HUBUNGAN SESAR, KEKAR, DAN LIPATAN DALAM PEMBENTUKAN STRUKTUR PADA BATUAN

Transkripsi

1 II-1 HUBUNGAN SESAR, KEKAR, DAN LIPATAN DALAM PEMBENTUKAN STRUKTUR PADA BATUAN TUGAS Dibuat sebagai tugas untuk mata kuliah Geologi Struktur pada jurusan Teknik Pertambangan Oleh : Kiagus Husni Tamrin ( ) Venny Dehardi ( ) UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTAS TEKNIK 2013

2 II-2 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI BAB ii I. PENDAHULUAN... I-1 I.1 Latar Belakang... I-1 I.2 Rumusan Masalah... I-2 I.3 Tujuan... I-2 I.4 Manfaat... I-2 I.5 Pembatasan Masalah... I-3 II. TINJAUAN PUSTAKA... II-1 II.1 Pengenalan Geologi Strukturrusahaan... II-1 II.2 Prinsip Dasar Mekanika Batuan... II-5 II.3 Struktur Batuan... II-8 II.4 Unsur Struktur Batuan... II-8 II.5 Struktur Geologi... II-9 III. PEMBAHASAN... III-1 III.1 Penyebab Deformasi Batuan... III-1 III.2 Hubungan Analisis Kekar Terhadap Sesar Dan Lipatan... III-3 III.3 Hubungan Antara Lipatan dan Patahan...III-4 IV. KESIMPULAN DAN SARAN... IV-1 DAFTAR PUSTAKA IV.1 Kesimpulan... IV-1 IV.2 Saran... IV-1

3 II-3 BAB I PENDHULUAN I.1 Latar belakang Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan sebagai akibat dari gaya yang bekerja di dalam bumi. Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan proses pembentukannya. Beberapa kalangan berpendapat bahwa geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi, seperti perlipatan (fold), rekahan (fracture), patahan (fault), dan sebagainya yang merupakan bagian dari satuan tektonik (tectonic unit), sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi dengan skala yang lebih besar, yang mempelajari obyek-obyek geologi seperti cekungan sedimentasi, rangkaian pegunungan, lantai samudera, dan sebagainya. Sebagaimana diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi maupun yang terekam melalui hasil pengukuran geofisika memperlihatkan bentuk bentuk arsitektur yang bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya merupakan batuan-batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi pada batuan dapat berbentuk lipatan maupun patahan/sesar. Dalam ilmu geologi struktur dikenal berbagai bentuk perlipatan batuan, seperti sinklin dan antiklin. Jenis perlipatan dapat berupa lipatan simetri, asimetri, serta lipatan rebah (recumbent/overtune), sedangkan jenis-jenis patahan adalah patahan normal (normal fault), patahan mendatar (strike slip fault), dan patahan naik (trustfault).

4 II-4 Proses yang menyebabkan batuan-batuan mengalami deformasi adalah gaya yang bekerja pada batuan batuan tersebut. Sebagaimana kita ketahui bahwa dalam teori Tektonik Lempeng dinyatakan bahwa kulit bumi tersusun dari lempeng-lempeng yang saling bergerak satu dengan lainnya. Pergerakan lempeng-lempeng tersebut dapat berupa pergerakan yang saling mendekat (konvergen), saling menjauh (divergen), dan atau saling berpapasan (transform). Pergerakan lempeng-lempeng inilah yang merupakan sumber asal dari gaya yang bekerja pada batuan kerak bumi. Berbicara mengenai gaya yang bekerja pada batuan, maka mau tidak mau akan berhubungan dengan ilmu mekanika batuan, yaitu suatu ilmu yang mempelajari sifat-sifat fisik batuan yang terkena oleh suatu gaya. I.2 Rumusan Masalah 1.Apa yang dipelajari dalam geologi struktur? 2.Apa pentingnya kita mempelajari geologi struktur? 3.Apakah ada hubungan antara geologi struktur dengan bidang ilmu lainnya? 4.Apakah ada hubungan antara geologi struktur dengan bidang geologi lainnya? I.3 Tujuan Adapun tujuan dari mempelajari geologi struktur adalah antara lain: 1. Memberi pemahaman mengenai prinsip-prinsip dasar deformasi batuan. 2. Memberi pemahaman mengenai jenis-jenis dan mekanisme pembentukan struktur geologi dan tektonik yang terlibat dalam deformasi batuan. 3. Memperkenalkan konsep tektonik lempeng sebagai mekanisme utama asal dari sumber gaya deformasi pada batuan. 4. Mampu menafsirkan arah gaya dari deformasi batuan pada peta topografi I.4 Manfaat dan singkapan batuan. Adapun manfaat dari penulisan makalah ini adalah : 1. Memahami proses-proses geologi dan mekanisme pembentukan struktur geologi seperti kekar, retakan, sesar dan lipatan.

