pelapukan

PELAPUKAN FISIKA

Pelapukan mekanis atau sering disebut pelapukan fisis adalah penghancuran batuan secara fisik tanpa mengalami perubahan kimiawi dan mineral yang berarti. Pelapukan fisik ini dapat menghasilkan fragment/kristal kecil sampai blok kekar (joint block) yang berukuran besar.
Penghancuran batuan ini bisa disebabkan oleh akibat pemuaian, pembekuan air, perubahan suhu tiba-tiba, atau perbedaan suhu yang sangat besar antara siang dan malam.

1.      Pembekuan dan pencairan dalam pori-pori batuan

Air yang membeku maka volumenya akan mengembang. Pengembangan ini menimbulkan tekanan, karena tekanan ini batuan menjadi rusak atau pecah-pecah. air yang membeku  mampu memecah batuan atau mineral. Air yang membeku mempunyai kekuatan tekanan 146 kg/cm2. Pelapukan ini terjadi di daerah yang beriklm swdang dengan pembekuan hebat.

2.      Friksi

Friksi antar batuan yang bergerak yang disebabkan oleh air, angin, es, gravitasim dsb

3. Organisme

Perkembangan perakaran mampu memecahkan batuan. Manusia mempercepat pelapukan dengan pengolahan tanah, pembajakan, penambangan, dll.

4. Pengaruh sinar matahari

Pada siang hari suhu tinggi akibatnya batuan akan mengalami pemanasan dan mengembang.  Pada malam hari suhu rendah akibatnya batuan akan mengalami pendinginan dan mengerut. Karena batuan mengembang dan mengerut secara bergantian, lama-lama batuan retak dan pecah menjadi kerikil, pasir atau debu.

5. Pengaruh air

Air yang merembes masuk ke celah-celah batuan akan mengalami pembekuan.  Air yang membeku di celah-celah batuan ini menekan batuan sehingga pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.

6. Pelapukan pada dome

Semula mengalami penimbunan di dalam tanah. Kemudian sedikit demi sedikit, tanah tersebut terlapuk, sehingga ketebalannya berkurang. Dome tersebut mulai terlihat dipermukaan.

7. Mengkristalnya air garam

Jika air tanah mengandung garam maka pada siang hari airnya akan menguap dan garam akan mengkristal, Kristal garam ini tajam sekali dan dapat merusak batuan pegunungan disekitarnya, terutama batuan karang di punggiir pantai.

8. Perbedaan temperature yang besar

            Peristiwa ini terutama berada di daerah beriklim continental atau beriklim gurun. Di daerah gurun temperature pada siang hari dapat mencapai 50^o C dan pada waktu malam bias turun mencapai 15⁰C. pada siang hari saat suhu udara besar, batuan menjadi mengembang. Pada malam hari saat udara menjadi dingin, batuan mengerut. Apabila hal itu terjadi terus menerus dapat mengakibatkan batuan-batuan besar pecah atau retak.

9. Stress release

Batuan yang muncul ke permukaan bumi melepaskan stress menghasilkan kekar atau retakan yang sejajar permukaan topografi.

10. Alternate wetting and drying

Pengaruh penyerapan dan pengeringan dengan cepat.

PELAPUKAN KIMIA

Pelapukan kimia menyebabkan mineral terlarut dan mengubah sturkturnya sehingga mudah terfragmentasi. Perubahan daya larut (solubility)  disebabkan oleh solution (oleh air), hidrolisis, karbonasi, dan oksidasi-reduksi. Perubahan struktur disebabkan oleh hidrasi dan oksidasi-reduksi. Kecepatan pelapukan kimia tergantung dari iklim, komposisi mineral dan ukuran butir dari batuan yang mengalami pelapukan. Pelapukan akan berjalan cepat pada daerah yang lembab (humid) atau panas dari pada di daerah kering atau sangat dingin.

1.      Solution

Terlarutnya bahan padat ke cairan menjadi ion yang dapat larut yang dikellilingi oleh molekul cairan (air).

Contoh :

NaCl                  +   H₂O                      ®        Na⁺, Cl^-, H₂O

 (Garam mudah larut)         air                           (ion terlarut,dikelilingi air)

2.      Hidrolisis

Reaksi suatu substansi dengan air yang membentuk hidroksida dan substansi baru lain yang lebih mudah terlarut dari substansi asalnya. Hidrolisis merupakan salah satu reaksi pelapukan yang terpenting yang menyebabkan perubahan profil tanah.

Contoh :

KAlSi₃O₈    +                    HOH                ®     HAlSi₃O₈     +     KOH

(ortoclase, sangat                                       (clay silikat)   (sgt mudah terlarut)

lambat keterlarutannya)

3.      Karbonasi

Reaksi senyawa dengan asam karbonat (asam karbonat merupakan asam lemah yang diproduksi dari gas CO₂ yang terlarut dalam air).

Contoh :

CO₂ + H₂O           ®   H₂CO₃  ® H⁺   + HCO₃^-

CaCO₃               +      H⁺     + HCO₃^-            ®      Ca (HCO₃)₂

(kalsit,sedikit larut)                                                mudah larut

Hidrolisis dan karbonasi merupakan proses pelapukan kimia yang paling efektif dan juga dalam pembentukan tanah.

4.      Reduksi

Proses kimia dimana muatan negatif naik, sedang muatan positif turun.

