Dasar Teori Mineral Optik

13
Hari/Tanggal Pengamatan : Selasa, 10 juni 2008 Nomer pengamatan : 4 Nomer preparat : BB 08 Deskripsi ortoskop tanpa nikol atau nikol sejajar : 1) Bentuk (shape) : Subhedral (prismatik) 2) Warna (colour) : Putih kekuning-kuningan 3) Ukuran : 1/3 dari 4x perbesaran 4) Belahan (cleavage) : Satu arah 5) Pecahan (fracture) : Tidak beraturan 6) Inklusi / kungkungan : Ada 7) Relief : Sedang 8) Pleokrisme : Tidak ada Deskripsi ortoskop menggunakan nikol atau nikol bersilang : 1) Gelapan (extinction position) : Gelapan miring 2) Sudut gelapan (extinction angle) : 33 0 3) Kembaran (twinning ) : Tidak ada 4) Tanada rantang optic (TRO) : Positif (+) adisi 5) Warna interferensi : Hijau kekuning-kuningan orde 2

Transcript of Dasar Teori Mineral Optik

Page 1: Dasar Teori Mineral Optik

Hari/Tanggal Pengamatan : Selasa, 10 juni 2008

Nomer pengamatan : 4

Nomer preparat : BB 08

Deskripsi ortoskop tanpa nikol atau nikol sejajar :

1) Bentuk (shape) : Subhedral (prismatik)

2) Warna (colour) : Putih kekuning-kuningan

3) Ukuran : 1/3 dari 4x perbesaran

4) Belahan (cleavage) : Satu arah

5) Pecahan (fracture) : Tidak beraturan

6) Inklusi / kungkungan : Ada

7) Relief : Sedang

8) Pleokrisme : Tidak ada

Deskripsi ortoskop menggunakan nikol atau nikol bersilang :

1) Gelapan (extinction position) : Gelapan miring

2) Sudut gelapan (extinction angle) : 330

3) Kembaran (twinning) : Tidak ada

4) Tanada rantang optic (TRO) : Positif (+) adisi

5) Warna interferensi : Hijau kekuning-kuningan orde 2

Gambar mineral nikol sejajar Gambar mineral nikol Bersilang

Nama mineral : Klinopiroksin Augit

Page 2: Dasar Teori Mineral Optik

DASAR TEORI

2.1 Mikroskop Polarisasi

Mikroskop adalah alat untuk mengamati obyek material yang kecil ukurannya

hingga terlihat lebih besar. Mikroskop sederhana (konvensional) biasanya digunakan

oleh sekolah-sekolah dasar dan menengah untuk kepentingan percobaan praktikum

sederhana pula. Mikroskop demikian ini perbesarannya hanya mencapai 100 hingga

200 kali serta belum ada fasilitas untuk merekam seperti kamera, pengamatan

dilakukan selalu di lensa okuler dengan penglihatan langsung, sehingga masih

membuat mata kelelahan. Mikroskop ini seperti diperlihatkan pada gambar ibawah ini.

Gambar 1.1 Mikroskop Polarisasi

Keterangan :

1. Kaki mikroskop

Page 3: Dasar Teori Mineral Optik

Merupakan tempat tumpuan dari seluruh bagian mikroskop, bentuknya

ada yang bulat dan ada yang seperti tapal kuda (U). Pada mikroskop tipe Bausch

& Lomb, kaki mikroskop juga digunakan untuk menempatkan cermin. Pada tipe

Olympus yang akan kita gunakan, kaki mikroskop sebagai tempat lampu halogen

sebagai sumber cahaya pengganti cermin.

2. Lengan Mikroskop, terdiri atas :

a. Substage Unit

Bagian-bagiannya : Polarisator atau “lower nicol”, Diafragma Iris, dan

Kondensor.

