (Gambar 46). Dengan sifat bermuatan negatif tersebut, sehingga
lempung dapat digunakan untuk pembersih limbah yang mengandung logam-
logam terlarut, serta pada kegiatan eksplorasi geokimia menjadi target
pengambilan sampel untuk mengetahui kandungan unsuryang tertangkap oleh
lempungdari lingkungan sekitarnya.
Kandungan larutan garam dapat menyebabkan penggumpalan yang
mengganggu proses pengolahan lempung. Monmorilonit kalsium mempunyai
viskositas dan kemampuan membentuk jel, yang sangat berbeda dengan jenis
monmorilonit natrium.
Komposisi filosilikat terdiri dari struktur tetrahedral dan oktahedral yang
membentuk susunan perlapisan. Pada struktur tetrahedral, kation di bagian inti

(Si+4
, Al+3
) dikelilingi 4 oksigen, sedangkan pada struktur oktahedral, kation di
bagian inti (Al+3
,Fe+2
, Mg+2
) dikelilingi oleh 6 oksigen atau hidroksil (Gambar
39).
Gambar 46. Pertukaran kation isomorfik menghasilkan lempung bermuatan negatif
(Brady and Weil 2002 dalam https://www.bodenkunde-projekte.hu-berlin.de)
.
Susunan struktur paling dasar dari filosilikat yaitu ikatan bentuk cincin
terdiri dari enam tetrahedra SiO4
-4
(Gambar 47) yang membentuk struktur
lembaran. Tiga dari empat oksigen dari tiap tetrahedra untuk berbagi dengan
tetrahedra yang lain, membentuk struktur dasar dari satu unit Si2O5
-2
.
Gambar 47. Struktur atom oktahedral dan tetrahedral (modifikasi dari
claymin.geoscienceworld.org).
Umumnya filosilikat mengandung ion hidroksil (OH). Pada susunan
struktur atom, hidroksil berada pada bagian tengah (Gambar 48.A). Kumpulan

struktur atom tersebut menjadi Si2O5(OH)-3
. Jika ada kation lain yang terikat
pada lembar SiO4, akan berbagi oksigen yang berada di puncak dan ion OH
membentuk ikatan dengan kation lain pada struktur oktahedral (Gambar 40.B).
Kation-kation tersebut biasanya berupa Fe+2
, Mg+2
, atau Al+3
, membentuk ikatan
di dalam susunan oktahedral. Sebagaimana dapat dilihat pada Gambar 49, bidang
segitiga menjadi muka dari kelompok oktahedral yang dapat mengikat lapisan
tetrahedral (Nelson, 2015).
Pada tetrahedral, jarak ikatan Si-O = 0,162 nm, O-O = 0,264 nm. Pada
struktur bangun tetrahedral, teratur sedemikian rupa sehingga semua ujungnya
pada arah sama dan dasar dari seluruh tetrahedra ada pada bidang yang sama. Satu
lembar tetrahedral diikat oleh satu lembar oktahedral menghasilkan ikatan 1:1
atau T-O. Dua lembar tetrahedral berikatan dengan satu lembar oktahedral akan
membentuk susunan 2:1 (T-O-T) (Gambar 50).
Berdasarkan jumlah lembarT (Tetrahedral) -O (Oktahedral) dalam satu
lapisan dikenal tipe 1 : 1 (dimorfik, contoh: kaolinit); 2:1 (trimorfik, contoh:
montmorilonit); 2:2 (tetramorfik, contoh: klorit) atau 2:1:1 (tetramorfik, contoh:
paligoskit & sepiolit).
A B
Gambar 48. A. Bentuk dasar filosilikat, berupa cincin rangkain dari enam tetrahedral. B.
Kation-kation membentuk ikatan dalam susunan oktahedral.

Gambar 49. Muka bidang segitiga oktahedral.
Ruang antar lapisan (interlayer space) dapat terisi oleh kation atau air.
Kation ini dapat terikat secara oktahedral dengan gugus hidroksil, sebagai contoh,
yaitu pada klorit. Kation tersebut dapat berada pada interlayer space sebagai
kation individu atau bentuk terhidrat yaitu menarik dan mengikat molekul air,
contoh pada mika, smektit, dan vermikulit.
Gambar 50. Susunan struktur atom beberapa mineral lempung (modifikasi dari
http://learnbioremediation.weebly.com)

