Tugas Bapak Risal,St

8/19/2019 Tugas Bapak Risal,St

1/113

KATA PENGANTAR

Asalamualaikum WR.WB

Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat inayah dan mu!adahnya bagi saya .Karena saya telah basa menyaleseikan tugas

dari bapak yaitu tentang blasting tambang dan si"at "isik dan mekanik tanah dan batuan

yang telah saya seleseikan dan menurut daya tugas yang saya telah kerjakan sesuai

dengan perintah bapak dan saya juga berharap ilmu dan !a!asan yang saya dapatkan

dari tugas ini sem#ga dapat berman"aat bagi bapak dan saya sendiri

$an dengan selesai dan terbuatnya tugas blasting tambang dan si"at "isik dan

mekanik batuan dan tanah ini sem#ga berman"aat bagi bapak dan saya sendiri tentunya.

$an juga saya berharap tugas saya ini benar dan mendapat nilai yang memenuhi standar

dari bapak.Akhir kata

Wassalamualaikum WR.WB

Samarinda %& 'kt#ber ())*

PEN+,S,N

Andita !idya pratama

%


2/113

$A-TAR S

KETERANGAN

KATA PENGANTAR

$A-TAR S

BAB % S -AT - S K /EKAN K TANA0 $AN BAT,AN

%.% 1A2, N- 1TRAS

%.( PR NS P ASAS /EKAN KA BAT,AN

%.3 K1AS - KAS BAT,AN

%.4 S -AT - S K TANA0

%.& ASA1 ,S,1 BAT,AN SE$ /EN

%.5 1/, TANA0%.6 /EKAN KA TANA0

%.7 - S K BAT,AN

BAB ( B1AST NG8PE1E$AKAN

(.% B1AST NG

(.( /ENGAPA B1AST NG $ PER1,KAN

(.3 B1AST NG 9ARA $AN A1AT

(.4 B1AST NG 9AP

(.& T N2A,AN ,/,/ BA0AN PE1E$AK

(.5 KE9E1AKAAN KARENA PE1E$AKAN $ TA/BANG

(.6 K3 $A1A/ PE1E$AKAN

(.7 2ARAK A/AN PE1E$AKAN 8B1AST NG

(.* PE1E$AKAN +ANG B,KAN PERANG

(


3/113

BAB % S -AT /EKAN K $AN - S K TANA0 $AN BAT,AN

%.%1A2, N- 1TRAS

1aju in"iltrasi merupakan "ungsi dari parameter permeabilitas su:ti#n head; dan

kelembaban tanah. Parameter tersebut mempunyai hubungan erat dengan karakteristik

"isik tanah. Kajian ini bertujuan untuk adalah memper#leh p#la hubungan 3mpiri: yang

menyatakan e"ek


4/113

signi"ikan ; ?@; θterhadap permeabilitas tanah K@ yaitu kelembaban tanah :; ?@ dan

kandungan p#ri drainase η kandungan p#ri drainase :epat l; ?@. Ketiga parameter ini

mempengaruhi nilai K sekitar 56 6 η lambat ? dengan nilai k#e"isien k#relasi ) 73%.

P#la dan nilai K hasil perhitungan sangat dekat dengan nilai K 4mpiri: nilai k#relasi) 7*@. Rata>rata nilai K perhitungan 3 )5)7 :m8jam@ berada pada kisaran nilai K untuk

tanah liat :lay@ lempung liat :lay l#am@ dan lempung @2 l#am@ ( )733 7 3333

:m8jam@. 0ubungan antara kelembaban tanah dengan nilai P" mengikuti hubungan

4mpiri:4al derajat 3 dengan nilai dengan su:ti#n head dan P" 2k#relasi sama dengan %.

P#la hubungan hasil kajian 4mpiri: lebih menyerupai p#la hubungan yang sama pada

4


5/113

1.2 Prinsip Asas Mekanik Batuan

• Pengenalpastian dan penta"siaran mengenai asal>usul dan mekanisma

pembentukan sesuatu struktur menjadi lebih jelas sekiranya kita "aham prinsip

asas mekanik batuan yang melibatkan k#nsep daya tegasan terekan dan "akt#r>

"akt#r yang menga!al tingkah laku sesuatu bahan.

Daya

• Gra


6/113

setiap daya tidak kira #rientasinya b#leh dipisahkan kepada tiga k#mp#nen selari

dengan paksi + dan F.

Tekanan Mengekang atau Tekanan Litostatik

• Tekanan yang terdapat pada jasad dalam air dikenali sebagai tekanan hidr#statik.

Tekanan yang dialami adalah selaras dengan berat k#lum air yang bertindak ke

atasnya.

• Batuan dalam bumi juga mengalami tekanan yang serupa tetapi lebih hebat lagi

sebab ia mempunyai ketumpatan yang lebih. Tekanan lit#statik ini juga bertindak

pada semua arah dam meningkat dengan kedalaman.

Tegasan

• Tegasan adalah daya yang diaplikasikan kepada suatu keluasan ka!asan. a juga

b#leh di"ikir sebagai suatu keadaan dalam batuan yang terbentuk sebagai resp#ns

kepada daya>daya luar.

• $aya b#leh ditukar kepada tegasan dengan membahagikannya dengan keluasaan

ka!asan yang ia bertindakD

Tegasan P@ $aya -@ 8 keluasan A@.

• Tegasan yang bertindak pada satah yang mempunyai k#mp#nen ri:h k#s#ng

merupakan tegasan prinsipal atau tegasan utama iaitu terdiri daripada 3

k#mp#nen iaitu dan atau P H dan R.

• Ketiga>tiga tegasan terletak se:ara bersudut tepat antara satu dengan yang lain di

mana I I atau PIHIR.

• Tegasan pembeJa adalah perbeJaan antara tegasan maksima P@ dan tegasan

minima R@. Sekiranya pembeJa melampaui kekuatan batuan maka :anggaan

berkekalan akan berlaku kepada batuan itu.

• /aka kekuatan sesuatu batuan merupakan tegasan yang diperlukan untuk

menghasilkan :angaan berkekalan.

5


7/113

• Pada satah yang dimiringkan pengenalpastian tegasan adalah lebih rumit sebab

ia melibatkan perubahan ketinggian k#lum bahan yang juga dika!al #leh sudut

antara satah dan arah tegasan utama.

• $aya yang dikenakan atas permukaan miring b#leh dibahagikan kepada tegasan

n#rmal Pn @ dan tegasan ri:ih Ps@. Tegasan n#rmal dan tegasan ri:ih b#leh

bersi"at menarik tensi#nal@ atau memampat :#mpressi#nal@.

• Keadaan bertambah lebih rumit lagi apabila kita mengambil kira bentuk 3

dimensi iaitu terdapat juga tegasan h#riJ#ntal yang terhasil akibat pengembangan

bila terdapat mampatan tegasan n#rmal dan ri:ih pada suatu

satah dihubungkaitkan #leh Bulatan /#hr iaitu :iptaan se#rang jurutera German

pada %77(.

• Perubahan saiJ Bulatan /#hr di:irikan #leh en


8/113

• Perhubungan ini ditunjukkan #leh rajah tegasan dan terekan.

• Kekuatan batuan biasanya dirujuk kepada daya yang diperlukan untuk

meme:ahkannya pada suhu dan tekanan permukaan. Pada keadaan ini

kebanyakan batuan bersi"at rapuh.

• Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeJa>beJa !alaupun terdiri daripada

jenis yang sama. ni adalah kerana keadaan pembentukannya adalah berbeJa>

beJa.

• Walau bagaimanapun se:ara am batuan sedimen batu pasir batu kapur batu

lumpur@ kurang kuat berbanding dengan batuan metam#r" kuarJit@ dan batuan

igneus basik basalt "elsit@.

• Struktur primer seperti "#sil bentuk bantal l#bang #rganisma dan pebel b#leh

digunakan sebagai petunjuk keterekan. Pertumbuhan serabut kuarJa dan kalsit

dalam r#ngga sesar atau kekar juga petunjuk yang baik.

Faktor-faktor mengawal tingkahlaku ahan

Tekanan Mengekang atau tekanan litostatik

• $engan meningkatnya tekanan mengekang kekuatan batuan juga meningkat.

Bahan yang rapuh menjadi mulur sekiranya tekanan dinaikkan.

• 'leh itu batuan yang berada dekat dengan permukaan lebih rapuh berbanding

dengan yang berada jauh lebih dalam.

Suhu

• Perubahan suhu mengubah kekuatan batuan. Besi keluli panas mengalami

:anggaan plastik dengan lebih senang berbanding dengan yang sejuk.

• 9anggaan plastik berlaku pada bahagian dalam bumi kerana di sini batuan adalah

dalam keadaan suhu yang lebih tinggi.

7


9/113

Masa dan kadar cangaan

• Tegasan yang dikenakan beberapa kali tanpa mengakibatkan kegagalan sekiranya

diulang banyak kali b#leh menghasilkan pe:ahan. Setiap batuan mempunyai had

ketahannya terhadap tegasan tertentu.

• Tegasan ke:il>ke:ilan jika bertindak se:ara berterusan pada jangka masa yang

panjang mampu memberi :anggaan kepada sebarang batuan. 9#nt#hnya pr#ses

rayapan di mana kesan gabungan terekan elastik dan tegasan berkekalan

bertindak pada batuan di permukaan.

• 2umlah :anggaan plastik sebelum ia pe:ah adalah kurang sekiranya tegasan

dikenakan se:ara perlahan>lahan. Begitu juga tegasan yang diperlukan untuk

membuat sesuatu batuan pe:ah adalah lebih rendah sekiranya dikenakan se:ara

perlahan>lahan.

Larutan

• Batuan yang terdedah kepada sebarang larutan mempunyai ketahanan yang lebih

rendah. /isalnya kandungan air yang tinggi dalam batuan membuatnya lebih

senang gagal berbanding dengan yang kering.

Ketidakhomogenan

• Kenyataan yang diberikan sebelum ini merujuk kepada batuan yang h#m#gen

atau is#tr#pik.

• Pada batuan tidak h#m#gen di mana terdapat perlapisan jaluran dan "#liasi

kekuatannya bergantung kepada #rientasi daya yang dikenakan kepada struktur

planar dalam batuan.

• $alam keadaan mampatan batuan tidak h#m#gen lebih senang pe:ah sekiranya

tegasan yang dikenakan adalah selari dengan struktur planar.

Mekanik !anggaan Plastik

*


10/113

• Bagaimanakah batuan yang keras dapat berubah bentuk tanpa memperlihatkan

sebarang retakan ni biasanya dibantu #leh pergerakan mikr# dalam mineral atau

butiran.

Pergerakan antara butiran

• Pergerakan ini melibatkan peralihan antara butiran indibatuan pada kulit luar bumi mengalami ketiga>tiga jenis :angaan iaitu

elastik plastik dan pe:ahan.

%)


11/113

• Se:ara am bahagian teratas kerak bumi maksimum %& km ketebalan@ bersi"at

rapuh sementara bahagian terba!ah kerak bumi bersama dengan mantel bersi"at

mulur. $i antaranya terdapat J#n transisi iaitu bersi"at rapuh>mulur.

• 9anggaan elastik biasanya dikaitkan dengan gel#mbang gempa bumi dan terekan

pasang surut di mana tidak ada kesan terekan berkekalan yang direk#d.

• 9anggaan plastik melibatkan pembentukan lipatan berbagai jenis ira dan

perubahan kepada bentuk jasad batuan tertentu.

