PENDALAMAN MATERI GEOLOGI STRUKTUR MODUL 4 PENGUKURAN GEOLOGI STRUKTUR
Drs. Budi Kudwadi, MT. Mardiani, S.Pd., M.Eng
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI 2018
ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya atas karunia dan rahmat-Nya, penyusunan Bahan Ajar Program Keahlian Geologi Pertambangan dapat diselesaikan dengan baik.
Penyusunan Bahan Ajar ini dilakukan untuk memberikan pembenaran secara akademis dan sebagai landasan pemikiran dari materi pokok Geologi Struktur yang terdiri dari empat Kegiatan Pembelajaran (1) Dasar-Dasar Geologi Struktur, (2) Gaya-Gaya Geologi Struktur (3) Jenis-Jenis Geologi Struktur dan (4) Pengukuran Geologi Struktur. Penyusunan bahan ajar ini didasarkan pada hasil kajian dan diskusi terhadap substansi materi muatan yang terdapat di berbagai pelaksanaan perkembangan di bidang Geologi Pertambangan. Adapun penyusunannya dilakukan berdasarkan pengolahan dari hasil eksplorasi studi kepustakaan, pendalaman materi secara komprehensif dengan para praktisi dan pakar di bidangnya, serta diskusi internal tim yang dilakukan secara intensif. Kelancaran proses penyusunan Bahan Ajar ini tentunya tidak terlepas dari keterlibatan dan peran seluruh Tim Penyusun, yang telah dengan penuh kesabaran, ketekunan, dan tanggung jawab menyelesaikan apa yang menjadi tugasnya. Untuk itu, terima kasih atas ketekunan dan kerjasamanya.
Semoga Bahan Ajar ini bermanfaat bagi pembacanya.
Bandung, April 2018
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
KEGIATAN BELAJAR 4: PENGUKURAN GEOLOGI STRUKTUR ... 1
A. PENDAHULUAN ... 1
1. Deskripsi Mata Kegiatan ... 1
2. Relevansi Mata Kegiatan ... 1
3. Petunjuk Belajar ... 2
B. CAPAIAN PEMBELAJARAN ... 2
C. SUB CAPAIAN PEMBELAJARAN... 2
D. URAIAN MATERI ... 3
1. Trend dan Plunge ... 4
2. Jurus dan Kemiringan ... 5
3. Pengukuran Struktur Bidang dan Struktur Garis ... 8
4. Pencatatan Hasil Pengukuran ... 14
5. Ketebalan Dan Kedalaman ... 15
RANGKUMAN ... 22
TUGAS... 22
TES FORMATIF ... Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA... 22 KUNCI JAWABAN TES FORMATIF ... Error! Bookmark not defined.
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Kegiatan Observasi dan Pemerian Batuan di Lapangan ... 3
Gambar 2. Pengukuran Jurus dan Kemiringan Lapisan Batuan ... 4
Gambar 3. Skema Orientasi Bidang ... 6
Gambar 4. Unsur-unsur Struktur Perlapisan ... 9
Gambar 5. Unsur-unsur Struktur Perlapisan (lanjutan) ... 9
Gambar 6. Kenampakan Struktur Garis di Lapangan ... 11
Gambar 7. Cara Pengukuran Strike dan Dip Menggunakan Kompas Geologi Tipe Brunton ... 13
Gambar 8. Teknik Mengukur Trend dan Plunge Suatu Struktur Garis L1 ... 14
Gambar 9. Contoh Penyajian Hasil Pengukuran ... 15
Gambar 10. Ketebalan lapisan batuan ... 16
Gambar 11. Palmer Alignment Diagram untuk Menentukan Ketebalan Lapisan Batuan 18 Gambar 12. Mertie Alignment Diagram untuk Menentukan Ketebalan Lapisan Batuan . 19 Gambar 13. Palmer Alignment Diagram untuk Menentukan Kedalaman Lapisan Batuan ... 20
Gambar 14. Mertie Alignment Diagram untuk Menentukan Kedalaman Lapisan Batuan ... 21
Page | 1
KEGIATAN BELAJAR 4: PENGUKURAN GEOLOGI
STRUKTUR
A. PENDAHULUAN
1. Deskripsi Mata Kegiatan
Geologi struktur merupakan bagian dari ilmu geologi yang terdiri dari bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah perubahan bentuk dan ukuran pada batuan karena akibat dari gaya yang bekerja di dalam bumi. Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi dan penjelasan bagaimana proses pembentukannya.