5 II-5 2. Memahami bagaimana struktur geologi dalam suatu batuan terbentuk dan hal ini dapat membantu untuk mengetahui sejarah yang pernah terjadi pada batuan tersebut. Selain dari pada itu, dengan mempelajari geologi struktur, kita dapat mengetahui proses kejadian jebakan sumberdaya geologi seperti air, minyakbumi, gas dan mineral lainnya. 3. Dengan mengetahui jenis struktur yang ada pada batuan maka kita dapat mengetahui kondisi batuan tersebut, apakah batuan tersebut telah terkena gaya yang sangat kuat atau tidak? dan apakah gaya yang bekerja pada batuan masih aktif atau tidak?. 4. Dengan mengetahui jenis struktur yang ada, seperti lipatan atau sesar, kita dapat mengetahui keadaan bentuk muka bumi dengan lebih baik. Dan hal ini akan membantu kita untuk mengetahui kesesuaian atau kestabilan sesuatu kawasan terhadap daya dukung lahan untuk konstruksi bangunan atau kestabilan wilayah terhadap bencana longsoran, dsb. I.5 Batasan masalah Dalam penulisan makalah ini, penulis membatasi masalah mengenai struktur geologi pada batuan, gaya yang berkerja pada batuan dan pengaruh dari struktur geologi pada batuan tersebut.

6 II-6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Pengenalan Geologi Struktur Geologi struktur adalah cabang ilmu geologi yang mempelajari bentuk arsitektur kerak bumi. Geologi struktur mengkajian mengenai batuan, termasuk asal-usulnya, geometri dan kinetiknya. Sebagaimana diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi maupun yang terekam melalui hasil pengukuran geofisika memperlihatkan bentuk bentuk arsitektur yang bervariasi dari satu tempat ke tempat lainnya. Bentuk arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya merupakan batuanbatuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Deformasi adalah perubahan dalam tempat dan/atau orientasi dari tubuh batuan. Deformasi secara definisi dapat dibagi menjadi : - Distortion, yaitu perubahan bentuk. - Dilatation, yaitu perubahan volume. - Rotation, yaitu perubahan orientasi. - Translation, yaitu perubahan posisi. GAMBAR 2.1 JENIS-JENIS DEFORMASI

7 II-7 Arah dari gaya yang bekerja pada atau dalam kulit bumi dapat bersifat : a. Berlawanan arah tetapi bekerja dalam satu garis. Gaya seperti ini dapat bersifat: Tarikan (tension) dan Tekanan (compression). b. Berlawanan, tetapi bekerja dalam satu bidang (couple) c. Berlawanan, tetapi bekerja pada kedua ujung bidang (torsion). d. Gaya yang bekerja dari segala jurusan terhadap suatu benda, yang pada umumnya berlangsung dalam kerak bumi (tekanan Lithostatis). GAMBAR I.2 JENIS GAYA TENSION, COMPRESSION DAN COUPLE GAMBAR 2.3 BENTUK TORSION Kita dapat membagi material menjadi 2 (dua) kelas didasarkan atas sifat perilaku dari material ketika dikenakan gaya tegasan padanya, yaitu : a. Material yang bersifat retas (brittle material), yaitu apabila sebagian kecil atau sebagian besar bersifat elastis tetapi hanya sebagian kecil bersifat lentur sebelum material tersebut retak/pecah. b. Material yang bersifat lentur (ductile material) jika sebagian kecil bersifat elastis dan sebagian besar bersifat lentur sebelum terjadi peretakan / fracture.

8 II-8 GAMBAR 2.4 DEFORMASI BRITTLE DAN DUCTILE Bagaimana suatu batuan / material akan bereaksi tergantung pada beberapa faktor, antara lain adalah: a. Temperatur. Pada temperatur tinggi molekul molekul dan ikatannya dapat meregang dan berpindah, sehingga batuan/material akan lebih bereaksi pada kelenturan dan pada temperatur, material akan bersifat retas. b. Tekanan bebas Pada material yang terkena tekanan bebas yang besar akan sifat untuk retak menjadi berkurang dikarenakan tekanan disekelilingnya cenderung untuk menghalangi terbentuknya retakan. Pada material yang tertekan yang rendah akan menjadi bersifat retas dan cenderung menjadi retak. c. Kecepatan tarikan Pada material yang tertarik secara cepat cenderung akan retak. Pada material yang tertarik secara lambat maka akan cukup waktu bagi setiap atom dalam material berpindah dan oleh karena itu maka material akan berperilaku / bersifat lentur. d. Komposisi Beberapa mineral, seperti Kuarsa, Olivine, dan Feldspar bersifat sangat retas. Mineral lainnya, seperti mineral lempung, mica, dan kalsit bersifat lentur. Hal tersebut berhubungan dengan tipe ikatan kimianya yang terikat satu dan lainnya. Jadi, komposisi mineral yang ada dalam batuan akan menjadi suatu faktor dalam menentukan tingkah laku dari batuan. Aspek lainnya adalah hadir tidaknya air. Air kelihatannya berperan dalam memperlemah ikatan

9 II-9 kimia dan mengitari butiran mineral sehingga dapat menyebabkan pergeseran. Dengan demikian batuan yang bersifat basah cenderung akan bersifat lentur, sedangkan batuan yang kering akan cenderung bersifat retas. Proses yang menyebabkan batuan mengalami deformasi adalah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Sebagaimana diketahui dalam teori Tektonik Lempeng dinyatakan bahwa kulit bumi tersusun dari lempeng-lempeng yang saling bergerak satu dengan lainnya. Pergerakan lempeng-lempeng tersebut dapat berupa pergerakan yang saling mendekat (konvergen), saling menjauh (divergen), dan atau saling berpapasan (transform). GAMBAR 2.5 DIVERGEN PLATE GAMABAR 2.6 KONVERGEN PLATE

