Penelitian dilakukan di kawasan Loli Saluran, Kecamatan Banawa, Kabupaten Donggala, Provinsi Sulawesi Tengah, yang berada dalam wilayah geologi Formasi Tinombo. Kawasan tersebut didominasi oleh batuan seperti meta-andesit porfiri dan diorit. Kondisi mineral penyusun batuan dapat berubah akibat proses geologi, dan perubahan tersebut berpotensi memengaruhi kemampuan batuan menahan tekanan.
Bagi kegiatan konstruksi dan rekayasa, kualitas batuan merupakan salah satu faktor penting. Batuan dengan kekuatan mekanik yang baik dibutuhkan dalam berbagai kegiatan, mulai dari pembangunan infrastruktur hingga perencanaan proyek yang berhubungan dengan kondisi geologi. Karena itu, mengetahui karakteristik mineral penyusun batuan dapat memberikan gambaran awal mengenai kualitas dan perilaku mekaniknya.
Tiga Sampel Mewakili Sebelas Titik Pengamatan
Tim peneliti mengumpulkan data dari 11 titik pengamatan di kawasan penelitian. Dari titik tersebut, tiga sampel batuan dipilih untuk mewakili karakteristik utama lokasi, yaitu satu sampel diorit dari Stasiun 02 serta dua sampel meta-andesit porfiri dari Stasiun 06 dan Stasiun 09.
Sampel kemudian diuji melalui beberapa tahap. Pertama, peneliti melakukan pengujian kuat tekan uniaksial atau Uniaxial Compressive Strength (UCS) untuk mengetahui seberapa besar tekanan yang dapat ditahan batuan sebelum mengalami kerusakan. Pengujian ini juga menghasilkan informasi mengenai modulus Young dan rasio Poisson.
Selanjutnya, komposisi mineral dianalisis menggunakan X-Ray Diffraction (XRD). Metode ini digunakan untuk mengetahui persentase mineral yang terdapat dalam setiap sampel batuan. Peneliti juga melakukan analisis petrografi menggunakan sayatan tipis batuan dan mikroskop polarisasi untuk mengidentifikasi karakteristik batuan secara lebih rinci.
Hasil dari seluruh pengujian kemudian dibandingkan menggunakan analisis regresi dan korelasi. Pendekatan tersebut digunakan untuk melihat seberapa kuat hubungan antara persentase mineral tertentu dengan sifat mekanik batuan. Metode penelitian mencakup pengujian UCS, XRD, petrografi, serta analisis regresi dan korelasi.
Plagioklas Berkaitan dengan Peningkatan Kekuatan Batuan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa tiga mineral utama dapat dibandingkan secara konsisten pada seluruh sampel, yaitu plagioklas, kuarsa, dan klorit.
Sampel diorit ST 02 mengandung sekitar 51,6 persen plagioklas, 33,1 persen kuarsa, dan 15,3 persen klorit. Sementara itu, sampel meta-andesit porfiri ST 06 memiliki sekitar 59,7 persen plagioklas, 29,7 persen kuarsa, dan 8,4 persen klorit. Sampel ST 09 mengandung sekitar 56,1 persen plagioklas, 31,9 persen kuarsa, dan 8,2 persen mineral kelompok klorit.
Pengujian kuat tekan menunjukkan hasil yang berbeda pada setiap sampel. ST 02 memiliki nilai kuat tekan 4,02 MPa, ST 06 mencapai 24,33 MPa, sedangkan ST 09 memiliki nilai 13,48 MPa. Dari tiga sampel tersebut, ST 06 menunjukkan kekuatan tekan tertinggi.
Analisis statistik memperlihatkan bahwa plagioklas memiliki hubungan positif yang sangat kuat dengan sifat mekanik batuan. Artinya, berdasarkan data penelitian ini, peningkatan persentase plagioklas berkaitan dengan meningkatnya nilai kekuatan tekan, modulus Young, dan rasio Poisson.
Koefisien korelasi plagioklas terhadap ketiga parameter mekanik berada pada kisaran 0,994 hingga 0,997, yang dikategorikan sebagai hubungan sangat kuat. Peneliti juga melaporkan bahwa kontribusi statistik plagioklas terhadap parameter mekanik yang dianalisis mencapai sekitar 98,35 hingga 99,45 persen berdasarkan koefisien determinasi.
