Geologi Lingkungan dan Sumberdaya Mineral

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Bumi berumur lebih dari 4,5 milyar tahun. Saat bumi terbentuk bumi selalu mengalami proses geologi tanpa henti baik di permukaan, dikerak maupun di perut bumi. Proses-proses ini sangat mempengaruhi terbentuknya cebakan mineral. Bagian bumi yang menghasilkan sumberdaya mineral adalah bagian yang paling atas yaitu kerak bumi.

Bumi bukanlah suatu benda yang homogen. Sehingga persebaran mineralpun tidak merata. Proses-proses geologi yang telah berjalan ribuan, bahkan jutaan tahun konsentrasi sumber daya mineral sangat tidak merata. Ada bagian-bagian kerak bumi yang kaya akan mineral seperti benua afrika, dan ada bagian-bagian yang sedikit saja mengandung mineral, sebaliknya mungkin akan kaya akan minyak bumi.

1.2  Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah:

1.      Apakah pengertian geologi?

2.      Bagaimanakah proses geologi terjadi?

3.      Apa sajakah tenaga geologi?

4.      Apakah yang dimaksud dengan mineral?

5.      Tenaga geologi apa saja yang mempengaruhi pembentukan mineral dan cebakan mineral?

1.3 Tujuan

      Tujuan dari pembahasan makalah ini adalah:

1.      Dapat mengetahui pengertian geologi.

2.      Dapat mengetahui proses geologi.

3.      Dapat mengetahui macam-macam tenaga geologi.

4.      Mengetahui apa yang dimaksud dengan mineral.

5.      Mengetahui tenaga geologi apa saja yang mempengaruhi pembentukan mineral dan cebakan mineral

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Pengertian Geologi

Ilmu yang mempelajari perkembangan dan perubahan kerak bumi disebut geologi. Geologi dapat dibagi dalam petrologi yang mempelajari batuan, dan mineralogi yang mempelajari bahan galian atau mineral. Geologi berasal dari kata geo yang berarti bumi dan logos yang berarti ilmu, jadi dapat disimpulkan bahwa geologi adalah ilmu yang mempelajari dan menyelidiki lapisan-lapisan batuan yang ada dalam kerak bumi. Geologi juga dapat diartikan sebagai pengetahuan tentang susunan unsur-unsur bumi serta bentuk dari bumi, geologi juga merupakan pengetahuan yang mempelajari sejarah perkembangan dari bumi serta mahluk-mahluk yang pernah hidup di muka bumi.

2.2   Proses Geologi

Bumi mulai terbentuk empat setengah milyar tahun yang lalu. Mula-mula merupakan gumpalan batu cair yang pijar. Lambat laun permukaannya mendingin dan terbentuklah suatu lapisan tipis yang agak keras, disebut kerak bumi. Inilah yang menjadi permukaan bumi sekarang. Tetapi di bawah kerak bumi tetap terdapat batuan pijar yang sekali-sekali menerobos ke permukaan, membentuk gunung api dan menyelimuti daerah sekelilingnya dengan lahar. Gempa bumi pun merupakan petunjuk bahwa bagian di bawah kulit bumi masih tetap giat.

Letusan gunung api dan gempa menyebabkan perubahan yang tiba-tiba dan hebat pada permukaan bumi. Kegiatan alam lain biasanya mengakibatkan perubahan yang lebih lambat.

2.3  Tenaga Geologi

Tenaga geologi dibagi menjadi tenaga yang berasal dari dalam bumi dan tenaga yang berasal dari luar bumi.

1. Tenaga Endogen

Tenaga Endogen adalah tenaga yang dapat mengubah bentuk muka bumi yang berasal dari dalam bumi. Tenaga Endogen dibagi menjadi 3, yaitu Seisme (gempa bumi), Tektonisme, dan Vulkanisme.

Ø  Seisme

      Seisme adalah getaran pada kulit bumi (yang biasa disebut gempa) yang terjadi karena tumpukan energi di daerah penunjaman begitu besar sehingga dapat menggoyangkan/menggetarkan kulit bumi. Pusat gempa yang berada di dasar bumi disebut episentrum dan pusat gempa yang berada di atas episentrum (di permukaan bumi) disebut hiposentrum. Berdasarkan sebab-akibat maka gempa bumi dapat dibagi dalam:

• Gempa Tektonisme

Gempa bumi tektonik adalah gempa bumi yang disebabkan oleh pergeseran-pergeseran yang tiba-tiba di dalam bumi dan berhubungan erat dengan gejala pembentukan pegunungan. Gempa tektonik dapat terjadi jika terbentuk patahan-patahan baru atau pergeseran di sepanjang patahan.

