Arief Rahmadi / 2006 / 11144
Irchan Bani Hasym / 2009 / 12894
Clara Janie Frica Ginting / 2010 / 13261
Fransiska Atika Indriyani / 2010 / 13367
Setyarini Wijayanti / 2010 / 13283
Monalisa / 2010 / 13002
Bregas Margono / 2010 / 13134
Dyah Ratna / 2010 / 13323
Hasta Nurhusada / 2010 / 13480
Indah Islamiyati / 2010 / 13112
Dimas Septian / 2010 / 13406
KELOMPOK 4
Minerals of the
Surface And
Subsurface
Water Sistem
SISTEM PERAIRAN DI
DAERAH PERMUKAAN
DAN
BAWAH PERMUKAAN
Mineral yang terbentuk pada
PENGANTAR
Meskipun beberapa contoh reaksi pembentukan mineral disajikan di sini
terutama untuk air tanah yang berasal dari meteorik baik freatik atau
vadose dan bentuk air lainnya pada cekungan sedimen, ada sedikit
perjanjian dimana reaksi yang membutuhkan lingkungan bebas oksigen
dimasukkan ke zona air tanah vadose. Upaya untuk membuat perbedaan
yang jelas antara reaksi umum pembentukan mineral atau diagenesis
dengan tipe reaksi menurut lingkungan pelapukan sangat sedikit.
Pembentukan mineral pa lingkungan geologi ini secara umum adalah proses
inorganik, kecuali untuk proses biogenik yang umum seperti hubungan
antara batu kapur dengan intvertebrata dan alga.
COMING UP Minerals Of Freshwater lacustrine
environment
Minerals Of Saline and alkaline lacustrine environment
Minerals Of The Open Marine Environment
Minerals Of The Restricted Marine Environment
Minerals Of The Subsurface Water environment
Minerals restricted to the vadose ( unsaturated ) Subsurface Environment
MINERALS OF FRESHWATER LACUSTRINE ENVIRONMENT
PEMBENTUKAN MINERAL PADA LINGKUNGAN AIR
TAWAR
Lingkungan air tawar relatif rendah akan konsentrasi karbonat
dan klorida
kalau pakan cukup (nitrogen dan fosfor), kehidupan fauna yang
mengandung karbonat, seperti ostrakoda dan siput / hewan
bercangkang dapat terbentuk
Kandungan silika yang di dapat dari abu volkanik bersilika
menyebabkan tersingkirnya opal-A yang dibentuk oleh diatomae.
Adapun kandungan mineral yang terdapat di dalam perairan tawar
ini dapat dianalisis dengan batuan yang terbentuk di daratan
sekitar cekungan danau.
MINERALS OF SALINE AND ALKALINE LACUSTRINE ENVIRONMENT
MINERAL YANG TERBENTUK PADA DAERAH PERAIRAN ASIN
DAN
PERAIRAN ALKALIN
Merupakan evaporasi air danau pada sistem tertutup atau semi-tertutup,
yang mengakibatkan terendapkannya garam menjadi aragonite, halite,
dan di beberapa kondisi menjadi gysum, sodium, carbonate, dan sodium
borate
Danau dengan halite sebagai mineral utama disebut dengan Danau Asin
Danau dengan Karbonat dan Sulfat sebagai mineral utama disebut
danau alkaline
Danau Playa merupakan contoh yang sangat baik untuk danau asin
(saline lake) karena dalam masa – masa tertentu mengering
Danau ini memiliki aktivitas organik yang rendah karena kandungan ion
garam dan alkalin atau sulfat yangtidak cocok untuk tumbuhan atau
hewan.
Material klorida/sulfat/borat - brines halit
- larutan kalsium/Na-sulfat gipsum, glauberit,
/karbonat sulfohalit (Na6(SO4)2FCl)
- larutan soda dan atau borak, hanksit, uleksit,
colemanit kalsium boraks
Mineral di atas terbentuk pada danau playa seperti DANAU
MATI (Death Valley), Kalifornia
Mineralogi ditentukan dengan kandungan kimia dari air danau,
yang diatur oleh kandungan kimia air tanah dan pencampuran
air hidrotermal dari sumber gunung api
DANAU MATI (Death Valley), Kalifornia
Kristal borak yang terlingkupi oleh tinkalkonit. Panjang kristal mencapai 3 cm.
