Apa dan kegunaannya Bagaimana kejadiannya?Apa kepentingannya?

Konsep2 asas geologiKonsep2 asas geologi1.1. Sistem solar dan kejadiannyaSistem solar dan kejadiannya2.2. Bumi: struktur dalam, Tektonik KepingBumi: struktur dalam, Tektonik Keping3.3. Proses kejadian permukaan bumiProses kejadian permukaan bumi4.4. Proses kejadian dalam bumiProses kejadian dalam bumi5.5. Batuan dan mineral, dan kejadiannyaBatuan dan mineral, dan kejadiannya6.6. Batuan igneus dan kejadiannyaBatuan igneus dan kejadiannya7.7. Luluhawa dan batuan mendak (stratigrafi)Luluhawa dan batuan mendak (stratigrafi)8.8. Batuan metamorfikBatuan metamorfik9.9. Masa geologiMasa geologi10.10. Cangaan (struktur geologi)Cangaan (struktur geologi)11.11. Peta geologi dan Peta TopografiPeta geologi dan Peta Topografi12.12. Persekitaran geologi (enviromen kejadian dan Persekitaran geologi (enviromen kejadian dan

pemendapan)pemendapan)13.13. Kegunaan geologi dalam kejuruteraan: Kegunaan geologi dalam kejuruteraan:

sumber alam (air, mineral, bijih, gas asli, sumber alam (air, mineral, bijih, gas asli, petroleum, batuan, pasir, tanahliat)petroleum, batuan, pasir, tanahliat)

14.14. Penyelesaian masalah dalam kejuruteraan: Penyelesaian masalah dalam kejuruteraan: mekanik tanah dan batuan, tanah runtuhmekanik tanah dan batuan, tanah runtuh

Senaraikan mineral dan batuan yg kita tahuSenaraikan mineral dan batuan yg kita tahu

11 22 33 44 55 66 77

MINERALMINERAL

Apa itu mineral?Apa itu mineral? Bagaimana mineral terjadiBagaimana mineral terjadi Apa kepentingannya?Apa kepentingannya? Maklumat apa yang boleh digarap Maklumat apa yang boleh digarap

(observed) daripada pengecaman (observed) daripada pengecaman mineral? mineral?

Mineral ialah suatu bahan tak organik, yang berlaku secara tabii dan mempunyai struktur atom yang tertentu

(Mineral is defined as a naturally occurring inorganic substance with ordered arrangement of atoms (Mason, 1979)

Contoh: emas, perak, kuprum, garam, plumbum, batu kapur, batu marmar, timah, titanium, dan ….

Dalam takrifan mineral, ada tiga kata sifat nama (adjective) yang perlu penjelasan:

1. Bahan tak organik (vs organik)2. Berlaku secara tabii (vs sintetik)3. Mempunyai susunan atom yang tertentu (vs tak

berhablur)

Bahan tak organikBahan tak organik

Tak mengandungi karbon atau Tak mengandungi karbon atau tak mempunyai hayattak mempunyai hayat

(kecuali: petroleum, gas, (kecuali: petroleum, gas, grafit, intan)grafit, intan)

Berlaku secara tabiiBerlaku secara tabii

Asli, bukan buatan manusia Asli, bukan buatan manusia atau sintetikatau sintetik

Contoh: intan sintetik, Contoh: intan sintetik, permata sintetik, wafer silikon permata sintetik, wafer silikon

SiOSiO22

Mempunyai susunan Mempunyai susunan atom yang tertentuatom yang tertentu

Berhablur (crystal)Berhablur (crystal)

Contoh: garam NaCl, AgCl, Contoh: garam NaCl, AgCl, CaS0CaS044.2H.2H2200

Mineral tak berhablur: kaca, Mineral tak berhablur: kaca, obsidianobsidian

Jenis-jenis mineralJenis-jenis mineral

1.1. Unsur jati (native elements)Unsur jati (native elements)

2.2. Sulfida dan sulfosaltSulfida dan sulfosalt

3.3. Oksida dan hidroksidaOksida dan hidroksida

4.4. HalidaHalida

5.5. Karbonat, nitrat, boratKarbonat, nitrat, borat

6.6. Sulfat, kromat, molibdat, tungstatSulfat, kromat, molibdat, tungstat

7.7. Fosfat, arsenat, vanadatFosfat, arsenat, vanadat

8.8. SilikatSilikat

1. Unsur jati/native 1. Unsur jati/native elementselements

Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Pt-Iridium, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Pt-Iridium, Fe, Fe-Ni, As, Sb, Bi, Fe, Fe-Ni, As, Sb, Bi, S,C(intan), C (grafit)S,C(intan), C (grafit)

