GEOKIMIA DAN BAHAN GALIAN

I. KONTRAK PERKULIAHAN

I.1.Jadwal

SEMESTER GASAL: 2014/2015

MASA KULIAH: SEPTEMBER s/d DESEMBER 2014

HARI JAM PRODI

KODE MK

NAMAMK

SKS

MK

LAMA

KUL

RUANG

ROMBEL/KONTACT PERSON

Senin1).01-09-14Kontrak perkuliahan+Bumi dlm hubungannya dng alam semesta2).08-09-14Tampilan Tugas2 Geokimia semester genap th kuliah 2013/20143)15-09-14Bab 14)22-09-14Bab 2EmasTasqia5).29-09-14Bab 36).06-10-14Bab 4

15.20-17.00

Kimia D3004030

Geokimia

2 2 D4-124 Rombel:435040/001Kontak person:085728617618(Emas)08996525966(Alfian)

Senin1).01-09-14Kontrak perkuliahan+Bumi dlm hubungannya dng alam semesta2).08-09-14Bab 1.3).15-09-14Bab 24)22-09-14Bab 35).29-09-14Bab 4

17.00-18.40

Kimia D3004030

Geokimia

2 2 D4-124 Rombel:435040/002Kontak person:085642751643 M3Sulis085697471903 M3Yogo

6).06-10-14Bab 5

I.2.Materi Geokimia:

1.Bumi dlm hubungannya dng alam semesta2.Struktur dan komposisi bumi3.Termodinamika dan kimia kristal (KBG)*** 4.Magma dan batuan beku (KBG)* 5.Sedimentasi dan batuan sedimen (KBG)**6.Geokimia isotop7.Atmosfera8.Sifat-sifat hidrosfera9.Sifat-sifat biosfera10.Metamorfosis sbg suatu proses geokimia (KBG)****11.Siklus geokimia (KBG)*****

I.3.Materi Kimia Bahan Galian:

1.MineralogiPendahuluanKristalografi***Sifat-sifat fisis mineralCara pengenalan mineralKlasifikasi mineral

2.BatuanPendahuluanDaur Batuan*****Batuan beku*Batuan sedimen**Batuan metamor****

3.Cebakan dan endapan bahan galianPendahuluanCara terjadinya cebakan dan endapan bahan galianBahan galian industri terpenting

I.4.Materi Geokimia dan Bahan Galian ?Gabungan dari Materi Geokimia dan Kimia Bahan Galian

I.5.Obyek KKL

Phenomena alam yang ada di Bumi dan di Angkasa

I.5.1.Di Bumi

Ada apa di:

Sangiran Sragen, Karangsambung (Kebumen), Lembang / Bandung (Teropong Bintang), Bleduk Kuwu dan Mrapen (Purwodadi Grobogan), Gunung Merapi (JATENG), Gunung Sinabung(SUMUT), Gunung Kelud (JATIM), Gunung Krakatau (JABAR), gempa tektonik di Yogya, terjadinya tumpukan abu di Parangtritis, ..............., .................., ................., Gempa bumi(tektonik, vulkanik, longsor).

Di Indonesia terdapat: 137 gunung berapi. Di awal th 2014 ini, diantaranya ada 19 gunung berapi tersebut yang telah dan diwaspadai akan meletus.

Adakah hubungan antara gempa bumi tektonik dengan gempa bumi vulkanik ?

Sebutkan contoh-contoh phenomenal lain di bumi ? (Pandanglah ke depan, ke atas, ke kiri, ke kanan, ke belakang dan kebawah).

Waktu gunung Kelud meletus, mengapa abunya sampai Jogya, Solo, Banyumas, Bandung, Bogor ? Di mana terjadi hujan kerikil, hujan batu ? di mana ?

Jarak benua Australia dengan Pulau Papua semakin dekat ? Mengapa ?

Jarak antar benda langit semakin jauh ? Mengapa ?

I.5.2.Di Angkasa

Mau KKL di angkasa ?Sebutkan contoh-contoh phenomena lain di angkasa? (Pandanglah keatas)Mengapa terjadi: gerhana, halo, pelangi, fatamorgana, meteor, bintang meledak, perubahan musim, dll

I.6.Perkuliahan

Perkuliahan Tepat Waktu. Toleransi Keterlambatan?

I.7.Bentuk Perkuliahan:1.Tatap muka: penjelasan, tanya jawab, diskusi dalam perkuliahan, diskusi kelompok

dalam presentasi, ......2.Tugas : Soal-soal, Proyek (merunut, penggalian informasi, internet, buku, majalah,

koran, membuat suatu bentuk, ........) dijadikan makalah/laporan.

I.8.Ujian:

1.Med Smt: dilaksanakan sebelum ujian semester. Tidak disediakan sesudah / saat semesteran. Dilaksanakan setelah separuh dari total topik perkuliahan (sesudah pertemuan ke 7 atau 8). Diupayakan utk mengikuti sesuai jadwal, agar tidak menyulitkan Dosen dan Mahasiswa.

2.Akhir smt: dilaksanakan sesuai jadwal ujian dari jurusan.

I.9.Nilai

pA + qB + rC

Nilai Akhir = ---------------------------------------

S

A = Nilai tugas(PR, Proyek, KKL, dll), kerajinan(absen), keseriusan/partisipasi/keaktifan(diskusi)

B = Nilai Med Semester

C = Nilai Semester

p, q, r = harga indeks

s = p + q + r

Pak Warlan S = 08179524047

I.9.Rujukan/ Daftar Pustaka:

Warlan Sugiyo, 2005. Geokimia. Semarang: UNNES PRESS (Wajib punya)

Brian Mason, Carleton B.Moore. 1982. Principles of Geochemistry. Fourth Edition. New York: John Wiley & Son

Siti Sundari.M, Sri Mantini RS, Warlan Sugiyo. 1988. Kimia Bahan Galian. Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA IKIP Semarang

I.10. Kontak student: ?

Nama: HP:

Nama: HP:

I.11.Model Diskusi (Melalui presentasi):

I.11.1. Membentuk kelompok dilanjutkan dng pemberian tugas masing-masing kelompok.

I.11.2. Lihat berikutnya.

I.12. Geochemistry News

Mengikuti berita-berita/informasi dari mas media (TV, Koran, Majalah, dll) tentang fenomena alam yang muncul.

Contoh:

Berita gempa tektonik, gunung meletus, gerhana, meteor, tanah longsor, dll

II.PERKULIAHAN

BAB 1BUMI DLM HUBUNGANNYA DNG ALAM SEMESTA

Tsunami Yogyakarta, klaten dan sekitarnya th: 2006Merapi meletus th 2010Kelud meletus th 2014 – 02 – 13Gempa terasa di Yogya, Malang dan Bali, Minggu, 09-03-2014 jam 22.00

Beri ceritera ttg:Keajaiban alam / phenomena alam yang berhubungan dengan geokimia dan alam semestaUngkapkan penjelasan ilmiahnya.

- Hujan meteor di Rusia.- Aurora di kutup bumi- Gerhana bulan/matahari- Komet- Fatamorgana- Pelangi- Hallo- Sensasi: piring terbang- Badai matahari (tsunami matahari)- Mars the red planet- Cincin di planet Saturnus- Planet yang selalu terang bulan di malam hari- Pesawat antariksa- Eksplorasi Angkasa luar

DI BUMI:- Gempa tektonik - Tsunami- Gempa Tanah longsor- Gempa Vulkanik- Badai (di:AS, Pilipina, Jepang, Cina)

1.1Sifat alam semestaSistem tata surya kita ? namanya ? jelaskanTerdiri dari: matahari, planet-planet, satelit-satelit, asteroid-asteroid dan meteorit-meteorit.

Mengapa planet Pluto dilepaskan keanggotaannya sebagai planet ?Galaksi Bima Saksi: 1011 bintangBentuk = lensa, diameter = 70.000 tahun cahaya ( 1 th chy =1013 km)Galaksi terdekat (1,75 x 106 tahun cahaya) seperti kabut nampaknya dr bumi = g.Andromeda ---- g terbesar spt kabut(nebula).Spektra garis merah (panjang gelombang sinar dapat diamati dengan teleskop) ------ sebanding dengan jaraknya. Geseran ------ sebanding jaraknya.

1.Sistem matahari tertutup = + artinya tidak ada saling mempengaruhi dengan yang diluar system matahari.

2.(UMS.Tipe B.no.1.28-04-14 A: 29-04-2014)Komposisi unsure-unsur seperti sejak terbentuknya (Kualitati)=

+ artinya, jenis unsure-unsur sama sejak terbentuknya bumi sampai sekarang.

3. (UMS.Tipe B.no.1.28-04-14&A: 29-04-2014 )Komposisi unsure-unsur yang tidak seperti sejak terbentuknya(Kuantitatif) = + komposisi unsure-unsur berbeda antara dulu sejak terbentuknya

dibandingkan dengan sekarang. Yaitu : hydrogen menjadi helium, dan peluruhan radioaktif(lihat table 1.1).Perubahan unsure menjadi unsure: 1. Reaksi nuklir, 2.reaksi fusi 3.listrik

4. (UMS.Tipe B.no.1.28-04-14)Unsur-unsur tua = + unsure-unsur yang ada sekarang adalah seperti saat bumi terbentuk. Contoh:

unsure-unsur non radioaktif. (missal: besi dari tambang walaupun berubah menjadi alat-alat mesin atau perkakas, tapi jumlah totalnya di alam adalah tetap).

5.Memperkirakan kelimpahan relative dari unsure-unsur adalah=+ Dengan menghitung bahwa beberapa unsure radioaktif mengalami peluruhan

dengan hasil akhir yang sama. Contoh: 238U dengan setengah umur 4,5x109 tahun dan 235U dengan setengah umur 7,1x108 tahun akan mempunyai hasil akhir yang sama. Yaitu Bi dan Hg.

6.Mengapa 237Np dan 247Cm tidak dapat digunakan untuk mengukur umur bumi?+ Karena waktu setengah umurnya masing-masing pendek. 2,25x106 dan 4x107

tahun, jadi lebih rendah dari umur bumi, sehingga sekarang diperkirakan sudah habis.

7.Apa alasannya bahwa perkiraan perbandingan di alam antara 235U dan 238U = 1:1380 adalah benar?

+ Karena berdasarkan waktu paruh masing-masing 235U = 7,1x108 tahun dan 238U = 4,5x109 tahun ( dimana 235U lebih cepat dari pada 238U yang menyebabkan 235U lebih cepat berubah menjadi unsure lain daripada 238U sehingga perbandingan jumlah di alam 235U lebih sedikit daripada 238U)

(UMS tipe A no.1.28-04-14)8.Bagaimana kita dapat memperoleh umur bumi = 6x109 tahun ?+ Dari sisa keradioaktifan uranium saat sekarang, lalu dibandingkan dengan

waktu setengah umurnya. Ketemulah umur awal uranium yang sama dengan umur bumi terbentuk.

(Ums Tipe A no.1)9.Apa cara lain untuk memperkirakan umur bumi?+ Dengan menggunakan isotop-isotop timbale (204Pb, 206Pb, 208Pb)

204Pb = tidak radioaktif, jadi jumlahnya sekarang sama seperti saat terbentuknya. Maka jika sekarang jumlanya total Pb dapat dihitung, kemudian dikurangi jumlah 204Pb ketemulah jumlah 206Pb dan 208Pb . Sedangkan 206Pb dan 208Pb adalah hasil sisa peluruhan dari Uranium dan Th. Kemudian dapat memprediksi umur bumi.

10.Apa yang dimaksud dengan waktu geologis?+ Waktu yang dialami oleh proses perubahan geologis (perubahan batuan

menjadi mineral-mineral terpisah).

11.Apa buktinya, meteor besi tidak mengandung uranium?+ Buktinya adalah pada meteor besi, hanya terdapat 204Pb saja. Tidak ada 206Pb

dan 208Pb maka tidak ada Pb yang berasal dari uranium.

12.Berikan bukti bahwa meteor stony mengandung uranium yang terukur?+ Yaitu adanya efek penambahan yang kontinyu dari timbale radioaktif

dalam perbandingan 206Pb/204Pb dan 207Pb/204Pb yang lebih tinggi dari s meteor besi.

13.Bagaimana dapat menentukan bahwa umur meteor adalah: 4,6x109tahun ?

+ Yaitu data yang diambil dari data waktu setengah umur rubidium-strontium pada meteor stoney(penambahan strontium di alam).

14.Bagaimana bulan dapat diketahui umurnya (4,6x109 tahun?+ Yaitu data dari _amper bulan yang pernah diambil saat Apollo

diluncurkan dan mendarat di bulan pada tahun 1969.

15.Waktu apa yang tidak termasuk perhitungan umur kerak bumi selama 4,6x109tahun?

Jwb:Yaitu waktu yang berlangsung sebelum terbentuknya kerak bumi. (sejak pemisahan dari matahari saat masih berupa kabut sampai bumi menjadi bentuk padat).

16.Berapa usia benua? (lihat halaman 3)Mengapa kerak bumi terdiri dari lempeng-lempeng yang bergerak dinamis?Jwb:Karena adanya tabrakan antara meteor dan bulan pada bumi sekitar 4000 juta tahun yang lalu.

17.Apa akibat terjadinya tabrakan (no.16) terhadap perhitungan umur kerak bumi?Jwb:Umur kerak bumi (batuan) akan melebihi 3700 juta tahun. Yaitu 4000 juta tahun yang lalu.

18.Apa akibat adanya evolusi kerak bumi?Jwb:Akibatnya ada tenggang waktu antara umur bumi dan umur batuan kerak bumi beberapa ratus juta tahun. (4000 juta tahun – 3700 juta tahun)

Sistem matahari

19.Bagaimana aturan dlm system matahari? Jwb:a.99,8% masa system, 2% momentum angular (arah gaya)b.arah edar sama, orbit bulat panjang, terletak pd bidang yng samac.berotasi dng arah yg sama kecuali Uranus dan Venus dng arah terbalik, berevolusi sekitar matahari, satelit beredar dng arah yg sama.d.Keteraturan. Planet ada 2 kelompok. Kelompok terrestrial / kelompok bumi (Mercurius, Venus, Bumi, Mars) dan kelompok mayor / utama (Yupiter, Saturmus, Uranus, Neptunus).

e.Momentum angular ada di planet-planet, pusat masa di Matahari.