Kuarsa dan Klorit Menunjukkan Hubungan Negatif
Berbeda dengan plagioklas, mineral kuarsa menunjukkan hubungan negatif terhadap sifat mekanik batuan dalam sampel yang diteliti. Penelitian menemukan bahwa semakin rendah persentase kuarsa pada sampel, semakin tinggi nilai kekuatan tekan dan modulus elastisitas yang diamati.
Koefisien korelasi kuarsa terhadap sifat mekanik batuan berada pada kisaran -0,944 hingga -0,992, yang juga termasuk kategori hubungan sangat kuat. Para penulis menjelaskan bahwa meskipun kuarsa dikenal sebagai mineral yang relatif keras, keberadaannya dalam tekstur batuan tertentu dapat membentuk celah atau ruang antarmineral yang berpotensi menurunkan kekuatan tekan batuan.
Mineral klorit juga menunjukkan hubungan negatif dengan sifat mekanik batuan. Koefisien korelasinya berada pada kisaran -0,832 hingga -0,928. Dengan kata lain, peningkatan kandungan klorit pada sampel yang diuji berkaitan dengan penurunan kekuatan tekan, modulus Young, dan rasio Poisson.
Penulis mengaitkan kondisi tersebut dengan karakter klorit yang terbentuk melalui proses perubahan mineral sebelumnya dan dapat berkaitan dengan proses pelapukan. Meski jumlahnya relatif kecil dalam beberapa sampel, keberadaan klorit tetap menunjukkan pengaruh yang kuat terhadap karakter mekanik batuan.
Potensi untuk Menilai Kualitas Batuan
Temuan Muslimin U. Botjing dan tim menunjukkan bahwa komposisi mineral dapat digunakan sebagai salah satu indikator untuk memahami kualitas mekanik batuan. Dalam konteks penelitian ini, batuan dengan persentase plagioklas yang lebih tinggi cenderung memiliki sifat mekanik yang lebih besar, sedangkan peningkatan persentase kuarsa dan klorit berkaitan dengan penurunan parameter mekanik yang diuji.
Hasil tersebut berpotensi memberikan manfaat bagi kegiatan geologi dan rekayasa, terutama dalam memahami karakter material batuan sebelum digunakan atau dianalisis lebih lanjut dalam proyek konstruksi dan pengembangan wilayah.
Namun, penelitian ini juga merekomendasikan pengujian lanjutan dengan jumlah sampel yang lebih besar. Penelitian berikutnya dapat menguji batuan yang didominasi mineral tertentu agar pengaruh setiap mineral dapat dipisahkan dengan lebih jelas. Faktor lain seperti densitas, porositas, tingkat pelapukan, dan keberadaan rekahan juga disarankan untuk diteliti karena dapat memengaruhi kekuatan batuan.
Profil Singkat Penulis
Muslimin U. Botjing merupakan penulis korespondensi dalam penelitian ini dan berafiliasi dengan Program Studi Teknik Geologi, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Tadulako. Ia meneliti bidang geologi teknik, karakteristik batuan, dan hubungan antara kondisi mineral dengan sifat mekanik material geologi.
Bey Nida’ul Hasanah merupakan salah satu penulis penelitian yang juga berafiliasi dengan Program Studi Teknik Geologi, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Tadulako.
Nunik Rezkiarti Janat turut menjadi penulis dalam penelitian ini dan berafiliasi dengan Program Studi Teknik Geologi, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Tadulako. Informasi gelar akademik dan bidang keahlian spesifik masing-masing penulis tidak dicantumkan secara lengkap dalam artikel sumber.
Sumber Penelitian
Judul artikel: The Relationship of Mineral Composition to the Mechanical Properties of Rocks in Loli Saluran Area Donggala District Central Sulawesi Province
Penulis: Muslimin U. Botjing, Bey Nida’ul Hasanah, dan Nunik Rezkiarti Janat
Jurnal: Formosa Journal of Science and Technology (FJST)
Volume dan nomor: Vol. 5, No. 8
Tahun: 2026
Halaman: 2077–2096
DOI: https://doi.org/10.55927/fjst.v5i8.125
URL jurnal: https://journalfjst.my.id/index.php/fjst
0 Komentar