• Pe:ahan melibatkan pembentukan kekar sesar dan jenis ira tertentu. 9anggaan

rapuh atau :anggaan kataklas biasanya tertumpuh di sepanjang permukaan yang

bergerak. a di:irikan #leh kehadiran megabreksia mikr#breksia retakan mikr#

dan bubuk g#uge@.

%%


12/113

%.3 K1AS - KAS BAT,AN

Batuan diklasi"ikasikan berdasarkan mineral dan k#mp#sisi kimia dengan tekstur

partikelnya dan dengan pr#ses terbentuknya. /aka batuan diklasi"ikasikan menjadi

gne#us Sedimentary dan /etam#rphi:. Ketiga jenis batuan ini pada pr#ses

pembentukannya saling melengkapi dan berupa siklus. 1ihat gambar siklus pembentukan

batuan.

%. gne#us R#:k Batuan Beku@ terbentuk #leh pembekuan magma dan dibagi menjadi

batuan plut#ni: dan batuan


13/113

yang mempengaruhi pembentukan batuan ini sangat tinggi dari pada pembentukan

batuan beku dan sedimen sehingga mengubah mineral asal menjadi mineral lain.

Sedangkan /ineral diklasi"ikasikan berdasarkan si"at "isik dan k#mp#sisi kimia. Si"at

"isik mineral antara lain berdasarkanD

%. Struktur kristal diamati melalui mikr#sk#p.

(. Kekerasan 0ardness@ diukur berdasarkan /#hs s:ale %>%)@ ;

%. Tal: /g 3Si4' %) '0@ (

(. Gypsum 9aS' 4L(0 ( '

3. 9al:ite 9a9' 3

4. -lu#rite 9a- (

&. Apatite 9a & P' 4@3 '0 9l -@5. 'rth#:lase KAlSi 3' 7

6. HuartJ Si' (

7. T#paJ Al ( Si' 4 '0 -@(

*. 9#rundum Al ( ' 3

%). $iam#nd 9 pure :arb#n@

3. Kilap 1uster@ diukur dari interaksi terhadap :ahaya.

4. Warna 9#l#ur@ tampak #leh mata.&. Streak

5. Cleavage

6. Fracture

7. Specific gravity

*. 1ain>lain -lu#res:en:e /agnetism Radi#akti


14/113

%. Sili:ate 9lass merupakan grup terbesar. sili:ates sebagian besar batuan adalah I*&?

sili:ates@ yang terdiri dari sili:#n dan #=ygen dan dengan i#n tambahan seperti

aluminium magnesium ir#n dan:al:ium . 9#nt#h lain seperti "eldspars MuartJ

#li. Biasanya terbentuk di daerah

elahan menguap sehingga "#rmasi sul"ate

dan halides berinteraksi. 9#nt#h sul"ate; anhydrite :al:ium sul"ate@ :elestine

str#ntium sul"ate@ barite barium sul"ate@ dan gypsum hydrated :al:ium sul"ate@.

2uga termasuk :hr#mate m#lybdate selenate sul"ite tellurate dan mineral tungstate .

4. 0alide 9lass halides adalah grup mineral yang membentuk garam alami salts @ dan

termasuk "lu#rite :al:ium "lu#ride@ halite s#dium :hl#ride@ sylmineral i#dide .

&. '=ide 9lass '=ides sangatlah penting dalam dunia pertambangan karena bijih #res @

terbentuk dari mineral>mineral dari kelas #=ide. Kelas mineral ini juga mempengaruhi

perubahan Kutub /agneti: Bumi. Biasanya terbentuk dekat dengan permukaan bumiter#ksidasi dari hasil pelapukan mineral lain dan sebagai mineral ases#ri pada batuan

beku :rust dan mantle. 9#nt#h mineral '=ides; hematite ir#n #=ide@magnetite ir#n

#=ide@ :hr#mite ir#n :hr#mium #=ide@ spinel magnesium aluminium #=ide

%4

http://en.wikipedia.org/wiki/Silicate_mineralshttp://en.wikipedia.org/wiki/Siliconhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oxygenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Calciumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Feldsparhttp://en.wikipedia.org/wiki/Quartzhttp://en.wikipedia.org/wiki/Olivinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Pyroxenehttp://en.wikipedia.org/wiki/Amphibolehttp://en.wikipedia.org/wiki/Garnethttp://en.wikipedia.org/wiki/Micahttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonate_mineralshttp://en.wikipedia.org/wiki/Calcitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Aragonitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Dolomitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sideritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Evaporitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Karsthttp://en.wikipedia.org/wiki/Cavehttp://en.wikipedia.org/wiki/Stalactitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Stalagmitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Nitratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Boratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sulfatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Evaporitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Anhydritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Celestine_(mineral)http://en.wikipedia.org/wiki/Baritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Gypsumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chromatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Molybdatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Selenatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sulfitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Telluratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Tungstatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Halidehttp://en.wikipedia.org/wiki/Salthttp://en.wikipedia.org/wiki/Fluoritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Halitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sylvitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sal_ammoniachttp://en.wikipedia.org/wiki/Playahttp://en.wikipedia.org/wiki/Dead_Seahttp://en.wikipedia.org/wiki/Fluoridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Iodidehttp://en.wikipedia.org/wiki/Oxidehttp://en.wikipedia.org/wiki/Oreshttp://en.wikipedia.org/wiki/Hematitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Magnetitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Chromitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Spinelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Silicate_mineralshttp://en.wikipedia.org/wiki/Siliconhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oxygenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Calciumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Feldsparhttp://en.wikipedia.org/wiki/Quartzhttp://en.wikipedia.org/wiki/Olivinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Pyroxenehttp://en.wikipedia.org/wiki/Amphibolehttp://en.wikipedia.org/wiki/Garnethttp://en.wikipedia.org/wiki/Micahttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonate_mineralshttp://en.wikipedia.org/wiki/Calcitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Aragonitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Dolomitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sideritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Evaporitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Karsthttp://en.wikipedia.org/wiki/Cavehttp://en.wikipedia.org/wiki/Stalactitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Stalagmitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Nitratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Boratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sulfatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Evaporitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Anhydritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Celestine_(mineral)http://en.wikipedia.org/wiki/Baritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Gypsumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Chromatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Molybdatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Selenatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sulfitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Telluratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Tungstatehttp://en.wikipedia.org/wiki/Halidehttp://en.wikipedia.org/wiki/Salthttp://en.wikipedia.org/wiki/Fluoritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Halitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sylvitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Sal_ammoniachttp://en.wikipedia.org/wiki/Playahttp://en.wikipedia.org/wiki/Dead_Seahttp://en.wikipedia.org/wiki/Fluoridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Chloridehttp://en.wikipedia.org/wiki/Iodidehttp://en.wikipedia.org/wiki/Oxidehttp://en.wikipedia.org/wiki/Oreshttp://en.wikipedia.org/wiki/Hematitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Magnetitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Chromitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Spinel


15/113

mineral pembentuk mantle@ ilmenite ir#n titanium #=ide@ rutile titanium di#=ide@

dan i:e hydr#gen #=ide@. 2uga termasuk mineral>mineral hydr#=ide.

5. Sul"ide 9lass hampir serupa dengan Kelas '=ide pembentuk bijih #res @. 9#nt#hnya

termasuk pyrite terkenal dengan sebutan emas palsu fools’ gold @:hal:#pyrite

:#pper ir#n sul"ide@ pentlandite ni:kel ir#n sul"ide@ dan galena lead sul"ide@.

Termasuk juga selenides tellurides arsenides antim#nides bismuthinides dan

sul"#salts .

6. Ph#sphate 9lass termasuk mineral dengan tetrahedral unit A' 4 A dapat berupa

ph#sph#rus antim#ny arseni: atau metal dan n#n>metal antim#ny bismuth graphite sul"ur@. Grup ini juga

termasuk natural all#ys seperti ele:trum ph#sphides sili:ides nitrides dan :arbides.

*. 'rgani: 9lass terdiri dari substansi bi#geni:; #=alates mellitates :itrates :yanates

a:etates "#rmates hydr#:arb#ns and #ther mis:ellane#us spe:ies. 9#nt#h lain juga;

!he!ellite m##l##ite mellite "i:htelite :arpathite e


16/113

1.4 Sifat Fisik Tanah

Ada t iga sifat sik tanah yang perlu d iperhatikan y aitu p rol, warna, dan tekstur tanah.

1. Prol Tanah

Jika kita m enggali tanah s ampai kedalaman tertentu, kita b isa

menemukan gradasi warna yang m embentuk lapisan-lapisan

(horison) atau biasa disebut prol tanah. Ada tiga prol utama

yaitu :

• Horison A - Top soil, adalah lapisan tanah paling atas

yang p aling sering dan p aling mudah dipengaruhi oleh

faktor i klim dan faktor bi ologis. P ada lapisan ini sebagian

besar bahan organik terkumpul dan mengalami

pembusukan.

• Horison B - Zona penumpukan (illuvation zone). Horison ini memiliki bahan organik ya ng lebih

sedikit tapi lebih b anyak mengandung u nsur yang tercuci daripada horison A.

• Horison C adalah zona yang terdiri dari batuan terlapuk ya ng merupakan b agian dari batuan induk.

Kegiatan pertanian umumnya be rada pada h orison A dan B.

2.Warna Tan ah

Warna adalah petunjuk untuk beberapa sifat tanah.

Biasanya p erbedaan warna permukaan tanah d isebabkan

oleh p erbedaan ka ndungan b ahan o rganik. Semakin ge lap

warna tanah semakin t inggi kandungan bahan o rganiknya.

Warna tanah dilapisan ba wah yang kan dungan bahan

organiknya rendah lebih b anyak d ipengaruhi oleh jumlah kandungan dan b entuk senyawa besi (Fe). Di

daerah yang mempunyai sistem drainase ( serapan air) buruk, warna tanahnya a bu-abu ka rena ion besi yang

terdapat didaiam tanah berbentuk F e2+.

%5


17/113

3. Tekstur t anah

Komponen mineral dalam tanah terdiri dari campuran partikel-partikel yang secara individu berbeda

ukurannya. Menurut ukuran partikelnya, komponen mineral dalam tanah dapat dibedakan menjadi tiga

yaitu :

1.Pasir, berukuran 50 mikron-2 m m.

2.Debu, berukuran 2-50 mikron.

3.Liat, berukuran dibawah 2 m ikron.

Tanah b ertekstur pasir sangat mudah d iolah, tanah jenis ini memiliki aerasi (ketersediaan ron gga udara) dan

drainase ya ng baik, namun memiliki luas pe rmukaan ku mulatif yang relatif kecil, sehingga kemampuan

menyimpan air sangat rendah a tau tanahnya lebih ce pat kering. Tekstur t anah sangat berpengaruh pada

proses p emupukan, terutama jika pupuk d iberikan lewat tanah. Pemupukan pada tanah bertekstur pasi r

tentunya berbeda dengan tanah bertekstur l empung atau liat. Tanah bertekstur pa sir memerlukan pupuk

lebih b esar karena unsur hara ya ng tersedia p ada t anah berpasir lebih rendah. Disamping itu a plikasi

pemupukannya juga b erbeda karena p ada t anah berpasir pupuk tidak bisa d iberikan sekaligus kar ena a kan

segera hilang terbawa air atau menguap.

