Relationship Between Fault Plane and Orientation of Principal Stress (S)

(1)

Sesar

(faults)

•

Sesar

(fault)

adalah rekahan yang

mem-perlihatkan adanya bukti pergerakan

(shear displacement)

atau

off-set

•

Sesar

(fault)

dapat berbentuk satu bidang

diskrit yang planar atau membentuk suatu

zona

(

fault zone

)

yang terdiri dari banyak

bidang-bidang sesar yang sejajar dan

saling berhubungan

(net-work)

SESAR (

SESAR (FAULTFAULT))

Extensional

(2)

Relationship Between Fault Plane and Orientation of Principal Stress (S)

Lowell (1985)

S

Smaxmax= = σσ11

S

S_IntInt= = σσ22

S

Sminmin= = σσ33

Σ

Σ₁₁> σ> σ₂₂> σ> σ3₃

Anderson

Anderson’’s Dynamic Fault Classifications Dynamic Fault Classification

FAULT GEOMETRIES AND CLASSIFICATION

FAULT GEOMETRIES AND CLASSIFICATION

•

•AndersonAnderson’’s Dynamic Fault Classifications Dynamic Fault Classification

•

•Separation ClassificationSeparation Classification

•

•Slip ClassificationSlip Classification

Foot wall block Rotational faults Hanging wall block F. Sinistral-reverse Foot wall block G. E. Sinistral-normal Hanging wall block Oblique-slip faults Dip-slip faults Dip-slip faults

(3)

PENGENALAN SESAR

1. PETA TOPOGRAFI / FOTO

UDARA / LANDSAT / SLAR

2. PENGAMATAN LAPANGAN

3. PENYELIDIKAN BAWAH

PERMUKAAN

PENGENALAN SESAR

1. Kelurusan-kelurusan bentang alam (gawir, lembah, jalur vegetasi, rona)

2. Ketidakselarasan bentang alam (pembelokan sungai yang tajam)

3. Bidang / jalur sesar (bidang, gawir, jalur hancuran / terbreksikan, gouge, milonit dsb)

4. Sumber air, daerah rawa-rawa dan jeram 5. Penyimpangan pada arah struktur (hilangnya

lapisan, berhenti secara mendadak dan adanya

(4)

Myloniteic fault rocks

Sur face trace of fault

Myl onites Cohesive

cataclasites

F au

lt _zo n_e

Cataclastic fault rocks

Incohesive

cataclasites 1-4 km .

4-10 km. 250º-350º C Temperature

(5)

1 m

0.1 m

FAULT AND FAULT ZONES

Fault zone on Pre-Tertiary sandstone, Central Sumatera

Clay Gouge

Fault Gouge

FAULT LINKAGES

•Fault develops by growth

and connection of individual

segment as total

displacement increases

•Displacement should be

smaller on a linked fault

compared to an individual

fault of equivalent width

(Naylor et al. 1986)

GERAK DARI SESAR

1. GERAK TRANSLASI - SEJAJAR BIDANG SESAR GERAK ROTASI - TERPUTAR

2. GERAK ABSOLUT DAN GERAK REALATIF

GERAK ABSOLUT : TIDAK PERNAH ATAU TIDAK MUNGKIN DAPAT DITENTUKAN

GERAK RELATIF :

A. RELATIF SEMU

(6)

F A U L T S

• Dip-Slip Fault : movement is parallel to the dip of the fault (up and down)

• Strike-Slip Fault : movement is

perpendicular to the dip of the fault (back and forth)

• Oblique-Slip Fault : combination of dip-slip and strike-dip-slip

• Hanging Wall & Foot Wall : Hanging wall is over the foot wall

DI P-SLI P FAU LT S

• Normal : Hanging wall moves down relative to the foot wall.

– Tensional stress, pulling apart, divergent plate boundaries

• Reverse : Hanging wall moves up relative to the foot wall.

– Compressive stress, convergent plate boundaries

• Thrust : Low-angle reverse fault

(7)

• Berdasarkan gerak sebenarnya (slip) sesar dapat

dibagi menjadi dua: dip-slip dan strike-slip,

sedangkan oblique-slip apabila gerakannya

mempunyai komponen strike-slip dan dip-slip.

