Mineral

Sepotong granit Peterhead merupakan mosaik tiga mineral: feldspar merah muda, kuarsa kelabu seperti kaca, dan mika biotit hitam.

Ambil kerikil granit dan amati dari dekat. Granit bukan satu bahan, melainkan campuran butiran yang saling mengunci, masing-masing dengan warna dan kilaunya sendiri. British Geological Survey menjelaskan granit dari Peterhead di Skotlandia: butiran merah muda adalah feldspar, yang kelabu seperti kaca adalah kuarsa, dan yang hitam adalah mika biotit. Masing-masing merupakan mineral. Granit, yaitu campuran keseluruhannya, disebut batuan.

Apa yang tergolong mineral

USGS mendefinisikan mineral sebagai unsur atau senyawa anorganik yang terbentuk secara alami, dengan struktur internal teratur serta komposisi kimia, bentuk kristal, dan sifat fisik yang khas. Setiap bagian definisi itu menyisihkan bahan tertentu. Baja dan kaca jendela dibuat manusia, sehingga bukan mineral. Kaca juga tidak memiliki struktur internal teratur. Gula memiliki rumus tetap dan membentuk kristal, tetapi dibuat oleh tumbuhan, sehingga bersifat organik. Kuarsa, SiO₂, memenuhi semua syarat: terbentuk di alam, atomnya tersusun dalam pola berulang, dan setiap sampelnya memiliki komposisi yang sama.

Menurut USGS, batuan adalah kumpulan satu atau lebih mineral. Mineral yang umum antara lain kuarsa, feldspar, mika, amfibol, olivin, dan kalsit; batuan yang umum antara lain granit, basal, batu kapur, dan batu pasir. Mineral yang sama bisa ditemukan dalam batuan yang sangat berbeda. Batu pasir dapat mengandung kuarsa, feldspar, dan mika seperti granit. Namun, dalam batu pasir, mineral itu berupa butiran yang terkikis yang direkatkan oleh semen alami, sedangkan dalam granit, kristalnya tumbuh saling mengunci saat lelehan batuan mendingin. Susunan mineral menunjukkan cara batuan terbentuk.

Mengapa mineral silikat seperti kuarsa dan feldspar begitu umum? Perhatikan penyusun kerak. Jika kerak dan atmosfer Bumi dihitung bersama, oksigen menyumbang sekitar 49% massa dan silikon sekitar 26% (OpenStax). Kuarsa, contoh paling sederhana, hanya tersusun atas silikon dan oksigen, SiO₂.

Menguji kekerasan

Ahli geologi mengenali mineral dari sifatnya: warna, kilap, bentuk pecahan, dan kekerasan. Kekerasan di sini berarti ketahanan terhadap goresan. Mineral yang lebih keras menggores mineral yang lebih lunak, bukan sebaliknya. Pada awal tahun 1800-an, ahli mineral Jerman Friedrich Mohs memilih sepuluh mineral dan mengurutkannya dari 1 sampai 10. Perbandingan kekerasan sudah dilakukan jauh sebelumnya; National Park Service mencatat bahwa Theophrastus menyebutnya dalam risalah On Stones sekitar 300 SM.

Untuk menguji sampel, coba gores dengan benda yang kekerasannya diketahui, lalu lakukan sebaliknya. Jika paku baja menggores mineral tetapi koin tembaga tidak, kekerasannya berada di antara 3 dan 4. Ujilah pada permukaan mineral yang baru dan bersih. Coba kedua arah jika kekerasan kedua bahan berdekatan.

Angka itu hanya menunjukkan urutan, bukan selang yang sama besar. Buletin USGS tentang batu permata menjelaskan bahwa intan, pada angka 10, berkali-kali lebih keras daripada korundum pada angka 9; keduanya bersebelahan hanya karena tidak ada bahan alami lain dengan kekerasan yang lebih mendekati intan. Buletin yang sama memberi pedoman praktis: banyak debu biasa mengandung kuarsa, dengan kekerasan 7. Jadi, batu permata yang dipakai setiap hari sebaiknya lebih keras daripada kuarsa agar kilaunya tidak perlahan memudar.