-isika Tanah berhubungan dengan k#ndisi dan pergerakan benda dan dengan aliran dan

transp#rtasi energi dalam tanah. Kajian "isika tanah bertujuan men:apai pengertian dasar

tentang mekanisme pengatur kelakuan tanah dan peranan tanah pada bi#s"er termasuk

pr#ses>pr#ses yang saling berkaitan seperti pertukaran energi bumi dan siklus air dan

transp#rtasi bahan>bahan di lapangan. Pada sisi lain penerapan "isika tanah bertujuan

untuk pengel#laan yang tepat pada tanah dengan :ara irigasi drainase k#nser


18/113

ge#l#gi sediment#l#gi b#tani dan agr#n#mi. -isika tanah sangat erat kaitannya dengan

pr#"esi ketehnikan bidang mekanika tanah yang mempelajari tanah terutama sebagai

bahan bangunan dan penyangga beban. Kemampuan untuk menyangga pertumbuhan

tanaman kapasitas drainase dan penyimpanan air plastisitas kemudahan untuk ditembus

akar aerasi dan kemampuan retensi hara semuanya berkaitan erat dengan k#ndisi "isik

tanah. Tekstur tanah mungkin merupakan si"at tamah yang lebih permanen dan terpenting

dan akan dibahas pertama kali. Tekstur dan ,kuran Butir Tanah Tekstur tanah

menunjukkan kasar atau halusnya suatu tanah. atilah tekstur menyiratkan hal yang

kualitati" dan kuantitati". Se:ara kualitati" tekstur menyatakan rasa dari bahan tanah

apakah kasar dan terasa berpasir atau halus dan lembut. Se#rang ahli "isika tanah yang

berpengalaman bisa menjelaskan tekstur dengan menekan atau mengg#s#k tanah yang

lembab diantara jari>jari tangannya apakah suatu tanah bertekstur kasar atau halus jugamampu se:ara semi kuantitati" menentukan kelas>kelas tekstur sedang suatu tanah.

Sedangkan dalam arti yang lebih kuantitati" istilah tekstur tanah menyatakan distribusi

ukuran partikel yang terdapat pada suatu tanah. /et#de tradisi#nal pen:irian ukuran

partikel tanah adalah membagi susunan ukuran partikel menjadi tiga kisaran bahan

tunggal yaitu pasir debu dan liat. Pemisahan tanah biasanya dikel#mp#kkan menjadi

partikel>partikel mineral dengan ukuran yang lebih ke:il dari kerikil diameter kurang

dari ( milimeter@ seperti ter:antum dalam Tabel 3>%.

Tabel 3>%. Beberapa 9iri Karakteristik Pemisahan Tanah

2enis$iameter

mm a@

$iameter

mm b@2umlah

partikel8gram

1uas permukaan

dalam % gram :m (

Pasir sangatkasar

Pasir kasar

( ))>% ))

% ))>) &)

) &)>) (&

>

( ))>) ()

>

*)

6()

&6))

%%

(3

4&

%7


19/113

Pasir sedang

Pasir halus

Pasir sangat

halus

$ebu

1iat

) (&>) %)

) %)>) )&

) )&>) ))(

O ) ))(

) ()>) )(

>

) )(>) ))(

O ) ))(

45)))

6(()))

&665)))

*)(&)7&3)))

*%

((6

4&4

7)))))) :@

a@. Sistem united States $epartemen #" Agri:ulture ,S$A@

b@. Sistem nternati#nal s#il S:ien:e s#:iety SSS@

:@. 1uas permukaan partikel>partikel liat m#nm#rill#nit yang berbentuk lempung

ditentukan dengan met#da retensi gly:#l #leh S#r Kemper SSA pr#:eedings ) ))( milimeter. Partikel debu mirip partikel pasir tapi

mempunyai ukuran luas permukaan yang lebih besar per satuan massa dan sering

dilapisai #leh lempung yang mengikat kuat. -raksi liat dengan ukuran kurang dari ) ))(

milimeter merupakan "raksi k#l#id. Partikel liat men:irikan bentuk lempeng atau bentuk

jarum dan biasanya termasuk dalam kel#mp#k alumin#silikat. Karena liat mempunyai

luas permukaan per satuan massa lebih besar dan akti"itas "isika kimia akti" liat berperan

sebagai penentu yang mempunyai pengaruh besar pada si"at tanah. Partikel liat dapat

mengikat air sehingga tanah mengembang saat pembasahan dan menyusut saat kering.

%*


20/113

1iat akan bersi"at plastis dan menjadi lengket bila lembab dan kemudian mengeras dan

retak membentuk "raksi semen keras bila kering. Penentuan kelas tekstur tanah dapat

dilakukan dengan met#da lapang dan di lab#rat#rium. $i lapang para ahli>ahli tanah

menentuan kelas tekstur tanah dengan :ara mengambil sejumlah ke:il tanah dan dibasahi

dengan air sampai k#ndisi lembab dan dirasakan dengan perasaan penentuan kelas

teksturnya. 0al ini bergantung kepada kemampuan penentu tektur tersebut sehingga tidak

bisa disebut akurat. ,ntuk lebih teliti kelas tekstur tanah ditentukan di lab#rat#rium

dengan menggunakan beberapa met#da diantaranya met#da hydr#meter pipet dan

met#da :entri"uge yang bekerja berdasarkan hukum St#kes. Gambaran tekstur tanah

se:ara keseluruhan disebut kelas tekstur yang ditentukan b!erdasarkan perbandingan

massa ddari tiga "raksi pembentuk tanah. Tanah>tanah dengan pr#p#rsi pasir debu dan

liat yang berbeda dikel#mp#kkan menjadi kelas>kelas yang berbeda sepeerti terlihat padagambar segitiga tekstur ,S$A Gambar 3>%@. ,ntuk menjelaskan penggunaan segitiga

tekstur anggap suatu tanah tersusun dari &)? pasir ()? debu dan 3)? liat. P#j#k kiri

ba!ah segitiga menyatakan %))? pasir p#j#k kanan ba!ah menyatakan )? pasir.

Sekarang lihat titik &)? pada sisi ba!ah segitiga dan ikuti garis diag#nal arah kiri di atas

titik tersebut dan sejajar garis n#l untuk pasir. Kemudian tentukan garis ()? debu yang

sejajar dengan garis n#l debu yaitu sisi kiri segitiga. Titik perp#t#ngan antara pasir dan

debu serta garis 3)? Gambar 3>%. Segitiga tekstur yang menunjukkkan persentase liat O

) ))( mm@ debu ).))( ) )& mm@ dan pasir ) )& ( ) mm@. untuk liat adalah titik

yang kita :ari. Pada :#nt#h ini titik tersebut berada pada !ilayah sandy :lay l#am

lempung liat berpasir@. $ari segitiga tekstur tersebut terdapat %( kelas tekstur tanah yaitu

D Pasir pasir berdebu lempung lempung berpasir lempung liat berpasir lempung

berdebu lempung berliat lempung liat berdebu debu liat berdebu liat berpasir dan liat.

Struktur tanah

+ang diartikan dengan struktur tanah ialah susunan partikel>partikel tanah membentuk

p#la keruangan. Pr#ses yang terlibat dalam pembentukan struktur tanah ialah penj#nj#tan

dan agregasi dengan atau tanpa diikuti sementasi. Penj#nj#tan adalah peristi!a

elektr#kinetik pengendapan partikel tanah dari suspensi. Pengendapan terjadi karena

partikel>partikel tanah mengel#mp#k sehingga memper#leh massa yang lebih besar.

()


21/113

Pengel#mp#kan dapat terjadi karena p#tensial Jeta partikel>partikel tanah menurun yang

menyebabkan gaya t#lak antar partikel menge:il sehingga gaya tarik grakati#n yang terjerap. Gaya tarik grapartikel tanah saling mendekat. Agregasi ialah peristi!a

penggabungan j#nj#t>j#nj#t tanah menjadi gumpalan. 2#nj#t tanah tergabung #leh k#hesi

tarikan m#lekuler@ dan adhesi tegangan permukaan@. Tegangan permukaan dibangkitkan

#leh tarikan #leh m#lekul tanah dan m#lekul air. /asalah k#hesi dan adhesi akan dibahas

lanjut dalam uraian tentang k#nsistensi tanah. Agregasi dapat diikuti #leh sementasi

yaitu perekatan partikel>partikel yang tergumpal #leh suatu bahan. Bahan perekat dapat

berupa semen an#rganik selaput lempung seskui#ksida atau endapan kalsium karb#nat@

semen #rganik lendir bakteri eksudat akar hasil pen:ernaan "auna tanah atau hasil

dek#mp#sisi bahan #rganik seperti lemak lilin lignin pr#te!in dan damar@ dan pengikat

berupa jaringan #rganisme berbentuk benang rambut akar dan miselium jamur serta

aktin#misetes@. Sementasi sangat memperk#k#h agregasi sehingga tidak mudah

ter:eraikan atau terdispersi. Penj#nj#tan menjadi prasyarat agregasi dan agrgasi menjadi

prasyarat sementasi.

Struktur tanah adalah si"at "isik tanah tetapi pembentukannya berlangsung se:ara

"isik#kimia dan banyak melibatkan pr#ses bi#l#gi. Struktur diklasi"ikasikan menurut D

A. Bentuk D

(%


22/113

%. Struktur sederhana satuan struktur alami tidak terbentuk atau samar@ > kersai partikel

tunggal tidak teragregasi; :#nt#h bahan pasir > pejal partikel>partikel memadu se:ara

merata; :#nt#h kerak tanah dan lapisan padas

(. Struktur majemuk satuan struktur alami terbentuk jelas@

> remah satuan struktur berbentuk memb#la partikel>partikel tersusun l#nggar berp#ri

banyak; :#nt#h h#ris#n tanah permukaan yang kaya bahan #rganik

> granuler satuan struktur membentuk memb#la partikel>partikel tersusun lebih rapat

berp#ri lebih sedikit; :#nt#h h#ris#n tanah permukaan ber!arna gelap

> gumpal satuan struktur berbentuk bak>kubus partikel>partikel tersusun rapat berp#risedikit; :#nt#h h#ris#n baa!ah tanah yang terbentuk di ka!asan beriklim bermusim

kemarau tegas Q gumpal membulat kubus bersudut tumpul dan berbidan :embung

berp#ri lebih banyak Q gumpal menyudut kubus menyudut tajam dan berbidang rata

berp#ri lebih sedikit

> tiang satuan struktur bersumbu tegak lebih panjang daripada sumbu datar berp#ri

terbatas terutama berarah tegak. Q prismatik bidang atas tiang mendatar; :#nt#h h#ris#n

ba!ah tanah yang terbentuk di ka!asan iklim kering sampai setengah kering. QK#lumner bidang atas tiang :embung; :#nt#h h#ris#n ba!ah tanah terbentuk di ka!asan

iklim kering sampai setengah kering berkejenuhan Na tinggi > lempeng satuan struktur

bersumbu tegak lebih pendek daripada sumbu datar berp#ri terbatas terutama berarah

mendatar; :#nt#h h#ris#n tanah di ba!ah h#ris#n permukaan ber!arna pu:at.

B. ,kuran D besar rata>rata satuan struktur dipilahkan menjadi lima kelas ukuran yaitu D

sangat halus halus sedang kasar dan sangat kasar. Batasan kelas ukuran berbeda untuk

bentuk struktur masing>masing. Tabel 3.( memuat batasan kelas ukuran menurut S#il

Sur


23/113

Tabel 3.(. Klassi"ikasi ,kuran Struktur

Kelas ukuran

mm@

Bentuk struktur

lempeng tiang gumpal Remah granuler Sangat halus

0alus

Sedang

Kasar

Sangat kasar

O%

%>(

(>&

&>%)

I%)

O%)

%)>()

()>&)

&)>%))

I%))

O&

&>%)

%)>()

()>&)

I&)

O%

%>(

(>&

&>%)

I%)

9. Tingkat agragasi D bagian "raksi debu dan liat yang teragregasi menjadi gumpalan

berukuran lebih besar daripada "raksi debu dinyatakan dengan persen berat terhadap

berat t#tal "raksi debu dan liat.

