TUGAS

GENESA BAHAN GALIAN

Oleh :

FANDI AULIA SYOFYAN

1201459

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2015

1. KOMPOSISI KERAK BUMIKeadaan dalam bumi selama ini hanya dikemukakan berdasarkan hipotesis-hipotesis. Penyelidikan tentang isi bumi sebenarnya hanya meliputi daerah dengan kedalaman tidak lebih dari dalamnya terowongan tempat pengeboran atau kedalaman sungai bawah tanah.

Massa bumi kira-kira adalah 5,981024 kg. Kandungan utamanya adalah besi (32,1%), oksigen (30,1%), silikon (15,1%), magnesium (13,9%), sulfur (2,9%), nikel (1,8%), kalsium (1,5%), and aluminium (1,4%); dan 1,2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88,8%) dan sedikit nikel (5,8%), sulfur (4,5%) dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida . Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.

Salah seorang ahli yang yang pertama kali mengemukakan pendapatnya tentang materi dan bentuk dalam bumi adalah Plato. Menurutnya, bumi terdiri dari masa cair yang pijar dan dikelilingi oleh lapisan batuan yang keras yang disebut kerak bumi. Masa cair yang pijar itu berasal dari dalam bumi dan kadang-kadang ke luar mencapai permukaan bumi dalam bentuk lava melalui pipa-pipa gunung api.

Namun, penyelidikan tentang gempa bumi (seismologi) memberikan pandangan yang lain tentang keadaan dalam bumi. Berdasarkan penyelidikan seismologi diketahui bahwa perambatan geolombang gempa dipengaruhi oleh zat-zat penyusun bumi. Penyelidikan seismologi juga membuktikan bahwa bumi terdiri dari lapisan-lapisan yang dibatasi oleh lapisan yang tidak bersambung (diskontinu).Berbagai kajian dan penelitian geofisika telah membuktikan bahwa bumi terbentuk dari 7 lapisan tertentu dari dalam ke luar dengan susunan sebagai berikut:

Secara struktur bumi dibagi menjadi 3 lapisan utama, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti (core). Struktur bumi seperti itu mirip dengan telur, yaitu cangkangnya sebagai kerak, putihnya sebagai selimut, dan kuningnya sebagai inti bumi.

1. Kerak Bumi (Crush)

Kerak bumi merupakan lapisan kulit bumi paling luar (permukaan bumi). Kerak bumi terdiri dari dua jenis, yaitu kerak benua dan kerak samudra. Lapisan kerak bumi tebalnya mencapai 70 km dan tersusun atas batuan-batuan basa dan masam. Namun, tebal lapisan ini berbeda antara di darat dan di dasar laut. Di darat tebal lapisan kerak bumi mencapai 20-70 km, sedangkan di dasar laut mencapai sekitar 10-12 km. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh makhluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100C.

Kerak bumi merupakan bagian terluar lapisan bumi dan memiliki ketebalan 5-80 km. kerak dengan mantel dibatasi oleh Mohorovivic Discontinuity. Kerak bumi dominan tersusun oleh feldsfar dan mineral silikat lainnya. Kerak bumi dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

a. Kerak samudra, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si, Fe, Mg yang disebut sima. Ketebalan kerak samudra berkisar antara 5-15 km (Condie, 1982)dengan berat jenis rata-rata 3 gm/cc. Kerak samudra biasanya disebut lapisan basaltis karena batuan penyusunnya terutama berkomposisi basalt.

b. Kerak benua, tersusun oleh mineral yang kaya akan Si dan Al, oleh karenanya di sebut sial. Ketebalan kerak benua berkisar antara 30-80 km (Condie !982) rata-rata 35 km dengan berat jenis rata-rata sekitar 2,85 gm/cc. kerak benua biasanya disebut sebagai lapisan granitis karena batuan penyusunya terutama terdiri dari batuan yang berkomposisi granit.