• Gempa Vulkanisme

Gempa bumi vulkanik adalah gempa bumi yang disebakan oleh aktivitas vulkanisme gunung berapi. Gempa bumi vulkanik terjadi sebelum, selama, atau setelah peledakan suatu gunung.

• Gempa runtuhan

Gempa bumi runtuhan adalah gempa bumi yang disebabkan adanya runtuhan dalam tanah di daerah-daerah kapur atau daerah-daerah pertambangan.

Ø  Vulkanisme

Vulkanisme adalah semua gejala alam yang terjadi akibat adanya aktivitas magma. Vulkanisme terjadi karena adanya kegiatan tektonisme. Kegiatan tektonisme ini akan mengakibatkan retakan-retakan pada permukaan bumi yang menyebabkan aliran lava dari bagian dalam litosfer ke lapisan atasnya bahkan sampai ke permukaan bumi. Kegiatan magma itulah yang dinamakan vulkanisme. Hasilnya dapat dilihat pada gunung berapi.

Magma adalah campuran batu-batuan dalam keadaan cair, liat serta sangat panas yang berada dalam perut bumi. Aktifitas magma disebabkan oleh tingginya suhu magma dan banyaknya gas yang terkandung di dalamnya sehingga dapat terjadi retakan-retakan dan pergeseran lempeng kulit bumi. Magma dapat berbentuk gas padat dan cair. Aktivitas magma menyusup dari lithosfer (kulit bumi). Apabila penyusupan magma hanya sebatas kulit bumi bagian dalam dinamakan intrusi magma. Sedangkan penyusupan magma sampai keluar ke permukaan bumi disebut ekstrusi magma.

Ø  Tektonisme

Tektonisme adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi yang menyebabkan terjadinya dislokasi (perubahan letak) patahan dan retakan pada kulit bumi serta pada batuan. Berdasarkan jenis gerakan dan luas wilayah yang mempengaruhinya, tenaga tektonik dapat dibedakan atas gerak orogenesa dan epirogenesa.

§  Gerak orogenesa adalah gerakan tenaga endogen yang relatif cepat dan meliputi daerah yang relatif sempit. Gerak orogenetik menyebabkan adanya tekanan horizontal atau vertikal pada kulit bumi sehingga terjadilah peristiwa dislokasi, baik dalam bentuk lipatan maupun patahan. Contohnya terbentuknya deretan lipatan pegunungan muda Sirkum Pasifik.

§  Gerak epirogenesa adalah kebalikan dari gerak orogenesa. Gerakan ini sangat lambat, dan meliputi areal yang sangat luas. Gerakan ini juga mengakibatkan turun naiknya lapisan kulit bumi. Gerak ini debagi menjadi dua:

      Epirogenesa positif adalah apabila permukaan bumi bergerak turun, sehingga permukaan laut tampak seolah-olah naik. Contoh, turunya pulau-pulau di kawasan Indonesia timur (Kepulauan Maluku) terjadi di Pantai Skandinavia dan Pantai Timor.

      Gerak epirogenesa positif- Epirogenesa negatif adalah apabila permukaan bumi naik, sehingga tampak seolah-olah permukaan air laut turun. Contohnya terjadi di Teluk Hudson.

2. Tenaga Eksogen

Tenaga eksogen adalah tenaga yang bersal dari luar bumi yang dapat merubah bentuk muka bumi. Tenaga asal luar ini dapat dibagi dalam tiga bagian, yaitu : tenaga yang berasal dari hidrosfera, atmosfera, dan biosfera.

1. Pelapukan

Pelapukan merupakan tenaga perombak (pengkikisan) oleh media penghancur. Proses pelapukan dapat dikatakan sebagai proses penghancuran massa batuan melalui media penghancuran, berupa: Sinar matahari, Air, Gletser, Reaksi kimiawi, Kegiatan makhluk hidup (organisme)

Ø  Pelapukan Mekanik

Pelapukan mekanik (fisik) adalah proses pengkikisan dan penghancuran bongkahan batu jadi bongkahan yang lebih kecil,tetapi tidak mengubah unsur kimianya. Proses ini disebabkan oleh sinar matahari, perubahan suhu tiba-tiba, dan pembekuan air pada celah batu

Ø  Pelapukan Kimiawi

Pelapukan adalah penghcuran dan pengkikisan batuan dengan mengubah susunan kimiaai batu yang terlapukkan. Jenis pelapukan kimiawi terdiridari dua macam, yaitu proses oksidasi dan proses hidrolisis.