Beberapa kalangan berpendapat bahwa geologi struktur lebih ditujukan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi, seperti perlipatan (fold), rekahan / Kekar (fraktur), patahan/ Sesar (patahan), dan sebagainya yang merupakan bagian dari unsur tektonik (satuan tektonik), sedangkan tektonik dan geotektonik yang merupakan objek yang lebih besar, yang merupakan obyek-obyek geologi seperti cekungan sedimentasi, rangkaian pegunungan, lantai samudera,dan sebagainya.
2. Relevansi Mata Kegiatan
Geologi struktur merupakan hal kedua yang harus dipahami oleh seseorang yang mendalami geologi pertambangan. Setelah memahmi batuan dan mineral, selanjutnya perubahan komposisi letak batuan dan perubahan mineral yang ada dapat disebabkan oleh geologi struktur ini. Dalam Ekplorasi geologi pertambangan, Struktur geologi yang ada dapat menjadi suatu indikasi keterdapatan suatu bahan sumber daya mineral atau bahan galian tertentu. Dengan mempelajari Geologi struktur maka kita dapat memahami suatu gejala geologi yang terjadi, dan informasi menjadi sangat berguna untuk menginterpretasi data hasil Ekplorasi geologi pertambangan.
Page | 2 3. Petunjuk Belajar
Agar kita berhasil dengan baik dalam mempelajari bahan ajar ini berikut beberapa petunjuk yang dapat anda ikuti:
a. Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan modul ini sampai anda memahami secara tuntas, untuk apa, dan bagaimana mempelajarinya.
b. Tangkaplah makna dari setiap konsep yang dibahas dalam modul ini melalui pemahamam sendiri dan tukar pikiran dengan teman anda.
c. Upayakan untuk dapat membaca sumber-sumber lain yang relevan untuk menambahkan wawasan anda menjadikan perbandingan jika pembahasan dalam modul ini masih dianggap kurang.
d. Mantapkan pemahaman anda dengan latihan dalam modul dan melalui kegiatan diskusi dengan mahasiswa atau dosen.
B. CAPAIAN PEMBELAJARAN
1. Menelaah Kedudukan dan Orientasi Struktur.
C. SUB CAPAIAN PEMBELAJARAN
1. Mengetahui tentang Trend dan Plunge 2. Memahami tentang jurus dan kemiringan
3. Memahami pengukuran struktur bidang dan struktur garis 4. Memahami Pencatatan Hasil Pengukuran
Page | 3
D. URAIAN MATERI
Ada banyak struktur dalam batuan, masing-masing memiliki geometri tersendiri. Hal inilah yang menjadi alasan mengapa kompas menjadi alat yang sangat diperlukan dalam pemetaan geologi. Pengukuran orientasi tiga dimensi dari berbagai gejala geologi menjadi tulang punggung dari analisis struktur.
Kompas Brunton merupakan kompas standar yang digunakan oleh para ahli geologi di Amerika Serikat. Walau demikian, kompas Silva (Ranger) makin lama makin populer. Setiap alat itu dilengkapi oleh sarana untuk menera deklinasi magnet (magnetic declination), yakni sudut antara arah utara geografis dengan arah utara magnet. Ketika mengukur dengan kompas, kita harus selalu menjauhkan magnet, palu, dan benda-benda magnetik lain dari kompas sedemikian rupa sehingga keberadaan benda-benda tersebut tidak mempengaruhi pembacaan kompas.
Pekerjaan pengukuran struktur geologi mencakup observasi dan pengamatan singkapan batuan pada lintasan yang dilalui, mengukur kedudukan batuan, mengukur unsur struktur geologi, pengambilan sampel batuan, membuat catatan pada buku lapangan dan mem-plot data geologi hasil pengukuran keatas peta topografi (peta dasar).
Page | 4 Gambar 2. Pengukuran Jurus dan Kemiringan Lapisan Batuan
Berdasarkan pengertian geometri, struktur geologi membedakan struktur garis dan struktur bidang. Termasuk struktur bidang antara lain: perlapisan batuan, urat (vein), kekar, sesar, lipatan, ketidakselarasan, dll. Sedangkan yang termasuk struktur garis antara lain: lineasi, gores-garis, hinge line, dll.
