Disediakan oleh: Kumpulan 4
C3008
GEOTEKNIK Proses Pembentukan Batuan & Tanah
Disediakan oleh:
Eugene Khoo (Unit 1) Nur Zaidah (Unit 1) Hasrul (Unit 1) Ranjini (Unit 2) Liyana (Unit 2) Shafina (Unit 2) Kamil (Unit 2) Lee Kah Wai (Unit 2)
Pengenalan Geoteknik ialah satu cabang ilmu sains yang mengkaji sifat-sifat fizikal tanah atau batu apabila terdapat daya dikenakan ke atasnya. Oleh demikian, faktor saiz zarah, kekuatan ricih, kebolehan mengalas beban serta jenis tanah perlu diujikaji oleh bidang geoteknik.
E
Proses Pembentukan Batuan (Rock Formation Processes) (Rock Formation Processes)
E
Secara umumnya batuan terhasil melalui gunung berapi ataupun endapan. Batuan akan dipecahkan kepada butiran melalui pendedahan cuaca (weathering) dan hakisan (erosion). Butiran batuan tersebut akan dialirkan ke muara sungai dan mula menimbus serta memadat pada bahagian kerak bumi dan seterusnya mengeras untuk membentuk lapisan batuan bumi yang baru. Batuan akan melalui beberapa proses utama iaitu: 1. Proses metamosfisis (Metamorphism) 2. Proses pembekuan (Solidification) 3. Proses penghabluran (Crystallization)
Proses Pembentukan Batuan
Proses pembekuan
Magma
Batu Igneus Proses Metamorfisis
Batu Metamorfisis Proses pemadatan
Batu Longgar
Batu Endapan
Proses penghabluran
E
Proses Luluhawa
Batu Gersang
Proses Pembentukan Batuan Kawasan gunung berapi di Asia Tenggara
E
E
Peta Geologi Pulau Langkawi (Langkawi Islands Geological Map) E
Peta Ge (Geo ologikal logic K al Ma epulaua n Bri p of B tish ritish Isles )
E
Batuan Igneus (Igneous Rocks)
Z
Batuan Igneus terbentuk melalui proses pembekuan magma iaitu bahagian dalam bumi dan juga boleh terbentuk pada bahagian permukaan bumi.
Bagi bahagian permukaan bumi, batu yang terhasil dipanggil batuan igneus ekstrusif. Manakala batuan igneus yang terhasil dalam kerak bumi dipanggil batuan igneus intrusif atau plutonik.
Jenis-jenis Batuan Igneus Batuan Igneus Ektrusif (Extrusive Igneous Rocks)
Rhyolite
Basalt
Z
Batuan Igneus Intrusif (Intrusive Igneous Rocks)
Kimberlite
Olivine Gabbro
Feldspar pegmatite
Syenite
Pumice
Porphyritic Andesite
Obsidian
Sumber petikan dari Ultimate Visual Dictionary, Dorling Kindersley, 1994
Batuan Endapan (Sedimentary rocks)
Z
Batuan endapan terbentuk pada sebarang batuan, apabila ia mengalami penguraian oleh agen luluhawa dan diendap menjadi padat, kukuh dan tersimen hingga menjadi batuan metamorfisis atau batuan biasa. Agen penyimennya ialah besi oksida, kalsit, dolomite dan kuartz. Batuan yang terbentuk oleh kesan agen ini dikenali sebagai batuan endapan detrital.