Luas permukaan mineral lempung mempengaruhi kapasitas tukar kation
dan kemampuan mengembang (swelling). Permukaan terdiri permukaan eksternal
dan permukaan internal. Permukaan eksternal merupakan permukaan dari kristal
lempung, sedangkan permukaan internal merupakan permupakaan pada interlayer
(Gambar 51). Pada lempung bentonit tipe Whyoming atau bentonite-Na
mempunyai kemampuan mengembang sampai dengan delapan kali lipat. Halim
dan Christyahya (2006) menyebutkan bahwa sifat swelling lempung dapat
menjadi penyebab menyepitnya lubang sumur bor.
5.2. Klasifikasi Mineral Lempung
Berdasarkan komposisi, lempung dapat dikelompokan menjadi lempung
silikat, lempung oksidan, dan lempung amorf. Grim (1968, dalam Murray 2007)
membuat klasifikasi lempung, dengan membagi lempung dalam kelompok
kristalin dan amorf, contoh kelompok amorf yaitu allophane dan imogolite,
mempunyai muatan negatif tinggi, KTK tinggi, luas permukaan 100-1000 m2
/g,
umumnya dijumpai pada abu volkanik, dapat menahan air dengan kapasitas besar.
Sedangkan lempung kristalin berdasarkan struktur susunan atom terdiri
dari:
1) Dua lapisan: berstruktur lembaran, terdiri dari unit-unit yg terdiri dari
satu lapisan silika tetrahedral dan satu lapisan oktahedral.
a) Ekuidimensional, contoh kelompok kaolinit: kaolinit, dikit, dan
nakrit.
b) Memanjang (elongate) contoh: halosit
2) Tiga lapisan: struktur lembaran, tersusun atas dua lapisan silika
tetrahedral dan satu lapisan dioktahedral atau trioktahedral.
a) Kisi-kisinya mempunyai sifat mengembang
 Ekuidimensional: kelompok smektit (monmorilonit Na,
monmorilonit Ca, dan beidelit) dan vermikulit.
 Memanjang: smektit dan nontronit (saponit dan hektorit)
b) Kisi-kisinya tidak bersifat mengembang, contoh kelompok ilit

3) Percampuran lapisan berulang: susunan lapisan perselingan dari tipe
yang berbeda, contoh kelompok klorit.
4) Berstuktur rantai (struktur rantai terdiri dari silika tetrahedral, diikat
oleh kelompok oksigen oktahedral dan hidroksil mengandung atom Al
dan Mg). Contoh: sepiolit dan poligorskit (Grim, 1968 dalam Murray,
2007).
Gambar 51. Permukaan eksternal dan internal lempung
Tabel 5. Karakteristik lempung kaolin, ilit, dan smektit
Kaolin Ilit Smektit
Ketebalan 0,2-52 µm 0,003-0,1 µm >9,5 Å
Diameter partikel 0,5-4 µm 0,5 – 10 µm 0,05 – 10 µm
Specific surface (m2
/gram) 10-20 65-180 50-840
Kapasitas Tukar Kation (KTK)
(millequivalents per 100 g)
3-15 10-40 70-80
Keterangan: 1 Å (Angstrom) = 0,1 µm
5.2.1. Kaloninit
Ikatan hidrogen pada antar lapisannya kuat, tidak mengembang,
mempunyai nilai KTK rendah, bermuatan netral. Butiran-butiran dapat tumbuh
sangat besar (0,2 – 2 µm), luas permukaan mencapai 10 – 30 m2
/g, bentuk kristal
kaolinit lempengan heksagonal (Gambar 52). Kaolinit umumnya berwarna putih
atau agak keputihan. Komposisi kaolinit Al4Si4O10(OH)8, secara teoritis proporsi
SiO2 46,54%, Al2O3 39,50%, dan H2O 13,96% (Gambar 53).
Kaolinit terbentuk dari hasil proses pelapukan dan proses alterasi
hidrotermal pada batuan mengandung feldspar. Kaolinit dari hasil proses

pengendapan ada dua macam, yaitu endapan residual (hasil pelapukan) dan
sedimentasi. Sifat mineral kaolinit, kekerasan 2 – 2,5, berat jenis 2,6 – 2,63,
plastis, mempunyai daya hantar panas dan listrik yang rendah, serta pH bervariasi
(Murray, 2007).
A
B
Gambar 52. A. Susunan struktur atom kaolinit. B. Hasil Scanning Electron
Micrograph(SEM) mineral kaolinit (modifikasi dari http://www-gbs.eps.s.u-tokyo.ac.jp)
Gambar 53. Diagram dari susunan struktur atom kaolinit (Murray, 2007)

Potensi dan cadangan kaolinit yang besar di Indonesia terdapat di
Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, dan Pulau Bangka dan Belitung (Gambar
54), serta potensi lainnya tersebar di Pulau Sumatera, Pulau Jawa, dan Sulawesi
Utara.
Gambar 54. Tambang kaolin di Belitung
5.2.2. Smektit
Smektit mineral lempung dengan luas permukaan dan kapasitas tukar
kation besar. Lapisan-lapisan dari susunan struktur atom mempunyai ikatan
lemah. Kation-kation terabsorbsi pada ruang di antara lapisan-lapisan (Gambar 55
dan 56).
Gambar 55. Susunan struktur atom smektit

