Mineralogi, Mikrostruktur dan Komposisi Kimia Tanah Baki Granit Semenanjung Malaysia
DOI:
https://doi.org/10.11113/mjce.v14.15649Abstract
anah baki adalah tanah yang terbentuk daripada proses luluhawa ke atas batuan.
Di Malaysia khususnya, keadaan iklim, suhu dan taburan hujan yang ekstrim
menggalakkan pembentukan tanah baki secara luluhawa kimia dan luluhawa
fizikal. Penyelidikan berkaitan mineralogi, mikrostruktur, mikrofabrik dan
komposisi kimia tanah baki, walaupun amat penting, masih kurang dijalankan di
Malaysia. Pengetahuan tentang mineralogi, mikrostruktur, mikrofabrik dan
komposisi kimia boleh dihubungkaitkan dengan sifat-sifat fizikal dan kejuruteraan
tanah baki, dan boleh digunakan dalam rekabentuk struktur di atas atau di dalam
tanah jenis ini. Objektif kajian adalah untuk menentukan komposisi kimia,
mineralogi, mikrostruktur dan mikrofabrik tanah baki yang berasaskan batuan
granit dan membentuk carta-carta korelasi. Sampel-sampel tanah baki granit
diambil pada beberapa kedalaman di empat lokasi di Semenanjung Malaysia.
Mikroskop Pengimbas Elektron (SEM), Tenaga Penyerakan Sinar-X (EDX),
Pembelauan Sinar-X (XRD) dan Pendarflor Sinar-X (XRF) digunakan dalam
menganalisa mineralogi, mikrostruktur dan mikrofabrik. Meter pH,
Spektrofotometer DR4000 dan Spektrofotometer Serapan Atom (AAS) digunakan
dalam menentukan komposisi dan parameter kimia tanah baki. Kajian
menunjukkan kuarza dan kaolinit merupakan dua mineral major yang hadir dalam
tanah baki granit manakala montmorilonit, ilit, gibsit, goetit, ortoklas/mikrolin dan
muskovit hadir sebagai mineral minor. Kehadiran mineral kaolinit menghasilkan
fabrik tanah berbentuk empingan yang disusun secara rawak manakala mineral
kuarza menghasilkan fabrik berbutir yang terhubung secara terselaput. Umumnya,
mikrostruktur tanah baki menunjukkan kehadiran matriks lempung. Nilai pH bagi
tanah yang didapati berjulat antara 4.34 hingga 5.92 menunjukkan tanah baki
tersebut adalah berasid. Julat kandungan sulfat dan klorida pula masing-masing
antara 2.21 ppm hingga 7.73 ppm dan 9 ppm hingga 26 ppm. Hasil ujikaji juga
menunjukkan, kepekatan anion dan kation masing-masing bertambah dan
berkurangan apabila jumlah cas negatif bertambah dan jumlah cas positifÂ
berkurang apabila jarak kedua-dua cas ini semakin berjauhan daripada
permukaan lempung dalam zarah-zarah tanah. Julat nilai kebolehupayaan
pertukaran kation (KPK) didapati sebagai 0.34 meq/100 g hingga 8.27 meq/100 g.
Manakala, julat bagi peratus berat SiO2, Al2O3 dan Fe2O3, masing-masing adalah
37.25 % - 87.39 %, 2.53 % - 32.57 % dan 1.27 % - 13.48 %. Korelasi antara nilai
KPK dengan nilai pH, nilai kehilangan berat semasa pembakaran (LOI) dengan
aluminium oksida (Al2O3) dan kandungan sulfat dan klorida dengan kedalaman,
telah dapat diwujudkan. Keputusan menunjukkan nilai KPK dikawal oleh nilai pH
yang tinggi. Didapati juga sulfat dan klorida wujud dalam tanah baki yang mana
kandungannya bertambah dengan kedalaman.
References
Aminaton, M., Fauziah, K., dan Khairul Nizar, M.Y., “Correlations of Chemical
Composition and Mineralogy of Granites Residual Soils of Peninsular
Malaysiaâ€, COSTAM dan UTM, Johor Bahru, Johor, 2002c.
Aminaton, M., Fauziah, K., dan Khairul Nizar, M.Y., “Mineralogy and Microfabric
of Residual Soils at Eastern region of Peninsular Malaysiaâ€, The 2nd World
Engineering Congress 2002, Universiti Putra Malaysia, Kuching, Sarawak,
pp. 282 – 287, 2002b.