Disamping perbedaan ketebalan dan berat jenis, umur kerak benua biasanya lebih tua dari kerak samudra. Batuan kerak benua yang diketahui sekitar 200 juta tahun atau Jura. Umur ini sangat muda bila dibandingkan dengan kerak benua yang tertua yaitu sekitar 3800 juta tahun. Tabel Skala waktu geologi dapat dilihat di Skala Waktu Geologi.

2. Selimut Bumi (Mantle)

Selimut atau selubung bumi merupakan lapisan yang letaknya di bawah lapisan kerak bumi. Sesuai dengan namanya, lapisan ini berfungsi untuk melindungi bagian dalam bumi.Selimut bumi tebalnya mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan yang padat yang mengandung silikat dan magnesium. Suhu di bagian bawah selimut mencapai 3.000 C, tetapi tekananannya belum mempengaruhi kepadatan batuan.Inti bumi dibungkus oleh mantel yang berkomposisi kaya magnesium. Inti dan mantel dibatasi oleh Gutenberg Discontinuity. Mantel bumi terbagi menjadi dua yaitu mantel atas yang bersifat plastis sampai semiplastis memiliki kedalaman sampai 400 km. Mantel bawah bersifat padat dan memiliki kedalaman sampai 2900 km. Mantel atas bagian atas yang mengalasi kerak bersifat padat dan bersama dengan kerak membentuk satu kesatuan yang dinamakan litosfer. Mantel atas bagian bawah yang bersifat plastis atau semiplastis disebut sebagi asthenosfer.

Selimut bumi dibagi menjadi 3 bagian, yaitu litosfer, astenosfer, dan mesosfer.

a. Litosfer merupakan lapisan terluar dari selimut bumi dan tersusun atas materi-materi padat terutama batuan. Lapisan litosfer tebalnya mencapai 50-100 km. Bersama-sama dengan kerak bumi, kedua lapisan ini disebut lempeng litosfer.

Litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan sial (silisium dan aluminium) serta lapisan sima (silisium dan magnesium).

1) Lapisan sial adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan alumunium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3. Batuan yang terdapat dalam lapisan sial antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf.

2) Lapisan sima adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam silisium dan magnesium. Senyawa dari kedua logam tersrsebut adalah SiO2 dan MgO. Berat jenis lapisan sima lebih besar jika dibandingkan dengan berat jenis lapisan sial. Hal itu karena lapisan sima mengandung besi dan magnesium.

b. Astenosfer merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan litosfer. Lapisan yang tebalnya 100-400 km ini diduga sebagai tempat formasi magma (magma induk).

c. Mesosfer merpakan lapisan yang terletak di bawah lapisan astenosfer. Lapisan ini tebalnya 2.400-2.700 km dan tersusun dari campuran batuan basa dan besi.

3. Inti Bumi (Core)

Dipusat bumi terdapat inti yang berkedalaman 2900-6371 km. Terbagi menjadi dua macam yaitu inti luar dan inti dalam. Inti luar berupa zat cair yang memiliki kedalaman 2900-5100 km dan inti dalam berupa zat padat yang berkedalaman 5100-6371 km. Inti luar dan inti dalam dipisahkan oleh Lehman Discontinuity.Dari data Geofisika material inti bumi memiliki berat jenis yang sama dengan berat jenis meteorit logam yang terdiri dari besi dan nikel. Atas dasar ini para ahli percaya bahwa inti bumi tersusun oleh senyawa besi dan nikel.

Inti bumi merupakan lapisan paling dalam dari struktur bumi. Lapisan inti dibedakan menjadi 2, yaitu lapisan inti luar (outer core) dan inti dalam (inner core).

a. Inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200 C.

b. Inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi (NiFe) yang suhunya mencapai 4500 derajat celcius.

2. SIKLUS BATUAN DAN PENJELASANSiklus batuan menggambarkan seluruh proses yang dengannya batuan dibentuk, dimodifikasi, ditransportasikan, mengalami dekomposisi, dan dibentuk kembali sebagai hasil dari proses internal dan eksternal Bumi. Siklus batuan ini berjalan secara kontinyu dan tidak pernah berakhir. Siklus ini adalah fenomena yang terjadi di kerak benua (geosfer) yang berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dan digerakkan oleh energi panas internal Bumi dan energi panas yang datang dari Matahari.

