Identifikasi Struktur. Arie Noor Rakhman, S.T., M.T.

Identifikasi Struktur

Dasar Analisis

Macam keterakan berdasarkan gaya pembentuknya: • Irrotational Strain (pure shear)  disebabkan

tegasan tekanan (model Moody & Hill, 1956) • Rotational Strain (simple shear)

Pure Shear (Moody & Hill, 1956)

• Pencantuman tingkatan-tingkatan orde

pembentukan struktur  bukan pengertian kronologis melainkan proses yang simultan

• Pengertian orde  orde-orde berikutnya (2,3, dst) memiliki orientasi dan dimensi yang lebih kecil serta dibatasi oleh sesar-sesar orde yang lebih tinggi.

• Tegasan gerus (shear stress) akan menyebabkan

rotational strain/ simple shear (model Harding, 1974; Sounder, Thomas et al, 1973)

Analisis sesar

Perbandingan antara (a) Pure Shear dan (b) Simple Shear (Sounders, Thomas, et al, 1973)

Konsep

• Sistem retakan asli (shear fracture dan tension

fracture) terdapat dalam Pure Shear

• Bila shear fracture tergeser akan

menimbulkan shear stress yang bersifat

Konsep….

• Blok-blok yang dibatasi oleh bidang gerus (shear

plane) tersebut menimbulkan tegasan tekanan baru

yang membentuk sudut 45 - 75 terhadap bidang gerus/sesar  Tegasan tekanan (compressive stress) • Tegasan tekanan (compressive stress) membentuk

sistem pure shear baru yang berarah penyimpangan 15 - 45 terhadap tegasan tekanan terbesar

Hakekat

• Pure shear akan membentuk simple shear,

dan simple shear akan membentuk pure shear yang lain

• Pure shear I akan menghasilkan simple shear I dan pure shear II, sedangkan pure shear II

akan menghasilkan simple shear II dan pure

Struktur Penyerta (subsidiary structure)  Hukum Moody & Hill, 56 & Harding, 74) • Subsidiary stress atau pembentukan tegasan

baru yang melewati proses pembentukan pure shear dan simple shear yang berulang-ulang  akan membentuk struktur baru yang juga mengikuti hukum kekandasan batuan yang sama.

• Pengertian struktur penyerta (subsidiary structure)  adalah bentukan-bentukan struktur baru

Pure shear, simple

shear dan

pembentukan

struktur geologi

Hubungan sudut

sesar utama

dengan struktur

penyerta

Orientasi kekar

Orientasi kekar terhadap sesarnya akan

membentuk kisaran sudut yang tertentu

besarnya (Tjia, H.D., 1971):

– Gash fracture bervariasi antara 45 - 75 – Lipatannya bervariasi antara 15 - 45

– Shear fracture biasanya berpasangan & bersudut kurang dari 30 terhadap gash fracture  prinsip kekandasan batuan

Sesar dan Struktur Penyertanya

• Struktur penyerta  adalah struktur geologi yang terjadi akibat sesar.

• Analisis sesar  penting mengetahui pergeseran relatif sebenarnya ( SLIP)

• SLIP  untuk mengetahui macam gerakannya: – Strike slip

– Dip Slip

SLIP  untuk mengetahui macam

gerakan sesar

• Sesar dengan pergeseran strike slip  dijumpai pada sesar dengan pergeseran sejajar jurus sesar  sesar mendatar

• Sesar dengan pergeseran dip slip  dijumpai pada sesar dengan pergeseran sejajar Dip sesar  sesar Normal atau sesar naik

• Sesar dengan pergeseran oblique slip  dijumpai pada sesar dengan pergeseran membentuk sudut miring baik terhadap jurus dan dip sesar  sesar klasifikasi Rickard (1972)

Penentuan SLIP berdasarkan

struktur penyerta

Struktur penyerta di sekitar jalur sesar:

Bidang sesar dan Gores Garis (slicken side) Breksi Sesar dan Milonit

Kekar

Lipatan Penyerta dan Seretan (Microfold & Dragfold)

Bidang sesar

• Secara geometris bidang sesar  struktur bidang

• Kedudukan diukur berdasarkan jurus dan kemiringannya

Gores Garis (slicken side)

• Secara geometris  merupakan gores garis

• Kedudukan ditentukan dari pengukuran plunge, bearing, dan rake

• Dapat terbentuk pada bidang kekar yang

menyertainya  pada kekar gerus (shear fracture) • Selain gores-garis, pada bidang sesar terdapat

gejala-gejala struktur minor (semacam takik) di permukaan bidang sesar

– Step gash – Step shear

Diagram blok permukaan

Bidang Sesar

Breksi Sesar & Milonit

• Breksi Sesar  bidang sesar terisi oleh

bahan-bahan fragmental

• Gouge  Bahan yang agak lunak dan hancur • Gouge pada batuan metamorf 

menunjukkan lembar-lembar (struktur aliran) • Bagian yang sangat intensif tingkat

hancurannya (deformasi)  zona sesar berupa serbuk halus dan lunak  Milonit

Breksi Sesar & Milonit

• Gejala di lapangan  bukti pendugaan kelurusan dan kemenerusan dan jalan arah sesar dengan berdasarkan:

