INTAN Jurnal Penelitian Tambang
Volume 7, nomor 1, 2024
PENGARUH MINERAL LEMPUNG TERHADAP
KERUSAKAN JALAN RAYA DI DAERAH KLABEN.
DISTRIK
MARIAT.
KABUPATEN SORONG.
PAPUA BARAT DAYA
Salomina Opur.
Eric Arung Patandianan.
Restu Tandirerung1*).
Rana Wiratama.
Meriana G.
Harahap.
Jurusan Teknik Geologi.
Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan.
Universitas Papua.
Manokwari.
Papua Barat.
(*)
Penulis Korespondensi: r.
tandirerung@unipa.
Received: Januari 2024.
Accepted: Mei 2024.
Published: Mei 2024 Abstract The proportion of clay minerals in the mudstone that supports road construction also influences damage to the road body.
This research aims to determine the content and role of clay minerals in damage to highway construction in the research area.
The clay minerals studied came from the claystone of the Klasaman Formation.
The clay mineral content in rocks is determined by carrying out X-ray Diffraction (XRD) analysis and petrographic Of the two .
samples analyzed, it is known that the illite mineral presentation is very dominant.
The dominant proportion of the mineral illite causes road damage, including cracked crocodile skin, holes and sinking.
Keywords: Klasaman Formation.
Claystone.
Clay Minerals.
XRD Abstrak Proporsi mineral lempung pada batulempung yang menopang konstruksi jalan turut mempengaruhi kerusakan pada badan jalan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan dan peran mineral lempung terhadap kerusakan konstruksi jalan raya di daerah penelitian.
Mineral lempung yang diteliti berasal dari batulempung Formasi Klasaman.
Kandungan mineral lempung pada batuan diketahui dengan melakukan analisis X-ray Diffraction (XRD) dan analisis petrografi.
Dari dua .
sampel yang dianalisis diketahui presentasi mineral illite sangat Proporsi mineral illite yang dominan tersebut mengakibatkan kerusakan jalan antara lain retak kulit buaya, lubang, dan amblas.
Kata kunci: Formasi Klasaman.
Batulempung.
Mineral Lempung.
XRD
PENDAHULUAN
Batulempung merupakan material yang terbentuk secara alami dan tersusun oleh mineral yang berukuran halus, jika berada pada kondisi dengan kandungan air yang cukup akan bersifat plastis dan akan mengeras jika dikeringkan atau Korelasi antara batulempung telah dipengaruhi oleh jenis mineral lempung terhadap sifat Namun, perubahan sifat fisik batuan sedimen klastik dapat pengaruh yang mendalam pada sifat mekaniknya.
Oleh karena itu mineral lempung menimbulkan kendala yang kuat pada kekuatan mekanik batuan sedimen klastik tersebut.
(Pettijohn.
Geologi daerah penelitian tersusun atas Formasi Klasaman (TQK) yang didominasi oleh Berdasarkan statigrafi regional daerah penelitian hanya termasuk pada Formasi Klasaman (TQ.
Formasi Klasaman memiliki umur Miosen AkhirAePlistosen dengan ketebalan 200-4500 m.
Litologi yang terdapat pada Formasi Klasaman yaitu berupa batulumpur, serpih, batulempung, batupasir, dan jarang batugamping terumbu koral, serta memiliki hubungan yang tak selaras dengan Formasi Konglomerat Sele (Qp.
Daerah ini dipilih menjadi daerah penelitian karena daerah tersebut rawan kecelakan yang di sebabkan oleh badan jalan yang sering mengalami kerusakan, dilihat dari kondisi geologi daerah tersebut dominan tersusun oleh batulempung yang cenderung tidak begitu kompak/lapuk.
(Amri dkk, 1.
Penentuan karakteristik batulempung ini dengan menggunakan pengamatan lapangan secara megaskopis dan mikroskopis dengan metode analisis laboratorium petrografi dan difraksi sinar-X (XRD).
