6 Jenis Batuan yang Mudah Mengalami Pelapukan

Jenis Batuan yang Mudah Mengalami Pelapukan – Pernahkah Grameds, saat hiking ke daerah perbukitan atau main ke sungai yang penuh batuan besar, kamu menemukan batu yang kelihatannya kokoh banget tapi saat diinjak malah keropos, hancur, atau berubah jadi tanah? 

Atau mungkin kamu pernah penasaran, kenapa ada candi atau tebing batu ratusan tahun yang ukirannya masih utuh, tapi ada tebing batuan lain yang gampang longsor dan terkikis hanya karena sering diguyur hujan?

Nah, jawabannya itu terletak pada fenomena geologi yang namanya pelapukan batuan (rock weathering).

Di dalam ilmu kebumian dan pertanahan, tidak semua batu dibuat sejajar atau punya daya tahan yang sama terhadap alam. Ada batu yang super tangguh menahan gempuran zaman, tapi ada juga jenis batuan yang sangat rentan hancur begitu terpapar air, udara, perubahan suhu, atau aktivitas organisme.

Memahami jenis batuan yang mudah mengalami pelapukan bukan cuma menarik dari segi sains, Grameds. Pengetahuan ini punya peran vital di dunia rekayasa sipil, pertanahan, hingga mitigasi bencana longsor! Kok bisa?

Soalnya, batuan yang gampang lapuk bakal berubah jadi lapisan tanah tebal yang kalau kena hujan lebat bisa bikin lereng tebing kehilangan kestabilannya. Yuk, kita kupas tuntas di artikel ini.

Deretan Jenis Batuan yang Mudah Mengalami Pelapukan

Sumber: Pexels.com

Nah, ini dia inti pembahasannya, Grameds! Berdasarkan klasifikasi geologi, batuan dibagi menjadi tiga kelompok besar: Sedimen, Beku, dan Metamorf. Di antara ketiga kelompok tersebut, berikut adalah daftar jenis batuan yang paling mudah mengalami pelapukan:

A. Kelompok Batuan Sedimen (Paling Rentan)

Batuan sedimen umumnya terbentuk dari endapan material di permukaan bumi, sehingga struktur perekatnya relatif lebih lemah dibanding batuan beku atau metamorf.

Batu Batukapur / Gamping (Limestone)

Batukapur adalah salah satu contoh utama jenis batuan yang mudah mengalami pelapukan kimiawi. Batu ini tersusun dominan atas mineral kalsit / kalsium karbonat (CaCO3).

• Mekanisme Pelapukan: Ketika air hujan turun menembus atmosfer dan menyerap gas CO2, air hujan berubah menjadi asam lemah (H2CO3). Saat air asam ini menyentuh batukapur, terjadilah reaksi pelarutan karsa (karstification).
• Dampak Geologis: Batukapur melarut membentuk guratan, celah meluas, hingga menciptakan fenomena bentang alam kars seperti gua bawah tanah, sungai bawah tanah, dan lubang runtuhan (sinkhole).

 Batuan Serpih (Shale) dan Batu Lempung (Mudstone)

Dikutip dan dilansir dari publikasi kebumian dan mekanika tanah, batu serpih dan batu lempung merupakan batuan sedimen klastik halus yang sangat tidak tahan terhadap perubahan cuaca (weathering sensitive).

• Mekanisme Pelapukan: 

Batu ini memiliki sifat yang disebut slaking (merekah/hancur saat terendam air). Karena strukturnya tersusun dari mineral lempung yang pipih dan menyerap air, begitu terkena siklus basah-kering berulang, ikatan batunya jebol dan seketika berubah kembali menjadi lumpur atau tanah lempung yang sangat licin.

• Dampak Pertanahan:

Daerah dengan substrat batu serpih sering kali menjadi zona merah rawan longsoran tipe rotasional maupun aliran lumpur!

Batu Batupasir Bersemen Kalsit / Tanah Clay (Calcareous Sandstone)

Meskipun butiran pasirnya (kuarsa) sangat keras, ketahanan batu pasir sangat bergantung pada bahan penyemennya.

 Batupasir yang direkatkan oleh semen kalsit atau lempung sangat cepat mengalami pelapukan dibanding yang direkatkan oleh semen silika. Begitu semen kalsitnya larut terkena air hujan, butiran-butiran pasirnya akan terurai dan terlepas menjadi pasir lelah.

B. Kelompok Batuan Beku (Rentan Pelapukan Kimiawi Tropis)

Batuan beku terbentuk dari pembekuan magma atau lava. Walau kelihatannya sangat keras dan masif, beberapa jenis batuan beku yang kaya mineral mafik (besi dan magnesium) sangat mudah mengalami pelapukan kimiawi di daerah beriklim tropis!                

