sifat optik mineral karbonat
Post on 02-Jun-2018
833 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
1/19
NAMA : ABDUL AZIZ TADDA
NIM : D6111002
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK GEOLOGI
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
GEOLOGI BATUAN KARBONAT
SIFAT OPTIK MINERAL KARBONAT
MAKASSAR
2014
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
2/19
A. Pengertian Batuan Karbonat
Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari
50 % yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan atau karbonat
kristalin hasil presipitasi langsung (Rejers & Hsu, 1986).Bates & Jackson (1987)
mendefinisikan batuan karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah
mineral karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50 %. Sedangkan
batugamping menurut definisi Reijers &Hsu (1986) adalah batuan yang
mengandung kalsium karbonat hingga 95 %. Sehingga tidak semua batuan
karbonat adalah batugamping.
secara umum batuan karbonat ini mengandung fase primer, sekunder dan butiran
reworked. Fase primer ini merupakan mineral presipitasi yang dihasilkan oleh
organisme, sementara mineral karbonat sekunder dihasilkan oleh presipitasi alami
non organik yang terjadi saat proses diagenesis berlangsung. Material reworked
ini sama dengan mekanisme yang terjadi pada batuan terigen klastik yaitu hasil
abrasi pelapukan batuan sebelumnya.
Lime mudmerupakan istilah untuk material karbonat dengan butiran yang
sangat halus lebih kecil dari ukuran pasir (kurang lebih kayak matrik or lempung
versi karbonatlah) dibagi dua jenis yaitu micriteyaitu butiran karbonat berukuran
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
3/19
Secara umum dibagi dua , yaitu: yang berasal dari cangkang fosil atau skeletal
grain dan fragmen yang bukan dari tubuh fosil atau murni hasil presiptasi).
B. Kimia dan Mineralogi Batuan Karbonat
Batuan karbonat tersusun oleh ion kalsium (Ca2+), ion Magnesium (Mg2+),
dan tentu saja karbonat (CO3-). kalsium adalah logam umum yang dijumpai pada
hampir semua batuan karbonat (baik batugamping maupun dolomit) dan
magnesium merupakan komponen yang penting dalam dolomit. Kadar SiO2nya
rendah. Kelimpahan silika yang banyak pada batuan karbonat tergantung pada
kandungan lempung silisiklastik yang ikut terendapkan bersama butiran karbonat
yang mengakibatkan kadar besi, silikat, dan alumina juga meningkat saat
dianalisis kandungan kimianya.
Banyak juga unsur lain yang hadir sebagai komponen minor atau elemen
jejak. Elemen-lemen jejak ini seperti: B, Be, Ba, Sr, Br, Cl, Co, Cr, Cu, Ga, Ge,
dan Li. Konsetnrasi elemen jejak ini dikontrol bukan hanya oleh mineralogi dari
batuan tapi juga oleh tipe dari kelimpahan relatif dari butiran fosil skeletal dalam
batuan. Banyak konsetnrat organisme dan unsur jejak yang ikt terbawa oleh fosil
konsentrat ini diantaranya Ba, Sr, dan Mg dalam struktur sekeltalnya.
Pada batuan karbonat secara umum komposisi mineral utamanya adalah
aragonite. Aragonit ini akan berubah menjadi kalsit dan dolomit. Kalsit (CaCO3)
juga mengandung magnesium dalam formulanya. Pada kristal rombohedral kalsit
kalsium dapat diganti oleh magnesium yang mampu mempertahankan struktur
yang sama ketika kalsium ini larut dalam air untuk membentuk polimorf dolomit.
Ion magnesium dan ionkalsium ini mempunyai ukuran yang sama. Maka, kita
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
4/19
mengenal istilah low-magnesium calcite (atau disebut kalsit) nilai MGCO3nya
kurang dari 4% dan high magnesian calcite mengandung MgCO3 lebih dari
4%. Kandungan kalsit yang tinggi ini menjadikan batugamping berubah menjadi
dolomit. Dikenal juga istilah stoichiometric dolomite, merupakan jenis dolomite
dengan perbandingan mol massa Mg dan Ca dalam dolomite 50% dan susunan
ioannya teratur, beberapa sumber lain menyebutkan bahwa suhu yang tinggi
(mencapai 100 deg C) mampu mempercepat pertukaran ion Mg dan Ca dalam
struktur yang teratur maka produknya disebut stoichiometric dolomite tadi.
