STRIKE-SLIP FAULTS. Pemodelan Moody dan Hill (1956)

Transkripsi

1 Novia Dian Sundari STRIKE-SLIP FAULTS 12/39585 Sesar mendatar (Strike slip fault atau Transcurent fault atau Wrench fault) adalah sesar yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan kompresi. Posisi tegasan utama pembentuk sesar ini adalah horizontal, sama dengan posisi tegasan minimumnya, sedangkan posisi tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya bidang sesar mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga istilah hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem sesar ini. Berdasarkan gerak relatifnya, sesar ini dibedakan menjadi sinistral (mengiri) dan dekstral (menganan). Pemodelan Moody dan Hill (1956) Moody dan Hill (1956) membuat model pembentukan sesar mendatar yang dikaitkan dengan sistem tegasan. Di dalam model tersebut dijelaskan bahwa sesar orde I membentuk sudut kurang lebih 30 terhadap tegasan utama. Sesar orde I baik dekstral maupun sinistral merupakan sesar utama yang pembentukannya dapat terjadi bersamaan atau salah satu saja. Selanjutnya sesar orde II mempunyai ukuran yang lebih kecil dan membentuk sudut tertentu terhadap sesar orde I. Lebih lanjut lagi dijumpai orde sesar yang lebih kecil lagi. Beberapa struktur berasosiasi dengan sesar orde I tergantung pada bentuk, skala dan lingkungan dimana sesar itu berkembang. Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Moody and Hill yang meneliti hubungan tegasan utama terhadap unsur unsur struktur yang terbentuk maka muncul teori pemodelan sistem Sesar Mendatar Moody and Hill sebagai berikut : 1. Jika suatu materi isotropik yang homogen dikenai oleh suatu gaya kompresi akan menggerus (shearing) pada sudut 30 0 terhadap arah tegasan maksimum yang mengenainya, bidang shear maksimum sejajar terhadap sumbu tegasan menengah dan berada 45 0 terhadap tegasan kompresi maksimum. Rentang sudut 15 0 antara 45 0 bidang shear maksimum dan 30 0 bidang shear yang terbentuk dipercaya terbentuk akibat adanya sudut geser dalam (internal friction). 2. Suatu kompresi stres yang mengenai suatu materi isotropik yang seragam, pada umumnya dapat dipecahkan ke dalam tiga arah tegasan (sumbu tegasan maksimum, menengah dan minimum). Kenampakan bumi dari udara adalah suatu permukaan yang tegasan gerusnya

2 nol, dan seringkali berada tegaklurus / normal terhadap salah satu arah tegasan. Akibatnya salah satu dari tiga arah tegasan tersebut akan berarah vertikal. 3. Orde kedua dalam sistem ini muncul dari tegasan orde kedua yang berarah 45 0 dari tegasan utama orde pertama atau tegak lurus terhadap bidang gerus maksimal orde pertama. Bidang gerus orde kedua ini akan berpola sama dengan pola bidang gerus yang terbentuk pada orde pertama. 4. Orde ketiga dalam sistem ini arahnya akan mulai menyerupai arah orde pertama, sehingga tidak mungkin untuk membedakan orde keempat dan seterusnya dari orde pertama, kedua, dan orde ketiga. Akibatnya tidak akan muncul jumlah tak terhingga dari arah tegasan. Sistem ini dipecahkan ke dalam delapan arah shear utama, empat antiklinal utama dan arah patahan naik untuk segala province tektonik. Dalam kenyataan di lapangan kenampakan orde pertama dan orde kedua dapat kita bedakan dengan mudah, namun kenampakan orde ketiga dan orde-orde selanjutnya pada umumnya sulit sekali untuk ditemukan. Sumber://htmlimg2.scribdassets.com/21e1a1slts1ono9h/images/3-f885b9a9bc.jpg Ada persyaratan tertentu dalam menerapkan konsep Moody dan Hill (1954), yaitu model ini berlaku apabila pembentukan sesarnya bukan merupakan akibat reaktivasi sesar pada batuan dasar atau dengan kata lain sesarnya merupakan sesar primer. Apabila pembentukan sesar mendatar ini merupakan reaktivasi dari sesar pada batuan dasar, maka konsep Moody dan Hill (1954) tidak tepat diterapkan. Untuk kepentingan analisis dalam kasus ini digunakan model dari Price dan Cosgrove (1956). Beberapa konsep dikembangkan oleh Moody dan Hill (1956) yang membahas tentang urutan kejadian struktur berdasarkan arah tegasan atau gaya yang bekerja pada suatu wilayah.

3 Konsep lain dikembangkan oleh Tchalenko (1970) dan Harding (1973) yang menjelaskan bahwa pada gerak sesar mendatar, gejala yang terdapat pada jalur sesar adalah komponen gerak kopel yang bekerja akibat seasar tersebut. Gerak kopel tersebut menghasilkan komponen tarik atau extension (E) dan komponen tekan atau compression (C). Perbedaan dari model Moody dan Hill dan Harding adalah arah gaya pembentukknya. Bila Moody dan Hill menggunakan pure shear sebagai gaya penyebab terbentuknya shear. Sedangkan Harding mengunakan simple shear. Seperti halnya sesar naik, sesar mendatarpun umumnya tidak berdiri tunggal melainkan terdiri dari beberapa bidang sesar yang selanjutnya membentuk zona sesar (fault zone). Di dalam zona sesar mendatar, umumnya sesar ini membentuk segmen-segmen sesar yang merencong (en-echelon). Sumber://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S gr6.jpg Pemodelan Riedel (1929)

