Jenis Jenis Struktur Geologi docx

Jenis – Jenis Struktur Geologi

Posted by GEOLOGI UNPAD 2010 on October 24, 2011

Dalam geologi dikenal 3 jenis struktur yang dijumpai pada batuan sebagai produk dari gaya gaya yang bekerja pada batuan, yaitu: (1). Kekar (fractures) dan Rekahan (cracks); (2). Perlipatan (folding); dan (3). Patahan/Sesar (faulting). Ketiga jenis struktur tersebut dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis unsur struktur, yaitu:

1. Kekar (Fractures)

Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran. Secara umum dicirikan oleh: a). Pemotongan bidang perlapisan batuan; b). Biasanya terisi mineral lain (mineralisasi) seperti kalsit, kuarsa dsb; c) kenampakan breksiasi.

Struktur kekar dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan/rekahan serta arah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai berikut:

1. Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahan yang membentuk pola saling berpotongan membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup.

2. Tension Joint adalah retakan/rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama, Umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka.

3. Extension Joint (Release Joint) adalah retakan/rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka.

2. Lipatan (Folds)

Lipatan adalah deformasi lapisan batuan yang terjadi akibat dari gaya tegasan sehingga batuan bergerak dari kedudukan semula membentuk lengkungan. Berdasarkan bentuk lengkungannya lipatan dapat dibagi dua, yaitu lipatan sinklin dan lipatan antiklin. Lipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah atas, sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke arah atas. Berdasarkan kedudukan garis sumbu dan bentuknya, lipatan dapat dikelompokkan menjadi :

1) Lipatan Paralel adalah lipatan dengan ketebalan lapisan yang tetap.

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. Disamping lipatan tersebut diatas, dijumpai juga berbagai jenis lipatan, seperti Lipatan Seretan (Drag folds) adalah lipatan yang terbentuk sebagai akibat seretan suatu sesar.

3. 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 juga dapat memperkirakan bahwa beberapa batuan ketika terkena gaya tegasan yang sama akan terjadi retakan atau terpatahkan, sedangkan yang lainnya akam terlipat.

Geometri dari perlipatan lapisan batuan yang terkena tegasan dimana pada tahap awal perlapisan batuan akan terlipat membentuk lipatan sinklin – antiklin dimana secara geometri bentuk

lengkungan bagian luar (outer arc) akan mengalami peregangan sedangkan lengkungan bagian dalam akan mengalami pembelahan (cleavage). Apabila tegasan ini berlanjut dan melampaui batas elastisitas batuan, perlipatan akan mulai terpatahkan (tersesarkan) melalui bidang yang terbentuk pada sumbu lipatannya. Pada bidang patahan, gaya tegasan akan berubah arah seperti diperlihatkan pada.

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.

4. Patahan/Sesar (Faults)

Patahan / sesar adalah struktur rekahan yang telah mengalami pergeseran. Umumnya disertai oleh struktur yang lain seperti lipatan, rekahan dsb. Adapun di lapangan indikasi suatu sesar / patahan dapat dikenal melalui : a) Gawir sesar atau bidang sesar; b). Breksiasi, gouge, milonit, ; c). Deretanmata air; d). Sumber air panas; e). Penyimpangan / pergeseran kedudukan lapisan; f) Gejala-gejala struktur minor seperti: cermin sesar, gores garis, lipatan dsb.

juga dapat dipakai, dengan demikian jurus dan kemiringan dari suatu bidang sesar dapat diukur dan ditentukan.

1. Dip Slip Faults – adalah patahan yang bidang patahannya menyudut (inclined) dan pergeseran relatifnya berada disepanjang bidang patahannya atau offset terjadi disepanjang arah

kemiringannya. Sebagai catatan bahwa ketika kita melihat pergeseran pada setiap patahan, kita tidak mengetahui sisi yang sebelah mana yang sebenarnya bergerak atau jika kedua sisinya bergerak, semuanya dapat kita tentukan melalui pergerakan relatifnya. Untuk setiap bidang patahan yang yang mempunyai kemiringan, maka dapat kita tentukan bahwa blok yang berada diatas patahan sebagai “hanging wall block” dan blok yang berada dibawah patahan dikenal sebagai “footwall block”.

2. Normal Faults – adalah patahan yang terjadi karena gaya tegasan tensional horisontal pada batuan yang bersifat retas dimana “hangingwall block” telah mengalami pergeseran relatif ke arah bagian bawah terhadap “footwall block”.

3. Horsts & Gabens – Dalam kaitannya dengan sesar normal yang terjadi sebagai akibat dari tegasan tensional, seringkali dijumpai sesar-sesar normal yang berpasang pasangan dengan bidang patahan yang berlawanan. Dalam kasus yang demikian, maka bagian dari blok-blok yang turun akan membentuk “graben” sedangkan pasangan dari blok-blok yang terangkat sebagai “horst”. Contoh kasus dari pengaruh gaya tegasan tensional yang bekerja pada kerak bumi pada saat ini adalah “East African Rift Valley” suatu wilayah dimana terjadi pemekaran benua yang menghasilkan suatu “Rift”. Contoh lainnya yang saat ini juga terjadi pemekaran kerak bumi adalah wilayah di bagian barat Amerika Serikat, yaitu di Nevada, Utah, dan Idaho.