Material karbonat
kalsium – karbonat – air ikait
Ca2+ + HCO3- + 5H2O + OH- CaCO3∙6H2O
Pengendapan tufa calcareous terjadi di danau pluvial, Lahontan di Nevada
pada era glasial di jaman pleistosen.
Ketidakberadaan ion fosfat mencegah terjadinya fase yang lebih stabil yaitu
aragonit
Air alkali trona/nahkolit (NaHCl) / gaylusit
[Na3Mg(CO3)2Cl]
3Na+ + 2HCO3- + H2O + OH- Na3H(CO3)2∙2H2O
Terjadi pada lingkungan penguapan yang kaya akan ion sodium dan karbonat
seperti Danau Searles, Kalifornia.
Karbonat sodium berlapis dengan material kaya halit dan kaya borax akibat
perubahan komposisi mineral ketika pengendapan
MINERALS OF THE OPEN MARINE ENVIRONMENT
MINERAL DI LINGKUNGAN
LAUT LEPAS
Salinitas dari daerah laut lepas sangat konstan dibanding
dengan danau di sekitarnya.
Contoh unik dari keberadaan mineral di daerah
lingkungan laut lepas ialah pada kemunculan batu
sedimen.
Bagaimana tebal bagian dari batu gamping terbentuk di
daerah laut lepas, seperti yang keterdapatan batuan ini
yang melimah pada lingkungan paparan benua?
Bagaimana bisa hal ini terjadi tanpa adanya pengaruh
tingkat konsentrasi penguapan?
∞ Larutan Aragonite / Kalsit / Kaya Mg
Kalsit
(Ca2+ + 2HCO3
( dalam bentuk H2CO3)) (CaCO3 + H2O + CO2)
Mineral terbentuk di daerah laut, umumnya di daerah
continental shelf.
Berhubungan dengan biogenik. Ada perubahan antara
kalsium karbonat menjadi eksoskeleton binatang tertentu.
Hal ini menjadi bahan pembentuk kebanyakan batuan
sedimen di laut lepas.
Keberadaan CO2 menyerupai penguapan dari kasium
karbonat.
Gerakan di daerah ombak besar ke formasi abiotik dari
calcareouoolites.
Permukaan air laut dipenuhi dengan keberadaan kalsium
karbonat.
1. Material karbonat
Carbonat – Fluoroapatit Larutan
5 Ca2+ + 2 PO43- + 2 HCO3
- + F
Ca5(PO4.CO3)3(F.OH) + CO2 + OH
Merupakan reaksi bolak balik. Pelarut tulang ikan dan
gigi ikan
Semua bahan berasal dari air laut dalam yang diikuti
oleh peristiwa upwelling(terbawa di udara) yang
disebabkan oleh angin pasat ke daerah continental shelf
dimana disana terjadi penguapan biotik dan abiotik
pembentuk phosphorite
Daya larut fluorapatite pada air jernih sangat rendah.
Pada daerah laut dalam dipenuhi oleh sedikit apatite
dimana laut tersebut alkalin.
2. Material Fosfat
Opal A ( Biogenik) Gel Silika + air larutan
asam silika
Opal A ( Biogenik) SiO2.2H2O
H4SiO4 (aq)
pelarut dari silika biogenetik yang berupa spikula sponge.
Test radiolaria dan test diatomik. Umumnya berada di daerah air laut yang
kaya akan asam silikat
Bagian silika yang mengandung organisme pensekskresi silika dilindungi
dari penglarutann oleh lapisan organik, tapi dekomposisi organik ini
memperlihatkan kandungan bagian silika untuk penglarutan di perairan
bawah titik jenuh dalam silika
Perubahan energi bebas untuk reaksi yang menghasilkan larutan asam
silikat dari gel silika dan air ialah +3,9 kcal/mol, yang mengindikasikan
bahwa panas harus di beri lingkungan untuk melarutkan gel.
3. Material Silika (siliceous)
4. Material Mangaferious
Material ini di daerah laut ditandai dengan kehadiran lapisan
mangan dan besi di daerah gunung laut dan di lantai (dasar) laut.
