Bridgmanite: mineral dengan jumlah yang melimpah akhirnya diberi nama

Pada umumnya, mineral di dunia ini ada banyak jumlahnya, setahu ane juga yang udah diberi nama lebih dari 3000 (mungkin kudu pikir-pikir lagi kalo ada yang punya niat buat ngapalin). Dan mungkin yang paling familiar di telinga kita ya mineral kuarsa, karena dia yang paling melimpah dan paling tahan terhadap proses pelapukan dan erosi. Selain itu, mineral ini hampir ditemukan di semua jenis batuan (beku, sedimen, metamorf –red).  Tapi ternyata masih banyak mineral di bumi ini yang memiliki persentase lebih besar dari si kuarsa tersebut.  Salah satunya mineral yang bakalan ane bahas sedikit disini.

Ditahun 2014 ini, para peneliti sudah banyak melakukan penelitian terhadap dunia sains, terutama di bidang geologi. Penelitian terbaru dan informasinya juga masih anget yaitu pemberian nama dari sebuah mineral yang notabene kata para ilmuwan terutama geologist sangat melimpah di bumi. Dan lagi-lagi peneliti dari amerika lah yang memberi nama tersebut. BRIDGMANITE diklaim merupakan salah satu mineral dengan jumlah yang sangat melimpah di bumi, sebelum dikenal dengan nama bridgmanite, para ilmuwan memberikan nama perovskite pada material tersebut. Nama bridgmante akhirnya diberikan oleh para tim geologis asal amerika pada jurnal meraka SCIENCE setelah melakukan beberapa penelitian yang ternyata menggunakan sampel mineral dari meteorit gan.(lah kok gitu?).

(sumber gambar: mindat.org)

Proses pemberian namanya ini sendiri gak segampang membalikan kedua belah tangan gan. Perlu ada proses, dan bagian yang sulitnya, sebelum nama di sematkan ke sebuah mineral, minimal harus ada sample yang bisa dideskripsikan. (ya yang dibumi gampang, lah yang diluar angkasa gimana ceritanya coba).  Awalnya, para ilmuan dibidang kebumian telah mengetahui bahwa sekitar 70 persen penyusun mantel bumi bagian bawah merupakan mineral dengan densitas yang tinggi dan komposisi magnesium iron silicate yang mana kurang lebih 38-60 persen dari total volume bumi.  Tapi masalahnya, mineral ini gak ada dihampir semua planet lainnya sehingga samplenya pun jadi sulit buat diteliti.

Dan masalah lainnya adalah belum memungkinkannya untuk kita dalam waktu dekat ini mengebor sampai ke mantel bagian bawah (lower mantle) dengan kedalaman hingga 670km, sehingga kita gak tau bagaimana kondisi dan situasi di dalam bumi. Dan selama ini kita hanya bisa memprediksi komposisi batuan penyusun bumi dari seimik atau getaran yang dibuat oleh bumi itu (bisa melalui gempa bumi) sendiri yang diukur berdasarkan cepat rambat aliran gelombangnya yang dihubungkan dengan densitas batuan.

Nah untuk mensiasati masalah tersebut, para peneliti kemudian mencoba menganalisis meteorite yang jatuh di bumi pada waktu lampau, yang dianggap sama material penyusunnya dengan material penyusun bumi. Material luar angkasa yang dijadiin sample itu merupakan salah satu chondrite yang pernah jatuh di daerah Queensland, Australia (ya kurang lebih deket lah dari rumah ane) tahun 1879. Dan nama sukarelawan (meteorit) tersebut adalah meteorit tenham. Penelitian pada sampel tersebut dilakukan dengan menggunakan metode x-ray yang dikombinasikan dengan mikroskopelektron.

Pemberian nama Bridgmanite itu sendiri diambil dari salah satu nama ilmuan asal negri paman Sam (amerika), Percy Bridgman dimana om adalah “the father of high-pressure experiments” dan udah dapet piala nobel tahun 1946 dibidang fisika. Nah, komposisi mineralnya itu sendiri adalah (Mg,Fe)SiO3 dengan sistem kristal ortorombik.

Read More

Proses pembentukan DIAMOND dan hubungannya dengan Batubara (COAL)

Semua pasti tau dong apa itu diamond atau intan. Apalagi yang jualan batumulia. Beh, jangan ditanya. Diamond merupakan mineral terkeras dalam skala mohs yang dibuat oleh om Friedrich Mohs tahun 1812 .Tapi apakah setiap orang tau bagaimanakah diamond terbentuk? 

