Ilustrasi sederhana proses pelapukan mekanik batuan.
Batuan mekanik, atau lebih tepatnya proses pelapukan mekanik (disebut juga pelapukan fisik), adalah salah satu proses fundamental dalam geologi yang berperan penting dalam mengubah permukaan bumi. Berbeda dengan pelapukan kimia yang mengubah komposisi mineral batuan, pelapukan mekanik berfokus pada pemecahan batuan menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil tanpa mengubah komposisi kimianya. Proses ini didorong oleh tekanan fisik dan perubahan lingkungan, seperti fluktuasi suhu atau tekanan air.
Hasil dari pelapukan mekanik ini adalah material yang dikenal sebagai regolit atau sedimen klastik, seperti kerikil, pasir, dan lanau. Material ini kemudian dapat diangkut oleh agen seperti air, angin, atau es, dan akhirnya diendapkan kembali di tempat lain. Jika sedimen ini mengalami pemadatan dan sementasi (litifikasi) di kemudian hari, ia akan membentuk batuan sedimen klastik, seperti batupasir atau konglomerat. Memahami batuan mekanik sangat penting dalam studi geomorfologi, teknik sipil, dan eksplorasi sumber daya alam.
Beberapa mekanisme utama mendorong proses pemecahan batuan secara fisik. Mekanisme ini bekerja efektif terutama di lingkungan dengan variasi suhu yang ekstrem atau adanya kehadiran air dalam berbagai bentuk.
Ini adalah agen pelapukan mekanik yang paling efektif di daerah beriklim sedang hingga dingin. Air merembes ke dalam celah atau rekahan batuan. Ketika suhu turun di bawah titik beku (0°C), air membeku dan volumenya mengembang sekitar 9%. Ekspansi ini menciptakan tekanan ke segala arah pada dinding rekahan. Jika siklus pembekuan dan pencairan berulang kali terjadi, tekanan kumulatif ini akan memperlebar retakan hingga batuan terpisah menjadi kepingan-kepingan yang lebih kecil.
Perubahan suhu yang signifikan antara siang dan malam, atau antara musim, menyebabkan batuan memuai saat memanas dan menyusut saat mendingin. Meskipun pemuaian dan penyusutan ini kecil pada skala mikroskopis, pengulangan siklus ini (disebut stres termal) dapat menyebabkan retakan terbentuk dan melebar di permukaan batuan, terutama pada batuan yang memiliki komposisi mineral yang berbeda-beda karena mineral yang berbeda memuai pada laju yang berbeda.
Batuan beku yang terbentuk jauh di bawah permukaan bumi mengalami tekanan overburden yang sangat besar. Ketika batuan di atasnya terkikis dan material terangkat, tekanan yang menahannya berkurang secara drastis. Pengurangan tekanan ini menyebabkan batuan mengembang sedikit ke samping. Ekspansi ini menciptakan rekahan yang sejajar dengan permukaan batuan (disebut rekahan eksfoliasi), menyebabkan lapisan luar batuan terkelupas seperti kulit bawang.
Meskipun sering dianggap sebagai bagian dari pelapukan biologis, akar tanaman juga berperan sebagai agen mekanik yang kuat. Saat akar pohon atau tumbuhan lain tumbuh, mereka mencari celah pada batuan. Pertumbuhan akar yang berkelanjutan memberikan tekanan fisik yang besar, yang pada akhirnya dapat membelah massa batuan menjadi dua bagian.
Dampak dari batuan mekanik sangat luas terhadap lingkungan fisik.
Secara keseluruhan, batuan mekanik adalah manifestasi nyata dari energi fisik yang bekerja terus-menerus di permukaan bumi, secara perlahan namun pasti, memahat lanskap dan menyediakan bahan dasar bagi siklus batuan.