1) Polarisator lower nikol

Merupakan suatu bagian yang terdiri dari suatu lembaran polaroid

(Gambar 2-E), berfungsi untuk menyerap cahaya secara terpilih

(selective absorbtion), sehingga hanya cahaya yang bergetar pada satu

arah bidang getar saja yang bisa diteruskan. Dalam mikroskop lembaran

ini diletakkan sedemikian hingga arah getaran sinarnya sejajar dengan

salah satu benang silang pada arah N-S atau E-W.

2) Diafragma Iris

Terdapat di atas polarisator, alat ini berfungsi untuk mengatur

jumlah cahaya yang diteruskan dengan cara mengurangi atau

menambah besarnya apertur/bukaan diafragma. Hal ini merupakan faktor

penting dalam menentukan intensitas cahaya yang diterima oleh mata

pengamat, karena kemampuan akomodasi mata tiap-tiap orang relatif

berbeda. Fungsi penting lainnya adalah untuk menetapkan besarnya

daerah pada peraga yang ingin diterangi, juga dalam penentuan relief, di

mana cahaya harus dikurangi sekecil mungkin untuk pengamatan “garis

becke”.

3) Kondensor

Page 4: Dasar Teori Mineral Optik

Terletak pada bagian paling atas dari “substage unit”. Kondensor

berupa lensa cembung yang berfungsi untuk memberikan cahaya

memusat yang datang dari cermin di bawahnya. Lensa kondensor dapat

diputar/diayun keluar dari jalan cahaya apabila tidak

digunakan/difungsikan. Fungsi kondensor lebih lanjut akan dibahas pada

bab konoskop.

b. Meja Objek Bentuknya berupa piringan yang berlubang di bagian tengahnya sebagai

jalan masuknya cahaya. Meja objek ini berfungsi sebagai tempat menjepit

preparat/peraga. Meja objek ini dapat berputar pada sumbunya yang vertikal,

dan dilengkapi dengan skala sudut dalam derajat dari 0o sampai 360o. Pada

bagian tepi meja terdapat tiga buah sekerup pemusat untuk memusatkan

perputaran meja pada sumbunya (centering).

c. Tubus Mikroskop

Bagian ini terletak di atas meja objek dan berfungsi sebagai unit teropong,

yang terdiri atas beberapa bagian antara lain lensa objektif, lubang

kompensator, analisator, lensa amici bertrand dan lensa okuler.

1) Lensa objektif

Merupakan bagian paling bawah dari tubus mikroskop, berfungsi

untuk menangkap dan memperbesar bayangan sayatan mineral dari meja

objek. Biasanya pada mikroskop polarisasi terdapat tiga buah lensa

objektif dengan perbesaran yang berbeda, tergantung keinginan

pengamat, dan biasanya perbesaran yang digunakan adalah 4x, 10x dan

40x, kadang ada yang 100x

2) Lubang kompensator

Adalah suatu lubang pipih pada tubus sebagai tempat

memasukkan kompensator, suatu bagian yang digunakan untuk

menentukan warna interferensi. Kompensator berupa baji kuarsa atau

Page 5: Dasar Teori Mineral Optik

gips yang menipis ke arah depan, sehingga pada saat dimasukkan lubang

akan menghasilkan perubahan war na interferensi pada mineral.

3) Analisator

Adalah bagian dari mikroskop yang fungsinya hampir sama dengan

polarisator, dan terbuat dari bahan yang sama juga, hanya saja arah

getarannya bisa dibuat searah getaran polarisator (nikol sejajar) dan tegak

lurus arah getaran polarisator (nikol bersilang)

4) Lensa Amici Bertrand

Lensa ini difungsikan dalam pengamatan konoskopik saja, untuk

memperbesar gambar interferensi yang terbentuk pada bidang fokus balik

(back focal plane) pada lensa objektif, dan memfokuskan pada lensa

okuler.

5) Lensa okuler

Terdapat pada bagian paling atas dari tubus mikroskop, berfungsi

untuk memperbesar bayangan objek dan sebagai tempat kita mengamati

medan pandang. Pada lensa ini biasanya terdapat benang silang, sebagai

pemandu dalam pengamatan dan pemusatan objek pengamatan.