(UMS tipe A no.7)20.Jelaskan pendapat/gagasan tentang asal mula system matahari(2 sistem)? Pendapat kuno.Jwb:a).Adanya kekuatan luar.1749. Buffon (filosof Perancis). Planet adalah robekan badan matahari yang ditabrak oleh bintang lain.b).1755. Kant. Sistem matahari berasal dari kumpulan matahari. Sistem matahari berasal dari kumpulan matahari. Daerah yang kerapatan tinggi menjadi planet.

(UMS tipe A no.7) 21.Sebutkan pendapat-pendapat lain sesudah pendapat kuno tentang system matahari.a).1796. Laplace.Asal mula system matahari adalah adanya rotasi lemah dari matahari, karena adanya kontraksi yang disertai dengan kenaikan kecepatan rotasi, menyebabkan menjauhkan diri dari pusat oleh adanya gaya sentrifugal.

b).60 th kemudian. Clerk Maxwell (ahli fisika).Tidak setuju (keberatan ) dengan pendapatnya Laplace. Alasannya:-konsentrasi momentum angular ada di planet bukan di matahari.-lingkaran gas yang mengental menjadi planet.

c).Kebangkitan teori Buffon. Dibangkitkan lagi oleh:-1.Chamberlain dan Multon (AS) dan Jeans dan Jeffreys (Inggris):Pembentukan bumi dan planet lain adalah sobekan material matahari oleh tabrakan atau pendekatan bintang lain.Hipotesis Chamberlain dan Multon:Planet-planet adalah kumpulan dari partikel-partikel padat yang kecil (planetesemal).

Hipotesis Jeans-Jeffreys:Planet-planet dibentuk oleh kondensasi masa gas yang pijar.

(UMS tipe A no.7)22.Bagaimana teori ttg system matahari dlm tahun-tahun terakhir?-a).Von Weizsacker:Awalnya dari sebuah matahari yang berotasi secara cepat, kemudian membentuk selimut yang konsentrasinya lebih besar, karena adanya kontraksi (gerakan yang bergejolak), maka akan terlepas membentuk planet-planet yang temperaturnya menjadi seperkuadrad jarak terhadap pusat rotasi.

-b).Adanya bintang kembar (bintang A dan bintang B).Salah satu bintang tersebut meledak (supernova) maka partikel parsialnya membentuk planet-planet dan dalam pengaruh bintang yang tidak meledak.

23.Bagaimana komposisi alam semesta dapat kita ketahui ?Jwb:a).Hasil penelitian spektroskopi matahari dan radiasi bintang.b).Dari hasil analisis meteorit.c).Dari hasil analisis komposisi bumi dan planet-planet.

24.Apa yang sdr ketahui dengan Helium(He) dan Teknetium (Tc)Jwb:a).He dideteksi di spectrum matahari oleh Lockyer, 1868.b).He diidentifikasi di bumi oleh Ramsay, 1895 (Uraninit + mineral asam → He

c).Tc tidak terdeteksi di bumi (sudah habis, karena T1/2 nya pendek.d).Tc terdapat pada bintang (dari hasil spektranya).

Hal 8.25.Bagaimana kita dapat mengenal komposisi matahari ?Jwb:a).kalau dideteksi dari bumi:beberapa unsure tidak dapat terdeteksi, karena:1).spektranya diabsorbsi oleh atmosfer bumi 2.panjang gelombangnya kecil ( kurang dari 2900Å)Lihat table 1.3

b).Kalau dideteksi dengan satelit:telah dikenal 70 macam unsure. Mengapa unsure lain tidak dikenal ?karena sebagai unsure kelumit.

26.Bagaimana komposisi planet ?Jwb:Merkurius:a).Tidak punya atmosfer, b).densitasnya sama dengan bumi.

Venus:a).mempunyai atmosfer yang sangat padat, terdiri CO2 dan N2 shg menutupi permukaan.b).Ukuran dan masa seperti bumi, dimungkinkan komposisinya seperti bumi.

Mars:a).Atmosfernya jernih tidak kabur.b).Awan dan kabutnya membentuk embun beku di kutup saat musim dingin (es H2O dan CO2 padat) saat musim panas hilang.c).permukaannya berwarma kemerah-merahan atau orange (besi oksida) seperti padang pasir di bumi.d).Ukuran dan masanya sama dengan bumi.e).Medan magnetnya rendah. Mengapa?Tidak mempunyai zat cair dan gas di bagian dalamnya.

Asteroid:-Komposisinya sama dengan meteorit-Albedo Ceres dan asteroid lain yang rendah = tdr dr karbonat.-Ceres, Pallas, Vesta = perbandingan densitasnya = 2,1 : 2,8 : 3,1, karbonatnya lebih rendah.

Yupiter, Saturnus, Uranus:a).mirip dalam densitas rendah, atmosfer yang tebal (permukaan kabur) karena kelimpahan hydrogen(sebagai ammonia, metana) dan He lebih rendah dr matahari.b).Lingkaran Saturnus sebagai partikel-partikel es.c).Albedos (satelit Saturnus) dan satelit-satelit lain dari planet-planetnya mempunyai densitas dan sifat-sifat kimianya sama dengan bumi, tertutup oleh ketebalan es dan gas yang berkondensasi, mengandung atmosfer yang mengandung hydrogen, helium, nitrogen, metana dan ammonia.

27.Bagaimana komposisi meteor ?

Buat ringkasan.

28.Lihat gambar 1.1 Beri penjelasan29.Lihat table 1.5 Beri penjelasan30.Lihat table 1.6 Beri penjelasan31.Lihat table 1.7 Beri penjelasan

GEOCHEMISTRY NEWS

SM, sabtu, 30 Maret 2013

Peningkatan status kawah Timbang di Dieng Banjarnegara:

Pengukuran gas menggunakan Drager-Xam-7.000

23-25 Maret 2013 Pada jarak 550 m dari kawah tercatat CO2 mencapai 2,4% volum (ambang batas aman CO2 mencapai 0,5% volume) Adapun pengukurn H2S mencapai lebih dari 100 ppm. (ambang batas aman = 10 ppm)

26 Maret 2013 Pukul 20.45 – 21.45 dilakukan pengukuran di Sumberejo, Dusun Kaliputih dan aliran Kali Sat dengan hasil berbeda-beda.

27 Maret 2013Pukul 22.50 terjadi hembusan asap putih tebal setinggi 30 m meluncur ke selatan sejauh sekitar 600 m.

28 Maret 2013Pukul 02.20 di aliran kali Sat pada jarak 1.500 m terdeteksi CO2

0,6% volum dan H2S 57 ppm , sehingga jalan dan jembatan sekitar kali itu ditutup. Jalan itu menghubungkan Batur-Dieng . Jalan dibuka kembali pukul 05.30 setelah dinyatakan aman.

Kegempaan

22-26 Maret 2013Terekam 52 gempa vulkanik dalam, 24 vulkanik dangkal.

27 Maret 2013Pukul 00-18.00 terekam 6 gempa vulkanik dalam , 1 vulkanik dangkal Pukul 18.00-22.00 terekam 4 gempa vulkanik dalam dan vulkanik dangkalPukul 22.00-22.31 terekam 44 gempa vulkanik dalam dan vulkanik dangkal.

Langkah-langkah yang dilakukan:

-Perpanjangan posko siaga bencana hingga 10 April 2013-Menyiapkan jalur evakuasi dan tempat pengungsian-Melakukan sosialisasi kpd warga dan membagkan masker-Menyiapkan logistic dan dapur umum-Menyiapkan petugas kesehatan-Telah dilakukan pemeriksaan kondisi warga

Rekomendasi:

- Warga tidak beraktivitas dalam radius 1 km dari kawah- Warga tidak mendekati atau beraktivitas di lembah yang

berpusat di kawah Timbang, untuk hindari gas beracun.- Warga Desa Sumberejo dan Kaliputih agar menghindar sejauh

2.000 m dari kawah timbang, jika tercium bau belerang menyengat pd malam hari atau saat cuaca mendung.

- Disarankan warga di daerah terdampak gas agar mengungsi ke tempat yang lebih aman.

- Agar waspada melakukan penggalian tanah di sekitar kawah karena berpotensi mengeluatkan gas .

- Warga diminta tetap tenang, jangan terpancing isu-isu dan patuhi arahan BPBD.

KAWAH TIMBANG SIAGABANJARNEGARA. Peningkatan aktivitas pada kawah Timbang yang berada di desa Sumberejo, Kecamatan Batur, Banjarnegara, membuat Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana

Geologi (PVMBG) meningkatkan status dari waspada menjadi siaga

JUDUL PROPOSAL

BAB I. Latar BelakangUraian Latar BelakangMasalahTujuanManfaat

BAB II. Tinjauan Pustaka

BAB III. Metode Penelitian

BAB IV. Hasil Penelitian dan Pembahasan

BAB V: Kesimpulan

Pustaka

BAB I. BUMI DALAM HUBUNGANNYA DENGAN ALAM SEMESTA

Tugas: hal 8 s/d 24 membuat pertanyaan tentang masalah yang belum dipahami.Pertanyaan mungkin bersifat:1.Hal-hal yang belum dipahami(istilah, pengertian, dll)2.Hal-hal yang merasa harus tahu (diprediksi keluar dlm pertanyaan ujian= seolah-olah meramal soal ujian)Pertanyaan:Hal 11.Bagaimana cara mengetahui jarak nebula?2.Apa yg dimaksud dng Efek Doppler?3.Bagaimana efek Doppler dpt digunakan utk membuktikan bahwa alam semesta itu berkembang (expanding Theory)?4.Bagaimana hubungannya dng teori Big Bang?5.Mengapa expanding theory masih dianggap bersifat spekulatif?6.Berapakah jarak km diameter galaksi kita?7.Berapa jarak km galaksi Andromeda?8.Bagaimana cara menghitung umur alam smesta? Barapa umurnya?

Hal 21.Apa artinya sistem terisolasi pada sistem tata surya kita?2.Jelaskan pengertian: Komposisi unsur-unsur seperti sejak terbentuknya? Jelaskan juga: pengertian ttg pengecualiannya.3.......

1.2.Umur alam semesta

Alam semesta:Teori pengembangan alam semesta tingkat evolusiBagaimana cara menghitung umur alam semesta?Caranya:Di ekstrapolasi ke belakang , alam semesta mengkerut menjadi suatu titik. Dipadukan/diperhitungkan dengan rata-rata pengembangan dalam kurun waktu.Maka ditemukan:Umur alam semesta secara astronomi = ± 16 x 109 th.

Pertanyaan:1.Apa artinya sistem matahari tertutup?2.Jelaskan komposisi unsur-unsur dlm sistem tatasurya kita?

3.Apa artinya titik nol dari skala waktu?4.unsur-unsur tua ?5.Bagaimana kelimpahan unsur-unsur secara relatif dapat diperkirakan?6.Unsur-unsur radioaktif 237Np dan 247Cm peluruhannya sulit dideteksi. Mengapa?Berapa umur masing-masing?7.Mengapa 238Udan 235U yang mula-mula relatif sama, kemudian perbandingannya berbeda setelah kurun waktu tertentu .( 235U: 238U = 1 : 1380)Jawab:1.Tidak terpengaruh oleh sistem tatasurya yang lain (Meiriza)( Matahari kita sbg pusat peredaran planet, satelit, asteroid, meteorit, komet.)2.Komposisi matahari sama seperti sejak terbentuknya.Kecuali perubahan hidrogen ----- helium dan perubahan karena reaksi nuklir 3.Pada saat benda-benda langit berkumpul menjadi satu4.Unsur-unsur yg tidak mengalami perubahan sejak unsur-unsur itu ada di alam 5.Dengan memperhitungkan peluruhan unsur radioaktif 238Udan 235U dengan mempertimbangkan waktu t1/2 masing-masing menjadi unsur stabil Bi dan Hg yang kelimpahannya sama, shg dpt diketahui kelimpahan unsur-unsur radioaktif awal. 6.Dimungkinkan 237Np dan 247Cm merupakan keturunan dari uranium yang telah mengalami peluruhan, Shg pada awalnya sulit dideteksi karena belum ada. Umurnya ratusan juta th yl, dapat dihitumg dari t1/2 nya.7.Karena t1/2 235U lebih rendah dari 238U.

Matahari:Sistem matahari sebagai sistem tertutup. Apa artinya?Sistem matahari tdr dr: planet, satelit, asteroid . Meteor ? Apa persamaan dan perbedaan antara meteor dengan asteroid?(komposisi unsur-unsurnya seperti / sama sejak saat terbentuknya). Kecuali: ?Adanya perubahan: hidrogen helium di matahariReaksi nuklir di matahari (Sinar alfa dan positron)Oleh sinar dr uns2 radioaktif.

Tabel 1.1 Unsur2 radioaktif alam yg penting utk penentuan geologisUnsur induk Waktu paruh total Hasil akhir238U235U232Th87Rb40K

4,5x109th7,1x108th1,4x1010th4,9x1010th1,3x109th

206Pb + 8 4He207Pb +7 4He208Pb + 6 4He87Sr40Ar, 40Ca

Mengapa 237Np dan 247Cm tidak ada?Mereka telah rusak /habis dan berubah menjadi unsur lain yg stabil pada saat terjadi peluruhan radioaktif. (waktu paruh masing2 = 2,25x106 dan 4x107 tahun)

Mengapa perbandingan kelimpahan 235U : 238U = 1 : 1380 ?

Karena 235U memancarkan lebih cepat daripada 238U

Sehingga , berapa perkiraan umur matahari?

Diperkirakan = 6x109th.

Umur matahari juga dpt diperkirakan dari isotop 204Pb (tidak radioaktif) , 206 Pb dan 208Pb.

Bagaimana caranya menentukan umur bumi dengan standar Pb?

--- ,,- -,,- -,,- U?

Meteor:

Meteor besi : tdk mengd U tetapi ada sedikit 204Pb + beberapa material alam.

Meteor Stoney: mengd U tertentu + penambahan Pb dalam perbandingan 206Pb / 204Pb dan 207Pb / 204Pb.

Dengan diperkuat oleh penentuan umur Rb-Sr pd meteor Stony, maka analisis data scr matematis umur meteor = 4,6x109th. Sama dengan umur bulan, berdasarkan sampel bulan umur bulan = 4,6x109th.

Bulan:

Umurnya = 4,6x109th. Umur ini belum termasuk umur batuan bulan yg umurnya 4000 juta th.

Bumi:

Umurnya = 4,6x109th

Umur ini belum termasuk penataan kerak bumi.

