Geologi Struktur by zulkfly

VIEWS: 568 PAGES: 26

									                                         Bagian 4
                               GEOLOGI STRUKTUR



PENGENALAN
Seorang ahli struktur geologi, akan memusatkan pemahamannya
pada “Apa itu Geologi Struktur?”, Kapan struktur itu berkembang?”
dan   “Kondisi   fisik    bagaimana      yang   dapat     menyebabkan
terbentuknya Struktur Geologi?”. Secara umum, pertanyaan
pertama harus dijawab pertama kali, karena sangat penting untuk
mendeskripsi bentuk dan ukuran tubuh batuan.


APA ITU GEOLOGI STRUKTUR ? ?
 Kajian mengenai batuan, termasuk asal-usulnya, geometri dan
  kinetiknya.
 Kajian   tentang       proses-proses    geologi   dan     mekanisma
  pembentukan struktur geologi seperti Kekar, Sesar dan Lipatan.
  Semua struktur ini terbentuk sebagai respons daripada
  pergerakan dan interaksi kerak bumi.


APA KEPENTINGANNYA ?
 Memahami bagaimana struktur dalam suatu batuan yang telah
  terbentuk untuk membantu dan mengetahui sejarah yang
  pernah dilalui oleh batuan itu. Hal ini membantu dalam


                                  72
Bagian 4 Geologi Struktur                                    73

  pemahaman proses pemerangkapan sumber daya alam seperti
  Minyak Bumi, Gas Bumi, dan mineral lain, termasuk Air.
 Mengetahui wujud struktur pada suatu batuan, sehingga kita
  dapat mengetahui keadaan batuan itu serta seberapa besar
  pengaruh tektonik yang masih aktif atau tidak serta mengetahui
  arah gaya dari struktur yang berkembang.
 Dengan mengetahui jenis struktur yang ada, seperti adanya
  lipatan atau sesar, kita dapat memahami keadaan bentuk muka
  bumi dengan lebih baik. Dan hal ini akan membantu kita untuk
  mengetahui kestabilan suatu kawasan untuk pembangunan
  struktur bangunan.


APAKAH HUBUNGANNYA DENGAN BIDANG SAINS
LAIN ?
 Bidang fisika, kimia dan matematika sangat penting dalam
  memahami mekanisma dan menentukan daya tahan suatu
  batuan.


APAKAH HUBUNGANNYA DENGAN BIDANG GEOLOGI
LAIN ?
 Agak sukar mengkaji struktur tektonik yang berkembang tanpa
  pengetahuan stratigrafi, sedimentologi dan paleontologi. Ketiga
  disiplin ini memberi azas mengenai kedudukan asal maupun
  kedudukan setelah suatu batuan mengalami deformasi.



                            Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                     74


 Petrologi dan Geokimia membantu dalam pengenalan asal-usul
  struktur. Pengetahuan geomorfologi penting untuk mengetahui
  aktivitas struktur geologi yang berkembang pada saat Resen.
 Geofisika, Oseanografi dan Geologi Bawah Permukaan sangat
  membantu dalam kajian Struktur Bawah Tanah dan Struktur
  Dasar Laut.
 Kesimpulannya, Geologi Struktur sangat berkaitan dengan
  cabang geologi yang lain.


BAGAIMANA CARA MEMPELAJARINYA ?
 Banyak memerlukan pengetahuan 3 dimensi seperti dalam
  bidang arsitek. Dengan menggunakan Peta Topografi, Foto
  Udara dan image lain seperti Satelit dan Radar, data Geofisika.
 Kerja Lapangan dan Simulasi, yaitu melihat sendiri Struktur
  Geologi yang berkembang pada daerah mana, bagaimana, dan
  berapa besar pengaruh struktur yang berkembang. Misalnya
  melalui pengukuran, interpretasi, dan analisa kenampakan
  Topografi.


PEMAHAMAN DASAR
Struktur batuan, terbagi atas tiga, yaitu :
  1. Struktur Primer, yaitu struktur yang terjadi pada saat proses
      pembentukannya, struktur ini biasanya dikenal sebagai
      struktur sediment. contohnya :
       Graded Bedding (bersamaan dengan pembentukan).