Identifikasi mengetahui pengaruh lempung terhadap sifat fisik dan mekanik batuan.
Oleh karena itu, perubahan sifat INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 mekanik batuan hanya dipengaruhi oleh komposisi mineral lempung dan sifat fisik mineral fisik batuan.
GEOLOGI REGIONAL
Fisiografi dan Ketektonikan Regional Mengacu pada Peta Fisiografi Lembar Sorong (Sanyoto CH.
Amry P et al.
, 1.
fisiografi di daerah penelitian termasuk ke dalam 2 .
jenis bentang alam yaitu Daerah Perbukitan Rendah dan Dataran Litoral Alluvium dan Rataan.
Daerah Perbukitan Rendah yang meliputi Pulau Salawati di sebelah barat, bagian Tengah Papua Barat, hingga pada bagian di sekitar daerah Klasaman dan Klamogun.
Pulau Salawati merupakan puncak tertinggi yang berada hingga 200 mdpl.
Sedangkan pada Dataran Litoral Alluvium dan Rataan memiliki titik tertinggi 0-50 mdpl yang meluas di bagian selatan daratan Papua Barat hingga Pulau Salawati Struktur dan Ketektonikan Regional Berdasarkan tatanan tektonik dan struktur regional lembar Sorong menurut Amry et al .
daerah penelitian masuk kedalam Mandala Bongkah Kemum.
Menurut Amry et al .
batuan dasar penyusuun dari Bongkah Kemum ini merupakan endapan yang termalihkan dari DevonAeKarbon yang terdapat pada Formasi Kemum (SD.
Bongkah Kemum terbagi atas tiga kawasan yaitu Tinggian Ayamaru tersebar dari Teminabuan sampai bagian paling timur Sorong.
Lipatan Morait yang menekup dari timurlaut Tinggian Ayamaru.
Cekungan Salawati yang meliputi Pulau Salawati bagian selatan dan tengah hingga Papua Barat bagian baratdaya.
Menurut Amry et al .
, daerah penelitian berada pada kawasan Cekungan Salawati.
Di bagian Utara dataran Papua Cekungan Salawati dibatasi oleh Sistem Sesar Sorong.
Pada perkembangan utama cekungan ini baru mulai pada Miosen AwalAePlistosen kemudian terjadi pengangkatan yang diakibat dari tekanan di sepanjang Sistem Sesar Sorong.
Pada Formasi Klasaman dan Konglomerat Sele merupakan hasil dari proses pengangkatan yang terjadi sehingga menghasilkan rombakan klastika, silika, dan aneka bahan.
Stratigrafi Regional Menurut Amry et al .
, stratigrafi regional terbagi atas empat mandala geologi, tetapi daerah penelitian hanya termasuk pada Mandala Bongkah Kemum.
Bongkah Kemum berdasarkan Amri et al, .
tersusun atas batuan yang berumur Silur Devon sampai Holosen, yang terdiri atas formasi batuan sedimen klastik, batuan metamorf, batuan intrusi, batuan karbonat dan satuan (Gambar .
Daerah penelitian tersusun atas satu jenis Formasi Klasaman (TQ.
, memiliki umur Miosen AkhirAePlistosen dengan ketebalan 200-4500 m.
Litologi yang terdapat pada Formasi Klasaman yaitu berupa batulumpur, serpih, batulempung, batupasir, konglomerat.
dan jarang batugamping terumbu koral, serta memiliki hubungan yang tak selaras dengan Formasi Konglomerat Sele (Qp.
Gambar 1.
Kolom Stratigrafi Daerah Penelitian .
imodifikasi dari Amri et al, 1.
METODOLOGI PENELITIAN Lokasi Penelitian Secara adminitrasi daerah penelitian berada di kampung Klaben.
Distrik Mariat.
Kabupaten Sorong.
Provinsi Papua Barat.
