Mineralogi, mikrostruktur dan komposisi kimia tanah baki granit Semenanjung Malaysia

Abstract

Tanah 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 positif 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