BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Maksud

1.1.1 Menetukan mineral berat yang ada pada 300 sampel mineral pada

batupasir kasar

1.1.2 Menetukan mineral berat apa saja dengan presentase yang banyak

1.1.3 Menentukan provenans berdasarkan kalsifikasi Mc. Lane, 1995

1.2 Tujuan

1.2.1 Dapat menetukan mineral berat yang ada pada 300 sampel mineral pada

batupasir kasar

1.2.2 Dapat menetukan mineral berat apa saja dengan presentase yang banyak

1.2.3 Dapat menentukan provenans berdasarkan kalsifikasi Mc. Lane, 1995

1.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Hari/ Tanggal : Minggu, 28 April 2013

Waktu : 07.49

Tempat : Ungaran

1

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Definisi

Menurut Bates dan Jackson (1980), sedimentologi didefiniskan sebagai

ilmu yang mempelajari batuan sedimen dan proses-proses yang membentuknya;

batuan itu sendiri, klasifikasi, asal mula, dan intepretasi sedimen. Sedimentologi

kadang ditafsirkan salah, disamakan sedimentasi. Kata sedimentasi lebih cocok

diartikan sebagai proses pengendapan material sedimen.

Sedangkan www.cylica.blogspot.com dan www.id.wikipedia.org,

menyebutkan bahwa sedimentologi adalah ilmu yang mempelajari pembentukan

lapisan tanah karena pengendapan tanah yang mengalami perpindahan dari tempat

lain. Contohnya adalah sedimentasi di delta sungai dan daerah sekitar gunung

berapi. Ilmu ini berkaitan erat dengan pembentukan bahan galian seperti batubara,

minyak bumi, emas, perak dsb.

2.2 Pengertian Mineral Berat

Mineral berat (heavy mineral) merupakan mineral yang memiliki berat

jenis lebih besar dari 2,58. mineral berat merupakan mineral tambahan yang

konsentrasinya kurang dari 1%. Meskipun kecil jumlahnya, mineral berat sangat

berperan untuk studi provenans, selain itu sejarah transportasi, pelapukan sedimen

serta studi korelasi dan paleogeografi juga memanfaatkan mineral berat. Bentuk

fisik dari mineral berat mencerminkan tingkat intensitas abrasinya.

Untuk memisahkan mineral berat dari mineral ringan (kwarsa, feldspar,

kalsit) digunakan larutan bromoform atau tetrabromomethane. Mineral berat dapat

dikelompokkan kedalam 4 bagian :

1. Mineral Opak

Memiliki berat jenis yang sangat tinggi disebabkan kandungan unsur besinya.

Contoh mineral opak :

a. Magnetit dan Ilmenit bernilai ekonomis sebagai endapan placer (letakan).

Stabil pada kondisi oksidasi, tapi mudah larut pada lingkungan reduksi.

Magnetit dapat berubah menjadi hematit ayau limonit, sedangkan untuk

2

ilmenit biasanya berubah menjadi leucoxen, sphene, anatase, atau mineral

titanium.

b.  Pirit berkembang saat kondisi asam.

c. Hematit dan limonit terbentuk dari alterasi

d. Leucoxen

2. Mineral Mika

Umumnya mineral ini tidak diperhitungkan dalam studi mineral berat karena

bentuknya yang sangat berbeda dan ternyata tidak membenam saat dilarutkan

dengan bromoform

3. kelompok Ultra-Stabil

Zircon, turmalin, rutil memiliki sifat fisik sangat keras dan inert, serta bisa

bertahan oleh beberapa kali reworking

4. Kelompok Meta-Stabil

▪  Olivin hanya terjadi di daerah beriklim kering, mudah teralterasi dan

melimpah pada batuan beku.

▪  Apatit stabilitas menengah, menunjukkan sumber dari batuan volkanik,

tetapi bisa juga terdapat pada batuan plutonik asam dan basa.

▪  Hornblende dan piroksen berasal dari batuan beku dan batuan metamorf,

tapi jika kelimpahannya sangat banyak menunjukkan batuan asal dari batuan

metamorf atau volkanik. Oxyhornblende berasal dari batuan beku basaltik.