Batu Basalt

Basalt adalah batuan beku luar (ekstrusif) berwarna gelap yang kaya akan mineral mafik seperti olivin, piroksen, dan plagioklas kaya kalsium.

• Mekanisme Pelapukan: Mengacu pada Deret Reaksi Bowen, mineral olivin dan piroksen terbentuk pada suhu sangat tinggi (>1000C). Saat berada di permukaan bumi yang dingin dan basah, mineral ini sangat tidak stabil. Besi (Fe) di dalam basalt akan cepat mengalami oksidasi (pengkaratan) saat bereaksi dengan oksigen dan air.
• Dampak Geologis: Batu basalt yang mengarat akan berubah warna jadi kemerahan/kecokelatan, strukturnya pecah membulat (spheroidal weathering), dan melapuk menjadi tanah laterit yang tebal.

 Batu Tufa Vulkanik (Volcanic Tuff)

Indonesia kaya akan batu tufa karena banyaknya gunung berapi aktif. Tufa terbentuk dari konsolidasi abu, pasir, dan material piroklastik hasil erupsi gunung api.

• Mekanisme Pelapukan: Karena terbentuk dari akumulasi debu dan abu yang relatif muda, batu tufa punya tingkat porositas yang sangat tinggi dan tingkat sementasi yang sangat lemah. Begitu terkena guyuran hujan deras, batu tufa dengan cepat menyerap air ibarat busa, melunak, dan hancur menjadi tanah vulkanik yang sangat remah (andosol/regosol).

C. Kelompok Batuan Metamorf

Batuan metamorf adalah batu yang mengalami perubahan akibat suhu dan tekanan tinggi. Meski umumnya kuat, ada beberapa jenis batuan metamorf yang mudah lapuk karena memiliki bidang foliasi (penjajaran mineral).

Batu Batusabak (Slate) dan Batu Skis (Schist)

Batu skis dan batusabak kaya akan mineral mika (seperti muskovit dan biotit) yang tersusun berlapis-lapis (foliasi).

• Mekanisme Pelapukan: Air dengan mudah meresap masuk di antara lembaran-lembaran foliasi mineral mika tersebut. Pelapukan mekanis dan kimiawi kemudian memisahkan lembaran-lembaran batu ini, membuatnya gampang terkelupas (exfoliation) dan pecah menjadi kepingan-kepingan tipis yang tidak memiliki kekuatan struktural.

Apa Itu Pelapukan Batuan?

Sumber: Pexels.com

Setelah kita absen satu per satu jenis batuannya, mari kita samakan frekuensi dulu tentang konsep pelapukan itu sendiri, Grameds.

Secara sederhana, pelapukan batuan adalah proses hancurnya atau berubahnya material batuan induk di permukaan bumi, baik secara fisik, kimia, maupun biologi, akibat berinteraksi langsung dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dalam jangka waktu tertentu.

Dikutip dan dilansir dari ilmu geologi fisik dan geomorfologi, proses pelapukan dibedakan menjadi tiga jenis utama:                        

1. Pelapukan Fisika (Mekanis)

Batuan pecah menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil tanpa mengubah komposisi kimianya. Contohnya akibat pemuaian-penyusutan suhu ekstrem, pembekuan air di celah batuan (frost wedging), atau kristalisasi garam.

2. Pelapukan Kimia

Batuan mengalami perubahan struktur mineral atau pelarutan kimiawi akibat reaksi dengan air (H2O), oksigen (O2), atau karbon dioksida (CO2). Prosesnya meliputi pelarutan (dissolution), oksidasi (pengkaratan), dan hidrolisis.

3. Pelapukan Biologi (Organik)

Pelapukan yang dibantu oleh aktivitas makhluk hidup, seperti desakan akar pohon yang memecah celah batuan atau penyerapan zat hara oleh lumut dan mikroorganisme yang mengeluarkan senyawa asam.

Kenapa Ada Batuan yang Gampang Lapuk?

Kenapa sih resistensi tiap batu bisa beda-beda? Menurut prinsip dasar mineralogi yang dikenal dengan nama Deret Reaksi Bowen (Bowen’s Reaction Series), mineral yang terbentuk pada suhu dan tekanan paling tinggi di dalam perut bumi (seperti mineral olivin) justru menjadi mineral yang paling tidak stabil dan paling gampang lapuk saat terpapar lingkungan permukaan bumi.