– Orientasi memanjangnya fragmen atas jalur sesar – Arah bidang-bidang gerusan (shearing) dari

milonit

Kekar

• Pergeseran sesar dapat menghasilkan kekar-kekar penyerta yang terdapat pada jalur sesar • Identifikasi terhadap struktur kekar ini dengan

struktur kekar yang bukan produk dari sesar adalah keterdapatannya pada jalur sesar

• Kondisi pembentukan kekar juga dipengaruhi sifat-sifat fisik batuan yang tersesarkan 

Mekanisme pembentukan

kekar-kekar (struktur penyerta)

Microfold & Dragfold

• Microfold  pergeseran sesar apabila melibatkan satuan batuan dengan sifat dominan plastis (ductile)  orientasi sumbu microfold dapat digunakan untuk menentukan

slip

• Dragfold / struktur drag (seretan)  gejala penyerta pada bidang sesar yang menunjukan mekanisme gerak relatifnya  nampak pada perlapisan / bidang foliasi :

– Normal drag – Reserve drag

Resume Struktur Penyerta

• Sumbu lipatan penyerta sesar (microfold & dragfold) akan membentuk sudut tumpul terhadap referen arah gerakan sesar

• Gash fracture membentuk sudut lancip dengan referen arah gerakan sesar

• Struktur-struktur penyerta tersebut bisa terdapat pada bidang-bidang sesar (fault surface), jalur sesar (fault zone) atau dinding sesar ( fault wall)

• Struktur penyerta tersebut di alam tidak selalu terdapat bersamaan  aspel jalur sesar, litologi yang terlibat, macam jalur sesar.

Zona Sesar

Zona gerus (shear zone)

Sesar

PROSEDUR ANALISIS

Metode pendekatan pengamatan dan analisis struktur:

A. Pengamatan di luar jalur sesar

B. Pengamatan di dalam atau pada jalur sesar

1. Analisis sesar secara langsung

ANALISIS DI LUAR JALUR SESAR

• Analisis dilakukan berdasarkan kekar-kekar yang terdapat pada keseluruhan daerah penelitian yang terbentuk sebelum atau pada saat pembentukan sesar  membantu menganalisis pola tegasan  dikenal sebagai kekar orde pertama (1st _{orde joint)}

• Luas (regional) dan data yang dipakai tidak hanya kekar  rekahan pada umumnya juga sesar-sesar lain dapat diamati dari peta topografi dan foto

Strike-slip fault near Las Vegas, NV, Source: M. Miller, U. of Oregon

Strike-Slip Fault (Sesar mendatar)

Strike-Slip Fault (left-lateral)

Normal Fault (Sesar Normal)

Normal Fault (Dip-Slip Fault)

Normal Fault, Lamb Canyon, CA

ANALISIS DI DALAM JALUR SESAR

• Menganalisis semua struktur penyerta yang mungkin terdapat dalam jalur sesar

• Analisis menghasilkan data-data deskriptif tentang: – Unsur-unsur sesar dan struktur penyertanya

– Kedudukan bidang sesar – Orientasi gores-garis

– Arah slip (ke kiri/ ke kanan/ turun/ naik)

• Data-data deskriptif  penamaan sesar  klasifikasi Richard (1972)

ANALISIS DI DALAM JALUR SESAR

Berdasarkan unsur-unsur penyerta yang dijumpai di dalam zona sesar:

– Analisis langsung

ANALISIS SESAR

SECARA LANGSUNG

• Analisis berdasarkan data-data unsur-unsur sesar

beserta struktur penyerta yang dijumpai:

– Bidang sesar – Gores-garis

– Arah slip berdasarkan drag – Offset batuan

ANALISIS SESAR

SECARA TIDAK LANGSUNG

• Apabila berdasarkan data-data unsur penyerta sesar, masih belum dapat memastikan bidang sesar dan orientasi gores-garis (net Slip)

• Analisis dilakukan secara statistik dengan metode proyeksi stereografi dan proyeksi kutub

ANALISIS SESAR

SECARA TIDAK LANGSUNG (data pendukung) Analisis didukung data-data struktur penyerta:

– Orientasi umum/ liniasi sumbu panjang breksi sesar

– Shear dan gash fracture – Sumbu-sumbu microfold

 menentukan kinematika di dalam jalur sesar  penamaan sesar dengan klasifikasi yang ada  klasifikasi Richard (1972)

Data pengukuran

struktur penyerta

Lanjutan pokok bahasan (6)

Kotak dialog membuka file

Lanjutan pokok bahasan (7)

Lanjutan pokok bahasan (8)