                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                        75


       Parallel Lamination (bersamaan dengan pembentukan)
  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.
Interaksi batuan dengan Tektonik (dalam hal ini pergerakan antar
lempeng), akan menyebabkan suatu batuan tersebut terdeformasi.
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.
Ada dua cara suatu batuan terdeformasi, yaitu : Defomasi Brittle
(getas/pecah) dan Deformasi Ductile (kenyal).



                             Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                              76

Dalam menghadapi suatu gejala deformasi beserta akibatnya
pada kerak bumi, maka kita akan berhadapan dengan suatu Gaya.




                    Gambar Deformasi Brittle dan Ductile




           Gambar Batuan Yang Mengalami Deformasi Ductile dan Britle


                   Penambahan Temperatur dan Tekanan
 STRESS




                                 STRAIN
          BRITLE                                      DUCTILE
          Gambar Hubungan Kedalaman dengan Stress dan Strain

                                 Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                     77




                       Gambar Jenis-Jenis Deformasi


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).


                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                       78




         Gambar Jenis Gaya Tension, Compression, Dan Couple




                            Gambar Bentuk Torsion

TEGASAN DAN KETERAKAN (Stress dan Strain)
Stress atau tegasan         : suatu gaya yang dapat menyebabkan
                             perubahan pada batuan.
Strain atau keterakan : perubahan-perubahan yang terjadi, baik
                             dalam wujud bentuk maupun volume,
                             yang terjadi pada suatu bahan (batuan)
                             yang diakibatkan oleh adanya tegasan.
Pada garis besarnya terdapat dua gejala tegasan yang dapat
terjadi di alam, yaitu berupa tarikan dan tekanan.


                                Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                      79

UNSUR STRUKTUR GEOLOGI
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 :
      1. Bidang Sumbu Lipatan.
      2. Bidang Kekar.
      3. Bidang Sesar.
Beberapa unsur struktur yang termasuk struktur garis adalah:
      1. Sumbu Lipatan.
      2. Gores Garis (Striation) pada Cermin Sesar (Slicken Side).
      3. Lineasi Mineral (Contohnya Foliasi pada Gneiss)


PENGUKURAN UNSUR STRUKTUR
A. Pengukuran Strike
   Strike adalah garis arah yang terbentuk oleh perpotongan
   bidang miring perlapisan dengan bidang horizontal.
   Langkah-langkah pengukuran Strike:
   1. Buka Kompas Geologi.
   2. Letakkan sisi kompas E (East) pada bidang yang akan
       diukur strikenya.
   3. Atur posisi kompas sedemikian rupa dengan bantuan “bull
       eyes” sehingga keadaan horizontal.
   4. Baca arah jarum Utara, dan catat nilainya. Angka yang
       dibaca adalah nilai jurus perlapisan atau strike.




                             Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                     80

   5. Tandai dan buat garis letak kompas pada bidang
       batuannya.




                            Gambar Unsur struktur

B. Pengukuran Dip
   Dip adalah sudut yang dibentuk bidang perlapisan dengan
   bidang horizontal.
   Langkah-langkah mengukur dip:
   1. Tempelkan sisi W (West) kompas geologi dengan tegak
      lurus pada garis yang dibuat pada langkah terakhir
      pengukuran strike (lihat gambar b).
   2. Atur klinometer sehingga gelembung pengatur horizontal
      terletak di tengah. Kemudian baca angka yang ditunjuk
      (kompas dapat diangkat). Angka yang dibaca adalah nilai
      dip atau kemiringan.




                Gambar Pengukuran Jurus dan Kemiringan


                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                      81


STRUKTUR GEOLOGI
Struktur Geologi terbagi mencakup berbagai skala dan dimensi,
dari mulai microstructures sampai megastructures. Struktur
geologi yang dikenal secara umum adalah:
 1. Sesar /patahan (fault).
 2. Lipatan (fold).
 3. Kekar (joint).


SESAR
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.


                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                      82

 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.


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 00 - 100). Sesar ini disebut
   juga sebagai Sesar Mendatar. Sesar mendatar terbagi lagi
   atas :
   1. Sesar Mendatar Sinistral, yaitu sesar mendatar yang blok
       batuan kirinya lebih mendekati pengamat.
   2. Sesar Mendatar Dextral, yaitu sesar mendatar yang blok
       batuan kanannya lebih mendekati pengamat.