Trus kira-kira Apakah ada hubungannya antara diamond dengan batubara (coal)? Apakah batubara (coal) merupakan source (sumber) dari diamond? Pertanyaan ini mungkin muncul karena didasarkan pada komposisi yang terkandung pada 2 “material” tersebut yang hampir sama, yaitu unsur karbon (nah lo). Eits, tapi belum tentu batubara merupakan  sumber dari diamond loh. Ane disini mau coba  bahas soal hubungan keduanya (yang pasti baik-baik saja). Tapi kalo dilihat secara fisik sih, mungkin kayak beautiful and the beast kali. LOL.

Banyak orang percaya kalo diamond itu terbentuk dari batubara yang mengalami proses metamorphisme, artinya “dia” (si batubara) terkena tekanan dan temperature yang tinggi sehingga merubah bentuk dan struktur dari system Kristal yang terkandung di dalam doi. Tapi ada beberapa hal yang membuat pernyataan ini gak sepenuhnya bener gan. Batubara sangat jarang ditemukan atau berperan dalam pembentukan diamond. Faktanya, kebanyakan diamond yang telah didating (diukur umurnya dengan metode tertentu) memiliki umur yang lebih tua dari tanaman pertama yang pernah ada di bumi tercinta, yang mana si doi ( tanaman) tersebut merupakan sumber dari pembentukan batubara. Nah lo? Berarti si diamond itu terbentuk terlebih dahulu dibandingkan si tanaman yang merupakan source (sumber) dari pembentukan batubara. Disini mulai kelihatan kan silsilah keluarga mereka. Complicated memang, tapi itu faktanya. Miris memang, jadi biasakan hal itu nak karena dunia memang kejam. (Miminnya mabok).

Masalah yang lain yang membuat pernyataan ini (diamond terbentuk dari coal -red) semakin lemah (nah lo, yang satu belum kelar, ada lagi) adalah lapisan batubara yang terbentuk itu umumnya dan harusnya (kalo menurut teori horizontalitas) itu mendatar (bagaimanapun jua si doi termasuk batuan sedimen jadi kudunya harus datar waktu terbentuk), sedangkan batuan asal (source rock) dari diamond berbentuk vertical pipes filled yang berhubungan dengan batuan beku.

Sebenarnya ada 4 proses yang mungkin dan bisa menjadi patokan bagaimana terbentuknya diamond yang pernah ditemukan di bumi ini gan. Salah satu proses tersebut malah ada yang mendekati keakuratan 100% sebagai proses pembentukan diamond itu. Tentunya ini berbeda di tiap daerah yang ada dibumi ya gan. Sisanya (3 proses lainnya) mungkin terjadi dengan presentase yang kecil. Oke ane coba bahas proses-proses tersebut gan.

1. diamond terbentuk dari mantel bumi (earth’s mantle)

Yang pertama adalah terbentuk dari mantel bumi (mungkin diluar angkasa hujan kali jadi bumi harus pake mantel). Para geologist percaya (termasuk ane tapi ane gak seratus persen gan, takut musyrik) diamond yang ada di muka bumi ini terbentuk dari mantel bumi yang di”delivered” ke permukaan melalui proses erupsi gunung api. Proses tersebut yang kemudian menghasilkan “kimberlite” (yang ada di Afrika selatan) dan pipa lamproite. Nah, setelah tersingkap di dekat dan di permukaan bumi, batuan yang mengandung diamond mengalami pelapukan dan erosi yang kemudian hasil proses pelapukan dan erosi tersebut diendapkan di batuan sedimen yang ada di sungai atau pinggir pantai gan.

Pembentukan diamond dari proses ini membutuhkan temperature dan tekanan yang super tinggi yang mana kondisi tersebut bisa terjadi pada zona batas mantel bumi dengan kerak bumi ( ya sekitar  150 km kalo jalan kaki) dibawah permukan gan dimana termperatur pada daerah itu mencapai 1050 derajat celcius gan (lumayan buat ngerebus telor). Tapi daerah tersebut berbeda untuk tiap lokasi di bawah permukaan bumi lo ya gan. Nah setelah mengalami proses ditempa sama tekanan tinggi dan dimasak dengan temperature yang tinggi, diamond yang telah terbentuk itu kemudian naik melalui proses letusan gunung api tadi gan. Tapi letusan gunung api jenis ini sangat jarang ditemukan sekarang gan, mungkin letusan yang super besar  dan belum pernah terjadi lagi hingga sekarang.

Nah disini bisa dilihat, apakah batubara terlibat dalam proses tersebut? I don’t think so gan. Tidak ada satupun material batubara yang ikut dalam proses pembentukan diamond tersebut. Batubara merupakan batuan sedimen yang terbentuk dari tanaman yang diendapkan di permukaan bumi, dan material tanaman tersebut sangat jarang ditemukan terendapkan pada kedalam lebih dari 3 kilometer (sedangkan proses pembentukan diamond tipe ini membutuhkan kedalam 150 km). Dan sangat gak mungkin kalo batubara tersebut masuk nyelinap ke mantel bumi. Yang ada malah hangus kena temperature yang super tinggi itu. Jadi sumber carbon untuk diamond yang ada para proses pembentukan diamond jenis in,i dimungkinkan dari unsure carbon yang “terjebak” di dalam bumi. Oke next.

