Luluhawa
Luluhawa merupakan proses pemecahan dan penguraian atau pereputan batuan
yang berlaku secara in-situ. Pemecahan atau penguraian batuan ini
terjadi akibat tindak balas pelbagai agen luluhawa seperti air hujan, perubahan
suhu, tindakan fros/ibun, mikroorganisma ke atas batuan
sehingga batuan tersebut mengalami pemecahan kepada saiz yang lebih kecil atau
terurai menjadi bahan baru seperti larutan, tanih, regolit, dan sebagainya.
Luluhawa terbahagi kepada tiga jenis iaitu luluhawa kimia, luluhawa
fizikal, dan luluhawa biologi. Luluhawa kimia banyak berlaku di
kawasan tropika lembap dan dikenali juga sebagai luluhawa dalaman manakala
luluhawa fizikal pula dominan di kawasan gurun panas dan kawasan artik,
luluhawa ini dikenali juga sebagai luluhawa mekanikal. Luluhawa biologi pula
berlaku akibat tindakan tumbuhan dan ia seringkali dominan di kawasan hutan
tebal seperti di kawasan Hutan Hujan Tropika khususnya di kawasan Khatulistiwa.
|
Luluhawa Kimia atau Luluhawa Dalaman
Istilah luluhawa dalaman di kawasan tropika lembap disamaertikan dengan luluhawa
kimia. Oleh sebab itu, takrifan luluhawa dalaman adalah sama dengan
takrifan luluhawa kimia. Ia merujuk kepada semua proses pereputan atau
penguraian batuan apabila mineral batuan tersebut bertinak balas dengan air,
asid, ion dan larutan-larutan sehingga mineral batuan tersebut bertukar dari
peringkat primer kepada peringkat sekunder.
Dengan perkataan yang lebih mudah, ikatan antara mineral-mineral batuan
akan terurai akibat tindak balas agen-agen luluhawa seperti air, asid, dan ion.
Seterusnya batuan tersebut mengalami susutan, semakin mengecil dan menghasilkan
bahan-bahan baru yang sama sekali berbeza dengan batuan asalnya seperti
kejadian tanah laterit, tanah liat, dan lain-lain lagi.
Luluhawa dalaman atau luluhawa kimia amat berkesan di kawasan tropika lembap.
Ini 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
Humus daripada
cacing tanah membantu dalam proses luluhawa dalaman
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
Terdapat enam proses utama yang terlibat dalam luluhawa kimia atau
luluhawa dalaman iaitu:
- Proses larutan (solution)
- Proses pengkarbonan (carbonations)
- Proses hidrolisis
- Proses penghidratan (hydration)
- Proses pengoksidaan (oxidation)
- Proses chelasi
Proses larutan (solution)
Larutan merupakan proses asas dalam luluhawa dalaman. Terjadi akibat
tindakan air hujan atau air larian yang bertindak sebagai pelarut. Air berupaya
melarutkan mineral batuan yang mudah larut seperti gipsum dan kalsium karbonat
(batu kapur) menjadi hasil larutan. Kuantiti hasil larutan ini bergantung
kepada kuantiti 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)
Pengkarbonan merupakan sebarang tindak balas antara asid lemah (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
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)
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 limonit daripada hematit. Hematit yang
berwarna merah akan bertukar menjadi limonit berwarna kuning apabila menyerap
air. Persamaan kimianya seperti berikut:
|
2FeO2
+ 3H2O → 2FeO2.3H2O
(Hematit Merah) → (Limonit Kuning)
|
Proses pengoksidaan (oxidation)
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
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 atau Mekanikal
Luluhawa fizikal atau mekanikal ialah proses pnyepaian atau pemecahan
batuan akibat tindak balas unsur-unsur iklim 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 an 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
Luluhawa biologi merujuk kepada tindakan tumbuhan, haiwan,
mikroorganisma, dan 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
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
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
Tindakan manusia
melombong telah membantu mempercepatkan kadar luluhawa
Aktiviti manusia juga boleh membantu mempercepatkan kadar luluhawa batuan.
Menerusi aktiviti 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.
Aktiviti 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.