Ciri-ciri Batuan Endapan
Z
Mempunyai banyak lapisan berjalur dan disebut batubatan berlapis Tebal lapisannya berbeza dari beberapa sentimeter hingga ke beberapa meter Kebanyakkan batuan endapan bertekstur kasar tetapi ada juga yang licin Tidak berhablur Mengandungi fosil-fosil haiwan, tumbuh-tumbuhan dan serangga Dapat dikelaskan berdasarkan umurnya
Jenis-jenis Batuan Endapan
H
Batuan Endapan Secara Mekanik
H
Terbentuk dari pemadatan bahan-bahan yang terkumpul daripada batuan yang lain Batu pasir merupakan batuan endapan yang paling banyak Batuan ini terjadi daripada pasir dan kadang-kadang serpihan batu kuarza Susunan, kandungan dan warnanya adalah beza Batu pasir yang lebih besar dikenali sebagai grit Apabila batu-batu kelikir yang lebih besar berpadu dengan kukuhnya sehingga menjadi batu besar, maka ia disebut konglomeret (berbulat) dan brekia (bersegi-segi) Batuan endapan yang lebih halus menjadi tanah liat yang digunakan untuk membuat bata, syil atau batu lodak. Pasir dan batu kelikir mungkin terdapat dalam bentuk yang tidak berpadu
Batuan Endapan Secara Organik
H
Dihasilkan daripada bangkai hidup-hidupan yang halus Contoh, karang dan kerang yang telah reput dagingnya akan meninggalkan kulit-kulit yang keras Kebanyakan batu yang terjadi secara ini terdiri daripada jenis kalkeria antaranya termasuklah batu kapur dan kapur Batu yang mengandungi karbon juga terjadi secara organik Batuan ini terjadi daripada pemendapan tumbuh-tumbuhan yang telah reput seperti yang terdapat di kawasan paya dan hutan Batuan endapan ini dapat memberi tekanan kepada tinggalan tumbuh-tumbuhan itu dan memampatkannya menjadi jisim karbon yang padat Akhirnya tinggalan ini menjadi gambut, lignit dan arang batu Semua bahan-bahan ini sangat tinggi nilainya dari segi ekonomi
Batuan Endapan Secara Kimia
Terenap melalui tindakan larutan kimia yang berbagai jenis. Sebagai contoh, air laut yang mengandungi garam dan air hujan yang berasid atau klorin
Ketulan natrium klorida (garam biasa) adalah punca daripada lapisan batuan keras yang terhasil berjuta-juta tahun dahulu di dasar laut, tasik serta gua, dan kini boleh dilombong, khususnya di negara Eropah
INFO TAMBAHAN
Laut Mati
Gypsum atau kalsium sulfat diperoleh dari proses penyejatan yang berlaku di tasik-tasik masin seperti Laut Mati di Jordan
Kalium karbonat dan nitrat juga terjadi dengan cara kimia
R
Laut Mati merupakan satu tasik yang terletak bersempadan di antara Jordan dan Israel. Air tasik ini mengandungi larutan garam yang tinggi dan tiada hidupan yang boleh hidup sama ada dalam tasik itu ataupun kawasan berhampirannya. Keunikan dan keajaiban tasik ini ialah ia boleh mengapungkan apa-apa sahaja sama ada batu besar hinggalah ketulan logam.
Jenis-jenis Batuan Endapan Batuan Endapan Detrital Batuan Endapan Kimia Batu konglomerat (Conglomerate)
R
Batu kapur (Limestone)
Breksia (Breccia)
Kapur (Chalk)
Batu pasir (Sandstone)
Dolomite
Batu lumpur (Clay stone)
Gypsum
Batu syal
Batu garam (Salt stone)
Sumber petikan dari Ultimate Visual Dictionary, Dorling Kindersley, 1994
Batuan Metamorfisis (Metamorphic Rocks)
R
Batuan metamorfisis ialah batuan yang telah mengalami perubahan fizikal dan kimia akibat haba dan tekanan yang sangat tinggi Perubahan fizikal dan kimia yang dimaksudkan itu ialah perubahan dari segi tekstur, struktur dan komposisi mineral batuan Batuan metamorfisis mungkin berasal daripada batuan igneus, batuan endapan atau batuan metamorfisis yang lain Suhu yang diperlukan untuk berlakunya proses metamorfisma ialah antara 100˚C hingga 800˚C, pada suhu ini batuan masih lagi berkeadaan lembu Dalam keadaan yang lembut ini, batuan boleh berubah dari segi susunan mineralnya. Hablur dalam mineral pula boleh berubah dari segi saiz dan bentuknya Di kawasan kerak bumi yang pernah mengalami proses pembentukan gunung terdapat batuan metamorfisis seperti syis dan gneiss Hal ini terjadi apabila batuan yang terdapat jauh di dalam kerak bumi mengalami tekanan yang kuat dan haba yang tinggi Tekanan dan haba yang tinggi menyebabkan batuan metamorfisis mengalami proses penghabluran semula
Batuan Metamorfisis Metamorfisma Terma
R
Komposisi batuan juga boleh berubah akibat tindak balas kimia Tekanan yang kuat mungkin menghimpit hablur menjadi rata atau panjang Apabila magma panas mengalir keluar ke permukaan bumi ataupun memasuki celah-celah rekahan, batuan kerak bumi yang disentuhnya berubah menjadi batuan metamorfisis. Batu marmar dan slat bintik terbentuk secara metamorfisma terma ini.
2. 3. 4. 5.
Mempunyai struktur berhablur Mempunyai mineral yang sama seperti batuan igneus tetapi terdapat juga mineral yang hanya terbentuk pada suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Apabila dimampat ia akan menjadi lebih padat akibat tekanan yang sangat tinggi yang dialaminya. Pemadatan batuan menyebabkan molekulnya menjadi lebih rapat dan isipadu batuan lebih kecil.
BATUAN METAMORFISIS BERJALUR
7.
11.