1. Trend dan Plunge
Kompas digunakan dalam analisis struktur untuk mengukur trend dan inklinasi. Trend adalah azimuth atau arah suatu garis. Azimuth diukur, dalam satuan derajat, dari arah utara. Sebagai contoh, azimuth suatu garis mungkin berharga 120o, 267o, dsb. Kedudukan (bearing) merupakan ukuran penyimpangan, dalam satuan derajat, relatif terhadap arah utara atau selatan. Sebagai contoh, kedudukan suatu garis mungkin berharga N60oE, S21oW, dsb. Inklinasi adalah sudut antara sebuah garis miring dengan bidang horizontal, dalam satuan derajat,. Nilai kemiringan bervariasi, mulai dari 0o hingga 90o.
Dalam prakteknya, orientasi suatu garis dalam ruang dinyatakan dengan trend dan plunge, dimana plunge merupakan ukuran inklinasi garis tersebut. Garis-garis geologi seperti groove pada bidang sesar disebut unsur linier (linear element).
Trend sebuah unsur linier diukur dengan cara menempatkan kompas Brunton secara horizontal sedemikian rupa sehingga lengan penunjuk dan garis pada cermin kompas terletak sejajar dengan unsur tersebut. Hal itu merupakan sebuah cara seolah-olah kita memproyeksikan garis itu pada suatu bidang horizontal maya. Trend dari unsur itu adalah angka pada lingkaran graduasi kompas yang ditunjuk oleh jarum utara kompas, setelah jarum itu tidak berayun lagi.
Page | 5 Untuk mengukur trend dengan menggunakan kompas Silva, pertama-tama kita tempatkan kompas dengan cara yang sama seperti kita menempatkan kompas Brunton. Setelah itu, cincin kalibrasi yang mengelilingi lingkaran kompas diputar sedemikian rupa sehingga titik nol pada lingkaran graduasi kompas tepat berimpit dengan arah yang ditunjukkan oleh jarum utara kompas. Dengan demikian, trend dari garis yang diukur itu adalah angka yang ditunjuk oleh garis rujukan yang pada badan kompas.
Plunge diukur dengan menempatkan sisi kompas agar terletak di sepanjang unsur linier atau terletak sejajar dengannya. Jika alat yang kita gunakan adalah kompas Silva, maka jarum inklinasi kompas secara otomatis akan menunjuk suatu angka yang merupakan harga plunge dari unsur linier itu. Jika yang digunakan adalah kompas Brunton, pertama-tama tempatkan sisi kompas dengan cara yang sama seperti kita menempatkan kompas Silva. Kemudian putar tungkai penera klinometer sedemikian rupa sehingga level pada klinometer itu tepat berada di tengah-tengah. Nilai plunge adalah angka yang ditunjuk oleh jarum klinometer.
Pemerian yang lengkap dari trend dan plunge suatu garis dalam ruang dapat dinyatakan dengan dua cara.
Cara pertama biasa digunakan apabila kita menggunakan kompas kuadran. Contohnya adalah 20o N60oE yang mengandung pengertian bahwa garis yang diukur memiliki plunge 20o dan azimuth 60o dari utara ke arah timur; N60oE adalah kesan arah down-plunge dari unsur linier yang diukur.
Cara kedua biasa digunakan apabila kita menggunakan kompas azimuth. Contohnya adalah 20o/060o yang mengandung pengertian bahwa garis yang diukur memiliki plunge 20o dan azimuth 60o dari arah utara.
2. Jurus dan Kemiringan
Pengukuran orientasi unsur planar (planar element) dilakukan dengan cara yang berbeda. Jika orientasi dua garis diketahui, maka orientasi bidang dimana kedua garis itu berada juga akan dapat diketahui, dengan syarat kedua garis itu tidak sejajar satu sama lain. Pengukuran orientasi bidang perlapisan, bidang sesar, korok, dan unsur-unsur planar lain didasarkan pada hubungan tersebut. Untuk memudahkan proses
Page | 6 pengenalan bidang itu, maka secara konvensional dipilih dua garis, yakni garis horizontal dan garis iklinasi maksimum. Kedua garis itu terletak tegak lurus satu sama lain. Garis yang pertama disebut garis jurus (line of strike), sedangkan garis yang kedua disebut garis kemiringan (line of dip). Untuk kasus bidang horizontal, semua garis yang ada pada bidang itu merupakan garis jurus.
