apa dan kegunaannya bagaimana kejadiannya? apa kepentingannya?
TRANSCRIPT
Apa dan kegunaannya Bagaimana kejadiannya?Apa kepentingannya?
Konsep2 asas geologiKonsep2 asas geologi1.1. Sistem solar dan kejadiannyaSistem solar dan kejadiannya2.2. Bumi: struktur dalam, Tektonik KepingBumi: struktur dalam, Tektonik Keping3.3. Proses kejadian permukaan bumiProses kejadian permukaan bumi4.4. Proses kejadian dalam bumiProses kejadian dalam bumi5.5. Batuan dan mineral, dan kejadiannyaBatuan dan mineral, dan kejadiannya6.6. Batuan igneus dan kejadiannyaBatuan igneus dan kejadiannya7.7. Luluhawa dan batuan mendak (stratigrafi)Luluhawa dan batuan mendak (stratigrafi)8.8. Batuan metamorfikBatuan metamorfik9.9. Masa geologiMasa geologi10.10. Cangaan (struktur geologi)Cangaan (struktur geologi)11.11. Peta geologi dan Peta TopografiPeta geologi dan Peta Topografi12.12. Persekitaran geologi (enviromen kejadian dan Persekitaran geologi (enviromen kejadian dan
pemendapan)pemendapan)13.13. Kegunaan geologi dalam kejuruteraan: Kegunaan geologi dalam kejuruteraan:
sumber alam (air, mineral, bijih, gas asli, sumber alam (air, mineral, bijih, gas asli, petroleum, batuan, pasir, tanahliat)petroleum, batuan, pasir, tanahliat)
14.14. Penyelesaian masalah dalam kejuruteraan: Penyelesaian masalah dalam kejuruteraan: mekanik tanah dan batuan, tanah runtuhmekanik tanah dan batuan, tanah runtuh
Senaraikan mineral dan batuan yg kita tahuSenaraikan mineral dan batuan yg kita tahu
11 22 33 44 55 66 77
MINERALMINERAL
Apa itu mineral?Apa itu mineral? Bagaimana mineral terjadiBagaimana mineral terjadi Apa kepentingannya?Apa kepentingannya? Maklumat apa yang boleh digarap Maklumat apa yang boleh digarap
(observed) daripada pengecaman (observed) daripada pengecaman mineral? mineral?
Mineral ialah suatu bahan tak organik, yang berlaku secara tabii dan mempunyai struktur atom yang tertentu
(Mineral is defined as a naturally occurring inorganic substance with ordered arrangement of atoms (Mason, 1979)
Contoh: emas, perak, kuprum, garam, plumbum, batu kapur, batu marmar, timah, titanium, dan ….
Dalam takrifan mineral, ada tiga kata sifat nama (adjective) yang perlu penjelasan:
1. Bahan tak organik (vs organik)2. Berlaku secara tabii (vs sintetik)3. Mempunyai susunan atom yang tertentu (vs tak
berhablur)
Bahan tak organikBahan tak organik
Tak mengandungi karbon atau Tak mengandungi karbon atau tak mempunyai hayattak mempunyai hayat
(kecuali: petroleum, gas, (kecuali: petroleum, gas, grafit, intan)grafit, intan)
Berlaku secara tabiiBerlaku secara tabii
Asli, bukan buatan manusia Asli, bukan buatan manusia atau sintetikatau sintetik
Contoh: intan sintetik, Contoh: intan sintetik, permata sintetik, wafer silikon permata sintetik, wafer silikon
SiOSiO22
Mempunyai susunan Mempunyai susunan atom yang tertentuatom yang tertentu
Berhablur (crystal)Berhablur (crystal)
Contoh: garam NaCl, AgCl, Contoh: garam NaCl, AgCl, CaS0CaS044.2H.2H2200
Mineral tak berhablur: kaca, Mineral tak berhablur: kaca, obsidianobsidian
Jenis-jenis mineralJenis-jenis mineral
1.1. Unsur jati (native elements)Unsur jati (native elements)