Luas permukaan eksternal dan internal 650 – 800 m2
/g. Luas permukaan
internal jauh lebih besar dibandingkan luas permukaan eksternal. Butiran
kristalnya sangat kecil (Gambar 56) sehingga menyulitkan dalam identifikasi
menggunakan X-ray diffraction. Smektit merupakan jenis utama lempung yang
mempunyai sifat mengembang (swel).
Smektit 2:1 disusun oleh dua tetrahedral dan satu oktahedral silika.
Smektit dipilih sebagai adsorben karena memiliki struktur dan sifat yang khas,
yaitu kemampuan untuk swelling (mengembang) dan mengadsorb kandungan
limbah berupa kation logam berbahaya sebab muatan negatif yang dimiliki pada
permukaan lapisan susunan struktur atom. Selain itu lempung dengan kandungan
smektit merupakan bahan baku lumpur pengeboran.
Gambar 56. Kiri, kenampakan mikroskopis mineral smektit hasil SEM.
(http://www.petrotech-assoc.com/prod01.htm). Kanan, endapan bentonit (smektit) pada
Tambang Batubara Bukit Asam
Lapisan-lapisan susunan struktur atom pada smektit ditopang kation-
kation pada zona antar lapisannya. Pada tanah kering, kekuatan ikatan kuat,
membentuk gumpalan keras dan rekahan-rakahan. Smektit pada kondisi basah, air
mengisi rongga antar lapisan sehingga lempung mengembang. Kondisi tersebut
yang menyebabkan suatu wilayah dengan komposisi tanah atau batuannya banyak
mengandung smektit akan labil, mudah terjadi longsoran, serta kondisi jalan dan
bangunan cepat rusak. Pada lubang pengeboran apabila menembus zona dengan

batuan penyusun terdiri dari smektit berpotensi terjadi penyempitan atau
terjepitnya pipa bor.
5.2.3. Ilit
Ilit adalah mika mineral lempung (Gambar 57), penamaan oleh Grim dkk.,
(1937 dalam Murray, 2007). Struktur susunan kristal 2:1 kandungan kation pada
interlayer berupa potassium. Ukuran, muatan potasium, serta ikatan struktur
cincin heksagonal pada lembar silika tetrahedral dengan jarak sempit,
menghasilkan ikatan antar lapisan kuat sehingga menyulitkan masuknya molekul
air.
Ilit berbeda dengan kristal muskovit yaitu dari sedikitnya penggantian
SiO4+
oleh Al3+
pada lembaran tetrahedral. Pada muskovit seperempat SiO4+
digantikan oleh Al3+
pada ilit hanya seperenamnya. Demikian juga pada lembaran
oktahedral terjadi penggantian Al3+
oleh Mg2+
dan Fe2+
.
Mempunyai susunan struktur atom dengan muatan negatif tinggi, ion-ion
K+
mengisi rongga antar bidang lapisan. Antar lapisan mempunyai ikatan kuat.
Tidak mempunyai sifat mengembang. Luas permukaan 70 -175 m2
/g.
Gambar 57. Fotomikrograf ilit hasil SEM (modifikasi dari
http://claymin.geoscienceworld.org/)

5.2.4. Vermikulit
Lempung jenis vermikulit terbentuk dari hasil proses ubahan. Pada proses
pelapukan menghilangkan ion-ion K+ digantikan oleh kation hidrat dalam rongga
antar lapisannya. Molekul air dan kation-kation menempati antar lapisan, akan
tetapi tidak bisa mengembang sebesar smektit.
Vermikulit mempunyai muatan negatif tinggi serta mempunyai nilai KTK
paling tinggi, dan bersifat bisa mengembang. Ion-ion oktahedralnya berupa Al,
Mg, Fe (Gambar 58). Luas permukaan 600 – 800 m2
/g, dengan luas permukaan
internal jauh lebih besar dibandingkan luas permukaan eksternal.
Gambar 58. Susunan struktur atom vermikulit, molekul air dan kation-kation yang
terabsorbsi menempati antar lapisan (http://www.intechopen.com/books)
Gambar 59. Fotomikroskopis mineral vermikulit hasil SEM (Gosen dkk., 2005)

5.2.5. Klorit
Lempung jenis klorit umum sebagai penyusun pada lapisan serpih dan
lapisan lempung yang terbentuk berselingan dengan lapisan batubara. Sebagai
mineral lempung dibedakan dengan klorit dalam bentuk kristal berukuran besar
dari tumpukan lapisan struktur atom yang bersusunan acak dan adanya hidrasi.
Klorit mempunyai susunan 2:1, lembar ditetrahedral dengan oktahedral. Kation
pada lapisan oktahedral berupa Fe atau Mg. Antar lapisan terisi oleh lembaran
oktahedral stabil, bermuatan positip, tidak bersifat mengembang. Mempunyai luas
permukaan 70 -100 m2
/g (Gambar 60).
Gambar 60. Mikroskopis mineral kloritkaya Fe dan Al, hasil SEM
Tompkins (1981) (http://www.minersoc.org)
5.2.6. Lempung Oksida
Lempung oksida hasil dari proses pelapukan, sangat stabil. Pada tanah
yang mengalami pelindian kuat, lapisan-lapisan terubah komposisi menjadi
komponen Si dan Al. Al oktahedral lapuk menjadi gibbsit Al(OH)3, berwarna
kuning, merah, dan coklat. Fe atau Al sebagai inti/pusat kation. Muatan negatif
kurang, tidak menahan kation yang terserap, dan tidak mengembang, serta
memiliki nilai KTK rendah.

