ACARA 5

PENENTUAN KLASIFIKASI BATUAN

A. Acara Praktikum

Penentuan Klasifikasi Batuan dilapangan.

B. Waktu dan Tanggal praktikum

Waktu : 14.00 – 16.00 Wita

Tanggal : 10 Mei 2012

C. Lokasi Praktikum

Jl. Sentosa di depan Hotel Cristal

D. Pendahuluan

Mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan teoritik dan terapan yang

mempelajari karakteristik, perilaku dan respons massa batuan akibat perubahan

keseimbangan medan gaya di sekitarnya, baik karena aktivitas manusia maupun

alamiah. Mekanika batuan mempelajari antara lain :

1. Sifat sifat dan mekanik serta karakteristik massa batuan.

2. Berbagai teknik analisis tegangan dan regangan batuan

3. Prinsip prisnsip yang menyatakan respons massa batuan terhada[p

beban

4. Metodologi yang logis untuk penerapan teori teori dan teknik teknik

mekanika untuk solusi problem fisik nyata di bidang rekayasa batuan.

Dalam mekanika batuan sifat sifat batuan dapat dikelmpokkan menjadi 2 bagian :

1. Sifat Fisik, meliputi : Bobot isi, Berat Jenis, Porositas, Absorpsi, Void

ratio

2. Sifat Mekanik, meliputi : Kuat tekan, Kuat tarik, Modulus elastisitas,

3. Poisson ratio, Sudut geser dalam, Kohesi, Kuat geser

Sehingga pada praktikum kali bermaksud untuk mendapatkan data-data

lapangan yang kemudian di olah sehingga diperoleh klasifikasi batuan menurut

parameter B, Kohesi, dan Sudut geser dalam, yang kemudian menjadi acuan

dalam membuat desain lereng.

E.Dasar Teori 

Klasifikasi batuan yang paling sederhana dan mendasar adalah klasifikasi batuanberdasarkan

pada genesanya atau asal-usulnya atau cara kejadiannya. Berdasarkan asalusulnya,

batuan dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

 

1. Batuan beku

, yaitu batuan yang berasal dari pembekuan dan kristalisasi magma..

 

2. Batuan sedimen

, yaitu batuan yang berasal dari rombakan batuan lain yang telah adasebelumnya baik itu batuan

beku, sedimen atau metamorfik..

 

3. Batuan metamorfik

, yaitu batuan berasal dari batuan lain yang telah ada sebelumnya (batuan beku, sedimen atau

metamorfik) yang mengalami proses metamorfosa, yaituperubahan dalam kondisi padat

karena temperatur dan tekanan yang tinggi, ataukarena cairan hidrotermal.

 

1.2 Potensi Bahan Galian yang berasosiasi dengan Batuan Beku, Sedimen

danMetamorf 

Pada bab ini dibahas mengenai bahan galian serta asosiasinya dengan klasifikasibatuan. Terdapat

disekitar batuan apakah bahan-bahan galian tersebut.

1.3 Mineral Pembawa Logam

Pada bab ini dibahas tentang mineral-mineral yang tedapat pada bahan galian. Selainitu

juga dijelaskan deskripsi mineralnya serta disertai gambar.Adapun pengerjaannya dilakukan

secara bersama dengan menjadikan buku diktatGeologi Dasar dan Distribution of

Igneous Rocks In The Earth’s Lithosphere sebagai acuan.Akhir kata, penulis

meminta maaf atas tidak sempurnanya makalah ini. Diharapkan makalahini dapat

bermanfaat ke depannya, baik untuk penulis, maupun untuk pembaca lainnya.

 

Batuan merupakan material yang membentuk litosfer maupun kerak bumi,

terdiri darimineral-mineral, serta terbentuk di alam tidak hidup. Batuan ini dapat

terbentuk dari hanyasatu macam mineral atau himpunan berbagai macam mineral, baik yang

terpadatkan ataupuntidak.Dilihat dari fisiknya, batuan mempunyai jenis yang sangat beragam,

baik warna,kekerasan, kekompakan, maupun material pembentuknya. Untuk mempermudah

dalammembedakannya, dibuatlah pengelompokan atau klasifikasi dari batuan-

batuan tersebut.

