Geologi Rekayasa

Resume Georek

MINERAL

CIRI

* Alami (Natural) Tidak ada campur tangan manusia

* Rekayasa mineral→ batu mulia imitasi

* Padatan kristal (crystalline solid)

* Inorganic

* Komposisi kimia (pasti)

* Struktur kristal -- Susunan internal berupa atom

Batuan > kumpulan mineral yg tersusun oleh sejumlah unsur (elements) yg tdri dr sejumlah atom – partikel terkecil yang membangunan karakteristik unsur

Identifikasi Mineral

Berdasarkan Karakteristiknya

1. Kekerasan (hardness)

Resistensi mineral terhadap abrasi atau Kemampuan untuk menggores (scratch) mineral lain

Fredrich Mohs → skala kekerasan (Mohs scale) dari 1 (talc) hingga 10 (diamond) Quartz : 7

2. Bentuk Kristalà Strktur eksternalnya
dpengaruhi ssunan atom

Accicular         : sprti jarum; zeolite

Bladed              : memenjang & memipih; kyanite

Botryoidal        : mmbulat serupa dg anggur; chalcedony

Fibrous            : serabut benang; asbestos

Mammilated           : mirip botryoidal,bntk tnjolan mmipih malachite

Massive                  : tanpa keteraturan bentuk

Micaceous             : lempengan pipih; muscovite

Platy               : kristal yang sangat pipih

Prismatic        : bntuk mmnjang dg bdang kristal ygbagus, quartz, hornblende

3. Kilap (luster) yg Menggambarkan refleksi sinar dr permukaan kristal

Kategori “metallic & non-metallic”

Contoh : Metalic : galena, pyrite, chalcopirite.Pearly (seperti mutiara) : selenite (gypsum); barit Silky (seperti sutra) : gypsum.Vitreous (seperti kaca) : quartz

4.Warna (color) > Hasil dr kmampuan mngabsorbsi

sjumlah pnjang gelombang &merekfleksikan yang lainnya

- Sebagian mineral memiliki warna khas yang Dipengaruhi

  perbedaan kimiawi (pengotor/impurities)

-  Tidak bersifat diagnostic

- Satu mineral dapat berwarna-warni

5.Coreng/cerat (streak)

- Warna bubuk ketika mineral digoreskan pada “streak plate” (unglazed porcelain)

-  Warna coreng dpt sama/berbeda dg hand-specimen

Menggores mineral pd bidang datar/porcelain → bubuk goresan (identifikasi)

6.Belahan/rekahan (cleavage/fracture)

- Mineral membelah sepanjang flat surfaces, mineral cleavage

- Minerals membelah sepanjang rough or curved surfaces fracture

- Tidak semua mineral punya belahan

- Belahan memberi kecenderungan mudah membelah sepanjang bidang lemah

- Biotite (1 arah); feldspar (2 arah saling tegak lurus); Halite (3 arah tegak lurus); calcite (3 arah tidak tegak lurus)\ Intan (4 arah; mudah dibelah) dan sphalerite (belahan ena arah).

- Rekahan / Fractures : retakan pada mineral melalui bidang yang tidak beraturan.

7.Berat jenis = density (specific gravity)

> Perbandingan antara berat mineral dan berat volume air

- Specific gravity : densitas mineral diof the mineral

   dibandingkan dengan densitas air

•          Mineral ferromagnesia 2.7-4.3

•          Non Mineral feromagnesia 2.6-2.9

- dipengaruhi oleh komposisi dan struktur

•          Contoh struktur : graphite 2.09-2.33;
diamond 3.5

8.special properties :

*reaction to acid : Carbonates bereaksi dengan larutan HCl dan asam lainnya.Akibatnya : desis (fizzing) gelembung/buih gas (releasing CO2 gas)

*Fluorescence : Sejumlah mineral akan bersinar ketika ditempatkan pada short-wave or long-wave ultraviolet rays

*salty taste

*magnetism

BATUAN

adalah kumpulan dari sejumlah mineral-mineral, klastika butiran batuan dan fossil.

