ilmu tanah task tanah doc

Tugas Kelompok

TUGAS ILMU TANAH HUTAN
TENTANG

MINERAL TANAH

Disusun Oleh :
KELOMPOK V
Riyan Sumitran.R
Nuryasin
Boy Pratama
Rahmad fadillah
Ira Vusvita
Suyadi
Rianda Sasmita
Aulia Sari
Khairil khasdi

PROGRAM STUDI KEHUTANAN
FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS RIAU
2010

BAB 6
MINERAL TANAH
Di tinjau dari komponen tanah,mineral adalah bahan anorganik tanah.Pembicaraan
mengenai mineral tanah secara umum dapat di ikuti pada bagian Geologi/Mineralogi.Khusus
yang berkaitan dengan ilmu tanah telah di singggung sewaktu membicarakan bahan induk
tanah pada bagian terdahulu.Pada bagian ini akan kita bicarakan beberapa mineral yang
penting yang banyak di temukan dalam tanah serta kaitannya dengan ciri tanah.
A.Klasifikasi Mineral Tanah
Berdasarkan Sifat-sifat tertentu dari mineral orang telah mengelompokannya menjadi
berbagai kelompok.Misalnya berdasarkan proses kejadiannya mineral di golongkan kepada
mineral primer dan sekunder.Mineral primer adalah mineral yang terjadi langsung dari magna
dan menyusun diri membentuk batuan-batuan tertentu sebagai kerak bumi.sedangkan mineral
sekunder adalah mineral yang terjadi dari mineral primer yang telah mengalami pelapukan
atau pelarutan dan kemudian mengkristal kembali.
Selanjutnya mineral di kelompokan pula berdasarkan warnanya yaitu mineral gelap
dan terang.Mineral gelap maksudnya mineral yang berwarna hitam,hijau,coklat atau biru dan
sebagainya.Mineral yang demikian lebih mudah lapuk dari pada mineral terang.Mineral

terang adalah mineral yang tidak berwarna atau berwarna putih seperti kuarsa.Ada lagi
penggolongan mineral berdasarkan bobot jenisnya yaitu mineral berat(B.J 2.9) dan mineral
ringan(B.J 2.9) Penyelidikan mineral berat mempunyai arti tertentu bagi genesa dan
klasifikasi tanah,karena dapat menentukan homogenitas suatu tanah.Berdasarkan
kedudukannya dalam menyusun batuan,mineral dapat di bagi menjadi mineral utama,mineral
tambahan dan mineral pengiring.Mineral utama menduduki sebagian besar dari batuan
tersebut,sedangkan mineral tambahan hanya sebagian kecil saja,dan mineral pengiring
kadang-kadang ada tetapi kadang-kadang tidak di jumpai dalam batuan tersebut.
Selain dari pengelompokan tersebut Barzelius (dalam Berry dan Mason,1959)
mengklasifikasikan mineral berdasarkan sifat dan susunan kimianya.

Barzelius telah menyusun 8 kelas mineral sebagai berikut :
1. Unsur tunggal seperti Emas (Au),intan (c) dan lain-lain.
2. Senyawa sulfida,seperti perak sulfida,seperti perak sulfida (AgS),dan lain-lain.
3. Senyawa oksida dan hidroksida seperti hematit(F2O3),lemonit (F2O3.nH2O),dan lainlain.
4. Senyawa halogen,seperti silver (KCl),halit (NaCl),dan lain-lain.
5. Senyawa karbonat,nitrat seperti kalsit (CaCo3) sendawa cili (NaNo3).dan lain-lain
6. Senyawa sulfat,chromat,molibdat seperti gips (CaSo4 2H2O),tawas (K2SO4)3.24
H2O),dan lin-lain.
7. Senyawa fosfat,arsenat,vasnadat seperti apatit (Ca3 (PO4)5) dan lin-lain.