$. Kemantapan agregat D ketahanan rata>rata agregat tanah mela!an pendispersi #leh

benturan tetes air hujan atau penggenangan air. Kemantapan tergantung pada ketahanan

j#nj#t tanah mela!an daya dispersi air dan kekuatan sementasi atau pengikatan. Struktur

tanah disyarati #leh tekstur adanya bahan #rganik dan bahan>bahan perekat lain serta

nisbah atau perbandingan antara berbagai kati#n yang ada dalam tanah. Struktur tanah

berpengaruh penting atas regim udara dan air dalam tanah antaran hidr#lik dan

k#nsekuensinya yang berpengaruh atas pertumbuhan akar dan kegiatan bi#l#gi dalam

tanah.

K#nsistensi Tanah

K#nsistensi menyatakan daya bahan tanah mela!an gaya tusuk de"#rmasi atau gaya

pematahan. K#nsisitensi merupakan ungkapan mekanik daya ikat antar partikel yang

berkaitan dengan tingkat dan ma:am k#hesi dan adhesi. ni berarti k#nsistensi #leh kadar

air tanah. -akt#r>"akt#r lain yang berpengaruh adalah bahan>bahan penyemen agregat

(3


24/113

tanah bentuk dan ukuran agregat serta tingkat agregasi. K#nsistensi berkaitan erat

dengan "akt#r>"akt#r yang mempengaruhi struktur tanah seperti tekstur ma:am liat dan

kadar bahan #rganik. Tanah bertekstur sama dapat berbeda k#nsistensinya karena berbeda

ma:am liatnya.

K#hesi di!ujudkan #leh tarikan m#lekuler yang terdapat pada tanah yang berpermukaan

jenis besar partikel>partikel tanah terletak dengan permukaan terluasnya saling

berhadapan dan partikel>partikel berada dekat satu dengan yang lain. K#hesi paling besar

terdapat dalam tanah kering dan menurun tajam dengan masuknya air di sela>sela partikel

tanah

Adhesi diujudkan #leh tegangan permukaan yang timbul pada antarmuka antara air dan

udara dalam p#ri>p#ri tanah. Besarnya adhesi ditentukan #leh tegangan permukaan tiap

satuan bidang singgung dan luas bidang singgung. Pada kadar air terbatas tegangan

permukaan pada tiap satuan bidang singgung tinggi meniskus air sangat :ekung@ akan

tetapi luas bidang singgung sempit maka kekuatan adhesi ke:il. Kenaikan kadar air

memperluas bidang singgung dan hanya menurunkan sedikit tegangan permukaan tiap

satuan bidang singgung maka kekuatan adhesi meningkat. Kenaikan kadar air lebih

lanjut meningkatkan luas bidang singgung dan menurunkan se:ara tajam tegangan

permukaan tiap satuan bidang singgung ke:epatan meniskus air sangat [email protected] kekuatan adhesi hilang dan tanah berubah menjadi lumpur. Gambar 3>3 di

ba!ah menunjukkan hubungan k#hesi dan adhesi dengan kadar air dan k#nsekuensinya

atas k#nsistensi tanah. 'leh karena k#nsistensi bergantung pada kadar air

perbandingannya harus dikerjakan pada keadaan lengas yang sama. Gambar 3>3.

0ubungan K#hesi dan Adhesi dengang kelembaban Tanah dan K#nsekuensinya atas

k#nsistensi Tanah K#nsistensi dapat dibagi menurut tingkat kebasahan tanah D %. Tanah

kering. Tanah berada pada tahana padat tingkat nisbi k#nsistensi sangat tinggi dengan

si"at sangat keras keras teguh atau rapuh tergantung pada jumlah tapak singgung

antarpartikel tiap satuan


25/113

3. Tanah basah. Tanah berada pada tahan liat tingkat nisbi k#nsistensi tinggi dengan si"at

sangat liat liat atau agak liat dan sangat lekat lekat atau agak lekat dan daya tumpu

sangat rendah sampai rendah. Adhesi menjadi pelaku utama. 4. Tanah sangat basah atau

jenuh air. Tanah berada pada tahana lumpur bubur@ tingkat nisbi k#nsistensi sanagt

rendah dengan si"at kental dan daya tumpu dapat dikatakan nihil. Atterberg membuat

batas>batas k#nsistensi yang dikenal dengan batas>batas Atterberg. Batas>batas ini dapat

digambarkan dengan diagram garis seperti gambar di ba!ah ini. Gambar 3>4. Batas>

Batas Atterberg Batas Atterberg adalah persen berat kadar lengas tanah yang menendai

terjadinya perubahan k#nsistensi se:ara nyata dan jelas. Nilai>nilai ini terutama

digunakan dalam pekerjaan rekayasa teknik namun se:ara terbatas juga dugunakan

dalam bidang pertanian. ,rutan k#nsistensi berikut dijumpai se!aktu tanah berubah

se:ara berangsur dari jenuh air ke kering. %. Batas liat atas B1A@ atau batas :air [email protected] lengas tanah yang membatasi k#nsistensi lumpur8bubur dan liat. (. Batas lekat

B1@. Kadar lengas tanah yang k#nsistensinya berubah dari lekat ke taklekat. Adhesi

men:apai pun:ak di B1. B1 dapat berada di atas atau di ba!ah B9. 3. Surplus S@.

Selisih kadar lengas B1 dengan B9. $alam hal ini kadar lengas B1 lebih tinggi daripada

B9 dan S bernilai p#siti". $alam hal sebaliknya S bernilai negati". S p#siti" menandakan

tanah ringan bertekstur kasar sampai sedang tingkat agregasi tinggi dan daya tambat air

ke:il. ,ntuk men:apai pun:ak adhesi diperlukan air lebih banyak. S bernilai negati"

menandakan tanah berat bertekstur halus tingkat agregasi rendah dan daya tambat air

besar. Pun:ak adhesi dapat di:apai dengan jumlah air lebih sedikit. 4. Batas liat ba!ah

B1B@ atau batas gulung BG@. Kadar lengas yang membatasi k#nsistensi liat dan

setengah padat takliat@. &. ndeks keliatan p@. Selisih kadar lengas B1A dan B1B. p

makin besar menandakan tanah makin liat. $iantara B1A dan B1B tanah bersi"at basah.

5. Batas berubah !arna BBW@ atau batas kerut BK@. Kadar lengas tanah pada batas

antara k#nsistensi setengah padat dan padat. BBW merupakan pun:ak k#hesi. $i BBW

tanah mulai mengering. ,dara mulai mengisi p#ri>p#ri yang semula berisi air. /aka

terjadi perubahan !arna mendadak ke lebih muda. Tanah tidak dapat mengerut lebih jauh

lagi. 6. 2angka #leh 2'@. Se:ara umum tanah untuk pertanaman sebaiknya di#lah dalam

rentangan antara B1B dan BBW. $i ba!ah BBW tanah sudah kering dan memerlukan

tenaga untuk meng#lah terlalu banyak dan struktur tidak dapat terbentuk baik. $iatas

(&


26/113

B1B tanah sudah bersi"at liat sehingga peka akan kerusakan struktur. 2' adalah selisis

kadar lengas B1B dan BBW. /eng#lah tanah diantara B1A dan B1 tidak baik karena

selain struktur peka terhadap kerusakan juga memerlukan tenaga untuk meng#lah banyak

karena atanah berk#nsistensi lekat melekat pada alat>alat peng#lah tanah@. Ke:uali pada

peng#lahan tanah sa!ah yang mana tanahnya justru di#lah pada !aktu tanah

berk#nsistensi lumpur. Struktur memang rusak tetapi tenaga meng#lah ringan. Tabel 3>3

di ba!ah ini menyajikan pengg#l#ngan se:ara kuantitati" batas>batas Atterberg. BBW

rendah bersamaan dengan B1B tinggi menyebabkan tanah mudah di#lah karena tersedia

rentangan kadar lengas tanah yang lebar yang baik untuk meng#lah tanah 2' lebar@. B1

tinggi dan S p#siti" juga mengurangi kendala k#nsistensi tanah untuk meng#lah. Tabel 3>

3 . Penggg#l#ngan kuantitati" batas>batas Atterberg 0arkat Keliatan B1A > B1B

Rentangan B1 > B1B Rentangan B1A > BBW Tekstur Sangat rendah Rendah SedangTinggi Sangat tinggi 1uar biasa tinggi ) & 5 %) %% %6 %7 3) 3% 43 I 43 % 3 4

7 * %& %5 (& (5 4) I 4) O () (% 3) 3% 4& 45 5) 5% %)) I%)) Ringan Berat

Sangat berat Ruang P#ri dan P#r#sitas Tanah Ruang p#ri t#tal tanah adalah bagian tanah

yang ditempati udara dan air. Persentase butir padat. Kalau

letaknya satu sama lain :enderung erat seperti dalam pasir atau subs#il padat p#r#sitas

t#talnya rendah dan jika tersusun dalam agregat yang bergumpal seperti pada tanah>tanah

bertekstur sedang yang tinggi kandungan bahan #rganiknya ruang p#ri per satuan

? ruang padat ? ruang

p#ri %)) > kerapatan massa %)) kerapatan partikel Tanah pasiran dengan kerapatan

massa % &) gram8:m3 dan kerapatan partikel ( 5& gram8:m3 akan memiliki ruang p#ri

43 4? jika dua gambaran ini dimasukkan dengan tepat dalam rumus tadi. Pada

umumnya dalam tanah ada dua ma:am p#ri p#ri makr# dan p#ri mikr#. P#ri>p#ri makr#

mempunyai :iri menunjukkan lalu lintas udara dan memudahkan perk#lasi air.

Sebaliknya p#ri>p#ri mikr# sangat menghambat lalu lintas udara sedangkan gerakan air

sangat dibatasi menjadi gerakan kapiler yang lambat. $alam tanah pasir meskipun jumlah

ruang p#ri rendah lalu lintas udara dan air sangat lan:ar karena p#ri>p#ri makr#

(5


27/113

menguasai tanah tersebut. $alam tanah bertekstur halus lalu lintas udara dan air relati"

lambat !alaupun jumlah ruang p#ri sangat besar. $i sini terdapat p#ri>p#ri mikr# yang

berisi penuh dengan air. Air ini tertahan #leh p#ri>p#ri mikr# masing>masing. 2ika tanah

permukaan memiliki tekstur lempung berdebu berbutir baik dengan kadar lengas

#ptimum bagi pertumbuhan tanaman jumlah ruang p#ri seluruhnya tidak hanya

mendekati &) ? tetapi juga pembagian antara udara dan air harus dalam keadaan

seimbang. $alam keadaan ini hampir seluruh p#ri mikr# diisi #leh air dan p#ri makr#

diisi #leh udara. Ruang p#ri t#tal pada tanah pasir mungkin rendah tetapi mempunyai

pr#p#rsi yang besar yang disusun #leh k#mp#sisi p#ri>p#ri yang besar yang sangat e"isien

dalam pergerakan udara dan airnya. Persentase tanah

permukaan dengan tekstur halus mempunyai ruang p#ri t#tal lebih banyak dan pr#p#rsinya relati" besar yang disusun #leh p#ri>p#ri mikr# sehingga tanah mempunyai

kapasitas menahan air yang tinggi. Air dan udara bergerak melalui tanah dengan

perlahan>lahan sebab hanya terdapat sedikit p#ri>p#ri makr#. ,kuran ruang p#ri tanah

sama pentingnya dengan jumlah t#tal ruang p#ri. Kerapatan Tanah $ua istilah digunakan

untuk memperlihatkan kerapatan tanah yaitu kerapatan massa kerapatan lindak

kerapatan b#ngkah berat


28/113

Rijang "lint@ Kalsit % 3 % & ( ( ( 5 ( ( ( 5 ( & ( 5 ( & ( 5 ( & ( 7 ( 5 ( 6 ( 5

( 6 ( 5 ( 7 An#rtit $#l#mit /usk#jenis gas lain yang termasuk dalam pertukaran ini adalah bentuk


29/113

dapat terjadi pada ke:epatan yang :ukup besar untuk memenuhi kebutuhan #ksigen pada

perakaran. Respirasi akar yang baik memerlukan tanah teraerasi yaitu pertukaran gas

yang terjadi antara udara tanah dan atm#s"er pada ke:epatan tertentu untuk menghindari

kekurangan '( dan 9'( berlebihan yang terbentuk dalam J#na perakaran.