6. Keterjadian dan Mineral Pembentuk Batuan
Mineral terbentuk pada lingkungan magma, sedimentasi, dan malihan
(metamorf). Tiap lingkungan menghasilkan jenis mineral tertentu. Batuan beku
dan batuan malihan yang berasal dari batuan beku menyusun hampir 95% kerak
bumi. Lapisan mantel menyusun 82% volume bumi terdiri dari batuan beku
seluruhnya.
Pembentukan mineral dapat dibagi menjadi dua tipe, yakni tipe endapan
endogenik dan tipe endapan eksogenik. Endapan endogenik terbentuk di dalam
kerak bumi, bersamaan dengan proses pembentukan batuan beku dan
metamorfisme, disebut endapan primer. Endapan eksogenik, endapan yang
terbentuk di permukaan bumi, yaitu hasil sedimentasi dan hasil pelapukan.
6.1. Keterjadian Mineral pada Lingkungan Magmatik
Magma merupakan hasil pelelehan batuan, baik meleleh seluruhnya atau
sebagian. Magma apabila membeku menjadi batuan beku yang tersusun atas
mineral-mineral silikat. Umumnya magma mengandung tiga jenis zat yaitu cair,
padat, dan gas. Cairan magma tersusun oleh delapan jenis ion yang bersifat mobile
sebagai penyusun utama kerak bumi, berupa: silika dan oksigen, disertai penyusun
lain dengan prosentase yang lebih sedikit berupa alumunium, kalium, kalsium,
natrium, besi, dan magnesium.
Komponen padat pada magma, berupa mineral-mineral silikat yang
berasal dari cairan magma yang telah mengalami kristalisasi. Ketika magma
mendingin ukuran dan jumlah kristal meningkat. Pada tahap akhir dari
pendinginan, tubuh magma menjadi seperti bubur kristal dengan porsi yang
berupa cairan sangat sedikit.
Komponen magma bersifat gas disebut bahan volatil, bahan ini akan
menguap (membentuk gas) pada kondisi tekanan permukaan (tekanan rendah).
Bahan volatil yang umum dijumpai menyusun magma yaitu air (H2O), karbon
dioksida, (CO2), dan oksida sulfur (SO2). Kandungan gas tersebut berada di
bawah tekanan akibat adanya pembebanan dari batuan di atasnya. Gas-gas

mempunyai kecenderungan memisahkan diri dari cairan magma menuju ke arah
permukaan (menuju ke arahtekanan rendah). Ketika magma mengristal, bahan
volatil kondisinya masih panas, dan fluida kaya kandungan airnya berpindah
menerobos melewati batuan sekitarnya. Fluida panas tersebut berperan penting
dalam proses metamorfisme (Lutgens& Tarbuck, 2012).
Pada proses pembekuan magma yang lambat terbentuk mineral-mineral
dengan ukuran butir kristal kasar, proses pembekuan magma cepat menghasilkan
mineral-mineral dengan kristal berukuran halus, pembekuan sangat cepat
menghasilkan gelas (Gambar 61). Pada penurunan temperatur magma disertai
juga proses diferensiasi magma. Mineral-mineral basa mengkristal terlebih dahulu
dan terkonsentrasi di bagian bawah tubuh magma, sedangkan dibagian atas
terbentuk mineral-mineral lebih asam. Urutan kristalisasi mineral ini sebagaimana
tertuang dalam diagram Seri Reaksi Bowen (Gambar 62).
Gambar 61. Sekema pembentukan batuan beku (modifikasi dari Lutgens& Tarbuck,
2012)

