Karst

Karst merupakan batuan karbonatan (mengandung CaCO3) yang mudah mengalami pelapukan dan erosi oleh air. Karst merupakan bentuk permukaan bumi yang dicirikan dengan adanya deperesi tertutup, aliran air permukaan, dan gua (Wikipedia). Pembentukan karst ini dimulai sejak jutaan tahun yang lalu. Kandungan CaCO3 terbentuk dari cangkang-cangkang organisme dasar laut yang mengalami pengendapan. Seiring berjalannya waktu, endapan-endapan tersebut bertambah tebal dan menutupi oleh lapisan di bawahnya. Aktivitas tektonik menyebabkan terangkatnya lapisan dasar laut sampai menjadi daratan dan menjadi pegunungan karst.

Karst yang merupakan hasil pelapukan batu gamping, mempunyai beberapa karakteristik, yaitu:

-          banyak cekungan-cekungan

-          berbentuk bukit-bukit kecil

-          permukaannya kasar, berlubang, dan runcing

-          banyak terdapat sungai bawah tanah

-          adanya endapan lempung berwarna merah hasil pelapukan batu gamping (Wikipedia).

Gua merupakan salah satu bentukan alam karst yang sering dijumpai di pegunungan karst. Gua terbentuk selama jutaan tahun sampai membentuk lorong bawah tanahyang di sertai ornamen-ornamen khasnya. Batu gamping yang mudah terlarut dan lapuk oleh air akan membentuk ornamen-ornamen gua. Ornamen-ornamen gua yang terbentuk seperti stalaktit, stalagmit, batu kolom, dan oranamen lainnya.

Pelapukan batu gamping yang keras, mampu meloloskan air dengan mudah melalui sungai bawah tanahnya.

Read More

PEMERIAN MINERAL

1.   Mineral Silikat

Merupakan bagian terbesar dan mineral pembentuk batuan. Senyawa dan mineral merupakan kombinasi unsur-unsur utama yang terdapat di bumi, yaitu: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg.

Mineral Silikat dibagi menjadi Mineral Silikat Gelap dan Mineral Silikat Terang. Terdapat hubungàn empiris antara warna, komposisi mineral, dan peranan individu mineral dalam kristalisasi dan pembentuk batuan.

A.  Mineral Silikat Gelap

Terdiri dan mineral olivin, piroksen, hornblende, biotit, garnet, dengan sifat fisik sebagai berikut:

-           OLIVIN (OLIVINE ) ----> ( Mg, Fe)2 SiO4

Adalah mineral yang terbentuk pada temperatur tinggi, mengkristal paling awal. Dalam batuan seringkali tidak sempurna karena pelaturan oleh magma sekitarnya sebelum pemadatan selesai.

-           PIROKSEN (PYROXENE) ----> (Ca, Fe, Mg) Silikat

Jenis mineral piroksen yang terpenting dalam batuan beku yaitu Augit. Augit mengandung silika yang persentasenya relatif rendah, sering dijumpai bersama olivin.

Piroksen berwarna hijau terang - gelap, atau hitam. Kilap gelas, kekerasan 5-6 ; pecahan Conchoidal; belahan prismatik baik, dua arah dengan sudut 90. Merupakan mineral utama dalam batuan beku Gabro atau Peridotit.

-     HORNBLENDE (GROUP AMFIBOL) ---> (Ca,Na)(Mg,Fe) Silikat-OH

Mempunyai kandungan silikat yang cukup. Kristalisasinya dari magma mengandung komponen air, dan disebut mineral basah.

Hornblende berwarna hijau muda-tua, dan hitam. Kilap gelas-buram. Kekerasan 5-6. Belahan prismatik dengan sudut 56 dan 124, untuk dua arah belahan yang berpotongan pecahan Sub-Conchoidal hingga kasar tak beraturan. Merupakan mineral yang umum dijumpai dalam batuan beku menengah / intermediat, misalnya batuan beku Diorit.

-           BIOTIT (BIOTITE ) ----> K (MG,Fe) Al - Silikat-OH

Merupakan bagian dan kelompok mika (Mica Group) yang berwarna gelap. Ikatan mineral ini lemah, sangat mudah membelah sepanjang bidang-bidang kristalnya. Biotit mengkristal dan magma yang mengandung air pada tahap akhir pemadatan. Biotit berwarna coklat muda-tua, hitam, kilap gelas, kekerasan 2,5 - 3,0 ; belahan sempurna dalam satu arah merupakan mineral yang sering dijumpai dalam batuan beku Granit dan Syenit.