2.1 BATUAN BEKU (IGNEOUS ROCKS)

 Batuan beku ini terbentuk dari magma yang mendingin atau membeku.

Magmatersebut dapat mendingin dan membeku di bawah atau di atas permukaan

bumi. Bilamembeku di bawah permukaan bumi, terbentuklah batuan yang dinamakan batuan

bekudalam atau disebut juga batuan beku intrusive (sering juga dikatakan sebagai batuan

bekuplutonik). Sedangkan, bila magma dapat mencapai permukaan bumi kemudian

membeku,terbentuklah batuan beku luar atau batuan beku ekstrusif.

2.1.1 Batuan Beku Dalam (Intrusive)

Magma yang membeku di bawah permukaan bumi, pendinginannya sangat lambat(dapat

mencapai jutaan tahun), memungkinkan tumbuhnya kristal-kristal yang besar

dansempurna bentuknya, menjadi tubuh batuan beku intrusive. Tubuh batuan beku

dalammempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, tergantung pada kondisi magma dan

batuan disekitarnya. Magma dapat menyusup pada batuan di sekitarnya atau

menerobos melaluirekahan-rekahan pada batuan di sekelilingnya. Bentuk-bentuk batuan

beku yang memotongstruktur batuan di sekitarnya disebut diskordan, termasuk di

dalamnya adalah batholit, stok,

dyke, dan jenjang volkanik. Sedangkan bentuk-bentuk yang sejajar dengan

struktur batuan disekitarnya disebut konkordan diantaranya adalah sill, lakolit dan

lopolit.Batuan beku dalam selain mempunyai berbagai bentuk tubuh intrusi, juga

mempunyai jenis batuan berbeda, berdasarkan pada komposisi mineral pembentuknya. Batuan-

batuanbeku luar secara tekstur digolongkan ke dalam kelompok batuan beku fanerik.Sesuai

dengan gambar di atas, contoh dari batuan beku adalah granite, gabbro, dan diorite. Granite

berkomposisi terutama dari feldspar dan kuarsa. K-feldspar merupakan

mineralutamanya, berwarna merah muda. Sedangkan Na-C Plagioklas terdapat dalam jumlah

sedang,berwarna putih seperti porselen. Mika, muskofit atau biotit berwarna hitam

mengkilap atauserpihannya berwarna bronze tersebar merata dalam batuan granite.

 

Gabbro

 mempunyai tekstur berbutir kasar mirip dengan granite tetapi komposisi

utamanyaadalah piroksen dan Ca-Plagiokas. Olivin trdapat sebagai mineral minor.

Warna gabbro ialahhijau tua, abu-abu tua, atau hitam. Gabbro merupakan material utama di

bagian bawah kerak samudera dan juga pada beberapa bagian kerak benua tua.

 

Diorite

mempunyai tekstur berbutir kasar mirip dengan granite tetapi komposisi

utamanyaadalah Na-Plagiokas Feldspar, sedangkan kuarsa dan K-Feldspar merupakan mineral

minor.Mineral amfibol yang terdapat di dalamnya mencirikan batuan dengan jenis

diorite danbukanlah tidak mungkin dijumpai piroksen. Komposisi diorite

merupakan komposisimenengah dengan basalt.

 

2.1.2 Batuan Beku Luar (Extrusive)

Magma yang mencapai permukaan bumi, keluar melalui rekahan atau

lubangkepundan gunung api sebagai erupsi, mendingin dengan cepat dan membeku menjadi

batuanekstrusif. Keluarnya magma di permukaan bumi melalui rekahan disebut

sebagai fissureeruption. Pada umumnya magma basaltis yang viskositasnya

rendah dapat mengalir di sekitar mempunyai tekstur berbutir kasar mirip dengan

granite tetapi komposisi utamanyaadalah Na-Plagiokas Feldspar, sedangkan kuarsa dan K-

Feldspar merupakan mineral minor.Mineral amfibol yang terdapat di dalamnya

mencirikan batuan dengan jenis diorite danbukanlah tidak mungkin dijumpai

piroksen. Komposisi diorite merupakan komposisimenengah dengan basalt.