Daerah penelitian berbatasan dengan Distrik Aimas di sebelah utara.
Distrik Klamono di sebelah Timur, dan Distrik Mayamuk di sebelah selatan.
Secara astronomis daerah penelitian berada pada131A20Ao0AoAo-131A25Ao0AoAo BT dan 0A57Ao0AoAo01A1Ao0AoAo LS.
(Lampiran .
Tahapan Penelitian Dalam melakukan penelitian geologi diperlukan perencanaan yang dilakukan secara sistematis agar semua sistem yang dilakukan dapat tertata dengan baik.
Prosedur penelitian geologi ini terdiri dari 4 tahapan yaitu INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis data, penyajian data dan penarikan kesimpulan.
Pengumpulan Data Pada tahap ini, penulis mengamati data sekunder melalui peta geologi regional dan peneliti terdahulu yang menjelaskan tentang daerah penelitian.
Sedangkan pengumpulan data primer dilakukan secara lansung di lapangan dengan cara mengambil sampel batuan yang kemudian akan dideskripsi secara megaskopis dan dilanjutkan dengan analisis petrografi dan Difraksi sinarx (XRD).
Pengolahan Data Data primer yang telah dikumpulkan berupa sampel batuan kemudian diolah menjadi sebuah preparate atau sayatan tipis.
Proses pembuatan preparat atau sayatan tipis berbeda tergantung dari analisis yang dilakukan.
Pengolahan data litologi dilakukan dengan pengamatan dan pendeskripsian sampel batuan di lapangan secara megaskopis dan mikroskopis untuk penamaan batuan.
Analisis Data Setelah diprepararasi dan dibentuk sayatan tipis, selanjutnya dilakukan analisis di laboratorium menggunakan mikroskop sesuai kebutuhan.
Analisis yang dilakukan meliputi analisis petrografi dan analisis difraksi sinar-X (XRD) untuk mengetahui nama dan jenis batuan, serta mengidentifikasi jenis kandungan mineral yang terdapat dalam batuan tersebut.
Berdasarkan hasil analisis XRD dilakukan interpretasi berdasarkan proporsi luas bidang puncak atau peak histogram masingAemasing mineral lempung menggunakan perangkat lunak Match untuk melihat persentase dari mineral lempung Formasi Klasaman pada daerah penelitian.
Penyajian Data Data dari hasil penelitian disajikan dalam bentuk peta lintasan dan dalam bentuk tulisan ilmiah yang memuat kenampakan hasil petrografi dan XRD.
Variabel Penelitian Variabel pengamatan pada penelitian ini berpusat pada data-data primer maupun sekunder yang kemudian dilakukan pengolahan dan analisis Adapun data-data yang akan diamati dalam penelitian ini, yang akan dipaparkan pada tabel 1.
Tabel 1.
Variabel Pengamatan Penelitian AspekAeAspek Yang Variabel Diamati Kemiringan Lereng Curah Hujan Besar sudut lereng, dalam persen atau derajat, dan Intesitas, penyebaran, dan Variabel AspekAeAspek Yang Diamati Jenis Litologi Sifat Fisik, sifat kimia, dan Pengolahan dan Analisis data Dalam metode analisis data ada 2 analisis yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain:
Analisis Petrografi Analisis petrografi dilakukan untuk mengetahui kandungan mineral yang terdapat pada batuan.
Analisis petrografi dilakukan pada contoh batuan yang cukup keras agar sampel tidak hancur saat dilakukan preparasi.
Pemerian atau penamaan batuan hasil analisis petrografi menggunakan klasifikasi Pettijohn .
dan Dunham .
untuk mengetahui komposisi mineral penyusun beserta presentasenya.
Sampel diamati dengan perbesaran lensa okuler 10x dan lensa objektif 10x dan perbesaran Analisis XRD (X-ray Diffractio.