Contoh:

CaSO₄ (keras) dilarutkan dalam air menjadi CaSO₄.2H₂O (lebih lunak).

5.      Oksidasi

Kehilangan elektron atau penggabungan senyawa dengan oksigen. Mineral yang teroksidasi meningkat volumenya karena penambahan oksigen dan umumnya lebih lunak. Perubahan bilangan oksidasi juga menyebabkan ketidakseimbangan muatan listrik sehingga lebih mudah “terserang” air dan asam karbonat. Oksidasi dan reduksi merupakan proses yang selalu bersama.

Contoh :

         4FeO                         +    O₂              «       2Fe₂O₃

[ferro oksida, Fe(II)]                                    [ferri oksida,Fe (III)]

Besi dalam mineral primer dapat bereaksi dengan oksigen yang menyebabkan bertambahnya ukuran mineral sehingga mineral tsb dapat pecah. Pertambahan ukuran didukung oleh proses hidrasi, dimana molekul besi oksida dikelilingi oleh oksigen. Total volume mineral menjadi sangat tinggi akan tetapi ikatannya lemah shg mudah terlapukkan.

6.      Hidrasi

Kombinasi kemikalia padat, seperti mineral atau garam, dengan air. Hidrasi menyebabkan perubahan struktur mineral, meningkatkan volumenya, kemudian menyebabkan mineral lebih lunak dan mudah terdekomposisi.

Contoh :

2Fe₂O₃   +   3H₂O       ®    2Fe₂O₃.3H₂O

hematit                                     limonit

7.      Hidrolisa

Dissosiasi, yaitu penguraian air atas ion-ion H⁺ yang lepas dan ion-ion OH^-.

Contoh:

 persenyawaan orthoklas dan hidroksil.

K Al Si₃O₈ + HOH →  H Al Si₃O₈ – KOH

8.      Dolina

Dolina adalah lubang-lubang yang berbentuk corong. Dolina dapat terjadi karena erosi (pelarutan) atau kerena runtuhan. Dolina terdapat hampir di semua bagian pegunungan kapur di semua bagian pegunungan kapur di Jawa bagian selatan, yaitu di pegunungan Seribu. Puncak-puncak pada dolina adalah sisa pelarutan, sedangkan lembahnya adalah dolina-dolina yang lebur.

9.      Gua dan sungai bawah tanah

Di dalam tanah kapur mula-mula terdapat celah-celah atau retakan. Retakan akan semakin besar dan membentuk gua-gua atau lubang-lubang, karena pengaruh larutan. Jika lubang-lubang itu berhubungan, akan terbentuklah sungai-sungai bawah tanah.

10.  Stalaktit dan stalkmit

Stalaktit adalah kerucut-kerucut kapur yang bergantungan pada atap gua. Terbentuk dari kapur yang tebal akibat udara masuk dalam gua. Stalakmit adalah kerucut-kerucut kapur yang berdiri pada dasar gua. Contohnya stalktit dan stalakmit di Gua Tabuhan dan Gua Gong di Pacitan, Jawa timur serta Gua jatijajar di Kebumen, Jawa tengah.

PELAPUKAN BIOLOGI

Pelapukan biologis adalah perusakan atau penghancuran batuan-batuan yang disebabkan oleh kegiatan organisme baik tumbuhan maupun hewan misalnya akar pohon, rayap, semut yang masuk ke celah-celah batuan. Makhluk hidup dapat menghasilkan tenaga mekanis yang dapat menghancurkan batuan.

1.      Pengaruh Lumut Kerak

Lumut kerak adalah tumbuhan yang dapat hidup di batu.  Dalam pertumbuhannya lumut kerak mengeluarkan zat yang bersifat asam yang dapat menghancurkan batu tempat hidupnya. Cendawan dan lumut yang menutupi permukaan batuan dan menghisap makanan dari batu bisa menghancurkan batuan tersebut

2.      Dibatu-batu karang daerah pantai sering terdapat lubang-lubang yang dibuat oleh binatang.

3.      Bakteri

Bakteri dapat menghancurkan batuan karena bakteri merupakan media penghancur yang ampuh.

4.      Pengaruh hewan

Semut, anjing tanah dan binatang-binatang lainnya yang hidup di lapisan tanah, sering mengakut butir-butir batuan dari dalam tanah ke permukaan. Walaupun pengaruhnya sangat kecil, namun hal ini penting untuk diketahui.

5.      Pengaruh manusia

Baik secara langsung maupun tidak langsung pengaruh manusia sangat penting dalam pelapukan. Namun perbuatan manusia sering di pisahkan dari pengaruh terhadap proses pelapukan, karena manusia merupakan makhlik budaya yang memiliki kemampuan tersendiri. Manusia juga berperan dalam pelapukan melalui aktifitas penebangan pohon, pembangunan maupun penambangan.

6.      Pengaruh akar tumbuh-tumbuhan

Karena akar tumbuh- tumbuhan itu dapat menembus batuan. Pertambahan besar dan panjang akar tumbuh-tumbuhan dapat memecahkan batuan yang ditembusnya.

7.      Pengaruh sisa-sisa tumbuhan

Karena sisa-sisa tumbuh-tumbuhan yang membusuk yang telah membusuk dapat menmghasilkan zat asam arang dan asam humus yang merupakan factor pelapukan yang kuat.