KAJIAN LITERATUR
2.2 Pembentukan Tanah Baki
Satu fakta penting yang harus difahami sebagai prasyarat perbincangan seterusnya ialah bagaimana tanah baki terbentuk. Tanah baki adalah merujuk kepada tanah yang terluluhawa di suatu tempat dan kekal di situ. Mengikut Taha, et al. (1997), Semenanjung Malaysia menerima hujan tahunan di antara 1778 hingga 3556 mm dan suhu purata 25 °C sehingga 27 °C. Di sebabkan oleh curahan hujan dan suhu yang tinggi, luluhawa kimia merupakan mekanisma utama berbanding proses luluhawa yang lain, seperti luluhawa mekanikal. Pembentukan tanah baki adalah berbeza mengikut tempat, contohnya pembentukan tanah baki di Hong Kong adalah berbeza di mana ianya adalah gabungan di antara luluhawa kimia dan
mekanikal.
Selain daripada tindakan luluhawa, beberapa faktor lain seperti iklim dan keadaan topografi juga mempengaruhi pembentukan tanah baki serta sifat-sifat kejuruteraannya yang akan diterangkan dalam para 2.2.2 dan 2.2.3.
2.2.1 Proses Luluhawa
Kebanyakan batuan terbentuk jauh dalam kerak bumi di mana suhu, tekanan dan persekitaran kimia berbeza dari keadaan di muka bumi. Apabila batuan ini terdedah atau tersingkap, tindak balas kimia dan fizikal akan bertindak ke atas batuan
tersebut untuk tujuan keseimbangan. Perubahan yang dialami oleh batuan berikutan dari pendedahan kepada persekitaran muka bumi dipanggil luluhawa. Ia melibatkan semua proses-proses fizikal dan kimia yang menukarkan batuan kepada tanah.
Penguraian batuan oleh proses luluhawa menghasilkan larutan mineral dan serpihan batuan yang berbagai saiz. Produk luluhawa ini boleh dimendapkan di lokasi di mana batu di luluhawa dinamakan sebagai tanah baki atau diangkut ke tempat lain oleh agen hakisan seperti sungai atau angin dikenali sebagai endapan. Luluhawa batuan boleh dibahagikan kepada dua jenis iaitu luluhawa fizikal dan kimia.
Luluhawa fizikal menguraikan batuan kepada serpihan berbagai saiz tanpa menukar komposisi mineralnya. Luluhawa ini terdiri daripada beberapa proses iaitu suhu yang tinggi di mana batuan mengembang dan mengecut dengan mendadak, binatang dan tumbuhan di mana pembesaran tumbuhan memecahkan batuan serta haiwan penggali lubang dan aktiviti manusia seperti pemecahan batuan.
Luluhawa kimia pula melibatkan penguraian batuan kepada serpihan atau butiran yang lebih kecil. Permukaan baru yang dihasilkan dari proses geseran dan
retakan merupakan sasaran bagi agen-agen luluhawa kimia (O2, CO2 dan air) yang
aktif untuk bertindak. Tindak balas kimia melarutkan mineral batuan dan mengubah komposisi kimia mineral tersebut. Luluhawa kimia tidak begitu ketara jika
dibandingkan dengan luluhawa fizikal tetapi dari segi kuantiti ia lebih menonjol. Agen luluhawa kimia yang aktif termasuk air (hujan dan air bumi), karbon dioksida, oksigen dan asid organik. Kombinasi tindakan agen-agen ini akan
bertindak pada semua mineral dalam batuan kecuali yang betul-betul tahan. Batuan ini diuraikan secara kimia oleh tindakan air ke atas mineral yang tidak stabil iaitu feldspar dan biotit dan menyebabkan penukaran kepada mineral lempung iaitu kaolinit, serisit dan mineral sekunder yang lain (Lumb, 1965). Dalam proses penguraian, plagioklase akan diuraikan terlebih dahulu dan diikuti oleh orthoklase dan biotit tetapi kuarza tidak mengalami perubahan (Lumb, 1965). Semasa
bersama-sama mineral lempung sekunder dan hasilnya menyebabkan keliangan tanah meningkat.
Zhao (1994) yang menjalankan kajian mengenai luluhawa di Bukit Timah Singapura menyatakan bahawa penguraian kimia adalah lebih efektif berbanding penguraian fizikal di kawasan iklim yang panas dan lembap. Justeru itu, luluhawa serta pembentukan tanah baki di Malaysia juga dipengaruhi oleh penguraian secara kimia berbanding penguraian secara fizikal disebabkan oleh iklim yang sama dengan Singapura.