Kerak bumi yang tersingkap ke udara akan mengalami pelapukan dan mengalami transformasi menjadi regolit melalui proses yang melibatkan atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Selanjutnya, proses erosi mentansportasikan regolit dan kemudian mengendapkannya sebagai sedimen. Setelah mengalami deposisi, sedimen tertimbun dan mengalami kompaksi dan kemudian menjadi batuan sedimen. Kemudian, proses-proses tektonik yang menggerakkan lempeng dan pengangkatan kerak Bumi menyebabkan batuan sedimen mengalami deformasi. Penimbunan yang lebih dalam membuat batuan sedimen menjadi batuan metamorik, dan penimbunan yang lebih dalam lagi membuat batuan metamorfik meleleh membentuk magma yang dari magma ini kemudian terbentuk batuan beku yang baru. Pada berbagai tahap siklus batuan ini, tektonik dapat mengangkat kerak bumi dan menyingkapkan batuan sehingga batuan tersebut mengalami pelapukan dan erosi. siklus batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti. Dari kesimpulan diatas, jika kita hubungkan siklus batuan dengan sedimentologi, maka batua sedimen itu bisa berasal dari batuan apa saja, baik itu batuan beku, batuan metamorf, ataupun batuan sedimen itu sendiri

Transisi ke beku

Ketika batu didorong jauh di bawah permukaan bumi, mereka dapat melebur menjadi magma . Jika kondisi tidak lagi ada untuk magma untuk tetap dalam keadaan cair, maka akan mendinginkan dan mengeras menjadi batuan beku. Sebuah batu yang dingin dalam bumi disebut mengganggu atau plutonik dan akan mendinginkan sangat lambat, menghasilkan tekstur yang kasar. Sebagai hasil dari vulkanik aktivitas, magma (yang disebut lava saat mencapai permukaan bumi) mungkin dingin sangat cepat ketika berada di permukaan bumi terkena atmosfer dan disebut ekstrusif batuan vulkanik atau. Ini batuan halus dan kadang-kadang dingin sangat cepat sehingga tidak ada kristal dapat membentuk dan menghasilkan alami kaca , seperti obsidian . Salah satu dari tiga jenis utama dari batuan (batuan beku, sedimen, dan metamorf) dapat melebur menjadi magma dan dingin ke batuan beku.

Pasca-vulkanik perubahan

Batuan beku massa asal tidak cepat didinginkan daripada mereka mulai berubah. Gas-gas dengan mana magma dibebankan secara perlahan hilang, aliran lava sering tetap panas dan mengepul selama bertahun-tahun. Gas-gas ini menyerang komponen batuan dan mineral deposito baru dalam rongga dan celah. Para zeolit sebagian besar asal ini. Bahkan sebelum ini "pasca-vulkanik" proses telah berhenti, dekomposisi atmosfer atau pelapukan dimulai sebagai mineral komponen batuan vulkanik beku dan tidak stabil di bawah kondisi permukaan atmosfer.

Hujan, salju, asam karbonat , oksigen dan agen lainnya beroperasi terus menerus, dan tidak berhenti sampai seluruh massa telah runtuh ke bawah dan sebagian besar bahan-bahan yang telah diselesaikan menjadi produk baru atau terbawa dalam larutan air. Dalam klasifikasi batuan perubahan sekunder umumnya dianggap tidak penting: batuan diklasifikasikan dan digambarkan seolah-olah mereka idealnya segar, meskipun hal ini jarang terjadi di alam.