Dasar pertimbangan bahwa bumi sekarang, umurnya lebih dari itu:

Batuan kontinen terbentuk dng baik pada umur ± 2700 juta th. (umur Afrika 3000 s/d 3600 juta th, Amerika Utara 3100 s/d 3700 juta th, Eropa 3500 juta th, Australia 3000 juta th).

1.2 Sifat-sifat sistem matahari

Tabel 1.2 Data pada sistem matahari

Nama BL Masa(Bumi = 1)

Jari-Jari(Km)

Kerapatan(g/cm3)

Suhu Permukaan(K)

TekananPermukaan(Bar)

Gas mayorDan minorDi Atm

MatahariMerkuriusVenusBumiMarsYupiterSaturnusUranusNeptunusPluto

3320000,0550,8151,000,1131895,214,617,20,0017

6950002440605063713397716006000025900247501300

1,415,445,275,523,951,310,701,211,661?

5500620741̰� 290210-240170140808080

--9310,007TinggiTinggiTinggiTinggi-

H2 , He-CO2,N2, H2O,Ar,SO2

N2,O2,CO2,H2OCO2,N2,Ar,O2

H2,He,CH4,NH3

H2,He,CH4,NH3

H2,He,CH4,NH3

H2,He,CH4,NH3

-

Sekarang Pluto sudah tidak dianggap sbg planet. Carilah rujukannya bahwa Pluto sudah tidak dianggap sbg planet lagi. Bagaimana riwayatnya.?Apa alasannya?

Aturan-aturan dlm memenuhi teori ttg asal usul sistem matahari:1. Matahari = 99,8 % masa sistem, 2 % momentum anguler2. Planet2 = beredar dlm arah yg sama, bidang yg sama, bulat panjang sekitar

matahari.3. Planet = berotasi pd sumbunya dlm arah sama (semua planet) seperti arah

revolusinya (kecuali Uranus dan venus rotasinya terbalik), satelit juga beredar dlm arah yg sama.

4. Planet2 berada dlm ruang angkasa yg teratur.Hukum Bode’s : Ada 2 kelompok planet:1.Planet2 kecil = Merkurius, Venus, Bumi, Mars (planet terrestrial /Kelompok bumi)2.Planet2 besar = Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.(planet mayor / Utama)

5. Momentum anguler sistem matahari terletak di planet (sebagian besar

Allende Atoms/104Si106

105

104

103

102

10

. 10 102 103 104 105 106

Sun Atoms/104Si

Gb 1.1 Plot (Skala Logaritma) dari kelimpahan unsur-unsur di meteorit Allende v/s kelimpahan di matahari, pada garis diagonal terdapat kelimpahan yang sama di dua tempat .

Tabel 1.5 Frekuensi meteorit yang didapat dan yang jatuh

Tipe Yang didapat Yang jatuhJumlah % Jumlah %

Besi 545 58,1 33 4,6Besi-Batuan 53 5,7 11 1,5Achondrit 7 0,7 56 7,8Chondrit 333 35,5 621 86,1Total 938 100,0 721 100

Fe* Al* Ca* *Ni *Na *Cr Mn* Ti* Co* *Cu *V

Sc* *Ge Sr* Zr* *Ga

Ba*

Ce*

Tabel 1.6 Kelimpahan unsur-unsur kosmik dalam atom per 106 atom Si

Unsur Kelimpahan Unsur Kelimpahan1H 2,66x1010 44Ru 1,92He 1,8x109 45Rb 0,403Li 60 46Pd 1,34Be 1,2 47Ag 0,465B 9 48Cd 1,556C 1,11x107 49In 0,197N 2,31x106 50Sn 3,78O 1,84x107 51Sb 0,319F 780 52Te 6,510Ne 2,6x106 53I 1,2711Na 6,0x104 54Xe 5,8412Mg 1,06x106 55Cs 0,3913Al 8,5x104 56Ba 4,814Si 1,00x106 57La 0,3715P 6500 58Ce 1,216S 5,0x105 59Pr 0,1817Cl 4740 60Nd 0,7918Ar 1,06x105 62Sm 0,2419K 3500 63Eu 0,09420Ca 6,25x104 64Gd 0,4221Sc 31 65Tb 0,07622Ti 2400 66Dy 0,3723V 254 67Ho 0,09224Cr 1,27x104 68Er 0,2325Mn 9300 69Tm 0,03226Fe 9,0x105 70Yb 0,2027Co 2200 71Lu 0,03528Ni 4,78x104 72Hf 0,1729Cu 540 73Ta 0,02030Zn 1260 74W 0,3031Ga 38 75Re 0,05132Ge 117 76Os 0,6933As 6,2 77Ir 0,7234Se 67 78Pt 1,4135Br 9,2 79Au 0,2136Kr 41,3 80Hg 0,2137Rb 6,1 81Tl 0,1938Sr 22,9 82Pb 2,639Y 4,8 83Bi 0,1440Zr 12 90Th 0,04541Nb 0,9 92U 0,027

Tabel 1.7 Penggambaran Isotop, Isobar, Isoton

Isotop-isotop Z = 20 (Calsium) Unsur Isoton-isoton N = 20N A % unsur Z A % unsur20 40 96,97 Sulfur 16 36 0,013622 42 0,64 Chlorin 17 37 24,47123 43 0,145 Argon 18 38 0,06324 44 2,06 Potasium 19 39 93,1026 46 0,0033 Calsium 20 40 96,9728 48 0,185

Isobar A = 40Unsur Z N % UnsurArgon 18 22 99,61Potasium 19 21 0,0119Calsium 20 20 96,97

A = masa atom Z = nomor atom N = jumlah netronIsotop = jumlah Z sama, jumlah N bedaIsoton = jumlah N sama, jumlah Z bedaIsobar = jumlah Z beda, jumlah N beda, A = sama

BAB 2STRUKTUR DAN KOMPOSISI BUMI

1.Apa prasarat untuk memahami geokimia ?Jwb:Pengetahuan tentang komposisi dan lapisan dalam bumi.

(UMS tipe A.no.2.28-04-14).2.Mengapa untuk mengetahui struktur internal bumi tidak dapat hanya dipecahkan dengan cara dari observasi langsung ? Lalu dibutuhkan apa?Jwb:Alasannya:-Material hasil tambang, pengeboran < 10 km, sudah dapat diketahui dari material-material yang ada di permukaan bumi-Aktivitas magma, masih belum menunjukkan kelengkapan semua material yang sebenarnya yang ada dalam bumi.

Maka: butuh Observasi /pendekatan tidak langsung dengan cara:Penerapan geofisika dalam menyelidiki sifat-sifat bumi.Maksudnya:Penerapan hokum-hukum fisika yang dilakukan terhadap gravitasi, gelombang transmisi, konduktor panas, dan fenomena-fenomena lainnya.Contoh:- Percepatan dan tetapan gravitasi dapat menentukan kerapatan bumi.- Dengan menghitung momen kelembaban, dapat menentukan tetapan

presisi(tekanan udara) waktu siang dan malam …… kemudian dapat mengetahui distribusi kerapatan di dalam bumi.

- Data-data sismologi dapat menentukan konstanta elastisitas material di dalam bumi yang kemudian dapat menunjukkan adanya diskontinyuitas dalam bumi.

- Data aliran (hantaran) panas menunjukkan adanya kelimpahan unsure-unsur radioaktif yang ada di kulit bumi dan mantel.

2.2 DATA-DATA GUNUNG API YANG BERHUBUNGAN DENGAN BUMI

1.(UMS.tipe B.no.2.29-04-14).Jelaskan bagaimana getaran gempa bumi dapat digunakan untuk menganalisis keadaan di dalam bumi ?Jwb:Getaran gempa bumi menimbulkan 2 tipe gelombang yang saling tegak lurus, dengan kecepatan yg tidak sama.a).gelombang primer (P), analog dengan gelombang bunyi di udara. Merambat dengan cepat, tercatat di seismograf.

b).gelombang sekunder (S), analog dengan gelombang cahaya. Merambat lebih lambat. Vibrasinya tegak lurus thd gel P. Terdeteksi di seismograf dengan waktu yg berbeda. Kecepatan gelombang merupakan fungsi dari kedalamnya (Gmb.2.1)

14

P12

10

8 s

6

4 0 2000 4000 6000

Gmb.2.1. Kecepatan (km/det) vs kedalaman (km)

Mendatar = kedalaman Vertikal = kecepatan

2.Apakah yang membuktikan adanya keadaan tidak bersambung di dalam bumi. Jelaskan!Jwb:-Adanya pemunahan gelombang S. Menunjukkan bahwa material yang mendasari inti adalah berupa cairan.-Adanya perubahan gelombang yang mendadak. Hal ini diakibatkan olehPerubahan kecepatan gelombang dan mempengaruhi perubahan slope.

2.3 Kerapatan di dalam bumi3.Apa sumbangan Sir Issac Newton pada ilmu pengetahuan tentang kebumian ? Dan bagaimana pernyataannya ?Jwb:

-Beliau meletakkan dasar geofisika dari rumus dan hokum gravitasi yang dapat digunakan untuk menentukan masa bumi dan densitasnya.-Pernyataan beliau adalah bahwa: masa seluruh materi bumi didapatkan 5 atau 6 kali lebih besar dibandingkan jika bumi hanya terdiri dari air.

4.Terangkan cara-cara Cavendish dalam menentukan konstanta gravitasi !Jwb:Menimbang 2 bola timah dan 2 bola emas, kemudian dibandingkan maka ketemulah angka konstanta gravitas bumi yg nilainya = 5, 48 (tepatnya 5,517 ± 0,004). Yang terdiri dari densitas batuan = 2,8 dan material lainnya lebih dari 5,5.

5.Mengapa densitas bumi melebihi densitas batuan ?Jwb:-Adanya perubahan fisik yg menyebabkan densitasnya menjadi lebih tinggi akibat regangan/kontraksi pada kulit bumi shg volumenya mengecil oleh tekanan yg membesar.-Adanya perubahan komposisi kimia, karena keberadaan logam berat.

Senin, 17-03-2014 (109-110)dan (111-112)pertemuan ke 3

6.Bagaimana cara menentukan distribusi densitas di dalam bumi ?Jwb:-menggunakan rumus persamaan:Vp

2 = (1/ρ) (k+4µ/3)Vs

2 = µ/ρVp dan Vs = kecepatan gelombang p dan s

7.Apa yang dihasilkan oleh Bullen dari rumus tersebut diatas ?Jwb:-menghasilkan grafik macam-macam kerapatan di ruangan bumi, mendapatkan distribusi tekanan di ruangan bumi, dan kumpulan fasa dengan perubahan kerapatan pada tekanan nol.

12

10 Density(g/cm3)8

6

4

2 0 2000 4000 6000Gmb.2.2 Macam-macam kerapatan di ruangan bumi

3000

Pressure

11. (kilobar

1000

0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Gmb.2.3 Distribusi tekanan di ruangan bumi

Mohorovicic discontinuityA Lithosfera AsthenosphereB -200

C Solid depth Phase transitions: pyroxene →gernet structure (km)D Olivine → beta phase olivine Ca,Fe garnet → perovskite structure -400

E beta phase olivine → spinel(Mg,Fe)2SiO4

F Spinel(Mg,Fe)2SiO4 →MgSiO3 +MgO+FeO -600 Mg garnet→ _amper_i structureG MgSiO3.Al2O3 (solid solution) -800

3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 Zero-pressure densityGmb.2.4 Kumpulan fasa pada perubahan kerapatan dng tek-nol

2.4 Temperatur di dalam bumi

8.Berapa gradient suhu pada kulit bumi ?Jwb:Ukuran tingkat suhu di kulit bumi diantara 100 sampai 500C / km jika dirata-rata menjadi 300C /km

9.Bagaimana aliran panas dapat dihitung, dan brapa besar rata-ratanya ?Jwb:Dapat dihitung dari gradient suhu dan daya hantar panas batuan.Aliran panas rata-rata = 1,5 x 10-6 cal/cm2 s

Lihat table 2.1 dan 2.2

2.5 Struktur internal bumi

10.(UMS.tipe B. no.8.29-04-14)Dari mana dapat diyakini bahwa lapisan bumi terdiri dari: crust, mantel dan core ?Jwb:-Dari interpretasi data gunung api, dari data-data geofisika, kelimpahan relative unsure-unsur dan komposisi meteorit.

11.Buktikan bahwa “ alur tidak bersambung Mohorocivic” diperoleh pada kedalaman yang berbeda pada lingkungan geologi yang berbeda ?Jwb:-Di bawah cekungan lautan = 10 – 13 km dibawah laut, dibawah benua = 35 km, dibawah lajur gunung api = 60 km

12.Urutkan materi lautan sampai alur tdak bersambung Mohorocivic !Jwb:Air laut (4 km)

Sedimen (1/2 – 2 km)

Material basaltic

Alur tdak bersambung Mohorocivic

Tgl. 22-09-14. Kuliah terakhir dari Rombel 1(109-110)

13.Apa yang dapat ditaksir dari fakta-fakta gempa bumi pada kulit benua ?Jwb:-Menafsirkan bahwa: ada 2 lapisan, yang lapisan atas terdiri dari komposisi granit dan granodiorit, yang lapisan bawah terdiri dari komposisi basaltic. Dua lapisan ini dihubungkan dengan Sial (material kaya _amper Al) dan Sima (material kaya _amper Mg)

14. .(UMS.tipe B. no.8.29-04-14)Gambarkan struktur internal bumi!Jwb:

Depth,km Pressure, kb Continental crust 36 10

Upper mantle

11. 160

Mantle Transition zone

11. 450

Lower mantle

11. 1400

Core Outer core

Gambar 2.7 Struktur internal bumiBAB 2. STRUKTUR DAN KOMPOSISI BUMI

Permasalahan:

Hal 251.Apakah prasarat untuk memahami geokimia2.Mengapa untuk mengetahui struktur internal bumi tidsk cukup dengan observasi langsung?3.Mengapa hukum hukum fisika dpt digunakan utk mengetahui sifat-sifat bumi?

Hal 261.Bagaimana peristiwa gempa bumi dapat digunakan utk mengetahui keadaan didalam bumi?

Soal-soal PR

Hal 271.Apa buktinya bahwa material yg mendasari inti sebagian bersifat cair?2.Hal apa yg membuktikan bahwa ada keadaan tidak bersambung (discontinuity)

Hal 341.Interpretasi dari data apa saja yang digunakan untuk mengetahui struktur internal bumi? Dan apa hasilnya?