Mineralogi dan kimia dari sedimen karbonat dapat secara kuat dipengaruhi
oleh komposisi fosil organisme kalkareous yang hadir, sebagai contoh, banyak
moluska seperti pelecypoda, gastropoda, pteropoda, chotons, dan chepalopoda,
alga hijau, stromatoporoid, scleractinian corals, dan annelida (skeletal grain
semua) membentuk cangkang aragonit. Echinoid, crinoid, foram bentik, dan
corallin alga merah secara umum kaya akan magnesium kalsit. Beberapa
organisme lain yang mensekresi karbonat seperti foram planktonik, coccolith, dan
brachiopoda, memiliki low-magnesian calcite pada cangkangnya.
Beberapa studi elemen jejak telah dilakukan pada mienral karbonat (Parekh et
al 1977., Tlig dan MRAbet 1985; Thomas, 1993). Secara umum nilai
elemen rendah, karena kebanyakan unsur jejak tidak mengganti secara langsung
unsur unsur lain dalam mineral karbonat (originnya gak bareng sama
keterbentukan karbonat itu sendiri). Sebagai contoh dolostone dan batugamping
(induk) yang berhubungan di Tunisia memiliki kelimpahan REE yang rendah
(Tlig dan MRAbet, 1985). lebih jauh lagi, kerja Tlig dan MRabet ini
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
5/19
menunjukan bahwa dolomitisasi tidak menghasilkan perubhan radikal dari bentuk
pola REE yang hadir tapi menurunkan nilai REE secara umum. maka, jika pola
REE terntentu menggambarkan provenance atau kondisi lingkungan
pengendapan, pola ini dapat terpreservasi selama proses diagensis.
C. Diagenesis Batuan Karbonat
Diagenesa merupakan perubahan yang terjadi pada sedimen secara alami,
sejak proses pengendapan awal hingga batas (onset) dimana metamorfisme akan
terbentuk. Pada batuan karbonat, diagenesa merupakan proses transformasi
menuju batugamping atau dolomit yang lebih stabil. Faktor yang menentukan
karakteristik akhir produk diagenesa antara lain
1. Komposisi sedimen mula-mula
2. Sifat alami fluida interstitial dan pergerakannya
3. Proses fisika dan kimia yang bekerja selama diagenesa
Proses-proses diagenesis yang dialami oleh batuan karbonat meliputi:
Pelarutan (Dissolution)
Proses pelarutan merupakan proses diagenesis yang penting yang
menyebabkan meningkatnya porositas dan penipisan lapisan batuan sedimen
terutama pada batuan yang mudah larut seperti batuan karbonat dan evaporit.
Proses ini dikontrol oleh pH, Eh, temperature, tekanan parsial CO2, komposisi
kimia dan ion strength. Proses pelarutan juga dikontrol oleh porositas dan
permiabilitas awal, mineralogy dan ukuran butir sedimen.. Material yang paling
mudah larut dalam batupasir adalah semen kalsit, sehingga efek utama dari proses
pelarutan adalah penghilangan semen. Proses ini diesbut disementasi. Mineral
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
6/19
metastabil pada batupasir seperti feldspar, fragmen batuan dan mineral berat,
dapat juga mengalami pelarutan.
Sementasi (Cementation)
ProsesSementasiadalahprosesdimana butiran-butiran sedimen
direkatkan olehmateriallain, dapat berasal dari air tanah atau hasil pelarutan
mineral-mineral dalam sedimen itu sendiri. Material semennya dapat berupa
karbonat (CO3), silika (Si), atau oksida (Fe).
Sementasi dengan keluarnya air dari ruang pori-pori, material yang terlarut
didalamnya mengendap dan merekatkan butiran-butiran sedimen. Material
semennya dapat merupakan karbonat (CaCO3), silica (SiO3), oksida (besi) atau
mineral lempung. Proses ini menyebabkan porositas sedimen menjadi lebih kecil
dari material semula.
Semen merupakan komponen batuan karbonat yang mengisi pori-pori dan
merupakan hasil diagenesis atau hasil presipitasi dalam pori batuan dari batuan
yang telah ada. Semen sering disamakan dengan sparit hasil neomorphisme,
padahal sparit hasil neomorphisme adalah perubahan (rekristalisasi) dari
komponen karbonat yang telah ada.
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
7/19
Beberapa jenis semen yang dikenal dalam batuan karbonat moderen
adalahfibrous, botroidal, isophaceous, mesh of needlesdll. Jenis semen tersebut
tergantung pada lingkungan pembentuk semen yang dikenal sebagai lingkungan
diagenesis.