Ø  Pelapukan Organik

Pelapukan organik dihasilkan oleh aktifitas makhluk hidup, seperti pelapukan oleh akar tanaman (lumut dan paku-pakuan) dan aktivitas hewan (cacing tanah dan serangga).

2. Erosi

Erosi seperti pelapukan adalah tenaga perombak (pengkikisan). Tapi yang membedakan erosi dengan pelapukan adalah erosi adalah pengkikisan oleh media yang bergerak, seperti air sungai, angin, gelombang laut, atau gletser. Erosi dibedakan oleh jenis tenaga perombaknya yaitu :

Ø  Erosi air

Ø  Erosi angin (deflasi)

Ø  Erosi gelombang laut (abarasi / erosi marin )

Ø  Erosi gletser (glasial)'

2.4  Mineral

Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui (senyawaan organik biasanya tidak termasuk). Ilmu yang mempelajari mineral disebut mineralogi. Mineral bersifat anorganik, artinya mineral tidak terbentuk melalui proses yang menyangkut semua makhluk yang hidup. Karena itu, kayu tidak termasuk mineral. Sebaliknya, minyak bumi dan batubara merupakan sebagian kekayaan mineral. Komposisi mineral dapat bervariasi dan mempunyai sifat dan cirri-ciri fisik yang tetap. Ada mineral yang bersifat kristaloida seperti pyrid, galenit, hematit, tetapi ada mineral yang berbentuk koloida seperti opal, dan kalsedon.

Kerak bumi dibentuk oleh aneka ragam batuan dengan berbagai warna, susunan, kekerasan serta kandungan mineralnya. Berdasar cara pembentukannya, kita dapat membedakan tiga macam batuan yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan sedimen juga disebut batuan endapan. Beberapa jenis batuan memiliki mineral dan kristal dengan bentuk dan warna yang mengagumkan.

Banyak batuan mempunyai nilai tinggi karena unsur-unsur yang dikandungnya. Batuan seperti itu disebut cebakan atau bijih. Batuan ini banyak digali untuk diambil logam yang dikandungnya. Suatu waktu kelak, cebakan akan habis ditambang, sedang zaman ini tak akan ada pembentukan cebakan baru.

Mineral diklasifikasikan berdasarkan komposisi kima dengan grup anion yaitu :

1. Silicate Class, merupakan grup terbesar. silicates (sebagian besar batuan adalah >95% silicates), yang terdiri dari silicon dan oxygen, dan dengan ion tambahan seperti aluminium, magnesium, iron, dan calcium. Contoh lain seperti feldspars, quartz, olivines, pyroxenes, amphiboles, garnets, dan micas.

2. Carbonate Class, merupakan mineral yang terdiri dari anion (CO3)2- dan termasuk calcite dan aragonite (keduanya merupakan calcium carbonate), dolomite (magnesium/calcium carbonate) dan siderite (iron carbonate). Carbonate terbentuk pada lingkungan laut oleh endapan bangkai plankton. Carbonate juga terbentuk pada daerah evaporitic dan pada daerah karst yang membentuk gua/caves, stalactites dan stalagmites.Carbonate class juga termasuk mineral-mineral nitrate dan borate.

3. Sulfate Class, Sulfates terdiri dari anion sulfate, SO42-. Biasanya terbentuk di daerah evaporitic yang tinggi kadar airnya perlahan-lahan menguap sehingga formasi sulfate dan halides berinteraksi. Contoh sulfate; anhydrite (calcium sulfate), celestine (strontium sulfate), barite (barium sulfate), dan gypsum (hydrated calcium sulfate). Juga termasuk chromate, molybdate, selenate, sulfite, tellurate, dan mineral tungstate.

4. Halide Class, halides adalah grup mineral yang membentuk garam alami (salts) dan termasuk fluorite (calcium fluoride), halite (sodium chloride), sylvite (potassium chloride), dan sal ammoniac (ammonium chloride). Halides, seperti halnya sulfates, ditemukan juga di daerah evaporitic settings seperti playa lakes dan landlocked seas seperti Dead Sea dan Great Salt Lake. The halide class termasuk juga fluoride, chloride, dan mineral-mineral iodide.

