Tanah seperti
yang telah diuraikan pada bab sebelumnya merupakan lapisan paling atas
permukaan bumi yang terbentuk dari faktor-faktor iklim, topografi, bahan
induk,organisme, dan waktu. Kelima
faktor tersebut bersama-sama membentuk tanah sehingga menghasilkan tanah yang
berbeda-beda di permukaan bumi ini. Aneka macam tanah yang ada dipermukaan
bumi, namun secara umum, tanah terdiri dari 4 komponen utaman yaitu :
1. Udara : 20 –
30 %
2. Air : 20
– 30 %
3. Mineral : 45 %
4. bahan organik : 5 %
A.
MINERAL TANAH
Bahan mineral tanah merupakan bahan anorganik tanah yang terdiri dari
berbagai ukuran, komposisi dan jenis mineral. Mineral tanah berasal dari hasil pelapukan batuan-batuan yang menjadi
bahan induk tanah.
Pada mulanya
batuan dari bahan induk tanah mengalami proses pelapukan dan menghasilkan
regolit. Pelapukan lebih lanjut menghasilkan tanah dengan tektur masih kasar. Ukuran
mineral tanah sangat beragam mulai dari ukuran sangat kasar sampai dengan
ukuran yang sangat halus seperti mineral liat. Mineral liat hanya dapat dilihat
dengan bantuan mikroskop elektron.
Sifat mineral
liat ditentukan dari:
(1) susunan kimia
pembentuknya yang tetap dan tertentu, terutama berkaitan dengan penempatan
internal atom-atomnya,
(2) sifat fisiko-komia dengan batasan waktu tertentu, dan
(3) kecendrungan membentuk geometris tertentu.
Komposisi mineral dalam tanah sangat tergantung dari beberapa faktor sebagai berikut:
(1) jenis batuan induk asalnya,
(2) proses-proses yang bekerja dalam pelapukan batuan tersebut, dan
(3) tingkat perkembangan tanah.
Bahan induk tanah mineral berasal dari berbagai jenis batuan induk, sehingga dalam proses pelapukannya akan menghasilkan keragaman mineral tanah yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa terdapat hubungan yang erat antara komposisi mineral bahan induk dengan komposisi mineral batuannya. Sebagai contoh adalah tanah yang terbentuk dari bahan induk yang berasal dari batuan basalt dan granit, akan memiliki komposisi mineral tanah sebagai berikut:
(2) sifat fisiko-komia dengan batasan waktu tertentu, dan
(3) kecendrungan membentuk geometris tertentu.
Komposisi mineral dalam tanah sangat tergantung dari beberapa faktor sebagai berikut:
(1) jenis batuan induk asalnya,
(2) proses-proses yang bekerja dalam pelapukan batuan tersebut, dan
(3) tingkat perkembangan tanah.
Bahan induk tanah mineral berasal dari berbagai jenis batuan induk, sehingga dalam proses pelapukannya akan menghasilkan keragaman mineral tanah yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa terdapat hubungan yang erat antara komposisi mineral bahan induk dengan komposisi mineral batuannya. Sebagai contoh adalah tanah yang terbentuk dari bahan induk yang berasal dari batuan basalt dan granit, akan memiliki komposisi mineral tanah sebagai berikut:
(1) mineral
kuarsa,
(2) mineral ortoklas,
(3) mineral mikroklin,
(4) mineral albit
(5) mineral oligoklas,
(6) mineral muskovit,
(7) mineral biotit.
(8) mineral dll.
Pada tanah-tanah yang mudah melapuk dan peka terhadap proses pencucian (leaching), seperti tanah Podzol, ditemujkan mineal yang didominasi hanya jenis mineral: (1) kuarsa, dan (2) ortoklas. Dominasi kedua mineral ini disebabkan karena kedua mineral ini relatif lebih resisten terhadap pelapukan. Berbeda dengan tanah-tanah yang belum mengalami pelapukan (kurang mengalami pelapukan), maka dalam tanah tersebut masih ditemukan mineral tanah yang beragam dengan komposisi mineral tanah pada setiap lapisan yang hampir seragam.