Mikroskop Optik Modern

Mikroskop optik merupakan suatu alat yang sangat mahal untuk ukuran

mahasiswa dan para peneliti. Mikroskop yang sangat berkualitas harganya bisa

mencapai kurang lebih satu milyar rupiah. Harga yang demikian mahal ini

sebanding dengan kemampuannya yang bisa digunakan untuk mendeteksi

secara teliti, bahkan untuk pendekatan unsur warna yang sangat jelas sehingga

mudah dianalisis. Prinsip utama dari pencahayaan mikroskop optik (PMO)

adalah penyinaran terhadap spesimen (obyek bahan) atau rupa dari spesimen

yang berasal dari cahaya pantulnya dan dapat menguji atau mengamati hasil

dari perbesaran spesimen. Komponen operasi

Page 6: Dasar Teori Mineral Optik

yang utama dari PMO adalah lensa obyektif, lensa okuler, kondensor, dan

sumber cahaya. Bagian dari transmisi PMO yang dipancarkan dan ilustrasi dari

mikroskop lengkap ditunjukkan di dalam Gambar di bawah ini :

Pengamatan Tanpa Nikol (Nikol Sejajar)

Sifat-sifat optik yang dapat diamati adalah ketembusan cahaya, inklusi,

ukuran, bentuk, belahan dan pecahan, indeks bias dan relief, warna, dan

pleokroisme.

Ketembusan Cahaya

Di bawah ortoskop semua mineral kedap cahaya tampak sebagai

butiran yang gelap/hitam. Mineral jenis ini tidak dapat dideskripsikan dengan

mikroskop polarisasi, dan dapat dipelajari lebih lanjut dengan mikroskop

pantulan. Mineral tembus cahaya dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu mineral

berwarna dan mineral tidak berwarna.

Inklusi

Pada kristal tertentu, selama proses kristalisasi sebagian material

asing yang terkumpul pada permukaan bidang pertumbuhannya akan

terperangkap dalam kristal, dan seterusnya menjadi bagian dari kristal

tersebut. Material tersebut dapat berupa kristal yang lebih kecil dari mineral

yang berbeda jenisnya, atau berupa kotoran/impurities pada magma, dapat

juga berupa fluida baik cairan ataupun gas. Kungkungan dapat dikenali di

bawah mikroskop tanpa nikol apabila terdapat perbedaan antara bahan

inklusi dengan kristal yang mengungkungnya, misalnya pada

ketembusannya, relief maupun perbedaan warna. Bidang batas antara inklusi

dengan mineral yang mengungkungnya dapat bersifat seperti batas bidang

kristal biasa.

Page 7: Dasar Teori Mineral Optik

Ukuran mineral

Ukuran mineral dapat dinyatakan secara absolut dalam mm atau cm

dan sebagainya. Pengukuran lebar dan panjang atau diameter mineral dapat

dilakukan dengan bantuan lensa okuler yang berskala.

Bentuk mineral

Pengamatan bentuk mineral dilakukan dengan melihat atau

mengamati bidang batas/garis batas mineral tersebut. Hal yang perlu

diperhatikan adalah apakah kristal tumbuh secara bebas di dalam media cair

atau gas, ataukah pertumbuhan tersebut terhalang oleh butir-butir mineral

yang tumbuh di sekitarnya, hal ini akan memberikan kenampakan bidang

batas yang relatif berbeda.

Apabila kristal tersebut dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri secara

keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk euhedral

(gambar a).

Apabila kristal tersebut dibatasi oleh hanya sebagian bidang kristalnya

sendiri maka kristal disebut mempunyai bentuk subhedral (gambar b).

Apabila kristal tersebut tidak dibatasi oleh bidang kristalnya sendiri

secara keseluruhan maka kristal disebut mempunyai bentuk anhedral

(gambar c).