2.2. Sulfida dan sulfosaltSulfida dan sulfosalt
3.3. Oksida dan hidroksidaOksida dan hidroksida
4.4. HalidaHalida
5.5. Karbonat, nitrat, boratKarbonat, nitrat, borat
6.6. Sulfat, kromat, molibdat, tungstatSulfat, kromat, molibdat, tungstat
7.7. Fosfat, arsenat, vanadatFosfat, arsenat, vanadat
8.8. SilikatSilikat
1. Unsur jati/native 1. Unsur jati/native elementselements
Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Pt-Iridium, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Pt-Iridium, Fe, Fe-Ni, As, Sb, Bi, Fe, Fe-Ni, As, Sb, Bi, S,C(intan), C (grafit)S,C(intan), C (grafit)
Kegunaan dlm kehidupan
dan industri
2. Sulfida dan sulfosalt2. Sulfida dan sulfosalt
AgS AgS argentitargentit CuCu22SS kalkositkalkosit CuCu55FeSFeS44 bornitbornit PbSPbS galenagalena ZnSZnS sfaleritsfalerit CuFeSCuFeS44 kalkopiritkalkopirit NiSNiS CuSCuS
2. Sulfida dan sulfosalt2. Sulfida dan sulfosalt
HgSHgS sinabarsinabar AsSAsS realgarrealgar FeSFeS piritpirit MoSMoS22 molibdenitmolibdenit
3. OKSIDA DAN HIDROKSIDA3. OKSIDA DAN HIDROKSIDA
CuOCuO kupritkuprit
TiOTiO22 RutilRutil
MgOMgO magnesitmagnesit
SnOSnO22 CassiteriteCassiterite
MgAlMgAl22OO44 spinelspinel
MnOMnO22 (pirolusit(pirolusit))
BeAlBeAl22OO44 krisoberilkrisoberil
AlAl22OO33 korundumkorundum
FeOFeO goetitegoetite
FeFe22OO33, , hematithematit
FeFe33OO44 magnetitmagnetit
HIDROKSIDAHIDROKSIDA
BrusitBrusit Mg(OH)Mg(OH)22
GibsitGibsit Al(OH)Al(OH)33
BoehmitBoehmit AlO(OH)AlO(OH)
ManganitMnO(OH)ManganitMnO(OH)
DiasporaDiasporaAlO(OH)AlO(OH)
GeotitGeotit FeO(OH)FeO(OH)
4. HALIDA4. HALIDA
HalitHalit NaClNaCl SilvitSilvit KClKCl FluoritFluorit CaFCaF22
KarnalitKarnalit KMgClKMgCl33.6H.6H22OO KriolitKriolit NaNa33AlFAlF6 6 (ditemui (ditemui
secara secara tabiitabiihanya di hanya di Greenland)Greenland)
NaCl (garam)NaCl (garam)
5. KARBONAT, NITRAT, 5. KARBONAT, NITRAT, BORATBORAT
CaCOCaCO33 batukapurbatukapur CaFe(COCaFe(CO33))22
BaCOBaCO33 MgCOMgCO33
FeCOFeCO33
MnCOMnCO33 RodokrositRodokrosit ZnCOZnCO33 SmithsonitSmithsonit SrCOSrCO33 StrontianitStrontianit
6. SULFAT, KROMAT, 6. SULFAT, KROMAT, MOLIBDAT, TUNGSATMOLIBDAT, TUNGSAT
BaSOBaSO44 baritbarit CaSOCaSO44 anhidritanhidrit CaSOCaSO44.2H.2H2200 gipsumgipsum KFeKFe33(SO(SO44) ) 22(OH)(OH)66 javositjavosit PbCrOPbCrO44 krokoitkrokoit (Fe, Mn)WO(Fe, Mn)WO44 wolframitwolframit CaWOCaWO44 scheelitscheelit PbMoOPbMoO44 wulfenitwulfenit
7. FOSFAT, ARSENAT, 7. FOSFAT, ARSENAT, VANADATVANADAT
XenotimXenotim YPO4YPO4 MonazitMonazit (Ce, La, Nd, Th)PO(Ce, La, Nd, Th)PO44
ApatitApatit CaCa55(PO(PO44))33(F, Cl, OH)(F, Cl, OH) KarnotitKarnotit KK22(UO(UO22) ) 22(VO(VO440022).3H).3H22OO AutinitAutinit Ca(UOCa(UO22) ) 22(PO(PO44) ) 22.10-12H.10-12H22OO
soalansoalan Adakah mineral ini ditemui di semua Adakah mineral ini ditemui di semua
negara?negara? Adakah taburannya sama rata?Adakah taburannya sama rata? Adakah kepekatannya sama atau Adakah kepekatannya sama atau
berlainan?berlainan? Adakah logam senang diperolehi?Adakah logam senang diperolehi? Apa kesan mineral yang berlaku secara Apa kesan mineral yang berlaku secara
tabii terhadap persekitaran? Boleh ia tabii terhadap persekitaran? Boleh ia dielakkan?dielakkan?