10 II-10 GAMBAR 2.7 TRANSFORM PLATE Pergerakan lempeng-lempeng inilah yang merupakan sumber asal dari gaya yang bekerja pada batuan kerak bumi. Sehingga secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan proses pembentukannya. Beberapa kalangan berpendapat bahwa geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi, seperti perlipatan (fold), rekahan (fracture), patahan (fault), dan sebagainya yang merupakan bagian dari satuan tektonik (tectonic unit), sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi dengan skala yang lebih besar, yang mempelajari obyek-obyek geologi seperti cekungan sedimentasi, rangkaian pegunungan, lantai samudera, dan sebagainya. II.2 Prinsip Dasar Mekanika Batuan Mengenal dan menafsirkan tentang asal-usul dan mekanisme pembentukan suatu struktur geologi akan menjadi lebih mudah apabila kita memahami prinsip prinsip dasar mekanika batuan, yaitu tentang konsep gaya, tegasan (stress/compressive), tarikan (strength) dan faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi karakter suatu materi/bahan.

11 II Gaya (Force) a. Gaya merupakan suatu vektor yang dapat merubah gerak dan arah pergerakan suatu benda. b. Gaya dapat bekerja secara seimbang terhadap suatu benda (seperti gaya gravitasi dan elektromagnetik) atau bekerja hanya pada bagian tertentu dari suatu benda (misalnya gaya-gaya yang bekerja di sepanjang suatu sesar di permukaan bumi). c. Gaya gravitasi merupakan gaya utama yang bekerja terhadap semua obyek/materi yang ada di sekeliling kita. d. Besaran (magnitud) suatu gaya gravitasi adalah berbanding lurus dengan jumlah materi yang ada, akan tetapi magnitud gaya di permukaan tidak tergantung pada luas kawasan yang terlibat. e. Satu gaya dapat diurai menjadi 2 komponen gaya yang bekerja dengan arah tertentu, dimana diagonalnya mewakili jumlah gaya tersebut. f. Gaya yang bekerja diatas permukaan dapat dibagi menjadi 2 komponen yaitu: satu tegak lurus dengan bidang permukaan dan satu lagi searah dengan permukaan. g. Pada kondisi 3-dimensi, setiap komponen gaya dapat dibagi lagi menjadi dua komponen membentuk sudut tegak lurus antara satu dengan lainnya. Setiap gaya, dapat dipisahkan menjadi tiga komponen gaya, yaitu komponen gaya X, Y dan Z. 2. Tekanan Litostatik a. Tekanan yang terjadi pada suatu benda yang berada di dalam air dikenal sebagai tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik yang dialami oleh suatu benda yang berada di dalam air adalah berbanding lurus dengan berat volume air yang bergerak ke atas atau volume air yang dipindahkannya. b. Sebagaimana tekanan hidrostatik suatu benda yang berada di dalam air, maka batuan yang terdapat di dalam bumi juga mendapat tekanan yang sama seperti benda yang berada dalam air, akan tetapi tekanannya jauh lebih besar ketimbang benda yang ada di dalam air, dan hal ini disebabkan karena batuan yang berada di dalam bumi mendapat tekanan yang sangat besar

12 II-12 yang dikenal dengan tekanan litostatik. Tekanan litostatik ini menekan kesegala arah dan akan meningkat ke arah dalam bumi. 3. Tegasan a. Tegasan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda. Tegasan juga dapat didefinisikan sebagai suatu kondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar. b. Tegasan dapat didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada luasan suatu permukaan benda dibagi dengan luas permukaan benda tersebut: Tegasan (P)= Daya (F) / luas (A). c. Tegasan yang bekerja pada salah satu permukaan yang mempunyai komponen tegasan prinsipal atau tegasan utama. d. Tegasan pembeda adalah perbedaan antara tegasan maksimal dan tegasan minimal. Sekiranya perbedaan gaya telah melampaui kekuatan batuan maka retakan/rekahan akan terjadi pada batuan tersebut. e. Kekuatan suatu batuan sangat tergantung pada besarnya tegasan yang diperlukan untuk menghasilkan retakan/rekahan. 4. Gaya Tegangan (Tensional Force) a. Gaya Tegangan merupakan gaya yang dihasilkan oleh tegasan, dan melibatkan perubahan panjang, bentuk (distortion) atau dilatasi (dilation) atau ketiga-tiganya. b. Bila terdapat perubahan tekanan litostatik, suatu benda (homogen) akan berubah volumenya (dilatasi) tetapi bukan bentuknya. Misalnya, batuan gabro akan mengembang bila gaya hidrostatiknya diturunkan. c. Perubahan bentuk biasanya terjadi pada saat gaya terpusat pada suatu benda. Bila suatu benda dikenai gaya, maka biasanya akan dilampaui ketiga fasa, yaitu fasa elastisitas, fasa plastisitas, dan fasa pecah. d. Bahan yang rapuh biasanya pecah sebelum fase plastisitas dilampaui, sementara bahan yang plastis akan mempunyai selang yang besar antara sifat elastis dan sifat untuk pecah. Hubungan ini dalam mekanika batuan ditunjukkan oleh tegasan dan tarikan.

