GEOLOGY PROCESS (ProsesGeologi) Dr. Runi Asmaranto, ST., MT

(1)

GEOLOGY PROCESS

(

Proses Geologi

)

(

Proses Geologi

)

Dr. Runi Asmaranto, ST., MT

(2)

BACKGROUND: Indonesia adalah negara yang

terletak pada jalur

Gunungapi Lingkar Pacific

dan

Lintas Asia

serta

Lempeng Tektonik Asia Selatan

(Circum Pacific and Trans Asiatic Volcanic Belt dan

South Asia Tectonic Plate). Itulah sebabnya Indonesia

mempunyai banyak gunungapi aktif dan seringkali

mengalami bencana akibat gunung api maupun

gempa tektonik.

(3)

Sehingga, Wilayah Indonesia merupakan

daerah

rawan

bencana.

Sementara

itu

penduduk

lebih

senang

memilih

tetap

tinggal di daerah gunungapi daripada harus

pindah ke daerah lain, meskipun menyadari

bahwa tinggal di daerah gunungapi tersebut

jiwanya terancam bahaya akibat letusan

gunungapi.

Ini

terjadi

karena

mereka

percaya bahwa letusan gunungapi tidak

hanya menimbulkan bencana, tetapi juga

dapat menyuburkan tanah.

(4)

(5)

Weathering Transport + Erosion Sea Air Lithification EARTH Movements LAND GEOLOGICAL PROCESSES Sedimentary Rock Igneous Rock metamorphism Magma Metamorphic R ock melting

(6)

Geology Process

(weathering, erosion and sedimentation)

Pelapukan Batuan (weathering of rock)

Definisi

: pelapukan adalah proses terurainya

batuan menjadi partikel-partikel yang lebih

kecil akibat proses mekanis dan kimia (DAS,

BM, 1985)

Menurut Pitts, John.1984, pelapukan adalah

proses perubahan batuan yang terjadi di

bawah pengaruh langsug hydrosphere dan

atmosphere.

(7)

A. Pelapukan Mekanis

• Pelapukan mekanis terjadi apabila batuan berubah menjadi fragmen yang lebih kecil,tanpa terjadi perubahan kimiawi. Faktoryang mempengaruhi adalah :

1. Iklim : perubahan temperatur (panas/dingin) secara terus menerus atau dalam waktu yang lama akan menyebabkan “Rock fatigue”

“Rock fatigue”

2. Eksfoliasi : adalah terkupasnya bagian luar batuan yang tersingkap. Hal ini bisa diakibatkan perbedaan tegangan pada mineral batuan. Penyebab lain adalah

a. daya angkat regional

b. erosi akibat limpasan permukaan sehingga mengurangi tegangan akibat beban diatasnya

(8)

Lanjutan pelapukan mekanis

3. Erosi (oleh angin/air) : proses ini juga sangat dipegaruhi oleh kondisi topografi, landai, curam, dsb.

4. Abrasi : adalah keausan yang disebabkan oleh 2 (dua) bahan yang keras yang mengalami gerakan relatif ketika sedang bersentuhan.

5. Kegiatan Organik

Gaya pemecah yang digunakan akar tanaman dalam rongga batuan dapat membuat fragmen-fragmen batuan terpisah

B. Pelapukan Kimiawi

Pelapukan kimiawi terjadi apabila mineral batuan di ubah menjadi mineral-mineral baru melalui reaksi kimia.

Proses penyebabnya : 1. Oksidasi

Proses ini terlihat jelas bila batuan terkena air hujan. Oksidasi tampak pada noda berwarna coklat sampai merah khususnya pada batuan yang mengandung besi

Reaksi kimia dapat menghasilkan Hidrat oksida, besi, karbonat dan sulfat. Apabila reaksi ini menghsilkan pertambahan volume maka akan terjadi pemisahan batuan.

(9)

2. Larutan (solution)

Contoh yang jelas adalah batu gamping, dalam periode waktu yang relatif singkat (5 -10 tahun) batu gamping mengalami pelapukan akibat terkena air hujan yang mengandung

karbondioksida (CO₂) yang cukup banyak sehingga dapat menghancurkan batuan.

3. Hidrolisis (pembentukan ion-ion H+₎

Bahan pelapuk kimiawi dapat bekerja secara

bersamaan.Sebagai contoh, pembentukan lempung dari bersamaan.Sebagai contoh, pembentukan lempung dari

pelapukan suatu feldspar ortoklas (biasanya berwarna merah jambu) dimana terdapat air biasa dan asam karbonat yang terbentuk oleh air yang bercampur dengan karbondioksida.

(10)

Rekasi kimia :

a. H₂O+CO₂ H₂CO₃ H+ _{+ (HCO} 3)

-(asam karbonat)

b. 2(K)AlSi3O8 + H2CO3 + H2O Al2Si2O5(OH)4 + K2CO3 + 4 SiO2

(orthoclase) (kaolinite) potasium kuarsa (silika)

mineral lempung karbonat

atau

2(K)AlSi₃O₈ + 2H+ + H₂O 2K++ 4SiO2 + Al₂Si₂O₅(OH)₄

(orthoclase) (kuarsa) (Kaolinite)

Contoh; proses oksidasi Pyrite

FeS2 + n2 O2 + m H2O Fe2 SO4 Fe2 (SO4)3 Fe2O3nH2O

(Pyrite) (Oxygen) (water) Ferrous Ferric Solphate Limonite sulphate

(11)