Gambar 3. Skema Orientasi Bidang
Jurus (strike) dan kemiringan (dip) merupakan ukuran-ukuran yang diperlukan untuk menyatakan orientasi suatu bidang. Jurus adalah trend garis jurus, yakni trend suatu garis horizontal yang ada pada bidang terukur. Karena iklinasi dari garis jurus berharga 0o, maka nilai jurus hanya dinyatakan oleh nilai azimuth saja. Untuk kompas kuadran, jurus selalu dinyatakan dengan merujuk pada arah utara, misalnya N72oE dan N68oW. Untuk kompas azimuth, jurus sebaiknya dinyatakan dengan angka 0o hingga 90o dan 270o hingga 360o sehingga semua nilai jurus itu akan terletak pada paruh utara lingkaran kompas. Hal ini dilakukan untuk memudahkan proses pembandingan di lapangan. Jadi, kita mungkin tidak perlu merenung sejenak untuk memahami mengapa pembacaan arah jurus sebelumnya berharga 282o, sedangkan pembacaan yang sekarang berharga 102o. Kemiringan adalah inklinasi garis kemiringan. Kemiringan dinyatakan dengan besarnya sudut kemiringan dan arah down-dip (N, E, S, W, NE, NW, SE, SW). Azimuth dari garis kemiringan tidak perlu diukur langsung karena nilainya dapat ditentukan dari jurus. Sebagai contoh, sebuah bidang dengan jurus N23oW dapat memiliki kemiringan N55oE atau S55oW. Hanya nilai umum dari arah kemiringan saja yang dicatat dalam buku catatan lapangan; SW atau NE. Pembedaan seperti itu memungkinkan dilakukannya pembedaan antara kedua arah kemiringan tadi.
Page | 7 Pengukuran jurus dan kemiringan suatu bidang menggunakan kompas Brunton untuk menemukan bidang horizontal menempatkan klinometer pada 0o sedemikian rupa sehingga kompas dapat digunakan seperti level yang biasa digunakan oleh tukang kayu. Sisi kompas berada pada bidang yang akan diukur atau pada buku catatan atau clipboard yang diletakkan pada bidang yang akan diukur itu. Putar kompas itu hingga gelembung udara pada clinometer level tepat berada di tengah-tengah. Pada saat gelembung berada di tengah level itu, badan kompas berada dalam keadaan horizontal dan terletak sejajar dengan jurus bidang yang diukur. Untuk menentukan azimuth dari garis jurus, putarkan kompas ke bawah, dengan tetap menempelkan kompas ujung bawah badan kompas pada bidang yang diukur, hingga gelembung pada bull’s eye level tepat berada di tengah. Pada kondisi seperti itu, jarum kompas dapat berayun secara bebas. Tekan lift-pin untuk mengurangi ayunan jarum kompas, kemudian lepaskan dan tunggu sampai jarum itu tidak berayun lagi. Nilai azimuth ditunjukkan oleh jarum kompas.
Untuk mengukur jurus dengan menggunakan kompas Silva, sebaiknya kita membawa sebuah level tambahan atau menempelkan level itu pada badan kompas. Level itu dibutuhkan agar kita dapat mengetahui garis jurus dengan cepat. Setelah ditemukan, orientasinya dapat diukur dengan menempatkan sisi kompas itu agar terletak sejajar dengan garis jurus dan kemudian memutarkan cincin kalibrasi hingga titik nol pada lingkaran graduasi kompas tepat berimpit dengan arah yang ditunjukkan oleh jarum utara kompas.
Untuk mengukur kemiringan dengan kompas Brunton, sisi kompas berada pada bidang miring sedemikian rupa sehingga kompas itu terletak sejajar dengan garis kemiringan. Kemudian, kemiringan garis diukur dengan cara memutarkan tungkai penera klinometer hingga gelembung udara dalam clinometer level tepat berada di tengah. Kompas Silva memiliki jarum inklinasi yang bekerja secara otomatis selama cincin penera ditempatkan sedemikian rupa sehingga skala inklinasi berada di dekat sisi kompas yang menempel pada bidang yang diukur.