 

sebagai fissureeruption. Pada umumnya magma basaltis yang viskositasnya

rendah dapat mengalir di sekitarrekahannya, menjadi hamparan lava basalt yang disebut

plateau basalt. Erupsi yang keluarmelalui lubang kepundan gunung api dinamakan

erupsi sentral. Magma dapat mengalirmelaui lereng, sebagai aliran lava atau ikut

tersembur ke atas bersama gas-gas sebagaipiroklastik. Lava terdapat dalam

berbagai bentuk dan jenis tergantung apda komposisimagmanya dan tempat

terbentuknya.Apabila magma membeku di bawah permukaan air terbentuklah lava

bantal (pillowlava), dinamakan demikian karena pembentukannya di bawah tekanan

air.Dalam klasifikasi batuan beku batuan beku luar terklasifikasi ke dalam

kelompok batuanbeku afanitik. Contoh-contoh dari batuan beku luar adalah :

 

Basalt

 merupakan batuan beku luar bertekstur afanitik berbutir halus sampai sangat halusbiasanya

berwarna gelap ,terjadi dari pendinginan dalam bagian dalam aliran

lava.komposisiutamanya adalah Ca-Plagioklas dan piroksen, sedangkan olivine atau amfibol

hanya sedikit

2.2.1 Batuan sedimen bertekstur klastik

Batuan sedimen klastik terdiri dari material detritus (hasil rombakan:

pecahan),memperlihatkan tekstur klastik (butiran berukuran lempung sampai

bongkah),memperlihatkan berbagai struktur sedimen.Proses : pelapukan,

erosi,transportasi, sedimentasiKlasifikasi besar butir batuan sedimen klastik menggunakan

skala Wentworth. Potensi Bahan Galian yang Berasosiasi DenganBatuan Sedimen,

Batuan Beku dan Batuan Metamorf. Bahan GalianAsosiasi dengan

3. Sifat Mekanik

Selain daripada sifat-sifat fisik dari batuan terdapat sifat-sifat mekanik

batuan yang berpengaruh pula dalam penembusan batuan. Sifat-sifat mekanik

tersebut meliputi :

a. Strength Batuan

Arthur menyatakan bahwa strength pada batuan merupakan faktor yang

sangat penting untuk penentuan laju pemboran.Strength pada batuan adalah

kemampuan batuan untuk mengikat komponen-komponennya bersama-sama. Jadi

dengan kata lain apabila suatu batuan diberikan tekanan yang lebih besar dari

kekuatan batuan tersebut, maka komponen-komponennya akan terpisah-pisah atau

dapat dikatakan hancur. Lebih lanjut lagi, criteria kehancuran batuan diakibatkan

oleh adanya : Stress (tegangan) dan Strain (regangan).

Tegangan dan regangan ini terjadi apabila ada suatu gaya yang dikenakan pada

batuan tersebut. Goodman, menyatakan variasi beban yang diberikan pada suatu

batuan mengakibatkan kehancuran batuan. Terdapat empat jenis kerusakan batuan

yang umum, yaitu :

Flexure Failure

Flexure failure terjadi karena adanya beban pada potongan batuan akibat gaya

berat yang ditanggungnya, karena adanya ruang pori formasi dibawahnya.

Shear Failure

Shear failure, kerusakan yang terjadi akibat geseran pada suatu bidang

perlapisan

karena adanya suatu ruang pori pada formasi dibawahnya.

Crushing dan Tensile Failure

Crushing dan tensile failure merupakan kerusakan batuan yang terjadi akibat

gerusan suatu benda atau tekanan sehingga membentuk suatu bidang retakan.

Direct Tension Failure

Direct tension failure, kerusakan terjadi searah dengan bidang geser dari suatu

perlapisan.

b. Drillabilitas

Drillabilitas batuan (rock drillability) merupakan ukuran kemudahan

batuan untuk dibor, yang dinyatakan dalam satuan besarnya volume batuan yang

bisa dibor pada setiap unit energi yang diberikan pada batuan tersebut.Drillabilitas

batuan dapat ditentukan melalui data pemboran (drilling record).