Glaukopan dan tremolit dari batuan metamorf. Piroksen sangat mudah

terlarut setelah sedimentasi sehingga jarang muncul pada batupasir yang

porous.

▪  Garnet berasal dari plutonik, pegmatit dan batuan metamorf, jika melimpah

berarti berasal dari batuan metamorf.

▪  Epidot, Klinozoisit, dan Zoisit

▪  Kyanit, silimanit, andalusit, stauroit

3

Berasal dari batuan sumber metamorf.

Tabel 2.1. Asosiasi mineral berat dan provenansnya menurut Mc. Lane 1995

Provenance Heavy Mineral Suite

Sedimentary

Low-grade metamorphic,contact metamorphic

Higher-grade metamorphic,Dynamothermal metamorphic

Acid igneous

Basic igneous

Pegmatitic

Rounded zircon, tourmaline, rutile,sphene, magnetiteAndalusite, staurolite, chondrodite,corundum, topaz, tourmaline,vesuvianite, zoicite, wollastonite, chlorite,muscovite.Garnet, epidot, zoicite, staurolite, kyanite,sillimanite, andalusite, magnetite, sphene,zircon, biotiteMonazite, sphene, zircon, tourmaline, rutile,magnetite, apatite, muscoviteIlmenite, magnetite, anatase, brookite,diopside, rutile, chromite, olivineTourmaline, beryl, topaz, monazite,cassiterite, muscovite

Faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi dan variasi mineral berat :

▪   Litologi daerah asal dan kelimpahan mineral

▪   Kondisi kimiawi lingkungan pengendapan

▪   Proses fisis selama transportasi

▪   Kestabilan diferensial mineral

▪   Abrasi yang berlangsung

▪   Faktor yang berlangsung setelah pengendapan

2.3   Studi Batuan Asal [Provenans]

Dalam Pettijohn (1987) istilah provenans (provenans) diturunkan dari

bahasa Perancis provenir yang berarti asal-usul (origin) atau kemunculan (to

comeforth). Pada penggunaanya mencakup seluruh proses yang berkaitan dengan

produksi atau kelahiran sediment. Dari pengertian ini maka provenans mencakup :

1)   Apa jenis batuan sumber yang menghasilakan atau menurunkan sediment.

2)   Bagaimana relief dan iklim di daerah batuan sumber.

3)   Berapa jauh dan bagaimana arahnya dari daerah sumber berada.

4)   Berapa ukurannya.

4

Selain mineral berat tersebut, material lain seperti terrigeneous lain yang

dapat dipakai sebagai studi provenance adalah kwarsa, feldspar, dan fragmen

batuan.

Dengan mempelajari analisis mineral berat maka akan dapat mengetahui

kelebihan dan kekurangannya dalam menggunakan metode tersebut. Kelebihan

menggunakan metode analisa mineral berat adalah untuk akurasi dan ketepatan

yang baik dalam interpretasi karena adanya perhitungan secara kuantitatif dari

jenis mineral beratnya. Kemudian kelemahan menggunakan metode analisis

mineral berat adalah :

Bila terdapat 2 sumber batuan asal atau lebih, maka akan sukar dalam

menginterpretasikannya.

Setelah mengalami transportasi mineral berat mengalami penyusutan karena

abrasi, pelarutan dan hal-hal lainnya yang mengakibatkan adanya perubahan

variasi dan frekuensi mineral berat yang ada dibandingkan dengan batuan

asalnya.

Mineral berat terangkut secara Bed load yang kemudian mengalami abrasi

secara efektif yang mengakibatkan butiran menjadi halus sehingga sukar

diamati.

Memerlukan peralatan yang rumit serta larutan kimia yang mahal; harganya.

