KristalografiKristalografiMineralogiMineralogi

DR. I Wayan WarmadaLab. Sumberdaya MineralJurusan Teknik Geologi,Fakultas Teknik UGME­mail: warmada@yahoo.comURL: http://warmada.staff.ugm.ac.id HP: +62­813­2809­5522

#1. Pendahuluan

Materi yang akan diberikanMateri yang akan diberikan

Pendahuluan (kristal dan mineral)Pendahuluan (kristal dan mineral) Morfologi kristalMorfologi kristal Mineralogi dan klasifikasiMineralogi dan klasifikasi Asosiasi dan genesa mineralAsosiasi dan genesa mineral Pendalaman klasifikasi dan pengenalan Pendalaman klasifikasi dan pengenalan

mineral dengan perangkat lunakmineral dengan perangkat lunak Latihan soal (kalau tersedia soal)Latihan soal (kalau tersedia soal)

PendahuluanPendahuluan

Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari kristal

Diagram yang menunjukkan aliran informasi antara ilmu kristalografi, mineralogi dan ilmu pengetahuan yang lain. Jalur informasi ditunjukkan dengan tanda panah

Mengapa mempelajari Mengapa mempelajari Kristalografi?Kristalografi?

Hampir semua mineral di alam berbentuk kristalin Hampir semua mineral di alam berbentuk kristalin → → Mineralogi & Scanning Electron MicroscopeMineralogi & Scanning Electron MicroscopeMineral dengan warna sama dapat dibedakan berda-Mineral dengan warna sama dapat dibedakan berda-sarkan sistem kristalnya, misalnya kuarsa (heksa.), sarkan sistem kristalnya, misalnya kuarsa (heksa.), kalsit (rhomb.), anhidrit (ortho.) dan gipsum (mono.).kalsit (rhomb.), anhidrit (ortho.) dan gipsum (mono.).

Sifat-sifat optis mineral ditentukan oleh sistem Sifat-sifat optis mineral ditentukan oleh sistem kristalnya kristalnya →→ Mineral Optik & PetrografiMineral Optik & Petrografi

Sifat-sifat difraksi mineral tergantung pada struktur Sifat-sifat difraksi mineral tergantung pada struktur kristal dan jarak antar kisi-kisi kristal kristal dan jarak antar kisi-kisi kristal →→ Difraksi Difraksi Sinar-X (X-Ray Diffraction)Sinar-X (X-Ray Diffraction)

Hampir semua mineral di alam berbentuk kristalin Hampir semua mineral di alam berbentuk kristalin → → Mineralogi & Scanning Electron MicroscopeMineralogi & Scanning Electron MicroscopeMineral dengan warna sama dapat dibedakan berda-Mineral dengan warna sama dapat dibedakan berda-sarkan sistem kristalnya, misalnya kuarsa (heksa.), sarkan sistem kristalnya, misalnya kuarsa (heksa.), kalsit (rhomb.), anhidrit (ortho.) dan gipsum (mono.).kalsit (rhomb.), anhidrit (ortho.) dan gipsum (mono.).

Sifat-sifat optis mineral ditentukan oleh sistem Sifat-sifat optis mineral ditentukan oleh sistem kristalnya kristalnya →→ Mineral Optik & PetrografiMineral Optik & Petrografi

Sifat-sifat difraksi mineral tergantung pada struktur Sifat-sifat difraksi mineral tergantung pada struktur kristal dan jarak antar kisi-kisi kristal kristal dan jarak antar kisi-kisi kristal →→ Difraksi Difraksi Sinar-X (X-Ray Diffraction)Sinar-X (X-Ray Diffraction)

Mengapa mempelajari Mengapa mempelajari Mineralogi?Mineralogi?

Identifikasi mineral, penentuan morfologi, komposisi Identifikasi mineral, penentuan morfologi, komposisi dan sifat-sifat fisikdan sifat-sifat fisik

Eksplorasi endapan mineral dan bijih (pencarian Eksplorasi endapan mineral dan bijih (pencarian bahan industri baik logam maupun bukan logam)bahan industri baik logam maupun bukan logam)

Mineralogi industri (mineral untuk semen dan zeolit)Mineralogi industri (mineral untuk semen dan zeolit) Gemologi (batu permata)Gemologi (batu permata) BiomineralogiBiomineralogi Mineral sebagai bencana kesehatan (seperti asbes) Mineral sebagai bencana kesehatan (seperti asbes) → →

ΜΜineralogi Medisineralogi Medis

KristalografiKristalografi

Ruang lingkup kristalografiRuang lingkup kristalografi

Pertumbuhan kristalPertumbuhan kristal

Bentuk luar kristal Bentuk luar kristal (external shape)(external shape)

Struktur dalam kristalStruktur dalam kristal

KristalKristal

Benda padat dan Benda padat dan homogenhomogen

Mempunyai atau Mempunyai atau tersusun oleh unsur tersusun oleh unsur kimia dan senyawanyakimia dan senyawanya

Mempunyai susunan Mempunyai susunan atom yang teratur yang atom yang teratur yang dicerminkan oleh dicerminkan oleh bidang-bidang kristalbidang-bidang kristal

KristalisasiKristalisasi

Kecepatan kristalisasi mempengaruhi bentuk dan Kecepatan kristalisasi mempengaruhi bentuk dan ukuran butir kristalukuran butir kristal

Kristal dapat terbentuk dari presipitasi atau Kristal dapat terbentuk dari presipitasi atau kristalisasi:kristalisasi: Larutan Larutan (solution)(solution), misalnya gipsum, halit, kalsit, misalnya gipsum, halit, kalsit