5. Material Carbonaceus
Keberadaan mineral ini ditandai dengan kehadiran serpihan hitam.
Sisa-sisa organik dari kehidupan binatang bawah laut mengurangi
lingkungan dimana terdapat keberadaan hydrokarbon.
6. Sulfides/ Sulfates
Ikatan sedimen sulfida di lingkungan laut ditandai dengan penguapan dari
kalkopirit, shalperit dan pirit di air laut dingin yang bercampur
bagian pembuangan laut yang dikenal dengan black
smokers
MINERALS OF THE RESTRICTED MARINE ENVIRONMENT
( PEMBENTUKAN MINERAL PADA BATAS LAUT /
ZONA LAUT KERING)
PENGENALAN
Lingkungan laut pada batas benua (batas antara perairan
dan daratan) dapat terisolasi atau terbatasi dari aktivitas
laut terbuka. Dengan kata lain daerah ini tidak memiliki
aktivitas baik organik maupun biotik dengan di lautan.
Lingkungan seperti ini bisa jadi merupakan cekungan
jebakan atau zona titik jenuh dimana batuan dan mineral
sedimen evaporit terbentuk.
APLIKASI PEMBENTUKAN
MINERAL DAN BATUAN
DI DAERAH LAUT KERING
Cekungan jebakan yang merupakan daerah terisolasi dari
aktivitas laut bisa merupakan sebuah daerah di dekat / sekitar
laut yang dipisahkan oleh tebing yang tinggi
MATERIAL KLORIT / SULFAT Mineral yang termasuk kelompok sulfat adalah : gypsum, halite, dan
anhydrite
Larutan Gypsum
Ca2+ + SO42- + 2H2O CaSO4. 2H2O
Lapisan gipsum sebagai sedimen yang terbentuk oleh proses penguapan,
diendapkan kemudian ( di atas) batu kapur tapi di bawah halite dan lebih
umum ditemukan dibanding anhydrit. Karena :
kalsit memiliki solubilitas (daya larut) lebih rendah dibanding gypsum
Gypsum mengkristal pada larutan asam. Ketika ion karbonat habis
dalam pengendapan kalsit, larutan garam kaya akan ion sulfat dan
hidrogen sehingga pH-nya menjadi rendah. Maka Gypsum mencapai
fase stabilnya
Walaupun daya larut sama, energi yang dibutuhkan untuk
pengompakan anhydrite lebih besar.
MATERIAL KLORIT / SULFAT
Larutan ( Na+ + Cl- ) Halite ( NaCl )
Pengendapan anorganik halite terjadi pada cekungan jebakan dan daerah
asin
Lapisan halit sangat mudah ditemui pada penguapan laut. Pengendapan
halite dihasilkan dari bertambahnya konsentrasi ion sodium dan khlorit
sebagai akibat dari evaporasi air sama atau lebih besar dibanding aliran air
asin ke dalam cekungan. Tingginya solubilitas (daya larut) halite sebanding
dengan tingginya salinitas (keasinan) air laut.
Halite mengkristal setelah gypsum pada urutan penguapan karena halite
lebih terlarut dibanding gypsum dak konsentrasi ion sodium juga kloritnya
lebih banyak disebabkan oleh evaporasi/penguapan air setelah gipsum
mengendap
MATERIAL KARBONAT Larutan Kalsit ( Abiotik )
Ca2+ + 2HCO3- (H2CO3 yang ada) CaCO3 + H2O + CO2
Lingkungan pengendapan dan salinas bertentangan dengan
aktivitas biotik. Pengendapan kalsium karbonat abiotik pada
lingkungan ini menghasilkan gamping/kapur, namun tidak lebih
melimpah dibanging batu kapur biotik yang tidak membutuhkan
kondisi tertentu (terisolasi) yang khusus.
rendahnya solubilitas/kelarutan dari kalsit dibanding gipsum
menjadi alasan mengapa batugamping terbentuk di bawah Gipsite
MATERIAL KARBONATAN
MINERALS OF THE SUBSURFACE
WATER ENVIRONMENT
PEMBENTUKAN MINERAL
DI DAERAH BAWAH
AIR PERMUKAAN
PENDAHULUAN The atmosphere-rock interface adalah lingkungan pembentukan
yang terletak paling atas pada lingkungan air bawah permukaan .
