Luluhawa

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Jump to navigation Jump to search

Luluhawa atau pelapukan (Ind.) merupakan proses pemecahan dan penguraian atau pereputan batuan yang berlaku secara in-situ. Pemecahan atau penguraian ini terjadi akibat tindak balas pelbagai agen persekitaran seperti air hujan, perubahan suhu, tindakan fros/ibun dan mikroorganisma yang memecahkan batuan tersebut kepada saiz yang lebih kecil atau terurai menjadi bahan baru seperti larutan, tanih, regolit, dan sebagainya.

Kejadian ini boleh menjejaskan bahan sekitar secara kimia, fizikal dan biologi bergantung kepada iklim tempat persekitaran bahan yang terurai.

Luluhawa kimia[sunting | sunting sumber]

Humus daripada cacing tanah membantu dalam proses luluhawa dalaman

Luluhawa kimia atau luluhawa dalaman berlaku di kawasan tropika lembap apabila mineral batuan tersebut bertinak balas dengan air, asid, ion dan larutan-larutan sehingga mineral batuan tersebut terurai dan bertukar dari peringkat primer kepada peringkat sekunder melalui penguraian ikatan antara mineral yang menyusutkan batuan tersebut lalun mengecil dan menghasilkan bahan baru yang berbeza dengan batuan asalnya seperti kejadian tanah laterit, tanah liat, dan lain-lain lagi.

Hal ni boleh dibuktikan melalui kewujudan lapisan regolit yang terhasil atau lebih ikenali sebagai zon terluluhawa. Zon terluluhawa dalaman adalah merujuk kepada ketebalan lapisan-lapisan batuan yang menerima kesan luluhawa kimia. Ia terdiri daripada lapisan tanah-tanah laterit, lapisan tanah liat atau profil-profil regolit yang dikira ari lapisan atas permukaan tanah. Misalnya lapisan regolit yang dikaji oleh Kajian oleh Berry dan Ruxton (1957) di Hong Kong, mendapati setebal 60 meter yang merupakan zon terluluhawa dalaman di kawasan batu granit.

Proses-proses luluhawa kimia atau luluhawa dalaman[sunting | sunting sumber]

Terdapat enam proses utama yang terlibat dalam luluhawa kimia atau luluhawa dalaman iaitu:

  1. Proses larutan (solution)
  2. Proses pengkarbonan (carbonations)
  3. Proses hidrolisis
  4. Proses penghidratan (hydration)
  5. Proses pengoksidaan (oxidation)
  6. Proses chelasi

Proses larutan (solution)[sunting | sunting sumber]

Larutan merupakan proses asas diakibatkan tindakan air mengalir yang bertindak sebagai pelarut. Air ini berupaya melarutkan mineral batuan yang mudah larut seperti gipsum dan kalsium karbonat (batu kapur) menjadi hasil larutan. Kuantiti hasil larutan ini bergantung kepada bilangan air yang ada dan kadar kelarutan setiap mineral yang membentuk batu. Contohnya kalsium, natrium, dan magnesium mempunyai kadar kelarutan yang lebih tinggi berbanding dengan silika dan seskuioksida. Oleh sebab itu ia mudah dilarut dan tersingkir daripada jisim asalnya dalam bentuk larutan.

Proses pengkarbonan (carbonations)[sunting | sunting sumber]

Pengkarbonan merupakan sebarang tindak balas antara asid lemah (seperti asid karbonik) dengan kalsium karbonat (batu kapur). Hujan yang turun akan berpadu dengan karbon dioksida di udara dan membentuk asid karbonik. Persamaan tindak balas kimia seperti di bawah.

H2O + CO2 → H2CO3

(Air) + (Karbon Dioksida) → (Asid Karbonik)

Asid karbonik inilah yang berupaya menguraikan batuan apabila ia bertindak balas dengan kalsium karbonat (batu kapur) menghasilkan larutan kalsium bikarbonat. Persamaan tindak balas kimia seperti di bawah.

H2CO3 + CaCO3 → Ca(HCO3)2

(Asid Karbonik) + (Kalsium Karbonat) → (Kalsium Bikarbonat)

Oleh sebab itu batu kapur lazimnya mudah mengalami luluhawa seumpama ini. Batuan lain juga mudah dikarbonkan seperti dolomit dan kalium silikat atau potasy-felsfar.

Proses hidrolisis[sunting | sunting sumber]

Hidrolisis merupakan tindak balas antara ion hidrogen (H+) atau ion hidroksil (OH-) dengan ion mineral pembentuk batuan sehingga menyebabkan terhasil satu sebatian dan mineral yang berlainan. Proses ini bertanggungjawab menukar seluruh mineral batuan kepada bentuk baru (mineral peringkat kedua) yang berlainan sama sekali dengan sifat mineral asalnya. Ion hidrogen atau ion hidroksil yang menjadi agen peluluh ini dibekalkan oleh air hujan. Bagi mineral pembentuk batuan yang tidak stabil biasanya mudah diuraikan menerusi proses ini untuk membentuk kaolinit (tanah liat). Tindak balas hidrolisi bagi menghasilkan tanah liat boleh diringkaskan seperti berikut:

Orthoclase Feldsfar + Asid Karbonik + Air → Kalsium Karbonat + kaolin (Tanah Liat) + Kuartza

Dalam keadaan biasa tindak balas ini sukar diterbalikkan. Ertinya hasil proses hidrolisis adalah stabil dan kekal lama.

Proses penghidratan (hydration)[sunting | sunting sumber]

Proses penghidratan merujuk kepada sebarang penambahan air kepada mineral batuan sehingga menyebabkan mineral tersebut mengalami tegasan dan pengembangan. Contohnya besi oksida (ferum oksida) menyerap air menjadi besi hidroksida (ferum hidroksida). Contoh yang paling baik ialah penglibatan proses hidrasi ini ialah dalam kejadian pengubahan hematit yang berwarna merah menjadi limonit berwarna kuning apabila air diserap hematit tersebut. Persamaan kimianya seperti berikut:

2FeO2 + 3H2O → 2FeO2.3H2O
(Hematit Merah) → (Limonit Kuning) 

Proses pengoksidaan (oxidation)[sunting | sunting sumber]

Proses pengoksidaan merupakan tindak balas antara oksigen dengan kandungan mineral batuan yang menyebabkan mineral tersebut teroksida. Contohnya:

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

(Ferum) + (Oksigen) → (Ferum Oksida)

2Mg + O2 → 2MgO

(magnesium) + (Oksigen) → (Magnesium Oksida)

Proses pengoksidaan juga bukan sahaja melibatkan tindak balas antara unsur oksigen dengan mineral batuan. Sekiranya terdapat penyebatian sesama mineral di dalam batuan tersebut sehingga terdapat penyebatian daripadanya teroksida ia juga dipanggil sebagai pengoksidaan. Contohnya paduan antara ferum dengan sulfur menjadi ferum sulfid.

Proses chelasi[sunting | sunting sumber]

Chelasi merupakan proses pembendungan satu ion antara agen-agen luluhawa chelasi yang dikeluarkan oleh tumbuhan dengan ion mineral dalam batuan seperti ferum. Pembendungan ini menyebabkan batuan mengalami tegasan dan mengembang. Agen-agen chelasi boleh dikeluarkan oleh tumbuhan yang hidup di permukaan batuan seperti lumut dan kulampair. Semasa menyerap makanan dan zat galian menerusi akar higroskopnya tumbuhan tersebut akan mengeluarkan sejenis asid yang dikenali sebagai asi chelasi. Asid ini berupaya bertindak balas dengan ion mineral batuan menyebabkan mineral tersebut mengalami penguraian.

Luluhawa fizikal[sunting | sunting sumber]

Luluhawa fizikal atau mekanikal ialah proses penyepaian atau pemecahan batuan akibat tindak balas unsur-unsur yang menyebabkan batuan dipecahkan kepada saiz yang lebih kecil tanpa menukarkan sifat-sifat kimianya. Apa yang berubah hanya dari segi saiz batuan sahaja. Satu mekanisma umum yang membolehkan batuan itu mengalami pemecahan ialah kehadiran daya tegasan yang secukupnya. Daya tegasan ditakrifkan sebagai daya yang dikenakan ke atas satu unit keluasan seperti dinding-dinding rekahan sehingga dinding tersebut mengalami ketegangan dan akhirnya penyepaian berlaku ke atas rekahan batuan berkenaan. Luluhawa fizikal berlaku menerusi beberapa cara seperti pengembangan dan pengecutan batuan akibat perubahan suhu yang ekstrem, pembasahan dan pengeringan batuan, tindakan ibun atau fros, penghabluran garam, dan perlepasan tekanan.

Pengembangan dan pengecutan akan dialami oleh batuan sekiranya terdapat julat(perbezaan) suhu harian yang besar di sesebuah kawasan seperti kawasan gurun panas. Di kawasan gurun panas, suhu lazim pada waktu siang ialah antara 35°C hingga 40°C sedangkan waktu malamnya pula menurun dengan mendadak sehingga 5°C atau 0°C. Perubahan suhu sekitar yang ekstrem ini akan turut mengimpak batuan. Pada waktu siang suhu yang tinggi akan memanaskan batuan sehingga mineral-mineral batuan mengalami pengembangan manakala waktu malamnya pula suhu yang sejuk akan menyejukkan batuan mineral-mineral batuan akan mengalami pengecutan. Pengembangan dan pengecutan yang berlaku berulang kali membolehkan mineral-mineral batuan itu pecah dan tersepai dari jisim asalnya.

Luluhawa biologi[sunting | sunting sumber]

Luluhawa biologi merujuk kepada tindakan hidupan baik tumbuhan, haiwan, mikroorganisma atau manusia sama ada secara fizikal atau kimia yang dapat memecah dan menguraikan batuan. Luluhawa biologikal boleh dibahagikan kepada tiga jenis iaitu tindakan tumbuhan, tindakan organisma, dan tindakan manusia.

Tindakan tumbuhan[sunting | sunting sumber]

Akar-akar pokok, khususnya sistem akar runjang, boleh menjalar ke dalam tanah dan memasuki rekahan batuan. Apabila akar ini membesar di dalam rekahan maka ia akan menekan dinding-dinding rekahan, melebar, dan memecahkannya. Tindakan ini seumpama tindakan bebaji akar. Pada masa yang sama rekahan yang dimasuki oleh akar tumbuhan turut mempercepatkan proses kemasukan air untuk luluhawa kimia beroperasi jauh ke dalam tanah.

Tindakan organisma[sunting | sunting sumber]

Tindakan haiwan yang menggali lubang seperti tikus, arnab, dan cacing tanah turut melemahkan struktur batuan yang membolehkan agen-agen luluhawa lain memasuki rekahan batuan untuk bertindak. Disamping itu mikroorganisma seperti lumut dan bakteria yang hidup di permukaan batu akan mengeluarkan asid organik semasa menyerap zat-zat galian dari dalam batu tersebut. Tindak balas asid organik seperti asid chelasi dengan mineral batuan akan mempercepatkan lagi penguraian batuan berkenaan.

Tindakan manusia[sunting | sunting sumber]

Tindakan manusia melombong telah membantu mempercepatkan kadar luluhawa

Kegiatan manusia juga boleh membantu mempercepatkan kadar luluhawa batuan menerusi kerja-kerja penyahutanan, pembinaan jalan raya, dan perlombongan yang akan mendedahkan batuan di dalam kepada agen-agen luluhawa khususnya sinaran matahari dan air hujan. Oleh itu batuan lebih cepat dipecah dan diuraikan. Kegiatan pertanian dan perindustrian pula membebaskan bahan-bahan kimia seperti baja, racun serangga atau pelepasan bahan pencemar udara dan sisa toksik. Bahan-bahan ini akan berasid di dalam air hujan (hujan asid) atau air tanih untuk bertindak balas dengan mineral batuan dan meluluhawakan batuan tersebut. Sebagai contoh tindak balas antara hujan asid yang mengandungi asid nitrat, asid sulfurik, dan asid karbonik ke atas mineral batuan seperti batu kapur dan riolit.