-           GARNET ----> (Fe, Mg, Ca) Al3 Si2 O12

Kriteria utama untuk mengenal mineral ini yaitu kekerasan menyamai kuarsa dan hampir tidak ada belahan. Garnet berwarna merah-coklat, kekerasan 7, tidak ada belahan.

Banyak dijumpai pada batuan metamorf. Mineral ini digunakan sebagai bahan kertas yang cukup baik, dengan memanfaatkan butiran.

B.  Mineral Silikat Terang

Terdiri dari mineral feldspar, muskovit, kuarsa dan lempung. Sifat fisik mineral tersebut:

-           FELSPAR (FELDSPAR)

Terdapat dua jenis feldspar utama yaitu:

a.   K-Felspar ---> K Al Si3 O8 ----> Ortoklas, Sanidin Mikroklin

Biasanya tidak berwarna putih, kadang-kadang kuning muda, merah muda, biru atau hijau. Kilap kaca, kekerasan 6, belahan dua arah sangat baik 90. Mineral utama pada intrusi plutonik pada temperatur menengah-tinggi, dengan pendingin sangat perlahan. Biasa dijumpai pada batuan beku Granit, Granodiorit, Syenit.

b.   Plagioklas ----> ( Na, Ca ) Al Si3 O8 ----> Anortit Bytownit, Labradorit Andesin, Oligokias, Albit.

Biasanya tidak berwarna putih, kilap kaca, kekerasan 6,0-6,5 belahan dua arah 90. Mineral utama pada intrusi plutonik seperti pada batuan beku Granit, Syenit, Diorit, Gabro.

-     MUSKOVIT (MUSCOVITE) = MIKA ---> K Al2(AlSi3)O10(OH)2

Termasuk kelompok mika yang hampir sama dengan biotit. Terdapat pada batuan beku yang kaya silika. Muskovit tak berwarna, kilap mutiara-kaca, kekerasan 2,0-2,5 ; belahan satu arah sempurna, ciri berlembar digunakan sebagai bahan isolasi panas atau listrik. Mineral yang sangat umum dijumpai pada batuan beku Granit dan batuan Metamorf Sekis.

-     KUARSA (QUARTZ) ----> SiO2

Dijumpai pada batuan yang kaya akan silika. Pengarahan zat lain akan merubah warna hingga beragam, misalnya hadirnya mangan menjadi kemerahan (rosf quartz), hadirnya besi menjadi ungu. Tergantung kandungan kombinasi dengannya. Kuarsa tak berwarna transparan, kilap kaca berlemak, kekerasan 7, pecahan conchoidal, umum dijumpai dikerak bumi, mengkristal langsung dari magma. Sangat umum dalam batuan beku Granit, batuan sedimen Batupasir, dan pada batuan metamorf yang mempunyai struktur foliasi seperti Sekis dan Genes.

-     LEMPUNG (CLAY)

Terbentuk dan hasil alterasi mineral lain, misalnya hasil alterasi dan felspar dengan hadirnya air. Ortoklas berubah menjadi kaolin. Plagioklas beralterasi menjadi montmorilonite. Kandungan air yang cukup besar dapat merubah montmorilonite menjadi kaolin. Dalam beberapa hal kaolin merupakan hasil akhir, misalnya pada proses pelapukan. Lempung berwarna putih, kekerasan 2,0-2,5, belahan sempurna ,mineral lempung dijumpai pada batuan sedimen.

2.   Mineral Bijih Logam

Mineral bijih hampir semuanya mempunyai komposisi kimia yang sederhana berupa unsur, sulfida (bila unsur logam bersenyawa dengan sulfur), atau oksida (bila unsur logam bersenyawa dengan oksigen).

A.  Kelompok NATIVE ELEMENT

Tembaga (Cu), Emas (Au), Perak (Ag) jarang ditemukan.

B.  Kelompok SULFIDA

Galena ----> PbS

Berwarna abu-abu, gores / coret hitam, kekerasan 7,5, belahan sejajar sisi kubus.

C.  SPALERIT (SEPHALERITE) ---> ZnS

Berwarna coklat kemerahan, gores / coret hitam,kekerasan 4.

D.  PIRIT (PYRITE ) --> FeS2

Berwarna kuning, gores / coret hitam, kekerasan 6, belahan tidak ada.

E.  Kelompok OKSIDA

Magnetit .---> Fe3 04

Berwarna hitam, gores / coret hitam, kekerasan 5, belahan buruk.