2.Bagaimana tanda-tanda perbedaan alur tidak bersambung Mohorocivic di bawah cekungan laut, benua dan lajur gunung api aktif? Berapa kedalaman masing-masing?

Hal 351.Jelaskan lapisan material dibawah cekungan laut ?2.Jelaskan prinsip-prinsip berdasarkan tafsiran fakta-fakta gempa bumi ?3.Jelaskan macam-macam material yang menyusun kulit benua ?4.Gambarkan struktur internal bumi ?

Hal 361.Bagaimana keadaan kulit bumi ?2.Apa bukti adanya alur tidak bersambung Mohorocivic ?3.Bagaimana struktur internal bumi menurut hasil eksperimen ?

Hal 371.Komposisi apakah yang menyusun mantel bagian atas ?2.Apa yg disebut pirolit ?3.Akibat pengaruh temperatur dan tekanan pada mineralogi pirolit menyebabkan adanya 4

kelompok kristal yang berbeda. Jelaskan! Sebutkan !4.Jelaskan bentuk modifikasi dari Mg2GeO4 !5.Jelaskan transformasi polimorfik yang lain (MgSiO3)

Hal 381.Apa yang disebut dng “Stishovit” ? Bagaimana sifatnya ?2.Bagaimana hasil eksperimen padatan terlarut (Mg,Fe)SiO4 ?

Dan bagaimana hasil eksperimen laboratorium ?(Bagaimana perubahan-perubahan yang terjadi di zona transisi ) ?

Hal 391.Jelaskan postulat transformasi yg terjadi pd kedalaman di bawah zona transisi ! Dan apa

hasilnya?2.Kandungan apa yg anda ketahui di mantel ? ( Kedalaman 1000 km dan < 1000 km)3.Gagasan apa saja ttg unsur-unsur penyusun inti bumi ?

Hal 401.Apa yg sdr ketahui ttg alur tak bersambung antara mantel dng inti bumi ?

(Apa buktinya inti merupakan cairan ?)2.Bagaimana terjadinya medan magnit bumi ?3.Apa yg menyusun kerak, mantel dan inti bumi ?4.Apa saja akibat pengaruh gelombang seismik ?5.Sebutkan dan jelaskan zona tambahan pada kerak bumi !

BAB IIITERMODINAMIKA DAN KIMIA KRISTAL

Geokimia

Bumi

Unsur (atom, ion, energy ttt)

Kelimpahan distribusi migrasi

Transformasi (kimia, fisika) Perubahan Energy & medan

Rekombinasi redistribusi

Mengkristal

Mineral dlm batuan

stabil

Kimia mempelajari: hubungan antar atom/ion, kisi Kristal, kesetimbangan

Sumber:1.Textbook of chemical thermodynamics (Wood & Fraser ) dan Powell

Penerapan thermodinamika pada proses geologi

2.US Geological Survey Bulletin 1452 (Robie, Hemingway dan Fisher,1976)

(UMS.Tipe B.no.3.29-04-14).Sifat-sifat thermodinamika mineral dan hubungan bahannya

Sifat kemampuannya dan ekstensif nya: Masa, volume dan entropy

Sifat fundamental dlmSystem thermodinamika

Sifat intensitasnya: temp, tek, potensial kimia

Energi internal (E):Energi total yang terkandung dalam system yg hanya tergantung dari keadaan system.

Hukum thermodinamika I:Energi tidak dpt diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.

Bila keadaan system berubah dari keadaan E1 ke keadaan E2 maka perubahan energy (∆E) =∆E = E2 – E1

Jika system menyerap energy /panas (q) dan system melepas kerja /energy dlm bentuk mekanik(W) maka: ∆E = q-WJika perubahannya kecil, maka:dE = dq – dWJika dW dihubungkan dengan perubahan volume kerja terhadap tekanan hidrostatik P, maka:dW = P.dV (prinsip kerja dalam lokomotif uap)maka:

dE = dq – P.dV

Atau: dq = dE + P.dVdq – P.dV = dE atau dE = dq – P.dV

Hukum Thermodinamika II:Pada proses reversible, perubahan entropi (∆S) ditentukan oleh panas yang diterima system (dq) dibagi dengan temperature ansolut (T).

∆S = dq/T ------ maka : dq = T.∆S

Pada proses irreversible : ∆S > dq/T

Maka:

dE = T.∆S – P.dV

Pada P konstan, maka entalpi (H) , H = E + PV (dari rumus termodinamika) Pada perubahan kecil, dH = dE + d(PV)

Karena : d(PV) = P.dV + V.dP (dari rumus matematika)

Maka: dH = dE + P.dV + V.dP

Pada P konstan atau dP = 0, maka: dH = dE + P.dV

Jadi Panas reaksi (dH) :

dH = dq (lihat rumus diatas dq = dE + P.dV)Rumus energy bebas Helmholtz (A) :

A = E – TS

Rumus energy bebas Gibbs (G) :

G = E – TS + PV

Karena: G = A + PV dan G = H – TS (lihat rumus diatas H = E + PV)ΔG = ΔH - TΔS Energi bebas Gibbs signifikan pada proses dengan T dan P konstan. Maka:dG = dE – T.dS + P.dV

Pada reaksi reversible, dG = 0. Maka : dE = T.dS – P.dV

Maka pada keadaan reversible (setimbang) dan P konstan,

maka : G reaktan = G produk

G reaktan = G produk

Proses geokimia adalah proses kesetimbangan dengan komposisi, T dan P konstan pd waktu yang lama.

Biasanya kesetimbangan di alam jarang dapat dipertahankan. Misalnya, oleh suhu dan tekanan yang berubah, akibatnya batuan mengalami perubahan (bermetamorfosis) menjadi batuan metamorf.

11.Pada T &P konstan:

Contoh lain:Zat padat yang dilarutkan dalam cairan ( S → L )

Bila dlm keadaan jenuh,maka ∆G = 0Bila dlm keadaan lewat jenuh, maka ∆G = +Bila dlm keadaan belum jenuh, maka ∆G = -

II. Bila T berubah, maka:

ΔG = ΔH - TΔS (bila T konstan)d(-∆G/T) / dT = ∆H / T2 (bila T berubah)

Jika ∆H = positif:T naik ------ ∆G = lebih negative ---- reaksi menyerap panas ------- reaksi lebih mendekati sempurna.

Jika ∆H = negative:T naik ------ reaksi cenderung biasa.

III. EFEK TEKANAN (P berubah):

d∆G/dP = ∆V

∆G = perubahan agregat oleh perubahan volume.

Jika P tinggi ----- volume kecil ----- densitas tinggi

Azas Le Chatelier:

Dalam system kesetimbangan, ada gangguan oleh factor tertentu ----- kesetimbangan bergeser ke arah sedemikian rupa sehingga meniadakan efek perubahannya.

Faktor-Faktor yang mempengaruhi perubahan Energi Bebas:

a).Komposisi reaktan dan produkb).Keadaan agregatnyac).Jumlah persen relatifnyad).Tekanan dan temperature

tgl 22-09-14 kuliah terakhir rombel 02 (111-112)

(UMS.Tipe A. 28-04-14).Fungsi Termodinamika dalam geokimia:

a).memberi pendekatan pd masalah : stabilitas, kesetimbangan, perubahan kimia.b).memprediksi pada masa lalu (dng ekstrapolasi)c).dapat mengetahui suatu perubahan geologis yg tdk dapat dilakukan di laboratorium.

Contoh : mempelajari stabilitas jadeite, NaAlSi2O6

NaAlSi3O8 NaAlSi2O6 + SiO2 ………….. reaksi 1Albit Jadeite Kuartz

NaAlSiO4 + NaAlSi3O8 NaAlSi2O6 ………. Reaksi 2 Nephelin Albit Jadeite

NaAlSiO4 + SiO2 NaAlSi2O6 …………. Reaksi 3 Nephelin Kuartz Jadeite

Pada t=250 dan P=1atm , reaksi 1 cenderung beralih dari kanan ke kiri (berarti jadeite tidak terbentuk) . reaksi 2 dan 3 beralih dr kiri ke kanan, dng pembentukan jadeite.Hal tersebut terjadi reaksi di alam.Di laboratorium tidak dapat dibuat, karena melibatkan : a). energi aktivasi dan b).tingkat reaksi.

BAB IIITHERMODINAMIKA DAN KIMIA KRISTAL

Pengantar geokimia adalah mempelajari: Kelimpahan, distribusi, dan migrasi unsur-unsur kimia dlm bumi.Unsur-unsur dlm geokimia dikenali dalam bentuk atom, ion.Atom, ion mempunyai kandungan energi tertentu.Pada proses pembentukan mineral dan batuan, atom dan ion mengalami transformasi fisika, kimia, (redistribusi ndan rekombinasi) terjadilah kehilangan energi dan medannya membentuk sistem yg stabil. Karena menyangkut perubahan energi, maka perlu mempelajari “termodinamika dan Kimia Kristal” pada Geokimia.

Hal 551.Bagaimana sifat-sifat fundamental dlm sistem termodinamika?2.Apa yg disebut energi fundamental (E) ?3.Bagaimana hk termodinamika I ?4.Bagaimana rumus-rumus yg berlaku dalam termodinamika !

Model: 1

(1)

(2)

Kel-kel audien

Model: 2

(1)

(2)

(3)

(3) Kel-kel audien

Kel. presentator

Dosen

Pertanyaan

Jawaban

DosenKel presen

tator

Pertanyaan

Pertanyaan lem

paran

Jawaban

Jawaban

Model: 3

(1) (2)

Model: 4

(1) (2) (3)

2.Dari kel-kel audiensi

Pertanyaan dari kel-kel audien wajib dijawab oleh kel presentator. Jika jawaban kel presentator betul, kel presentator tidak punya hutang pertanyaan.

Jika jawabannya salah, bisa minta bantuan kepada kel-kel audien lainnya yang bukan penanya. Kel-kel audien lain itu (bukan kel audien penanya) sebagai penolong / penyelamat bagi kel presentator dari beban hutang pertanyaan.

Kel-kel audien wajib membuat satu pertanyaan ditujukan pada kel presentator.

Bila kel-kel audien berhasil menjawab pertanyaan dng benar, maka kel presentator bebas dari hutang pertanyaan.

Tapi bila kel kel audien gagal menjawab pertanyaan dng benar, maka kel presentator punya beban hutang pertanyaan.

Jawaban

Pertanyaan

Kel. Presentator

Dosen

KA

KA

KA

KA

Pertanyaan

Pertanyaan lem

paran

Jawaban

Kel. presentator

Dosen

KA

KA KA KA

Hutang pertanyaan merupakan tugas dirumah bagi kelompok presentator untuk dijawab yang benar, dan dikumpulkan sesuai dengan waktu yang ditentukan oleh dosen dengan pertimbangan-pertimbangan tertentu.

Perhatian ! Jangan keliru persepsi !

Tugas Rumah bukan hukuman !. Bukan pula siksaan !

Tapi suatu harkat manusia yang dapat melatih diri untuk bersikap, bertindak untuk selalu mencari kebenaran, mencintai kebenaran, rindu akan kebenaran dan berbuat untuk kebenaran (dalan kebenaran apapun) sesuai dengan ajaran dari yang Maha Kuasa (Tuhan ALLAH swt) yang selalu mengajarkan kebenaran.

Karena orang yg seperti itulah orang yang dapat berguna bagi siapapun dan bagi apapun baik selama masih hidup maupun sesudah tiada. Dan balasan kebaikan dari yang Kuasa akan secara otomatis mengirinya.

Tgl Presnt

Kel Presnt

Pertanyaan dari

(Poit)

Pertanyaannya Terjawab

TdkTerjawab

15-03-11,selasa. Pertemuan ke 3

1

2

Dosen

Kel 13

Kel 6

Kel 10

Kel 4

Dosen

Kel 8

Kel 9Kel 11

Siapa saja ahli2 yg mengemukakan teori ttg asal usul matahari. Bagaimana teorinya.

Kant: kenapa sifat bumi lain dng matahari

Mengapa matahari berputar. Apa ada gaya lain yg mempengaruhi

Matahari kembar dilihat dr Cina

Apa hubungan matahari dng supernova

Apa dasarnya bisa diketahui komposisi alam semesta. Bagaimana komposisinya? .Apa yg dimaksud dng kajian spektra?Mengapa deteksi spektra ada yg tdk dpt diamati?

Yg ada di fotosfera , jelaskan

Apa halo matahari dan aurora di kutubApa sinar kosmikApa reaksi fusi nuklir di mthari

Ya

Ya

Ya

ya

3

Kel 3

DosenKel 1

Kel 5

Bagaimana terjadinya badai matahari

Apakah ada perbedaan komposisi antara meteor2 lain

Apakah sama yg tereduksi pada saat meteor jatuh k e bumi.

Pertanyaan - Pertanyaan:

1.Dari dosen.

Pertanyaan dari dosen wajib dijawab oleh kel presentator. Jika jawabannya betul, kel presentator tidak punya hutang pertanyaan.

Jika jawabannya salah, bisa minta bantuan kepada kel-kel audien. Kel-kel audien sebagai penolong / penyelamat bagi kel presentator dari beban hutang pertanyaan.

Bila kel-kel audien berhasil menjawab pertanyaan dng benar, maka kel presentator bebas dari hutang pertanyaan.

Tapi bila kel audien gagal menjawab pertanyaan dng benar, maka kel presentator punya beban hutang pertanyaan.

Hutang pertanyaan merupakan tugas dirumah bagi kelompok presentator untuk dijawab dengan benar, dan dikumpulkan sesuai dengan waktu yang ditentukan oleh dosen dengan pertimbangan-pertimbangan tertentu.

Model: 1

(1)

(2)

Kel-kel audien

Kel. presentator

Dosen

Pertanyaan

Jawaban

Model: 2

(1)

(2)

(3)

(3) Kel-kel audien

Model: 3

(2) (2)

Model: 4

(2) (2) (3)

DosenKel presen

tator

Pertanyaan

Pertanyaan lem

paran

Jawaban

Jawaban

Jawaban

Pertanyaan

Kel. Presentator

Dosen

KA

KA

KA

KA

Pertanyaan

Pertanyaan lem

paran

Jawaban

Kel. presentator

Dosen

KA

KA KA KA

2.Dari kel-kel audiensi

Pertanyaan dari kel-kel audien wajib dijawab oleh kel presentator. Jika jawaban kel presentator betul, kel presentator tidak punya hutang pertanyaan.