Batuan secara genetik dibagi menjadi :

1. Batuan Beku (igneous rocks),

àbatu ygtrbntuk ktk magma mngalami pndinginan &mngkristalisasi/ktk mterial proklastik spt debu vulkanik terkonsolidasi

*Magma : material silikat pijar dbawah permukaan bumi
  Lava    : magma yang mengalir di permukaan bumi

* Tipe Magma (Monroe & Wicander, 1997)

  Mafic magma                                      = 45 – 52 % SiO2

  Intermediete magma                           = 53 – 65% SiO2

  Felsic Magma                                     =  > 65% SiO2

* Viskositas Magma àresistensi magma untuk dapat mengalir

   1. Mafic magma  -Relatif mudah mengalir

       -dikontrol jaringan silika tetrahedron (SEDIKIT)

       -lava tipis

  2.Felsic magma -Relatif mengalir perlahan

      -dikontrol jaringan silika tetrahedron (BANYAK)

      -lava tebal

*Magma yg mnerobos keluar permukaan sebagai lava dan material piroklastik membentuk batuan beku ekstrusive batuan beku  (volcanic and extrusive igneous rock). Batuan jenis ini mengkristal dengan cepat dan tekstur batuan yanG   terbentuk berukuran kecil (halus)

*magma yang mengkristal di dalam kerak bumi membentuk batuan beku instrusive atau batuan plutonik (plutonic atw instrusive igneous rock). Proses kristalisasi batuan ini relatif  lambat.shgga tekstur yg terbentuk relatif kasar.

2. Batuan Sedimen (sedimentary rocks)

batuan yang terbentuk akibat proses pembatuan atau  lithifikasi dari hasil proses pelapukan dan erosi yang kemudian tertransportasi dan seterusnya terendapkan

*Batuan dpt brkomposisi asal klastika batuan yg lebih tua (older  rocks).

*Batuan yang tersingkap di permukaan ~75% adalah batuan sedimen.

*Studi ttg btuan sedimen dpt merekonstruksi sjarah bumi (earth history)

*Memiliki nilai ekonomis penting sebagai sumber dari coal, oil & gas, iron, aluminum, sand, gravel etc

Empat Tahap Pembentukan Batuan Sedimen

1.Pelapukan (weathering)

  - Meapukan batuan yg hadir lbh dhulu (pre-existing rock) Mechanical dan Chemical

  - Mengubah batuan menjadi sediment

2.Pengangkutan (transportation)

   -diangkut oleh :Angin (wind).Air (water)Es (ice)

   -Gambaran dari pengangkutan sediment : Pemilahan (Sorting)danPembundaran (Rounding)

   -Bila butiran trangkut jauh,maka mnghasilkan butir yg membundar

3.Pengendapan (deposition)

   trjadi bl geologic agent tdk dpt mngangkut sedimen lbi lama -Mengangkut sediment membutuhkan energy

- Trdapat hubungan antara ukuran butir dan energy 
- Butiran yang lebih kecil membutuhkan energi yang kecil dan sbaliknya

- Jika sungai mengalir melambat, sediment akan diendapkan dan sungai  mengalir lebih cepat,sediment berukuran besar akan terbawa

-  Partikel berukuran besar diendapkan pada l                

    Lingkungan dg energi yg bsar (higher energy environments).

 Contoh:  *Gravel – diangkut oleh aliran air yang cepat, longsoran batuan (rock slides), atau aliran es (glacier)

*Sand – diangkut oleh angin (wind), kerja  ombak (wave    action-di pantai), sungai (rivers)

* Silt & Clay – di Lingkungan danau (lakes), rawa (swamp) atau laut dalam (deep oceans)

4.Pembatuan (lithification)

*Kompaksi (Compaction)-tknan dr sedimen yg mnutupi diatasny  (overlying sediments) akan mnyusun butiran&menekan air dr rongga pori

*Sementasi (Cementation)- rongga pori terisi oleh pengendapan :Calcite,Quartz, iron oxide

Sumber material sediment

* Detritus – pecahan batuan .e.g., gravel, sand, silt, clay Yang berasal dari erosi permukaan lahan

*  Precipitasi kimia (Chemical Precipitation) – pengendapan material terlarut dalam air

    - Presipitasi langsung (direct precipitation)

    - Tetumbuhan /binatang mengekstraksi zat kimia  dr air utk mmbentuk cangkang (shells),   kerangkaskeletons),

    - Ketika binatang mati, maka cangkang diendapkan

Jenis batuan sedimen

1.Batuan sedimen detrita(Detrital Sedimentary Rocks)

-Kuncinya adalah Ukuran Butir (Grain size)

-Komposisi – kebanyakan terdiri dari quartz, feldspars & clay

- iklasifikasikan berdasarkan ukuran partikel :

  *Conglomerate (> 2 mm, rounded grains)