8. Senyawa silikat,seperti kuarsa,velsfat,peroksia,amfibol,mika dan mineral liat.
Semua penegelompokan tersebut mempunyai kaitan yang erat dengan sifat dan ciri
tanah.Misalnya suatau tanah mengandung mineral primer yang jauh lebih banyak dari pada
mineral sekunder,dalam hal ini dapat di katakan bahwa tanah tersebut belum mengalami
pelapukan yang lanjut.Suatu contoh lainnya mengandung mineral gelap yang agak
banyak,mineral tersebut termasuk pada mineral berat dan rupanya terdiri atas mineral augit
dan hiperstin.
Dari komponen yang demikian maka kita katakan bahwa tanah ini akan mudah lapuk karena
berwarna gelap dan akan mengandung kedua unsur tersebut.
B.Pembentukan mineral sekunder
Mineral sekunder adalah mineral yang terbentuk dari hasil pelarutan mineral mineral
primer yang telah mengkristal kembali.Di samping itu mineral sekunder juga berasal dari
pelarutan sisa-sisa organisme seperti kerangka binatang,kapur,bangkai dan kotoran burung
layang-layang yang kemudian mengkristal kembali bersama unsur-unsur lainya,pengkristalan
larutan tertentu di permukaan bumi juga menghasilkan mineral sekunder.
Mineral kalsit dan dolomit merupakan hasil pengkristalan dari pelarutan binatang
berkerangka kapur sedangkan apatit merupakan pengkristalan dari pelarutan bangkai dan
kotoran burung atau hewan-hewan berkerangka fosfat,berbeda halnya dengan mineral
sekunder silikat,begitu juga lemonit,hamatit dan gibsit karena terbentuk sebagai hasil
penghancuran dan pengkristalan kembali dari mineral primer.Kelompok yang terahir ini

biasanya di golongkan pada mineral liat.Oleh karena spesifik maka akan di bicarakan
tersendiri.

Tabel 6.1 Mineral primer dan sekunder,silikat dan bukan silikat yang umum di jumpai dalam
tanah.
Kelompok/Nama

Rumus
Mineral Silikat Primer

Kuarsa
Velspat

Piroksin

SI 02
- Ortoklas

K Al Si3 08

- Na-plagioklas

Na Al Si3 08

-Ca-Plagioklas

Ca A12 Si 08

-Augit

Ca2(Al,Fe)4(Mg,Fe)4Si6
024

-Hipersten

(Mg,Fe)Si03

-Diopsida

(Mg,Ca)Si03

Mineral Silikat Sekunder
Mineral liat

-Kaolit

Al4Si4 010 (OH)8

-Nontmorillonit

(Al,Mg)4 Si 8 020 (OH) 4

- Illit

Al4SiAl 020 (OH) 4 K

Mineral Sekunder Lainnya
Kalsit

CaCO3

Dolomit

CaMg (CO3) 2

Gips

Ca SO4 “ H2O

1.Pembentukan mineral liat
Menurut Grim(1953) Mineral liat terbentuk dari hasil hancuran iklim terhadap mineral primer
atau batuan yang mengandung batuan velspat,mika,piroksin dan eamfibol.
Gamabar bagan pembentukan mineral liat yang umum di temukan dalam tanah (Milner,1940)

Oksida/Leaching

Bahan induk
Aluminium silikat primer

Reduksi/oksidasi dan Leaching

Oksidai/leaching

Mg Ca Fe ++

K Na Ca Fe +++

Montmorillonit

Leaching

Mg

K
Reduksi/leaching

Hidrus Mika (ilit)

-

K

+

K

Koalit

Dari bagan diatas terlihat bahwa semua mineral primer dan mineral liat akn berakhir pada
pembentukan liat Koalit.
Hancuran iklim yang dimaksudkan Grin (1953) dalam pembentukan liat paling sedikit
melibatkan 2 proses yaitu :
1. Alterasi fisik dan kimia dari mineral primer,
2. Dikomposisi dari mineral asal yang segera diikuti oleh rekristalisasi bahan-bahan
yang didekomposisikan menjadi liat silikat.
Pembentukan ilit yang mewakili hidrus mika dapat didominasi proses alterasi. Dari bagan
dan reaksi yang dikemukakan dapat dilihat bahwa ilit dapat terbe ntuk mont morril onit bila

dijumpai banyak K, atau dari meneral K-velkspat melalui proses rekristalisasi. Disamping itu
ilit mungkin terbentuk dari kaulinit bila ada K berlebihan.