Pada tahap awal kristalisasi magma sekitar sepertiga besi, magnesium, dan
kalsium menyusun mineral-mineral yang paling awal terbentuk, sehingga tahap
berikutnya kandungan unsur-unsur tersebut pada magma yang masih cair menjadi
lebih sedikit dan lebih diperkaya prosentasenya oleh natrium dan kalium.
Sebaliknya pada awal pembentukan melibatkan prosentase silika sedikit, sehingga
tahap selanjutnya prosentase kandungan silika pada magma semakin tinggi
(Gambar 62), Lutgensdan Tarbuck (2012).
Gambar 62. Diagram Seri Reaksi Bowen, menunjukkan urutan terbentuknya mineral pada
pembekuan magma (modifikasi dari Lutgens& Tarbuck, 2012)
Perubahan komposisi magma bisa diakibatkan oleh adanya percampuran
dengan batuan samping/dinding yang meleleh tercampur magma, proses ini
disebut dengan asimilasi (Gambar 64). Selain itu terobosan magma baru berbeda
komposisi bercampur dengan magma yang telah ada dapat juga menyebabkan
perubahan komposisi, proses ini disebut percampuran magma (magma mixing).
Di bagian atas dari magma dapat terakumulasi cairan sisa magma dengan
komposisi fluida, gas, dan mineral-mineral terlarut, yang akibat tekanan tinggi
mengalir ke arah tekanan lebih rendah mengisi rekahan dan pori-pori batuan di
atas dapur magma. Fluida tersebut disebut hidrotermal. Fluida hidrotermal dapat
mencapai permukaan tanah membentuk mata air panas dan uap, dapat
mengendapan belerang dan sinter silika atau karbonat.

6.1.1. Mineral Lingkungan Batuan Beku
Pendinginan magma di dalam kerak bumi menyebabkan terjadinya
kristalisasi mineral. Mineral-mineral utama yang terbentuk terdiri dari olivin,
piroksen, amfibol, biotit, ortoklas, plagioklas, muskovit, dan kuarsa.
Gambar 63. Perubahan komposisi magma: A. Magma dan batuan beku yang terbentuk
mempunyai komposisi sama; B. Pendinginan magma diikuti proses deferensiasi
menghasilkan kristalisasi dan pengendapan mineral, menyebabkan komposisi cairan
magma yang tersisa berubah; C. Hasil deferensiasi lanjut dan terjadi percampuran dengan
lelehan batuan sekitarnya (modifikasi dari Lutgensdan Tarbuck, 2012).
Prosentase masing-masing mineral tersebut tergantung dari tingkat
keasamaan dari batuan beku. Batuan basa banyak mengandung mineral piroksen,
amfibol, dan olivin, sedangkan batuan asam banyak mengandung mineral
ortoklas, kuarsa, dan albit. Selain mineral utama, terdapat mineral lain yang

jumlahnya sedikit, tetapi hampir selalu ada baik pada batuan beku basa maupun
yang asam. Mineral-mineral tersebut dinamakan mineral tambahan, seperti apatit,
magnetit, ilmenit, zirkon, pirit, dan fluorit.
Gambar 64. Tiga penyebab magma berubah komposisi: A. Percampuran dengan batuan
samping/dinding; B. Kristalisasi dan pengendapan (deferensiasi); C. Percampuran magma
(modifikasi dari Lutgensdan Tarbuck, 2012).
6.1.2. Mineral dalam Lingkungan Pegmatit
Sebagai akibat kristalisasi, tersisa cairan yang kaya akan silika, alkali, dan
aluminium, mengandung uap air, dan elemen yang lain. Oleh sebab tekanan yang
tinggi cairan sisa ini diinjeksikan ke dalam bagian kerak bumi yang lemah
membentuk intrusi pegmatit. Pegmatit kaya akan kuarsa, ortoklas, kadang-kadang
muskovit. Mineral yang jumlahnya sedikit tapi mempunyai arti ekonomi adalah:
phlogopit, tourmalin, beril, dan wolframit.
6.1.3. Mineral pada Lingkungan Hidrotermal
Proses hidrotermal terjadi lebih akhir dari intrusi pegmatit. Cairan sisa
magma terakhir akan terdiri dari silika dan uap air yang kaya akan sulfida dan

unsur lain yang mempunyai arti ekonomi. Endapan hidrotermal dibagi dalam tiga
fase berdasar temperatur terjadinya yaitu hipotermal, mesotermal, dan epitermal.
Endapan yang khas oleh proses hipotermal adalah kasiterit, scheelite, wolframit,
dan molibdenit. Pada temperatur yang lebih rendah (mesotermal) terbentuk
mineral sulfida seperti besi, seng, dan tembaga. Lingkungan epitermal banyak
menghasilkan kuarsa (Gambar 65) dan mineral sulfida seperti stibnit, sinabar,
perak sulfida, serta beberapa native elements seperti perak dan emas.
Gambar 65. Endapan hidrotermal berupa urat kuarsa mengandung emas, lokasi di Bone
Bolango, Gorontalo
6.1.4. Mineral pada lingkungan Hot Spring dan Fumarola
Larutan hidrotermal bisa mencapai permukaan sebagai hot spring. Dalam
perjalanannya menuju permukaan membawa dan melarutkan berbagai unsur yang
terlewati. Di sekitar hot spring biasanya diendapkan silika, sulfida, dan sedikit
belerang (Gambar 66). Fumarol mengendapkan berbagai macam mineral,
terutama belerang dan klorida.
6.2. Keterjadian Mineral pada Batuan Sedimen
Batuan sedimen dibagi menjadi empat kategori yaitu:

1) Batuan sedimen klastik: tersusun atas hasil pelapukan batuan yang tererosi,
terangkut, terendapkan dan tersemen menjadi padu. Batuan sedimen klastik ini
menyusun 85% dari seluruh batuan sedimen. Contoh: batupasir, batulanau dan
serpih (Tabel 5, Gambar 67 & 69).
2) Batuan sedimen organik: tersusun oleh bahan sisa-sisa organisme baik berupa
tanaman maupun binatang.
3) Batuan sedimen kimia: terbentuk hasil presipitasi larutan, contoh endapan
garam hasil evaporasi air laut.
4) Batuan sedimen bio-klastik: umumnya batugamping tersusun oleh fragmen-
fragmen cangkang (Gambar 68). Fragmen termasuk klastik akan tetapi berasal
dari sisa-sisa organisme. Batugamping yang terbentuk disebut bioklastik
(Thompson dan Turk, 1997).
Gambar 66. Fumarol dan mata air panas mengendapkan sulfur dan silika mengandung
emas, di kaldera Gunung Osore, Jepang.
6.2.1. Mineral tahan pelapukan
Beberapa mineral sangat tahan terhadap pelapukan, sehingga pada
pengangkutan dan pengendapannya tidak mengalami perubahan. Kuarsa mineral

sangat tahan terhadap pelapukan. Beberapa mineral lain yang jumlahnya tidak
banyak sering dijumpai seperti felspar, muskovit, garnet, tourmalin zirkon,
monazit, magnetit, ilmenit, kasiterit, rutil, spinel.
Tabel 5. Klasifikasi batuan sedimen (modifikasi dari Borrero dkk., 2008)
Mineral penyusun batuan sedimen, berdasarkan proses terjadinya dapat
digolongkan ke dalam beberapa kelompok yaitu: mineral tahan pelapukan,
hidrolisat, oksida, mineral reduksi, mineral presipitasi, mineral hasil penguapan,
dan mineral hasil aktivitas mikroba.
6.2.2. Mineral hidrolisat
Mineral hidrolisat terbentuk dari hasil pelapukan mineral-mineral silikat.
Jenis mineral hidrolisat yang paling sering dijumpai yaitu mineral lempung

(kaolinit, montmorilonit, ilit, dan klorit). Mineral-mineral lainnya, glaukonit,
kalsedon, dan bauxit. Mineral kaolinit merupakan hasil pelapukan batuan yang
kaya alkali feldspar. Batuan volkanik setelah lapuk cenderung membentuk
montmorilonit. Pada lingkungan laut mineral montmorilonit dapat berubah
menjadi mineral ilit dan klorit (Suratman, 2003).
Gambar 67. Kelimpahan relatif dari batuan sedimen (modifikasi dari Thompson dan
Turk, 1997).
Gambar 68. Batugamping terdiri dari fragmen-fragmen cangkang dan sisa-sisa organisme
yang lain (Thompson dan Turk, 1997).

Gambar 69. Perlapisan batuan sedimen terdiri dari serpih dan batupasir (lebar singkapan
± 50 m), lokasi di Sanggau, Kalimantan Barat.
6.2.3. Mineral oksida
Oksidasi pada batuan terjadi pelarutan unsur besi, diendapkan sebagai
goetit (HFeO2) atau hematit (Fe2O3). Endapan lain yang terbentuk oleh proses
yang sama adalah mangan oksida, dijumpai sebagai pirolusit MnO2 dan manganit
MnO(OH).
6.2.4. Mineral reduksi
Kondisi reduksi terjadi pada lingkungan di permukaan bumi di mana
oksigen tidak mencapai lingkungan tersebut. Pada kondisi ini dapat terbentuk besi
sulfida berupa mineral pirit atau markasit. Adanya timbunan tumbuhan juga dapat
menyebabkan kondisi reduksi. Pada lingkungan tersebut dapat terbentuk besi
karbonat.
6.2.5. Mineral presipitat
Mineral yang terjadi oleh proses presipitasi di antaranya yaitu kalsit,
aragonit, dolomit, dan apatit. Kalsit merupakan mineral yang cukup stabil
dibandingkan aragonit. Aragonit sering dijumpai sebagai mineral pembentuk

cangkang binatang. Endapan kalsit banyak ditemui baik di laut maupun di darat,
di gua-gua gamping, dan travertin hasil endapan mata air panas (Gambar 70).
Dolomit terbentuk dari hasil reaksi antara batugamping dan air yang jenuh
akan magnesium. Di dasar laut yang kaya akan kalsium pospat, dapat sedemikian
jenuh sehingga terjadi pengendapan mineral phosporit dan apatit. Kedua mineral
ini bahan baku pembuatan pupuk.
A
B
Gambar 70. A. Travertin endapan mata air panas, di Dolok Marawa, Kabupaten
Simalungun; B. Penambangan travetin di Sipoholon, Kabupaten Tapanuli Utara (Gunradi
dkk., 2008).
6.2.6. Mineral hasil aktivitas mikroba
Mikroba berupa bakteri dan arkea dapat dijumpai di permukaan bumi dan
di bawah permukaan sampai pada kedalaman beberapa kilometer. Organisme ini
dapat tumbuh pada lingkungan ekstrem yaitu asam atau basa, pada temperatur
sekitar 100o
C. Bakteri dan arkea dapat tumbuh pada lingkungan sistem