Kegunaan dlm kehidupan

dan industri

2. Sulfida dan sulfosalt2. Sulfida dan sulfosalt

AgS AgS argentitargentit CuCu22SS kalkositkalkosit CuCu55FeSFeS44 bornitbornit PbSPbS galenagalena ZnSZnS sfaleritsfalerit CuFeSCuFeS44 kalkopiritkalkopirit NiSNiS CuSCuS

2. Sulfida dan sulfosalt2. Sulfida dan sulfosalt

HgSHgS sinabarsinabar AsSAsS realgarrealgar FeSFeS piritpirit MoSMoS22 molibdenitmolibdenit

3. OKSIDA DAN HIDROKSIDA3. OKSIDA DAN HIDROKSIDA

CuOCuO kupritkuprit

TiOTiO22 RutilRutil

MgOMgO magnesitmagnesit

SnOSnO22 CassiteriteCassiterite

MgAlMgAl22OO44 spinelspinel

MnOMnO22 (pirolusit(pirolusit))

BeAlBeAl22OO44 krisoberilkrisoberil

AlAl22OO33 korundumkorundum

FeOFeO goetitegoetite

FeFe22OO33, , hematithematit

FeFe33OO44 magnetitmagnetit

HIDROKSIDAHIDROKSIDA

BrusitBrusit Mg(OH)Mg(OH)22

GibsitGibsit Al(OH)Al(OH)33

BoehmitBoehmit AlO(OH)AlO(OH)

ManganitMnO(OH)ManganitMnO(OH)

DiasporaDiasporaAlO(OH)AlO(OH)

GeotitGeotit FeO(OH)FeO(OH)

4. HALIDA4. HALIDA

HalitHalit NaClNaCl SilvitSilvit KClKCl FluoritFluorit CaFCaF22

KarnalitKarnalit KMgClKMgCl33.6H.6H22OO KriolitKriolit NaNa33AlFAlF6 6 (ditemui (ditemui

secara secara tabiitabiihanya di hanya di Greenland)Greenland)

NaCl (garam)NaCl (garam)

5. KARBONAT, NITRAT, 5. KARBONAT, NITRAT, BORATBORAT

CaCOCaCO33 batukapurbatukapur CaFe(COCaFe(CO33))22

BaCOBaCO33 MgCOMgCO33

FeCOFeCO33

MnCOMnCO33 RodokrositRodokrosit ZnCOZnCO33 SmithsonitSmithsonit SrCOSrCO33 StrontianitStrontianit

6. SULFAT, KROMAT, 6. SULFAT, KROMAT, MOLIBDAT, TUNGSATMOLIBDAT, TUNGSAT

BaSOBaSO44 baritbarit CaSOCaSO44 anhidritanhidrit CaSOCaSO44.2H.2H2200 gipsumgipsum KFeKFe33(SO(SO44) ) 22(OH)(OH)66 javositjavosit PbCrOPbCrO44 krokoitkrokoit (Fe, Mn)WO(Fe, Mn)WO44 wolframitwolframit CaWOCaWO44 scheelitscheelit PbMoOPbMoO44 wulfenitwulfenit

7. FOSFAT, ARSENAT, 7. FOSFAT, ARSENAT, VANADATVANADAT

XenotimXenotim YPO4YPO4 MonazitMonazit (Ce, La, Nd, Th)PO(Ce, La, Nd, Th)PO44

ApatitApatit CaCa55(PO(PO44))33(F, Cl, OH)(F, Cl, OH) KarnotitKarnotit KK22(UO(UO22) ) 22(VO(VO440022).3H).3H22OO AutinitAutinit Ca(UOCa(UO22) ) 22(PO(PO44) ) 22.10-12H.10-12H22OO

soalansoalan Adakah mineral ini ditemui di semua Adakah mineral ini ditemui di semua

negara?negara? Adakah taburannya sama rata?Adakah taburannya sama rata? Adakah kepekatannya sama atau Adakah kepekatannya sama atau

berlainan?berlainan? Adakah logam senang diperolehi?Adakah logam senang diperolehi? Apa kesan mineral yang berlaku secara Apa kesan mineral yang berlaku secara

tabii terhadap persekitaran? Boleh ia tabii terhadap persekitaran? Boleh ia dielakkan?dielakkan?