Selanjutnya dengan pengembangan model pemboran, drillabilitas batuan dapat

ditentukan dengan menggunakan roller cone bit.

c. Hardness

Hardness atau kekerasan dari batuan, merupakan ketahanan mineral batuan

terhadap goresan.Skala kekerasan yang sering digunakan untuk mendriskripsikan

batuan diberikan oleh Mohs.

Skala Kekerasan Mohs

Talk

Gypsum

Calcite

Fluorite

Apatite

Orthoclase Feldspar

Quartz

Topaz

Corondum

Diamond

Gatlin, menyatakan batuan diklasifikasikan dalam tiga kelompok, yaitu :

Soft rock (lunak) : clay yang lunak, shale yang lunak dan batuan pasir yang

unconsolidated atau kurang tersemen.

Medium rock (sedang) : beberapa shale, limestone dan dolomite yang porous,

pasir yang terkonsolidasi dan gypsum.

Hard rock (keras) : limestone dan dolomite yang padat, pasir yang tersemen

padat/keras dan chert.

d. Abrasivitas

Merupakan sifat menggores dan mengikis dari batuan, sehingga sering

menyebabkan keausan pada gigi pahat dan diameter pahat.Setiap batuan

mempunyai sifat abrasivitas yang berbeda-beda, pada umumnya batuan beku

mempunyai tingkat abrasivitas sedang sampai tinggi, batu pasir lebih abrasif

daripada shale, serta limestone lebih abrasif dari batu pasir atau shale.Ukuran dan

bentuk dari partikel batuan menyebabkan berbagai tipe keausan, seperti juga torsi

dan daya tekan pada pahat.

e. Tekanan Pada Batuan

Merupakan tekanan-tekanan yang bekerja pada batuan formasi.Tekanan-

tekanan tersebut harus diperhatikan dalam kegiatan pemboran.Karena

berpengaruh dalam cepat-lambatnya laju penembusan batuan formasi. Secara

umum, batuan yang berada pada kedalaman tertentu akan mengalami tekanan :

Internal Stress yang berasal dari desakan fluida yang terkandung di dalam

pori-pori batuan (tekanan hidrostatik fluida formasi).

Eksternal Stress yang berasal dari pembebanan batuan yang ada di atasnya

(tekanan overburden).

Dalamn Uji sifat mekanik batuan:

Kuat tarik (tensile strength);

Merupakan kemampuan suatu material untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan material menjadi patah. Berdasarkan pada jenis beban yang

bekerja, kekuatan dibagi dalam beberapa macam yaitu kekuatan tarik,

kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung. 

Kuat tekan (unixial compressive strength/UCS, static poisson ratio);

Dynamic poisson's ratio.

Kuat tekan triaxial (triaxial compressive strength)

Point load test

Kuat geser sisa (residual shear strength)

Tujuan

Untuk mengetahui kelas – kelas batuan berdasarkan beda kelas massa batuan

sesuai jenis materialnya.

C. Peralatan yang Digunakan

Alat-alat : Bahan-bahan :

1. Meteran 1. Kekar di Lapangan

2. Kompas Brunton

3. Alat Tulis

4. Tali Raffia

5. Table parameter RMR

6. Palu Geologi

D. Prosedur Percobaan

1. Orientasi lapangan

2. Menentukan RQD di lapangan dengan menghitung langsung dari

singkapan btuan yang mengalami retakan-retakan (baik lapisan batuan

maupun kekar atau sesar ) berdasarkan rumus Hudson (1979) sbb :

RQD = 100e-0,1 )1 + 0,1 ( ھ

3. Diukur spasi kekar.

4. Diukur kondisi rekahan

5. Ditentukan kondisi air tanah.

6. Ditentukan kekuatan batuan dengan cara memukul batuan dengan palu

geologi, pisau ,kemudian hasilnya disesuaikan dengan table

7. Disimpulkan dari orientasi lapangan kemudian dimasukkan pada

parameter RMR yang ada

8. Kesimpulan.

Hasil Pengukuran

No. Strike (o) Dip (o) No Strike (o) Dip (o)