Prinsip dari alat XRD adalah sinar X yang dihasilkan suatu zat memiliki panjang gelombang Analisis XRD dilakukan dengan tahapan yang dimulai dari pemisahan fraksi lempung yang diperoleh dari agregat tanah lempung.
Pemisahan dilakukan dengan metode sentrifugasi dengan meletakkan fraksi lempung pada kaca preparat dan mengangin-anginkannya di udara terbuka .
ir-drie.
sebelum ditembak dengan XRD.
Sampel ditembak kembali setelah diperlakukan dengan etilen glikol .
thylene glycolate.
Terakhir, sampel ditembak kembali setelah dipanaskan hingga suhu 550AC .
eated 550AC).
Perlakuan tambahan tersebut bertujuan untuk mengidentifikasi spesies mineral lempung tertentu yang tidak muncul pada perlakuan air-dried.
Analisis ini dilakukan untuk mengetahui kandungan mineral primer dan sekunder ataupun mendeteksi jenis mineral lempung pada suatu sampel batuan yang tidak kompak.
Adapun mineral-mineral lempung pada formasi klasafet yang diidentifikasi dapat dijadikan sebagai indikator untuk mengetahui peran mineral lempung sebagai alas kontruksi jalan terhadap kerusakan jalan.
HASIL DAN PEMBAHASAAN
Geologi Daerah Penelitian Stratigrafi daerah penelitian dapat dikelompokkan menjadi 2 satuan stratigrafi dari tua ke muda yaitu: satuan batulempung karbonat dan satuan batulempung pasiran.
Berdasarkan data lintasan pengamatan dilapangan terdapat batulempung karbonat pada LP 1 hingga LP 5, dengan ukuran ketebalan singkapan yang berbeda .
Kemiringan Lereng Berdasarkan pengamatan di lapangan kemiringan lereng pada daerah penelitian penulis menginterpretasikan termasuk kedalam kelas lereng INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 datarAehampir datar.
Saat curah hujan tinggi kemiringan lereng hampir datar di daerah penelitian dapat menyebabkan gengangan air.
Situasi tersebut dapat mempengaruhi daya dukung material batuan dasar maupun material penyusun aspal, terutama dari mineral lempung akibat naiknya persentase kandungan air.
Karena perubahan kohesi batulempung tidak mempengaruhi kandungan illite saja, tetapi juga mempengaruhi kadar air, yang bilamana dilalui oleh kendaraan terus menerus dapat memicu terjadinya perubahan struktur tanah pada batulempung yang dipengaruhi oleh mineral illite dengan nilai persentase yang lebih dari >10,8 %.
Perubahan ini secara tidak langsung mengakibatkan terjadinya perubahan sifat fisik dengan cepat karena kemampuan menyerap air, sehingga proses penyerapan air menghambat sifat mekanik mineral Curah Hujan Curah hujan merupakan salah satu faktor pemicu terjadinya kerusakan jalan, pada curah hujan yang tinggi, intensitas dan lamanya hujan berpengaruh pada batuan penyusun daerah penelitian.
Tabel 2.
Jumlah Data Curah Hujan Pertahun (BMKG, 2013 Ae 2.
Stasiun Pengmatan Iklim Tahun Klamalu Klasmelek Majener Walal .
m/th.
m/th.
m/th.
m/th.
Pengaruh curah hujan terhadap naiknya persentase kandungan air dalam batuan atau penyusun jalan, persentase air dapat menurunkan kemampuan daya dukung material batuan terutama kohesi antar butir akibat naiknya tekanan pori di dalam material.
(Supandi, 2.
Penentuan tinggi rendahnya curah hujan di daerah penelitian berdasarkan data yang telah diperoleh dari empat stasiun pengamatan curah hujan, yang terdiri dari Stasiun Klamalu.
Stasiun Klasmelek.
Stasiun Majener, dan Stasiun Walal selama jangka waktu 10 tahun yang dimulai dari tahun 2013 Ae 2022.