Tabel 2.2. Golongan mineral ultra-stabil

Mineral Ciri-ciri1. Zircon

2. Turmalin   

3. Hematit

§  Jernih-kuning, hijau atau kadang coklat asap atau biru§  Kilap vitrous hingga andamantin atau damar§  Prismatik, tetragonal, granular§  Pecahan sub-concoidal hingga tidak rata

§  Kuning anggur kecoklatan§  Hexagonal, prismatik memanjang atau meniang, ada striasi

memanjang§  Kilap damar hingga vitreous§  Transclusent, pecahan tidak rata hingga concoidal

§  Coklat atau coklat kemerahan

5

   

§  Tetragonal bipiramidal, ramping, striasi memanjang prisma, kompak masif

§  Kilap andamantin hingga submetalik§  Pecahan tidak rata

Tabel 2.3. Golongan mineral opak

Mineral Ciri-ciri

    [FeTiO3]

2. Maganetit   

3. Hematit    [Fe2O3]

4. Pirit    [FeS2]

§  Hitam besi, pecahan concoidal§  Lempeng-lempeng masif atau pasiran§  Warna coklat gelap

§  Hitam besi, isometrik dan tidak ada belahan§  Granular dan masif, kilap metalik

§  Abu-abu baja hingga hitam besi§  Hexagonal dan tanpa belahan.§  Terdapat sisik-sisik atau seperti mika [mikaan]/ mendaun

§  Kuning perunggu dan pucat§  Granular§  Striasi antar bidang-bidang saling tegak lurus

Tabel 2.4. Golongan mineral metastabil

Mineral Ciri-ciri1. Olivin

2. Piroksen

3. Garnet

4. Apatit

§  Hijau botol kekuningan.§  Granular, rombik biparaminal.§  Pecahan concoidal, kilap vitreous.

§  Hitam kehijauan, merah kecoklatan.§  Prismatik, gemuk-gemuk, belahan 2 arah.§  Kilap vitreus, pecahan tidak rata-subconcoidal.

§  Kuning madu atau coklat madu.§  Granular, isometric, tanpa belahan.§  Kilap vitreus hingga dammar, pecahan concoidal.

§  Putih jernih kadang biru.§  Prismatik, ramping, panjang-panjang, granular.§  Kilap vitreus hingga dammar, pecahan concoidal.

6

5. Epidot

6. Zoisit

7. Kyanit

8. Andalusit

9. Silimanit

§  Belahan 1 arah, jelek.

§  Hijau kekuningan hingga hijau kecoklatan/kehitaman.§  Prismatik seperti papan, berserat.§  Kilap lemak hingga vitreus, belahan 1 arah.§  Pecahan tidak rata hingga concoidal.

§  Kuning keabu-abuan.§  Prismatik, striasi vertical, belahan 1 arah.§  Kilap lemak hingga vitreus.§  Pecahan tidak rata hingga subconcoidal.

§  Putih salju kekuningan.§  Tabular panjang-panjangdan merupakan agregat meniang,

seratan, satu arah sempurna.§  Kilap mutiara hingga vitreus, pecahan tidak rata.

§  Warna merah rose.§  Prisma hampir persegi empat, tanpa belahan.§  Kilap vitreus, pecahan rata hingga tidak rata.

§  Coklat, kilap buram, ramping-ramping, belahan 1 arah.§  Pecahan tidak rata.

2.4. Kelebihan dan Kekurangan Metode Analisis Mineral Berat

Kelebihan :

_ Akurasi dan ketepatan yang baik dalam interpretasi karena adanya

perhitungan secara kuantitatif dari jenis mineral beratnya.

Kelemahan :

_ Bila ada 2 sumber batuan asal atau lebih, sukar dalam interpretasinya.

_ Setelah tertransport mineral berat mengalami penyusutan karena abrasi,

pelarutan dan akibat lain (tingkat resistensi tiap mineral berbeda). Hal

ini mengakibatkan adanya perubahan variasi dan frekuensi mineral

berat yang adadibanding dengan batuan asalnya.

_ Mineral berat terangkut secara bed load (BJ besar), maka kana

mengalamai abrasi yang efektif dan mengakibatkan butiran menjadi

halus, sehingga agak sukar diamati.

7

_ Metode analisis ini memerlukan peralatan yang rumit dan larutan kimia

yang mahal.

Kualitas reservoir batupasir akan ditentukan oleh apa provenancenya dan

bagaimana transportasinya. Provenance yang didominasi metamorf atau melange

yang ditransportasi dalam jarak dekat, bukan oleh sistem sungai yang besar, lalu

diendapkan tanpa pemilahan yang baik akan menghasilkan reservoir yang buruk.