4. Half-Grabens – adalah patahan normal yang bidang patahannya berbentuk lengkungan dengan besar kemiringannya semakin berkurang kearah bagian bawah sehingga dapat menyebabkan blok yang turun mengalami rotasi.

5. Reverse Faults – adalah patahan hasil dari gaya tegasan kompresional horisontal pada batuan yang bersifat retas, dimana “hangingwall block” berpindah relatif kearah atas terhadap “footwall block”.

6. A Thrust Fault adalah patahan “reverse fault” yang kemiringan bidang patahannya lebih kecil dari 150. _{. Pergeseran dari sesar “Thrust fault” dapat mencapai hingga ratusan kilometer sehingga} memungkinkan batuan yang lebih tua dijumpai menutupi batuan yang lebih muda.

Kekar, Sesar, Lipatan

2.1 Kekar (Joint)

Kekar adalah suatu retakan pada batuan yang tidak/belum mengalami pergerakan.

Kekar dapat menjadi tempat tersimpannya sumber mineral industri tertentu, atau sebagai jalan bagi aliran air tanah.

Kekar dapat terbentuk sebagai:

1. Kekar pengkerutan, disebabkan oleh gaya pengkerutan yang timbul karena pendinginan atau pengeringan, biasanya berbentuk poligonal yang memanjang. 2. Kekar lembaran, sekumpulan kekar yang sejajar dengan permukaan tanah,

terutama pada batuan beku. Terbentuk karena hilangnya beban di atasnya.

3. Kekar tektonik, terbentuk karena proses tektonik, atau gaya-gaya akibat pergerakan permukaan bumi.

a. Berdasarkan genesanya

1. Kekar gerus: kekar yang terbentuk oleh gaya kompresi. Biasanya berpasangan, pada breksi memotong fragmen, bidang kekar lurus dan rata. Batuan akan menjadi terkoyak atau menjadi rapuh.

2. Kekar tarik : terbentuk oleh gaya tarik. Biasanya tidak berpasangan, tiak memotong fragmen pada breksi, bidang kekar biasanya tidak lurus dan tidak rata. Batuan menjadi terbuka

b. Kedudukan terhadap bidang lain

1. Dip joint, Jurusnya relatif sejajar dengan arah kemiringan lapisan batuan 2. Strike joint, Jurusnya sejajar dengan arah kemiringan lapisan batuan

3. Bedding joint, Bidangnya sejajar dengan bidang perlapisan batuan di sekitarnya 4. Diagonal joint, Jurusnya memotong miring bidang perlapisan batuan sekitarnya

2.2 Sesar/Patahan (Fault)

Adalah kekar/retakan batuan yang telah mengalami perpindahan atau pergeseran.

 Cermin sesar dan gores garis

 Pergeseran bidang pelapisan batuan, urat, dsb.  Zona hancuran atau breksiasi

 Perulangan lapisan yang sama

 Hilangnya lapisan yang seharusnya ada (disebut hiatus)

 Bukti-bukti fisiografi, misalnya kelurusan sungai, gawir sesar, dsb.

Macam-macam Sesar :

1. Berdasarkan Gerak Hanging Wall Terhadap Foot Wall

a. Sesar Turun/Normal = cirinya adalah adanya pemanjangan, ada lapisan hilang b. Sesar Naik = cirinya adanya pemendekan, ada lapisan yang menumpuk

2. Berdasarkan Ada Tidaknya Gerakan Rotasi

a. Sesar Translasi, Masing-masing blok tidak ada gerak rotasi. Garis yang sejajar dengan blok lain tetap sejajar.

b. Sesar Rotasi, Terdapat gerak rotasi antara blok yang satu dengan yang lainnya. Ada titik yang tidak mengalami pergeseran.

3. Berdasarkan Rake Net Slip

a. Strike Slip Fault : Arah gerakan sejajar bidang sesar b. Dip Slip Fault : Arah gerakan tegak lurus bidang sesar c. Diagonal Fault

4. Berdasarkan Pergerakan Sesar

a. Stick slip (tidak kontinyu), Sesar yang bergerak secara tiba-tiba dengan menyimpan energi besar seperti ini menyebabkan terjadinya gempa bumi.

b. Stable sliding (kontinyu), Disebabkan oleh adanya fluida yang menyebabkan gerakan terus berlangsung.