Liat klorit ternyata terbentuk melalui akterasi mika yang kaya besi dan maknesium
misalnya biotik. Perubahan itu dibarengi oleh hilangnya sejumlah Mg, K dan Fe. Alterasi dan
pelapukan lebih lanjut menghasilkan ilit atau fermikulit, dan salah satu diantaranya dapat
dialterasi lebih lanjut menjadi mont morill onit.
Montmorillonit dapat dibentuk melalui rekristalisasi sejumlah mineral, dengan catatan
keadaannya adalah cocok ternyata keadaan hancuran sedang ( sedikit masam hingga alkalin ),
adanya sejumlah Mg dan tidak adanya pencucian merupakan syarat bagi pembentukan
montmorillonit. Alterasi silikan misalnya dapat menghasilkan montmorillonit.
Liat kaulinit terbentuk setelah mineral primer mengalami dekomposisi dimana kationkation logam habis tercuci aluminium dan silikat yang larut akan berkristalisasi membentuk
koalinit. Pada proses lebih lanjut Al, Si, Fe akan berkristalisasi membentuk mineral liat yang
tidak mudah larut seperti hidrus oksida Al dan Fe ( limonit, goetit, gipsit) liat yang terakhir
ini menunjukkan suatu hancuran lanjut didaerah tropik dimana Si bisa musnah dari tanah
C. Mineral Liat Tanah
Mineral liat tanah merupakan mineral sekunder yang sangat berperan dalam
membentuk kesuburan tanah.Tipe dan struktur mineral liat tersebut sangat menentukan
sifatnya dalam mempengaruhi sifat dan ciri tanah.
1.Tipe mineral Liat
Pada dasarnya mineral liat ini dapat di bedakan atas dua kelompok senyawa yaitu :
Liat silikat dan liat bukan silikat.
Liat silikat dibedakan menjadi 3 tipe: yaitu tipe 1:1,2:2 dan tipe 2:2. tipe dalam hal ini

menunjukan perbandingan antara Si-Tetraeder dengan Al-Oktaeder.dengan mengetahui tipe
mineral liat juga dapat di tentukan tingkat hancuran suatu tanah.Tanah yang mengandung liat
1:1 menunjukan suatu tanah yang lebih ua dari pada tanah berliat tipe 2:1 karena Si telah
habis tercuci di samping liat silikat amorfus,yaitu alofan.
Tabel beberapa jenis mineral liat silikat berdasarkan tipenya.

Tipe liat

Jenis mineral liat

1:1

kaolinit
Haloysit
Anauksit
Dikit

2:1

mentmorillonit
Vermikulit
Illit

2:2

Klorit

Amorsus

Alofan

Liat bukan silikat merupakan kelompok senyawa hidrus oksida besi dan
aluminium.Nama hidrus oksida mencerminkan asosiasi antara molekul air dan oksida.Bentuk
umum dari kedua senyawa Hidrus oksida itu adalah :
1. Al2O3.nH2O
2. Fe2O3.nH2O
Huruf n dalam hal ini menunjukan jumlah molekul air yang beragam contoh liat bukan silikat
yang umum di jumpai adalah :
1. Gibsit (Al2O3.3H2O)
2. Goetit (Fe2O3.H2O)
3. Lemonit(Fe2O3.nH2O)
2.Struktur kimia dan kristal mineral tanah
Tabel rumus kimia beberapa mineral liat penting dimana terjadi substitusi dalam lempeng
Oktaeder dan Tetraeder dan Molekul yang terdapat unit kristal (Soepardi,1979).
Mineral Liat
Kaolit