F.   LIMOMITE --> Fe2 O3

Berwarna hitam, gores / coret tanah coklat, kekerasan 5, belahan buruk.

G.  HEMATITE ---> Fe2 O3

Berwarna hitam, gores / coret abu-abu coklat, kekerasan 5,5, belahan tidak ada.

3.   Mineral Non Logam

Mineral yang paling umum dijumpai adalah karbonat, sebagian besar kalsit, gips; yaitu kalsium sulfat. Berwarna putih atau tidak berwarna. Sering dijumpai dalam bentuk urat bersama bijih logam, umumnya bernilai ekonomis dan hanya sebagai gangue mineral. Gips dan asosiàsi mineral sulfat, anhidrit, keduanya dijumpai dengan batugaram (halite) pada endapan yang terbentuk karena penguapan garam air laut.

Dimasukan dalam kelompok evaporite.

Read More

Sifat Fisik Mineral

SIFAT FISIK MINERAL

1.     Bentuk Kristal (Crystal Forn)

Suatu bentuk mineral dapat berupa kristal tunggal atau rangkaian kristal. Struktur kristal berkembang pada saat penghabluran dari larutannya. Bentuk ini mempunyai pola teratur pada sisi-sisinya dengan sudut aturannya yang dapat digolongkan kedalam sistim kristal utama merupakan ciri setiap mineral. Bentuk-bentuk kristal yang sempurna jarang ditemukan dan sulit untuk dapat melakukan pemerian.

Contoh:  kuarsa ---> Hexagonal = prisma enam bidang.

2.     Warna (Color)

Adalah yang ditampilkan dan dapat terlihat dipermukaan mineral oleh mata telanjang. Warna biasanya lebih bersifat umum daripada petunjuk yang spesifik.

Contoh:  Ortokias ---> Merah muda,

3.     Belahan (Cleavage)

Sifat mineral untuk pecah sepanjang satu atau lebih arah-arah tertentu dan bentuk rata, umumnya sejajar dengan salah satu sisi kristal. Belahan dibagi berdasarkan bagus tidaknya permukaan bidang cleavage.

Contoh:  Mika —--> belahan satu arah sempurna.

4.     Pecahan (Fracture)

Suatu permukaan yang terbentuk akibat pecahnya suatu mineral dan umumnya tidak teratur, disebabkan suatu mineral mendapat tekanan yang melebihi batas-batas elastis dan plastisnya. Bentuk pecahan secara umum dibagi lima.

Contoh:  Olivin ---> Pecahan Conchoidal.

5.     Kilap (Luster)

Derajat kecerahan yaitu cahaya yang dipantulkan oleh permukaan mineral. Kilap tergantung pada kualitas fisik permukaan (kehalusan dan transparansi). Kilap secara umum dapat dibedakan atas kilap logam (Metallic Luster) dan kilap bukan logam (Non Metallic Luster).

Kilap logam contoh: Pyrite, Chalcopyrite, Galena, Grafit, Hematite, Magnetite.

Kilap bukan logam umum terdapat pada mineral-mineral yang mempunyai warna muda (light coloured) dan dapat meluluskan cahaya pada bagian-bagian yang tipis dan mineral tersebut. Kilap bukan logam dapat dibedakan menjadi tujuh.

6.     Gores atau Cerat (Streak)

Adalah warna bubuk mineral apabila digoreskan pada pelat porselen. Untuk mineral bijih gores dapat dipakai sebagai petunjuk. Pada mineral yang mempunyai kilap bukan logam biasanya gores mineral tersebut tidak berwarna atau berwarna muda. Gores dapat sama atau berbeda dengan warna mineralnya.

Contoh:  Hematit ---> Cokiat.

7.     Kekerasan (Hardness)

Adalah ukuran daya tahan dari suatu permukaan mineral terhadap goresan (scratching). Kekerasan relatif dari suatu mineral dapat ditetapkan dengan membandingkan mineral tersebut dengan suatu urutan mineral yang dipakai sebagai standar kekerasan. Mohs ( 1822 ) telah membuat skala kekerasan mineral secara kualitatip (scale of relative hardness).

