TUGASRESUME ROCK AND MINERAL (ROCK CYCLE AND MINERAL RESOURCES)

Oleh:Apreliani Ayu Indarwati (123224014)

JURUSAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI SURABAYA2014

Siklus Batuan (Rock Cycle)Di bumi terdapat tiga jenis batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Ketiga batuan tersebut dapat berubah menjadi batuan metamorf tetapi ketiganya juga dapat berubah menjadi batuan lainnya. Semua batuan akan mengalami pelapukan dan erosi menjadi partikel-partikel atau pecahan-pecahan yang lebih kecil yang akhirnya juga bisa membentuk batuan sedimen. Batuan juga dapat melebur atau meleleh menjadi magma dan kemudian menjadi batuan beku. Hal ini lah yang disebut dengan Rock Cycle.

Semua batuan yang ada di permukaan bumi akan mengalami pelapukan. Penyebab pelapukan ada tiga macam :1. Pelapukan fisikaPerubahan suhu dari panas ke dingin akan membuat batuan mengalami perubahan. Hujan pun juga dapat membuat rekahan-rekahan yang ada di batuan menjadi berkembang sehingga proses-proses fisika dapat membuat betuan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi.2. Pelapukan kimiaBeberapa jenis larutsan kimia dapat bereaksi dengan batuan, misalnya HCl akan bereasi dengan batu gamping. Bahkan air juga dapat bereaksi melarutkan beberapa jenis batuan. Salah satu contohnya adalah terjadinya hujan asam yang akan mempengaruhi terjadinya pelapukan.3. Pelapukan biologiSalah satu contoh terjadinya pelapukan biologi adalah pelapukan yang disebabkan oleh gangguan akar tanaman yang cukup besar. Akar-akar tanaman yang besar ini mampu membuat rekahan-rekahan di batuan dan akhirnya batuan dapat pecah dan menjadi bagian yang lebih kecil lagi.Setelah batuan tersebut mengalami pelapukan, batuan tersebut akan pecah menjadi bagian yang lebih kecil lagi sehingga akan mudah untuk berpindah tempat. Berpindahnya tempat dari partikel-partikel tersebut disebut erosi. Proses erosi dapat terjadi melalui beberapa cara :1. Akibat grafitasiAdanya grafitasi bumi maka pecahan batuan yang ada akan langsung jatuh ke tanah atau menggelending dari tebing sampai akhirnya terkumpul di permukaan tanah.2. Akibat AirAir yang melawati pecahan kecil pada batuan dapat mengangkut pecahan tersebut dari satu tempat ke tempat lain. Contohnya pada peranan sungai dalam mengangkut pecahan batuan.3. Akibat anginAngin dapat memindahkan batuan yang kecil ukurannya seperti halnya yang terjadi saat di gurun.4. Akibat glasierSungai es atau glasier juga dapat memindahkan batuan yang ada.Pecahan batuan yang terbawa akibat adanya erosi tidak dapat terbawa selamanya. Seperti halnya sungai akan bertemu laut, angin akan berkurang kecepatannya, dan glaser yang meleleh. Akibatnya, semua pecahan yang terbawa akan terendapkan dan terjadi proses pengendapan. Selama proses ini, pecahan batuan akan diendapkan secara berlapis dimana pecahan yang berat akan diendapkan terlebih dahulu kemudian diikuti pecahan yang lebih ringan dan seterusnya. Proses inilah yang akhirnya membentuk batuan sedimen.Pada saat perlapisan di batuan sedimen ini terbentuk, tekanan yang ada di lapisan paling bawah akan bertambah akibat bertambahnya beban yang diatasnya. Akibatnya, air