Reaksi kimia antara udara (mengandung O2 dan CO2), air, dan
padatan (mineral dan padatan amorf) di permukaan bumi adalah
wilayah paling atas pelapukan batuan.
Lingkungan pengendapan di permukaan bumi meliputi sungai,
cekungan, laut, danau, lagoon, dan lacustrine.
Pembentukan mineral pada umumnya melalui proses diagenesis
dan rock weathering. Reaksi kimia antara udara, air dan mineral
atau batuan di permukaan bumi disebut pelapukan atau rock
wheathering
MATERIAL KLORIT / SULFAT Halite (NaCl + H2O) larutan ( larutan
garam )
Stratigrafi bagian evaporite mengandung halit, terangkat dari
lipatan tektonik dan sabuk penikam, di zona pelapukan ( baik
diatas maupun dibawah tanah ) dan rentan terhadap
pembubaran.
Pembubaran halit juga terjadi di daerah kubah garam.
Pelestarian halit sebagai dasar garam di penampang stratigrafi
evaporit yang terjadi karena adanya penguburan dan penebalan
cekungan daerah evaporit sehingga menghilangkan halit dari
daerah permukaan pelapukan yang dilarutkan.
MATERIAL KLORIT / SULFATAnhydrite calcite
calcite anhydrite
CaSO4 + CO32- CaCO3 + SO4
2-
Pergantian kalsit oleh anhydrite dan anhydrite dengancalcite terjadi pada
penampang stratigrafi evaporite melalui proses diagenesis atau pelapukan dan
pengendapannya larutan Karbonat dapat bereaksi dengan anhidrit (reactive
replacement) atau kalsit dapat mengkristal di suatu ruang yang sebelumnya
ditempati oleh anhidrit (void-filling replacement).
gypsum anhydrite
Anhydrite gypsum
CaSO4 . 2H2O CaSO4 + 2H2O
Adanya reaksi dehidrasi dan hidrasi yang melibatkan gipsum dan anhidrit di
lingkungan diagenesa dari cekungan sedimentasi evaporite kemudian
penampang stratigrafi evaporite tersebut terangkat dan terkena proses
pelapukan (Heydari dan Moore 1989). Proses ini dipengaruhi oleh suhu.
Carbonate materials• Calcitelaragonite - > larutan Larutan - > calcitelaragonite Larutan jenuh calsium carbonat dapat memicu kalsit atau aragonit pada permukaan gua, rekahan atau tebing.• Diagenesis melibatkan bahan gampingan meliputi:
1. Sementasi dari batupasir dan konglomerat, 2. presipitasi jarum aragonit dan rekristalisasi aragonit ,3. penggantian aragonit dan kalsit tinggi-Mg dengan kalsit
rendah-Mg kalsit
4. konversi endapan kapur dasar laut menjadi batu gamping micritic.
• Limestone - > dolostone calcite - > dolomite (dolomitization) Konversi calcite/aragonite/calcite kaya magnesium menjadi dolomit merupakan proses diagenesis yang umum di batugamping.
Dolomization
MATERIAL FOSFAT
• Calcite -> Hydroxyapatite 5CaCO3 + 3PO43- + (OH)- -> Ca5(PO4)3(OH) + 5CO32-
• Pembentukan fosfat dari fosil kalsit terbentuk pada lingkungan diagenesis dimana upwelling phosphatic solutions permeate bioclastic carbonates.
• Hidroksipatit lebih tidak solubel (Ksp = 10-6.4) dari kalsit (Ksp = 10-8.35) mengindikasikan preservasi preferensial dari apatit.
• Phosphatic bones and exoskeletons - >solutions - > carbonate fluorapatite
• Diagenesis dari material fosfat merubah akumulasi dari vertebrata dan invertebrata fosfat ke fosfor. Bentuk mineral utama adalah karbonat fluorapatit.
• Evolusi dari akumulasi laut original dan diagenesis pada material fosfat melewati proses dari pelapukan subaerial dengan menghilangkan banyak ikatan dari mineral karbonat, diikuti dengan kenaikan muka airlaut dalam proses mekanik dan diagenesis fosfat dari material karbonat yang tersisa.