                               Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                     83


                     SESAR MENDATAR SINISTRAL




                     SESAR MENDATAR DEKSTRAL




          Gambar sesar mendatar sinistral dan dextral


b. Dip Slip Fault, sesar yang arah pergerakan nya relatif tegak
   lurus strike bidang sesar dan berada pada dip bidang sesar.
   (Pitch 800 - 900). Dip Slip Fault terbagi lagi atas :
   1. Sesar Normal, yaitu sesar yang pergerakan Hanging-
       Wallnya relatif turun terhadap Foot-Wall.
   2. Sesar Naik, yaitu sesar yang pergerakan Hanging-Wallnya
       relatif naik terhadap Foot-Wall.




                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                         84

                               STRIKE
             NORTH




              DIP ANGLE
        HANGING WALL                       FOOT WALL

                                 SESAR NORMAL




                                     SESAR NAIK




                          Gambar Sesar Nomal dan Naik


   3. Strike-Dip Slip Fault atau (Oblique Fault), yaitu sesar yang
       vektor pergerakannya terpengaruh arah strike dan dip
       bidang sesar. (Pitch 100 - 800). Strike-Dip Slip Fault terbagi
       lagi atas kombinasi-kombinasi Strike Slip Fault dan Dip Slip
       Fault, yaitu:




                                  Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                     85

       a) Sesar Normal Sinistral, yaitu sesar yang pergerakan
           Hanging-Wallnya relatif turun dan sinistral terhadap
           Foot-Wall.
       b) Sesar Normal Dextral, yaitu sesar yang pergerakan
           Hanging-Wallnya relatif turun dan dextral terhadap
           Foot-Wall.
       c) Sesar Naik Sinistral, yaitu sesar yang pergerakan
           Hanging-Wallnya relatif naik dan sinistral terhadap
           Foot-Wall.
       d) 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.


UNSUR-UNSUR STRUKTUR SESAR
Unsur-unsur struktur sesar terdiri dari :
 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.


                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                        86

 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).




                            Slicken line
                   Besar Pitch




                 Bidang Strike




                     Gambar Slicken Line (gores garis)




                                 Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                         87




                    Bidang Sesar




                                          Hanging Wall




                      Foot Wall




                  Gambar Kenampakan Sesar Dilapangan




                        Gambar Host dan Graben


                                  Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                        88


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.




                                Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                    89

4. Park (1980)
  Lipatan adalah suatu bentuk lengkungan (curve) dari suatu
  bidang lapisan batuan.




                    Gambar Buckling dan Bending



BEBERAPA UNSUR LIPATAN
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.




                             Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                      90

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.
17. Trough Line, garis khayal yang menghubungkan titik-titik
   terendah ada setiap permukaan lapisan pasa sebuah sinklin.
18. Trough Surface, bidang yang melewati Trough Line.




                            Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                       91

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 Unsur Lipatan




                                Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                         92


KLASIFIKASI LIPATAN
1. Klasifikasi lipatan berdasarkan unsur geometri, antara lain:
   A. 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.
      Closed Fold
      Harmonic Fold
      Disharmonic Fold.
      Open Fold
      Kink Fold, terbagi lagi atas :
                       a. Monoklin.
                       b. Homoklin.
                       c. Terrace.

                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                         93




                          Gambar Jenis-Jenis Lipatan



                    Axial Plane


                                                   Limb




             Limb




                     Gambar Kenampakan Lipatan Dilapangan



                                  Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                     94




                    Gambar 3D Sinklin dan Antiklin




            Gambar 3D Antikin yang Mempunyai Pengarahan




                              Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                       95


KEKAR
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.
               Memotong seluruh batuan.
               Memotong komponen batuan.
               Bidang rekahnya relatif kecil.


                                Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                       96


              Adanya joint set berpola belah ketupat.




                            Gambar Jenis Kekar



   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.


                                Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003
Bagian 4 Geologi Struktur                                       97




              1                                           5
                            2           3




                                            4




                                Gambar Kekar




                                Departemen Pendidikan HMG UNPAD 2003

								
To top