4 Satu diantara ilmu tentang perkembangan retakan sekunder yang berasosiasi dengan gerakan pada sesar orde pertama ditunjukkan oleh Riedel (1929). Riedel menemukan bahwa pergerakan blok basement disebabkan zona geser ditunjukkan bentuk V dengan dasar V seketika diatas sesar basement. Tipe retakan tergantung pada kekuatan lempung seperti ekstensi dan retakan gesernya. Terdapat 2 set, R adalah salah satu yang berkembang lebih sering. Ketika R juga berkembang, sering berputar dengan cepat sebagai perkembangan pergeseran pada sesar basement dan setelah derajat rotasinya relatif kecil, mengunci dan menjadi tidak aktif. Model Riedel Shear muncul di dalam sepasang sesar mendatar yang saling sejajar. Di dalam zona sesar tersebut akan berkembang struktur struktur geologi sebagai berikut : 1. Sesar mendatar Riedel ditandai dengan adanya sepasang Riedel Shear ( R dan R1) yang berarah 30 0 terhadap tegasan maksimum (σ1). Pergerakan dalam Riedel Shear terhadap R disebut sebagai synthetic faults yang relatif sejajar dengan Major Faults. R1 merupakan arah berikutnya setelah terjadi R yang disebut sebagai antithetic faults dengan pergerakan memotong major faults. Dalam suatu sistem yang lain akan timbul pula synthetic P dan X sebagai antithetic faults. 2. Tegasan utama σ1 membentuk sudut 45 0 terhadap major faults. 3. Sesar mendatar synthetic dan antithetic muncul dan berkembang selama Riedel Shear dan dapat pula menentukan pola patahan lainnya. Sumber://htmlimg3.scribdassets.com/21e1a1slts1ono9h/images/1-7c41b74adc.jpg DAFTAR PUSTAKA Price, N.J.and J. W. Cosgrove Analysis of Geological. Structure.Cambridge: Cambridge University

5 Berdasarkan percobaan laboratorium, pembentukan rekahan yang diakibatkan oleh adanya tekanan diawali oleh rekahan yang berukuran kecil dan apabila proses ini berlangsung terus rekahan kecil tersebut berkesinambungan dan akhirnya membentuk rekahan utama. Berdasarkan hasil percobaan tersebut, maka penamaan sesar orde I, II dan seterusnya bukan menunjukan urutan pembentukan sesar, melainkan menunjukan ukuran serta hubungan sudut satu sesar dengan sesar lainnya. Naylor dkk (1986), membuat percobaan laboratorium untuk mengetahui mekanisme pembentukan sesar mendatar. Dalam percobaan tersebut pembentukan sesar terjadi secara bertahap, yaitu : Tahap I : Terjadi sejumlah rekahan yang disertai oleh pergeseran mendatar sepanjang 2,1 cm. Masing-masing rekahan tersebut saling terpisah dan posisinya saling merencong pada arah yang relatif sama (en-echelon synthetic Riedel Shear atau R shears) dan membentuk sudut lancip sekitar 17 terhadap tegasan utama. Tahap II : Terbentuk pergeseran sepanjang 2,8 cm dan mulai membentuk short-lived splay fault (S) yang membentuk sudut lebih besar dari 17 terhadap tegasan utama. Sesar Mendatar Pembreksian dan permilonitan jelas dan dapat meliputi jalur batuan yang remuk sampai seratus meter lebih. Seluruh jalur sesar mencapai lebar sampai sepuluh kilometer (termasuk flaser-flaser). Di dalam jalur sesar garis-garis sesar memperlihatkan pola anyaman. Diantara sesar, batuan yang tidak terganggu berbentuk kanta ( Flaser ) dan berukuran panjang dan lebar sampai rausan meter. Arah pergeseran horizontal dapat ditunjukkan oleh alihan batas batuan, retakan sekunder seperti rencong (en echelon fractures), gejala seretan, serta pada sesar mendatar hidup ada tanda seperti alihan terhadap bangunan, jembatan, jalan kereta api, lembah sungai, dan endapan berusia muda (endapan sungai dan gunung api yang masih hidup), pola tanaman yang teganggu dan suatu morfologi yang dikenal sebagai shutter ridges. Kemiringan bidang

6 sesar sangat curam dan umumnya tegak. Slickenside pada bidang sesar adalah mendatar atau hampir mendatar. Sesar mendatar nampak di permukaan sebagai garis-garis berjalur lurus lagi panjang. Panjang jalur sesar mencapai puluhan hinggan ratusan meter pada sesar yang sejajar atau hampir sejajar dengan struktur regional. Jalur sesar mendatar sering ditandai oleh deretan kolam (sag ponds). Tebing tebing curam sepanjang sesar dapat menghadap ke arah yang berlawanan pada jarak dekat. Batuan berdampingan yang dibatasi sesar dapat berbeda jenis dan usia geologi. Sesar mendatar hampir selalu disebabkan oleh daya tektonik dan disertai gempa berfokus dangkal (kurang dari 35 kilometer). Jumlah pergerakan mendatar meliputi ratusan kilometer tetapi tiap kali terjadi pergeseran jumlah pergerakan tidak melebihi 5 m, bahkan umumnya hanya beberapa desimeter saja. Efek sekunder dari penyesaran mendatar adalah tanah longsor pada tebing curam, sesar normal sepanjang bidang lemah dalam kerak bumi, penggelembungan permukaan tanah sampai beberapa desimeter dekat jalur sesar. Perubahan Arah tegasan utama sebagai pembentuk struktur daerah penelitian dapat dijelaskan dengan konsep Moody dan Hill (1956; dalam Satyana 2007). Hasil analisis dari model Wrenching system pulau Jawa menggunakan konsep ini menunjukkan bahwa pembentukan struktur daerah penelitian dipengaruhi oleh gaya orde kedua (Gambar 3.18).