2.2.3 Teori Model Struktur Riedel Shear
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 300 terhadap tegasan maksimum (σ1). Pergerakan dalam Riedel Shear terhadap R di sebut 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 450 terhadap major faults.
3. Sesar mendatar synthetic dan antithetic muncul dan berkembang selama Riedel Shear dan dapat pula menentukan pola patahan lainnya.
2.2.4 Teori Sistem Sesar Mendatar Moody And Hill
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 isotropic yang homogen dikenai oleh suatu gaya kompresi
akan menggerus (shearing) pada sudut 300 terhadap arah tegasan maksimum
yang mengenainya, bidang shear maksimum sejajar terhadap sumbu tegasan menengah dan berada 450 terhadap tegasan kompresi maksimum. Rentang sudut 150 antara 450 bidang shear maksimum dan 300 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 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 450
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.
Gambar 2.6 Pemodelan sesar mendatar Moody dan Hill 2.2.
4 Klasifikasi Sesar
Klasifikasi sesar telah banyak dikemukakan oleh para ahli terdahulu. Mengingat struktur sesar adalah rekahan dan kekar di dalam bumi yang ditimbulkan karena pergeseran sehingga untuk membuat analisis strukturnya diusahakan untuk dapat mengetahui arah dan besarnya pergeseran tersebut.
Mengingat arah dari “net slip” yang memiliki beberapa kemungkinan, “pitch” yang berkisar dari 00 – 900 maka Rickard (1972) membuat pengelompokkan sesar yang termasuk “strike slip” dengan “dip slip”.
Penamaan sesar berdasarkan nomor yang ada pada tabel 2.2. A adalah sebagai berikut :
1. Sesar naik dengan dip < 45° ( Thrust slip fault ). 2. Sesar naik dengan dip > 45° ( Reverse slip fault ).
a. Sesar naik dekstral dengan dip < 45° ( Right thrust slip fault ). b. Sesar dekstral naik dengan dip < 45° ( Thrust right slip fault ). c. Sesar naik dekstral dengan dip > 45° ( Right reverse slip fault ). d. Sesar dekstral naik dengan dip > 45° ( Reverse right slip fault ). e. Sesar dekstral ( Right slip fault ).
f. Sesar dekstral normal dengan dip < 45° ( Lag right slip fault ). g. Sesar normal dekstral dengan dip < 45° ( Right lag slip fault ). h. Sesar normal dekstral dengan dip < 45° ( Right normal slip fault ). i. Sesar dekstral normal dengan dip > 45° ( Normal right slip fault ). j. Sesar normal dengan dip < 45° ( Lag slip fault ).
k. Sesar normal denga dip > 45° ( Normal slip fault ).
l. Sesar normal sinistral dengan dip < 45° ( Left lag slip fault ). m. Sesar sinistral normal denga dip < 45° ( Lag left slip fault ). n. Sesar sinistral normal denga dip > 45° ( Normal left slip fault ). o. Sesar normal sinistral dengan dip < 45° ( Left normal slip fault ). p. Sesar sinistral ( Left slip fault ).
q. Sesar sinistral naik dengan dip < 45° ( Thrust left slip fault ). r. Sesar naik sinistral dengan dip < 45° ( Left thrust slip fault ). s. Sesar naik sinistral dengan dip > 45° ( Left reverse slip fault ). t. Sesar sinistral naik dengan dip > 45° ( Reverse left slip fault ).
Tabel 2.2 Diagram klasifikasi sesar, Rickard 1972.
( A ). Klasifikasi sear berdasarkan segitiga dip – pitch. ( B ). Segitiga Dip – pitch.
2.2.5 Kekar
Kekar adalah suatu rekahan yang relatif tidak mengalami pergeseran, terjadi oleh gejala tektonik maupun non tektonik.
Secara kejadiannya,kekar dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu: 1. Shear (Kekar Gerus), terjadi akibat adanya tegasan
2. Tension (Kekar Tarikan).
Kekar tarikan dapat dibedakan sebagai :
1. Tension Fracture, yaitu kekar tarik yang bidang rekahnya searah dengan tegasan. Kekar jenis inilah yang biasanya terisi oleh cairan hidrothermal yang kemudian berubah menjadi vein.
2. Release Fracture, yaitu kekar tarik yang terbentuk akibat hilangnya atau pengurangan tekanan, orientasinya tegak lurus terhadap gaya utama. Struktur ini biasa disebut dengan “stylolite”.