Secara umum bentang alam yang dikontrol oleh struktur patahan sulit untuk menentukan jenis patahannya secara langsung. Untuk itu, dalam hal ini hanya akan diberikan ciri umum dari kenampakan morfologi bentang alam struktural patahan, yaitu :

a. Beda tinggi yang menyolok pada daerah yang sempit.

b. Mempunyai resistensi terhadap erosi yang sangat berbeda pada posisi/elevasi yang hampir sama.

e. Adanya batas yang curam antara perbukitan/ pegunungan dengan dataran yang rendah.

f. Adanya kelurusan sungai melalui zona patahan, dan membelok tiba-tiba dan menyimpang dari arah umum.

g. Sering dijumpai(kelurusan) mata air pada bagian yang naik/terangkat

h. Pola penyaluran yang umum dijumpai berupa rectangular, trellis, concorted serta modifikasi ketiganya.

i. Adanya penjajaran triangular facet pada gawir yang lurus.

2.3 Lipatan (Fold)

Adalah permukaan pada batuan, baik dalam batuan sedimen maupun batuan metamorf. Bila penekukan membentuk busur, dinamakan antiklin. Jika berbentuk palung disebut sinklin.

Lipatan terjadi karena adanya lapisan kulit bumi yang mengalami gaya kompresi (gaya tekan). Pada suatu lipatan yang sederhana, bagian punggungan disebut dengan antiklin, sedangkan bagian lembah disebut sinklin. Unsur-unsur yang terdapat pada struktur ini dapat diketahui dengan menafsirkan kedudukan lapisan batuannya. Kedudukan lapisan batuan(dalam hal ini arah kemiringan lapisan batuan) pada peta topografi, akan berlawanan arah dengan bagian garis kontur.

a. Antiklin Dan Sinklin

Pada prinsipnya penafsiran pada kedua struktur ini berdasarkan atas kenampakan fore slope/antidip slope dan back slope/dipslope yang terdapat secara berpasangan. Bila antidip slope saling berhadapan (infacing scarp), maka terbentuk lembah antiklin, sedangkan apabila yang saling berhadapan adalah back slope/dipslope, disebut lembah sinklin.

b. Lipatan Tertutup

 Kubah, Bentang alam ini mempunyai ciri-ciri kenampakan sebagai berikut : 1. Kedudukan lapisan miring ke arah luar (fore slope ke arah dalam).

2. Mempunyai pola kontur tertutup

3. Pola penyaluran radier dan berupa bukit cembung pada stadia muda

4. Pada stadia dewasa berbentuk lembah kubah dengan pola penyaluran annular.  Cekungan, Bentang alam ini mempunyai kenampakan sebagai berikut :

1. Kedudukan lapisan miring ke dalam (back slope ke arah dalam) 2. Mempunyai pola kontur tertutup

GENESA

3.1 Sesar

Dari kenampakan outcrop, ada pergeseran tubuh batuan. Hal ini biasanya, termasuk sesar normal, apabia ada lapisan batuan yang tiba-tiba menghilang. Sedangkan untuk sesar naik atau thrust fault biasanya ada perulangan lapisan. Secara umum, zona sesar itu biasanya tidak nampak jelas, karena ada struktur dilokasi tersebut, yang menandakan bahwa dia termasuk zona lemah.

Penciri yg umum itu intensitas kekar gerus dan kekar tarik makin intensif, batuannya semakin hancur, dan kalau kita menemukan 'breksi kataklastika' di lapangan, tidak jauh dari lokasi tersebut bisa dipastikan ada sesar.

Pada Peta Topografi sendiri, kenampakan sesar umumnya ditunjukan oleh adanya pola kontur rapat yang menerus lurus, kelurusan sungai dan perbukitan, ataupun pergeseran, dan pembelokan perbukitan atau sungai, dan pola aliran sungai parallel dan rectangular.

3.2 Kekar

Untuk Kekar Gerus dilapangan biasanya berpasangan (sistematis), dan rekahannya licin dikarenakan terbentuk terbentuk dari gaya kompresi, sempit.

Untuk Kekar Tarik, biasan dilapangan biasanya sendirian (non sistematis) dikarenakan terbentuk dari gaya tensional/tarikan maka rekahannya agak lebar, dan permukaannya kasar.

Untuk Kekar Pengerutan, terbentuk akibat proses fisika, dikarenakan pelapukan. Dilapangan kekar ini bisa berpasangan, bisa sendiri, tapi yang paling penting, dia rekahannya hanya dipermukaan.

Untuk Kekar Kolom, Kekar ini termasuk struktur primer. Pembentukan disebabkan karena lelehan magma, Dilapangan sendiri paling gampang keliatan, bila ada intrusi basa, hingga intermediet.

Pada Peta Topografi sendiri, kenampakan kekar umumnya dicirikan oleh pola aliran sungai rektangular, dan kelurusan-kelurusan sungai dan bukit.

3.3 Lipatan

Dari singkapan sendiri sudah kenampakannya, tapi harus dalam skala besar, dan pengukuran strike/dip yang valid. Lipatan itu sendiri dalam dua sayapnya, dip nya saling berlawanan. Adanya lipatan, bisa dipastikan kekar dan sesar mengikuti.