JENIS PERGERAKAN SESAR

JENIS PERGERAKAN SESAR

A. APPARENT RELATIVE MOVEMENT :

DITENTUKAN / DIAMATI SEBAGAI JARAK ANTARA DUA BAGIAN BIDANG PENUNJUK

(LAPISAN, KOROK DSB) YANG DI POTONG OLEH SESAR DINYATAKAN SEBAGAI “SEPARATION”

B. TRUE RELATIVE MOVEMENT :

DINYATAKAN SEBAGAI “ SLIP” (NET SLIP)YAKNI JARAK SESUNGGUHNYA ANTARA 2 TITIK YANG TADINYA BERIMPIT

ISTILAH-ISTILAH YANG PENTING

¾ BREKSI SESAR - BREKSI YANG TERBENTUK

AKIBAT SESAR

¾ GOUGE - SUATU BAHAN YANG HALUS DAN

LUNAK KARENA TERGERUS

¾ BIDANG SESAR - BIDANG REKAHAN YANG

BERGERAK

¾ GARIS SESAR (FAULT LINE ATAU FAULT TRACE)

– PERPOTONGAN BIDANG SESAR DENGAN PERMUKAAN TANAH

Unsur Struktur Sesar

• Slickensideatauslickenlineadalah bukti pergerakan (slip) pada bidang sesar. Istilahstriationataufault groovessering juga digunakan • Sesar membagi batuan menjadi dari dua blok yang tersesarkan yaitu:

– Hanging-walluntuk blok yang terletak diatas bidang sesar – Footwall untuk blok yang terletak dibawah bidang sesar

• Sesar diklasifikasikan berdasarkan bidangnya menjadihigh-angle fault

(>45°) danlow-angle fault (<45°)

• Berdasarkan pergerakan relatif (slip) sesar dibagi menjadi :

– Dip-slipjika pergerakan paralel dengan kemiringan bidang sesar – Strike-slipjika pergerakan paralel dengan strike bidang sesar – Oblique-slipjika pergerakan membentuk sudut pada bidang sesar

• Oblique-slip vectordapat didefinisikan sebagai komponenstrike-slip

ditambahdip-slipatau komponenhorizontal ditambahvertikal

(8)

Strike-slip

Fault pl ane Oblique-slip Dip -slip Oblique-slip Dip -slip Heave

Horizon tal component

Strike -slip comp

onent Vertical comp onent Throw

FAULT ATTRIBUTES

•

• Fault GeometryFault Geometry

•

• OrientationOrientation

PENGELOMPOKAN SESAR

SECARA GEOMETRIS (DESKRIPTIF)

JENIS PERPINDAHAN SESUNGGUHNYA (NET SLIP)

GERAK RELATIF SEMU

KEDUDUKAN DARI SESAR TERHADAP STRUKTUR SEKITARNYA

BENTUK POLA DARI SISTEM SESAR

SECARA GENETIS DIDASARKAN PADA GERAK SESAR

¾ HANGING WALL (ATAP SESAR)

BONGKAHAN PATAHAN YANG BERADA DI BAGIAN ATAS BIDANG SESAR

¾ FOOT WALL (ALAS SESAR)

BONGKAHAN PATAHAN YANG BERADA DI BAGIAN BAWAH BIDANG SESAR

¾ THROW (VERTICAL THROW)

KOMPONEN VERTIVAL DARI TOTAL THROW

¾ HEAVE – JARAK HORIZONTAL YANG

MEMISAHKAN BAGIAN-BAGIAN DARI LAPISAN

H AN GI N G & FOOT WALL

(9)

ISTILAH-ISTILAH PADA GEJALA SESAR NS - NET SLIP

DS - DIP SLIP SS - STRIKE SLIP

UNSUR-UNSUR PADA STRUKTUR SESAR

Unsur Struktur Sesar

• Sesar dapat dibagi berdasarkan pergerakan relatif blok sepanjang bidang sesar, yaitu :

– Sesar normal(Normal Fault) jika hanging wall relatif turun terhadap footwall – Sesar naik(Reverse Fault) jika Hangingwall relatif naik terhadap footwall – Sesar geser(Strike-slip fault) dinamakan berdasarkan pergerakan blok didepan

bidang sesar. Sinistralbila blok didepan bidang sesar bergerak kekiri dan

dextralapabila blok didepan bidang sesar bergerak kekanan

• Pengenalan jenis sesar di zona sesar didasarkan:

– Struktur penyerta(small-scale structures)

– Batuan yang tergerus dizona sesar (breksi sesar, gouge, breksi kataklastik) – Duplikasi stratigraphy

– Morphologi (fault scarp, fault benches, ridges)

• Pergerakan sesar (kinematika) ditentukan dilapangan berdasarkan :

– Slikensides / grooves(misal klasifikasi Petit, 1987) – Lipatan seretan(drag folding) danOff-set

(10)

(11)

F A U L T S

• Dip-Slip Fault : movement is parallel to the dip of the fault (up and down)

• Strike-Slip Fault : movement is

perpendicular to the dip of the fault (back and forth)

• Oblique-Slip Fault : combination of dip-slip and strike-dip-slip

• Hanging Wall & Foot Wall : Hanging wall is over the foot wall

DI P-SLI P FAU LT S

• Normal : Hanging wall moves down relative to the foot wall.