13 II-13 e. Kekuatan batuan, biasanya mengacu pada gaya yang diperlukan untuk pecah pada suhu dan tekanan permukaan tertentu. f. Setiap batuan mempunyai kekuatan yang berbeda-beda, walaupun terdiri dari jenis yang sama. Hal ini dikarenakan kondisi pembentukannya juga berbeda-beda. g. Batuan sedimen seperti batupasir, batugamping, batulempung kurang kuat dibandingkan dengan batuan metamorf (kuarsit, marmer, batusabak) dan batuan beku (basalt, andesit, gabro). II.3 Struktur Batuan Struktur batuan terbagi atas tiga, yaitu : 1. Struktur Primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses pembentukannya, struktur ini biasanya dikenal sebagai struktur sedimen. contohnya : - Graded Bedding - Parallel Lamination 2. Struktur Sekunder, yaitu struktur yang terjadi setelah batuan terbentuk, struktur ini bisa biasanya dihasilkan oleh interaksi batuan dengan batuan, batuan dengan mahluk hidup, batuan dengan erosi dan dengan sedimentasi, serta batuan dengan proses tektonik. - Bioturbation (batuan-mahluk hidup) - Load Cast (batuan-batuan) - Flute Cast (batuan-erosi-sedimentasi) - Sesar,Lipatan, Kekar (batuan-tektonik) Geologi Struktur dalam kajiannya akan mempelajari struktur sekunder batuan yang terbentuk sebagai akibat interaksi batuan dengan tektonik, walaupun tidak semua struktur geologi terbentuk akibat interaksi ini. II.4 Unsur Struktur Batuan Unsur struktur geologi, berdasarkan pengertian geometrinya terbagi atas: Struktur Bidang (3D atau 2D) dan Struktur Garis (2D). Beberapa unsur struktur yang termasuk struktur bidang adalah :

14 II-14 a. Bidang Sumbu Lipatan. b. Bidang Kekar. c. Bidang Sesar. Beberapa unsur struktur yang termasuk struktur garis adalah: a. Sumbu Lipatan. b. Gores Garis (Striation) pada Cermin Sesar (Slicken Side). c. Lineasi Mineral (Contohnya Foliasi pada Gneiss) II.5 Struktur Geologi Struktur Geologi mencakup berbagai skala dan dimensi, dari mulai microstructures sampai megastructures. Struktur geologi yang dikenal secara umum adalah: 1. Kekar (Joint). Kekar adalah struktur rekahan pada batuan dimana tidak ada atau relatif sedikit sekali terjadi pergeseran. Kekar merupakan salah satu struktur yang paling umum pada batuan. Klasifikasi kekar Secara genetik, kekar terbagi atas: 1. Kekar Gerus (Shear Joint), yaitu kekar yang terjadi akibat stress yang cenderung mengelincir bidang satu sama lainnya yang berdekatan. 2. Kekar Tarikan (Tensional Joint), yaitu kekar yang terbentuk dengan arah tegak lurus dari gaya yang cenderung untuk memindahkan batuan (gaya tension). Hal ini terjadi akibat dari stress yang cenderung untuk membelah dengan cara menekannya pada arah yang berlawanan, dan akhirnya kedua dindingnya akan saling menjauhi. 3. Kekar Hibrid (Hybrid Joint), yaitu merupakan campuran dari kekar gerus dan kekar tarikan dan pada umumnya rekahannya terisi oleh mineral sekunder. a. Kekar Gerus. Ciri-ciri dilapangan : Biasanya bidangnya licin.

15 II-15 Memotong seluruh batuan. Memotong komponen batuan. Bidang rekahnya relatif kecil. Adanya joint set berpola belah ketupat. GAMBAR 2.8 KEKAR PADA BATUAN b. Kekar Tarikan Ciri-ciri dilapangan : - Bidang kekar tidak rata. - Bidang rekahnya relatif lebih besar. - Polanya sering tidak teratur, kalaupun teratur biasanya akan berpola kotak-kotak. - Karena terbuka, maka dapat terisi mineral yang kemudian disebut vein. Kekar tarikan dapat dibedakan atas: 1. Tension Fracture, yaitu kekar tarik yang bidang rekahannya searah dengan tegasan. 2. Release Fracture, yaitu kekar tarik yang terbentuk akibat hilangnya atau pengurangan tekanan, orientasinya tegak lurus terhadap gaya utama. Struktur ini biasanya disebut STYLOLITE.