Jika jawabannya salah, bisa minta bantuan kepada kel-kel audien lainnya yang bukan penanya. Kel-kel audien lain itu (bukan kel audien penanya) sebagai penolong / penyelamat bagi kel presentator dari beban hutang pertanyaan.

Kel-kel audien wajib membuat satu pertanyaan ditujukan pada kel presentator.

Bila kel-kel audien berhasil menjawab pertanyaan dng benar, maka kel presentator bebas dari hutang pertanyaan.

Tapi bila kel kel audien gagal menjawab pertanyaan dng benar, maka kel presentator punya beban hutang pertanyaan.

Hutang pertanyaan merupakan tugas dirumah bagi kelompok presentator untuk dijawab yang benar, dan dikumpulkan sesuai dengan waktu yang ditentukan oleh dosen dengan pertimbangan-pertimbangan tertentu.

Perhatian ! Jangan keliru persepsi !

Tugas Rumah bukan hukuman !. Bukan pula siksaan !

Tapi suatu harkat manusia yang dapat melatih diri untuk bersikap, bertindak untuk selalu mencari kebenaran, mencintai kebenaran, rindu akan kebenaran dan berbuat untuk kebenaran (dalan kebenaran apapun) sesuai dengan ajaran dari yang Maha Kuasa (Tuhan ALLAH swt) yang selalu mengajarkan kebenaran.

Karena orang yg seperti itulah orang yang dapat berguna bagi siapapun dan bagi apapun baik selama masih hidup maupun sesudah tiada. Dan balasan kebaikan dari yang Kuasa akan secara otomatis mengirinya.

Pertemuan ke 3.

Tgl Presnt

Kel Presnt

Pertanyaan dari

(Poit)

Pertanyaannya Terjawab

TdkTerjawab

17-03-11Kamis

1

(Asal usul sistem matahari)

Dosen

Kel 7 setiarto

Kel 12(ayu)

Bagaimana hipotesa Gufon?

Hukum apa matahari sbg pusat sistemSupernova?

Hepotesanya supaya diringkas ya

ya

Nilai 85

2Komposisi alam semesta, matahari dan planet

Nilai 86 komposi

3

Kel

Kel

Dosen

Dosen

Kel 8

Kel 5

Kel

DosenKel

Kel

Kel 1.ArfahKel 12.Imam

Apa termobakteri ?

Apa yg menyebabkan matahari kembar?Badai matahari bentuknya apa? Mengaa warna matahari pagi siang dan sore berbeda.

Geochemistry NewsGunung Sinabung di Kab Karo, Sumut kembali erupsi pada minggu, 5-10-2014. Gunung yg masih dlm status siaga level III meletus hingga 4 kali.

BAB IV. MAGMA DAN BATUAN BEKU

Hal. 731. Apa yang disebut dengan magma?

+ (1).Material induk batuan beku+ (2).Material batuan lelehan

2. Apa yang disebut dengan lava ?+Magma yg mengalir melalui lubang vulkanik. Shg dpt diakses utk observasi kita.

3. Mengapa ada definisi magma lain yang gagal (tidak tepat)? No.2+Krn sebenarnya magma mengandung komponen yg menguap kemudian menjadi padatan mengkristal yang penting.

4. Apakah hasil akhir kristalisasi pembekuan magma ?+ Batuan beku.5. Bagaimana ciri-ciri asal magma sehingga menimbulkan kontroversi

?+a) komposisi: % silikat b) temperatur: 500˚ s/d 1200˚c) mobilitas: aliran

6. Magma pokok apa yang menyusun batuan beku menurut Bunsen? +Granit dan basalt

Hal. 741. Bagaimana estimasi dari Daly mengenai batuan beku ?

Batuan beku

BB.intrusif BB ekstrusif

Granit granodiorit basal piroksen (95%) (98%)

2. Bagaimana argumentasi utama yang mendukung bahwa material basaltic adalah utama pd hampir semua batuan beku ?+(a).Sepanjang waktu geologi, magma muncul ke permukaan bumi, kemudian mengalir /pindah ke tempat lain yang lebih rendah oleh erosi air bah/banjir besar.

(b).Batuan yang ada di lembah-lembah dan di lautan , pada umumnya mengandung material basalt.(c).Hasil eksperimen dan kejadian alam yg terobservasi ditemukan bahwa komposisi kimia dari mineral kebanyakan berasal dari material basalt

3. Apa saja komposisi yang menyusun batuan beku menurut Clarke-Washington ?

+SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O K2O H2O TiO2

59,14 15,34 3,08 3,80 3,49 5,08 3,84 3,13 1,15 1,05Yang lainnya semua lebih kecil dari 0,03

B Hal. 75Jelaskan Gb.4.1

Frekuensi

52,5 73,0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Persentase SiO2

Hal. 76Jelaskan Gb.4.21. Hal apa yang menunjukkan bahwa hampir semua kelimpahan batuan

beku adalah granit dan basal ?+.Karena oksida yg dominan di batuan beku adalah SiO2 (30 s/d 80%)Kebanyakan 52,5 % dan 73,0%2. Al2O3 yang rendah dan Al2O3 yang tinggi, menunjukkan apa ?+. Al2O3 yang rendah menunjukkan ciri khas batuan dng kandungan feldpar dan feldspatoid yg kecil yg disebut dng tipe ultrabasisAl2O3 yang tinggi menunjukkan ciri khas anorthosid karena banyak mengandung nephelin.

Hal. 771. Sebutkan konstituen-konstituen minor yang ada di batuan ?

+.TiO2, P2O5, MnO.2. Mineral-mineral apa yang secara umum didapat pd batuan beku

walaupun dalam jumlah kecil ?+.(magnetit, ilmenit, apalit)

3. Mineral yang utama dalam batuan? +.(silica, feldspar, felspathoid, olivine, piroksin, amphibol, mika)

Hal.78(UMS.Tipe A.28-04-14).1. Jelaskan Gb.43 (Komposisi mineralogy dari

jenis batuan beku)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 100

80 Orthoclase

PlagioclaseSodic←Calcic

60 Quartz (clino)

Pyroxene (Ortho)

40Nepheline Biotite20

Hornblende Olivine

0

Keterangan nama macam-macam batuan:1. Nepheline Syenite(Phonolite) 2. Syenite ((Trachyte)3. Granite (Rhyolite) 4. Granodiorite (Quartz latite)5. Tonalite (Dacite) 6. Diorite (Andesite)7. Gabro (Basalt) 8. Olivine gabro (Olivine basal)9. Peridotite 10. Dunite

2. Sebutkan 7 mineral yang mengandung silica !+.quart, tridimit, kristobalit, opal, lechatelierit, coesit, stishovit.3. Mineral silikat apa yang dapat dibuat di laboratorium ? Terdapat

pada meteor apa ? Mengapa terbentuk di meteor ?+. coesit, stishovit, meteor Crater yg jatuh di Arizona, terbentuk kerena

tekanan tinggi saat tubrukan dengan meteor lain. 4. Mengapa stishovit mempunyai densitas tinggi (4,29) ?+.Karena ada perubahan bentuk kristal dari bilangan koordinasi 4

menjadi 6.Hal 791. (UMS.Tipe B.no.4.29-04-14).Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

Fenomena enantiotropisme pada quartz, kristobalit, dan tridimit ?2. Apa buktinya bahwa H2O dalam jumlah kecil ada dlm batuan beku ?3. Tunjukkan bahwa kristobalit dan tridimit berbeda dengan quartz ?

Hal.801. (UMS.Tipe B.no.4.29-04-14). Jelaskan polimorfi yang terjadi pada

quartz, kristobalit dan tridimit ?+.Polimorfi adalah perubahan bentuk kristal oleh su atu temperatur.Quart terjadi pd 576˚C, tridimit pada 120 dan 160˚C, kristobalit pd 200 dan 275˚C.

2. Mengapa khusus bagi kristobalit dan tridimit mempunyaibentuk metastabil ?

+.Kristobalit dan tridimit adalah mempunyai struktur kristal yang sangat stabil, dibuktikan oleh sifatnya yang tidak mudah pecah. Hal ini disebabkan oleh atom-atom dlm kristobalit dan tridimit mempunyai struktur yg terbuka, sehingga memungkinkan terjadi substitusi Na dan Al pada Si. Sedang atom-atom pd quart tertutup, dan miskin kandungan SiO2. Disamping itu, pd kristobalit dan tridimit mempunyai densitas dan indek bias yg lebih rendah drpd quart.

(Terakhir senin ,06-10-14, 109-110)

BAB V. SEDIMENTASI DAN BATUAN SEDIMEN

Hal. 831.Apa yang disebut dng sedimentasi ?2.Bagaimana simbul penggambaran aspek sedimentasi ?3.Bagaimana batuan beku berubah menjadi batuan sediment ?4.Bagaimana reaksi kunci dalam geokimia sedimentasi ?5.Apakah perbedaan hidrasi dengan hidrolisis ?6.(UMS.Tipe B.no5.29-04-14).Bagaimana asumsi hipotesis terbentuknya mineral lempung ?(hidrolisis alumino silikat menjadi asam silikat dan Aluminium hidroksida)

Hal. 841. (UMS.Tipe B.no5.29-04-14).Bagaimana pembentukan mineral

lempung ? Beri contohnya ! 2. Bagaimana keberadaan unsure –unsur kimia dalam geokimia air ?3. Apa saja yang menyebabkan keasaman air dalam geokimia ?

Hal. 851. Tabel 5.1 menggambarkan apa ?2. Apa pengaruh iklim tropis thd alumina dan residu yang kaya dengan

titan ?(UMS.Tipe A. no.5.28-04-2014). 3. Bagaimana hubungan antara

peradaban dan budaya manusia thd geokimia ? ♣ Peradaban + budaya manusia → kesuburan tanah → proses

geokimia → pembentukan tanah dari material batuan tua.4. Bagaimana sifat unik dari tanah ? Apa yang disebut dengan profil

tanah ?

Hal 861. Bagaimana profil tanah ? Jelaskan!2. Apa buktinya bahwa perbedaan tanah yg dihasilkan oleh factor

lingkungan bukan tgt dr kompossi batuan yg telah dibentuk ?3. Apa yng dimaksud dng factor lingkungan ?4. Apa sebab pada tipe batuan yang sama terdapat perbedaan

produktivitas tanah ?

Hal 871. Apa tanda-tanda transformasi / perubahan batuan tua ?2. Apa bagian yng paling aktif dari tanah ?(UMS. Tipe A. no. 9. 28-04-14).3. Bagaimana proses pembentukan tanah

?

Hal 881. Apa indikasi yang melatarbelakangi komposisi tanah ?2. (UMS.Tipe B.no9.29-04-14). Apa saja yang menentukan kehadiran

unsure-unsur kelumit dan minor dalam tanah ?3. (UMS.Tipe B.no9.29-04-14). Ada kelumit yg diperlukan oleh

kesehatan binatang , tidak diperlukan oleh tanaman. Berikan contohnya !

Hal 89.3. Bagaimana komposisi kimia batuan sediment ?

♣ melebihi batuan beku (oksida)Batu pasir , SiO2 > 99%Bauksit, Al2O3 < 70%Limonit, Fe2O3 = 75%Siderit, FeO = 60%Dolomit , MgO = 20%Gamping, CaO = 56%

2. Jelaskan gmb 5.2 aplikasinya pada serpih (80%), dan batu pasir 15%, batu kapur 5% mengenai unsure-unsur minor ?

3. Bagaimana dengan hasil analisis oleh Garrels dan Mackensie tentang unsure minor ?

4. Apa yang menyebabkan perbedaan antara analisis Ronov + Yaroskevsky dng analisis Clarke tentang kandungan unsur minor ?

Hal 901. Jelaskan Tabel.5.2 . Berikan komentar !2. Apa yang membedakan komposisi rata-rata batuan beku ? (Clarke)3. Apa yang menyebabkan ketidakcocokan analisis Ronov +

Yaroshevsky ?4. Apa cirri-ciri yang signifikan dari komposisi kimia batuan sediment ?

Hal 911. Jelaskan gmb. 5.3

Hal 921. Jelaskan gmb. 5.42. Bagaimana kandungan silica dan aluminium pada batuan

argillaceous?3. Bagaimana batuan tergolong batu kapur atau dolomite ?4. Terangkan 2 tipe berbeda dari mineralogy batuan sediment ?

Hal 93

1. Bagaimana urutan tahapan stabilitas (kerusakan) mineral batuan beku oleh pengaruh iklim ? (Goldich)

2. Apa macam kelimpahan mineral-mineral pada batuan sediment ?

Hal 941. Jelaskan karakter dari : quartz, _amper_i2. Sebutkan macamnya Feldpar dan bagaimana cara terbentuknya

masing-masing!3. Bagaimana terbentuknya kalsit ?4. Bagaimana terbentuknya dolomite ?

Terakhir , senin: 13-10-14, 109-110, Senin : 20-10-14 med semester bahannya Bab 1 s/d bab 6

(Terakhir, senin: 06-10-14, 111-112)

Geochemistry News:Suara Merdeka, Kamis: 09-10-141).Atasi keterbatasan mikroskop optik, raih nobel kimia.(Nobel 2014)Dua peneliti asal AS:Eric Betzig dan William E.Moerner dan Jerman: Stefan W. Hell dinobatkan sbg pemenang Penghargaan Nobel di bidang kimia tahun ini. Mereka menemukan metode berbasis molekul berpendar yg berguna mengatasi keterbatasan visual pd mikroskop optik.Dlm acara pemberian hadiah di Royal Swedish Academy of sciences di Stockholm, Swedia , Komite Nobel menyatakan temuan ini merupakan terobosan baru. Sebab selama bertahun-tahun mikroskop optik tdk pernah mendapatkan resolusi yg lebih baik dari setengah panjang gelombang cahaya.Sebelum ini, batas fisik utk resolusi mikroskop optik tradisional ditetapkan oleh seorang pakar mikroskop, Ernst Abbe pada 1873, Resolusi maksimal mikroskop optik tidak pernah lebih baik dari 0,2 mikrometer atau sekitar 500 kali lebih kecil dari lebar rambut manusia. Berkat temuan Betzig, Moerner dan Hell , mikroskop optik mampu melampaui batas itu.Mereka dng cerdik mengatasi keterbatasan itu dng molekul berpendar. Temuan mereka itu telah membawa mikroskop optik ke level dimensi nano. Kata Komite Nobel, kemarin.NanoskopiBerkat molekul berpendar, mikroskop optik dpt digunakan utk mengamati proses molekuler secara real-time. Para ilmuwan bisa mengintip kehidupan sel sampai titik paling detail. Temuan ini juga menjadi cikal bakal nanoskopi, yakni visualisasi jalur dan pergerakan tiap molekul di dalam sel – sel hidup.