Aminaton, M., Fauziah, K., dan Khairul Nizar, M.Y., “Mineralogi, Mikrostruktur
dan Komposisi Kimia bagi Tanah Baki di Bahagian Utara Semenanjung
Malaysiaâ€, Persidangan Kebangsaan Kedua Kejuruteraan Awam. Star
Cruises Superstar Gemini, Pulau Pinang – Pulau Phi Phi – Pulau Phuket,
Malaysia – Thailand, pp. G1-1 – G1-17, 2002a.
Aminaton, M., Fauziah, K., and Khairul Nizar, M.Y., “Mineralogy and
Microstructure of Residual Soils of Peninsular Malaysiaâ€, Proceeding of
the Seminar On Construction, pp. 397 – 407, 2001a.
Aminaton, M., Fauziah, K., and Khairul Nizar, M.Y., “The Chemical
Compositions of Granitic Soils from Southern and Eastern Regions of
Peninsular Malaysiaâ€, 6th Regional Conference in Geotechnical
Engineering (GEOTROPIKA 2001), Kuching, Malaysia, pp. 57-69, 2001b.
Aminaton, M., “Volumetric Compression of A Silt Under Periodic Loadingâ€,
University of Bradford: Thesis Ph.D, 1996.
Aung, K.K., Rahardjo, H., Toll, D.G., Leong, E.C., “Mineralogy and Microfabric
of unsaturated residual soilâ€, Unsaturated Soils for Asia, pp. 317-321,
Deer, W.A., Howie, R.A., and Zussman, J., “An Introduction to the Rock-Forming
Minerals.†Second Edition, Addison Wesley Longman Limited. London,
England, 1966.
Hamzah, M., and Abdul Ghani, R., “The Distribution of Rare Earth Elements in
Tropical Granitic Soil: A Case Study from Malaysiaâ€, Journal of Southeast
Asian Earth Sciences, Vol. 8, Nos. 1-4, 617-625, 1993.
Hutchison, C.S. and Gobbett, D.J., “Geology of the Malaysia Peninsular : West
Malaysia and Singapore, Wiley-Interscience, New York, U.S.A, 1973.
Mohd Raihan, T., Dzevad, S., Zamri, C., and Khairul Anuar, M.N., “Geotechnical
and Geoenvironmental Aspects of Residual Soilsâ€, 4th Regional
Conference in Geotechnical Engineering (GEOTROPIKA 97), Johor,
Malaysia, pp. 331-341, 1997.
Mitchell, K.J., “Fundamentals of Soil Behaviorâ€, John Wiley & Sons, Inc., New
York, United States of America, 1993.
Mclean, A.C. and Gribble, C.D., Geology for Civil Engineers, 2nd Edition, George
Allen & Unwin, London, 1984.
Rahn, P.H, Engineering Geology: An Enviromental Approach, Elsevier, New
York, U.S.A., 1986.
Shamsuddin, J., “Asas Sains Tanahâ€, Dewan Bahasa dan Pustaka, Kuala Lumpur,
pp. 61 –101, 1983.
Tan, B.K., “Physico-Chemical and Mineralogical Studies of Soils:Techniquesâ€, 4th
International Conference on Tropical Soils., Kuala Lumpur, pp. 595-600,
West, G. dan Dumbleton, M.J., “The Mineralogy of Tropical Weathering Ilustrated
by some West Malaysian Soilsâ€, Quarterly Journal of Engineering
Geology, Vol. 3, Great Britain, pp. 25 – 40, 1970.
Yalcin, B.A., and David, E.D., “Characterization, Containment, Remediation and
Performance in Environment Geotechnicsâ€, Geoenvironment 2000, Vol 2,
U.S.A, 1518 – 1533, 2000.
Za-Chieh, M dan Mirza, F.M., “Effects of Method Preparation on Index Properties
of Lateritic Soilsâ€, Proceedings of the Specialty Session, Engineering
Properties of Lateritic Soils, Vol. 1, Bangkok, Thailand. No. 23 – 36,
Zauyah, S., “Weathering Phenomena and The Evolution of Soils Developed on
Granitic Gneissâ€, Advances in Soil Research in Malaysia, Proceedings of
the Technical Workshop on Soil Science organised by UPM/DOA/Belgium,
Serdang, Selangor, pp. 231 – 242, 1985.