Adakah mineral mempunyai kuasa Adakah mineral mempunyai kuasa ekonomi? dan kuasa politik?ekonomi? dan kuasa politik?

Bagaimana bekalan mineral di masa Bagaimana bekalan mineral di masa depan? Pasti? depan? Pasti?

8.

Mineral pembentuk batuan

(silicate => rock forming minerals)

Mineral Silikat (Mineral Pembentuk Batuan)Mineral Silikat (Mineral Pembentuk Batuan)

1.1. Nesosilikat (isolated tetrahedron) Nesosilikat (isolated tetrahedron) 1:21:2

2.2. Sorosilikat (isolated, double Sorosilikat (isolated, double tetrahedron) 2:7tetrahedron) 2:7

3.3. Siklosilikat (ring of tetrahedron) 1:3Siklosilikat (ring of tetrahedron) 1:3

4.4. Inosilikat (single chain) Inosilikat (single chain)

5.5. Inosilikat (double chain)Inosilikat (double chain)

6.6. Filosilikat (sheet)Filosilikat (sheet)

7.7. Tektosilikat (framework)Tektosilikat (framework)penting untuk diperhatikan: nisbah Si:O,

komposisi kimia dan struktur dalam

perbezaanperbezaan

Nisbah Si:ONisbah Si:O StrukturStruktur Komposisi kimiaKomposisi kimia

(sila rujuk Rajah p.338, Hurlburt)

Chemical formulaChemical formulaQuartz Quartz SiO SiO22

MicroclineMicrocline KAlSiKAlSi33OO88

OrthoclaseOrthoclase KAlSiKAlSi33OO88

Na-PlagioclaseNa-Plagioclase NaAlSiNaAlSi33OO88

Ca-PlagioclaseCa-Plagioclase CaAlSiCaAlSi33OO88

MuscoviteMuscovite KAlSi KAlSi33OO1010

BiotiteBiotite KAl(Mg-Fe)KAl(Mg-Fe)33SiSi33OO1010 (OH) (OH)22

HorneblendeHorneblende CaCa22AlAl22MgMg22FeFe33, Si, Si66O (OH)O (OH)22

AugiteAugite CaCa22(Al-Fe)(Al-Fe)44(Mg-Fe)(Mg-Fe)44SiSi66O O 2424

Batuan metamorfikBatuan metamorfik

Cation sizes

tetrahedrontetrahedronSilika tetrahedron

Sheet structure B, Sheet structure B, CC

Tetrahedron tunggal

Double sheetDouble sheet

Silicate rocks

Silicate material,

Olivine, pyroxene

+ Ni

Habis pasal sistem mineral dan batuan

Ciri-ciri fizikal mineral dan batuanCiri-ciri fizikal mineral dan batuan

1.1. WarnaWarna

2.2. Luster/kilauanLuster/kilauan

3.3. Form/bentukForm/bentuk

4.4. Hardness/kekerasanHardness/kekerasan

5.5. Cleavage/iraCleavage/ira

6.6. Fracture/retakFracture/retak

7.7. Tenacity/tahan lasakTenacity/tahan lasak

8. Specific gravity/graviti tentu 9. Fusibility/kelakuran 10. Fluorescence/pendaflour 11. Magnetism/kemagnetan 12 Electrical conductivity/

kekonduksian elektrik 13. Taste/rasa 14. Touch/sentuh

huraianhuraian

1.1. Colour/warnaColour/warna

chlorite—greenchlorite—green

quartz-white, grey, pink or yellowquartz-white, grey, pink or yellow

sulfur-yellowsulfur-yellow

streak—warna yang terlorek pada streak—warna yang terlorek pada papan porselin ex: ferum—warna papan porselin ex: ferum—warna streak ialah kekaratan/brownstreak ialah kekaratan/brown