Kondisi curah hujan yang diperoleh dari 4 stasiun tersebut ditandai dengan besarnya curah hujan yang terjadi tiap harinya, tetapi berdasarkan banyaknya data yang diperoleh maka data curah hujan per hari tersebut dijadikan data curah hujan pertahun berdasarkan jumlah yang diperoleh dari data curah hujan per hari.
Dengan curah hujan tersebut (Tabel .
dapat membuat genangan pada alas jalan, salah satu faktor terjadinya genangan adalah adanya curah hujan yang sedang/lembab genangan yang terbentuk pada badan jalan, sehingga perubahan sifat fisik mineral memiliki pengaruh yang kuat pada sifat mekanik, karena itu mineral lempung menimbulkan kendala pada kekuatan batuan tersebut.
Petrologi dan Petrografi Sampel S1 Secara umum melalui analisis petrologi batulempung Formasi Klasaman (TQK) pada daerah penelitian terdiri dari 1 .
jenis litologi, berdasarkan pendeskripsian megaskopis Secara megaskopis batuan ini memiliki ketebalan 2 m.
INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 dengan ciri berwarna abu-abu gelap, dan memiliki komposisi karbonatan, batuan ini merupakan batuan sedimen dengan nama batulempung karbonatan (Wentwort dan Folk, 1.
Melalui analisis laboratorium petrografi pada sampel batulempung terdapat 1 .
jenis batulempung berdasarkan komposisi jenis semen dan mineral penyusun batuan yang didasarkan pada klasifikasi Pettijhon, 1984.
Berdasarkan hasil analisis grand size clay < 0.
05 mm, bentuk butir subrounded hingga angulate, kemas terbuka dan berongga, sortasi baik, porositas sedang.
Massa dasar/matriks <0.
mm terdiri dari pecahan mineral felsic dan mafik.
Kehadiran mineral mafik biotit telah terubah menjadi Sedangkan mineral felsik tersusun atas kuarsa serta plagioklas yang telah terubah menjadi kaolin dan zeolit.
Sampel S2 Secara megaskopis batuan ini memiliki ketebalan 1 m, dengan ciri berwarna abu-abu gelap, dan memiliki komposisi karbonatan, batuan ini merupakan batuan sedimen dengan nama batulempung karbonatan (Wentwort dan Folk, 1.
Berdasarkan hasil analisis petrografi grand size clay < 0.
05 mm, bentuk butir subrounded hingga angulate, kemas terbuka dan berongga, sortasi baik, porositas sedang.
Massa dasar <0.
05 mm terdiri dari pecahan mineral felsik dan mafik.
Kehadiran mineral mafik biotit telah terubah dan mengalami oxidasi dengan intensitas Mg-Fe yang tinggi, serta terdapat mineral klorit.
Sedangkan mineral felsik tersusun atas kuarsa serta plagioklas yang telah terubah menjadi Hadir secara minor skeletal fosil yang telah mengalami diagenesi Gambar 2.
Litologi Batulempung Karbonat LP 1 Arah Foto N 260Ae Gambar 3.
Hasil Petrografi Batulempung.
Kiri PPL, kanan XPL INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 Gambar 4.
Litologi Batulempung Pasiran LP 3 Arah Foto N 20Ae Gambar 5.
Hasil Petrografi Batulempung.
Kiri PPL, kanan XPL Difraksi Sinar-X Sampel S1 Berdasarkan hasil analisis XRD pada sampel S1, didapatkan 4 .
jenis mineral lempung dengan persentase kehadiran yang berbeda Silicon Oxide Quartz 74,4% (O2,S.
Illite 13,4% (Al4KO12Si.
Albite 12,1% (AlNaO8Si.
, dan Clinochlore 0,1% (Al0.
99H2I12Mg2.
97O12Si3.