yang ada di lapisan-lapisan batuan akan tertekan sehingga keluar dari lapisan batuan yang ada (terjadi proses kompaksi). Pada saat yang sama, partikel yang ada akan bersatu. Adanya semen seperti lempung, silika atau kalsit diantara partikel yang ada akan menyatu membentuk batuan yang lebih keras (terjadi proses sementasi). Selanjutnya setelah kedua proses terjadi pada batuan, pelapisan sedimen akan berganti menjadi batuan sedimen yang berlapis. Pada kerak bumi yang cukup dalam, tekanan dan suhu yang ada sangatlah tinggi. Kondisi tekanan dan suhu yang tinggi dapat mengubah mineral yang ada dalam batuan (terjadi proses metamofosis). Tingkat proses metamorfosis yang terjadi bergantung pada :1. Apakah batuan yang ada terkena efek tekanan atau suhu yang tinggi2. Apakah batuan tersebut mngalami perubahan bentuk3. Berapa lama batuan yang ada terkena tekanan dan suhu yang tinggiDengan bertambahnya suatu batuan dalam bumi, maka suatu saat batuan akan melebur menjadi magma. Hal tersebut dikarenakan tekanan dan suhu yang tinggi pada kedalaman yang sangat dalam. Akibat densitas dari magma yang terbentuk lebih kecil dari batuan disekitarnya, maka magma akan mencoba kembali ke permukaan menembus kerak bumi. Magma juga terbentuk di bawah kerak bumi yaitu di mantle bumi. Magma yang berusaha menerobos kerak bumi kemudian berkumpul dengan magma yang sudah terbentuk sebelumnya dan selanjutanya berusaha menerobos kerak bumi untuk membentu batuan beku walaupun itu plutonik ataupun vulkanik.Terkadang magma mampu menerobos ke permukaan bumi melalui rekahan atau patahan, sehingg aterjadi ledakan (volcanic eruption). Proses ini disebut proses ekstrusif. Batuan yang terbentuk dari magma yang keluar disebut batuan beku ekstrusif, contohnya basalt dan batuan apung. Jenis batuan yang terbentuk berantung pada komposisi magma, Umumnya batuan beku mempunyai ciri-ciri :1. Butirannya sangat kecil yang disebabkan magma yang keluar ke permukaan bumi mengalami proses pendinginan yang sangat cepat sehingga mineral yang ada sebagai penyusutan batuan tidak mempunyai waktu untuk berkembang.2. Umumnya memperlihatkan adanya rongga yang terbentuk akibat gas yang terkandung dalam batuan atau sering disebut gas bubleBatuan yang meleleh akibat tekanan dari suhu yang sangat tinggi sering membentuk magma chamber dalam kerak bumi. Magma ini bercampur dengan magma pada mantle. Karena magma chamber yang relatif dan tidak mengalami proses ekstrusif, maka magma akan mengalami proses pendingin yang lebih lambat dan membentuk kristal mineral yang akhirnya membentuk batuan beku intrunsif. Batuan beku intrunsif dapat tersingkap di permukaan membentuk pluton. Salah satu jenis pluton terbesar ada di Sierra Nevada yang merupakan batholit terbesar. Tetapi jenis batuan ini bergantung pada jenis komposisi magma. Umumnya batuan beku intrusif mempunyai ciri-ciri :1. Butirannya cukup besar karena magma yang keluar mengalami pendinginan yang cukup lambat sehingga mineral yang ada sebagai penyusutan batuan.2. Biasanya mineral pembentukan batuan beku intrusif memperlihatkan angulat interlocking.Proses inilah yang terjadi di masa lalu dan yang akan datang.