 Asal batuan :Aliran sungai yang cepat Endapan laut dangkal karena badai (storm)Terbawa aliran es (glacier)

   *Breccia (> 2 mm, angular grains)

  *Sandstone - 2 to 1/16 mm (see grains)

 Asal batuanSungaiPantaiGumuk pasir (sand dunes)

-shale  < 1/256 mm

   Asal batuan :Laut dalam (Deep ocean)Danau dalam (deep lake)

2.Batuan Sedimen KimiaChemical Sedimentary Rocks)

 Kuncinya adalah komposisi kimia

    2 jenis :

*Fisik - Evaporation (Evaporites)Salt, gypsum – endapan yg tertinggal pada proses evaporasi air

*Biokimia

             ^Air-Ttumbuhan&binatang mngekstraksi  CaCO3 membentuk shells etc.

             ^ Kerangka yang telah mati (mis. Terumbu)  berakumulasi pd  dasar laut sbg detritus.

          ^ Coal – material organik yang terawetkandi lingkungan rawa.

Lingkungan Pengendapan (Depositional Settings)

•      Continents

–      Desert, glacial, fluvial (rivers), lake, swamp, cave

•      Mixed (Transition zone)

–      Lagoon, river delta, estuary, beach

•      Marine

–      Shallow, intermediate, or deep water

3. Batuan Metamorf (metamorphic rocks).

àBatuan yang telah mengalami perubahan bentuk dari batuan beku, batuan sedimen, dan/atau batuan metamorf

n  Dicirikan dengan Foliasi (Faliation), kesan berlapis pada tektur kristalin

n  META = perubahan; MORPHO = bentuk

Metamorfisme (metamorphism) àadalah suatu proses atau kumpulan sejumlah proses yang terjadi pada batuan sehingga mengalami perubahan tekstural, perubahan mineralogi atau keduanya pada kondisi antara diagenesis-weathering (pada batas bagian bawah) dan melting (pada batas bagian atas).

Proses perubahan tekstur yang terjadi tanpa disertai dengan perubahan mineral, yaitu

*.kataklasis (cataclasis) > proses penghancuran butiran  

                                            batuan.

*.rekristalisasi (recrystallization) > proses pengorganisasian kembali pola kristal (crystal lattice) dan hubungan antar butiran melalui perpindahan ion dan deformasi pola tanpa disertai penghancuran butiran.

*.Neokristalisasi (Neocrystalization) > proses yang menghasilkan bentuk mineral baru yang sebelumnya tidak hadir pada batuan metamorf.

Penyebab Metamorfisme (metamorphism)

- perubahan  Temperatur > pertambahan PANAS

   * Mineral menjadi tidak stabil

   * Membentuk mineral baru (Kondisi Baru)

   * Sumber Panas :Gradient Geothermal. Peluruhan    

                              Radioaktif. Deformasi.Magma Migrasi

- Tekanan > Peningkatan Tekanan

-  Komposisi àFluida Aktif

  *Perubahan komposisi kimia – Pelepasan H20 dan CO2.  

  Contoh : Calcite (CaCO3) dan lempung[Al2Si2O5(OH)4]  

  terurai melepas H2O dan CO2. Larutan ini akan

   mengendap pada Kondisi&temperatur yang sesuai (baru)

  *Metasomatisme : infiltrasi fluida asal luar, terkait dg 

    magma intrusion → Hydrotermal alteration

Types of Metamorphism

*Contact metamorphism – metamorfisme terjadi secara lokal pada batuan yang dekat dengan magma chamber

*Regional metamorphism – tegasan skala besar dan  pemanasan batuan karena deep burial atau terkait dengan kerak atau lempeng kontinen dan tubrukan (colliding)

Tipe Utama :-Orogenic metamorphismàTipe metamorfisme yg berasosiasi dg convergent plate margins

-Dynamo-thermal: episode orogenesa terkait    

            dengan gradien geotermal dan deformasi

    Karakteristik : Batuan terfoliasi

- Burial metamorphism

MACAM-MACAM BATUAN METAMORF

Batuan metamorf secara sederhana berdasarkan tekstur dan komposisinya dibagi dalam dua kelompok, yaitu:

1. Batuan dengan tekstur planar, disebut juga  foliasi

    (foliation)/ Batuan Terfoliasi (Foliated Rocks).

2. Batuan dengan dg tanpa foliasi dan memiliki tekstur  

     granular / Batuan tidak  terfoliasi (Nonfoliated Rocks).

.ristaniar ilyas.