Ini sangat, sangat penting utk memahami bagaimana sel bekerja dan memahami apa yang salah jika sel itu yang sakit, kata Hell dlm konferensi pers via telepon setelah mengetahui bahwa dia meraih nobel .Kini nanoskopi sudah digunakan di berbagai negara. Para ilmuwan dpt melihat bagaimana molekul-molekul membentuk sinapsis di antara sel-sel saraf di otak. Protein apa saja yg terlibat dlm perkembangan Parkinson, Alzheimer dan Huntington juga dpt diamati.2).Gerhana bulan totalGerhana bulan total kedua dlm setahun terakhir ini terlihat di sebagian wilayah Amerika dan Asia kemarin. Selama gerhana berlangsung , satelit alam kita tertutup sepenuhnya oleh bayangan bumi. Hasil pancaran sinar matahari dari atmosfer akan menghasilkan warna kuning atau merah pada bulan sehingga gerhana bulan ini disebut “ bulan darah”3).Gempa tektonik guncang Tiongkok, 1 tewas.4).Korban gunung Ontake meletus di Jepang, 54 orang5).Pasar Biofarma di 131 NegaraBandung. PT.Bio Farma terus menambah pasar di Asia dan Afrika. Pada 2014 produk BUMN Farmasi itu sudah digunakan di 131 negara. Perusahaan ini mendapat peghargaan “Pelopor Pasar Baru” oleh Kementerian Perdagangan.

BAB VIGEOKIMIA ISOTOP

Hal 1151.Mengapa kajian isotop sangat penting dalam geokimia ?

2.Apa manfaat dari spektrometri masa ?+ Alat yang digunakan utk menganalisis(mendeteksi)

kelimpahan isotop.

(UMS.Tipe B.no.6.28-04-14).3. Ada 2 variasi kelimpahan isotop di bumi :

+ a).isotop yang berasal dari hasil peluruhan inti yng tak stabil ------→ menjadi inti yang stabil. Cont: U ----- Pbb).isotop yang berasal dr hasil reaksi penggantian, reaksi kinetic dlm system biologi, proses fisika-kimia (penguapan dan difusi)---- ini disebut isotop non radiogenic.

4.Isotop-isotop penting apa yang sering dipelajari dlm geokimia ?+ Ar, Sr, Pb, Nd5.Mengapa isotop-isotop (no.4) penting ?+ Karena mempunyai waktu paruh yg panjang, sehingga dapat

diketahui asal batuannya (isotop asalnya/inti induknya) ---- sebagai isotop penjejaknya.

(UMS. Tipe A. no.6. 28-04-14).5.Apa manfaat dari isotop Sr ?+ Sebagai penjejak, yang digunakan untuk mengetahui apakah

magma membentuk batuan beku di kerak bumi ataukah di mantel.Ternyata yang di mantel terdapat isotop 87Sr yang lebih rendah, sedangkan di kerak terdapat isotop 87Rb yang rendah. Kemudian dibandingkan dengan kandungan 87Sr dan 87Rb dalam magma.

6.Isotop-isotop stabil apakah yang paling besar ?+ isotop hydrogen, karbon, oksigen, dan sulfur. Isotop tsb

terdapat pada zat-zat yang mudah menguap.(UMS senin)7.Isotop stabil apa yang mudah dideteksi ?

+ Jika memiliki perbedaan relative yang besar. Yaitu: 1H dan 2H dengan perbedaan 100% dan 12C dan 13C dengan perbedaan 8%.

Hal 1161.Dari mana yang banyak kemungkinan terjadinya isotop ?+ dari unsure-unsur yang berat atomnya rendah.2.Bagaimana pengaruh kenaikan temperature fraksinasi

terhadap penurunan kestabilan isotop yang ada di batuan sediment dibandingkan dengan yang ada di batuan magmatik (beku) ?

+ lebih besar yang ada di batuan sediment.3.Bagaimana fraksinasi kestabilan isotop dari permukaan bumi

sampai ke dalam ?+ Makin dalam dari permukaan bumi, fraksinasi kestabilan

isotop makin menurun.4.Bagaimana cara mengetahui variasi isotop ?+ Menggunakan rumus: δ = {(R sample/R standard) – 1} x 1000 δ = variasi (rentang = range) R = kelimpahan (menggunakan alat spektrometri

masa)

Perhatian:

Senin, tgl 20-10-14 med smt materi bab 1-6 (jam 209-210 &111-112)

Materi: 75% soal-soal dari yang sudah dibahas, 25% soal-soal terdiri dari yang belum dibahas.

Jangan lupa tugas membuat CD phenomena alam

dikumpulkan dan dipresentasikan 1 minggu sesudah med semester : tgl 27-10-14.

Hal 1171.Jelaskan Tabel 6.1

Element with Isotopic Isotopes Meassured Per Mil Isotopic Variation, δ of Heavier Isotope

Standard Used Minerals and Rocks Natural WatersHydrogenStandard Mean Ocean Water (SMOW)

2H/1H (D/H) -180 to + 20 -410 to + 50

CarbonCalcite-PDB (belemnite)

13C/12C -35 to + 5

OxygenSMOW

18O/16O -2 to + 36 -50 to + 15

SiliconQuartz vein, Mother Lode, California

30Si/28Si -2,2 to + 3,2

SulfurCanyon Diablo meteorite troilite

34S/32S -45 to + 60

2.Apa sebab akibat dari variasi isotop ?+ penyebab variasi isotop:

Adanya perbedaan masa diantara isotop-isotop.Akibat variasi isotop:Menyebabkan perbedaan kecil dalam frekuensi vibrasi atom-atom dalam kristal.

3.Apa akibat hasil frekuensi vibrasi yang berbeda ?+ 1).terjadinya sifat termal {energi internal(E), kapasitas panas, dan entropi} dari isotop yang

berubah-ubah.2).distribusi fraksinasi isotop-isotopnya berada diantara 2 phase. Perbedaan antara 2 phase tersebut ditunjukkan dalam “konstanta pemisahan” (α) antara 2 phase.

4.Bagaimana contoh rumus untuk menghitung “ konstanta pemisahan”(α) ?+ RA (18O/16O) fase A α = --------- = ------------------------------ RB (18O/16O) fase B

Hal 118(UMS.Tipe A. No.10. 28-04-14). 1.Apa saja yang termasuk fraksinasi isotop ?+ a). ikatan isotop-isotop ringan lebih mudah pecah drpd isotop-isotop berat.

b). molekul isotop-isotop ringan lebih mudah bereaksi daripada molekul isotop-isotop berat.c). pengayaan (penambahan) isotop-isotop ringan lebih mudah dirujuk dengan reaksi kimia

irreversible.

2.Informasi apa yang diperoleh dari hasil variasi isotop yang terukur ?+ a). temperature pembentukan batuan dan mineral dan fosil

b). Proses kimia-fisika yang mempengaruhi pembentukan batuan/fosil.c). hubungan genetic diantara batuan dan tipe meteor.

3.Jelaskan variasi isotop-isotop oksigen pada gmb.6.1

Hal 1191. Apa keuntungannya bila fraksinasi isotop oksigen dalam batuan beku mendekati kesetimbangan ?+ dengan eksperimen harga α dapat dihitung dan temperature pembentukan dapat ditentukan

(seperti yang ditampilkan pada gmb. 6.2)

2. Apa fungsi perbedaan δ 18O pada tiap-tiap mineral ?+ Dapat digunakan untuk mengatahui temperature pembentukannya.

3. Bagaimana δ 18O pada: a). Si-O-Si b). Si-O-Al dan Si-O-Mg c).Quartz ? + a).kaya δ 18O b). sedikit δ 18O c). kaya δ 18O

4. Urutkan kandungan fraksinasi δ 18O pada mineral dari yang tertinggi sampai yang terendah !+ Quartz --- feldspar ----- muscovite ----- amphibol ------- piroksen ------biotit ----- olivine. Oksida

magnetit dan ilmenit paling kecil.

5. Apa yang terjadi bila batuan beku mempunyai perbandingan isotop yang konstan ? berikan contoh!+ Biasanya mempunyai cadangan yang besar di alam. Contoh: kandungan 18O/16O di kerak dan mantel

sangat besar.

Hal 143.BAB. VII ATMOSFERA

Hal 143

1.Mengapa pengaruh kimia dari atmosfer pd permukaan bumi cukup besar walaupun jumlah masanya kecil dibanding dengan masa bumi?+Karena berperan sbg media transportasi komponen reaksi geokimia yang penting di permukaan bumi dalam proses kerusakan oleh iklim, yaitu transpot: nitrogen, oksigen, karbon dioksida, uap air.+Merupakan bagian penting dr siklus geokimia beberapa unsure minor: belerang, karbon, halogen.

2.Apakah peran dari : a). karbon dioksida b). Ozon+Merupakan bahan penting pada kehidupan tanaman untuk asimilasi menghasilkan zat tepung dan oksigen yang dibutuhkan makluk hidup untuk bahan makanan dan pernafasan. sinar matahari

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

+Ozon yg berada dalam lapisan ozonosfera di stratosfera berperan penting dlm absorpsi radiasi sinar ultraviolet. Bila tidak diabsorpsi berakibat fatal pd kehidupan.

3.Apa unsure-unsur utama yang terdapat di atmosfer?+nitrogen, oksigen dan argon39

19 K ----- 3918 Ar + 0

1β+

Hal 144

4.Mengapa lapisan dibawah 60 km disebut sebagai homosfer ?+Karena atmosfer dibawah ketinggian 60 km masih terdiri dari berbagai komponen dengan tingkat perbandingan yang berbeda yang terakumulasi karena adanya arus konveksi. Sedangkan pada ketinggian diatas 60 km terdiri dari komponen yang terpisah sesuai dengan grafitasi sesuai dengan berat molekulnya. (Lihat table 7.1)

Hal 144 dan 145Tabel 7.1. Komposisi atmosfer pd tingkat bawah

GAS Konsentrasi terhadap volume (ppm)

Konsentrasi thd berat (ppm)

Nitrogen, N2 780.840 755.220Oksigen, O2 209.460 231.400Argon, Ar 9340 12.880Karbondioksida, CO2

320 490

Neon, Ne 18,18 12,67Helium, He 5,25 0,724Kripton, Kr 1,14 3,30Xenon, Xe 0,087 0,39Hidrogen, H2 0,55 0,038Nitrogen Oksida, N2O

0,33 0,50

(terakhir 109-110, tgl 24-11-24), pertemuan ke 13

Gambar 7.1. Struktur dan komposisi atmosfer

atmosfer I I I I1 4 15H He O Air

Mean molar weight(gm/mole)

Range of variability

Temperatur (0K)

200 400 1000 2000

I I I I

ionosfer

Magnetosfer

exosfer

Heterosfer

Heterosfer

homopause

homosfer

Hemosfer

Vesopause

Vesosfer

Stratopause

Stratosfer

Tropopause

troposfer

5.Apa yang dapat anda uraikan dengan gambar 7.1 ?+Menggambarkan sifat, struktur dan tatanama atmosfer.+Atmosfer makin keatas makin tipis menuju ruang angkasa. Diatas ketinggian 600 km orbit atmosfer berbentuk ellips bebas di medan gravitasi.

Hal 144 dan 146

6.Apa yang dapat anda uraikan dengan gambar 7.2 ?+Menunjukkan hubungan antar konstituen (jumlah molekul per cm-3 atau densitas) dan perubahan yang berlangsung sebagai fungsi ketinggian.

7.Mengapa atom oksigen O2 hasil dari reaksi photokimia lebih rendah dari atom nitrogen (N2) ?+Karena ikatan yang lebih kuat pada (N2) -----N≡N sedangkan O2 ----O=O

Hal 145

8.Bagian atmosfer mana yang terdapat konveksi menyolok ?+Daerah atmosfer yang lebih rendah yaitu troposfer.

Hal 1469.Apa yang disebut rata-rata waktu hidup ? Beri contoh!+Rata-rata waktu bagi molekul untuk mengendap di atmosfer.+Oksigen = 2000 th, karbon dioksida = 30 th, nitrogen = 10-100 juta tahun.

Hal 147 dan 151

10.Apa yang dapat anda jelaskan dari gmb. 7.3 ?+Konstituen utama nitrogen berada dlm bentuk N2 , tidak ada transfer secara siklis atom nitrogen dari atmosfer.

Siklus nitrogen yang menonjol adalah secara biologis.

Bahan Med Smt 28 & 29-04-2014 : Bab 1 s/d 6

11.Apa reaksi fotokimia nitrogen dan pelepasan cahaya ?+Transfer molekul nitrogen menjadi nitrat.

12.Bagaimana reaksi fiksasi biologis dari nitrogen?+Oksidasi: menghasilkan nitrat dan nitrit+Reduksi: menghasilkan ammonia (NH3)

13.Bagaimana nitrogen bersirkulasi ke udara ?+Tumbuhan yang mengandung bakteri zat lemas berfungsi sebagai penyerap gas lemas dari udara ke

dalam tanah. Gas lemas digunakan tumbuhan untuk pupuk. Tumbuhan melepaskan gas lemas ke atmosfer (denitrifikasi).

14.Bagaimana keseimbangan oksi gen di atmosfer?+Diatur oleh biosfera melalui fotosintesis. Sumber utama oksigen adalah fotosintesis, kemerosotan utama

oksigen adalah respirasi dan oksidasi oleh kerusakan dan cuaca.

Hal 147 dan 148

15.Bagaimana control karbon dioksida di atmosfer ? +Karbon dioksida dikontrol oleh kelarutannya dalam air, sebab hamper semua karbon dioksida bebas

ada di lautan. Sementara _amper semua oksigen dan nitrogen bebas terdapat di atmosfer.+karbon dioksida juga terdapat di dasar lautan sebagai endapan kalsium karbonat dan endapan yg

membatu di daratan.+Peran karbon dioksida sebagai fotosintesis dan kebalikannya sebagai respirasi dan kerusakan.

Fotosintesis: nCO2 + nH2O → (CH2O)n + nO2

Respirasi dan kerusakan: (CH2O)n + nO2 → nCO2 + nH2O

16.Bagaimana terdapatnya karbon monooksida di atmosfer ?+Dihasilkan oleh oksidasi fotokimia dari material organic oleh disosiasi CO2

17.Bagaimana terdapatnya methane di atmosfer ?+Dihasilkan oleh kerusakan material organic oleh bakteri.