Adakah mineral mempunyai kuasa Adakah mineral mempunyai kuasa ekonomi? dan kuasa politik?ekonomi? dan kuasa politik?
Bagaimana bekalan mineral di masa Bagaimana bekalan mineral di masa depan? Pasti? depan? Pasti?
8.
Mineral pembentuk batuan
(silicate => rock forming minerals)
Mineral Silikat (Mineral Pembentuk Batuan)Mineral Silikat (Mineral Pembentuk Batuan)
1.1. Nesosilikat (isolated tetrahedron) Nesosilikat (isolated tetrahedron) 1:21:2
2.2. Sorosilikat (isolated, double Sorosilikat (isolated, double tetrahedron) 2:7tetrahedron) 2:7
3.3. Siklosilikat (ring of tetrahedron) 1:3Siklosilikat (ring of tetrahedron) 1:3
4.4. Inosilikat (single chain) Inosilikat (single chain)
5.5. Inosilikat (double chain)Inosilikat (double chain)
6.6. Filosilikat (sheet)Filosilikat (sheet)
7.7. Tektosilikat (framework)Tektosilikat (framework)penting untuk diperhatikan: nisbah Si:O,
komposisi kimia dan struktur dalam
perbezaanperbezaan
Nisbah Si:ONisbah Si:O StrukturStruktur Komposisi kimiaKomposisi kimia
(sila rujuk Rajah p.338, Hurlburt)
Chemical formulaChemical formulaQuartz Quartz SiO SiO22
MicroclineMicrocline KAlSiKAlSi33OO88
OrthoclaseOrthoclase KAlSiKAlSi33OO88
Na-PlagioclaseNa-Plagioclase NaAlSiNaAlSi33OO88
Ca-PlagioclaseCa-Plagioclase CaAlSiCaAlSi33OO88
MuscoviteMuscovite KAlSi KAlSi33OO1010
BiotiteBiotite KAl(Mg-Fe)KAl(Mg-Fe)33SiSi33OO1010 (OH) (OH)22
HorneblendeHorneblende CaCa22AlAl22MgMg22FeFe33, Si, Si66O (OH)O (OH)22
AugiteAugite CaCa22(Al-Fe)(Al-Fe)44(Mg-Fe)(Mg-Fe)44SiSi66O O 2424
Batuan metamorfikBatuan metamorfik
Cation sizes
tetrahedrontetrahedronSilika tetrahedron
Sheet structure B, Sheet structure B, CC
Tetrahedron tunggal
Double sheetDouble sheet
Silicate rocks
Silicate material,
Olivine, pyroxene
+ Ni
Habis pasal sistem mineral dan batuan
Ciri-ciri fizikal mineral dan batuanCiri-ciri fizikal mineral dan batuan
1.1. WarnaWarna
2.2. Luster/kilauanLuster/kilauan
3.3. Form/bentukForm/bentuk
4.4. Hardness/kekerasanHardness/kekerasan
5.5. Cleavage/iraCleavage/ira
6.6. Fracture/retakFracture/retak
7.7. Tenacity/tahan lasakTenacity/tahan lasak
8. Specific gravity/graviti tentu 9. Fusibility/kelakuran 10. Fluorescence/pendaflour 11. Magnetism/kemagnetan 12 Electrical conductivity/
kekonduksian elektrik 13. Taste/rasa 14. Touch/sentuh
huraianhuraian
1.1. Colour/warnaColour/warna
chlorite—greenchlorite—green
quartz-white, grey, pink or yellowquartz-white, grey, pink or yellow
sulfur-yellowsulfur-yellow
streak—warna yang terlorek pada streak—warna yang terlorek pada papan porselin ex: ferum—warna papan porselin ex: ferum—warna streak ialah kekaratan/brownstreak ialah kekaratan/brown
Lustre/kilauanLustre/kilauan
Logam/metallicLogam/metallic
Glassy/vitreous – as in quartzGlassy/vitreous – as in quartz
Resinous/greasy- opalResinous/greasy- opal
Soapy- talkumSoapy- talkum
Silky- asbestosSilky- asbestos
Satin spar – fibrous gypsumSatin spar – fibrous gypsum
Form/bentukForm/bentuk
Acicular—needle like crystalsAcicular—needle like crystals Botryoidal –macam setangkai Botryoidal –macam setangkai