Secara umum, tingkat kerentanan batuan terhadap pelapukan dipengaruhi oleh:

• Komposisi Mineral

Batuan yang kaya akan mineral lempung, kalsit, atau olivin jauh lebih cepat lapuk dibandingkan batuan yang didominasi oleh kuarsa (SiO2) yang super stabil.

• Tekstur dan Porositas

Batuan berpori atau memiliki banyak retakan/kekar (joints) akan memberi ruang bagi air dan udara untuk masuk merusak bagian dalam batu.

• Tingkat Semen/Pengikat

Pada batuan sedimen, seberapa kuat bahan perekat (semen kalsit, silika, atau besi) mengikat butir-butir batuannya.

• Iklim Lingkungan

Iklim tropis basah dengan curah hujan tinggi dan suhu hangat (seperti di Indonesia) adalah “musuh terbesar” batuan karena mempercepat reaksi kimia ratusan kali lebih cepat dibanding daerah kutub atau gurun pasir.

Tabel Perbandingan Keruntuhan & Pelapukan Jenis Batuan

Biar kamu makin gampang membayangkan dan membandingkan perbedaannya, yuk cek ringkasan tabel di bawah ini, Grameds:

Jenis Batuan	Kelompok Batuan	Agen Pelapukan Utama	Sifat Hasil Pelapukan	Potensi Kebencanaan
Batukapur (Limestone)	Sedimen	Air hujan asam (H2CO3)	Melarut, membentuk rongga & gua kars.	Lubang Runtuhan (Sinkhole), Amblesan.
Batu Serpih (Shale)	Sedimen	Air & Siklus Basah-Kering	Hancur kembali jadi tanah lempung licin.	Longsoran Translasi & Aliran Lumpur.
Batu Basalt	Beku	Oksidasi & Hidrolisis	Mengarat, pecah membulat jadi laterit.	Longsoran Tanah Pelapukan Tebal.
Tufa Vulkanik (Tuff)	Beku (Piroklastik)	Infiltrasi Air & Pelapukan Biologi	Mengembang, cepat jadi tanah vulkanik remah.	Lahar Dingin, Erosi Gulal & Longsor Dangkal.
Batu Skis (Schist)	Metamorf	Air di Bidang Foliasi	Terkelupas menjadi kepingan tipis.	Longsoran Batuan / Rockslide.

 

Dampak Pelapukan Batuan terhadap Kestabilan Lereng & Pertanahan

Pemahaman tentang jenis batuan yang mudah mengalami pelapukan ini bukan sekadar hafalan sains di ruang kelas, Grameds. Di dunia nyata sifat pelapukan batuan punya dampak langsung yang sangat masif:

1. Pembentukan Lapisan Tanah Pelapukan (Residual Soil)

Pelapukan batuan adalah cikal bakal terbentuknya tanah di bumi (pedogenesis). Batuan beku vulkanik yang cepat lapuk menghasilkan tanah vulkanik yang sangat subur bagi pertanian Indonesia.

2. Penurunan Kekuatan Geser Lereng

Ketika batuan keras di lereng tebing berubah menjadi tanah pelapukan akibat pelapukan kimiawi, nilai kohesi dan sudut geser dalamnya merosot drastis. Saat musim hujan tiba, tanah pelapukan yang tebal ini menyerap air, bertambah berat, dan memicu bencana tanah longsor skala besar.

3. Risiko Konstruksi dan Fondasi

Bangunan, jalan tol, atau jembatan yang dibangun di atas fondasi batuan yang mudah lapuk (seperti batu serpih atau batukapur) berisiko mengalami penurunan fondasi tak merata (differential settlement) karena batuan di bawahnya perlahan melarut atau hancur saat terkena air bawah tanah.

Metode Perkuatan Lereng Dengan Metode Soil Nailing

Sumber: Pexels.com

Dikutip dan dilansir dari panduan teknis Kementerian PUPR, Soil Nailing adalah teknik perkuatan lereng in-situ (langsung di lokasi) dengan cara memasukkan batang-batang baja (rebar) ke dalam lubang bor di tubuh lereng, disuntik adukan semen (grouting), lalu dilapisi beton tembak (shotcrete) di permukaannya.

Prinsip Dasarnya: Mengubah tanah alami yang tadinya lepas dan rawan longsor menjadi satu kesatuan massa tanah komposit yang padat, kaku, dan kokoh.           

Bagaimana Soil Nailing Menahan Longsor?

Soil nailing bekerja memotong calon bidang gelincir (slip surface) di dalam tebing melalui 3 cara utama:

• Menahan Gaya Tarik (Tension Resistance)

Saat massa tanah luar mencoba meluncur, paku baja yang tertancap hingga ke lapisan batuan dalam akan memberikan perlawanan gaya tarik yang kuat.