Melalui hasil pengujian pada sampel S1 Melalui hasil pengujian pada sampel S1, didapati mineral penyusun batulempung pada daerah penelitian yang dominan adalah Illite dengan persentase sebesar 13,4%.
Sampel S2 Hasil analisis XRD pada sampel S2, didapatkan 5 (Lim.
jenis mineral lempung dengan kehadiran persentase yang berbeda.
Silicon Oxide Quartz Low 57,2% (O2.
Illite 33,5% (Al4KO12Si.
Albite 8,0% (AlNaO8Si.
, zeolite 1,1% (Al18Ba6.
68H60.
144K2.
19O111.
6Si.
Clinochlore 0,2% (Al0.
99H2I12Mg2.
97O12 -Si3.
Berdasarkan hasil pengamatan pada sampel S2, mineral penyusun batulempung pada daerah penelitian yang dominan adalah Illite dengan persentase sebesar 42,2 %.
INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 Gambar 6.
Diffraction Pattern Graphic Sampel 1 Gambar 7.
Diffraction Pattern Graphic Sampel 2 Peran Illite Terhadap Konstruksi Jalan Analisis keteknikan juga dilakukan untuk kontruksi jalan, dan pengangkutan material dasar dasar didominasi oleh material batulempung, diamati bahwa penurunan mineral illite mengakibatkan peningkatan sifat mekanik sebagai aspek yang sangat penting dalam analisis teknik.
Dalam analisis teknik ditunjukkan bahwa penurunan persen kandungan INTAN Jurnal Penelitian Tambang Opur, dkk INTAN Volume 7.
Nomor 1, 2024 illite berkorelasi dengan nilai hasil analisis yang Selain itu, terdapat korelasi positif yang sangat kuat antara kandungan illit dan nilai komposisi mineral yang didapatkan.
Jika nilai komposisi mineral lebih rendah akan menghasilkan jalan yang berkualitas baik, karena sifat mekaniknya mengalami Jika kandungan mineral illite lebih tinggi maka akan berpotensi berpengaruh buruk terhadap kualitas jalan.
Pada konstruksi jalan dan operasi pengangkutan, kandungan illite harus Perlu diamati pula bahwa jalan yang dibangun jika tidak mempertimbangkan kandungan illite akan menghasilkan kualitas jalan yang buruk ketika kandungan illite memiliki jumlah mineral lebih besar dari 10,8% (Supandi et al, 2.
KESIMPULAN
Mineral penyusun batulempung pada daerah penelitian sebagai berikut.
sampel S1 terkandung mineral quartz, biotit, chlorit, kaolin, serta zeolite, dan pada sampel S2 terdapat massa dasar, rongga, plagioklas, feldspar, oxide, illite, klorit, dan skeletal grain.
Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa mineral yang terdapat dalam batulempung yaitu mineral lempung Illite, dengan nilai komposisi terbesar pada sampel S1 sebesar 13,4% dan pada sampel S2 sebesar 42,2% mineral lempung pada litologi batulempung, yang termasuk dalam kelompok mineral illite Teramati bahwa jalan yang dibangun tanpa mempertimbangkan kandungan illite menghasilkan kualitas jalan yang buruk.
Karena itu data persentase mineral yang di hasilkan oleh analisis XRD, menunjukkan bahwa persentase mineral illit lebih >10,8% sehingga mineral illite dapat berpengaruh terhadap kerusakan jalan di daerah Ada 3 jenis kerusakan jalan yang terjadi di daerah penelitian yaitu.
retak kulit buaya, lubang, dan amblas.
SARAN Saran kepada peneliti selanjutnya agar pengambilan data mencakup pengujian sifat fisik batulempung pada Formasi Klasaman.
Penelitian ini juga dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dan pengambilan kebijakan bagi pemerintah dan masyarakat sekitar untuk melakukan antisipasi dalam melakukan pembangunan jalan di daerah
DAFTAR PUSTAKA