/ikr##rganisme tanah juga berna"as dan pada k#ndisi kurang udara #rganisme ini akan

bersaing dengan akar tanaman. 1aju di"usi gas pada "ase gas umumnya lebih besar

dibandingkan pada "ase :air. 'leh sebab itu aerasi tanah sangat tergantung pada "raksi

Si"at -isik Tanah Penggenangan

pada tanah kering mengakibatkan air memasuki agregat dan mend#r#ng udara dalam p#ri

menyebabkan letusan>letusan ke:il yang meme:ahkan dan memisahkan masing>masing

agregat. K#ndisi anaer#b mengakibatkan terjadinya peristi!a reduksi dan tidak larutnya

:ampuran>:ampuran besi dan mangan dan terhambatnya dek#mp#sisi bahan #rganik.

Stabilitas agregat menurun sangat besar dan agregat>agregat yang tertinggal mudah

(*


30/113

dihan:urkan. Peme:ahan agregat tanah dan penyumbatan p#ri>p#ri dengan sisa buangan

mikr#bia mengurangi permeabilias tanah atau k#nduktiagregat yang

telah melemah dan pe:ah>pe:ah #leh pr#ses penggenangan dihan:urkan menjadi bentuk

lumpur yang berbentuk sama yang merupakam satu sistem dengan ( "ase penting yaitu

padatan dan :airan. njakan> injakan kaki manusia atau he!an e"ekti" dalam

pembentukan daerah padat setebal & %) sentimeter. 0asil selanjutnya dari pelumpuran

adalah meningkatkan kerapatan massa menurunkan p#ri>p#ri makr# dan meningkatkan

p#r#sitas kapiler. Permeabilitas tanah yang rendah sangat penting untuk menjaga agar air

tetap tergenang pada sa!ah sepanjang musim tanam. Air yang :ukup akan mendukung

pertumbuhan padi dan lesi"at tanah yaitukandungan bahan #rganik k#ndisi drainase dan aerase tanah. Warna

tanah juga digunakan untuk klasi"ikasi tanah dan men:irikan perbedaan h#riJ#n>h#riJ#n

dalam tanah berdasarkan perbedaan !arna tanah. -akt#r>"akt#r yang mempengaruhi

!arna tanah D %. kandungan bahan #rganik (. sistem drainase 3. jenis mineral besi Warna

3)


31/113

gelap tanah pada umumnya disebabkan kandungan bahan #rganik yang tinggi. Bahan

#rganik dalam tanah akan menghasilkan !arna kelabu gelap dan :#klat gelap ke:uali

terdapat pengaruh mineral seperti besi #ksida ataupun akumulasi garam>garam sehingga

sering terjadi m#di"ikasi !arna>!arna tersebut. Pada tanah yang memiliki sistem drainase

yang jelek biasanya terjadi akumulasi bahan #rganik pada lapisan atas tanah sehingga

memberikan !arna gelap. Pada lapisan tanah yang lebih rendah mengandung lebih

sedikit bahan #rganik akan memberikan !arna agak kelabu ringan. 2ika pada lapisan

terjadi "luktuasi air air turun>naik@ maka pada lapisan ini akan terlihat karatan atau

ber:ak ber!arna kuning. 2ika permukaan air tanah menurun akan menyebabkan aerasi

tanah membaik kelembaban dan temperatur juga lebih baik yang mengakibatkan

berlangsungnya akti"itas kimia. /ineral>mineral besi dalam tanah seperti g#ethit akan

memberikan !arna kuning pada tanah dan hematit akan memberikan !arna merah.Warna tanah dengan akurat dapat diukur dengan si"at>si"at prinsip !arnanya yaitu 0ue

alue dan 9hr#ma. Warna tanah ditentukan dengan membandingkan tanah>tanah dengan

sebuah tabel !arna V/unsell 9#l#r 9hart yang berisi %6& !arna yang disusun se:ara

sistematik pada 6 label yang sesuai dengan 0ue alue dan 9hr#ma. 0ue adalah panjang

gel#mbang d#minan atau !arna dari :ahaya. alue disebut juga kekerasan :ahaya atau

brillian:e adalah jumlah t#tal :ahaya. 9hr#ma adalah kemurnian relatisi"at tersebut selalu memberikan urutan>urutan

0ue alue dan 9hr#ma. /isalnya dalam n#tasi /unsell %) +R 584 %) +R adalah 0ue 5

adalah alue dan 4 adalah 9hr#ma. Warnanya :#klat kuning yang terang. N#tasi /unsell

untuk :#nt#h tanah se:epatnya dapat dietapkan dengan membandingkan !arna :#nt#h

tanah dengan !arna tanah standart pada :#l#ur>:hart. +ang biasanya dipakai adalah

/unsell S#il :#l#ur 9hart yang dipakai #leh ,S$A Amerika@. Suhu Tanah 2ika

temperatur tanah turun se:ara drastis maka kehidupan jasad hidup di dalam tanah turun

3%


32/113

akti"itasnya sehingga akhirnya pr#ses kehidupan jasad>jasad itu terhenti. 0al yang sama

juga terjadi pada tanaman>tanaman yang tumbuh pada tanah itu. Pr#ses pertumbuhan

kebanyakan tanama>tanaman pertanian yang penting akan sangat lambat jika temperatur

tanah 4)#- dan giat kembali jika temperature 6)>*)#-.. Temperatur tanah juga sangat

menentukan pr#ses>pr#ses kimia!i dan akti"itas jasad>jasad renik yang dapat mer#mbak

hara>hara tanaman menjadi bentuk tersedia bagi tanaman. Pertumbuhan tanaman juga

ditentukan #leh sistem aerasi tanah yang baik dan juga #leh temperatur. Keseimbangan

panas tanah terdiri dari peristi!a berganti>ganti dari peningkatan dan penurunan energi

panas. Radiasi sinar matahari yang diterima #leh permukaan tanah sebagiannya akan

dire"leksikan kembali ke udara atm#s"er@ dan sebagian diabs#rbsi tanah. Tanah>tanah

ber!arna gelap dan tanah>tanah mengandung k!arsa yang banyak dan ber!arna terang

akan mengabs#rbsi kira>kira 3)>7) ? radiasi yang masuk. $ari jumlah t#tal radiasimatahari yang tersedia untuk bumi sekitar 34? akan dire"leksikan kembali ke ruang

angkasa %*? diabs#rbsi atm#s"er dan 46? diabs#rbsi #leh bumi. Panas yang diabs#rbsi

tanah akan hilang kembali melalui D a. penguapan eradiasi ke atm#s"er

sebagai radiasi gel#mbang panjang :. pemanasan udara di atas tanah d. pemanasan tanah

sendiri. Tanah yang tinggi kandungan airnya akan panas perlahan>lahan dalam musim

penghujan tetapi akan :epat panas bila di musim kemarau. $rainase sangat penting dan

mempengaruhi temperatur tanah. Suhu tanah dapat dik#ntr#l dengan pembuangan air

berlebihan dengan pembuatan parit>parit drainase perlindungan tanah dengan tanaman

dan penggunaan mulsa. Pengaruh mulsa #rganik yang ber!arna terang bagi tanah D a.

memantulkan sebagian radiasi matahari b. mamperlambat hilangnya panas #leh radiasi :.

meningkatkan in"iltrasi air dan d. mengurangi e


33/113

$asar lmu Tanah. Terjemahan #leh Endang $.W. dkk. Gadjah /ada ,ni0ill Publishing 9#mpany 1td. B#mbay. =

((4p. 5. N#t#hadipra!ir# T. ())). Tanah dan 1ingkungan. Pusat Studi Sumber $aya

1ahan ,G/. +#gyakarta.


34/113


35/113

Batuan en"ogenetik adalah batuan yang merupakan presipitat am#r" atau kristalin dari

larutan. Banyak sedimen seperti endapan garamXgaram batu rock salt" gipsum

anhidrit dsbXserta sebagian besar batuan beku termasuk ke dalam g#l#ngan ini. Batuan

beku itu sebagaimana batuan sedimen kimia dipresipitasikan dari larutan. 0ukum "asa

kimia yang meng#ntr#l pembentukan sedimen kimia dan batuan beku adalah hukum yang

sama. 2adi sebenarnya tidak ada perbedaan prinsipil antara kristalisasi garam dengan

kristalisasi batuan beku. Karena itu tidak mengherankan bila kita lihat bah!a baik

andesit maupun garam batu sama>sama memiliki tekstur kristalin yang saling kesit.

Bila kita akan membagi batuan berdasarkan pr#ses pembentukannya maka klasi"ikasi

karya Grabau lebih tepat dibanding klasi"ikasi tradisi#nal sebab bila dilihat dari segi

pr#ses memang pembentukan garam batu lebih mirip dengan pembentukan diabas bukandengan batugamping atau serpih dan pembentukan tu" lebih mirip dengan pembentukan

batupasir.

Kita juga dapat membagi batuan sedimen berdasarkan pr#usul dan pengakumulasian sedimen pada mulanya mungkin dipandang relati"

sederhana. Pasir dan lumpur tampak terbentuk di daratan kemudian terangkut melalui

sungai untuk kemudian diendapkan di laut. Berbeda dengan batuan beku dan batuan

metam#r" asal>usul sedimen mulanya tampaknya terbuka untuk diamati se:ara langsung.

Kenyataannya tidak demikian. Tidak semua pr#ses pembentukan sedimen dapat dilihat.

Sebagai :#nt#h pr#ses>pr#ses diagenetik tidak dapat dilihat se:ara langsung. Kita juga

tidak dapat melihat se:ara langsung arus turbid yang mengangkut dan mengendapkan

sedimen. Pem>bentukan batuan kimia pada umumnya tidak pernah dapat diamati se:ara

3&


36/113

langsung. $engan demikian sebagaimana kasus batuan beku dan batuan metam#r" asal>

usul batuan sedimen harus direk#nstruksikan dari rekaman ge#l#gi yaitu e"ek>e"ek yang

dihasilkan #leh pr#ses>pr#ses yang bekerja dalam !aktu yang lama. E"ek>e"ek itu

terutama berupa tekstur struktur dan mineral#gi endapan. Karena itu para ahli petr#l#gi

memikul tugas yang sangat berat yakni mengamati rekaman ge#l#gi kemudian

memba:a yang menyingkapkan tabir misteri yang terkandung didalamnya.