Lustre/kilauanLustre/kilauan

Logam/metallicLogam/metallic

Glassy/vitreous – as in quartzGlassy/vitreous – as in quartz

Resinous/greasy- opalResinous/greasy- opal

Soapy- talkumSoapy- talkum

Silky- asbestosSilky- asbestos

Satin spar – fibrous gypsumSatin spar – fibrous gypsum

Form/bentukForm/bentuk

Acicular—needle like crystalsAcicular—needle like crystals Botryoidal –macam setangkai Botryoidal –macam setangkai

anggur (chalcedony)anggur (chalcedony) nodular/concretionarynodular/concretionary DendriticDendritic Reniform—kidney shapedReniform—kidney shaped Tabular-- mikaTabular-- mika

Skala kekerasan MohSkala kekerasan Moh

1.1. TalcTalc

2.2. GypsumGypsum

3.3. CalciteCalcite

4.4. FluorsparFluorspar

5.5. ApatiteApatite

6.6. OrthoclaseOrthoclase

7.7. QuartzQuartz

8.8. TopazTopaz

9.9. CorundumCorundum

10.10. DiamondDiamond

Finger nail – 2.5Steel knife –5Soft glass --7

Cleavage/iraCleavage/ira

Kecenderungan mineral terbelah Kecenderungan mineral terbelah dengan mudah pada satu-satu satah. dengan mudah pada satu-satu satah. Satah ini bergantung pada susunan Satah ini bergantung pada susunan atom di dalam mineralatom di dalam mineral

Perfect/good/distinct/imperfect ex:Perfect/good/distinct/imperfect ex:

Mika – 1, feldspar –2, calcite – 3, ZnS Mika – 1, feldspar –2, calcite – 3, ZnS -- 6 -- 6

Fracture/retakFracture/retak

Keadaan permukaan mineral yang Keadaan permukaan mineral yang pecahpecah

Biasanya tak nalar (regular) dan tak Biasanya tak nalar (regular) dan tak bergantung kepada irabergantung kepada ira

Ex: conchoidal Ex: conchoidal

Specific gravitySpecific gravity Mass/volumeMass/volume Usu. 1-20, mainly 2-7Usu. 1-20, mainly 2-7 Ex: haliteEx: halite 2.16 2.16 ClaysClays 2.5 – 2.82.5 – 2.8 QuartzQuartz 2.652.65 HematiteHematite 4.724.72 MagnetiteMagnetite 5.25.2 TinTin 6.96.9 EmasEmas ???? Batuan biasa?Batuan biasa?

CiriCiri22 lainlainCiriCiri22 lainlain

PiezoelektrikPiezoelektrik PiezomagnetPiezomagnet InsulatorsInsulators pendaflourpendaflour

What make some minerals special than others?

Electronic configuration!

Know or don’t know?

Rahsia terletak pada

BATUANBATUAN

Himpunan mineral (aggregate of Himpunan mineral (aggregate of minerals), ie, terdiri drpd satu minerals), ie, terdiri drpd satu mineral atau lebihmineral atau lebih

contoh: garam, fosfat, batu kapur, contoh: garam, fosfat, batu kapur, batu granit, marmar, batu arangbatu granit, marmar, batu arang

Silicate rocks

Silicate material,

Olivine, pyroxene

+ Ni

JENIS BATUANJENIS BATUAN

Ada tiga jenis:Ada tiga jenis:

1.1. Batuan igneus (igneous)- terjadi hasil Batuan igneus (igneous)- terjadi hasil drpd pemejalan magmadrpd pemejalan magma

2.2. Batuan mendak/sedimen (sedimentary)- Batuan mendak/sedimen (sedimentary)- terjadi drpd himpunan sedimen terjadi drpd himpunan sedimen (luluhawa, hakisan, pengangkutan dan (luluhawa, hakisan, pengangkutan dan pensedimenan)pensedimenan)

3.3. Batuan metamorfik (metamorphic) – Batuan metamorfik (metamorphic) – terjadi drpd perubahan suhu dan tekananterjadi drpd perubahan suhu dan tekanan

Klasifikasi batuanKlasifikasi batuan

Paling pentingPaling penting Akan ditunjukkan apabila Akan ditunjukkan apabila

membincang jenis batuan masing2 membincang jenis batuan masing2 nantinanti

Kegunaan mineral dan batuan Kegunaan mineral dan batuan (menurut industri primer dan sekunder)(menurut industri primer dan sekunder)

industri primer – digunakan secara pukal dan industri primer – digunakan secara pukal dan langsunglangsung