Sekunder perubahan

Perubahan epigenetik (proses sekunder) dapat diatur di bawah sejumlah judul, masing-masing yang khas dari kelompok batuan atau mineral pembentuk batuan, meskipun biasanya lebih dari satu perubahan akan ditemukan berlangsung di batu yang sama. silisifikasi , penggantian mineral silika kristal atau kripto-kristal, yang paling umum di felsic batuan, seperti riolit , tetapi juga ditemukan pada ular, dll Kaolinization adalah dekomposisi dari feldspar , yang merupakan mineral yang paling umum di beku batu, ke kaolin (bersama dengan kuarsa dan lainnya mineral lempung ), yang terbaik adalah ditunjukkan oleh granit dan syenites . serpentinisasi adalah perubahan olivin ke serpentin (dengan magnetit ), ini khas dari peridotites , namun terjadi di sebagian besar mafik batuan . Dalam uralitization sekunder hornblende menggantikan augit , ini terjadi sangat umum di diabases , chloritization adalah perubahan augit (biotit atau hornblende) untuk klorit , dan terlihat di diabases banyak, batuan diorit dan greenstones . Epidotization terjadi juga di batuan dari kelompok ini, dan terdiri dalam pengembangan epidot dari biotit, hornblende, augit atau plagioklas feldspar.

Transisi ke malihan

Ini berlian adalah mineral dari dalam batuan beku atau metamorf yang terbentuk pada suhu tinggi dan tekanan. Rocks terkena suhu tinggi dan tekanan dapat berubah secara fisik atau kimia untuk membentuk batuan yang berbeda, yang disebut metamorfik. Metamorfosis Daerah mengacu pada efek pada massa batuan besar di daerah yang luas, biasanya dikaitkan dengan peristiwa bangunan gunung dalam sabuk orogenic . Batuan ini biasanya menunjukkan band yang berbeda berbeda mineralogi dan warna, yang disebut foliation . Jenis lain utama dari metamorfosis disebabkan ketika tubuh batuan datang ke dalam kontak dengan intrusi batuan beku yang memanas ini batu negara sekitarnya. Ini kontak metamorfosis menghasilkan sebuah batu yang diubah dan kembali mengkristal oleh panas yang ekstrim dari magma dan / atau dengan penambahan cairan dari magma yang menambahkan bahan kimia ke batuan sekitarnya ( metasomatism ). Setiap jenis yang sudah ada batuan dapat dimodifikasi oleh proses metamorfosis.

Transisi ke sedimen

Batuan yang tersingkap ke atmosfer yang tidak stabil dan bervariasi tunduk pada proses pelapukan dan erosi . Pelapukan dan erosi memecahkan batu asli ke dalam fragmen yang lebih kecil dan membawa pergi bahan terlarut. Bahan ini terfragmentasi terakumulasi dan dimakamkan oleh bahan tambahan. Sementara butir individu pasir masih anggota dari kelas batuan itu terbentuk dari, batu yang terdiri dari biji-bijian seperti menyatu bersama adalah sedimen. Batuan sedimen dapat dibentuk dari lithification dari fragmen kecil terkubur ( klastik batuan sedimen), akumulasi dan lithification bahan yang dihasilkan oleh hidup organisme ( biogenik batuan sedimen - fosil ), atau bahan kimia lithification diendapkan dari larutan mineral bantalan karena evaporasi ( endapan batuan sedimen). Batuan klastik dapat terbentuk dari fragmen rusak terpisah dari batuan yang lebih besar dari jenis apa pun, karena proses seperti erosi atau dari bahan organik, seperti sisa-sisa tanaman. Biogenik dan endapan batuan terbentuk dari pengendapan mineral dari bahan kimia terlarut dari semua jenis batuan lainnya.

3. KONSENTRASI CLARKEFrank Wigglesworth Clarke (lahir 19 Maret 1847meninggal 23 Mei 1931 pada umur 84 tahun) dari Boston, Massachusetts, dan Washington, D.C. adalah seorang ilmuwan dan ahli kimia Amerika. Ia terkadang dikenal sebagai "Bapak Geokimia". Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99,22% batuan terdiri dari 11 oksida . Konstituen lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil.

faktor konsentrasi merupakan suatu acuan/landasan dalam menentukan apakah mineral tersebut ekonomis untuk di eksploitasi.

tabel faktor konsentrasi clarke

untuk mencapai kadar yang ekonomis, mineral-mineral bijih harus terkonsentrasi secara alamiah pada kerak bumi sampai tingkat minimum yang tertentu tergantung pada jenis mineralnya.