Provenance berupa batugamping akan menghasilkan batupasir yang gampingan.

Provenance berupa batuan volkanik yang kurang tertransportasi jauh tanpa sungai

yang besar akan menghasilkan kualitas reservoir yang buruk karena dominasi

mineral lempung saat terjadi diagenesis. Biasanya, untuk mengetahui apa

provenance-nya, metode sedimentary petrography digunakan. Komponen

petrografik butiran penyusun batuan sedimen itu diplot pada diagram segitiga

yang terkenal sebagai diagram QFL (kuarsa, felspar, fragmen lithik). Di dalam

segitiga ini ada beberapa “field” yang akan menunjukkan pengelompokkan plate

tectonic setting batuan yang sedang diteliti. Hanya, dalam prakteknya, sering

terjadi overlapping antara fields pada batuan sedimen yang kita amati, maka

diagram terner QFL ini tidak selalu berguna, seperti yang dikritisi oleh Mack

(1984) dalam Journal of Sedimentary Petrology, 54, hal. 212-220: Exceptions to

the relationship between plate tectonics and sandstone composition.

Efek transpor sedimen pada komposisi batupasir yang dihasilkan juga

penting dievaluasi untuk memperoleh interpretasi yang benar tentang provenance.

Analisis detail arus purba dan analisis sedimentologi lainnya penting dilakukan

untuk mengetahui efek transpor ini. Transpor di sistem terestrial secara bervariasi

akan memodifikasi batupasir yang dihasilkannya, tetapi efeknya berbeda-beda

menurut zone iklim dan tipe sistem sungai.

Misalnya, sungai-sungai di iklim yang panas dan lembab seperti iklim

tropis akan merupakan agen yang optimal untuk pelapukan kimiawi mineral-

mineral tak stabil seperti lithic fragmens. Akibatnya, mineral-mineral ini akan

habis saat dierosi dan transportasi, tinggallah mineral-mineral stabil seperti

kuarsa. Kita punya contoh yang sangat baik tentang ini, yaitu Kalimantan. Tak

mengherankan mengapa di Cekungan Kutai kita banyak menemukan batupasir

8

yang sangat kuarsaan (Formasi Balikpapan, Formasi Kampung Baru yang menjadi

reservoir utama cekungan ini) padahal provenance-nya di wilayah Kuching High

didominasi melange yang penuh dengan lithic fragments dan mineral tak stabil.

Sistem drainase Sungai Mahakam purba dan saat ini yang besar sangat efektif

sebagai agen erosi dan transportasi.

Yang banyak saya amati dilakukan oleh industri2 untuk mengetahui

provenance batuan sedimen atau reservoir yang sedang ditelitinya adalah

melakukan analisis mineral berat pada sampel batuan reservoir itu. Metode ini

kelihatannya cukup ampuh dan sejak saya kuliah dulu pun telah diajarkan, juga

tertulis di buku2 sedimentologi yang klasik macam Pettijohn (1948). Disebut

mineral “berat” adalah kalau berat jenis mineral itu > 2.85 g/cc atau >

bromoform.Beberapa mineral dari kelompok mineral berat ini sangat diagnostik

untuk beberapa provenance. Misalnya, hanya dengan mempelajari mineral

turmalin di dalam batuan sedimen, Krynine (1946: The tourmaline group in

sediments - Journal of Geology, 54, hal. 65-87) bisa mengetahui apa sumber

batuan sedimen tersebut. Lima tipe provenance berdasarkan karakter turmalin di

dalam batuan sedimen menurut Krynine adalah: granitic tourmaline, pegmatite

tourmaline, tourmaline from pegmatized injected metamorphic terranes,

sedimentary authigenic tourmaline, dan torumaline reworked from older

sediments. Setiap tourmaline itu punya ciri optik sendiri yang menentukan

jenis provenance-nya.