Sebenarnya tidak sedikit batuan sedimen yang sukar untuk dipastikan asal>usulnyaD

Apakah batuan>batuan itu termasuk ke dalam batuan eks#genetik atau batuan

end#genetik. Kebanyakan batuan sedimen merupakan batuan eks#genetik sekaligus

batuan end#genetik. $engan kata lain kebanyakan batuan merupakan endapan hibrid

atau endapan p#ligenetik. Sebagaimana yang terlihat dalam gambar (>( material penyusun suatu sedimen dapat berasal dari hasil abrasi batuan tua maupun hasil

presipitasi kimia dan bi#kimia yang berasal dari air laut yang kemudian bergabung

bersama>sama dengan material hasil abrasi untuk membentuk suatu tubuh endapan.

Sirkulasi air tanah yang berlangsung kemudian dapat menyebabkan terendapkannya

sejumlah besar mineral dalam ruang p#ri batuan.

2enis batuan sedimen ditentukan #leh pr#p#rsi relati" dari material penyusunnya. Batuan

yang terutama disusun #leh material hasil r#mbakan batuan tua dimasukkan ke dalamg#l#ngan batuan sedimen klastika. 9#nt#hnya adalah k#ngl#merat batupasir dan

batulempung. Batuan sedimen yang terutama disusun #leh material padat yang berasal

dari larutan dimasukkan ke dalam kateg#ri batuan sedimen kimia atau bi#kimia.

9#nt#hnya adalah batugamping d#l#mit e


37/113

tangential contact" . Karena memiliki ge#metri internal seperti itu sedimen klastika

memiliki p#r#sitas dan permeabilitas. Adanya p#r#sitas dan permeabilitas pada gilirannya

memungkinkan sedimen klastika untuk menyimpan dan mengalirkan "luida. Batuan

sedimen merupakan resertitik

k#ntak antar partikel akan terjadi pelarutan sedangkan dalam ruang>ruang p#ri akan

terjadi presipitasi material hasil pelarutan itu. $engan terus berjalannya pr#ses presipitasi

maka akan terjadi pula pr#ses penurunan menerus.

36


38/113

Sejalan dengan itu perbedaan tekanan yang diterima #leh unsur padat dan ruang p#ri dari

endapan itu akan makin ke:il sedemikian rupa sehingga sistem itu akan mendekati

kesetimbangan.

1arutan pengisi sistem p#ri menjadi medium dimana reaksi>reaksi antara material hasil

pelarutan k#mp#nen padat dengan larutan pengisi ruang p#ri tersebut berlangsung. 2ika

"luida yang terdapat dalam p#ri>p#ri batuan bergerak maka material hasil pelarutan

k#mp#nen padat dapat terangkut dalam bentuk larutan sehingga dapat keluar dari sistem

batuan itu atau memasuki bagian>bagian lain dari sistem batuan tersebut. /ekanisme

seperti itu pada gilirannya dapat menyebabkan berubahnya k#mp#sisi t#tal dari sedimen

tersebut.

$ari penjelasan singkat di atas jelas sudah bah!a setiap #rang yang mempelajari

endapan sedimen hendaknya tidak hanya memperhitungkan k#mp#sisi k#mp#nen padat

endapan sedimen namun juga harus memperhitungkan "asa "luida sebagai bagian penting

dari batuan. Sedimen yang k#ndisinya mendekati k#ndisi se!aktu diendapkan akan

memiliki lebih banyak "asa :air sedangkan sedimen dengan k#ndisi diagenesis atau

metam#r"isme@ yang lebih tinggi daripada k#ndisi asalnya akan lebih banyak tersusun

#leh k#mp#nen padat dan makin mirip dengan si"at batuan beku dan batuan metam#r".

Ada sejumlah batuan sedimen yang tidak memiliki kemas klastika yakniD

%. Presipitat akuatis misalnya gipsum dan anhidrit.

(. Akumulasi in situ seperti batubara.

3. Sedimen yang pada saat terbentuk memiliki kemas klastika namun kemudian

tertrans"#rmasi akibat rekristalisasi dan replacement . 9#nt#hnya adalah d#l#mit.

4. Sedimen yang pada saat terbentuk memiliki kemas klastika namun kemudian

terk#nm#saik akibat secondary enlargement . 9#nt#hnyaadalah batugamping kristalin Vmarmer sedimenter @.

2.+ *,MP,$($( $'D(M'&

37


39/113

Batuan sedimen berbeda dengan batuan beku karena batuan sedimen memiliki k#mp#sisi

yang lebih berunsur kimia di kerak bumi terutama ditemukan

dalam batuan sedimen. Sebagian k#nsentrat itu merupakan pr#duk pembersihan dan

penggabungan residu pelapukan batuan tua misalnya saja pasir kuarsa yang dapat

mengandung silika I **?. Sebagian lain merupakan pr#duk pr#ses>pr#ses kimia dan

bi#kimia selekti" jika k#ndisinya memungkinkan. 9#nt#hnya adalah batugamping

kalsium>tinggi mengandung 9a9' 3 I **?@ garam batu dan gipsum. Tidak ada batuan

beku yang memiliki karakter seperti batuan>batuan yang disebut terakhir ini.

/ineral>mineral yang terbentuk pada suatu tempat kemudian terangkut dan diendapkan

se:ara mekanik sebagai k#mp#nen endapan sedimen disebut mineral al#gen allogenicminerals" . /ineral>mineral yang terbentuk se:ara in situ pada tempat pengakumulasian

sedimen disebut mineral autigen authigenic minerals" . Karena itu dalam menganalisis

sedimen kita jangan hanya mengidenti"ikasi jenis mineral atau hanya menghitung

pr#p#rsinya namun kita juga harus menentukan apakah suatu mineral merupakan

mineral al#gen atau mineral autigen. 1ebih jauh lagi kita harus menentukan apakah suatu

mineral autigen merupakan syndepositional authigenic mineral atau postdepositional

authigenic mineral . $engan kata lain kita harus membedakan mineral mana yang

merupakan hasil presipitasi dalam ruang p#ri batuan dan mineral mana yang merupakan

hasil replacement . ,ntuk dapat menentukan hal itu kita harus melakukan penelitian

terhadap tekstur partikel penyusun sedimen dengan :ara mengamati sayatan tipisnya.

Berbeda dengan mineral batuan beku dan batuan metam#r" mineral penyusun batuan

klastika bukan merupakan kumpulan setimbang. /ineral>mineral itu tidak

dipresipitasikan dalam kesetimbangan satu terhadap yang lain atau terhadap "luidanya.

/eskipun tidak berada dalam k#ndisi kesetimbangan reaksi>reaksi kimia yang dapat

menjadikan sistem itu menjadi setimbang umumnya tidak terjadi karena temperatur dan

tekanannya terlalu rendah sehingga kurang mendukung terjadinya reaksi>reaksi tersebut.

K#mp#sisi mineral endapan sedimen dapat terubah jika temperaturnya bertambah dan

"akt#r>"akt#r yang menghambat reaksi dapat teratasi. 0al inilah yang menyebabkan

mengapa batuan sedimen dapat termetam#r"#sa bila terletak jauh di dalam bumi. Walau

3*


40/113

demikian sebenarnya ada reaksi>reaksi yang masih mungkin terjadi di ba!ah k#ndisi

tekanan dan temperatur yang rendah. Reaksi>reaksi yang disebut reaksi diagenetik

diagenetic reactions" itu terutama terjadi antara k#mp#nen detritus dengan "luida ruang

p#ri. $alam sedimen yang terbentuk melalui presipitasi larutan atau akumulasi bi#kimia

banyak diantara k#mp#nennya bersi"at metastabil dan relati" mudah terubah akibat

bereaksi. Tipe trans"#rmasi diagenetik yang terjadi pada k#mp#nen seperti itu adalah

pembentukan garam. Pembentukan garam itu pada gilirannya akan menyebabkan

terjadinya perubahan k#mp#sisi ruah sedimen tersebut.

$alam sebagian besar sedimen n#n>klastika mineral berada dalam k#ndisi setimbang.

Fen %*&*@ menunjukkan bah!a kesetimbangan seperti itu terlihat pada sedimen di

Perureaksi diagenetik di dasar laut. Kesetimbangan lain juga ditemukan dalam batuan karb#nat 9umberlain Plateau di Tennessee Peters#n

%*5(@. Tidak diragukan bah!a kesetimbangan seperti itu juga akan ditemukan dalam

garam>garam ekateg#ri

4)


41/113

tertentu ke dalam kateg#ri mana kemudian diberikan nama. 2adi tujuan pertama dari

klasi"ikasi adalah untuk memberikan nama kepada setiap kateg#ri sedemikian rupa

sehingga dalam mengemukakan suatu #bjek kita :ukup menyatakan namanya saja; tidak

perlu membuat pemerian panjang lebar tentang keseluruhan :iri #bjek tersebut. 0anya

dengan :ara seperti inilah maka k#munikasi dapat menjadi lebih lan:ar. Karena itu agar

dapat memenuhi "ungsi tersebut suatu sistem klasi"ikasi dan tatanama hendaknya

disepakati #leh #rang>#rang yang memerlukan adanya sistem tersebut.

$i lain pihak sebagaimana dikemukakan #leh Grabau presisi dalam penyusunan skema

klasi"ikasi akan memi:u peningkatan presisi pemikiran kita dan sangat berman"aat

sebagai sebuah disiplin mental. Klasi"ikasi merupakan suatu :ara khusus untuk

mengungkapkan pengetahuan kita mengenai suatu #bjek. $engan demikian penyusunanskema klasi"ikasi suatu #bjek pada dasarnya merupakan usaha untuk menyusun

pengetahuan kita mengenai #bjek tersebut. 2adi tujuan kedua dari klasi"ikasi adalah

menyajikan pengetahuan kita se:ara sistematis.

Pende"inisian suatu kateg#ri benda memerlukan pemilihan parameter>parameter

pembatas. Pemilihan parameter mungkin didasarkan pada k#n

hari atau berdasarkan kesepakatan diantara pemakainya. Namun patut diingat bah!a

karena genesis batuan merupakan tujuan akhir dari setiap penelitian batuan maka parameter>parameter yang dipilih dalam mengg#l#ngkan suatu batuan hendaknya

memiliki nilai genetik. Kesulitan>kesulitan yang mun:ul dalam mengg#l#ngkan batuan

sedimen mun:ul karena ketidakberhasilan kita dalam mengenal perbedaan>perbedaan

mendasar antara batuan klastika batuan eks#genetik@ dengan batuan kimia batuan

end#genetik@. Si"at>si"at penting dari kel#mp#k pertama bukan merupakan si"at>si"at

penting dari kel#mp#k kedua. 2adi untuk menerapkan parameter>parameter tekstur yang

sama terhadap semua batuan karb#nat yang pada kenyataannya merupakan endapan

p#ligenetik justru akan menyebabkan timbulnya kebingungan mengenai sejarah

alaminya.

Batuan merupakan benda dengan si"at yang k#mpleks dan kita tidak mungkin dan tidak

perlu@ menyusun skema klasi"ikasi yang didasarkan pada semua si"at sedimen. Suatu

4%


42/113

klasi"ikasi yang berguna :ukup mendasarkan diri pada dua atau tiga si"at. Si"at>si"at

lainnya diabaikan. Pertimbangan yang dipakai untuk memilih si"at>si"at yang akan

dijadikan nya. Sebagai

:#nt#h magnetic susceptibility memiliki arti penting genetik yang sama dengan besar

butir namun si"at kurang relesi"at yang

penting. /asalahnya sekarang adalahD Si"at>si"at mana yang hendaknya dianggap

penting /asalah pemilihan si"at yang dipandang penting sebenarnya dipengaruhi #leh

perkembangan pengetahuan. Berbagai gagasan dan penemuan baru akan mempengaruhi

pemilihan kita sehingga dapat mengubah sistem klasi"ikasi dan tatanama yang ada.