Kation dominan dalam lempeng
Oktaeder
Tetraeder
Al 4

Si 4

Jumlah
O dan H
O10 OH8

Unit muatan

Antar unit kation

-

lempeng
0

Pirovilit

Al 4

Si 4

O20 OH

Monmorillonit

Al3,5 Mg 0,5 (Na

Si 8

O20 OH4

-

0

Vermikulit
Klorit

0,5)
Mg 6
Mg 6

Si 7 Al
Si 6 Al 2

O20 OH 4
O20 OH 4

nH2O
Mg 6

1,0
2,0

Illit
Muskovit

Al 4
Al 4

Si 7 Al
Si 6 Al 2

O20 OH4
O20 Oh 4

OH 12
K 0,8
K2

1,0
2,0

0,5

Dari tabel di atas ternyata liat hanya mengandung K,Mg dan Na sedangkan kita
mengetahui bahwa di dalam liat tersimpan sejumlah besar dari hara yang di butuhkan
tanaman.Adanya kation-kation dan anion-anion yang dapat di serap dan di pertukarkan oleh
mineral liat dapat meyakinkan kita bahwa mineral liat adalah faktor penentu penyediaan hara
bagi tumbuhan.
Sejak di perkenalkannya penyeledikan mineral dengan sinar rontgen di ketahuilah
bahwa mineral liat berbentuk kristal kecuali liat alofal.Pada dasarnya struktur kristal liat
silikat terdiri dari komponen silikat tetraeder dan alusinatetraeder

Gambar 1.2

Silika

Oksigen

Aluminium

Pada gambar 1.2 (kiri) terlihat bahwa satu atom silika di kelilingi oleh 4 atom oksigen
dan di sebut silikat – Tetraeder Karena berbeda empat.Di sebelah kanan terlihat bangun atau
struktur Aluminium-Oktaeder di sebut demikian karena berbidang delapan.Selanjutnya silikat
tertraeder bergabung satu sama lain melalui atom oksigen dengan cara demikian terbentuklah
lempeng-lempeng tetraeder.Demikian pula halnya dengan aluminium Oktaeder.
Kedua lempeng-lempeng dasar ini tersusun dengan cara yang berbedabeda,perbedaaan itu akan menghasilakan jenis mineral liat yang kemudian di kenal sebagai
mineral liat tipe 1:1,2:1 DAN 2:2.
6 0
Hidrogen bonding
6 OH
4 Al
4 0 + 2 OH
4 Si
6 0

7.2 A0
Sb-c

Sb-b
A: (Si4) (Al4) 010 (OH)8 Kaolinit
a. Gbr skema mineral liat tipe 1:1 kaulinit

B: ( Si6Al2) (Al4) O20 (OH)4 K2

Muskovit

2K
60
Al + 3 Si
10 A0

4 0 ++ 2 ( OH )
4 Al

Sb-c

4 0 + 2 (OH)
Al + 3 Si
60

Sb-c

b. Gbr tipe 2:1 muskovit . dalam hal ini satu Si diganti oleh satu Al .

Gambar diatas menunjukkan lempeng-lempeng silikat-treader dan aluminium-oktaeder dari
tipe liat 1:1 dan 2:1. Secara umum dapat dikatakan bahwa tiap butir liat terdiri atas beberapa
unit struktur lempeng. Susunannya menyerupai lempeng-lempeng mineral mika lempenglempeng itu melekat satu sama lain dengan kekuatan yang berbedabeda. Dalam beberapa hal
terjadi pengembangan bila basah sehingga seluruh liat mengembang beberapa liat
mempunyai ikatan lempeng yang kuat sayu sama lain sehingga tidak mudah mengembang.
3.Sumber muatan negatif
Symber muatan negatif liat yang utama adalah substitusi isomorfik.Di samping itu
juga akibat patahnya pinggiran lempeng kristal liat.Juga mungkin berasal dari permukaan
koloid liat yang mempunyai gugus oksigen dan hidroksil yang tersembul sehingga
menimbulkan titik-titik bermuatan negatif.