16 II-16 A B GAMBAR 2.9 SHEAR JOINTS (A) DAN TENSIONAL JOINT (B) 2. Sesar (Fault) Sesar atau patahan adalah rekahan pada batuan yang telah mengalami pergeseran yang berarti pada bidang rekahnya. Suatu sesar dapat berupa bidang sesar (Fault Plain) atau rekahan tunggal. Tetapi sesar dapat juga dijumpai sebagai semacam jalur yang terdiri dari beberapa sesar minor. Jalur sesar atau jalur penggerusan, mempunyai dimensi panjang dan lebar yang beragam, dari skala minor sampai puluhan kilometer. Kekar yang memperlihatkan pergeseran bisa juga disebut sebagai sesar minor. Rekahan yang cukup besar akibat regangan, amblesan, longsor, yang disebut Fissure, tidak termasuk dalam definisi sesar. Beberapa indikasi umum adanya sesar : 1. Kelurusan pola pengaliran sungai. 2. Pola kelurusan punggungan. 3. Kelurusan Gawir. 4. Gawir dengan Triangular Facet. 4. Keberadaan mata air panas. 5. Keberadaan zona hancuran. 6. Keberadaaan kekar. 7. Keberadaan lipatan seret (Dragfolg) 8. Keberadaan bidang gores garis (Slicken Side) dan Slicken Line. 9. Adanya tatanan stratigrafi yang tidak teratur.

17 II-17 Klasifikasi Sesar a. Slip (pergeseran relatif) Pergeseran relatif pada sesar, diukur dari jarak blok pada bidang pergeseran titik-titik yang sebelumnya berhimpit. Jarak total dari pergeseran disebut dengan Net Slip. Slip Fault terbagi atas: a) Strike Slip Fault, sesar yang arah pergerakannya relatif paralel dengan strike bidang sesar. (Pitch ). Sesar ini disebut juga sebagai Sesar Mendatar. Sesar mendatar terbagi lagi atas : - Sesar Mendatar Sinistral, yaitu sesar mendatar yang blok batuan kirinya lebih mendekati pengamat. - Sesar Mendatar Dextral, yaitu sesar mendatar yang blok batuan kanannya lebih mendekati pengamat. GAMBAR 2.10 STRIKE SLIP FAULT b) Dip Slip Fault, sesar yang arah pergerakan nya relatif tegak lurus strike bidang sesar dan berada pada dip bidang sesar. (Pitch ). Dip Slip Fault terbagi lagi atas : - Sesar Normal, yaitu sesar yang pergerakan Hanging-Wallnya relatif turun terhadap Foot-Wall. - Sesar Naik, yaitu sesar yang pergerakan Hanging-Wallnya relatif naik terhadap Foot-Wall.

18 II-18 GAMBAR 2.11 DIP SLIP FAULT - Strike-Dip Slip Fault atau (Oblique Fault), yaitu sesar yang vektor pergerakannya terpengaruh arah strike dan dip bidang sesar. (Pitch ). Strike-Dip Slip Fault terbagi lagi atas kombinasikombinasi Strike Slip Fault dan Dip Slip Fault, yaitu: Sesar Normal Sinistral, yaitu sesar yang pergerakan Hanging- Wallnya relatif turun dan sinistral terhadap Foot-Wall. Sesar Normal Dextral, yaitu sesar yang pergerakan Hanging- Wallnya relatif turun dan dextral terhadap Foot-Wall. Sesar Naik Sinistral, yaitu sesar yang pergerakan Hanging- Wallnya relatif naik dan sinistral terhadap Foot-Wall. Sesar Naik Dextral, yaitu sesar yang pergerakan Hanging- Wallnya relatif naik dan dextral terhadap Foot-Wall. b. Separation (Pergeseran Relatif Semu) Bila pitch tidak dapat ditemukan, maka pergeseran tidak dapat ditentukan, maka pergeseran disebut separation.

19 II-19 Unsur- unsur struktur sesar 1. Bidang Sesar, yaitu bidang rekahan tempat terjadinya pergeseran yang kedudukannya dinyatakan dengan jurus dan kemiringan. 2. Hanging-Wall, yaitu blok bagian terpatahkan yang berada relatif diatas bidang sesar. 3. Foot-Wall, yaitu blok bagian terpatahkan yang relatif berada dibawah bidang sesar. 4. Throw, yaitu besarnya pergeseran vertikal pada sesar. 5. Heave, yaitu besarnya pergeseran horizontal pada sesar. 6. Pitch, yaitu besarnya sudut yang terbentuk oleh perpotongan antara gores garis (Slicken Line) dengan garis horizontal (garis horizontal diperoleh dari penandaan kompas pada bidang sesar saat pengukuran Strike bidang sesar). GAMBAR 2.12 THRUST FAULT (BIDANG SESAR < 15 ) GAMBAR 2.13 STRIKE SLIP FAULT

20 II-20 GAMBAR 2.14 TRANSFORMS FAULT GAMBAR 1.15 NORMAL FAULT (OBLIQUE NORMAL FAULT) GAMBAR 2.16 NORMAL FAULT (DIP SLIP FAULT)