Gipsum Halit Kalsit

Lelehan (melt), contoh: ortoklas, hornblenda, olivinLelehan (melt), contoh: ortoklas, hornblenda, olivin

Uap Uap (vapours)(vapours),,

misalnyamisalnya

gipsum,gipsum,

belerang,belerang,

alunitalunit

Ortoklas Hornblenda Olivin

Gipsum

Anhidrit Belerang

Sifat kristalSifat kristal

Dua Dua bidang mukabidang muka kristal yang berimpit selalu kristal yang berimpit selalu membentuk sudut yang besarnya tetap pada suatu membentuk sudut yang besarnya tetap pada suatu kristal (disebut sebagai hukum ketetapan sudut kristal (disebut sebagai hukum ketetapan sudut bidang dua atau bidang dua atau hukum Stenohukum Steno))

Catatan:Catatan: bidang mukabidang muka kristal adalah bidang-bidang datar kristal adalah bidang-bidang datar

yang membentuk permukaan kristalyang membentuk permukaan kristal masing-masing kristal mempunyai letak dan arah masing-masing kristal mempunyai letak dan arah

bidang muka kristal tertentu dan berbeda-bedabidang muka kristal tertentu dan berbeda-beda

Contoh: krital tawasContoh: krital tawas

Sifat kristalSifat kristalKristal tawas Kristal tawas [(NH[(NH

44))

22AlAl

22(SO(SO

44))

44··24H24H

22O]O]

Sudut antar bidang Sudut antar bidang rr dan dan mm kurang lebih 109 kurang lebih 109°°28,25'28,25'

Tujuh sistem kristalTujuh sistem kristal

Dasar penggolongannya:Dasar penggolongannya: Jumlah sumbu kristalJumlah sumbu kristal Letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain Letak sumbu kristal yang satu dengan yang lain

atau sudut yang dibentuk sumbuatau sudut yang dibentuk sumbu Parameter yang digunakan untuk masing-masing Parameter yang digunakan untuk masing-masing

sumbusumbu Sumbu kristalSumbu kristal: garis bayangan, lurus, yang : garis bayangan, lurus, yang

menembus kristal (bidang-bidang muka kristal) dan menembus kristal (bidang-bidang muka kristal) dan melalui pusat kristal.melalui pusat kristal.

KubikKubik

Ketiga sumbu kristal dari sistam ini sama panjang dan semuanya saling tegak lurus.

Fluorite

KubikKubik

Ketiga sumbu kristal dari sistam ini sama panjang dan semuanya saling tegak lurus.

MagnetiteMagnetite

TetragonalTetragonal

Scheelite

Kedua sumbu kristal dari sistem ini Kedua sumbu kristal dari sistem ini mempunyai panjang yang sama, mempunyai panjang yang sama, sedangkan sumbu yang lain dapat sedangkan sumbu yang lain dapat lebih panjang atau lebih pendeklebih panjang atau lebih pendek

Ketiga sumbu kristalnya saling tegak Ketiga sumbu kristalnya saling tegak lurus.lurus.

TetragonalTetragonal Kedua sumbu kristal dari sistem ini Kedua sumbu kristal dari sistem ini

mempunyai panjang yang sama, mempunyai panjang yang sama, sedangkan sumbu yang lain dapat sedangkan sumbu yang lain dapat lebih panjang atau lebih pendeklebih panjang atau lebih pendek

Ketiga sumbu kristalnya saling tegak Ketiga sumbu kristalnya saling tegak lurus.lurus.

HexagonalHexagonal

Vanadinite

Terdiri atas 4 sumbu kristalTerdiri atas 4 sumbu kristal Ketiga sumbu kristal dari sistem ini Ketiga sumbu kristal dari sistem ini

mempunyai panjang yang sama, mempunyai panjang yang sama, terletak horisontal, serta saling terletak horisontal, serta saling membentuk sudut 120membentuk sudut 120°°

Sumbu kristal yang lain dapat lebih Sumbu kristal yang lain dapat lebih panjang atau lebih pendek.panjang atau lebih pendek.

TrigonalTrigonal

Calcite

Terdiri atas 4 sumbu kristalTerdiri atas 4 sumbu kristal Ketiga sumbu kristal dari sistem ini Ketiga sumbu kristal dari sistem ini

mempunyai panjang yang sama, mempunyai panjang yang sama, terletak horisontal, serta saling terletak horisontal, serta saling membentuk sudut 120membentuk sudut 120°°

Sumbu kristal yang lain dapat lebih Sumbu kristal yang lain dapat lebih panjang atau lebih pendek.panjang atau lebih pendek.

OrtorombikOrtorombik

Aeschynite

Terdiri dari 3 sumbu kristal yang Terdiri dari 3 sumbu kristal yang tidak sama panjangtidak sama panjang

Ketiga sumbu tersebut terletak Ketiga sumbu tersebut terletak saling tegak lurussaling tegak lurus

MonoklinMonoklin

AegirineAegirine

Terdiri dari 3 sumbu kristal yang Terdiri dari 3 sumbu kristal yang tidak sama panjangtidak sama panjang

Salah dua sumbunya saling tegak Salah dua sumbunya saling tegak luruslurus

Sumbu yang lain tidak tegak lurus Sumbu yang lain tidak tegak lurus dengan kedua sumbu tersebutdengan kedua sumbu tersebut

TriklinTriklin

RhodochrositeRhodochrosite

Terdiri dari 3 sumbu kristal yang Terdiri dari 3 sumbu kristal yang tidak sama panjangtidak sama panjang

Ketiga sumbu kristal tersebut tidak Ketiga sumbu kristal tersebut tidak saling tegak lurus.saling tegak lurus.