Siliceous Material• quartz - > larutan SiO2 + 2H2O -> H4SiO4 (aq)• Kuarsa yang ada dibatuan dapat dilarutkan dengan
kesulitannya yaitu larutan hidrotermal dan mendekati insoluble pada temperatur rendah. Ini alasan utama kenapa kuarsa sangat dominan pada batuan sedimen klastik.
• Solubilitas dari kuarsa dan spesies silika lainya bertambah sesuai dengan temperatur.
• Skeletal opal-A -> siliceous solutions and gels • Diagenesis dari material siliceous termasuk konversi
diatom, radiolaria dan karang porselanit dan chert keduanya di tempat sedimen yang berlumpur didasar laut dan shelf carbonates.
• Solubilitas dari silika opalin lebih besar daripada chalcedony dan kuarsa.
Aluminapelapukan alumino-silikat dalam lingkungan air tanah benua berlaku terutama untuk
(1) kuarsa-felspar batuan sepertimagma granit, rhyolites, dan quartzo-feldspathicmetamorfosa;
(2) feldspathoidal batuan magmatikseperti syenites nepheline;
(3) piroklastik dan gunung apibatuan yang mengandung feldspar dan gelas vulkanik,dan
(4) batuan sedimen seperti batupasir arkosic,litharenites, dan mudrocks yang mengandung feldspar, muskovit,ilit, mineral lempung smektit, dan kaolinit
- K-feldspar/alkali feldspar / muskovit -> Montmorilonit
- K + + A13 + + montmorillonite (smektit) -> ilit + Si4 + biotitelphlogopite - vermikulit>Rumus umum untuk montmorillonite adalah[(Na, Ca) o, 3 (A1, Mg) 2Si4010 (OH.) n2H 20]. Therumus umum untuk ilit adalah [(H, OK), (AI, Fe,..Mg,. Mg,) (Si, -, A1,) 02, (0h),], dengan y nlostly.1 sampai 1,5.K-felspar – kaolinit->2KAlSi3Os + 9H2O + 2H + -> A12Si2O5 (OH)3 + 2K + + 4H4 SiO4muskovit – kaolinit->2KA13Si3O10 (OH) 2 + 2H+ 3H2O -> 3A12Si2O5 (OH)3 + 2K+K-felspar – gibsit->KA1Si3Os + 7H20 + H + -> Al(OH) 3 + K + + 3H4Si04nepheline – gibsit->KAlSiO3 + 3H20 + H + -> Al (OH)3 + K + + H4Si04kaolinit – gibsit->
A12Si205 (OH)3 + 5H20 - 2A1> (OH) 3 + 2H4Si03- kaca vulkanik (tuf vitric) -> silicateslzeolites
hematit fe-oxyhydroxidesolivin - gutit>piroksen - dikit>Amfibol / pyroxenes / biotit ->chloritelvermiculitelclay mineralmagnetit - hematit>2Fe2 + Fe + O4 + H20 -> 3Fe203 + 2H + + 2e-biotit -> glaukonit
Material carbonaceousBitumensOrganics bitumensPembentukan bitumen melalui proses diagenesis.Material organik biogenik bercampur dengan lumpur di lautan terbuka, lagoon, dan lingkungan pantai serta di daerah lacustrine.
PyriteCarbon (reducing agent) + sulfate (reducing bacteria) pyriteMaterial Batulempung carbonaceous laut (black shale)yang telah mengalami proses diagenesis termasuk dalamformasi pyrite
Carnotite
Carbon (reducing agent) + uranium (bearing solutions) carnotite
Material ini terlihat seperti batang pohon di dalam endapan fluvial Shinarump, Mossback, and Salt Wash Member batu pasir chinle dan morison Formasi colorado plateau. Dikenal sebagai deposito bijih besi tipe colorado
Biasanya mineral carnotite berada di sekitar butiran mineral
Quartz dan bagian tampak kuning cerah dalam sandstone. Mineral ini berasal dari sirkulasi air tanah tapi model
higrogeologinya masih kontroversial.