Berdasarkan keberadaan silikat dalam mineral tanah, maka mineral dalam tanah dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu:
(1) kelompok mineral silikat, dan
(2) kelompok mineral bukan silikat.
A. Kelompok Mineral Silikat:
Kelompok mineral silikat dibagi lagi menjadi 11 kelompok, yaitu:
(1) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mineral Liat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mineral liat adalah:
(1.1) Mineral Liat Kaolinit {Si4Al4O10(OH)4}
(1.2) Mineral Liat Vermikulit {AlMg5(OH)12(Al2Si6)}
(1.3) Mineral Liat Klorit {AlMg5O20(OH)4}
(1.4) Mineral Liat Montmorillonit
(2) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mika:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mika adalah:
(2.1) Mineral Muskovit {K2Al2Si6Al4O20(OH)4}
(2.2) Mineral Biotit {K2Al2Si6(Fe++,Mg)6.O20(OH)4}
(3) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Serpentin:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok serpentin adalah:
(3.1) Mineral Serpentin {Mg3Si2O5(OH)4}
(4) Struktur Kristal Silikat Kerangka Feldsfar:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kerangka feldsfar adalah:
(4.1) Mineral Alkali Feldsfar {(Na,K)2O.Al2O3.6SiO2}
(4.2) Mineral Plagioklas (Na2O.Al2O3.6SiO2)
(5) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Piroksin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok piroksin adalah:
(5.1) Mineral Enstatit (MgO.SiO2)
(5.2) Mineral Hipersten {(Mg,Fe)O.SiO2}
(5.3) Mineral Diopsit (CaO.MgO.2SiO2)
(5.4) Mineral Augit {CaO.2(Mg,Fe)O.(Al,Fe)2O3.3SiO2}
(6) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Amfibol:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok amfibol adalah:
(6.1) Mineral Hornblende {Ca3Na2(Mg,Fe)8(Al.Fe)4.Si14O44(OH)4}
(6.2) Mineral Termolit {2CaO.5(Mg,Fe)O.8SiO2.H2O}
(7) Struktur Kristal Silikat Kelompok Olivin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok olivin adalah:
(7.1) Mineral Olivin {2(Mg,Fe)O.SiO2}
(7.2) Mineral Titanit (CaO.SiO2.TiO2)
(7.3) Mineral Tormalin (Na2O.8FeO.8Al2O3.4B2O3.16SiO2.5H2O)
(7.4) Mineral Sirkon (ZrO2.SiO2)
(8) Struktur Kristal Silikat Kelompok Garnet:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok garnet adalah:
(8.1) Mineral Almandit (Fe3Al2Si3O12)
(9) Struktur Kristal Silikat Kelompok Epidol:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok epidol adalah:
(9.1) Mineral Soisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
(9.2) Mineral Klinosoisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
(9.3) Mineral Epidot (4CaO.3(Al,Fe)2º3.6SiO2.H2O)
(10) Struktur Kristal Silikat Orto dan Cincin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat orto dan cincin adalah:
(10.1) Mineral Klanit (Al2O3.SiO2)
(10.2) Mineral Silimanit (Al2O3.SiO2)
(11) Struktur Kristal Silikat:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat adalah:
(11.1) Mineral Andalusit (Al2O3.SiO2)
B. Kelompok Mineral Bukan Silikat:
Kelompok mineral bukan silikat dibagi lagi menjadi 6 kelompok, yaitu: (1) mineral fosfat, (2) mineral karbonat, (3) mineral klorit, (4) mineral sulfat, (5) mineral hidroksida, dan (6) mineral oksida. Contoh mineral tanah yang termasuk keenam kelompok mineral bukan silikat ini disajikan sebagai berikut:
(1) Mineral Fosfat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral fosfat adalah:
(1.1) Mineral Apatit {Ca4(CaF)(PO4)3} atau {Ca4(CaCl)(PO4)3}
(2) Mineral Karbonat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral karbonat adalah:
(2.1) Mineral Kalsit (CaCO3)
(2.2) Mineral Dolomit {(Ca, Mg)CO3}
(3) Mineral Klorit:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral klorit adalah:
(3.1) Mineral Halit (NaCl)
(4) Mineral Sulfat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral sulfat adalah:
(4.1) Mineral Gipsum (CaSO4.2H2O)
(4.2) Mineral Jarosit {KFe3(OH)6(SO4)2}
(5) Mineral Hidroksida:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral hidoksida adalah:
(5.1) Mineral Gibsit {Al(OH)3}
(5.2) Mineral Buhmit {Gamma – Al.O(OH)}
(5.3) Mineral Gutit {Alfa – FeO.OH}
(5.4) Mineral Lepidokrosit {Gamma – FeO.OH}
(6) Mineral Oksida:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral oksida adalah:
(6.1) Mineral Hematit (Fe2O3)
(6.2) Mineral Ilmenit (FeO.TiO2)
(6.3) Mineral Rutil (TiO2)
(6.4) Mineral Anatase (TiO2)
(6.5) Mineral Brokit (TiO2)
(6.6) Mineral Magnetik (Fe3O4)
(2) mineral ortoklas,
(3) mineral mikroklin,
(4) mineral albit
(5) mineral oligoklas,
(6) mineral muskovit,
(7) mineral biotit.
(8) mineral dll.
Pada tanah-tanah yang mudah melapuk dan peka terhadap proses pencucian (leaching), seperti tanah Podzol, ditemujkan mineal yang didominasi hanya jenis mineral: (1) kuarsa, dan (2) ortoklas. Dominasi kedua mineral ini disebabkan karena kedua mineral ini relatif lebih resisten terhadap pelapukan. Berbeda dengan tanah-tanah yang belum mengalami pelapukan (kurang mengalami pelapukan), maka dalam tanah tersebut masih ditemukan mineral tanah yang beragam dengan komposisi mineral tanah pada setiap lapisan yang hampir seragam.
Berdasarkan keberadaan silikat dalam mineral tanah, maka mineral dalam tanah dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu:
(1) kelompok mineral silikat, dan
(2) kelompok mineral bukan silikat.
A. Kelompok Mineral Silikat:
Kelompok mineral silikat dibagi lagi menjadi 11 kelompok, yaitu:
(1) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mineral Liat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mineral liat adalah:
(1.1) Mineral Liat Kaolinit {Si4Al4O10(OH)4}
(1.2) Mineral Liat Vermikulit {AlMg5(OH)12(Al2Si6)}
(1.3) Mineral Liat Klorit {AlMg5O20(OH)4}
(1.4) Mineral Liat Montmorillonit
(2) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Mika:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok mika adalah:
(2.1) Mineral Muskovit {K2Al2Si6Al4O20(OH)4}
(2.2) Mineral Biotit {K2Al2Si6(Fe++,Mg)6.O20(OH)4}
(3) Struktur Kristal Silikat Lempeng yang masuk kelompok Serpentin:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat lempeng kelompok serpentin adalah:
(3.1) Mineral Serpentin {Mg3Si2O5(OH)4}
(4) Struktur Kristal Silikat Kerangka Feldsfar:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kerangka feldsfar adalah:
(4.1) Mineral Alkali Feldsfar {(Na,K)2O.Al2O3.6SiO2}
(4.2) Mineral Plagioklas (Na2O.Al2O3.6SiO2)