Contoh:  Kalsit ——-> Kekerasan 3

8.     Perawakan (Crystal Habit)

Bentuk khas mineral yang ditentukan oleh bidang-bidang yang membangunnya, termasuk bentuk dan ukuran relatif bidang-bidang itu. Artinya; bentuk bangunan suatu mineral yang benar-benar terlihat, bukan bentuk sempurna atau bukan bentuk sistim kristal utama. Perawakan kristal bukan merupakan ciri yang tetap, karena bentuknya sangat dipengaruhi dengan keadaan lingkungan sewaktu pembentukannya, sedang keadaan itu sangat berubah-ubah. Untuk mineral tertentu sering menunjukkan perawakan krital tertentu, seperti mineral Mika memperlihatkan perawakan mendaun (foliated), mineral Amphibol perawakan meniang (columnar).

Read More

GEOTEKNIK

Geoteknik (engineering geology) merupakan bagian dari rekayasa sipil yang didasarkan pada pengetahuan geologi tentang karakteristik batuan dan tanah.

Penyelidikan geoteknik merupakan pekerjaan yang dilakukan sebelum pekerjaan pemindahan tanah atau penempatan beban pada tanah berlangsung. Dengan adanya perencanaan geoteknik diharapkan dapat dicapai suatu kegiatan dengan produktivitas optimal, effisien dan aman. Sebaliknya tanpa adanya perencanaan geoteknik yang baik maka akan dijumpai masalah – masalah yang akan menghambat pekerjaan terutama dalam hal kestabilan lereng.

Suatu rancangan geoteknik dibuat atas dasar dua aspek utama, yaitu :

-     Aspek ekonomi, dijabarkan dalam hal – hal yang berkaitan dengan jumlah material dan biaya.

-     Aspek keselamatan, berupa rancangan dan  pengawasan terhadap desain yang dibuat agar tidak terjadi kesalahan atau kecelakaan.

Kedua aspek tersebut seringkali berbenturan, misalkan pada penentuan sudut kemiringan lereng, ditinjau dari aspek ekonomi maka sudut kemiringan yang terjal akan semakin menguntungkan, namun sebaliknya dari aspek keselamatan lereng yang lebih landai adalah lereng yang lebih aman. Penyelidikan geoteknik dibutuhkan untuk menentukan sejauh mana lereng bisa tetap aman dengan nilai ekonomis setinggi mungkin.

SURVEY GEOTEKNIK

Penyelidikan geoteknik secara umum dilakukan atas dasar pertimbangan bahwa bukaan yang membentuk lereng terjal akan menimbulkan resiko terjadinya longsor, adapun longsor tersebut dipengaruhi oleh faktor – faktor geometri lereng, kekuatan massa batuan, struktur geologi, kondisi hidrogeologi dan faktor dari luar.

Untuk lereng bukaan yang tinggi keseluruhan (overall) lebih dari 15 meter, harus ada kajian / analisis geoteknik yang didukung hasil penelitian, yang menyatakan bahwa bukaan tersebut dalam keadaan aman.

Selain itu penelitian geoteknik juga dibutuhkan dalam kajian metode pembongkaran batuan, disain penimbunan dan kajian tentang lapisan dasar.

Kajian yang dilakukan pada penyelidikan geoteknik adalah analisis kemantapan lereng, analisis kemampu-garuan dan kemampu-galian. Analisis kemantapan lereng meliputi analisis kemantapan lereng tunggal (individual/single slope) dan lereng keseluruhan (overall slope), baik lereng atas (highwall) maupun bawah (lowwall) serta lereng timbunan. Sedangkan analisis kemampu-garuan dan kemampu-galian dilakukan untuk mengetahui tipikal karakteristik material dalam kaitannya dengan aktivitas penggalian dan penggaruan.

Tujuan dilakukannya survey geoteknik adalah:

1.  Menentukan sudut kemiringan dan tinggi lereng yang aman baik pada jenjang (benches) maupun pada lereng (slope).

2. Memberikan rekomendasi metode penggalian batuan yang efisien dan cocok dengan karakteristik batuan.

3.   Memberikan rekomendasi konstruksi jalan.

Pengambilan contoh Geoteknik dengan sistem percontoan tanah / batuan yang belum terganggu (undisturbed sampling). Tujuannya untuk memperoleh conto inti batuan yang memenuhi syarat untuk diproses selanjutnya di laboratorium geomekanika.

Ini dilakukan dengan sistem konvensional yaitu menggunakan tabung (thinwall tube) berukuran panjang ± 50cm dan diameter ± 2 inchi yang dimasukkan ke dalam tanah. Tabung yang berisi perconto kedua ujungnya ditutup dengan plastik (terisolasi dari udara luar), agar kadar air asli di dalam conto tidak berubah pada saat dilakukan pengujian di laboratorium.

Read More