Kenampakan lapangan dari semen adalah bening seprti kaca, sedangkan
dibawah mikroskop memperlihatkan warna tranparan. Semen dapat terbentuk
pada ruang antar komponen dan dapat juga terbentuk pada ruang dalam
komponen atau ruang hasil pelarutan.
Gambar: Kenampakan jenis-jenis semen dan jenis mineral pembentuk semen pada batuan
karbonat. Jenis semen yang umum dijumpai pada laut dangkal menurut James & Choquette,
1990.
Dolomitisasi (Dolomitization)
Dolomitisasi adalah perubahan limestone secara parsial maupun keseluruhan
menjadi dolomit. Dolomit mempunyai komposisi CaMg(CO3) 2 dan secara
kristalografi serupa dengan kalsit, namun lebih besar densitasnya, sukar larut
dalam air, dan lebih mudah patah (brittle). Secara umum, dolomit lebih porous
danpermeabledibandingkan limestone.
Saat sedimen terakumulasi, mineral yang kurang stabil mengkristal kembali atau
terjadi rekristalisasi, menjadi yang lebih stabil. Proses ini umumnya terjadi pada
batu gamping terumbu yang porous. Mineral aragonite (bahan struktur koral
hidup), lama-kelamaan berekristalisasi menjadi bentuk polimorfnya, kalsit.
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
8/19
Aktivitas Mikroba (Microbial Activity)
Aktifitas organisme terjadi pada awal proses diagenesis segera setelah material
sedimen mengalami pengendapan. Aktifitas organisme akan mempercepat atau
memacu terjadi proses diagenesis lainnya. Organisme yang menyebabkan proses
ini dapat merupakan organisme yang sangat kecil (mikrobia) dimana aktifitas
jasad renik sangat berhubungan dengan proses dekomposisi material organik.
Proses dekomposisi material organik akan mempengaruhi pH dan Eh air, sehingga
mempercepat terjadinya reaksi kimia dengan mineral penyusun sedimen.
Kenampakan singkapan dari koral yang dijumpai pada lower teras batugamping Selayar di
daerah Bira, Kab. Bulukumba (A). Foto sayatan tipis yang memperlihatkan fosil foraminifera
besar (B) yang juga tersebar luas dalam batuan karbonat.
Aktifitas mikrobia antara lain fermentasi, respirasi, pengurangan nitrat, besi, sulfat dan
pembentukan gas methana. Selain itu aktifitas organism lainnya terjadi ketika endapan
sedimen berlangsung seperti buworingdan boring. Kebanyakan bioturbasi terjadi pada
sedikit di bawah permukaan pengendapan, setelah pengendapan material sedimen
dengan kedalaan beberapa puluh sentimeter. Proses ini akan membentuk kenampakan
yang khas pada batuan sedimen yang disebut struktur sedimen.
Komponen batuan karbonat berupa fragmen-fragmen algae merah (Corallinaceae) (A), Foram
besar (B) dan koral (C). A dan B dalam sayatan tipis, C dalam bentuk poles. Lokasi batugamping
Selayar, Bira.
Kompaksi Mekanik (Mechanical Compaction)
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
9/19
Proses kompaksipada umumnya terjadi akibat terbebaninya lapisan akibat
sedimen yang berada diatasnya, sehingga menyebabkan hubungan antar butir
menjadi lebih dekat dan juga air yang terkandung dalam pori-pori lapisan tertekankeluar. Dengan demikian volume batuan sedimen yang terbentuk menjadi lebih
kecil, namun sangat kompak.
Kompaksi merupakan proses
penyusunan kembali butiran sedimen sehingga menghasilkan hubungan antara
butiran yang lebih rapat. Hasil dari proses kompaksi adalah penurunan porositas
dan permeablitas sedimen, pengualaran fluida dan pori antara butiran serta
penipisan perlapisan.
Menurut Raymond (2002) kompaksi merupakan fungsi dari ukuran butiran,
bentuk butiran, sorting, porositas awal dan jumlah fluida yang berada dalam
sedimen. Butiran yang membundar dan terpilah baik tidak lebih kompak dari
butiran yant terpilah buruk dan menyuduut, karena yang menyudut akan
membentuk pola saling mengunci (interlocking) ketika kompaksi tejradi dan
fraksi yang lebih kecil akan mengisi ruang antar butiran di fraksi yang kasar.