Karena itu tidak mengherankan apabila ada suatu klasi"ikasi setelah suatu selang !aktu

tertentu kemudian direkan istilah>

istilah yang keliru dan tidak berguna. ,saha>usaha itu ada yang ditujukan pada sebagian

jenis batuan sedimen lihat misalnya beberapa lap#ran 9#mmittee #n Sedimentati#n;

Went!#rth Williams %*3( tentang sedimen pir#klastik; Went!#rth %*35 tentang

batuan klastika kasar; Allen %*35 tentang batuan klastika berbutir sedang; T!enh#"el

4(


43/113

%*36 tentang batuan klastika halus; dan Tarr %*37 tentang batuan sedimen silikaan@. Ada

juga usaha>usaha lain yang ditujukan untuk menyusun sistem klasi"ikasi menyeluruh dari

batuan sedimen.

Salah satu hal yang menimbulkan kesulitan dalam penyusunan skema klasi"ikasi

menyeluruh dari batuan sedimen sebenar>nya sederhana yaitu karena endapan sedimen

bersi"at p#ligenetik. 2ika suatu skema klasi"ikasi disusun berdasarkan si"at yang memiliki

arti genetik penting biasanya skema itu hanya berguna untuk kerabat sedimen tertentu

namun kurang atau bahkan tidak berguna sama sekali untuk kerabat sedimen yang lain.

Sebagai :#nt#h k#nsep kematangan maturity" memang bersi"at mendasar namun hanya

dapat diterapkan pada sedimen yang merupakan residu pelapukan batuan sumber dan

tidak berarti bila diterapkan pada material pir#klastik. Pr#


44/113

2.# ,L%M' DA& MA$$A T,TAL $'D(M'&

Batuan sedimen dan batuan metasedimen diperkirakan hanya menempati sekitar &?


45/113

semua batur benua continental platform" di bumi ini luas batur benua lebih kurang %83

luas permukaan bumi@ maka material sebanyak itu akan menghasilkan lapisan sedimen

setebal ())) m. Berbeda dengan hasil taksiran 9larke %*(4@ G#lds:hmidt %*35@

menaksir bah!a peneliti lain melakukan taksiran berdasarkan sudut pandang yang berbeda. Salah

satu :ara yang dipakai adalah menaksir luas dan ketebalan akumulasi sedimen. Salah satu

:#nt#hnya adalah perhitungan P#lde


46/113

dimana jumlah sedimen yang terbentuk selalu dik#mpensasikan #leh jumlah sedimen

yang terhan:urkan melalui pr#ses granitisasi Pertanyaan>pertanyaan yang menarik itu

pernah dibahas #leh Garrels /a:kenJie %*6%@ dan kita akan membahasnya kembali

dalam Bab %6.

2./ *'L(MPA0A& 'LAT(F $'D(M'& A&3 B(A$A D(T'M%*A&

$ari berbagai batuan sedimen hanya beberapa jenis saja yang biasa ditemukan. Tiga

jenis utama batuan sedimen batupasir serpih dan batugamping@ menempati lebih dari

*)? ruah sedimen namun kelimpahan setiap jenis batuan sedimen utama itu tidak sama.

Banyak peneliti men:#ba untuk menaksir kelimpahan relati" setiap jenis batuan sedimen

utama itu.

Penaksiran umumnya dilakukan dengan dua :araD dengan met#da pengukuran langsung

pada penampang ge#l#gi tabel (>(@ dan met#da perhitungan ge#kimia pr#p#rsi rata>rata

serpih batupasir dan batugamping sedemikian rupa sehingga didapat harga yang sama

dengan harga 3@. Pada %*)6 /ead

melakukan perhitungan dan menaksir bah!a pr#p#rsi serpih batupasir dan batugamping

adalah 7) %% dan *. Taksiran baru yang dilakukan #leh Garrels /a:kenJie %*6%@

terhadap data yang lebih baik menghasilkan angka 7% %% dan 7.

0asil yang diper#leh dari pengukuran dan perhitungan :ukup berbeda lihat kembali tabel

(>( dan (>3@. Se:ara umum terlihat bah!a angka untuk pr#p#rsi batupasir dan

batugamping yang diper#leh dari hasil pengukuran lebih tinggi dibanding dengan nilai

pr#p#rsi yang diper#leh dari hasil perhitungan. Salah satu keterangan yang dapat dipakai

untuk menjelaskan hal itu adalah karena serpih jenis sedimen yang menurut hasil

pengukuran memiliki pr#p#rsi rendah banyak terangkut ke dasar laut>dalam sehingga

kurang ter!akili dalam rekaman stratigra"i yang ada di !ilayah benua.

45


47/113

1./ (lmu tanah

Er#si tanah

(lmu tanah adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk tanah . Tanah adalah lapisan yang

menyeliputi antara lit#s"er batuan yang membentuk kerak bumi @ andatm#s"er. Tanah

adalah tempat tumbuhnya tanaman dan mendukung he!an dan manusia.

Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan tanaman dan #rganisme

membentuk tubuh unik yang menyelaputi lapisan batuan. Pr#ses pembentukan tanah

dikenal sebagai pedogenesis . Pr#ses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam

yang terdiri atas lapisan>lapisan atau disebut sebagai hori%on. Setiap h#riJ#n dapat

men:eritakan mengenai asal dan pr#ses>pr#ses "isika kimia dan bi#l#gi yang telah dilalui

tubuh tanah tersebut.

0ans 2enny %7**>%**(@ se#rang pakar tanah asal S!is yang bekerja di Amerika Serikat

dalam bukunya Factors of Soil Formation %*4%@ mengajukan k#nsep pembentukan

tanah sebagaiD

S & f cl' o' r' p' t" .

46

http://id.wikipedia.org/wiki/Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Litosferhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kerak_bumihttp://id.wikipedia.org/wiki/Atmosferhttp://id.wikipedia.org/wiki/Swishttp://id.wikipedia.org/wiki/Amerika_Serikathttp://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Erosion.jpghttp://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Erosion.jpghttp://id.wikipedia.org/wiki/Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Litosferhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kerak_bumihttp://id.wikipedia.org/wiki/Atmosferhttp://id.wikipedia.org/wiki/Swishttp://id.wikipedia.org/wiki/Amerika_Serikat


48/113

S adalah S#il Tanah@ cl :limate iklim@ o #rganism r relie" t#p#gra"i@ p parent

material bahan induk atau batuan@ t time !aktu@.

Selain mempelajari "akt#r dan pr#ses pembentukan tanah ilmu!an tanah juga

mempelajari si"at>si"at dan pr#ses>pr#ses "isika kimia dan bi#l#gi dalam tanah. Sehingga

lahirlah disiplin>disiplin

%. Ped#l#gi

(. -isika tanah

3. Kimia tanah

4. Bi#l#gi tanah

&. K#nser


49/113

← /#hr E.9.2. %*33. ,e -odem der Tropen in het )lgemeen' en die van

.ederlandsch/0ndie in het -i1%onder . Tanah>tanah di $aerah Tr#pis dengan

rujukan khusus di 0india Belanda@.

Buku tersebut memaparkan iklim dan k#mp#sisi tanah di berbagai tempat di Sumatera

2a!a Bali 1#mb#k Sumba!a Tim#r Papua /aluku 0almahera Kalimantan dan

Sula!esi disempurnakan dan diedarkan kembaliD

← /#hr E.2.9.


50/113

1.5 Mekanika tanah

Mekanika tanah adalah bagian dari ge#teknik yang merupakan salah satu :abang dariilmu teknik sipil dalam bahasa nggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil

engineering dan -odenmechanik dalam bahasa 2erman.

stilah mekanika tanah diberikan #leh Karl Si"at $asar -isik Tanah@ yang membahas prinsip>prinsip dasar dari

ilmu mekanika tanah m#dern dan menjadi dasar studi>studi lanjutan ilmu ini sehingga

TerJaghi disebut sebagai CBapak /ekanika TanahC.

Definisi tanah

Tanah dide"inisikan sebagai material yang terdiri dariD

← Agregat butiran@mineral >mineral padat yang tidak terikat se:ara kimia satu sama

lain

← Fat 9air

← Gas yang mengisi ruang>ruang k#s#ng diantara butiran mineral>mineral padat

tersebut

Tanah berguna sebagai pendukung p#ndasi bangunan dan juga tentunya sebagai bahan

bangunan itu sendiri :#nt#hD batu bata @.

&)

http://id.wikipedia.org/wiki/Geoteknikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_sipilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mekanikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Terzaghihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Agregat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Mineralhttp://id.wikipedia.org/wiki/Padathttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Cairhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Bangunanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bangunan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bangunan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Batu_batahttp://id.wikipedia.org/wiki/Geoteknikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_sipilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mekanikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Terzaghihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Agregat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Mineralhttp://id.wikipedia.org/wiki/Padathttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Cairhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Bangunanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bangunan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bahan_bangunan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Batu_bata


51/113

Pipa 0idr#meter

Pikn#meter berisi tanah dan air tanpa udara di


52/113

9#nt#h tanah pada uji plastis setelah di #Baling

Percobaan di laboratorium

← $istribusi Butiran Tanah

&(

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengambilan_contoh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengambilan_contoh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Benda_uji_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_CPT&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sondir&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_Tekan_Pelat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_kepadatan_tanah_di_lapangan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_Permeabilitas_sumur&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_SPT&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_DCP&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kekuatan_Geser_Tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kekuatan_Geser_Tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Distribusi_Butiran&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Konsistenzgrenz.jpghttp://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Konsistenzgrenz.jpghttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengambilan_contoh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Benda_uji_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_CPT&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sondir&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_Tekan_Pelat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_kepadatan_tanah_di_lapangan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_Permeabilitas_sumur&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_SPT&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uji_DCP&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kekuatan_Geser_Tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Distribusi_Butiran&action=edit&redlink=1


53/113

untuk tanah berbutir besar digunakan ,ji Ayak engD SieBatas 9air dan Plastis

>Batas Plastis dan Semi Padat

>Batas Semi Padat dan Padat

engD 1iMuid 1imit Plasti: 1imit Shrinkage 1imit;

deD FustandgrenJen und K#nsistenJgrenJen@

← K#ns#lidasi engD 9#ns#lidati#n Test deD K#ns#lidati#n Per:#baan Geser 1angsung engD $ire:t Shear Test deD $irekts:her ,ji Pembebanan Satu Arah engD ,n:#n


54/113

Penggunaan ilmu

Pada kelanjutannya ilmu ini digunakan untukD

← Peren:anaan perkerasan lapisan dasar jalan pavement design @

← Peren:anaan struktur di ba!ah tanah ter#!#ngan basement @ dandinding

penahan tanah @

← Peren:anaan galian

← Peren:anaan bendungan

&4

http://id.wikipedia.org/wiki/Jalanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Jalanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Terowonganhttp://id.wikipedia.org/wiki/Terowonganhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basement&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinding_penahan_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinding_penahan_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Galian&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Jalanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Terowonganhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basement&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinding_penahan_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dinding_penahan_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Galian&action=edit&redlink=1


55/113

1 .8 Fisik Batuan

Porositas

P#r#sitas dide"inisikan sebagai perbandingan p#ri yaitu


56/113

Permea ilitas

Permeabilitas adalah parameter yang mem


57/113

Batuan mempunyai si"at>si"at tertentu yang perlu diketahui dalam mekanika

batuan dapat dikel#mp#kkan menjadi dua yaitu ;

a. Si"at "isik batuan seperti b#b#t isi Spesi"i: Gra


58/113

A. $(FAT-$(FAT DATA T'*&($ BAT%A&

3eoteknik atau dikenal sebagai engineering geology merupakan bagian dari rekayasa

sipil yang didasarkan pada pengetahuan yang terkumpul selama sejarah penambangan.