Sebagian besar konsentrasi mineral manganese terdapat pada lapisan dengan endapan- endapan ikatan logam. Jadi Diagenesis dan proses pelapukannya lah mengakibatkan proses terbentuknya mineral mangan sama seperi pembentukan mineral logam.
Pengendapan mineral mangan oksida juga bekerja sama dengan dengan endapan di dasar laut. Material manganiferious termasuk di dalam diagenesis lingkungan laut. Hal ini terbukti dengan adanya perubahan dari rhodocrosit menjadi mangan oksida, oksihidroksida dan mineral silikat dalam bentuk kumpulan bijih mangan di dasar laut.
Manganiferous Materials
• Logam sebagai pelarut + biogenic H2S-> Mineral Sulfida• Mineral Sulfida logam seperti kalkopirit dan digenite dapat
terbentuk dalam proses pembentukan lingkungan laut.• Tembaga terlarut dari batuan pasir laut bermigrasi ke
lingkungan yang kaya akan bahan organik kemudin direaksikan dengan
bahan biogenik H2S.• Partikel dan pelarut -> Pengendapan• Mineral sulfida yang terbentuk di daerah gunung api rentan
terhadap penguburan dan pembentukan kembali. • Bentuk mineral sekunder terbentuk dari mineral sulfida
primer
Sulfurious materials
MINERAL RESTRICTED TO THE VADOSE ( UNSATURATED )
SUBSURFACE WATER
MINERAL PADA AIR BAWAH PERMUKAAN DI LUAR AIR VADOSE
PENDAHULUAN
Zona bawah permukaan yang tak jenuh(vadose groundwater zone) dari daratan(benua)
Merupakan lingkungan berair dengan temperatur rendah
Karakteristik mineral yang terbentuk (bukan secara khusus) yaitu berdasarkan jumlah ketiadaan oksigen, dan adanya beberapa reaksi dehidrasi
Lingkungan ini merupakan zona batuan berpori dan retak serta material batuan tak terkonsolidasi yang biasa disebut regolith
Daerahnya meliputi saprolite, tanah, laterite, hardgrounds, sedimen fluvial, bentang alam eolian, dan mass-wasting deposits
Chloride/Sulfate Materialsborax tincalconite(mohavite)Na2B4O7.10H2O Na2B4O7.5H2O + 5H2O
Geologic settingtempat deposisi borax di
lingkungan sedimen playa dengan udara kering mengakibatkan borax mengalami dehidrasi
parsial(partial dehydration)
Figure : The stability of borax and tincalconite as an example of temperature and water vapor pressure dependence.
(a) Tincalconite pseudomorphs after borax crystals. Cracks are related to the partial dehydration process. SEM (SEI).
Application and evaluation
Dehidrasi parsial dari borax dengan formasi lapisan atas dari tincalconite terdapat saat proses evaporasi yang berisi borax dibuka di permukaan (atmosfer) di daerah tambang
Pembukaan borax ke udara yang kering di tempat tambang menghasilkan tincalconite, dimana kembali lagi menjadi borax saat tempatnya tadi ditutup(dikunci) dan kelembaban tempatnya semakin bertambah
Prediksi fase yang mungkin mengharapkan bentuk dari reaksi mineralogi yang paling baik didasarkan adanya fenomena alami. Bahwa tidak ada faktor kimia yang menyebabkan pembentukan tincalconite dari borax lebih sering terjadi daripada pembentukan kernite. Lebih jelas lagi yang jadi faktor penentu adalah adanya pembatasan kinetik pada nukleasi kernite
Borax kernite + airNa2B4O7.10H2O Na2B4O7.4H2O + 6H2O
Geologic setting
Kernite terbentuk secara diagenetis dari borax hasil endapan evaporasi pada zaman Miocene
Application and evaluation
1. Reaksi dehidrasi seperti ini merupakan ciri dari zona air tak jenuh dimana air dapat bebas memisahkan diri dari tempat dimana terjadi reaksi pembebasan air
