OSN KEBUMIAN

KRISTALISASI DAN MINERAL BATUAN 

SISTIM KRISTAL
Hal dasar yang perlu kita ketahui pada mata kuliah ini yaitu mengenal lebih jauh apa itu mineral.

            Mineralogi adalah ilmu pengetahuan tentang mineral, yaitu suatu zat padat yang terdapat di alam sebagai elemen-elemen dan senyawa-senyawa, serta merupakan penyusun, atau pembentuk bagian padat alam semesta.

             Hal tersebut tidak berarti bahwa mineralogi hanya terbatas pada material-material kerakbumi saja, dan material-material yang terdapat di bawahnya yang dapat diindikasi melalui pengukuran geofisika, tetapi meliputi juga meteorit-meteorit yaitu benda-benda mineral yang berasal dari luar bumi. Mineralogi adalah cabang dari geologi, karena mineral adalah pembentuk batuan kerakbumi. Ilmu lain yang erat hubungannya ialah ilmu kimia dan kristalografi.

Kristalografi adalah ilmu yang mempelajari bentuk luar kristal alam. Semula ilmu ini merupakan cabang dari mineralogi. Sekarang tidak lagi ; kristalografi telah menjadi ilmu yang berdiri sendiri, karena yang dipelajarinya tidak saja bentuk luar kristal alam, tetapi telah meliputi kristal buatan, dan penelitiannya pun tidak hanya bentuk luar, melainkan termasuk juga struktur dalamnya.

Sulit untuk merumuskan dengan tepat definisi mineral, karena pada kenyataannya tidak ada satu definisi pun yang disetujui secara umum. Namun, definisi yang dipilih adalah :

“MINERAL IALAH SUATU BENDA PADAT HOMOGEN YANG TERBENTUK DI ALAM SECARA ANORGANIK, MEMPUNYAI KOMPOSISI KIMIA TERTENTU, DAN SUSUNAN ATOM YANG TERATUR”.

            Berdasarkan definisi itu, maka air, batubara, minyak bumi, dan gas alam, tidak dapat disebut mineral, meskipun keempatnya terbentuk/terjadi di alam.  Hal-hal seperti itulah yang menyebabkan definisi tersebut di atas mempunyai kelemahan-kelemahan, karena beberapa ahli mineralogi berpendapat bahwa keempat hal itu termasuk mineral juga.

            Batasan mineral adalah “suatu benda padat homogen” menyatakan : “mineral terdiri dari satu fasa padat, hanya satu macam material, yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi senyawa-senyawa sederhana oleh suatu proses fisika”.

Dengan demikian, cairan-cairan dan gas-gas yang terbentuk/terjadi di alam tidak termasuk mineral.

Struktur Kristal 1

Memahami struktur dari kristal sangat penting dalam mengkarakterisasi suatu material yang memiliki sifat teratur (ordered material). Banyak material baru yang dikembangkan memakai istilah dan definisi yang sering dipakai dalam kristalografi ketika mendiskripsikan sifat – sifatnya. Salah satu alat yang memakai konsep dasar kristalografi dalam mengkarakterisasi suatu bahan adalah XRD (X-ray diffraction). Sehingga untuk menginterpretasi hasil analisa dari alat tersebut memerlukan pengetahuan dasar mengenai kristalografi.
Definisi dari kristal adalah bahan yang terdiri dari unit terstruktur yang identik, tersusun dari satu atau lebih atom yang teratur dan berulang secara periodik dalam tiga dimensi. Keteraturan ini berlanjut sampai ratusan molekul. Bangunan terkecil dari kristal disebut basis kemudian susunan yang periodik dideskripsikan dengan latis.

Untuk mendeskripsikan sebuah kristal akan lebih mudah jika kita fokus pada latis bukan pada basisnya. Latis adalah susunan tiga dimensi dari titik (titik latis) yang identik dengan sekelilingnya. Sebuah unit sel adalah bagian terkecil dari latis. Seluruh bangunan latis dapat disusun dengan mengulang sebuah unit sel tanpa ada ruang kosong diantaranya. Sebuah unit sel dideskripsikan dengan tiga independen unit vektor yaitu a, b dan c.


Variable pada unit sel ada enam buah yaitu panjang dari unit sel yang direpresentasikan oleh tiga vektor (a, b, dan c) dan tiga independen sudut antara dua vektor (α, β, and γ), dimana:
α adalah sudut antara b dan c
β adalah sudut antara c dan a
γ adalah sudut antara a dan b
Ada tujuh buah unit sel yang mungkin untuk semua jenis kristal. Ketujuh unit sel disebut tujuh kristal sistem yang terdiri dari:
1. Triclinic system
2. Monoclinic system
3. Orthorhombic system
4. Tetragonal system
5. Cubic system
6. Hexagonal system
7. Rhombohedral system

Dalam beberapa sistem kristal diatas terdapat beberapa kemungkinan jenis latis yang dapat menghasilkan simetri yang tertinggi. Tipe latis tersebut adalah:
P = primitive
I = body-centred
F = face-centred
C = base/side centred

Maka sistem kristal beserta latisnya menyusun empat belas cara yang berbeda untuk menyusun titik latis untuk membuat 3D latis. Keempat belas cara tersebut dikenal dengan Bravais lattices.