Kekar merupakan salah satu struktur yang sulit untuk diamati, sebab kekar dapat terbentuk pada setiap waktu kejadian geologi, misalnya sebelum terjadianya suatu lipatan. Kesulitan lainnya adalah tidak adanya atau relatif kecil pergeseran dari kekar, sehingga tidak dapat ditentukan kelompok mana yang terbentuk sebelum
atau sesudahnya. Walaupun demikian, di dalam analisis, kekar dapat dipakai
untuk membantu menentukan pola tegasan, dengan anggapan bahwa kekar-kekar tersebut pada keseluruhan daerah terbentuk sebelum atau pada saat pembentukan sesar.
2.2.5 Analisis Kekar
Seperti dikemukakan oleh beberapa penulis,dan secara tegas oleh Bott (1959) bahwa pergerakan sesar akan mengikuti arah rekahan gunting (Conjugate Shear). Dengan analisa kekar dalam penentuan jenis sesar hal ini dapat diterapkan dengan menggunakan pemodelan Anderson ( gambar 2.14 ) dengan patokan sebagai berikut :
1. σ1 berada pada titik tengah perpotongan 2 bidang Conjugate Shear yang mempunyai sudut sempit.
2. σ2 berada pada titik perpotongan antara 2 bidang Conjugate Shear.
3. σ3 berada pada titik tengah perpotongan 2 bidang Conjugate Shear
yang mempunyai sudut tumpul. 4. σ1 ⊥σ2 ⊥σ3.
5. Orientasi tensional joint searah dengan orientasi σ1.
6. Orientasi stylolites ⊥ dengan orientasi σ1 atau searah dengan orientasi σ3 .
7. Bidang shear dan tensional akan membentuk sudut sempit. 8. Bidang shear dengan release joint akan membentuk sudut tumpul.
2.2.6 Vein
Vein adalah kekar tensional yang terisi mineral. Selagi kita memetakan dan menganalisa jalur penggerusan, sering kita menemukan vein dalam jumlah yang banyak. Kebanyakan vein yang berhubungan dengan jalur penggerusan biasanya terisi kuarsa dan kalsit. Vein dapat pula terisi oleh feldspar, mika, oksida besi dan gipsum pada jenis batuan tetentu. Mineral –mineral tersebut diendapkan dari cairan hidrothermal yang menerobos rekahan.
Vein dapat menjadi indikator yang dapat dipercaya untuk mengetahui karakteristik jalur penggerusan.Kebanyakan arah vein tegak lurus dengan
perpanjangan sumbu regang maksimum ( σ3 ) karena vein ini merupakan arah
kekar tensional. Pada daerah simple shear atau riedel shear vein akan terbentuk ±45° dari arah jalur penggerusan ( gambar 2.14 dan 2.15 ).
Gambar 2.14 Hubungan pola kekar dan pola tegasannya.
2.2.7 Pemodelan patahan men datar oleh Harding dkk ( 1971 )
Harding, Wilcox dan seely ( 1971 ) mendesain beberapa percobaan menggunakan adonan lempung ( clay cake, untuk mengevaluasi pola struktur yang berkembang di atas patahan mendatar. Adonan lempung diletakkan diatas panel metal yang dapat digerakkan berlawanan arah secara bersamaan. Lingkaran –
lingkaran diletakkan agar keterakannya dapat terlihat ( gambar 2.15 a ). Pergerakan awal dari patahan mendatar pada panel metal menghasilkan gangguan pada lempung yang ditunjukan oleh perubahan lingkaran menjadi elips ( gambar 2.15 b ). Kemudian lempung mulai patah di daerah yang paralel di dalam zona pergerakan utamanya ( 2.15 c ). Seiring dengan kejadian yang terus menerus, lingkaran – lingkaran ini secara perlahan terpatahkan.
Patahan – patahan atau rekahan – rekahan yang dihasilkan dari percobaan pada gambar 2.15, menggambarkan geometri dan kinematik dari Riedel Shearing atau dikenal pula dengan simple shear ( gambar 2.16 ) yaitu karakteristik hubungan geometri dari suatu patahan mendatar, dengan kesimpulan sebagai berikut :
4. Sesar mendatar Riedel ditandai dengan adanya sepasang Riedel Shear ( R
dan R’ ) yang berarah 300 terhadap tegasan maksimum (σ
1). Pergerakan dalam Riedel Shear terhadap R di sebut sebagai synthetic faults yang relatif sejajar dengan patahan utam (Major Faults . R’ 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 membentuk sudut 10° terhadap patahan utama.
5. Tegasan utama σ1 membentuk sudut 450 terhadap major faults.