21 II LIPATAN Terdapat beberapa definisi lipatan menurut ahli geologi struktur, antara lain: 1. Hill (1953). Lipatan merupakan pencerminan dari suatu lengkungan yang mekanismenya disebabkan oleh dua proses, yaitu bending (melengkung) dan buckling (melipat). Pada gejala buckling, gaya yang bekerja sejajar dengan bidang perlapisan, sedangkan pada bending, gaya yang bekerja tegak lurus terhadap bidang permukaan lapisan. 2. Billing (1960) Lipatan merupakan bentuk undulasi atau suatu gelombang pada batuan permukaan. 3. Hob (1971) Lipatan akibat bending, terjadi apabila gaya penyebabnya agak lurus terhadap bidang lapisan, sedangkan pada proses buckling, terjadi apabila gaya penyebabnya sejajar dengan bidang lapisan. Selanjutnya dikemukakan pula bahwa pada proses buckling terjadi perubahan pola keterikan batuan, dimana pada bagian puncak lipatan antiklin, berkembang suatu rekahan yang disebabkan akibat adanya tegasan tensional (tarikan) sedangkan pada bagian bawah bidang lapisan terjadi tegasan kompresi yang menghasilkan Shear Joint. Kondisi ini akan terbalik pada sinklin. 4. Park (1980) GAMBAR 2.17 LIPATAN Lipatan adalah suatu bentuk lengkungan (curve) dari suatu bidang lapisan batuan.

22 II-22 Beberapa unsur perlipatan 1. Plunge, sudut yang terbentuk oleh poros dengan horizontal pada bidang vertikal. 2. Core, bagian dari suatu lipatan yang letaknya disekitar sumbu lipatan. 3. Crest, daerah tertinggi dari suatu lipatan biasanya selalu dijumpai pada antiklin 4. Pitch atau Rake, sudut antara garis poros dan horizontal, diukur pada bidang poros. 5. Depresion, daerah terendah dari puncak lipatan. 6. Culmination, daerah tertinggi dari puncak lipatan. 7. Enveloping Surface, gambaran permukaan (bidang imajiner) yang melalui semua Hinge Line dari suatu lipatan. 8. Limb (sayap), bagian dari lipatan yang terletak Downdip (sayap yang dimulai dari lengkungan maksimum antiklin sampai hinge sinklin), atau Updip (sayap yang dimulai dari lengkungan maksimum sinklin sampai hinge antiklin). Sayap lipatan dapat berupa bidang datar (planar), melengkung (curve), atau bergelombang (wave). 9. Fore Limb, sayap yang curam pada lipatan yang simetri. 10. Back Limb, sayap yang landai. 11. Hinge Point, titik yang merupakan kelengkungan maksimum pada suatu perlipatan. 12. Hinge Line, garis yang menghubungkan Hinge Point pada suatu perlapisan yang sama. 13. Hinge Zone, daerah sekitar Hinge Point. 14. Crestal Line, disebut juga garis poros, yaitu garis khayal yang menghubungkan titik-titik tertinggi pada setiap permukaan lapisan pada sebuah antiklin. 15. Crestal Surface, disebut juga Crestal Plane, yaitu suatu permukaan khayal dimana terletak di dalamnya semua garis puncak dari suatu lipatan. 16. Trough, daerah terendah pada suatu lipatan, selalu dijumpai pada sinklin.

23 II Trough Line, garis khayal yang menghubungkan titik-titik terendah ada setiap permukaan lapisan pasa sebuah sinklin. 18. Trough Surface, bidang yang melewati Trough Line. 19. Axial Line, garis khayal yang menghubungkan titik-titik dari lengkungan maksimum pada tiap permukaan lapisan dari suatu struktur lapisan. 20. Axial Plane, bidang sumbu lipatan yang membagi sudut sama besar antara sayap-sayap lipatannya. GAMBAR 2.18 UNSUR LIPATAN Klasifikasi lipatan 1. Klasifikasi lipatan berdasarkan unsur geometri, antara lain: Berdasarkan kedudukan Axial Plane, yaitu: Upright Fold atau Simetrical Fold (lipatan tegak atau lipatan setangkup). Asimetrical Fold (lipatan tak setangkup atau lipatan tak simetri) Inclined Fold atau Over Fold (lipatan miring atau lipatan menggantung). Recumbent Fold (lipatan rebah) 2. Klasifikasi lipatan berdasarkan bentuknya, antara lain: Concentric Fold\ Similar Fold. Chevron Fold. Isoclinal Fold. Box Fold Fan Fold. Box Fold Fan Fold. Closed Fold Harmonic Fold Disharmonic Fold. Open Fold Kink Fold, terbagi lagi atas : Monoklin, Homoklin, Terrace.

24 II Berdasarkan kedudukan garis sumbu dan bentuknya, lipatan dapat dikelompokkan menjadi : 1.Lipatan Paralel adalah lipatan dengan ketebalan lapisan yang tetap. 2.Lipatan Similar adalah lipatan dengan jarak lapisan sejajar dengan sumbu utama. 3.Lipatan Harmonik atau Disharmonik adalah lipatan berdasarkan menerus atau tidaknya sumbu utama. 4. Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya. 5.Lipatan Chevron adalah lipatan bersudut dengan bidang planar. 6.Lipatan Isoklin adalah lipatan dengan sayap sejajar. 7.Lipatan Klin Bands adalah lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar. GAMBAR 2.19 JENIS-JENIS LIPATAN GAMBAR 2.20 LIPATAN CHEVRON (CHEVRON FOLDS)

25 II-25 GAMBAR 2.19 PEGUNUNGAN LIPATAN (FOLDED MOUNTAINS) SEBAGAI HASIL DAR PRODUK TEKTONIK (OROGENESA). GAMBAR 2.21 LIPATAN DISHARMONIC