9

BAB III

METODOLOGI3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 HVS

3.1.2 Kalkulator

3.1.3 Alat Tulis

3.1.4 Sampel pasir kasar yang digunakan untuk analisis mineral berat

3.1.5 Mikroskop

3.1.6 Timbangan

3.1.7 Ayakan

3.1.8 Buku Catatan Lapangan

3.1.9 Sample splitter

3.1.10 Kertas untuk alas

3.1.11 Kertas grafik (mm)

3.1.12 Kertas semilog

3.2 Diagram Alir

3.2.1 Diagram Alir Dilapangan

10

Observasi lapangan

Deskripsi morfologi lokasi

Deskripsi morfologi lokasi

Pengambilan sampel lebih dari 1 Kg

Pengambilan gambar lokasi

Pengeringan sampel

Analisis Data

Selesai

3.2.2 Diagram Alir Analisis Mineral Berat

11

Mulai

Persiapan alat dan bahan

Melakukan perhitungan berdasarkan data mineral berat yang ada

Melakukan analisis data hasil perhitungan dan melakukan interpretasi data

Selesai

BAB IV

PENGOLAHAN DATA

4.1 PerhitunganTabel 4.1 Jumlah Mineral

No MineralFrekuens

iPresentase

Simpanga

n

Baku

Nilai Koreksi

+-

1 Piroxene 12 4 % 1 5 3

2 Kyanite 12 4 % 1 5 3

3 Olivine 9 3 % 1 4 2

4 Hematite 34 11, 34% 4 15,34 7,34

5 Magnetite 232 77, 33 % 5 82,33 72,33

6 Andalusite 1 0,33 % 0 0,33 0,33

Jumlah 300 100 %

4.2 Histogram Frekuensi

piroxene kyanite olivine hematite Magnetite Andalusite0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

series 6series 5series 4Series 3Series 2Series 1

12

4.3 Histogram Koreksi Positif

piroxene kyanite olivine hematite Magnetite Andalusit0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

series 6series 5series 4Series 3Series 2Series 1

4.4 Histogram Koreksi Negatif

piroxene kyanite olivine hematite magnetite andalusite0

10

20

30

40

50

60

70

80

series 6series 5series 4Series 3Series 2Series 1

Magnetit: Sedimen, dynamothermal metamorphic, batuan beku asam, dan batuan

beku basa

Hematite: Dynamothermal Metamorphic

Piroxene: Batuan beku asam

13

Kyanite : Higher-grade metamorphic

BAB V

PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini akan dilakukan analisis mineral berat dengan

menggunakan sampel batupasir kasar yang sudah di dapatkan. Dari kantong

sampel yang sudah di analisis di dapatkan 6 jenis mineral berat berupa piroxene,

kyanit, olivin, hematit, andalusit, magnetit.

No Mineral Frekuensi PresentaseSimpangan

Baku

Nilai Koreksi

+ -

1 Piroxene 12 4 % 1 5 3

2 Kyanite 12 4 % 1 5 3

3 Olivine 9 3 % 1 4 2

4 Hematite 34 11, 34% 4 15,34 7,34

5 Magnetite 232 77, 33 % 5 82,33 72,33

6 Andalusite 1 0,33 % 0 0,33 0,33

Jumlah 300 100 %

Tabel 5.1 Jumlah Mineral

Tabel 5.2 Jumlah Frekuensi

14

piroxene kyanite olivine hematite Magnetite Andalusite0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

series 6series 5series 4Series 3Series 2Series 1

Berdasarkan tabel jumlah mineral dan diagaram jumlah frekuensi yang

ada di atas di dapatkan jumlah presentase yang paling banyak di antara ke 6

mineral berat yang ada adalah magnetit dengan presentase 77,33%. Pada urutan

kedua dengan presentase 11,34% di miliki oleh mineral berat hematit dan urutan

ketiga dengan presentase 4% adalah piroxene dan kyanit. Dengan demikian

jumlah mineral magnetit, hematit, piroxene dan kyanit yang di dapatkan, dapat di

ketahui batuan asalnya atau provenans nya.