hidrotermal, seperti pada mata air panas dan cerobong hidrotermal di dasar laut
(Reith dkk., 2007).
Terdapat jenis bakteri yang mempunyai peran dalam presipitasi mineral,
dengan mengakumulasi ion-ion menjadi mineral sebagai penyusun dari cangkang
dari bakteri. Sebagai contoh, hasil pengamatan menggunakan mikroskup elektron
terhadap sampel dari danau mengandung garam di British Columbia, Canada,
menunjukkan adanya hasil presipitasi mineral berasosiasi dengan cangkang
bakteri (Gambar 71) dengan komposisi silikat Fe dan Mg.
Ukuran bakteri sangat kecil, terlebih pada lingkungan miskin nutrisi.
Bakteri mempunyai diameter sekitar 0,5 µm dan panjang 1 µm. Kumpulan dari
banyak bakteri akan mempunyai jumlah luas permukaan cangkang yang besar dari
setiap satuan volumenya. Sehingga dengan besarnya jumlah luas permukaan
tersebut, mineral yang terbentuk pada kumpulan cangkangnya juga sangat besar
(Douglas dan Beveridge, 1998).
Gambar 71. Cangkang-cangkang bakteri dikelilingi mineral presipitat dengan
kenampakan berupa sebaran tipis, gelap, berada pada cangkang dan di sekitar cangkang,
berupa mineral silikat Fe dan Mg. Sampel dari danau mengandung garam di British
Columbia, Canada (Douglas dan Beveridge, 1998).

Terdapat bakteri Pedomicrobium hidup di air kaya kandungan logam-
logam terlarut, membentuk lapisan oksida mangan atau oksida besi pada
cangkangnya. Dijumpai juga aktivitas bakteri yang dapat mengurai bijih emas,
seperti emas sangat halus yang terjebak dalam sulfur/belerang, atom demi atom
emas dilepaskan oleh bakteri, membentuk naget.
Hasil penelitian menggunakan scanning electron microscope terhadap
sampel butiran emas dari hasil pendulangan di daerah Alaska menemukan bukti
adanya peran dari bakteri. Kebanyakan partikel emas yang dikumpulkan dari
lokasi tambang aluvial sungai di Alaska bukan merupakan gumpalan yang bersifat
padu/masif, akan tetapi memberikan kenampakan berupa kumpulan lempengan-
lempengan emas, dengan struktur seperti kumpulan bakteri. Kenampakan tersebut
seperti ikatan berbentuk renda yang dihubungkan oleh batang berbentuk silinder
halus (Gambar 72). Bentukan silinder tersebut sama dengan ukuran bakteri jenis
Pedomicrobium (Watterson, 1992 dalam Reith dkk., 2007).
Emas menempati lubang pada dinding sel bakteri dimana merupakan
keluar masuknya makanan dan sisa makanan. Apabila lubang pada dinding
tersebut seluruhnya tersumbat emas, dapat menyebabkan bakteri mati,
meninggalkan jejak emas. Bakteri tersebut tidak memproduksi emas, akan tetapi
hanya menarik emas yang terlarut dalam air.
Umumnya bakteri berkembang biak dengan membelah diri. Sedangkan
bakteri jenis Pedomicrobium mempunyai cara berkembang biak dengan
membentuk tunas. Selanjutnya bakteri terus berkembang membentuk seperti
rangkaian tangkai atau ranting. Koloni dari bakteri ini tumbuh mirip dengan
pertumbuhan koral. Sehingga akumulasi jejak emas yang dihasilkan tumbuh
semakin membesar. Proses pertumbuhan tersebut sangat lambat. Memerlukan
waktu satu tahun untuk bisa menghasilkan butiran emas sebesar 0,1 mm atau
seukuran tebal rambut manusia.
6.2.7. Mineral evaporit
Mineral ini terjadi oleh proses penguapan, pada lingkungan laut tertutup
yang terjadi pada suatu cekungan di mana saat-saat tertentu terpisah dari laut