5. Oxide Class, Oxides sangatlah penting dalam dunia pertambangan karena bijih (ores) terbentuk dari mineral-mineral dari kelas oxide. Kelas mineral ini juga mempengaruhi perubahan Kutub Magnetic Bumi. Biasanya terbentuk dekat dengan permukaan bumi, teroksidasi dari hasil pelapukan mineral lain dan sebagai mineral asesori pada batuan beku crust dan mantle. Contoh mineral Oxides; hematite (iron oxide), magnetite (iron oxide), chromite (iron chromium oxide), spinel (magnesium aluminium oxide – mineral pembentuk mantle), ilmenite (iron titanium oxide), rutile (titanium dioxide), dan ice (hydrogen oxide). Juga termasuk mineral-mineral hydroxide.

6. Sulfide Class, hampir serupa dengan Kelas Oxide, pembentuk bijih (ores). Contohnya termasuk pyrite (terkenal dengan sebutan emas palsu ‘fools’ gold), chalcopyrite (copper iron sulfide), pentlandite (nickel iron sulfide), dan galena (lead sulfide). Termasuk juga selenides, tellurides, arsenides, antimonides, bismuthinides, dan sulfosalts.

7. Phosphate Class, termasuk mineral dengan tetrahedral unit AO4, A dapat berupa phosphorus, antimony, arsenic atau vanadium. Phospate yang umum adalah apatite yang merupakan mineral biologis yang ditemukan dalam gigi dan tulang hewan. Termasuk juga mineral arsenate, vanadate, dan mineral-mineral antimonate.

8. Element Class, terdiri dari metal dan element intermetalic (emas, perak dan tembaga), semi-metal dan non-metal (antimony, bismuth, graphite, sulfur). Grup ini juga termasuk natural alloys, seperti electrum, phosphides, silicides, nitrides dan carbides.

9. Organic Class, terdiri dari substansi biogenic; oxalates, mellitates, citrates, cyanates, acetates, formates, hydrocarbons and other miscellaneous species. Contoh lain juga; whewellite, moolooite, mellite, fichtelite, carpathite, evenkite and abelsonite

2.5  Proses-proses terjadinya cebakan mineral

Cebakan mineral bervariasi dari satu tipe ke tipe yang lain. Mineral dapat terjadi dalam  berbagai macam proses, proses yang terpenting yaitu kristalisasi magma yang cair pijar. Pengendapan-pengendapan dari gas-gas dan uap-uap, pengendapan kimiawi dan organik dari larutan-larutan pelapukan metamorfosis dan sebagai. Cebakan mineral dapat terjadi melalui beberapa cara, yaitu :

a)      Hasil presipitasi air laut atau air danau

Contoh mineral yang terbentuk karena presipitasi air laut adalah bijih besi, garam, batu gamping, batu pasir, gips, dan mineral fosfat.

b)      Hasil endapan sungai sebagai akibat dari perbedaan berat seperti plaser emas di sungai atau bekas aliran sungai. Di beberapa tempat endapan letakan ini terjadi karena erosi permukaan batuan meninggalkan endapan kristal mineral yang lebih keras. Di tempat-tempat lain butiran mineral dihanyutkan oleh air ke sungai atau ke laut dan mengendap di sana. Bila airnya menguap lapisan mineral murni seperti garam dan magnesium akan tertinggal. Contoh mineral yang terbentuk dari pengendapan sungai adalah emas di kalifornia, atau timah di batam.

c)      Kompaksi atau pengubahan bahan organik yang menghasilkan batu bara, minyak bumi, dan gas alam.

d)     Yang terbawa oleh aliran magma, atau sebagai segrefasi magma.

Contohnya, yaitu: nikel di sudbury

e)      Berasal dari metamorfosa kontak, apabila suatu masa magma naik ke atas dan menerobos batuan didnding di kiri kanan ia mengalami pendingan. Kristal raksasa selebar beberapa meter juga dapat terbentuk. Mineral juga dapat berubah bentuk karena proses metamorfosis yaitu proses perubahan batuan karena panas dan tekanan. Disini terjadi reaksi-reaksi kimia dan terbentuklah mineral-mineral kontak yang khas untuk lingkungan demikian, seperti tembaga, timah hitam, dan seng.

