1

Proses Eksogenik: Proses Eksogenik: PelapukanPelapukan

TKG 111TKG 111

SalahuddinSalahuddin HuseinHusein

Jurusan Teknik GeologiJurusan Teknik GeologiFakultas Teknik Universitas Gadjah MadaFakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

20082008

shddin © 2008Proses Geologi: Endogenik vs Eksogenik

2

shddin © 2008Proses EksogenikBatuan yang tersingkap di permukaan Bumi mengalami perubah-an: dihancurkan secara fisika dan kimia serta dipindahkan ke tempat lain.

shddin © 2008Proses Eksogenik & PelapukanProses eksogenik adalah proses yang disebabkan oleh tenaga yang berasal dari luar tubuh bumi. Proses ini terdiri dari:

1. Pelapukan batuan2. Erosi dan sedimentasi3. Gerakan massa

• Pelapukan Batuan

Pelapukan batuan adalah proses berubahnya batuan menjadi tanah (soil) baik oleh proses fisik atau mekanik (disintegration) maupun oleh proses kimia (decomposition). Proses pelapukan kimiawi dapat menyebabkan terjadinya mineral-mineral baru.

3

shddin © 2008Pelapukan & Siklus Batuan

shddin © 2008Pelapukan

Differential weathering: terjadi karena batuan berbeda dalam kom-posisi dan struktur yang menyebabkan perbedaan tingkat kece-patan pelapukan.

4

shddin © 2008Pelapukan MekanisPelapukan mekanis terjadi bila gaya-gaya fisika memecahkan material batuan menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dengan masih mempertahankan komposisi kimia batuan induknya.Proses pelapukan mekanis meliputi:1. Pembekuan es (frost action)2. Pelepasan tekanan (pressure release)3. Pemuaian dan penyusutan panas (thermal expansion and

contraction)4. Pertumbuhan kristal garam (salt crystal growth)5. Aktifitas organisme

shddin © 2008Pelapukan Mekanis akibat Pembekuan Es

Pelapukan akibat pembekuan es terjadi ketika air meresap masuk kedalam bidang retakan dan mengembang ketika membeku. Pecahan-pecahan batuan akan terbentuk ketika proses tersebut terjadi berulangkali.

5

shddin © 2008Pelapukan Mekanis akibat Pelepasan Tekanan

Kekar lembaran pada granit terbentuk ketika erosi menghilangkan batuan penutup dan menghilangkan gaya tekan yang ada. Batuan kemudian mengembang dan retakan-retakan yang sejajar bidang permukaan terbentuk.

shddin © 2008Pelapukan Mekanis akibat Pelepasan Tekanan

6

shddin © 2008Pelapukan Mekanis akibat Pemuaian dan PenyusutanBatuan merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga bila terkena panas permukaan batuan akan lebih memuai daripada bagian dalamnya, mengakibatkan permukaan batuan mengalami keretakan.

Mineral berwarna gelap lebih menyerap panas dibandingkan dengan mineral berwarna cerah, menyebabkan heterogenitas tingkat pemuaian antar mineral dalam suatu batuan.

shddin © 2008Pelapukan Mekanis akibat Kristal Garam

Air yang mengandung garam meresap kedalam kayu, dan ketika airnya menguap garam yang tertinggal mengembang dan memecahkan serat-serat kayu.

7

shddin © 2008Pelapukan Mekanis akibat Organisme

Akar pepohonan

Jamur

shddin © 2008Pelapukan KimiawiUmumnya ada 3 proses pelapukan kimiawi:1. Solusi

contoh: CaCO3 + H2O + CO2 Ca+2 + 2HCO3-

Kalsit Air Karbon ion iondioksida kalsium bikarbonat

2. Oksidasicontoh: 4Fe + 3O2 2Fe2O3

Besi Oksigen Oksida besi (Hematit)

3. Hidrolisacontoh: 2KAlSi3O8 + 2H+ + 2HCO3

- + H2O Ortoklas ion ion air

hidrogen bikarbonatAl2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 2HCO3

- + 4SiO2Lempung ion ion silika(Kaolin) potassium bikarbonat

8

shddin © 2008Pelarutan dan Struktur Molekul Air

Air merupakan pelarut yang efektif karena bentuk molekulnya yang asimetris, mempunyai muatan listrik positif pada ujung atomhidrogen dan muatan listrik negatif pada ujung oksigen.