Jurus dan kemiringan suatu bidang juga dapat ditentukan dengan metoda jarak jauh (sighting method). Metoda itu terutama sangat bermanfaat apabila bidang yang akan diukur tidak tersingkap sebagai sebuah bidang yang cukup resisten untuk diukur
Page | 8 secara langsung dan/atau ketika kita ingin mengetahui jurus dan kemiringan rata-rata dari suatu paket batuan yang ukurannya lebih besar dari ukuran singkapan. Untuk melakukan hal itu kita harus menempatkan diri sedemikian rupa sehingga arah pandang kita merupakan arah garis jurus dari bidang yang akan diukur. Apabila dilihat dari sudut pandang seperti itu, maka bidang itu akan tampak sebagai gambaran sayatan melintang. Kemiringan yang diukur dengan cara ini merupakan kemiringan sebenarnya.
3. Pengukuran Struktur Bidang dan Struktur Garis
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam pengukuran antara lain:
Arah (bearing): sudut horisontal antara garis dengan arah koordinat tertentu, biasanya utara atau selatan.
Azimuth: bearing yang diukur dari utara searah jarum jam.
True dip (kemiringan sebenarnya): sudut kemiringan terbesar yang terbentuk oleh suatu bidang dengan bidang datar, diukur tegak lurus perpotongan bidang. Apperent dip (kemiringan semu): sudut yang terbentuk antara suatu bidang
dengan bidang horisontal yang diukur tidak tegaklurus perpotongan bidang. Jurus (strike): arah garis horisontal yang terbentuk oleh bidang miring dengan
bidang horisontal.
Garis: elemen geometri yang ditarik dari sebuah titik yang bergerak dan panjangnya hanya sepanjang jejak dan titik tersebut. Struktur garis tersebut bisa berupa garis lurus, garis lengkung maupun garis patah.
Plunge: sudut vertikal antara sebuah garis dengan proyeksi garis tersebut pada bidang horisontal.
Trend: jurus dari bidang vertikal yang melalui garis dan menunjukkan arah penunjaman garis tersebut.
Page | 9 Gambar 4. Unsur-unsur Struktur Perlapisan
Gambar 5. Unsur-unsur Struktur Perlapisan (lanjutan)
Struktur bidang adalah struktur batuan yang membentuk geometri bidang. Kedudukan awal struktur bidang perlapisan pada umumnya membentuk kedudukan horizontal, dan dapat berubah menjadi miring jika mengalami deformasi atau pada kondisi tertentu, misalnya pada tepi cekungan atau pada lereng gunung api. Pada kondisi ini, kedudukan miringnya disebut initial dip.
Page | 10 Pengukuran bidang dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
A. Pengukuran jurus dan kemiringan (strike/dip)
1. Pengukuran strike dilakukan dengan menempelkan sisi “E” kompas pada bidang yang diukur dalam posisi kompas horizontal (gelembung berada pada pusat lingkaran nivo mata sapi). Angka azimuth yang ditunjuk oleh jarum “N” merupakan arah strike yang diukur (jangan lupa menandai garis strike yang akan dipakai untuk pengukuran dip).
2. Pengukuran dip dilakukan dengan menempelkan sisi “W” kompas pada bidang yang diukur dalam posisi kompas tegak lurus garis strike (posisi nivo tabung berada di atas). Putar klinometer sampai gelembung berada pada pusat nivo tabung.
B. Pengukuran “kemiringan dan arah kemiringan” (dip,dip direction)
1. Pengukuran arah kemiringan dilakukan dengan menempelkan sisi “S” kompas pada bidang yang diukur dalam posisi kompas horizontal (gelembung berada pada pusat lingkaran nivo mata sapi). Angka azimuth yang ditunjuk oleh jarum “N” merupakan arah kemiringan yang diukur.
2. Pengukuran dip dilakukan dengan cara sama seperti yang dijelaskan sebelumnya
Struktur garis adalah struktur batuan yang membentuk geometri garis, antara lain gores garis, sumbu lipatan, dan perpotongan dua bidang. Struktur garis dapat dibedakan menjadi stuktur garis riil dan struktur garis semu.
Struktur garis riil adalah struktur garis yang arah dan kedudukannya dapat diamati dan diukur langsung di lapangan, contoh: gores garis yang terdapat pada bidang sesar. Sedangkan struktur garis semu adalah semua struktur garis yang arah atau kedudukannya ditafsirkan dari orientasi unsur-unsur struktur yang membentuk kelurusan atau liniasi,
Berdasarkan saat pembentukannya, struktur garis dapat dibedakan menjadi struktur garis primer yang meliputi: liniasi atau penjajaran mineral-mineral pada batuan beku tertentu, dan arah liniasi struktur sedimen. Struktur garis sekunder yang
Page | 11 meliputi: gores-garis, liniasi memanjang fragmen breksi sesar, garis poros lipatan, kelurusan-kelurusan dari topografi, sungai dan sebagainya.