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
10/19
Kompaksi Kimia (Chemical Compaction)
Perubahan kimia antara lain terdapat pada proses sementasi, authigenesis,replacement, inverse, dan solusi. Proses sementasi menentukan kemampuan erosi
dan pengangkatan partikel oleh fluida. Pengangkutan sedimen oleh fluida dapat
berupa bedload atau suspended load. Partikel yang berukuran lebih besar dari
pasir umumnya dapat diangkut secara bedload dan yang lebih halus akan
terangkut oleh partikel secara kontinu mengalami kontak dengan permukaan,
traksi meliputi rolling,sliding, dan creeping. Sedangkan pada saltasi partikel tidak
selalu mengalami kontak dengan permukaan. Deposisi akan terjadi jika energi
yang mengangkut partkel sudah tidak mampu lagi mengangkutnya.
Penggantian (replacement) merupakan proses pelarutan mineral atau sebagian
mineral pada waktu terjadinya proses diagenesis, dan terjadinya proses kristalisasimineral baru yang berbeda komposisinya pada tempat mineral yang mengalami
pelarutan. Tekstur dan struktur awal pada umunya tidak mengalami perubahan
(terawetkan).
Inversi merupakan proses penggantian mineral oleh bentuknya yang lain biasanya
terjadi pada mineral yang polimorf (mineral dengan komosisi kimia sama tetapi
bentuknya berbeda. Contohnya adalah perubahan mineral aragonite (CaCO3 ortorombik)
menjadi kalsit (CaCO3 romhedaral). Contoh lain adalah perubahan dari opal A (SiO2
amorf) menjadi opal CT yang mengandung kristobalit (SiO2 ortorombik). Proses inibiasanya bersamaan dengan proses rekristalisasi.
Larutan (solution) biasanya pada batuan karbonat akibat adanya larutan sehingga
terbentuk rongga-rongga di dalam jika tekanan cukup kuat menyebabkan
terbentuknya struktur iolit.
Anthigenesis merupakan proses pembentukan mineral baru dalam lingkungan
diagnetik, sehingga adanya mineral tersebut merupakan partikel baru dalam suatu
sedimen. Mineral autigenik ini yang umum diketahui sebagai berikut : karbonat,
silika, klastika, illite, gypsum dan lain-lain.
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
11/19
SIFAT OPTIK MINERALMINERAL KARBONAT
1. DOLOMITE (CaMgCO3)
Hexagonal
Nikol Sejajar Nikol Silang
Warna absorbsi : Tidak berwarna - abu-abu
Bentuk : Umumnya subhedral - euhedral dan berstruktur
zonasi
Relief : Bevariasi, rendah - tinggi
Pleokroisme : -
Indeks bias : -
Belahan : Rhombohedral parallel yang sempurna dengan
(1011).
Bias rangkap : Ekstrim, abu-abu mutiara, coklat muda atau putih,
orde tinggi
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
12/19
Kembaran : Polisintetik
Sudut pemadaman : Simetris
Orientasi optis : -
Sumbu optis : Satu (uniaxial)
Tanda optis : Negatif (-)
Keterangan : Mineral Dolomit sangat umum terdapat dalam
vein dan endapan replacement, dolostone,
batugamping dan batuan dolomite metamorfik.
2. ARAGONITE (CaCO3)
Orthorombik
Warna absorbsi : Tidak berwarna
Bentuk : Strukutr columnar atau fibrous
Relief : Variasi, rendahtinggi
Pleokroisme : -
Indeks bias : -
Belahan : Paralel yang tidak sempurna
Birefringence : Ekstrim, abuabuputih orde IV
Kembaran : -
Pemadaman : Paralel
Orientasi optis : -
Sumbu optis : II (biaxial)
Tanda optis : Negative (-)
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
13/19
Keterangan : Alterasi aragonite mudah menjadi calcite.
Aragonite terdapat dalam rongga basalt dan
andesite juga dalam batugamping, batupasir dan
kadang dalam veinlet batuan metamorf
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
14/19
3. MAGNESITE (MgCO3)
Hexagonal
Nikol Sejajar Nikol Silang
Warna absorbsi : Tidak berwarna
Bentuk : Kristal aggregates anhedralsubhedral
Relief : Tinggi
Pleokroisme : -
Indeks bias : -
Belahan : Rombohedral yang sempurna (1011)
Birefringence : Ekstrim, abu-abu putih orde IV
Kembaran : -
Pemadaman : Simetris
Orientasi optis : -
Sumbu optik : I (uniaxial)
Tanda optik : Negative (-)
Keterangan : Magnesite sangat menyerupai dolomite dan calcite,
cara membedakannya dilakukan dengan analisis
kimia. Magnesite sangat umum terdapat dalam
serpentinite.