– Tensional stress, pulling apart, divergent plate boundaries

• Reverse : Hanging wall moves up relative to the foot wall.

– Compressive stress, convergent plate boundaries

• Thrust : Low-angle reverse fault

(12)

Strain dari Sesar

• Sesar normal = extension = lengthening / stretching (+S)

• Sesar naik = contraction = shortening (-S)

• Conjugate fault (CF) digunakan untuk

menentukan kedudukan sumbu tegasan (stretch

direction). Dimana sudut lancip yang dibentuk

oleh conjugate sesar tersebut umum 45 – 60. Tidak tergantung pada jenis sesarnya,

perpotongan bidangnya paralel dengan tempat kedudukan intermedier finite stretch (S2)

BIDANG SESAR BIDANG SESAR

SESAR TURUN (

SESAR TURUN (NORMALNORMAL))

HW

FW

JENIS SESAR

(13)

(14)

FAULTI NG

(15)

FAULTI NG

There are 2 faults in this picture,

highlight them:

#3

Canyonlands National Park, Utah.

Normal

This a _____________ fault.

Identify the type of fault shown:

#4

(16)

Extensional Fault Systems

KM

0 5 1 0 5 10 Detachment B Listric Fault Rollover Roll-Over a 4 G e A

Hanging wall block

Ramp R IDE R Hanging wall Flat Hanging wall syncline EXTENSIONAL FAULT Flat Ramp A

Foot wall block

Extensional Duplex 3 1

Foot wall

Horsetall Faults or Listruc Fan

Sole_{or F} loor_Faults

Hanging wall

"R_oo t F_ault" RID ER Foot wall Hanging wall 2 3

2 1 1 2 3 4 5 Listr ic Fan

Floor_Fault

Contr ol High Hangi ng wall

1 2 4 3 2 1 Counter Fan Root Fault Shortcut Fault Hanging wall anticline C E F B D

•Low-Angle Normal Faults

•Rotated Fault Blocks

•Curve or Listric Fault

A. Wernicke 1981 Model B. Listric fault with

hangingwall roll-over anticline

C. Flat/ramp geometry D. Anthithetic faults in

hangingwall E. Synthetic faults in

hangingwall F. Extensional duplex

with associated listric fan, counter fan and elevated central high G. Two listric faults linked

by a transfer fault

JENIS SESAR

JENIS SESAR

SESAR NAIK (

SESAR NAIK (REVERSEREVERSE))

HW

FW

(17)

pa t a ha n pa da ba t ua n de nga n m uda h da pa t dia m a t i di la pa nga n

a k a n m e rupa k a n ja lur le m a h ya ng da pa t

m e nim bulk a n ge ra k t a na h

(18)

FAULTI NG AND FOLDI NG

FAULTI NG AND FOLDI NG

LOW AN GLE REV ERSE

(19)

Reverse/Thrust Fault System _{THURST SYSTEM} 2 THRUST FAULTING Hangingwall ramp Hangingwall back thrust flat ramp Footwall C E Footwall ramp 3 1 2 3 1 roof thrust triangle zone floor thrust imbricate zone pop up non slip frontal ramp 2 3 1 F G A B D

•Thrust Geometry •Staircase

•Ramps

•Flats (decollement₎

•Sequence of Thrusting •Piggyback

•Overstep

•Formation of a Duplex (E) •Back Thrusting

•Popup

•Triangle Zone

(20)

I nversi

I nversi

Draw the fault line in this picture:

#5

This a _____________ fault.

Reverse

#6

Here is a fault in our neighborhood.

Draw in the fault line.

(21)

Identify this fault type.

This is a _____________ fault.

Reverse

#8

EXTENSIONAL OR COMPRESSIONAL FAULT?

(22)

SESAR GESER NAIK

PERGESERAN TIDAK MERATA PADA SESAR (DIBAWAH LEBIH BESAR)

DI IMBANGI OLEH GEJALA PERUBAHAN DARI SESAR KELIPATAN TERBENTUKNYA PERCABANGAN lip JENIS SESAR JENIS SESAR

SESAR GESER (

SESAR GESER (STRIKESTRIKE--SLIPSLIP))

DEXTRAL

SINISTRAL

STRIKE-SLIP FAULT SYSTEMS

A. Structural pattern of dextral simple shear couple

B. Local structures formed as a result of fault temination C. Local transpression

and transtention on a branching strike-slip fault system D. Flower structures E. Formataion of

strike-slip duplexes

(23)

STRIKE-SLIP FAULT SYSTEMS

R

IG

H

T

L

A

T

E

R

A

L

S

T

R

IK

E

S

L

IP

F

A

U

L

T

(24)

Near Las Vegas, Nevada.

Draw the fault line in this picture:

#1

This a _____________ fault.

strike-slip