2. diamond terbentuk pada zona subduksi

Zona subduksi merupakan suatu zona penunjaman yang terjadi ketika terjadi tabrakan antar 2 lempeng bumi dimana salah satu lempeng (biasanya dan umumnya adalah lempeng samudra) “nyungsep” atau masuk ke bawah lempeng benua kayak gambar dibawah ini gan (gambar). Dimungkinkan gak banyak diamond jenis ini yang telah ditemukan dalam batuan. Diamond pada proses subduksi ini terbentuk pada kedalaman kurang lebih 80 km dibawah permukaan dengan temperatur kurang lebih 200 derajat celcius. (Pada sebuah penelitian di daerah brazil ditemukan diamond dengan inklusi yang berasal dari kerak samudra)

Nah sekarang pertanyaannya, apakah batubara kembali terlibat? Jawabannya mungkin. Batubara mungkin saja terlibat dan merupakan source dari diamond tersebut, atau malah bukan batubara melainkan batuan lain. Yah, bagaimanapun juga lempeng  samudra yang lebih memungkinkan untuk berperan sebagai “sang penyusup” daripada lempeng benua, juga memiliki kandungan batuan karbonat kayak batugamping, marmer atau dolomit. Jadi sekali lagi, kemungkinan batubara sebagai source bagi diamond kecil. Oke next gan.

3. pembentukan diamond pada lokasi bekas benturan (terutama tubrukan oleh meterorit atau asteroid)

Yang ketiga ini mungkin lebih kecil persentasenya dibandingkan dengan 2 proses diatas, karena proses terjadinya mungkin jarang terjadi dibumi. (kecual ada THOR yang mau mampir kesini bawa palunya). Sepanjang sejarah pembentukan bumi, bumi sendiri telah beberapa kali “dihajar” sama yang namanya asteroid atau meteroit. Dari ukuran sedang sampe super gede. Nah, ketika si asteroid ini menabrak bumi, terbentuklah tekanan dan temperatur yang sangat besar, buktinya sampe terbentuk kawah yang dihasilkan sama tabrakan ini dengan ukuran yang beragam gan bahkan sampe 20 km. Letusan dari hasil tabrakan itu bahkan sama besarnya dengan letusan yang dihasilkan jutaan senjata nuklir dan temperaturnya lebih panas dari pemukaan matahari.

Temperatur dan tekanan yang super tinggi yang dihasilkan oleh tabrakan ini hampir sama dengan temperatur dan tekanan pada saat pembentukan diamond di bumi ini. Hal ini sudah dikonvirmasi dan diteliti gan serta didukung oleh penelitian yang dilakukan rekan-rekan kita pada beberapa daerah yang terkena tabrakan asteroid. Alhasil, pada daerah tersebut terdapat sub-milimeter diamond kayak di arizona dan rusia.

Nah pertanyaannya lagi, apakah ada unsur batubaranya? Mungkin gan. (mungkin mulu dah). Ya mungkin aja kalo daerah yang ditabraknya itu ada batubaranya atau setidaknya ada batuan yang mengandung unsur carbon sehingga proses pembentukan diamond tersebut bisa terjadi. Mungkin kaya batugamping, marmer atau dolomit. Oke next gan. The last one.

4. pembentukan di luar angkasa

Nah kalo yang ini jangan terlalu banyak berharap bisa ketemu gan( ya kali diluar angkasa. Kalo diluar kota masih mungkin). Penelitian NASA terbaru telah mendeteksi adanya nanodiamond pada beberapa meteorit yang ada diluar angkasa. Mungkin sekitar 3 persen unsur karbon ada pada meteorit tersebut dan ukurannya terlalu kecil untuk dijadikan batumulia gan. Dan pertanyaannya lagi, apakah batubara terlibat? Yang pasti gak bakalan ada yang mau tanem rumput (yang bakalan jadi source batubara) diluar angkasa gan.

Nah untuk lebih mudahnya ane ada gambar yang ane ambil dari situs geology.com

sumber gambar: geology.com

Kesimpulannya

Jadi kesimpulannya batubara mungkin bisa menjadi source dari diamond pada beberapa proses pembentukan diamond tapi secara umum hal itu sangat kecil persentasenya. Walaupun sama-sama memiliki unsur karbon sebagai unsur pembentuk, bukan berarti proses pembentukannya sama kan gan? Oke gan, sekian review dari ane. Saran dan commentnya ane tunggu.

Source: berbagai sumber

Read More