Sumber Daya Mineral (Mineral Resources)Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Menurut The International Mineralogical Association tahun 1995 telah mengajukan definisi baru tentang definisi material Mineral adalah suatu unsur atau senyawa yang dalam keadaan normalnya memiliki unsur kristal dan terbentuk dari hasil proses geologi.Proses Pembentukan MineralDalam proses pembentukan mineral ada beberapa poin yaitu:

1. Konsentrasi magma2. Sublimasi3. Kontak metamorfosa4. Sendimentasi5. Proses Bakteria6. Sub Marine extlative dan vulkanik7.Evaporit (air laut menguap di dalam air laut terkandung mineral unsure logam terjadilah mineral8.Residual dan mekanik konsentrasi9.Oksida dan Supergen10.Metamorfosa (Cont-Dinamo-Regional)

Proses pembentukan mineral-mineral baik yang memiliki nilai ekonomis, maupun yang tidak bernilai ekonomis sangat perlu diketahui dan dipelajari mengenai proses pembentukan, keterdapatan serta pemanfaatan dari mineral-mineral tersebut. Mineral yang bersifat ekonomis dapat diketahui bagaimana keberadaannya dan keterdapatannya dengan memperhatikan asosiasi mineralnya yang biasanya tidak bernilai ekonomis. Dari beberapa proses eksplorasi, penyelidikan, pencarian endapan mineral, dapat diketahui bahwa keberadaan suatu mineral tidak terlepas dari beberapa faktor yang sangat berpengaruh, antara lain banyaknya dan distribusi unsur-unsur kimia, aspek biologis dan fisika.Secara umum, proses pembentukan mineral, baik jenis logam maupun non-logam dapat terbentuk karena proses mineralisasi yang diakibatkan oleh aktivitas magma, dan mineral ekonomis selain karena aktivitas magma, juga dapat dihasilkan dari proses alterasi, yaitu mineral hasil ubahan dari mineral yang telah ada karena suatu faktor. Pada proses pembentukan mineral baik secara mineralisasi dan alterasi tidak terlepas dari faktor-faktor tertentu yang selanjutnya akan dibahas lebih detail untuk setiap jenis pembentukan mineral.Reaksi Suhu Tinggi. Suhu tinggi dan cairan yang terkait dengan pembentukan proses beku dan metamorf dapat mengakibatkan konsentrasi berbagai sumber daya mineral logam. Sebuah batu yang mengandung konsentrasi ekonomi mineral logam dikenal sebagai bijih. Banyak bijih yang terbentuk sebagai hasil dari proses batuan beku atau metamorf yang terkait dengan lempeng tektonik. Akibatnya, lapisan logam sering terkonsentrasi dekat batas lempeng. Hidrotermal dan proses magmatik adalah beberapa cara yang lebih umum untuk membentuk lapisan ekonomi mineral.Magma dan air adalah bahan kunci dalam lapisan mineral hidrotermal. Satu lokasi dimana air sudah tersedia adalah dasar laut magma naik sepanjang pegunungan laut. Dasar perairan dingin dari dasar laut dapat menyusup ke kerak samudera melalui jaringan fraktur sempit. Air yang dipanaskan sampai suhu tinggi (300 sampai 400C, 570-750 f) oleh magma naik dan reaksi kimia terjadi resapan yang keluar logam dari batuan sekitarnya. Cairan Transpor campuran ini logam terlarut (mangan, besi, tembaga, seng) ke dasar laut di mana mereka bertemu air jauh lebih dingin. Penurunan suhu yang mendadak menyebabkan mineral untuk mengendapkan dari solusi untuk membentuk endapan dikenal sebagai sulfida masif yang dimasukkan ke dalam sedimen diendapkan di sepanjang pematang tengah samudra. Endapan mineral yang terbentuk dari volkanisme pematang tengah samudra dinamakan volcanogenic massive sulfide deposits. Batuan kerak samudra yang kaya akan piroksen menghasilkan larutan mengandung Cu dan Zn. Hasilnya, endapanvolcanogenic massive sulfide kaya akan copper dan zinc.Pada black smokers, cairan hydrothermal yang naik berwarna hitam disebabkan oleh partikel sufida besi dan presipitasi mineral lain merupakan cerobongnya dari larutan yang mendingin oleh air laut yang dingin. Struktur seperti cerobong terdiri dari pyrite, chalcopyrite, dan mineral bijih lainnya diendapkan oleh larutan hydrothermal.Volkanisme dan panas merupakan satu kesatuan. Oleh