1.1. Logam - emas, perak, timah, besi, Logam - emas, perak, timah, besi, Pb, Pb, Cu, ZnCu, Zn

2.2. Bukan logam – lempung, batu arang, Bukan logam – lempung, batu arang, petroleum dan gas, permata, petroleum dan gas, permata,

3.3. mineral industri– pasir, batuan granit, mineral industri– pasir, batuan granit, marmar, batu kapur, batu pasir, marmar, batu kapur, batu pasir, garam, garam, papan papan slate, mikaslate, mika

Industri sekunder – dipasarkan Industri sekunder – dipasarkan sesudah diprosessesudah diproses

Logam – keluli, besi tuang (cast iron), Logam – keluli, besi tuang (cast iron), wayar atau kabel (emas, perak, wayar atau kabel (emas, perak, aluminum)aluminum)

Bukan logam – baja, bahan polimer, Bukan logam – baja, bahan polimer, plastikplastik

Mineral industri – serbuk feldspars Mineral industri – serbuk feldspars (industri seramik)(industri seramik)

Matlamat kita melombong, memproses, Matlamat kita melombong, memproses, mengekstrak, mendagang mineral dan mengekstrak, mendagang mineral dan

batuanbatuan

Untuk mendapatkan keuntungan Untuk mendapatkan keuntungan Sumber pendapatan negaraSumber pendapatan negara Untuk keselamatan Untuk keselamatan Untuk mensejahterakan kehidupan Untuk mensejahterakan kehidupan

manusia sejagatmanusia sejagat dlldll

Kegunaan mineral dan batuanKegunaan mineral dan batuan

1.1. Berdasarkan kepada sifat-sifat fizikal, Berdasarkan kepada sifat-sifat fizikal, kimia, optik, magnetik, elektrik (pukal kimia, optik, magnetik, elektrik (pukal dan spesifik)dan spesifik)Ex: Sifat fizikal & kimiaEx: Sifat fizikal & kimiabatuan granit, batu kapur, batu syel, batuan granit, batu kapur, batu syel, batuan marmar, pasirbatuan marmar, pasirKonduktor & insulatorKonduktor & insulatormika, besi atau logam, grafit,mika, besi atau logam, grafit,

Magnet: magnetit FeMagnet: magnetit Fe33OO44

2. Ciri-ciri dalaman menentukan bentuk luaran dan kegunaannyaEx: permata - untuk cantik (nilai estetika) &

pelaburanemerald, jade, quartz, garnetkubus - intan, pirit FeS2

clays – pembuatan kertas, makanan haiwan,baja, proses penulenan (kelapa sawit)

semikonduktor – industri saduran - emas, timah, silvergrafit - pensil/pentel? Sistem hablur: grafitada lagi? Kekerasan - batu pengasah/pemotong

next lecture next lecture batuan batuan igneusigneus

Original minerals (Chemical Original minerals (Chemical formula)formula)

QuartzQuartz SiOSiO22

MicroclineMicrocline KAlSiKAlSi33OO88

OrthoclaseOrthoclase KAlSiKAlSi33OO88

Na-PlagioclaseNa-Plagioclase NaAlSiNaAlSi33OO88

Ca-PlagioclaseCa-Plagioclase CaAlSiCaAlSi33OO88

MuscoviteMuscovite KAlSiKAlSi33OO1010

BiotiteBiotite KAl(Mg-Fe)KAl(Mg-Fe)33SiSi33OO1010 (OH) (OH)22

HorneblendeHorneblende CaCa22AlAl22MgMg22FeFe33, Si, Si66O (OH)O (OH)22

AugiteAugite CaCa22(Al-Fe)(Al-Fe)44(Mg-Fe)(Mg-Fe)44SiSi66O O 2424

Secondary minerals (Secondary minerals (chemical chemical formula)formula)

CalciteCalcite CaCoCaCo33

DolomiteDolomite CaMg(COCaMg(CO33))2 2

GypsumGypsum CaSOCaSO44-2H-2H2200 ApatiteApatite CaCa55(PO(PO44))33 - (Cl, F) - (Cl, F) LimoniteLimonite FeFe22-O-O33-3H-3H220 0 HematiteHematite FeFe22OO33

GibbsiteGibbsite AlAl22-O-O33-3H-3H22OO Clay MineralsClay Minerals Al silicatesAl silicates