Mempunyai mineral yang tersusun dalam lapisan-lapisan yang selari Terjadi apabila mineral dalam batuan itu mengalami penghabluran semula atau terhimpit akibat tekanan. Jaluran juga terjadi apabila mineral yang mempunyai kepadatan yang berlainan terasing lalu membentuk lapisan-lapisan. Boleh pecah menjadi lapisan-lapisan yang nipis Contoh batuan berjalur : batu loh dan syis
BATUAN METAMORFISIS TIDAK BERJALUR
13.
Tidak boleh pecah kepada beberapa lapisan Contoh : batu marmar dan kuarzit
8. 9. 10.
14.
L
Ciri-ciri Batuan Metamorfisis CIRI-CIRI
Gneiss
Jenis-jenis Batuan Metamorfisis
Berasal dari granit, diorite dan gabbro melalui proses metamorfisis bergred tinggi Schist
Skarn
Slate
with pyrites
Terbentuk dari syal dan batu lumpur melalui proses metamorfisis bergred rendah Chiastolite
Hijau
hornfels
marmar (Green marble)
Berasal dari kalsit dan dolomite melalui proses penghabluran Halleflinta
L
Sumber petikan dari Ultimate Visual Dictionary, Dorling Kindersley, 1994
Proses Pembentukan Tanah (Soil Formation Processes)
Definisi:
S
Menurut BS 892, tanah didefinisikan sebagai sebarang endapan lembut atau longgar yang wujud secara semulajadi dan menghasilkan kerak bumi. Tanah juga terbentuk hasil daripada proses luluhawa sama ada disebabkan oleh batu-batan yang runtuh atau tumbuh-tumbuhan yang reput.
Tanah terbentuk hasil luluhawa batuan sama ada secara fizikal atau kimia Luluhawa fizikal menyebabkan penyepaian saiz zarah batuan lebih kecil akibat keadaan cuaca Luluhawa kimia menyebabkan penguraian bahan-bahan mineral dalam batuan secara pengoksidaan dan penurunan Dalam proses ini terbahagi kepada 3 jenis tanah, iaitu tanah organik, tanah baki dan tanah terangkut
Proses Pembentukan Tanah Luluhawa Fizikal
Fro s
,S
uh u
&H
ak
isa
n
Tanah Organik Tanah Baki TanahTerangkut an n u ur en
Luluhawa Kimia
S
,P an n a d a ksi rbon o a ng Pe engk &P
S
Proses Pembentukan Tanah
Tanah Organik (Organic Soil)
K
Tanah organik merupakan lapisan atas tanah yang terdapat pada permukaan bumi. Ia mengandungi bahan-bahan organik dan ketebalan tanah ini biasanya tidak melebihi 500 mm. Tanah ini hendaklah disingkirkan terlebih dahulu sebelum sebarang projek pembinaan dijalankan. Walau bagaimana pun tanah organik ini amat penting untuk pertanian. Contoh tanah organik ialah tanah gambut dan aluvium.
Tanah Baki (Waste Soil)
K
Tanah baki terbentuk melalui proses luluhawa apabila batuan asal mengalami tindakan mekanikal dan kimia dan tanah tersebut kurang berupaya untuk bergerak. Ia terjadi apabila kadar luluhawa melebihi kadar di mana tanah tersebut diangkut oleh agen-agen hakisan. Sekiranya batuan asal merupakan batuan igneus dan metamorfisis, maka julat saiz tanah yang terhasil ialah dari kelodak hingga kerikil. Laterit pula terbentuk daripada batu kapur yang mengalami tindakan air hujan yang menguraikan bahan batuan yang boleh larut dan meninggalkan hidroksida besi dan hidroksida aluminium yang tidak larut.
Tanah Terangkut (Hauled Soil)
L
Tanah jenis ini merupakan tanah yang diangkut oleh agen hakisan sama ada air, angin, glasier atau graviti. Tanah yang diangkut oleh air akan menghasilkan kerikil, pasir, kelodak dan tanah liat. Apabila halaju air sungai berkurangan, zarah-zarah tanah yang dibawa air akan mendap. Mendapan tersebut akan dimulai oleh zarah-zarah tanah yang lebih besar dan berat. Oleh itu kerikil dan pasir biasanya terdapat di bahagian hulu sungai, manakala kelodak dan tanah liat terdapat di bahagian hilir sungai. Tanah yang dipindahkan oleh graviti merupakan tanah runtuh, batu runtuh dan aliran lumpur. Tanah loess pula adalah tanah yang dipindahkan oleh angin.
Kesimpulan Kesimpulannya, batuan akan sentiasa dikitar, sama ada dari gunung berapi ataupun endapan. Batuan akan dipecahkan kepada butiran melalui pendedahan cuaca (weathering) dan hakisan (erosion). Butiran batuan tersebut akan dialirkan ke muara sungai dan mula menimbus serta memadat pada bahagian kerak bumi dan seterusnya mengeras untuk membentuk lapisan batuan bumi yang baru.
L
TAMAT