Ketika pelarutan (solusi) terjadi, ion-ion suatu materi terpisah dalam suatu cairan, dan material padat menjadi larut.

shddin © 2008Faktor Pengontrol Tingkat Pelapukan KimiawiPelapukan kimiawi bekerja pada permukaan batuan, dimana prosesnya berjalan dari luar ke arah dalam. Beberapa faktor yangmengontrol tingkat kecepatan pelapukan kimiawi adalah:1. Ukuran partikel2. Iklim3. Jenis material induk

9

shddin © 2008Ukuran Partikel dan Tingkat Pelapukan

Ketika batuan terbelah menjadi bongkah-bongkah berukuran kecil, luas permukaannya bertambah namun volumenya tetap. Semakin luas permukaan suatu batuan, semakin intensif proses pelapukan yang dialaminya.

shddin © 2008Iklim dan Tingkat Pelapukan

10

shddin © 2008Material Induk dan Tingkat Pelapukan

shddin © 2008Material Induk dan Tingkat Pelapukan

Granit

11

shddin © 2008Faktor Pengontrol Tingkat Pelapukan Kimiawi

shddin © 2008Pelapukan Membola

Devil’s Marbles (Central Australia)

12

shddin © 2008Pelapukan Membola

(a) Pelapukan membola terjadi ketika tubuh batuan terbelah-belah oleh bidang kekar dan mengalami proses pelapukan kimia.

(b) Proses pelapukan kimia tersebut berjalan paling intensif pada bagian sudut dan tepi bongkah.

(c) Ketika suatu bongkah telah terlapukkan menjadi bola, seluruh permukaannya akan mengalami proses perlapukan dengan intensitas yang sama dan tidak akan ada lagi perubahan bentuk; yang berubah hanyalah ukuran bolanya saja yang terus mengecil.

shddin © 2008Tanah• Tanah mempunyai arti yang berbeda-beda tergantung pada

sudut peninjauannya. Istilah tanah dalam bidang Teknik Sipil dimaksudkan untuk mencakup semua bahan dari tanah lempung sampai ke berangkal (batu-batu yang besar), jadi semua endapan alam yang bersangkutan dengan Teknik Sipil, kecuali batuan tetap.

• Dengan demikian, pengertian tanah dalam bidang Teknik Sipil sama dengan pengertian regolith dalam Geologi, yaitu selubung atau lapisan terluar permukaan bumi yang terdiri dari partikel-partikel batuan yang lepas, butir-butir mineral, yang umumnya terletak diatas batuan induk atau batuan tetap.

• Istilah tanah dalam bidang Geologi umumnya sesuai dengan istilah tanah dalam Ilmu Tanah dan Pertanian, yaitu bagian dari regolith yang dapat membantu tanaman berakar untuk tumbuh.

13

shddin © 2008TanahTebal dan tipisnya tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:1. Jenis batuan induk (komposisi mineral batuan induk)2. Relief topografi permukaan bumi3. Iklim4. Organisme5. Waktu

shddin © 2008Ketebalan Tanah

Dikontrol oleh jenis batuan induk; granit lebih mudah lapuk dibandingkan dengan kuarsit, sehingga tanahnya pun lebih tebal.

Dikontrol oleh relief topografi; lereng perbukitan yang curam tidak akan mampu menahan tanahnya dari gerakan massa, sehingga tanahnya pun lebih tipis, bila dibandingkan dengan dataran.

14

shddin © 2008Ketebalan Tanah

Diagram pembentukan tanah sebagai fungsi dari iklim dan tumbuhan; proses tersebut berlangsung intensif bila curah hujandan suhu relatif tinggi.

shddin © 2008Jenis TanahBerdasarkan hubungannya dengan batuan induk, tanah dibagi menjadi:1. Tanah sisa (residual soil)2. Tanah terangkut (transported soil)

1. Tanah sisa adalah tanah yang letaknya masih berada diatas batuan induknya. Tanah ini belum berpindah tempat karena pengangkutan oleh proses erosi atau gerakan massa.

2. Tanah terangkut adalah tanah yang sudah terangkut dan diendapkan di tempat lain baik oleh air, angin, es, ataupun gerakan massa.

15

shddin © 2008Jenis Tanah• Tanah terangkut, pengertiannya sama dengan sedimen klastik.

Dengan demikian klasifikasinya berdasarkan pelaku pengangkutannya dan tempat diendapkannya, sama dengan klasifikasi sedimen klastik. Klasifikasinya berdasarkan ukuran butir tanah, juga sama dengan sedimen klastik.

• Apabila butiran-butiran tanah tersebut dipersatukan oleh suatu bahan perekat, maka terbentuklah batuan sedimen yang oleh kalangan umum disebut cadas atau padas.