26 II-26 GAMBAR 2.22 LIPATAN PTIGMATIK GAMABAR 2.23 LIPATAN KLIN BANDS GAMBAR 2.24 LIPATAN, LENGSERAN, PATAHAN

27 II-27 BAB III PEMBAHASAN III.1 Penyebab Deformasi Batuan Batuan yang terdapat di Bumi merupakan subyek yang secara terus menerus mendapat gaya yang berakibat tubuh batuan dapat mengalami pelengkungan atau keretakan. Ketika tubuh batuan melengkung atau retak, maka kita menyebutnya batuan tersebut terdeformasi (berubah bentuk dan ukurannya). Penyebab deformasi pada batuan adalah gaya tegasan (gaya/satuan luas). Oleh karena itu untuk memahami deformasi yang terjadi pada batuan, maka kita harus memahami konsep tentang gaya yang bekerja pada batuan. Tegasan (stress) dan tegasan tarik (strain stress) adalah gaya gaya yang bekerja di seluruh tempat dimuka bumi. Salah satu jenis tegasan yang biasa kita kenal adalah tegasan yang bersifat seragam (uniform-stress) dan dikenal sebagai tekanan (pressure). Tegasan seragam adalah suatu gaya yang bekerja secara seimbang kesemua arah. Tekanan yang terjadi di bumi yang berkaitan dengan beban yang menutupi batuan adalah tegasan yang bersifat seragam. Jika tegasan kesegala arah tidak sama (tidak seragam) maka tegasan yang demikian dikenal sebagai tegasan diferensial. Tegasan diferensial dapat dikelompokaan menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Tegasan tensional (tegasan extensional) adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami peregangan atau mengencang. 2. Tegasan kompresional adalah tegasan yang dapat mengakibatkan batuan mengalami penekanan. 3. Tegasan geser adalah tegasan yang dapat berakibat pada tergesernya dan berpindahnya batuan. Ketika batuan terdeformasi maka batuan mengalami tarikan. Gaya tarikan akan merubah bentuk, ukuran, atau volume dari suatu batuan.

28 II-28 Tahapan deformasi terjadi ketika suatu batuan mengalami peningkatan gaya tegasan yang melampaui 3 tahapan pada deformasi batuan. GAMBAR 3.1 TEGASAN SERAGAM / UNIFORM STRESS (ATAS); TEGASAN TENSIONAL (TENGAH KIRI); TEGASAN KOMPRESIONAL (TENGAH KANAN); DAN TEGASAN GESER /SHEAR STRESS (GAMBAR BAWAH) Proses deformasi batuan. 1. Deformasi yang bersifat elastis (Elastic Deformation) terjadi apabila sifat gaya tariknya dapat berbalik (reversible). 2. Deformasi yang bersifat lentur (Ductile Deformation) terjadi apabila sifat gaya tariknya tidak dapat kembali lagi (irreversible). Retakan / rekahan (Fracture) terjadi apabila sifat gaya tariknya yang tidak kembali lagi ketika batuan pecah/retak. GAMBAR 3.2 KURVA HUBUNGAN TEGASAN (STRESS) DAN TARIKAN (STRAIN) TERHADAP BATUAN

29 II-29 Kurva hubungan tegasan (stress) dan tarikan (strain) terhadap batuan, dimana tegasan dan tarikan semakin meningkat maka batas elastisitas akan dilampaui dan pada akhirnya mengalami retak. III.2 Hubungan Analisis Kekar Terhadap Sesar Dan Lipatan Berdasarkan definisi dari struktur geologi kekar, sesar, dan lipatan telah menunjukkan bahwa adanya keterkaitan satu dengan yang lain. Misalnya sesar, sesar ialah kekar yang mengalami pergeseran pada bidangnya, dan biasanya sesar terbentuk pada daerah lipatan (sinklin maupun antiklin). Hubungan dari ketiga struktur geologi ini dapat dijelaskan melalui three stages of deformation yang merupakan sifat deformasi suatu benda terhadap gaya berdasarkan tingkat elastisitas benda tersebut. Ketiga tingkatan tersebut adalah : 1. Elastic Benda dikatakan elastic jika suatu benda dikenai gaya, maka akan mengalami deformasi, tetapi jika gaya dilepas (hilang), maka benda tersebut akan kembali lagi pada bentuk dan ukuran semula. batas dimana suatu benda masih dapat kembali seperti semula jika gaya dilepas, disebut elastic limit. Maka jika besar gaya yang bekerja melebihi elastic limit, benda tersebut tidak akan kembali pada bentuk semula, jika gaya hilang. 2. Plastic Benda dikatakan plastic jika gaya yang bekerja mencapai elastic limit. Benda yang terkena gaya hanya sebagian yang dapat kembali pada bentuk semula, jika gaya dihilangkan. 3. Brittle and Ductile Benda dikatakan brittle, jika benda sudah pecah sebelum gaya yang bekerja mencapai titik plastis. Benda dikatakan ductile, jika benda pecah/hancur setelah gaya melewati titik elastic.