anggur (chalcedony)anggur (chalcedony) nodular/concretionarynodular/concretionary DendriticDendritic Reniform—kidney shapedReniform—kidney shaped Tabular-- mikaTabular-- mika
Skala kekerasan MohSkala kekerasan Moh
1.1. TalcTalc
2.2. GypsumGypsum
3.3. CalciteCalcite
4.4. FluorsparFluorspar
5.5. ApatiteApatite
6.6. OrthoclaseOrthoclase
7.7. QuartzQuartz
8.8. TopazTopaz
9.9. CorundumCorundum
10.10. DiamondDiamond
Finger nail – 2.5Steel knife –5Soft glass --7
Cleavage/iraCleavage/ira
Kecenderungan mineral terbelah Kecenderungan mineral terbelah dengan mudah pada satu-satu satah. dengan mudah pada satu-satu satah. Satah ini bergantung pada susunan Satah ini bergantung pada susunan atom di dalam mineralatom di dalam mineral
Perfect/good/distinct/imperfect ex:Perfect/good/distinct/imperfect ex:
Mika – 1, feldspar –2, calcite – 3, ZnS Mika – 1, feldspar –2, calcite – 3, ZnS -- 6 -- 6
Fracture/retakFracture/retak
Keadaan permukaan mineral yang Keadaan permukaan mineral yang pecahpecah
Biasanya tak nalar (regular) dan tak Biasanya tak nalar (regular) dan tak bergantung kepada irabergantung kepada ira
Ex: conchoidal Ex: conchoidal
Specific gravitySpecific gravity Mass/volumeMass/volume Usu. 1-20, mainly 2-7Usu. 1-20, mainly 2-7 Ex: haliteEx: halite 2.16 2.16 ClaysClays 2.5 – 2.82.5 – 2.8 QuartzQuartz 2.652.65 HematiteHematite 4.724.72 MagnetiteMagnetite 5.25.2 TinTin 6.96.9 EmasEmas ???? Batuan biasa?Batuan biasa?
CiriCiri22 lainlainCiriCiri22 lainlain
PiezoelektrikPiezoelektrik PiezomagnetPiezomagnet InsulatorsInsulators pendaflourpendaflour
What make some minerals special than others?
Electronic configuration!
Know or don’t know?
Rahsia terletak pada
BATUANBATUAN
Himpunan mineral (aggregate of Himpunan mineral (aggregate of minerals), ie, terdiri drpd satu minerals), ie, terdiri drpd satu mineral atau lebihmineral atau lebih
contoh: garam, fosfat, batu kapur, contoh: garam, fosfat, batu kapur, batu granit, marmar, batu arangbatu granit, marmar, batu arang
Silicate rocks
Silicate material,
Olivine, pyroxene
+ Ni
JENIS BATUANJENIS BATUAN
Ada tiga jenis:Ada tiga jenis:
1.1. Batuan igneus (igneous)- terjadi hasil Batuan igneus (igneous)- terjadi hasil drpd pemejalan magmadrpd pemejalan magma
2.2. Batuan mendak/sedimen (sedimentary)- Batuan mendak/sedimen (sedimentary)- terjadi drpd himpunan sedimen terjadi drpd himpunan sedimen (luluhawa, hakisan, pengangkutan dan (luluhawa, hakisan, pengangkutan dan pensedimenan)pensedimenan)
3.3. Batuan metamorfik (metamorphic) – Batuan metamorfik (metamorphic) – terjadi drpd perubahan suhu dan tekananterjadi drpd perubahan suhu dan tekanan
Klasifikasi batuanKlasifikasi batuan
Paling pentingPaling penting Akan ditunjukkan apabila Akan ditunjukkan apabila
membincang jenis batuan masing2 membincang jenis batuan masing2 nantinanti
Kegunaan mineral dan batuan Kegunaan mineral dan batuan (menurut industri primer dan sekunder)(menurut industri primer dan sekunder)
industri primer – digunakan secara pukal dan industri primer – digunakan secara pukal dan langsunglangsung
1.1. Logam - emas, perak, timah, besi, Logam - emas, perak, timah, besi, Pb, Pb, Cu, ZnCu, Zn