Contoh Proses Hidrasi :

a. Ca SO

4

+ 2 H

2

O = Ca SO

4

. 2H

2

O

Anhydrite Gypsum

b. Fe

2

O

3

+ n H

2

O

Fe

2

O

3

nH

2

O

b. Fe

2

O

3

+ n H

2

O

Fe

2

O

3

nH

2

O

hematite (water) Limonite

(12)

PELAPUKAN MEKANIS PELAPUKAN KIMIAWI

1. Pada proses ini tidak terjadi perubahan komposisi kimia dari mineral batuan induknya

2. Disebabkan oleh perubahan temperatur (panas dan dingin) secara terus menerus

1. Mineral batuan induk diubah menjadi mineral-mineral baru melalui reaksi kimia.

2. Akibat reaksi air dan

karbondioksida (dari udara) membentuk asam-asam karbon Resume

secara terus menerus

3. Bisa juga disebabkan oleh air yang meresap kedalam pori batuan dan diantara rengatan batuan

4. Penyebab lain erosi (oleh air dan angin), abrasi (gelombang laut, dsb) abrasi oleh es gletser

membentuk asam-asam karbon

3. Asam karbonat bereaksi dengan mineral batuan membentuk

mineral baru ditambah garam terlarut.

4. Garam-garam terlarut tersebut juga menjadi penyebab

(13)

(14)

Oleh agen-agen pembawa (transporting agent) tanah di endapkan di tempat yang berlainan

Berdasarkan letak endapan terhadap asalnya, dikenal 2 macam tanah :

1. Residual Soils :

EROSI DAN SEDIMENTASI PRODUK PELAPUKAN

1. Residual Soils :

Ialah tanah terbentuk di sekitar “asalnya”. Misal batuan induk yang melapuk dan pecah menjadi tanah tetapi tetap berada disekitar batuan induk (tidak/belum terbawa oleh angin/air/es ke tempat lain). Contoh lain hutan/semak belukar – mati— menjadi tanah organik (humus)

(15)

2. Transported Soils (sedimented soils)

Ialah tanah yang terbentuk jauh dari asal-usulnya misalnya tanah yang terbentuk pada suatu delta sungai

Yang termasuk Transporting Agents : Yang termasuk Transporting Agents :

1. Air : aliran sungai, gelombang di danau, laut, air tanah

2. Angin 3. Es

(16)

Berdasarkan Ukuran butirannya tanah terdiri

dari :

1. Kerikil (gravel) : 2.0 – 60 mm

2. Pasir (sand) : 0.06 – 2.0 mm

3. Lanau (silt) : 0.002 – 0.06 mm

4. Lempung (clay) :

≤

0.002 mm (2

µ

m)

4. Lempung (clay) :

≤

0.002 mm (2

µ

m)

Bila ukurannya sudah > 60 mm maka sudah

disebut batu dan tidak digolongkan tanah lagi

(dalam istilah mekanika tanah)

(17)

• Ilmu yang mempelajari tentang tanah dibagi menjadi 2 pokok cabang yang paling utama :

1. Soil Science ( ilmu tanah): mempelajari tanah

untuk mengetahui sifat-sifat tanah dalam

hubungannya dengan tanaman (dipelajari di bidang Pertanian)

2. Soil Mechanics (Mekanika Tanah) : mempelajari

tanah untuk mengetahui sifat-sifat tanah dalam

2. Soil Mechanics (Mekanika Tanah) : mempelajari

tanah untuk mengetahui sifat-sifat tanah dalam hubungannya dengan bangunan (pondasi, jalan, bendungan, terowongan, dll) Ilmu ini dipelajari di bidang teknik sipil.

(18)

• Kedua ilmu tersebut sangat berlainan disiplin dan anggapannya meskipun yang dipelajari sama,

contoh :

Dari segi soil science Dari segi soil mechanic

Tanah pasir Tanah jelek, tidak Tanah baik,baik untuk

Tanah pasir Tanah jelek, tidak

begitu baik untuk tanaman

Tanah baik,baik untuk pondasi bangunan dan

bahan bangunan

Tanah lempung Tanah baik,

menyuburkan tanaman

Tanah jelek, sukar mendirikan pondasi di

tanah lempung, jalan raya rusak.

(19)

Dari Kondisi tempat sedimentasinya, tanah sedimen dibagi menjadi :

A. Di benua/daratan (di atas garis pasang air laut)

1. Aluvial Sediment : terjadi sebagai akibat

sedimentasi oleh air sungai.

2. Glacial Sediment : terjadi akibat sedimentasi oleh

es

3. Aeolian Sediment : akibat sedimentasi oleh angin

4. Paludal Sediment : Sedimentasi langsung di rawa

(bahan organik).

(20)

B. Di daerah campuran daratan – lautan

1.Littoral sediment ( di daerah antara pasang dan surut).

2.Delta (juga termasuk aluvial sediment).

3. Estuarine sediment (juga aluvial sediment) C. Di daerah lautan (Marine sediment)

C. Di daerah lautan (Marine sediment)

1. Continental shelf (dangkalan benua) / kedalaman rata-rata 130 m dibawah msl 2. Continental slope (lereng benua)/

kedalaman rata-rata 1500-3000 m dibawah msl

3. Deep ocean (dasar laut dalam) / rata2 4000 m di bawah msl

(21)

Parameter Geoteknik yang penting untuk

analisa Transportasi sedimen di Sungai adalah

Klasifikasi Tanah :

Macam-macam Klasifikasi Tanah :

1. USDA (United state of departemen

agricultural)

2. USCS (unified soil clasification system)

3. AASHTO (American association of State

(22)

(23)

(24)

(25)

*) catatan :

UCS = unconfined (or uniaxial) compressive strength

(26)

*) catatan :

UCS = unconfined (or uniaxial) compressive strength