f)       Mineral yang dibentuk dalam urat-urat. Kadang-kadang batuan cair yang panas dari dalam bumi mengandung banyak air. Bila airnya menguap, maka mineral akan terbawa masuk ke dalam celah-celah batuan dan menjadi mineral yang berbentuk seperti urat-urat

Contohnya yaitu emas dalam urat-urat kwarsa di Cikotok dan Cirotan

1.      Emas

Emas terbentuk dari proses magmatisme atau pengkonsentrasian di permukaan. Beberapa endapan terbentuk karena proses metasomatisme kontak dan larutan hidrotermal, sedangkan pengkonsentrasian secara mekanis menghasilkan endapan letakan (placer). Genesa emas dikatagorikan menjadi dua yaitu:

•           Endapan primer

•           Endapan plaser.

2.      Nikel

Endapan nikel terbentuk dari hasil pelapukan yang dalam dari batuan induk dari jenis ultrabasa. Umumnya terbentuk pada iklim tropis sampai sub-tropis. Saat ini kebanyakan nikel laterite memang terbentuk di daerah ekuator.

3.      Batu Bara

Batu bara atau batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.

Pembentukan batu bara memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman Karbon, kira-kira 340 juta tahun yang lalu (jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang paling produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk.

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut. Proses perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batu bara disebut dengan istilah pembatu baraan (coalification). Secara ringkas ada 2 tahap proses yang terjadi, yakni:

• Tahap Diagenetik atau Biokimia, dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik serta membentuk gambut.

• Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit

4.      Tembaga

Tembaga dapat diklasifikasikan dalam lima tipe, yaitu: deposit porfiri, urat, dan replacement, deposit stratabound dalam batuan sedimen, deposit masif pada batuan volkanik, deposit tembaga nikel dalam intrusi/mafik, serta deposit nativ. Umumnya bijih tembaga di Indonesia terbentuk secara magmatik. Pembentukan endapan magmatik dapat berupa proses hidrotermal atau metasomatisme.

        

5.      Besi

Proses terjadinya cebakan bahan galian bijih besi berhubungan erat dengan adanya peristiwa tektonik pra-mineralisasi. Akibat peristiwa tektonik, terbentuklah struktur sesar, struktur sesar ini merupakan zona lemah yang memungkinkan terjadinya magmatisme, yaitu intrusi magma menerobos batuan tua, dicirikan dengan penerobosan batuan granitan (Kgr) terhadap Formasi Barisan (Pb,Pbl). Akibat adanya kontak magmatik ini, terjadilah proses rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, dan penggantian (replacement) pada bagian kontak magma dengan batuan yang diterobosnya.

Perubahan ini disebabkan karena adanya panas dan bahan cair (fluida) yang berasal dari aktivitas magma tersebut. Proses penerobosan magma pada zona lemah ini hingga membeku umumnya disertai dengan kontak metamorfosa. Kontak metamorfosa juga melibatkan batuan samping sehingga menimbulkan bahan cair (fluida) seperti cairan magmatik dan metamorfik yang banyak mengandung bijih

BAB  III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

      Geologi berasal dari kata geo yang berarti bumi dan logos yang berarti ilmu, jadi dapat disimpulkan bahwa geologi adalah ilmu yang mempelajari dan menyelidiki lapisan-lapisan batuan yang ada dalam kerak bumi. Geologi juga dapat diartikan sebagai pengetahuan tentang susunan unsur-unsur bumi serta bentuk dari bumi.

      Proses geologi masih berlangsung dari awal pembentukan bumi hingga sekarang. Proses geologi ini ditandai oleh adanya perubahan-perubahan bentuk permukaan bumi. Bukti adanya perubahan itu misalnya adanya proses sedimentasi yang terus berlangsung atau adanya pengangkatan muka bumi oleh tenaga-tenaga tektonisme maupun tenaga vulkanisme.

      Tenaga-tenaga geologi dibagi dalam tiga bagian yaitu tenaga endogen, tenaga eksogen dan tenaga seisme. Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal dari dalam bumi, tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar bumi sedangkan seisme adalah gempa.

      Mineral adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia tetapi juga struktur mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang diketahui.

      Cebakan mineral bervariasi dari satu tipe ke tipe yang lain. Mineral dapat terjadi dalam  berbagai macam proses, proses yang terpenting yaitu kristalisasi magma yang cair pijar. Pengendapan-pengendapan dari gas-gas dan uap-uap, pengendapan kimiawi dan organik dari larutan-larutan pelapukan metamorfosis.