2. Kernite terbentuk dari borax oleh reaksi dehidrasi
3. Borax terendapkan pada suhu 25-35 derajat celcius di permukaan yang kemudian terkubur sampai kedalaman 2500 kaki dengan suhu 53-63 derajat celcius yang merupakan tempat yang pas untuk mengalami reaksi dehidrasi
Carbonate materials
Hasil dari penurunan tekanan dan pembebasan CO2 dari larutan calcium carbonate, menggeser titik seimbang ke arah presipitasi aragonite yaitu
1. Pembentukan speleothems di gua
2. Presipitasi seperti aragonite di daerah tambang
PHOSPHATIC, ALUMINOUS, FERRUGINOUS, MANGANIFEROUS, AND CARBONACEOUS MATERIALS
Ada reaksi mineral pembentuk yang banyak melibatkan bahan kimia ini diklasifikasikan, (chloride, sulfatehorate, karbonat, dan bahan mengandung silika) yang terjadi di zona air tanah vadose tetapi tidak terbatas ke daerah air tak jenuh. Beberapa reaksi telah ditunjukkan dalam bagian yang berlaku untuk penilai tanah-jenuh dan air formational sedimentary lingkungan
SULFUROUS MATERIALS
Pelapukan batuan yang mengandung sulfida menghasilkan sulfat asam sebagai produk oksidasi S2- berlanjut dalam mineral sulfida. PH rendah yang dihasilkan sistem pelapukan ini, khususnya yang dikembangkan dalam urat sulfida, deposito sulfida disebarluaskan, dan deposito sulfida besar menyebabkan perubahan besar dan pencucian batuan tuan rumah, terutama feldspar-bearing batuan dan batuan karbonat. Ion sulfat diproduksi di reaksi oksidatif, dalam berbagai pH (gambar 13,32), kemudian tersedia untuk menggabungkan dengan ion logam dirilis dari sulfida serta dengan kation seperti Ca2+ dan Kf dari mineral host-rock, untuk membentuk sebuah spektakuler kumpulan mineral sekunder. Sebagian besar mineral sekunder tetap pada umumnya oksidatif daerah di atas meja air. Namun, beberapa bentuk di lingkungan mengurangi tepat di bawah meja air, dimana beberapa ion logam kehabisan dari primer mineral sulfida di atas bereaksi dengan sulfida utama untuk bentuk sulfida sekunder seperti senshinsei kaliberasi. Sistem pelapukan klasik dalam deposito sulfida terdiri dari zona supergen umumnya di atas air meja tempat mineral sekunder yang dihasilkan. The zona supergen dibagi menjadi oksidatif wilayah di atas tabel air dan (dan leaching) sekunder zona pengayaan tepat di bawah meja air. Zona oksidatif dibagi menjadi zona gossan yang besi oksida dan oxyhydroxides selamat intens pencucian semua mineral lainnya. Sebagian besar besi awalnya yang terkandung dalam mineral primer, seperti pirit dan kalkopirit, serta primer host-batuan mineral seperti biotit, hornblende dan piroksen dibebaskan dan kemudian tetap relatif tidak larut seperti hematite dan gutit dengan jumlah lebih rendah seperti lepidochrosite dan ferihidrit. Mungkin ada jarosit dan atau nontronit, di zona ini juga, yang dihasilkan dari reaksi dari sulfat ion yang dihasilkan dari oksidasi sulfida primer dengan potassiu.
Carbonate Material in Vadose
azurite -> solution -> malachite~CU~(OH)~(C+O ~12)H, + - > 6Cu2+, + 4C02 + 8H20 -> ~CU,(OH)~CO+, CO, + 5Hz0malachite -> solution -> azurite
Geologic SettingReaksi ini terjadi di sistem airtanah, secara terpisah pada zona tidak tersaturasi atau adjacent to copper deposits. Pada kebanyakan kasus, sumber asli dari tembaga adalah hipogen kalkopirit. Formasi dari emas karbonatan terlihat pada hubungan antara Cu2O dan Cu2S pada diagram pH-Eh.