bebas. Apabila daerah tersebut merupakan daerah beriklim kering, penguapan
sangat intensif. Air laut menjadi jenuh dan terjadilah endapan CaCO3 dan dolomit.
Proses penguapan berjalan terus diikuti dengan pengendapan gipsum, unhidrite,
dan kalsit. Mineral hasil penguapan pada lingkungan darat jarang terjadi. Contoh
endapan penguapan darat seperti di Atacama, Chile menghasilkan mineral
ekonomi berupa garam, litium, yodium, dan boron.
Gambar 72. Hasil perbesaran menggunakan scanning electron microscope, emas
dengan bentuk seperti koloni bakteri, dari Waimumu-Waikaka Quatz Gravels, New
Zealand (Falconer dkk., 2006 dalam Reith dkk., 2007).
6.3. Keterjadian Mineral pada Batuan Metamorf
Proses metarmofose terjadi oleh adanya kenaikan temperatur dan tekanan
pada batuan. Akibat pengaruh temperatur dan tekanan tersebut, keseimbangan
terganggu dan cenderung untuk mengubah strukturnya agar lebih sesuai dengan
kondisi yang baru. Temperatur yang tinggi menyebabkan mineral menghablur dan
membentuk mineral baru. Pengaruh tekanan juga sangat menentukan untuk
terjadinya jenis mineral tertentu. Tekanan searah akan menyebabkan terbentuknya
mineral baru yang mempunyai pertumbuhan tegak lurus tekanan. Sedangkan
tekanan yang seragam memberikan peluang bagi tumbuhnya mineral ke segala
arah sama, sehingga menghasilkan bentuk granular.

Mineral yang terbentuk pada proses metamorfisme tergantung pada jenis
metamorfosa dan derajat metamorfosanya. Secara umum ada dua jenis
metamorfosa, yaitu metamorfosa kontak dan metamorfosa regional.
6.3.1. Mineral pada Metamorfose Kontak
Metamorfose kontak terjadi di sekitar tubuh intrusi magma. Pada proses
ini temperatur berperan sangat penting. Tubuh magma yang besar dan dalam akan
memberikan transfer panas yang tinggi pada batuan sekelilingnya. Batuan yang
khas hasil metamorfosa kontak yaitu hornfels. Batuan ini dibangun oleh mineral-
mineral granular, dengan satu atau beberapa mineral tumbuh dengan ukuran
kristal sangat besar (porphyroblast).
Batugamping yang mengalami proses metamorfose kontak dapat
mengandung mineral wolastonit, garnet, dan epidot (Gambar 73). Pada
batugamping yang mengandung magnesium dapat terjadi mineral-mineral
tremolit, spinel, flogopit dan diopsid. Mineral andalusit dan kordirit terjadi pada
metamorfose kontak pada batulempung.
Gambar 73. Garnet coklat gelap terbentuk bersama bijih besi magnetit, lokasi di
Kabupaten Solok, Sumatera Barat

6.3.2. Mineral pada Metamorfose Regional
Metamorfose regional berkembang pada daerah yang luas, sampai ribuan
kilometer persegi. Semakin dalam, jauh dari permukaan bumi temperatur dan
tekanan semakin tinggi, sehingga pada kondisi tertentu mineral atau batuan mulai
termalihkan (Gambar 73). Tingkatan metamorfose regional dibagi menjadi tiga,
yaitu tingkat rendah, menengah, dan tinggi. Batasan temperatur dan tekanan untuk
tiap derajat metamorfose tidak tepat sekali. Biotit dapat merupakan mineral
batuan metamorf untuk derajat sedang, sedangkan klorit, epidot, dan muskovit
sudah timbul pada tingkat metamorfose derajat rendah.
Contoh batuan metamorfose regional yaitu sabak, filit, sekis, dan genis.
Pada tingkat metamorfose derajat rendah terbentuk batu sabak. Rekristalisasi
hanya sedikit sekali, tetapi struktur foliasi pada batuan sudah nampak. Pada
tingkat yang lebih tinggi terbentuk filit. Batuan ini masih terlihat kelempungannya
sebagai batuan asal. Rekristalisasi sudah terlihat jelas dengan tumbuhnya mineral
klorit dan mika. Tingkat metamorfose yang lebih tinggi lagi dijumpai sebagai
sekis, dominan komposisi mineralnya mika.
Pada metamorfose tingkat tinggi menghasilkan genis. Hampir dari semua
jejak jejak asli batuan asal (termasuk kandungan fosil) dan bentuk-bentuk struktur
lapisan menjadi hilang akibat dari seluruh mineralnya telah mengalami proses
rekristalisasi. Pada genis, mineral-mineral tipis (mika) yang membentuk
penjajaran, kelimpahannya kurang dari 50 persen.

Gambar 73. Serpih berubah tekstur dan komposisi mineralnya sesuai tingkat
metaforfismenya. Bagian bawah gambar menunjukkan kisaran kestabilan mineral-mineral
penyusun batuan metamorfik (modifikasi dari Thompson &Turk (1997)
Daftar Pustaka
Anonim. Quartz. http://geology.com/minerals/quartz.shtml. Diunduh 15 Januari
2016.
Anonim. Understanding Mineral & Mining Thrugh Education.
http//:www.mineralseducationcoalition.org. Diunduh 15 Januari 2016.

MINERALOGI MINERAL

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to MINERALOGI MINERAL

Similar to MINERALOGI MINERAL (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

MINERALOGI MINERAL