18.Bagaimana keberadaan argon di atmosfer ?+Walaupun argon di atmosfer dalam jumlah kecil, namun jumlahnya lebih melimpah daripada atom gas

mulia lain. +Merupakan hasil turunan yang dibentuk oleh kerusakan radioaktof 40K dalam kerak bumi yg

terkumpul terus menerus karena sifatnya yang lembam (inert).

19.Bagaimana keberadaan He di atmosfer ?+Merupakan hasil kerusakan radioaktif di dalam bumi yang merupakan partikel lepas yang bersifat

inert, lepas secara lambat oleh difusi di permukaan.

Hal 149

20.Beri komentar Tabel 7.2

21.Faktor apa yang mempengaruhi kandungan uap air di atmosfer ?+Yang paling berpengaruh adalah tempera

0,22 vol%700LU 0,92 vol%500LU 2,63 vol%

0,92 vol%00

0,22 vol%

500LS

700LS

22.Apa peran uap air di atmosfer ?+ Penting dlm mengatur kondisi iklim. Uap air bersama karbon dioksida sebagai efek rumah hijau,

yang mengontrol temperature.

23.Terangkan tentang efek rumah kaca oleh uap air dan karbon dioksida.+ Radiasi matahari dng λ tertentu menembus lapisan uap air dan karbon dioksida sampai ke

permukaan bumi.+ Energi itu dipantulkan kembali ke atmosfer dengan panjang gelombang yang lebih panjang,

diserap oleh uap air dan karbon dioksida menimbulkan panas di atmosfer.

24.Apa yang terjadi bila radiasi matahari hanya 5% ?+ Radiasinya sudah cukup untuk menghasilkan rumah kaca yang ringan. Karena radiasinya akan

menguapkan hidrosfera bumi menghasilkan uap air yang bersama karbon dioksida membentuk panas yang kemudian akan menghasilkan cuaca planet yang berbeda dengan sekarang. Bertambah dingin atau panas ?

25.Apa pengaruh belerang di atmosfer ?+ Menjadi pencemar di atmosfer.

26.Bagaimana kandungan belerang di udara diperoleh ?+ Hidrogen sulfide dihasilkan dr pembusukan dan juga dari gunung api bersama dengan SO2.+ Sumber local dengan konsentrasi tinggi dari:

a).Pembakaran batu barab).Daerah industri

27.Pengaruh apa pengurangan kadar belerang di di atmosfer?+ Kadar belerang di udara dapat dikurangi oleh air hujan, karena beberapa senyawa belerang dpt

larut dengan air.

28.Bagaimana keadaan sirkulasi belerang dalam beberapa tahun di Rothamsted , England ?+ Di daerah industri disana belerang yang mengendap di tanah dlm beberapa tahun sebanyak 7,8 kg

per are tanah. Hal ini tidak boleh dianggap remeh.

29.Berapa kandungan nitrogen di atmosfer ?+ Diketahui oleh endapan dari air hujan yang membawa larutan nitrogen dari atmosfer sebesar 1-6

kg per are per tahun dalam bentuk ammonium nitrat dan ammonium sulfat.

30.Dari mana nitrogen di atmosfer berasal ?

+ Dari dekomposisi material organic pada permukaan bumi dan hasil oksida anorganik.

31.Dari mana nitrogen oksida yang berada di tanah ?+ Oleh aktifitas bakteri.

BAB VIIISIFAT-SIFAT HIDROSFERA

1.Apakah yang disebut dengan hidrosfera?+ Bagian kulit bumi yang dibatasi oleh air (tawar, garam, dan padatan terlarut lain) dan meliputi

lautan, laut, teluk, danau, air sungai, sungai-sungai kecil, air tanah dan salju serta es.

2.Berapa luas dan dalam lautan ?+ Luas = 361x106km2 atau 70,8% permukaan bumi. Kedalamannya = 3800 m

3.Berapa volume (km3 ) masa (g)?+ Lihat table 8.1

Laut kepulauan = laut yang dikeliling oleh pulau

4.Berapa berat air laut dibandingkan dengan berat hidrosfera keseluruhan ?+ ± 97% dari berat hidrosfer keseluruhan

5.Berapa densitas air laut dengan salinitas (kadar garam) normal pada 00 ? Mengapa densitas makin kedalam makin besar ?

+ Densitas air laut = 1,028. Sebab air dapat sedikit dimampatkan oleh sedikit tekanan.

6.Berapa volume sirkulasi air yang menguap dan yang dikembalikan lagi ?+ Penguapan dari air laut = 3,5 x 105 km3 dan dari daratan = 7x104 km3 dikembalikan sebagai air

hujan ke laut = 3,2x105 km3 dan ketanah daratan = 1,0x105 km3 .

7.Bagaimana komposisi kimia air di lautan ?+ Komposisi kimianya air laut bervariasi tergantung dari kondisi lokalnya.

8.Bagaimana para ahli oceanografi dapat melakukan pembahasan komposisi air laut ?+ Dengan mengetahui kadar garam dan kadar klornya.

Kadar klor dapat ditentukan oleh pengendapan halide dengan garam perak.Padatan terlarut ditentukan dengan sifat fisiknya: densitas, indek refraksi, hantaran listriknya.

9.Bagaimana satuan untuk menyatakan klorinitas dan salinitas ? Dan berapakah salinitas air lautan ?

Dinyatakan dengan gram per kilogram (g/kg) atau bagian per seribu (‰). Salinitasnya rata-rata = 35 ‰ , rentang salinitas = 32-37 ‰ . Tetapi di laut merah teluk Persia = 41 ‰ karena penguapannya tinggi.

10.Apa yang dilakukan oleh Dittmar pada tahun 1884 ?+ Dia berkeliling dunia menggunakan kapal HMS Challenger untuk mengambil 77 sample air laut

dengan kedalaman yang berbeda dari seluruh dunia untuk ditentukan kandungan kimianya (halide, sulfat, magnesium, kalsium dan potassium) dan juga bromide, klorin dan karbonat. Hasilnya pada table 8.2.

11.Apa hasil kerja Dittmar yang belum memuaskan ? Dan apa yang saat ini dapat diterima sebagai hasil yang terbaik yang ada ?

+ Yang belum memuaskan = penentuan sodium secara langsung.Hasil yang terbaik = data-data yang diperoleh telah diakui seperti terdapat pada table 8.2.

12.Mengapa jumlah total padatan terlarut tdk dpt dilakukan dng cara analisis kimia secara langsung ?+ karena kompleksitas air laut. Ada padatan terlarut yg bisa diendapkan dan ada yang sulit /tidak

diendapkan.13.Mengapa jumlah padatan terlarut juga tdk dapat dilakukan dengan penguapan ?+ sebab ada beberapa komponen klorida yang ikut hilang menguap saat penguapan /pengeringan.

14.Apa solusinya ?+ Dilakukan menggunakan factor klorinitas.

Maksudnya: perbandingan berat terhadap berat klor berdasarkan perbandingan masa rumusnya / masa atomnya.

15.Bagaimana mengelompokkan unsure kelumit /minor yg ada di laut ?+ Ada 2 kelompok :

a) unsure kelumit/minor yg berdasakan siklus biologi (N, O, H, C)b) -,,- -,,- -,,- kedalaman dan li mbah air laut

16.Unsur-unsur dlm air laut dipisahkan dlm 3 kategori, jelakan!+ kat a). Unsur-unsur yang diukur berdasarkan perbandingan langsung dengan salinitas (Cl, Br, I,

F)Kat b). Unsur-unsur yg merupakan bahan gizi / yg terlibat dlm siklus biokimia. ((N, O, C, H, P, S). jumlahnya fluktuatif, pada tempat yang berbeda karena adanya hasil aktivitas biologis dan perbedaan kedalaman laut.Kat C). Unsur-unsur transisi, alkali tanah.

17.Mengapa hasil data-data kualitatif (jenis unsure) pada tiap-tiap tempat tidak sama ?+ Karena jika sample diambil dari permukaan dekat pantai, sehingga terdapat unsure kelumit dan

minor, sedangkan di lautan bagian tengah tidak ada.

18.Bagaimana kandungan Ca, Si dan P di air laut ?+ Ca = hasil dari aktivitas biologis ------ di permukaan laut berkurang

Si = kandungannya makin ke dalam makin besarP = hasil aktivitas organisme, kandungannya makin ke dalam makin besar (lihat gmb. 8.1)

19.Apa yang menyebabkan adanya kandungan gas-gas di dalam laut ?+ Adanya kontak langsung dengan atmosfer, sehingga pengaruh tekanan dan suhu dapat

mempengaruhi kelarutan gas-gas dalam air laut.

20.Jelaskan macam-macam gas yang terlibat kelarutannya di dalam air laut ?+ Nitrogen, terlarut dalam air tanpa perbandingan karena tidak melakukan reaksi kimia dalam air.

Oksigen, sebagai hasil aktivitas organisme dan kerusakan organic sehingga prosentasenya berubah-ubah.

Karbon dioksida, ada 4 macam:

CO2 bebasIon karbonat (CO3

2- )Ion bikarbonat (HCO3

-)H2CO3 yang berdisosiasiKelarutannya dalam air, gas dan ion-ion tsb dikontrol oleh kelarutan CaCO3

Amonia,Argon,Neon,H2S (lihat table 8.4)

BAB IX. BIOSFERA

1. Sebutkan 2 macam pengertian konsep biosfera. Jelaskan masing-masing!+ Pengertian 1 : kemampuan bumi untuk menopang kehidupan

Pengertian 2 : menunjukkan jumlah total materi kehidupan lain (tanaman, binatang, mikroorganisme)

Penjelasan pengertian 1:Terdiri dari zone sempit hanya dipermukaan hidrosfer dan litosfer saja, yang merupakan zone subur karena berhubungan langsung dengan air, udara, sinar matahari.Penjelasan pengertian 2:Terdiri dari zone kehidupan yang luas. Termasuk = serangga, spora (pada tempat atmosfer atas), kehidupan organisme (dari dasar laut yang dalam dan luas), bakteri yang terdapat dalam lapisan minyak dan air asin di lapisan kerak bumi.

2. Jelaskan alasannya, mengapa geokimia biosfer (oleh Rusia danVernadsky) dapat disebut sebagai : “Biogeokimia” atau dapat disebut jugasebagai : “Geokimia Organik”

+ Biogeokimia adalah gabungan antara biokimia dengan geokimia.Yaitu proses geokimia yang berhubungan dengan bumi.Kenyataannya adalah reaksi kimia dalam kehidupan organisme mempunyai interaksi yang kuat dengan lingkungan sekelilingnya (dalamhal ini bumi).Geokimia organic: Memperhatikan gerakan unsure-unsur di bumi yang dikontrol oleh kehidupan organisme.

3. Apa alas an sdr bahwa :Bukan tidak mungkin kita dapat membuat (mensintesis ) material organic berasal dari material anorganik ?

+ Alasannya : pada batu tulis mengandung karbon bebas. Menurut para ahli bahwa karbon bebas adalah residu dari beberapa bentuk kehidupan.Fakta bahwa:1. senyawa organic di permukaan bumi adalah berasal dari chondrit karbonat yang kaya

akan zat organic.2. Batuan sediment tertua (3,7 Mth) di Greenland mengandung senyawa karbon.

3. Algae primitive telah ditemukan dalam batu kapur di Zimbabwe Selatan umurnya 2,6 Mth.

4. Mikrofosil Superior yang terdapat dalam cherts pada pembentukan Gunflint (nama batuan) yang umurnya 1,9 Mth diidentifikasi sebagai bakteri dan algae biru hijau.

4. Materi organic (molekul organic) apa saja yang terlibat dalamkehidupan ?

+ Alkohol, asam lemak, asam amino membentuk molekul yang lebih kompleks menjadi : karbohidrat, protein, lemak, asam nukleat dan lignin.

5. Kehidupan materi dibagi menjadi 2 klas yang besar. Sebutkan danjelaskan !+ produsen/penghasil : tanaman

Konsumen : binatang termasuk manusia. Binatang adalah adalah parasit karena makan tanaman.

6. Apakah peran yang dominant dalam kehidupan di planet ini ?+ Asimilasi CO2 oleh klorofil dan sinar matahari

6CO2 + 6H2O ↔ C6H12O6 + 6O2

Untuk reaksi kekanan , ∆G = + sehingga perlu energi diambil dari sinar matahari.Reaksi kekiri dalam pernafasan membebaskan energi (panas/kerja)

7. Bagaimana jika terjadi kelebihan salah satu (Fotosintesis/Pernafasan)?+ Fotosintesis > Pernafasan :

terjadi kelebihan bahan makanan, tetapi tidak menambah oksigen, karena terjadi agen reoksidasi/kerusakan atau menyebabkan reaksi oksidasi zat lainnya.Fotosintesis < Pernafasan : kelebihan energi disimpan sebagai materi organic, berwujud batubara dan minyak bumi.

BAB X. METAMORFISME SEBAGAI SUATU PROSES GEOKIMIA

Hal 2051.Apakah definisi metamorfisme ?+ Suatu proses yang bekerja pada pengaruh perubahan temperature,

tekanan dan lingkungan kimia yang menyebabkan kristalisasi material batuan dengan menghasilkan struktur yang lebih cocok pada lingkungan baru untuk mencapai kesetimbangan.

Diagenesa = pembatuanDurasi = kurun waktu tertentu, indurasi = ?Tanah gemuk = tanah gambut = tanah suburPenguburannya = terpendam

2.Perubahan apa yang juga dapat termasuk proses metamorfisme ?+ perubahan tanah gemuk (gambut) ----- antrasit -------- grafit----

batubara+ Sedimen tufaan (dari gunung api/vulkanik) --------- - batuan zeolit+ Batu kapur ---------- marmer+ lempung -------- sabak

Hal 206

3.Jenis batuan metamorfik yang terjadi walaupun dari bahan asal yang sama belum tentu sama jenis batuan metamorfismenya. Mengapa ? Berikan contoh!

+ karena jenis batuan yang terjadi tidak hanya dipengaruhi oleh temperature dan tekanan saja tapi juga tergantung dari komposisi mineralogy dari penyusun batuan asal.

+ Abu granit dan abu rhyolit membentuk batuan metamorfik yang berbeda ukuran butir dan permeabilitasnya walaupun oleh temperature dan tekanan yang sama.