Se#rang ahli sipil yang meran:ang ter#!#ngan jalan raya bendungan atau yang lainnya

memerlukan suatu estimasi bagaimana tanah dan batuan akan meresp#n tegangan

sehingga dalam hal ini penyelidikan ge#teknik merupakan bagian dari uji l#kasi dan

merupakan dasar untuk pemilihan l#kasi. Bagian dari ilmu ge#teknik yang berhubungan

dengan resp#n material alami terhadap gejala de"#rmasi disebut dengan ge#mekanika.

$alam urutan kegiatan pertambangan ekspl#rasi merupakan pr#ses e


59/113

dilakukan untuk menggambarkan pr#yeksi rekahan dan k#ntak yang #rientasinya

menyebar sepanjang singkapan atau suatu muka tambang. Gambar adalah lembar data

tipikal yang digunakan dalam met#da ini menunjukkan jenis in"#rmasi yang

dikumpulkan. P#sisi rekahan yang dihasilkan dalam detail>line mapping dipl#t pada

stere#net untuk dieMuality designati#n@ yaitu persen inti

b#r yang diper#leh dan hanya dihitung untuk inti b#r yang memiliki panjang %) :m atau

lebih. Klasi"ikasi kualitas berdasarkan RH$.

Ta el *lasifikasi kualitas atuan er"asarkan 7D 8Peters9 1:5;<

7D 8=< *ualitas) (& Sangat buruk

(& &) Buruk&) 6& Sedang6& *) Baik

*) %)) Baik Sekali

Sebagai :#nt#h D

2ika t#tal kemajuan pemb#ran %3) :m t#tal inti b#r yang diper#leh %)4 :m maka

per#lehan inti b#r :#re re:#


60/113

Penyelidikan dengan seismik kadang>kadang digunakan untuk pengukuran se:ara tidak

langsung terhadap Vr#:k s#undness . Salah satu aplikasi khusus met#da seismik adalah

untuk menentukan rippability yaitu suatu ukuran dimana batuan dan tanah dapat

dipindahkan #leh bulld#Jer>ripper dan s:raper tanpa peledakan.

Tabel n"#rmasi ge#l#gi yang diperlukan untuk merekam :a:at struktur dalam batuan

Peters %*67@

(&F, MA$( 3',T'*&(* %. Peta l#kasi atau ren:ana tambang.(. Kedalaman di ba!ah datum re"erensi.3. Kemiringan [email protected]. -rekuensi atau spasi antar bidang ketidakselarasan yang berdekatan.&. Kemenerusan atau perluasan bidang ketidakselarasan.5. 1ebar atau bukaan bidang ketidakselarasan.6. G#uge atau pengisian antar muka bidang ketidakselarasan.7. Kekasaran permukaan dari muka bidang ketidakselarasan.*. Wa


61/113

&. Rasi# P#iss#n [ ba:aD nu@ berkaitan dengan besarnya regangan n#rmal trans? @ ----- atau @ ----

C C

Terdapat beberapa jenis kekuatan batuan yaitu D

%. Kuat k#mpresi" tak tertekan uniaksial@ yang diuji dengan suatu silinder atau prisma

terhadap titik pe:ahnya. Gambar menunjukkan jenis uji dan rekahan tipikal yang

berkembang di atas bidang pe:ahnya.

(. Kuat tarik tensile strength@ ditentukan dengan uji BraJilian dimana suatu piringanditekan sepanjang diameter atau dengan uji langsung yang meliputi tarikan sebenarnya

atau bengk#kan dari prisma batuan.

3. Kuat geser shear strength@ yang diuji se:ara langsung dalam suatu Vshear b#= atau

diukur sebagai k#mp#nen pe:ahan k#mpresi.

3am ar Diagram penampang "ari u4i uniaksial pa"a suatu silin"er atuan 8Peters9

1:5;<

3am ar Diagram penampang "ari u4i geser kompresif triaksial

pa"a suatu silin"er atuan 8Peters9 1:5;<

5%


62/113

Kekuatan batuan dapat diukur se:ara insitu di lapangan@ sebaik pengukuran dilab#rat#rium. Regangan de"#rmasi@ diukur di area tambang kemudian dihubungkan

terhadap tegangan dengan berped#man pada k#nstanta elastik dari lab#rat#rium.

Tegangan sebelum penambangan merupakan k#ndisi tegangan asli sulit dihitung tetapi

merupakan parameter desain tambang yang penting.

Tegangan tersebut umumnya diperkirakan dan diberi beberapa kuanti"ikasi dengan

memasang sekel#mp#k pengukur tegangan elektrik dalam Vr#sette pada permukaan

batuan memindahkan batuan>batuan yang berdekatan dan mengukur resp#n tegangan

sebenarnya yang dilepaskan. K#ndisi tegangan yang berkembang selama penambangan

merupakan hal penting yang harus diperhatikan dalam #perasi tambang sebaik dalam

peran:angan tambang. Regangan yang dihasilkan dari p#la tegangan baru diukur dari

!aktu ke !aktu atau dim#nit#r se:ara menerus selama penambangan berlangsung.

0ubungan tegangan>regangan merupakan dasar dari semua pekerjaan mekanika batuan.

stilah deskripti" untuk hubungan tersebut adalah brittle


63/113

lengkung 9 menunjukkan suatu material elast#plastik sementara kur(7))

%7))>3)))

%&))>3)))

()))>3&))

4)>(&)

%&)>3))

&)>3))

%&)>3&)

Batuan ekstrusi"

Ri#lit

$asitAndesit

Basal

Tu"a %5))

7))>%5))

4))>3())

7))>4())

&)>5))

&)>*)

3)>7)

&)>%%)

5)>3))

&>4&

Batuan sedimen

Batupasir

())>%6))

3))>(&))

4)>(&)

&)>(&)

53


64/113

Batugamping

$#l#mit

Serpih

Batubara

7))>(&))

%))>%)))

&)>&))

%&)>(&)

()>%))

()>&)

Batuan metam#r"ik

Kuarsit

Gneis

/armer

Sabak

%&))>3)))

&))>(&))

%)))>(&))

%)))>()))

%))>3))

4)>())

6)>())

6)>())

B. $(FAT-$(FAT DATA T'*&($ TA&A0 DA& A(

Tanah merupakan hasil pelapukan dari batuan. 2ika suatu batuan berasal dari material

yang tak terk#ns#lidasi seharusnya mengikuti aturan mekanika tanah dimana klasi"ikasi

material ditunjukkan pada Gambar.

3am ar *lasifikasi tanah er"asarkan ukuran utir 8Peters9 1:5;<

P#la perilaku tanah dan batuan dipengaruhi #leh kehadiran air dan udara; terutama

air. Klasi"ikasi teknis yang umum untuk tanah berbutir halus melibatkan gra"ik plastisitas

dimana batas likuid dipl#t berla!anan terhadap indeks plastisitas. Garis A pada gra"ik

54


65/113

merupakan suatu batas empiris dengan lempung in#rganik di atas dan dengan lanau dan

lempung #rganik di ba!ah.

Sebagai tambahan peralatan pengujian k#mpresi triaksial lab#rat#rium pengujian tanah

melibatkan k#ns#lid#meter untuk mengukur k#ns#lidasi di ba!ah pembebanan dan

dire:t shear b#=. ,ji k#mpresi tak tertekan dilakukan pada tanah k#hesi". ,ntuk uji insitu

di lapangan sayap disisipkan

ke dalam tanah dan diputar dengan suatu gaya ukur untuk menentukan kuat pergeseran.

3am ar 3rafik plastisitas tanah menun4ukkan

karakteristik e erapa 4enis tanah 8Peters9 1:5 7@

$ata hidr#l#gi sangat diperlukan untuk peng#ntr#lan akti


66/113

$ua parameter pengukuran yang terpenting dalam hidr#l#gi airtanah adalah k#e"isien

permeabilitas dan k#e"isien penyimpanan atau Vp#r#sitas e"ekti" . K#e"isien

permeabilitas k@ merupakan suatu elemen dari 0ukum $ar:y D k.i dimana adalah

ke:epatan aliran laminer k#ndisi n#nturbulen@ dan adalah gradien hidraulik yang

merupakan rasi# kehilangan dalam tinggi hidraulik tekanan@ #leh resistansi "riksi#nal

terhadap satuan jarak dalam arah aliran. K#e"isien permeabilitas ditentukan se:ara

eksperimen untuk daerah yang spesi"ik dengan uji p#mpa dan di lab#rat#rium dengan uji

permeameter.

55


67/113

K#e"isien penyimpanan dalam suatu aki"er ditunjukkan sebagai "raksi desimal yang

menunjukkan


68/113

(.%B1AST NG

Peledakan (blasting ; explosion) merupakan Kegiatan pemecahan suatu

material (batuan) dengan menggunakan bahan peledak atau Proses terjadinya ledakan. Beberapa istilah dalam peledakan :

1. Peledakan bias (refraction shooting) merupakan Peledakan di dalam lubang

atau sumur dangkal untuk menimbulkan getaran guna penyelidikan geofisika

cara seismik bias.

2. Peledakan bongkah (block holing) merupakan Peledakan sekunder untuk

pengecilan ukuran bongkah batuan dengan cara membuat lobang tembak

berdiatemeter kecil dan diisi sedikit bahan peledak

. Peledakan di udara (air shooting) merupakan !ara menimbulkan energi

seismik di permukaan bumi dengan meledakkan bahan peledak di udara

". Peledakan lepas gilir (off#shift blasting) merupakan Peledakan yang dilakukan

di luar jam gilir kerja

$. Peledakan lubang dalam (deep hole blasting) merupakan !ara peledakan

jenjang kuari atau tambang terbuka dengan menggunakan lubang tembak yang

dalam disesuaikan dengan tinggi jenjang%. Peledakan parit (ditch blasting) merupakan Proses peledakan dalam

pembuatan parit

&. Peledakan teredam (cushion blasting)merupakan !ara peledakan dengan

membuat rongga udara antara bahan peledak dan sumbat ledak atau membuat

lubang tembak yang lebih besar dari diameter dodol sehingga menghasilkan

getaran yang relatif lembut

57


69/113

Pengenalan Bahan Peledak

1. Bahan peledak

Bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia yang

didefinisikan sebagai suatu bahan kimia senya'a tunggal atau campuran

berbentuk padat cair atau campurannya yang apabila diberi aksi panas

benturan gesekan atau ledakan a'al akan mengalami suatu reaksi kimia

eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk

gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.

Panas dari gas yang dihasilkan reaksi peledakan tersebut sekitar " * !.

+dapun tekanannya menurut ,angerfors dan Kihlstrom (1-& ) bisa mencapai

lebih dari 1 . atm setara dengan 1 1.$ kg/cm0 atau -. $ Pa ( 1 .

Pa). 3edangkan energi per satuan 'aktu yang ditimbulkan sekitar 2$. 4

atau $.-$ . kcal/s. Perlu difahami

Tugas Bapak Risal,St

Documents