1 115 89 26 109 42

2 137 87 27 149 90

3 127 56 28 51 55

4 122 84 29 189 61

5 130 48 30 69 69

6 141 66 31 129 81

7 138 85 32 142 24

8 26 61 33 143 24

9 102 76 34 109 89

10 91 88 35 104 21

11 102 84 36 95 70

12 61 70 37 139 81

13 86 83 38 60 74

14 133 54 39 139 84

15 126 83 40 208 61

16 81 20 41 131 69

17 126 80 42 150 90

18 69 44 43 144 62

19 46 41 44 171 71

20 197 72 45 154 64

21 135 88 46 153 70

22 58 74 47 192 56

23 86 48 48 149 71

24 63 35 49 119 90

25 185 71 50 24 66

Pengamatan dan pencatatan terhadap orientasi diskontinuitas dilakukan

secara sistematis dengan menggunakan metode scanline. Dalam metode ini,

pencatatan diskontinuitas dilakukan sepanjang garis pengamatan. Diskontinuitas

ang dicatat dan diobservasi adalah diskontinuitas yang memotong garis

pengamatan. Data yang diukur/ dicatat adalah tipe batuan (rock type), kekuatan

batuan (strength), pelapukan (weathering), arah kemenerusan kekar (strike) dan

kemiringan kekar (dip), jarak antar spasi kekar (joint spacing), kekasaran

(roughness), dan material sisipan (infilling).

Untuk menentukan longsoran kekar, baiknya menggunakan table system

RMR seperti yang tampak diatas.

E. Perhitungan

Rock Mass Rating (RMR)

RMR = UCS + RQD + Joint Spacing + Joint Condition + Ground Water

UCS = 12 RQD = 20

Joint Spacing = 15 Joint Condition = 25

Ground Water = 10

RMR = UCS + RQD + Joint Spacing + Joint Condition + Ground Water

= 12 + 20 + 15+ 25 + 10

= 82

Lokasi Parameter Masukan RatingNilai

RMR

Sentosa

Uniaxial Compressive

Strength 100 – 250 12

82RQD ( % ) 90 – 100 20

Spacing of Discontinuity 0.6 – 2 m 15

Joint Condition < 1 mm 25

Water Condition Lembab 10

Parameter B

Rating 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 20 - 0

Klasifikasi

massa batuan

Sangat

Baik

Baik Sedang Jelek Sangat

Jelek

Rating 100 - 81 80 - 61 60 - 41 40 - 21 20 - 0

Kohesi >400 kpa 300 - 400 200 - 300 100 - 200 <100

Sudut Geser

dalam

>45o 35o-45o 25o-35o 15o-25o <15o

F. Kesimpulan :

Jadi berdasarkan hasil pengukuran data di lapangan kita mendapatkan hasil

beda kelas massa batuan sesuai jenis materialnya menurut parameter B

klasifikasi batuannya sangat baik, Kohesi 450 kpa, dan Sudut geser dalam >

45o .

G. Saran

Sebaiknya sebelum mengukur dan pengambilan data kita konsultasi dulu

ke asdos supaya tidak salah dalam pengambilan data, dan lebih memahami

konsep di lapangan.

DAFTAR PUSTAKA

Das, Braja M. 1988. MekanikaBatuan (Prinsip-prinsipRekayasaGeoteknis) Jilid1.

Jakarta :Erlangga.

Soedarmo G. Djatmiko, dkk. 1993. MekanikaBatuan. Yogyakarta :Kanisius.

Samarinda, 31 Mei 2012

Asisten, Praktikan,

Doni Ariyanto Andry Ismawan

NIM. 0809045017 NIM. 1009045064

LAPORAN MINGGUAN PRAKTIKUM

MEKANIKA BATUAN

“Klasifikasi Batuan Di Lapamgan”

Nama : Andry Ismawan

NIM : 1009045064

Kelompok : 7 (Tujuh)

Tanggal : 31 Mei 2012

LABORATORIUM MEKANIKA BATUAN

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MULAWARMAN

2012

Lampiran foto dilapangan

Lokasi jalan Sentosa di depan hotel Cristal.