4. Tiga faktor: pemanasan, tekanan dan cairan kimia mendorong terbentunya metamorfisme. Jelaskan !

+ Panas, perubahannya dipengaruhi oleh kenaikan temperature yang seiring dngan kedalamannya atau letaknya yang berdekatan dengan letak magma.

+ Tekanan, tekanan ada 2 macam: a). tekanan hidrostatik (tekanan yang sama sesuai dengan kedalamannya), menyebabkan perubahan volume (pergeseran/pengecilan karena tekanan).b).tekanan yang menyebabkan perubahan bentuk (distorsi).

+ Cairan kimia, misalnya: air, karbon dioksida, asam borat, hidrofluorida, asam hidroklorid, dll sangat mempengaruhi reaksi metamorfik.

Metasomatisme = proses pembentukan batuan metamorf yang diakibatkan oleh peran cairan kimia, sehingga terjadi pelepasan material.

Hal 207

5.Apa kriteria kimia pada batuan metamorf yang dpt digunakan untuk mengetahui macam/jenis batuan asal ?a).bila mengandung alumina yg berlebihan, dengan C > 5% diduga mungkin berasal dari batuan sediment. Sedangkan bila C > 10% dipastikan berasal dari batuan sediment.b).bila K2O > Na2O dan MgO > CaO, menunjukkan batuan berasal dari mineral illit dan montmorillonit.c).bila kandungan SiO2 sangat tinggi, menunjukkan batuan berasal dari batu pasir atau chert.

6.Sebutkan dan jelaskan masing-masing komposisi kimia batuan metamor?a).isochemical metamorphism: komposisi kimia yang konstan selama

metamorfis. b).allochemical metamorphism(metasomatisme): terjadi penggantian

atau penghilangan(pelepasan) material (komposisi kimia) tertentu selama metamorfis.

c).isometamorphism: terjadi transfer material (komposisi kimia) tertentu selama metamorfis dari material yang berdampingan.

Contoh:Pada batuan argillaceous, terjadi metakristal garnet dengan adanya transfer mangan dari sekitarnya.

7.Bagaimana terjadinya metasomatisme (allochemical metamorphism)?+ Karena adanya metamorfis kontak (berada di daerah yang

berdekatan dengan lokasi magma.

8.Bagaimana transport (transfer) material dapat terjadi ?+ Transport terjadi dalam fase gas, atau fase cair, atau migrasi ion atau

atom dalam padatan kristal.

Hal 208

9.Apa perbedaan antar reaksi metamorfik tanpa uap air dengan reaksi metamorfik yang ada uap air ? Beri contoh!

+ Pada reaksi metamorfik tanpa uap air, reaksi hanya dapat berlangsung pada suhu tinggi dan hanya sedikit sekali yang bereaksi.Pada reaksi metamorfik dengan adanya uap air, reaksi dapat berlangsung pada suhu lebih rendah dan reaksi dapat berlangsung sempurna dalam waktu yang sama tapi dengan bantuan tekanan.Contoh:Pembentukan forsterit dari MgO dan quartz di laboratorium tanpa adanya uap air, hanya 10% yang dapat bereaksi dan berlasung pada suhu 13000C dalam waktu 2 jam. Sedangkan pembentukan forsterit dari MgO dan quartz di laboratorium dengan adanya uap air, pada suhu 6000C dengan bantuan tekanan reaksi dapat berlangsung sempurna pada waktu yang sama (2jam).

10.H2O adalah material/senyawa oksida yang mempunyai mobilitas tinggi, sehingga material ini dapat dilepaskan pada saat proses metasomatisme. Bagaimana urutan mobilitas material/oksida/atom dari mobilitas tinggi ke mobilitas rendah menurut Korzhinsky(1955) ?

+ H2O, CO2, S, Cl, K2O, Na2O, F, CaO, O2, Fe, MgO, SiO2, P2O5, Al2O3, TiO2.

Hal 209

11.Bagaimana keberadaan O2 pada batuan metamorf ?+ O2 dalam batuan metamorf menunjukkan migrasi yang terbatas.

Dibuktikan dengan perbedaan jumlah oksigen yang signifikan pada mineral-mineral yang ada dalam batuan metamorf.

12.Bagaimana keberadaan unsure kelumit dan minor dalam batuan metamorf ?

+ Keberadaan unsure-unsur kelumit dan minor pada batuan metamorf sangat terbatas atau dalam jumlah yang sedikit.

Hal 210

13.Unsur-unsur apa yang terdapat pada batuan metamorphose kontak dan bagaimana keberadaannya ?

+ Unsur-unsur yang ada dalam batuan metamorphose kontak adalah: Fe, Zn, Pb, Cu berada sebagai senyawa sulfide, sedangkan W, Sn, Ti berada sebagai senyawa oksida.

14.Komposisi kimia dalam batuan metamorf adalah sangat banyak. Diharapkan macam mineraloginya juga banyak. Benarkah demikian ? Mengapa ?

+ Ternyata walaupun dalam batuan metamorf banyak mengandung komposisi kimia yang banyak, ternyata macam mineraloginya tidak begitu banyak. Karena umumnya mineral – mineral dalam keadaan stabil dalam temperature dan tekanan yang lebar.

Hal 210

15.Jelaskan table 10.1

Hal 211

16.Apa yang sdr jelaskan dengan metamorfisme ?+ Merupakan kondisi yg menguntungkan untuk pembentukan kristal.+ Pada saat proses kristalisasi, feldspar kalium lebih cenderung untuk

membentuk mikrolin daripada sebagai orthoclase.+ Kalsium aluminium silikat membentuk zoisite atau epidote.+ Keberadaan plagioklas merupakan indicator sensitive terjadinya

proses metamorfisme.+ Dalam proses metamorfisme terdapat banyak mineral kelompok :

1).inosilikat (yaitu: pthoxenes dan amphiboles) kemudian mengalami perubahan (metamorphose) dari pthoxenes menjadi : jadeit, yang terjadi pada suhu tinggi ; sedangkan amphiboles menjadi : anthophyllite, cummingtonite, tremolit, actinolite, dan glaucophane yang terjadi pada temperature rendah dan sedang.

2).phyllosilikat (kisi lapisan)Yang termasuk kelompok ini adalah:Talk, chlorites, muscovite dan biotite.Mineral batuan pertama yang terbentuk pada proses metamorfisme adalah: argillaceous. Sedangkan mineral batuan sediment lempung mudah mengkristal (rentan terhadap kristalisasi). Struktur lempung mika satu lapis mengalami polimorfik menjadi dua lapis. Polimorfik juga terjadi pada chlorites.

3).Nesosilikat

Mempunyai struktur terkemas secara tertutup, hal ini menunjukkan bahwa ini memiliki kestabilan pada tekanan tinggi. Terdiri dari:1).garnet, epidot dan aluminium silikat.2).aluminium silikat-kyanite, sillimanite, dan andalusite berada dalam batuan metamorf dengan kandungan aluminium tinggi.

17.Jelaskan hubungan stabilitas dari 3 polimorfik: kyanite, andalusite dan sillimanite (gambar 10.1)

+ kyanite = mempunyai densitas lebih tinggi drpd polimorfik lainnya.

Andalusita = terbentuk dan stabil pada pada temperature yang agak tinggi (batuan metamorfik secara termal) tetapi tidak stabil pada tekanan.

Sillimanite = sebagai metamorfik tingkat tinggi (terbentuk dan stabil pada suhu tinggi)

Hal 212

18.Jelaskan gambar 10.1

BAB XI. SIKLUS GEOKIMIA

1.Mengapa konsep tentang: “bumi yang dipertimbangkan sebagai system tertutup”, dikritisi sebagai suatu penyederhanaan yang berlebihan ?

+ Sebenarnya konsep itu tidaklah mutlak (absolute). Konsep itu dibuat terlalu ekstrem. Sebab:1. sebenarnya ada material meteorit dan debu meteor yang langsung masuk ke atmosfer dari

angkasa luar. (Penambahan material)2. Sebaliknya juga ada pelepasan gas hydrogen dan helium dari atmosfer ke angkasa luar.

(Pengurangan material)Namun, penambahan dan pengurangan material ini tidak signifikan dibandingkan dengan system secara keseluruhan.

2.Bagaimana hipotesis yang telah dianggap mantap walaupun interpretasinya masih dianggap spekulatif dan tidak langsung? Apa yang mendukung hipotesis itu ?

+ Di dalam inti bumi terdapat: bijih besi dan nikel, di dalam mantel terdapat: silikat – magnesium – besi, di dalam kerak bumi terdapat: oksigen, silicon, aluminium, besi, calsium, magnesium, natrium, dan potassium.

+ Hasil kajian-kajian dari berbagai sumber yang independent: Kajian meteorit, fisika, kimia bumi, seismologi.

3.Berdasarkan fakta secara geokimia, ada pandangan bahwa struktur internal bumi adalah dibentuk/dihasilkan oleh kekuatannya sendiri di dalam bumi. Jelaskan pengertian ini !

+ Deferensiasi / pemisahan yang diakibatkan oleh masa yang berbeda oleh adanya kekuatan/gaya gravitasi dari komponennya menyebabkan distribusi materialnya yang konsentrasinya lebih berat menuju ke arah pusat bumi, sedangkan yang lebih ringan mengarah ke permukaan bumi.

4.Bagaimana konsep geofisika dan konsep geokimia dapat menerangkan adanya deferensiasi secara gravitasi di dalam bumi ?

+ Konsep geofisika : Membenarkan bahwa bumi mempunyai struktur yang berlapis-lapis.

+ Konsep geokimia:Deferensiasi gaya berat mengakibatkan unsure-unsur besi, oksigen, magnesium, dan silicon menjadi komponen utama dalam bumi.Unsur-unsur yang mudah teroksidasi membentuk ion-ion terkonsentrasi di mantel membentuk silikat, sedangkan unsure-unsur transisi membentuk sulfide dalam rangka membentuk kestabilan seperti konfigurasi gas mulia.

5.Dimana terdapatnya potensi gempa tektonik ? mengapa dapat terjadi ?

+ Potensi gempa tektonik : berada di daerah crust (kerak) yang berbatasan dengan lapisan mantel bagian atas.

+ Karena di daerah itu menurut data seismic (daerah kedalaman 75-250 km) adalah bersifat sebagian plastis (lembek) atau sebagian cair . Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pergerakan lempeng-lempeng di bagian litosfer yang berpotensi menjadi gempa tektonik.

6.Bagimana migrasi material dapat terjadi di crust dan di mantel ? Jelaskan !

+ Migrasi terjadi karena gerakan orogenik ( kekuatan secara gravitasi) dan secara kimia. Migrasi terjadi dalam bentuk: magmatisme, sedimentasi, dan metamorfisme melalui proses pembentukan kristal (dalam proses magmatisme dan sedimentasi) dan perubahan kristal (dalam proses metamorfisme). Terjadinya kristal membentuk kisi-kisi kristal, dengan penurunan energi bebas (∆G) makin besar , semakin mudah membentuk kristal atau semakin mudah mengalami perubahan bentuk kristal.

Konvergen = cekung, divergen = cembung

7.Jelaskan gmb. 11.1

H, He loss

Atmosphere

Hydrosphere

Crust

Primary recycledSolids and solids andVolatiles burial volatiles

Upper mantle Lower mantle

8.Bagaimana terjadinya deferensiasi eksternal dan deferensiasi geokimia ?

+ deferensiasi eksternal, terjadi oleh perilaku hidrosfera (terutama air) yang menyebabkan terjadinya pengendapan (sedimentasi)’

+ deferensiasi geokimia, terjadi oleh peran atau antar hubungan antara jari-jari ionic dengan muatan ion.

9.Jelaskan dengan bukti bahwa sedimentasi juga melibatkan interaksi antara hidrosfer, atmosfer dan litosfer.

+ Air dan karbon dioksida mempengaruhi pelapukan batuan dan mineral memberikan system buffer pada pH dalam hidrosfera.

Na2CO3 + H2CO3 --------- buffer

10.Jelaskan gmb.11.2

O2

CO2

CO2, O2 (CH2O)n

CO2

Soluble ions Soluble SiO2

H2O

SiO2 silicates SiO2, CaCO3, NaCl

silicates

CaCO3 - silicates

11.Bagaimana dapat diterangkan bahwa: komposisi material di atmosfer dan keseimbangan material yang terlarut dalam hidrosfer merupakan fungsi kehidupan organic yang ada di dalamnya ?

+ makluk hidup merupakan mata rantai dalam siklus geokimia yang ada di atmosfera, hidrosfera maupun di litosfera. Keberadaan dan komposisi material di atmosfer, hidrosfer dan litosfer tergantung dari keberadaan dan aktivitas kehidupan organisme.

12.Bagaimana para ahli kimia membuat gneiss (menggolong-golongkan batuan menurut umur pembentukannya) ?

+ batuan digolong-golongkan menurut umur pembentukannya berdasarkan nilai derajad metamorfik dan reaksi metasomatismenya.

13.Apa yang menentukan kelimpahan unsure-unsur secara relative?

+ Ditentukan oleh: stabilitas isotopnya (jumlah netron dan protonnya) dan energi ikat intinya.

14.Jelaskan gmb. 11.3

Temperature, 0c

atmosphere Biosphere

(CH2O)2

soils HydrosphereH2OCa2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, HCO3

-, SiO2

Sedimentssilicates

Sedimentary rocksSilicatesLimestoneEvaporatesChertC

1 10 100 1000 1 surface volcanism

10 sedimentary (oceans) medocean ridge basaltsdepth(rock)km 300 100 diagenesa

1000 metamorphism asthenosphere

3000 10.000 Subduction zone oceanic geotherm 100.000

P, bars continental geotherm

15.Jelaskan gmb.11.4

diagenesis

metamorphisme weathering and transportation

anatexis remelting

crystallitation H, He

space

16.Jelaskan pengaruh manusia pada siklus geokimia !

+ aktifitas manusia sejak revolusi industri, pengaruhnya mengganggu siklus geokimia, dengan bertambahnya beberapa unsure, karena proses industri menghasilkan material baru. Diantara material baru itu ada yang tidak dapat diakomodasi oleh lingkungan geokimia karena efeknya tidak diinginkan oleh biosfera, yang kemudian dikenal dengan nama: polutan. Termasuk polutan

Sedimentary rocks

Biogenicdeposites

sediments biosphere

Igneousrocks

hidrosphere

atmosphere

magma

Metamorphicrocks

adalah: senyawa organomerkuri, fungisida di sungai, timbale dari gasoline, kabut asap dari daerah orban, sulfur oksida gas, nitrat pertanian dan insektisida.