karena itu wajar bila banyak endapan mineral berasosiasi dengan batuan volkanik panas yag dimasuki air yang bersirkulasi di kedalaman, yang berasal dari air hujan atau air laut. Banyak sekali endapan mineral dijumpai pada bagian atas tumpukan volkanik, yang diendapkan saat larutan hidrotermal bergerak naik, mendingin dan mengendapkan mineral bijih.Saat larutan hidrotermal bergerak perlahan ke atas larutan akan mendingin sangat lambat. Jika mineral terlarut diendapkan (precipitated) dari larutan ini akan menyebar jauh dan luas sehingga tidak cukup terkonsentrasi membentuk endapan bijih. Namun apabila larutannya bergerak cepat seperti melalui rekahan yang terbuka pada massa batuan yang hancur (shattered) atau lapisan tefra porous dimana aliran agak lancer pendinginannya dapat berlangsung secara tiba-tiba dan pada jarak yang pendek. Presipitasi cepat cepat dan konsentrasi mineral menghasilkan cebakan mineral.Proses pendinginan di dalam ruang magma dapat menyebabkan mineral terkonsentrasi di zona sempit dalam batuan beku. Endapan tersebut mineral magmatik (misalnya, mineral kelompok platimum, kromium) dapat terbentuk pada temperature tinggi sebelum ia magma membeku. Setelah mineral mengkristal, mineral akan lebih berat daripada magma sekitarnya, sehingga mineral tenggelam ke dasar dapur magma dengan proses yang disebut kristal settling, membentuk lapisan yang diperkaya. Selama fase akhir dari pendinginan dan colidification dari magma, campuran lelehan sisa dapat memuat unsur relatif yang cukup langka, seperti lithium dan berilium. Ini diperkaya cairan magmatik karena mereka membentuk lapisan sempit zona fraktur di sekitar dapur magma. Pendinginan lambat dapat menghasilkan batu dikenal sebagai pegmatite.Reaksi rendah Suhu. Metode Konsentrasi potensial adalah: 1. Pencucian silika dari dana batuan (meninggalkan besi di belakang dalam konsentrasi relatif lebih besar) oleh proses yang terjadi di permukaan bumi pelapukan 2. Metamorfisme yang menyebabkan peningkatan ukuran butir dan pembentukan mineral besi baru yang lebih mudah untuk memisahkan dari batu.Air yang mengalir melalui batu-batu di atau dekat permukaan tanah dapat menghapus solube mineral meninggalkan konsentrasi yang cukup pada endapan terbentuk paling cepat di daerah-daerah dengan tingkat waehering cepat seperti daerah tropis. Besi dan aluminium yang kaya bentuk laterit sebagai akibat dari pencucian mineral dari tanah tebal di daerah tropis. Sumber utama dunia bijih aluminium dari bentuk sebuah bentuk laterit sebagai akibat dari pencucian mineral dari tanah tebal di daerah tropis. Sumber utama bijih aluminium dari bentuk sebuah laterit yang dikenal sebagai bauksit. Sebagian besar bauksit di dunia ditambang di Australia, Guinea, dan Jamaica. Banyak sedimen dan batuan yang ditambang untuk mineral bukan logam industri untuk berbagai penggunaan. Sebagai contoh: 1. Limestone digunakan untuk kapur (produksi baja), 2. Gypsum digunakan dalam pembuatan semen 3. batu Phospate digunakan dalam pembuatan pupuk Aliran sungai berfungsi untuk menyortir dan konsentrasi mineral. Logam mineral kaya lebih berat daripada sisa bahan. Maka, ketika kecepatan aliran menurun, bahan berat antara bahan pertama yang harus disetorkan. Lokasi yang cocok untuk deposisi adalah dalam aliran tikungan atau di mulut sungai. Beberapa mineral industri umum adalah sedimen klastik atau batuan sedimen yang terutama berharga ketika mereka telah disortir dengan baik untuk membuat deposito dengan sifat fisik yang konsisten. Deposito kunci yang ditambang di hampir setiap negara termasuk. 1. Pasir dan kerikil yang digunakan untuk konstruksi dan diproduksi oleh lebih dari 6000 operasi nasional. 2. Sandstone untuk membangun batu (konstruksi), sebagai sumber untuk silikon (komputer chip), dan untuk pembuatan kaca 3. Tanah Liat digunakan untuk membuat batu bata dan keramik dan dalam pembuatan kertas mengkilap, pasta gigi, dan obat-obatan antasida.