Gambar 6. Kenampakan Struktur Garis di Lapangan
Pengukuran Struktur Garis dilakukan dalam dua cara;
A. Cara pengukuran struktur garis yang mempunyai arah penunjaman (trend) a. Cara pengukuran arah penunjaman (trend)
1. Menempelkan alat bantu (buku lapangan atau clipboard) pada posisi tegak dan sejajar dengan arah yakni struktur garis yang diukur.
2. Menempelkan sisi “W” atau “E” kompas pada posisi kanan atau kiri alat bantu dengan visir kompas (sigthing arm) mengarah pada penunjaman struktur garis tersebut.
3. Menghorizontalkan kompas (nivo mata sapi dalam keadaan horizontal/gelembung berada di tengah nivo), maka harga yang ditunjuk oleh jarum utara kompas adalah harga arah penunjamannya (trend)
b. Cara pengukuran sudut penunjaman (plunge)
1. Menempelkan sisi “W” kompas pada sisi atas alat bantu yang masih dalam keaadan vertikal.
Page | 12 2. Memutar klinometer hingga gelembung pada nivo tabung berada di tengah nivo dan besar sudut penunjaman (plunge) merupakan besaran sudut vertikal yang ditunjukkan oleh penunjuk pada skala klinometer.
c. Cara pengukuran Rake/Pitch :
1. Membuat garis horizontal pada bidang dimana struktur garis tesebut terdapat (garis horizontal sama dengan jurus dari bidang tersebut) yang memotong struktur garis.
2. Mengukur besar dari sudut lancip yang dibentuk oleh garis horizontal (dengan menggunakan busur derajat).
d. Cara pengukuran arah kelurusan (bearing) :
1. Arah kompas sejajar dengan unsur-unsur kelurusan struktur garis yang akan diukur, misalnya sumbu terpanjang pada fragmen breksi sesar.
2. Menghorizontalkan kompas (gelembung nivo mata sapi berada di tengah nivo), dengan catatan, posisi kompas masih seperti no.1 tersebut di atas, maka harga yang ditunjuk oleh jarum utara kompas adalah harga arah bearing-nya.
B. Cara pengukuran struktur garis yang tidak mempunyai arah penunjaman (trend) Adapun yang termasuk struktur garis yang tidak mempunyai arah penunjaman (trend) umumnya berupa arah-arah kelurusan, misalnya : arah liniasi fragmen breksi sesar, arah kelurusan sungai, dan arah kelurusan gawir sesar
Trend dan plunge didefinisikan sebagai kedudukan suatu garis dalam dimensi ruang. Kedudukan ini dinyatakan dengan arah dan besaran sudut dari garis tersebut, sehingga simbol dari suatu garis mengandung tiga elemen, yaitu:
a. garis trend
b. arah mata panah yang menunjukkan arah penunjaman c. nilai penunjaman.
Page | 13 Besar dari pitch antara 0° hingga 90°, dinyatakan pada bidang/arah perlapisan yang bersudut lancip. Sebenarnya pitch di lapangan dapat diukur langsung dengan menggunakan busur derajat, dengan catatan bidang tersebut tersingkap baik. Kenyataannya kadang-kadang sulit untuk mendapatkan bidang yang baik di lapangan, sehingga perlu dilakukan perhitungan.
Apparent plunge atau kemiringan semu adalah besarnya sudut penunjaman struktur garis yang diukur tidak dengan garis proyeksinya pada bidanq horisontal. Apparent plunge selalu lebih besar dari true plunge tetapi kurang dari atau sama dengan 90°. Kasus ini banyak dipakai dalarn pemboran miring dimana sayatan batuan yang dipenetrasi harus diperlihatkan dalam sayatan vertikal.