Application and EvaluationSolubilitas dari azurit pada airmurni di kondisi STP 10-66.5 mol/L dan malasit 10-33.8 mol/L. Solubilitas yang sangat rendah ini menunjukkan bahwa mineral tersebut relatif stabil pada zona pelapukan.
elektrum - chlorargyrite> + emas
AuAg "+ 4 C1--> AgC1, - + AuC1, - -> melalui spesies berair larut ke + AUO + 3 C1-
• AgClo chlorargyrite larut. Ini adalah contoh baik bagaimana pengenceran larutan (dengan mencampurkan air
•Pembentukan Geologi
komposisi yang berbeda dapat mengakibatkan Air tanah dangkal dalam daerah kering bisa menjadi hujan. Pada konsentrasi klorida yang tinggi, salin itas karena evapotranspirasi dan pelarutan perak adalah larut sebagai ion-AgC12 (dan lainnya), evaporite mineral, membuat tinggi konsentrasi klorida-sedangkan jika ada cairan dengan mencampur dalam "segar“ ions yang kemudian dapat bereaksi dengan emas asli, elektrum, air, hasil konsentrasi klorida menurunkan dan perak
asli untuk membentuk ion kompleks larut. Kembali ke dalam pengendapan chlorargyrite.
•Aplikasi dan Penilaian
Apa reaksi akan menghasilkan emas asli dari larutan yang mengandung kompleks larut? Ada Generasi chlorargyrite dari perak asli ada mineral AuCl stabil, sebagai setara dengan atau elektrum cenderung memiliki jalur reaksi chlorargyrite jalan (AgCl), sehingga cairan tidak akan menghasilkan asli emas. Namun, kurang oksidasi lingkungan tidak mendukung maju reaksi: AuC12-- Au> "+ 2C1-
cobaltite - > erythrite 3CoAs+ H20 + 120 -> Co3( AsO4)2 . H20 + S0
42- niccoline + H20 ->
annabergite 3NiAs + 8H20 + 120 -> Ni 3 ( AsO4)2. 8H20 +
As043-
Pembentukan Geologi Reaksi khas terjadi di zona oksida dari lapisan belahan cobaltnickel-perak-bismuth-arsenik arsenik. Kemungkinan terdapat juga uranium.
Aplikasi dan Penilaian Erythrite merah muda ( lihat gambar 6 ) dan annabergite hijau adalah indikator keberadaan dari cobalt dan mineral nikel. Baik reaksi oksidatif.
Gambar 6
Kristal monoklinik diratakan (010) dan memanjang sejajar dengan sumbu c
arsenopyrite - > clinoclase + goethitFeAs + 3Cu2++ 2H20 + 110 - > Cu3(AsO4)(OH) 3+ FeOOH + SO42-
Pembentukan GeologiSalah satu daerah yang paling terkenal termasuk tembaga yang tidak sama penting dengan mineral klinoklas, pada zona oksida daerah arsenopirit di Majuba Hill, Nevada ( lihat gambar 7 ) .
Aplikasi dan PenilaianIon sulfat yang dihasilkan dalam reaksi ini mungkin mengalami perbaikan pada mineral sulfat besi dan mineral sulfat tembaga.
Aplikasi di bidang industri dan risikonya terhadap lingkungan 1. Mineral Lempung di daerah AntropogenikPenggunaan mineral lempung di bidang industri berupa sintesis semen dan pengggunaannya dalam cat dan lumpur pengeboran. Perilaku dari tanah liat yang relevan dengan lingkungan
• perspektif meliputi: (I) kecenderungan lempung jenuh air kehilangan kekuatan ketika bergetar atau diguncang (2) kesatuan akan terganggu ketika dibasahi, dan (3) kemampuan untuk menyerap logam beracun dari kontaminasi air.
• Mineral lempung memiliki potensi besar dalam remediasi kontaminasi permukaan dan air tanah secara alami dan industri.
3. Penggunaan Kerja Bakteri* Mikroorganisme seperti bakteri sekarang digunakan dan dipertimbangkan untuk penggunaan nya dalam: (1) pemisahan pencemaran mineral dari phosphorites, (2) ekstraksi logam dari bijih besi, dan (3) sebagai agen sorpsi dalam remediasi air limbah beracun.* Remediasi air dan air limbah industri tambang dimungkinkan oleh biosorpsi logam berat kation dan anion beracun, seperti di koloni cocciform bakteri dan mikroba berserat. Ada juga potensial detoksifikasi limbah merkuri dan degradasi dari cyanid.
Top Related