• Gaya Gesek Semen-Tanah (Bond Stress)

Adukan semen (grout) mengikat pori-pori tanah di sekeliling paku, menciptakan gesekan ekstra yang mengunci massa tanah.

• Perlindungan Permukaan (Shotcrete)

 Lapisan beton tembak dan kawat anyam (wiremesh) mencegah erosi tanah lokal dan menghalangi air hujan meresap langsung ke dalam tebing.

Komponen Utama Sistem Soil Nailing

Sistem soil nailing memilki komponen utama, yakni:

• Batang Baja (Soil Nail Bar): Ulir baja kuat berspesifikasi tinggi dan tahan korosi.
• Injeksi Semen (Grout): Adonan semen untuk mengikat paku dengan dinding tanah.
• Centralizer: Pengganjal plastik agar posisi paku tepat di tengah lubang bor.
• Beton Tembak (Shotcrete) & Wiremesh: Pelapis permukaan tebing agar tidak rontok.
• Plat Penahan (Bearing Plate) & Mur: Pengunci paku di permukaan tebing.
• Pipa Drainase (Weephole): Pipa pembuang air tanah agar tekanan air pori tidak menumpuk di belakang beton.

Tahapan Pelaksanaan (Top-Down System)

Pekerjaan dilakukan secara bertahap dari atas ke bawah (top-down):

1. Galian Bertahap: Tanah digali per layer setinggi 1–2 meter.
2. Pengeboran (Drilling): Membuat lubang bor miring (10-20) ke dalam tebing.
3. Pemasangan Paku & Grouting: Paku dimasukkan lalu disuntikkan adukan semen hingga penuh.
4. Pemasangan Drainase & Mesh: Memasang pipa weephole dan bentangan kawat wiremesh.
5. Penyemprotan Shotcrete: Menyemprotkan beton cair bertekanan tinggi ke permukaan tebing.
6. Pemasangan Plat Penahan: Mengunci kepala paku dengan plat baja dan mur

Keunggulan	Keterbatasan
Efisien di Lahan Sempit: Alat bor fleksibel dan hemat ruang.	Kurang Cocok untuk Tanah Sangat Lunak: Lemah pada lempung sangat lembek atau pasir lepas.
Lebih Ekonomis: Hemat biaya 30%–50% dibanding dinding penahan beton raksasa.	Membutuhkan Izin Lahan: Paku menancap dalam hingga menembus batas tanah di bawah permukaan.
Tahan Gempa: Struktur fleksibel dan komposit di dalam bumi.	Risiko Korosi Jangka Panjang: Butuh pelapisan anti-karat yang sempurna.

 

Kesimpulan: Pentingnya Mengenali Karakter Bumi Kita

Dari seluruh pembahasan di atas, kita bisa menyimpulkan bahwa jenis batuan yang mudah mengalami pelapukan seperti batu kapur, batu serpih, batu basalt, tufa vulkanik, hingga batu skis memiliki karakteristik fisik dan kimia khusus yang membuatnya sangat rentan terhadap gempuran air, udara, dan perubahan cuaca.

Mengetahui jenis-jenis batuan ini memberikan kita kacamata baru dalam melihat alam sekitar. Kita jadi tahu mana kawasan berbukit yang aman untuk pemukiman, dan mana daerah yang tanahnya rawan serta butuh perhatian ekstra dalam rekayasa geoteknik.

Metode perkuatan lereng soil nailing bisa menjadi solusi praktis, ekonomis, dan canggih untuk mengubah tebing rawan longsor menjadi massa tanah yang kokoh. Dengan perpaduan paku baja, injeksi semen, dan sistem drainase yang baik, kestabilan lereng dapat terjaga dengan aman dalam jangka panjang! 

Bumi tempat kita berpijak itu dinamis dan terus berubah setiap detiknya. Dengan terus belajar dan memahami ilmu sains kebumian, kita bisa melangkah lebih bijak, aman, dan siap menghadapi potensi dinamika alam di sekitar kita!

Ingin Memperdalam Ilmu Geologi, Batuan, dan Kebumian?

Buat kamu para Grameds yang penasaran dan ingin terus menggali rahasia geologi, jenis-jenis mineral, sains mekanika tanah, hingga panduan mitigasi bencana alam secara komprehensif, yuk langsung berselancar ke Gramedia.com!

Di Gramedia.com, kamu bisa menemukan berbagai macam pilihan buku geologi populer, ensiklopedia kebumian, hingga literatur ilmiah terlengkap dari berbagai ahli dan akademisi tepercaya. Perluas wawasan dan literasi sainsmu sekarang juga hanya bersama Gramedia!

 

Penulis: Widya