Gambar 7. Cara Pengukuran Strike dan Dip Menggunakan Kompas Geologi Tipe Brunton
Page | 14 Gambar 8. Teknik Mengukur Trend dan Plunge Suatu Struktur Garis L1
4. Pencatatan Hasil Pengukuran
Nilai-nilai jurus dan kemiringan serta trend dan plunge yang diperoleh dengan pengukuran dimasukkan ke dalam buku catatan lapangan. Nilai yang representatif dirajahkan pada peta. Jika kita menggunakan kompas Brunton, kita memerlukan sebuah busur untuk dapat merajahkannya dengan tepat ke dalam peta dasar. Peta dasar itu sebaiknya diberi garis-garis tipis yang menandai arah utara-selatan sedemikian rupa sehingga jurus atau trend akan dapat dirajahkan dengan efisien. Kompas silva memiliki manfaat tambahan, yakni dapat berfungsi sebagai busur sewaktu kita akan merajahkan hasil-hasil pengukuran jurus atau trend ke dalam peta dasar. Dengan mempertahankan bacaan kompas untuk nilai jurus yang akan dirajahkan, kita kemudian menempatkan peta atau kompas sedemikian rupa sehingga garis-garis merah yang ada pada kompas itu terletak sejajar dengan garis bantu utara-selatan pada peta. Pada keadaan seperti itu, sisi kompas yang lurus merupakan garis yang sejajar dengan garis jurus yang akan dirajahkan.
Page | 15 Data-data pengukuran yang diperoleh dan dicatat dengan cara-cara seperti tersebut di atas akan memberikan “daya hidup” geometris pada peta geologi. Dari peta itu keluar ekspresi-ekspresi fisik dan geometris dari berbagai bentuk struktur internal yang ada dalam formasi-formasi batuan.
Gambar 9. Contoh Penyajian Hasil Pengukuran
Lebih jauh lagi, data-data pengukuran orientasi yang tersimpan dalam buku catatan lapangan menjadi dasar untuk analisis dan tafsiran yang mungkin diberikan kemudian. Terakhir, penyebaran nilai-nilai pengukuran yang dirajahkan dalam peta dasar memberikan gambaran kepada pengamat peta itu mengenai lokasi-lokasi singkapan dan lokasi-lokasi dimana bedrock tertutup oleh material lain.
5. Ketebalan dan Kedalaman
Ketebalan adalah jarak terpendek yang diukur antara dua bidang sejajar yang merupakan batas antara dua lapisan. Kedalaman adalah jarak vertikal dari suatu
Page | 16 ketinggian tertentu terhadap suatu titik (misalnya muka air laut) terhadap suatu titik, garis atau bidang. Pengukuran ketebalan dan kedalaman dapat ditempuh dengan dua cara, yaitu pengukuran secara langsung dan pengukuran secara tidak langsung.
Pengukuran kedalaman dan ketebalan secara langsung dilakukan pada daerah yang relatif datar dengan kedudukan perlapisan hampir tegak, atau pada tebing terjal dengan lapisan relatif mendatar. Dengan kata lain pengukuran ketebalan secara langsung diterapkan bila topografi tegaklurus dengan kemiringan batuan.
Pengukuran ketebalan dan kedalaman secara tidak langsung dilakukan pada kondisi medan tertentu, sehingga pengukuran secara langsung sulit dilaksanakan.
Perhitungan dapat ditempuh dengan dua cara, yaitu: 1. Cara matematis
2. Cara grafis.
Ketebalan dapat juga dihitung dari peta geologi, yaitu dengan mengukur dua komponen jarak lereng yang diukur tegak lurus dengan jurus umum lapisan.
Gambar 10. Ketebalan lapisan batuan
Contoh diagram blok di atas menunjukkan perlapisan batupasir (diarsir) diantara batuserpih (tidak diarsir). t = ketebalan batupasir; d = kedalaman bagian atas batupasir pada titik a; d' = kedalaman bagian atas batupasir pada titik b; α = dip perlapisan.
Pengukuran Ketebalan
Perhitungan ketebalan cara matematis menggunakan ilmu ukur sudut. Perhitungan tergantung besar dan arah dari kemiringan lereng (slope) dan kemiringan lapisan (dip).
Page | 17 Perhitungan ketebalan secara grafis menggunakan alignment diagram, yaitu Palmer alignment diagram dan Mertie alignment diagram.
Palmer alignment diagram digunakan bila pengukuran lebar singkapan tegak lurus jurus lapisan dan pengukuran pada medan yang datar. Diagram ini dapat juga digunakan untuk mencari kemiringan lapisan, bila lebar singkapan dan ketebalan diketahui. Diagram tersebut juga dapat digunakan bila permukaan tanah memiliki kemiringan, dengan syarat lebar singkapan diukur tegak lurus terhadap jurus perlapisan. Tetapi lebar singkapan pada diagram adalah jarak lereng dan dip (kemiringan lapisan) ditambah (atau dikurang) sudut lereng. Jika kemiringan lapisan memiliki arah yang berlawanan terhadap kemiringan lereng, kemiringan lereng ditambahkan terhadap kemiringan lapisan (dip + slope). Jika kemiringan lapisan memiliki arah yang sama dengan kemiringan lereng, maka kemiringan lereng dikurangkan dari kemiringan lapisan (dip – slope).