Magnetite memiliki kenampakan di mikroskop yaitu berbentuk hitam,

granular, massif dan memiliki kilap metalik lalu bila terkena magnet, magnetit ini

menempel, mineral ini memiliki kelimpahan berjumlah 232 buah dari total 300

sampel mineral. Hematit memiliki kenampakan pada mikroskop abu-abu baja

hingga hitam besi, hexagonal dan tanpa belahan, terdapat sisik-sisik atau seperti

mika, mineral ini memiliki kelimpahan berjumlah 34 buah dari total 300 sampel

mineral. Sifat fisik Piroksen, Warnanya hitam agak kehijauan, Kilap kaca

(vitreous) dan mutiara (pearly), Belahan sedang, memiliki Pecahan tidak rata,

Kekerasan 5-6 skala Mohs, mineral ini memiliki kelimpahan berjumlah 12 buah

dari total 300 sampel mineral. Kyanit memiliki kenampakan pada mikroskop

putih salju kekuningan, tabular panjang-panjang dan merupakan agregat meniang,

seratan, satu arah sempurna, kilap mutiara hingga vitreus, pecahan tidak rata,

mineral ini memiliki kelimpahan berjumlah 12 buah dari total 300 sampel

mineral.

Mineral magnetit ini merupakan mineral opak yang biasanya berat jenis

yang sangat tinggi disebebkan oleh kandungan unsur besinya. Magnetit bernilai

ekonomis sebagai endapan placer (letakan). Stabil pada kondisi oksidasi, tapi

mudah larut pada lingkungan reduksi. Magnetit dapat berubah menjadi hematite

atau limonit, sedangkan untuk ilemite biasanya berubah menjadi leucoxen,

sphene, anatase, atau mineral titanium. Namun dalam pengkalsifikasi nama batuan

bukan berasal dari mineral yang mimiliki jumlah presentase yang paling banyak,

tetapi dari kandungan mineral yang berada pada urutan kedua dan ketiga memiliki

provenans yang sama dengan magnetit.

15

Sehingga dapat disimpulkan berdasarkan analisis di atas dapat di

inteprestasikan provenans berdasarkan klasifikasi Mc Lane (1995) Magnetit:

Sedimen, dynamothermal metamorphic, batuan beku asam, dan batuan beku basa.

Hematite: Dynamothermal Metamorphic. Piroxene: Batuan beku asam. Kyanit:

Higher-grade metamorphic. Pada mineral magnetit, hematit, kyanit dan piroxene

yang memiliki kesamaan adalah batuan beku asam yang termetamorfkan

dengan derajat yang dynamothermal metamorphic.

16

BAB VI

KESIMPULAN6.1 Kesimpulan

6.1.1 Didapatkan 6 mineral berat dari total menganalisis 300 sampel mineral

6.1.2 Didapatkan 4 mineral berat yang memiliki presentase lebih banyak dari ke

6 sampel yaitu magnetit 77,33%, hematite 11,34%, kyanit dan piroxen

memiliki presentase 4%

6.1.3 Provenans berdasarkan klasifikasi Mc Lane (1995) Magnetit: Sedimen,

dynamothermal metamorphic, batuan beku asam, dan batuan beku basa.

Hematite: Dynamothermal Metamorphic. Piroxene: Batuan beku asam.

Kyanit: Higher-grade metamorphic. Pada mineral magnetit, hematit, kyanit

dan piroxene yang memiliki kesamaan adalah batuan beku asam yang

termetamorfkan dengan derajat yang dynamothermal metamorphic.

6.2 Saran

6.2.1 Dalam pengambilan sampel, kita harus memilih dengan cermat data

yang akan kita ambil dan jangan sampai ketika di lapangan kita

kekurangan data

6.2.2 Dalam melakukan analisis data dibutuhkan konsentrasi supaya tidak

melakukan kesalahan

6.2.3 Penjadwalan dalam pemakaian alat kurang baik dan terlalu mepet

dengan acc kelompok sehingga membuat praktikan di kejar-kejar waktu

padahal alatnya juga sedikit

17

DAFTAR PUSTAKA

Staff Asisten Sedimentologi. 2013. Panduan Praktikum Sedimentologi.

Semarang: Universitas Diponegoro.

http://samuelmodeon.blogspot.com/2013/03/analisa-mineral-berat_27.html Rabu, 9 Mei 2013

18