Pada proses substitusi isomorfik kation bervalensi tinggi digantikan oleh ketion
bervalensi rendah,substitusi morfik ini akan terjadi bila radius atomnya tidak banyak
berbeda.Misalnya penggantian Si 4+ oleh Al 3+ atau Al 3+ digantikan oleh Mg 2+ .
Tabel jari-jari Ionik unsur-unsur yang umum di jumpai dalam liat silikat dan petunjuk dimana
mereka di temukan dalam lempeng tetraeder dan Oktaeder (soepardi,1979)
Ion
Si4+
Al3+
Fe3+
Mg2+
Zn2+
Fe2+
Ca2+
Na+
K+
O2-

Jari-jari (A0 = 10-8cm)
0,41
0,50
0,54
0,65
0,70
0,75
0,94
0,98
1,33
1,45

Di temukan di
Silika Tetraeder
Aluminium Oktaeder

Titik Pertukaran
Kedua lempeng

Timbulnya ketidakimbangan muatan akibat substitusi isomorfik ini menyebabkan
kristal liat itu menarik kation-kation lain.dengan cara demikian terserapkan berbagai kation
seperti K,Na atau Ca pada koloid liat tersebut.Substitusi morfik ini terutama di temukan pada
liat tipe 2:1
Muatan negatif yang berasal dari patahnya pinggiran lempeng koloid liat secara bagan di
sajikan pada gambar 6-4.Gugus hidroksil yang melekat pada atom silikon atau aluminium
akan meninggalkan oksigen bila pinggirannya patah.Terutama pada Ph tinggi,hidrogen dari
hidrosin itu sedikit berdesosiasi dan meninggalkan permukaan liat bermuatan
negatof,Hidrogen yang terikat lemah mudah di pergunakan.
Adanya beribu-ribu titik demikian menyebabkan mineral tipe 1:1 penuh dengan
muatan negatif.Akibatnya liat tersebut akan di kerumuni ion H atau kation lainnya yang
mungkin menggantikan ion H.

Gambar 6-4 bagan suatu pinggiran lempeng yang patah pada mineral kaolinit yang
memperlihatkan oksigen sebagai sumber muatan negatif.
Pinggiran kristal
OH

OH

O

H

A1

A1

OH

O

H

O

H

Si

Kenyataan menunjukan bahwa dalam keadaan tertentu koloid liat bermuatan
positif,muatan positif ini di duga berasal dari peristiwa protonasi dan pertukaran grup
hidroksil oleh anion lain.
Pertukaran Hidroksil :
Dengan salah satu atau keduanya dari dua mekanisme pertukaran anion
itu,H2PO4,SO42-,Cl- dan NO3- dapat di serap dan di pertukarkan oleh alofan,hidrus oksida dan
hingga batas tertentu oleh grup kaolinit.
D.Peranan mineral tanah
Melihat susunan kimia dari mineral yang di sajikan dalam tabel 6-1 terlihatlah bahwa
mineral memegenag peranan penting dalam meyediakan sejumlah nsur hara tanaman melalui
pelapukannya,beberapa jenis mineral tertentu merupakan bahan baku pembuatan pupuk yang
ahirnya juga menyumbangkan hara tanaman kedalam tanah.

Mineral kalsit dan dolomit dapat di jadikan pupuk kapur atau bahan pengapuran untuk
memperbaiki kesuburan tanah ber Ph rendah,tanah ber Ph rendah menempati bagian terluas
di indonesia.Mineral kapurpun terserak hampir di seluruh provinsi di indonesia.
Mineral ortoklas mengandung 5-12% K2O,muskovit 0,5-3% K2O dan biotit 7-9%
K2O.Tanah yang berasal dari batuan yang kaya mineral tersebut tentu juga kaya akan hara
kalium,terdapatnya endapan leusit di tempat tertentu seperti di gunung leusit,gunung muria
yang merupakan sumber bahan baku pupuk kalium.
Mineral apatit mengandung P2O5 SEKITAR 41-42% yang terdapat di cirebon
Merupakan sumber fosfat.
Mineral juga dapat berfungsi sebagai penyangga dalam tanah,karena reaksi tanah tidak
melonjak.Dengan mineral liat butir-butir tunggal dipersatukan menjadi agregat dan
terbentuklah suatu struktur tanah.
Peranan penting dari mineral liat adalah sebagai penyerap dan mempertukarkan ion
sehingga unsur hara tersedia bagi tanaman dan terhindar dari bahaya pencucian,disamping itu
mineral liat juga berkemampuan besar dalam menahan air karenanya tanah tidak mudah
kehilangan air.

Daftar Pustaka
Hakim Nurhajati dkk,1986.Dasar-dasar ilmu Tanah.Lampung:Universitas lampung.