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
15/19
4. CALCITE (CaCO3)
Hexagonal
Nikol Sejajar Nikol Silang
Warna absorbsi : Tidak berwarna
Bentuk : Umumnya anhedral - subhedral
Relief : Bervariasi, tinggi
Pleokroisme : -
Belahan : Rhombohedral yang sempurna (1011), umumnya
berpotongan pada sidut 75o
Bias rangkap : Ekstrim, abu-abu mutiara,cokelat,orde tinggi
Kembaran : Polisintetik
Sudut pemadaman : Simetris dengan arah belahan
Orientasi optis : Sulit ditentukan
Sumbu optis : Satu (uniaxial)
Tanda optis : Negatif (-)
Keterangan :. Dolomite umumnya subhedral sampai euhedral dankembaran paralel; siderite umumnya ada noda
besi di sekitar batas butiran dan relief tinggi.
Calcite seringkali digantikan oleh quartz, dalam
quartz vein. Terdapat dalam batugamping, batuan
metamorf, juga tipe batuan lainnya.
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
16/19
5. CERRUSITE (PbCO3)
Orthorombik
Belahan : {110} Distinct, {021} Distinct
Pleokroisme : -
Birefringence : 0,27
Kembaran : -
Orientasi optik : -
Sumbu optik : Biaxial
Tanda optik : Negative (-)
Relief : Tinggi
Intensitas : Kuat
2V : 8o
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
17/19
6. Azurite
Nama Mineral : Azurite
Komposisi Kimia : Cu3(CO3)2(OH)2
Sistem Kristal : monoklin
Belahan : {011} Perfect, {100} Fair
Diaphenithy : transparent sampai translucent
Kilap : kaca
Tipe : biaxial (+)
Harga RI : n = 1.529 - 1.530 n = 1.680 - 1.682 n = 1.685 -
1.686
Dispersi : menengah sampai lemah
2V : 680
Relief : tinggi
Pleokroisme
Pleochroism (x): : biru
Pleochroism (y): : biru
Pleochroism (z): : ungu gelap
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
18/19
7. Strontianite
Komposisi Kimia : SrCO3
Sistem Kristal : orthorhombik
Belahan : dua: good prismatic cleavage [110]
Diaphenithy : translucent
Kilap : kaca
Tipe : Biaxial (-)
Relief : menengahtinggi
Birefringence : 0.149-0.15
2V : 7-10
Harga RI : a=1.516-1.52, b=1.664-1.667, g=1.666-1.668
Pleokroisme : tidak ada
-
8/11/2019 Sifat Optik Mineral Karbonat
19/19
DAFTAR PUSTAKA
http://damniloverahmandani.blogspot.com/2013/02/pengelompokan-mineral.html.
Diakses pada hari Senin, 8 September 2014 pukul 14.34 WITA
http://eriantcrishman.wordpress.com/2013/12/22/golongan-mineral-sulfat-
karbonat/Diakses pada hari Senin,8 September 2014 pukul 14.15 WITA
http://erinutami.blogspot.com/2011/11/mineral-pada-lapisan-lithosfer.html.
Diakses pada hari Senin, 8 September 2014 pukul 14.23 WITA
http://tambangunp.blogspot.com/2013/02/kelompok-kelompok-mineral.html.
Diakses pada hari Senin, 8 September 2014 pukul 14.50 WITA
http://damniloverahmandani.blogspot.com/2013/02/pengelompokan-mineral.htmlhttp://eriantcrishman.wordpress.com/2013/12/22/golongan-mineral-sulfat-karbonat/Diakses%20pada%20hari%20Senin,8http://eriantcrishman.wordpress.com/2013/12/22/golongan-mineral-sulfat-karbonat/Diakses%20pada%20hari%20Senin,8http://erinutami.blogspot.com/2011/11/mineral-pada-lapisan-lithosfer.htmlhttp://tambangunp.blogspot.com/2013/02/kelompok-kelompok-mineral.htmlhttp://tambangunp.blogspot.com/2013/02/kelompok-kelompok-mineral.htmlhttp://erinutami.blogspot.com/2011/11/mineral-pada-lapisan-lithosfer.htmlhttp://eriantcrishman.wordpress.com/2013/12/22/golongan-mineral-sulfat-karbonat/Diakses%20pada%20hari%20Senin,8http://eriantcrishman.wordpress.com/2013/12/22/golongan-mineral-sulfat-karbonat/Diakses%20pada%20hari%20Senin,8http://damniloverahmandani.blogspot.com/2013/02/pengelompokan-mineral.html
top related