2.2.2 Peranan Iklim
Iklim merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kadar luluhawa dan hasil luluhawa. Menurut Blight (1997), luluhawa fizikal lebih aktif di kawasan iklim kering sementara luluhawa kimia pula lebih aktif di kawasan yang beriklim panas dan lembap. Beliau juga menyatakan bahawa kadar tindak balas kimia adalah berganda bagi setiap kenaikan suhu sebanyak 10 °C. Weinert (1974) telah
menerbitkan indeks iklim, N bagi luluhawa di selatan Afrika dengan persamaan:
Pa EJ 12
N = (2.1)
di mana,
EJ = sejatan purata maksimum sebulan dan
Pa = purata hujan tahunan
Jika nilai N kurang daripada 5, maka kedalaman tanah baki adalah tinggi,
manakala jika nilai N adalah lebih besar daripada 5, maka kedalaman tanah baki adalah kecil. Khairul (2002) menyatakan bahawa Malaysia mengalami sejatan maksimum 180 mm sebulan dan purata hujan tahunan maksimum 3659 mm setahun. Oleh itu, nilai N bagi Malaysia adalah lebih kecil daripada 5. Ini menunjukkan tanah baki yang terbentuk di Malaysia adalah tinggi.
Menurut Uehara (1982), bagi kawasan yang mempunyai suhu dan curahan hujan yang tinggi, kaolin dan oksida akan terbentuk sebaliknya bagi kawasan yang kurang curahan hujan pula pembentukan lempung smectitic adalah lebih banyak.
Faktor cuaca adalah sangat penting dalam luluhawa kimia seterusnya dalam pembentukan tanah baki. Curahan hujan membekalkan lembapan bagi tindakan kimia sementara suhu pula mempengaruhi kadar tindakan tersebut. Rajah 2.1
menunjukkan kesan lembapan, suhu dan topografi yang mempengaruhi pembentukan tanah baki. Daripada rajah tersebut, boleh dilihat bahawa, kawasan hutan Tropika mengalami kadar luluhawa yang tinggi disebabkan suhu dan lembapan yang tinggi berbanding zon Taiga-Podzol yang mempunyai kelembapan tinggi tetapi suhu yang rendah. Di kawasan hutan Tropika, lapisan permukaan mengalami proses larut resap yang tinggi dan menghasilkan besi dan aluminium sesquioksida, tetapi larut lesap berkurang dengan kedalaman dan silika yang tertahan akan bergabung dengan alumina bagi membentuk kaolinit. Seterusnya montmorilonit terbentuk pada
kedalaman yang tinggi. Oleh itu pembentukan tanah baki yang aktif kebanyakannya berlaku di kawasan iklim Tropika, dan Malaysia adalah salah satu negara yang terletak dalam zon ini. Ini menunjukkan pembentukan tanah baki di Malaysia adalah sangat aktif dengan kedalaman yang tinggi.
Mengikut Blight (1997), bagi tanah baki granit yang bersaliran baik, didapati tanah tersebut lebih berliang dan ini menyebabkan kebolehmampatan yang tinggi. Kajian oleh Brink & Kantey (1961) (dalam Blight (1997)) mendapati curahan hujan tahunan mempengaruhi nisbah lompang dalam tanah. Semakin tinggi curahan hujan, maka semakin tinggi nilai nisbah lompang seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.2.
2.2.3 Peranan Topografi
Kadar luluhawa yang lebih tinggi berbanding kadar hakisan menghasilkan pembentukan tanah baki yang dalam. Justeru itu profil tanah baki yang lebih dalam biasanya ditemui di kawasan lembah dan cerun yang agak mendatar berbanding tanah tinggi atau cerun curam (Blight, 1997). Ini kerana bagi keadaan cerun yang
curam kadar hakisan yang berlaku adalah lebih tinggi berbanding dengan kadar pembentukan tanah baki. Mengikut Blight (1997), kajian oleh Van der Merwe (1965) mendapati, curahan hujan yang tinggi serta saliran dalaman yang baik membantu pembentukan mineral kaolinit sementara mineral montmorilonit terbentuk pada cerun mendatar yang bersaliran tidak baik.
2.2.4 Batuan Induk
Selain daripada iklim, batuan asal juga mempengaruhi pembentukan tanah baki. Mengikut Townsend (1985) tanah baki merah terbentuk di permukaan batuan igneus asas seperti basalt dan diabes dan juga batuan berasid seperti granit, gneis dan filit. Walau bagaimanapun terdapat perbezaan di antara batuan asas dan berasid dari segi pembentukan tanah. Batuan asas mengalami pembentukan tanah yang lebih dalam berbanding batuan asid. Ini disebabkan oleh mineral batuan asas kurang ketahanan terhadap luluhawa berbanding batuan asid.