(5) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Piroksin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok piroksin adalah:
(5.1) Mineral Enstatit (MgO.SiO2)
(5.2) Mineral Hipersten {(Mg,Fe)O.SiO2}
(5.3) Mineral Diopsit (CaO.MgO.2SiO2)
(5.4) Mineral Augit {CaO.2(Mg,Fe)O.(Al,Fe)2O3.3SiO2}
(6) Struktur Kristal Silikat Rantai Kelompok Amfibol:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat rantai kelompok amfibol adalah:
(6.1) Mineral Hornblende {Ca3Na2(Mg,Fe)8(Al.Fe)4.Si14O44(OH)4}
(6.2) Mineral Termolit {2CaO.5(Mg,Fe)O.8SiO2.H2O}
(7) Struktur Kristal Silikat Kelompok Olivin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok olivin adalah:
(7.1) Mineral Olivin {2(Mg,Fe)O.SiO2}
(7.2) Mineral Titanit (CaO.SiO2.TiO2)
(7.3) Mineral Tormalin (Na2O.8FeO.8Al2O3.4B2O3.16SiO2.5H2O)
(7.4) Mineral Sirkon (ZrO2.SiO2)
(8) Struktur Kristal Silikat Kelompok Garnet:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok garnet adalah:
(8.1) Mineral Almandit (Fe3Al2Si3O12)
(9) Struktur Kristal Silikat Kelompok Epidol:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat dengan struktur kristal silikat kelompok epidol adalah:
(9.1) Mineral Soisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
(9.2) Mineral Klinosoisit (4CaO.3Al2O3.6SiO2.H2O)
(9.3) Mineral Epidot (4CaO.3(Al,Fe)2º3.6SiO2.H2O)
(10) Struktur Kristal Silikat Orto dan Cincin:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat orto dan cincin adalah:
(10.1) Mineral Klanit (Al2O3.SiO2)
(10.2) Mineral Silimanit (Al2O3.SiO2)
(11) Struktur Kristal Silikat:
Mineral yang termasuk dalam mineral silikat kelompok struktur kristal silikat adalah:
(11.1) Mineral Andalusit (Al2O3.SiO2)
B. Kelompok Mineral Bukan Silikat:
Kelompok mineral bukan silikat dibagi lagi menjadi 6 kelompok, yaitu: (1) mineral fosfat, (2) mineral karbonat, (3) mineral klorit, (4) mineral sulfat, (5) mineral hidroksida, dan (6) mineral oksida. Contoh mineral tanah yang termasuk keenam kelompok mineral bukan silikat ini disajikan sebagai berikut:
(1) Mineral Fosfat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral fosfat adalah:
(1.1) Mineral Apatit {Ca4(CaF)(PO4)3} atau {Ca4(CaCl)(PO4)3}
(2) Mineral Karbonat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral karbonat adalah:
(2.1) Mineral Kalsit (CaCO3)
(2.2) Mineral Dolomit {(Ca, Mg)CO3}
(3) Mineral Klorit:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral klorit adalah:
(3.1) Mineral Halit (NaCl)
(4) Mineral Sulfat:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral sulfat adalah:
(4.1) Mineral Gipsum (CaSO4.2H2O)
(4.2) Mineral Jarosit {KFe3(OH)6(SO4)2}
(5) Mineral Hidroksida:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral hidoksida adalah:
(5.1) Mineral Gibsit {Al(OH)3}
(5.2) Mineral Buhmit {Gamma – Al.O(OH)}
(5.3) Mineral Gutit {Alfa – FeO.OH}
(5.4) Mineral Lepidokrosit {Gamma – FeO.OH}
(6) Mineral Oksida:
Beberapa mineral yang termasuk dalam mineral bukan silikat kelompok mineral oksida adalah:
(6.1) Mineral Hematit (Fe2O3)
(6.2) Mineral Ilmenit (FeO.TiO2)
(6.3) Mineral Rutil (TiO2)
(6.4) Mineral Anatase (TiO2)
(6.5) Mineral Brokit (TiO2)
(6.6) Mineral Magnetik (Fe3O4)