30 II-30 Berdasarkan penjelasan mengenai tingkat deformasi tersebut dapat diketahui bahwa kekar merupakan awal atau pemicu adanya sesar dan lipatan. Hal ini dikarenakan kekar menjadi zona lemah suatu batuan yang apabila mendapat gaya yang lebih besar akan memicu terjadinya struktur geologi sesar dan lipatan. Sedangkan sesar naik umumnya terbentuk pada daerah lipatan berupa sinklin dan sesar turun terbentuk pada daerah lipatan yang berupa antiklin. Hal ini dikarenakan ketika gaya tekan pada daerah lipatan hilang, maka batuan yang terlipat akan kembali berusaha kebentuk semula, tetapi karena adanya kekar maka terbentuklah sesar karena pergerakan yang terjadi pada bidang kekar. Dari penjelasan barusan, dapat disimpulkan bahwa analisis terhadap kekar pada suatu tubuh batuan, selain bertujuan untuk menentukan arah gaya yang mempengaruhinya, juga untuk mengetahui ada tidaknya kekar dan lipatan, bahkan dari analisis kekar kita dapat mengetahui apakah suatu lipatan itu berupa sinklin atau antiklin. Selain itu kita juga dapat mengetahui suatu sesar merupakan sesar naik, turun atau geser dari hasil analisi kekar. Untuk menentukan suatu sesar, kita dapat melakukannya dengan analisis kekar untuk mendapatkan nilai Ө1, Ө2, Ө3. Jika kedudukan Ө1, Ө2 relatif horizontal, sedangkan Ө3 relatif vertikal sehingga menghasilkan hanging wall bergerak naik terhadap foot wall maka sesar tersebut merupakan sesar naik. Jika kedudukan Ө2, Ө3 relatif horisontal, sedangkan Ө1 vertikal sehingga menyebabkan hanging wall bergerak turun terhadap foot wall maka sesar tersebut merupakan sesar turun. Jika kedudukan Ө1, Ө3 relatif horisontal, sedangkan Ө2 vertikal, sehingga menyebabkan blok bergeser ke kanan atau kiri maka sesar tersebut merupakan sesar geser. III.2 Hubungan Antara Lipatan dan Patahan Batuan yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda terhadap gaya tegasan yang bekerja pada batuan batuan tersebut, dengan demikian kita

31 II-31 juga dapat memperkirakan bahwa beberapa batuan ketika terkena gaya tegasan yang sama akan terjadi retakan atau terpatahkan, sedangkan yang lainnya akam terlipat. Ketika batuan batuan yang berbeda tersebut berada di area yang sama, seperti batuan yang bersifat lentur menutupi batuan yang bersifat retas, maka batuan yang retas kemungkinan akan terpatahkan dan batuan yang lentur mungkin hanya melengkung atau terlipat diatas bidang patahan. Demikian juga ketika batuan batuan yang bersifat lentur mengalami retakan dibawah kondisi tekanan yang tinggi, maka batuan tersebut kemungkinan terlipat sampai pada titik tertentu kemudian akan mengalami pensesaran, membentuk suatu patahan. GAMBAR 3.3 BATUAN YANG BERSIFAT LENTUR DIATAS BATUAN YANG RETAS YANG TIDAK IKUT TERPATAHKAN (KIRI) DAN BATUAN YANG BERSIFAT LENTUR YANG TERSESARKAN (DRAGFOLD).

32 II-32 BAB IV PENUTUP IV.1 Kesimpulan Dari urai makala diatas dapat beberpa hal yang dapat disimpulkan, yaitu : 1. Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan sebagai akibat dari gaya yang bekerja di dalam bumi. 2. Struktur geologi terdiri dari struktu Primer dan Sekunder. Struktur primer terdiri dari : Greded Bedding, Paralel Lamination, Dll. Struktur Sekunder terdiri dari kekar, sesar, dan lipatan. 3. Hubungan dari ketiga struktur geologi ini dapat dijelaskan melalui three stages of deformation yang merupakan sifat deformasi suatu benda terhadap gaya berdasarkan tingkat elastisitas benda tersebut. Ketiga tingkatan tersebut adalah : Elastic, Plastic, Brittle/Ductile. 4. Proses deformasi batuan teridir dari : Deformasi yang bersifat elastis (Elastic Deformation) terjadi apabila sifat gaya tariknya dapat berbalik (reversible). Deformasi yang bersifat lentur (Ductile Deformation) terjadi apabila sifat gaya tariknya tidak dapat kembali lagi (irreversible). 5. Batuan yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda terhadap gaya tegasan yang bekerja pada batuan batuan tersebut, dengan demikian kita juga dapat memperkirakan bahwa beberapa batuan ketika terkena gaya tegasan yang sama akan terjadi retakan atau terpatahkan, sedangkan yang lainnya akam terlipat. IV.2 Saran Untuk kesempurnaan makalah ini, penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca. Sehingga menambah pengetahuan pembaca sendiri dan bermanfaat untuk semua pembaca.

33 II-33 DAFTAR PUSTAKA A siki n, Suken d ar Dasar-Dasar Geologi Struktur. D epart em en T eknik Geologi. Institut Teknologi Bandung. Bandung Noor, Djauhari. (2009). Pengantar Geologi. Bogor: Program Studi Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Pakuan. Widiyanti, Nadya. Dkk Geologi Struktur. blogspot.com/2011/10/geologi-struktur_7232.html. Diakses pada Tanggal 08 juni 2012