Page | 18 Gambar 11. Palmer Alignment Diagram untuk Menentukan Ketebalan Lapisan
Batuan
Mertie alignment diagram mempunyai fungsi yang sama dengan Palmer alignment diagram, hanya diagram ini bisa digunakan untuk pengukuran pada topografi yang mempunyai kemiringan (slope) dan pengukuran tidak tegak lurus jurus. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa kita harus membedakan apakah kemiringan lapisan searah dengan slope atau berlawanan. Bila searah maka besar sudut antara jalur pengukuran dan jurus diplot di bagian bawah pada skala azimuth lintasan dan sebaliknya.
Page | 19 Gambar 12. Mertie Alignment Diagram untuk Menentukan Ketebalan Lapisan
Batuan
Pengukuran Kedalaman
Perhitungan kedalaman cara matematis menggunakan ilmu ukur sudut. Perhitungan tergantung jarak titik pengukuran terhadap singkapan perlapisan dan kemiringan lapisan (dip), kemiringan lereng (slope), sudut antara lintasan pengukuran dengan jurus lapisan
Pengukuran kedalaman cara grafis menggunakan aligment diagram, seperti halnya pengukuran ketebalan cara grafis. Prosedur pencariannya juga sama. Perbedaannya hanya pada skala yang digunakan. Palmer alignment diagram digunakan bila pengukuran horisontal dan tegak lurus jurus. Apabila tidak tegak lurus jurus maka digunakan Mertie alignment diagram.
Palmer alignment diagram juga dapat digunakan bila permukaan tanah memiliki kemiringan, dengan syarat jarak lereng pengukuran diukur tegak lurus terhadap jurus perlapisan. Dip (kemiringan lapisan) ditambah (atau dikurang) slope angle (sudut lereng). Jika kemiringan lapisan memiliki arah yang berlawanan terhadap kemiringan lereng, kemiringan lereng ditambahkan terhadap kemiringan lapisan (dip + slope). Jika kemiringan lapisan memiliki arah yang sama dengan kemiringan lereng, maka kemiringan lereng dikurangkan dari kemiringan lapisan (dip – slope).
Page | 20 Gambar 13. Palmer Alignment Diagram untuk Menentukan Kedalaman
Page | 21 Gambar 14. Mertie Alignment Diagram untuk Menentukan Kedalaman Lapisan
Page | 22
RANGKUMAN
Disamping jenis struktur, yang juga penting adalah orientasi atau kedudukan struktur. Dengan mengetahui orientasi atau kedudukan suatu struktur geologi, kita dapat mengetahui arah kemiringan dan ketebalan lapisan batuannya. Struktur geologi digambarkan sebagai struktur bidang, misalnya bidang sesar, bidang rekahan, bidang sayap lipatan, bidang sumbu lipatan.
Kedudukan suatu struktur bidang dinyatakan dengan : 1. Jurus
2. Kemiringan
TUGAS
1. Kita dapat mengetahui apa saja dengan mengetahui orientasi atau kedudukan suatu struktur geologi?
2. Apa yang dimaksud dengan Strike? 3. Apa yang kamu ketahui tentang arti dip? 4. Dip dan strike ditunjukan pada huruf?
Page | 23
DAFTAR PUSTAKA
1. Asikin, Sukendar, 1997, Diktat Geologi Struktur Indonesia, Jurusan Teknik Geologi, Bandung: Institut Teknologi Bandung
2. Davis, G. H., Reynolds, S. J., 1996, Structural Geology of Rocks and Regions, Second Edition, USA: John Willey and Sons.
3. Noor, Djauhari, 2009, Pengantar Geologi, Bab 7. Geologi Struktur.
4. Ragan, D. M., 1973. Structural Geology; An Introduction to Geometrical Techniques, 2nd edition. London: John Willey and Sons.
5. Sudarno, dkk., 2008, Panduan Praktikum Geologi Struktur, Laboratarium Geologi Dinamika Jurusan Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada
