Pelapukan pada batuan ultramafik

Pelapukan adalah proses disintegrasi fisik dan dekomposisi kimia material batuan yang ada di permukaan atau dekat permukaan bumi (Waheed, 2006) . Proses pelapukan diikuti oleh pembentukan soil, erosi, transportasi dan sedimentasi. Menurut Ollier (1969), tingkat pelapukan mineral dalam batuan ultrabasa disamping tergantung pada struktur dan komposisi batuan, juga tergantung pada :

1. Ukuran kristal
2. Bentuk kristal.
3. Kesempurnaan  kristal.
4. Akses agen pelapukan dan perombakan produk pelapukan

a.  Pelapukan Mekanis

Pelapukan mekanis umumnya disebabkan oleh perubahan suhu yang kontras, tekanan, penetrasi akar tanaman (Ollier, 1969). Pelapukan mekanis atau disebut juga disintegrasi batuan masing-masing mempunyai kesamaan yaitu merubah ukuran batuan atau partikel batuan menjadi semakin kecil, sehingga luas permukaan batuan yang mengalami kontak dengan agen-agen proses lateritisasi menjadi semakin luas.

 

b.  Pelapukan Kimia

Pelapukan kimia yang berhubungan dengan proses lateritisasi ada beberapa macam (Ollier, 1969), yaitu :

• Pelarutan, merupakan tahap awal dari proses pelapukan kimia. Proses ini   terjadi pada saat adanya aliran air baik di permukaan atau dalam batuan. Pelarutan dapat berupa presipitasi kimiawi yang akan merubah volume dan meningkatkan pelapukan fisika.
• Oksidasi dan reduksi, merupakan proses yang akan membentuk mineral-mineral oksida akibat reaksi antara mineral dengan oksigen, atau jika mengikutsertakan air akan menjadi mineral hidroksida. Umumnya ditunjukkan dengan hadirnya besi oksida atau hidroksida, dicirikan oleh warna batuan dan tanah menjadi merah atau kuning, dan kadang-kadang tertutup oleh humus
• Hidrasi, merupakan proses penyerapan molekul-molekul air oleh mineral, sehingga membentuk mineral hidrous. Contoh : hematit menjadi limonit.
• Karbonasi, merupakan reaksi antara ion karbonat dengan ion bikarbonat dengan mineral, atau proses pembentukan asam bikarbonat dalam bentuk cair yang akan mempermudah pelapukan. Banyak terkandung dalam air hujan.
• Hidrolisis, merupakan reaksi antara mineral dengan air, yaitu antara ion H+ dan ion OH- air dengan ion-ion mineral. Air tersebut dapat berasal dari air tanah atau air hujan.
• Desilisikasi adalah suatu proses perombakan atau penguraian silika dari batuan. Silika merupakan penyusun utama mineral dalam batuan dan umumnya mempunyai ikatan atom yang kuat dalam mineral-mineralnya.

Gambar 1. Skema dari faktor yang mempengaruhi sistem pelapukan

Beberapa faktor yang mempengaruhi pelapukan kimia, antara lain:

1. Kestabilan mineral (struktur kristal, titik lebur) 
2. Kondisi pH (asam atau basa)
3. Energi potensial (Eh)
4. Ukuran butir dan rekahan
5. Laju dari proses pencucian
6. Iklim (curah hujan, temperatur, vegetasi, equatorial humid climate, tropical wet-dry climate)
7. Waktu
8. Topografi (run-off, sub-surface drainage, erosi)
9. Peran muka airtanah
10. Komposisi batuan induk
11. Komposisi material organik.

Proses pelapukan dan sirkulasi air tanah terutama yang relatif bersifat asam pada batuan ultramafik, akan menyebabkan terjadinya penguraian magnesium, nikel, besi, dan silika pada mineral olivin, piroksen, maupun serpentin yang membentuk larutan yang kaya akan unsur-unsur tersebut (Waheed, 2006). 

Mobilitas Geokimia pada batuan ultramafik

Mobilitas adalah kemampuan suatu unsur untuk terdispersi ke dalam matrik material lain disekitarnya. Mobilitas mempengaruhi respon unsur terhadap proses dispersi. Faktor utama yang mempengaruhi mobilitas geokimia adalah stabilitas kimiawi unsur (Rose dkk, 1979).

Menurut Waheed (2002), bahwa mobilitas dari suatu unsur yang dijumpai pada batuan mafik dan ultramafik dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

•  Elemen yang bersifat sangat larut dan sangat mobile
Mudah hilang dalam profil pelapukan dan sangat larut dalam aliran air tanah (sedikit asam), seperti : Mg, Si, Ca, Na

•  Elemen yang bersifat tidak larut dan tidak mobile
Tidak dapat larut dalam airtanah, sebagian besar unsur-unsurnya merupakan penyusun dari residu tanah (residual soil), seperti : Fe3+ (ferric), Co, Al, Cr.

•  Elemen dengan daya larut yang terbatas dan mobilitas terbatas
Sebagian larut dalam airtanah yang bersifat asam, seperti : Ni, Fe2+ (ferrous).

Gambar 2. Berbagai elemen hadir dalam laterit