Parameter lain untuk menyatakan bentuk adalah jumlah dan

perbandingan panjang bidang-bidang batas kristal, terutama untuk kristal-kristal

yang euhedral. Istilah yang sering digunakan antara lain: prismatik, tabular,

granular, lathlike, fibrous, foliated, radiated, dan sebagainya. Untuk kristal yang

dalam pertumbuhannya terhalang oleh kristal yang lain atau juga terhalang

magma yang kental, sering menghasilkan bentuk “incipient crystals”.

Page 8: Dasar Teori Mineral Optik

Belahan

Belahan dalam sayatan mineral bisa terlihat dalam bentuk garis-garis

yang teratur sepanjang bidang belahannya, di mana kenampakannya bisa

sangat baik, baik, buruk atau tidak ada. Dalam hal tertentu sebaiknya

orientasi belahan inii ditentukan kedudukannya terhadap sumbu kristalnya.

Belahan merupakan sifat fisikyang tetap pada satu jenis mineral yang

menunjukkan sifat khas dari struktur atom di dalamnya.

- Belahan satu arah

Beberapa mineral dicirikan oleh adanya belahan pada satu arah

saja, misalnya pada semua mineral mika. Bidang-bidang belahan akan

nampak sebagai garis lurus yang sejajar satu dengan yang lain pada

sayatan yang dipotong miring atau sejajar terhadap sumbu kristal atau

memotong arah bidang belahan. Sedangkan sayatan yang tegaklurus

sumbu kristal atau sejajar bidang belahan, maka belahan tidak akan

nampak sama sekali.

Gambar 1.4 Parameter lain bentuk mineral

Page 9: Dasar Teori Mineral Optik

Pecahan

Pecahan atau fracture adalah kecenderungan dari suatu mineral untuk

pecah dengan cara tertentu yang tidak dikontrol oleh struktur atom seperti

halnya belahan. Jenis-jenis pecahan yang khas antara lain pecahan seperti

gelas (subconchoidal fracture) pada kuarsa, pecahan memotong pada olivin,

ortopiroksen dan nefelin.

Indeks Bias dan Relief

Relief adalah ekspresi dari cahaya yang keluar dari suatu media

kemudian masuk ke dalam media yang lain yang mempunyai harga indeks

bias yang berbeda, sehingga cahaya tersebut mengalami pembiasan pada

batas kontak kedua media tersebut. Semakin besar perbedaan harga indeks

bias antara kedua media, maka semakin jelas bidang batas natara keduanya.

Sebaliknya semakin kecil perbedaan harga indeks bias, maka kenampakan

bidang batas antar mineral akan semakin kabur. Untuk mempermudah

Gambar 1.5a Belahan 1 arah pada mika

Gambar 1.5b Belahan 2 arah pada hornblede

Gambar 1.5c Belahan 3 arah pada kalsit

Page 10: Dasar Teori Mineral Optik

pengamatan relief di bawah ortoskop, maka sayatan mineral/batuan

dilekatkan pada kaca dengan menggunakan media balsam kanada yang

mempunyai relief nol (sebagai standar) dengan n = 1.537.

Dalam pengamatan dan penilaian relief mineral secara relatif, maka harga relief mineral

harus dibandingkan dengan relief standar balsam kanada (n = 1.537) atau relief kuarsa

(n = 1.544). setiap mineral yang mempunyai indeks bias kurang dari relief standar

disebut memiliki relief negatif, sedangkan mineral yang memiliki indeks bias lebih besar

dari standar disebut memiliki relief positif. Cara untuk membedakan jenis relief adalah

dengan menggunakan metode garis Becke. Selain penilaian relief positif/negatif, harga

relief suatu mineral juga dinilai berdasar tingkatan perbedaan harga indeks bias dengan

n standar. Setiap mineral yang mempunyai n relatif dekat dengan n standar yaitu antara

1.545 – 1.599 maka disebut memiliki relief positif rendah.