2.2. Bukan logam – lempung, batu arang, Bukan logam – lempung, batu arang, petroleum dan gas, permata, petroleum dan gas, permata,
3.3. mineral industri– pasir, batuan granit, mineral industri– pasir, batuan granit, marmar, batu kapur, batu pasir, marmar, batu kapur, batu pasir, garam, garam, papan papan slate, mikaslate, mika
Industri sekunder – dipasarkan Industri sekunder – dipasarkan sesudah diprosessesudah diproses
Logam – keluli, besi tuang (cast iron), Logam – keluli, besi tuang (cast iron), wayar atau kabel (emas, perak, wayar atau kabel (emas, perak, aluminum)aluminum)
Bukan logam – baja, bahan polimer, Bukan logam – baja, bahan polimer, plastikplastik
Mineral industri – serbuk feldspars Mineral industri – serbuk feldspars (industri seramik)(industri seramik)
Matlamat kita melombong, memproses, Matlamat kita melombong, memproses, mengekstrak, mendagang mineral dan mengekstrak, mendagang mineral dan
batuanbatuan
Untuk mendapatkan keuntungan Untuk mendapatkan keuntungan Sumber pendapatan negaraSumber pendapatan negara Untuk keselamatan Untuk keselamatan Untuk mensejahterakan kehidupan Untuk mensejahterakan kehidupan
manusia sejagatmanusia sejagat dlldll
Kegunaan mineral dan batuanKegunaan mineral dan batuan
1.1. Berdasarkan kepada sifat-sifat fizikal, Berdasarkan kepada sifat-sifat fizikal, kimia, optik, magnetik, elektrik (pukal kimia, optik, magnetik, elektrik (pukal dan spesifik)dan spesifik)Ex: Sifat fizikal & kimiaEx: Sifat fizikal & kimiabatuan granit, batu kapur, batu syel, batuan granit, batu kapur, batu syel, batuan marmar, pasirbatuan marmar, pasirKonduktor & insulatorKonduktor & insulatormika, besi atau logam, grafit,mika, besi atau logam, grafit,
Magnet: magnetit FeMagnet: magnetit Fe33OO44
2. Ciri-ciri dalaman menentukan bentuk luaran dan kegunaannyaEx: permata - untuk cantik (nilai estetika) &
pelaburanemerald, jade, quartz, garnetkubus - intan, pirit FeS2
clays – pembuatan kertas, makanan haiwan,baja, proses penulenan (kelapa sawit)
semikonduktor – industri saduran - emas, timah, silvergrafit - pensil/pentel? Sistem hablur: grafitada lagi? Kekerasan - batu pengasah/pemotong
next lecture next lecture batuan batuan igneusigneus
Original minerals (Chemical Original minerals (Chemical formula)formula)
QuartzQuartz SiOSiO22
MicroclineMicrocline KAlSiKAlSi33OO88
OrthoclaseOrthoclase KAlSiKAlSi33OO88
Na-PlagioclaseNa-Plagioclase NaAlSiNaAlSi33OO88
Ca-PlagioclaseCa-Plagioclase CaAlSiCaAlSi33OO88
MuscoviteMuscovite KAlSiKAlSi33OO1010
BiotiteBiotite KAl(Mg-Fe)KAl(Mg-Fe)33SiSi33OO1010 (OH) (OH)22
HorneblendeHorneblende CaCa22AlAl22MgMg22FeFe33, Si, Si66O (OH)O (OH)22
AugiteAugite CaCa22(Al-Fe)(Al-Fe)44(Mg-Fe)(Mg-Fe)44SiSi66O O 2424
Secondary minerals (Secondary minerals (chemical chemical formula)formula)
CalciteCalcite CaCoCaCo33
DolomiteDolomite CaMg(COCaMg(CO33))2 2
GypsumGypsum CaSOCaSO44-2H-2H2200 ApatiteApatite CaCa55(PO(PO44))33 - (Cl, F) - (Cl, F) LimoniteLimonite FeFe22-O-O33-3H-3H220 0 HematiteHematite FeFe22OO33
GibbsiteGibbsite AlAl22-O-O33-3H-3H22OO Clay MineralsClay Minerals Al silicatesAl silicates