Transcript
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
1/72
DISKRIPSI GEOLOGI STRUKTUR
SESAR DAN LIPATAN
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
2/72
Mekanisme Sesar
1. Pengenalana) Sesar merupakan retakan yang mempunyai pergerakan
searah dengan arah retakan. Ukuran pergerakan iniadalah bersifat relatif, dan kepentingannya juga relatif.
b) Sesar mempunyai bentuk dan dimensi yang bervariasi.Ukuran dimensi sesar mungkin dapat mencapai ratusankilometer panjangnya (sesar Semangko) atau hanyabeberapa sentimeter saja. Arah singkapan suatu sesar
dapat lurus atau berliku-liku.c) Sesar boleh hadir sebagai sempadan yang tajam, atau
sebagai suatu zona, dengan ketebalan beberapamilimeter hingga beberapa kilometer.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
3/72
2. Anatomi Sesar
a) Arah pergerakan yang terjadi disepanjang permukaan suatu sesardikenal sebagai bidang sesar. Apabila bidang sesarnya tidak tegak,maka batuan yang terletak di atasnya dikenali sebagai dindinggantung (hanging wall), sedangkan bagian bawahnya dikenaldengan dinding kaki (footwall).
BIDANG SESAR
FOOT WALL
HANGING
WALL
THROW
HEAVE
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
4/72
b) Ada dua jenis gelinciran sesar, satu komponen
tegak (dip-slip) dan satu komponen mendatar
(strike-slip). Kombinasi kedua-dua gelincirandikenal sebagai gelinciran oblik (oblique slip).
BIDANG SESAR
FOOT WALL
HANGING
WALL
Strike slip
Dip slip
Oblique slip
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
5/72
c) Sesar mendatar,berdasarkan gerakrelatifnya terdapatsesar mendatardekstral (A) atau
sinistral(B).Sedangkan sesartransform adalahsesar mendatar yang
terjadi antara dualempeng yang salingberpapasan.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
6/72
Patahan jenis “Transform-Fault” hanya terjadi diantara
batas kedua pematang samudra
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
7/72
d) Terdapat juga sesar jenis en echelon, sesar radial, sesar
membulat dan sesar sepanjang perlapisan.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
8/72
e) Pada permukaan bidang sesar terdapat gores-garis sesar
(slicken-side) yang dicirikan oleh permukaan yang licin,
pertumbuhan mineral dan tangga-tangga kecil. Arah
pergerakan sesar dapat ditentukan dari arah gores garisnya.
Slicken side
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
9/72
f) Menurut Anderson(1942) ada tigakategori utama sesar,yaitu sesar normal
atau sesar turun(normal fault ), sesarsungkup/sesar naik(thrust fault ) dansesar mendatar(wrench fault ataustrike-slip fault ).
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
10/72
3. Kriteria Pensesaran
a) Sesar yang aktif ditunjukkan oleh rayapan
akibat gempa bumi dan pecahan dalam tanah.
b) Yang tidak aktif dapat dilihat dari peralihanpada kedudukan lapisan, perulangan lapisan,
perubahan secara tiba-tiba suatu jenis batuan,
kehadiran milonitisasi atau breksiasi ,
kehadiran struktur seretan (drag-fault ), bidang
sesar ( fault-plane).
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
11/72
Jenis Jenis Struktur Geologi
• Dalam geologi dikenal 3 jenis struktur yangdijumpai pada batuan sebagai produk darigaya yang bekerja pada batuan, yaitu:
(1). Kekar ( fractures) dan Rekahan (cracks);(2). Perlipatan ( folding); dan
(3). Patahan/Sesar ( faulting).
Ketiga jenis struktur tersebut dapatdikelompokkan menjadi beberapa jenis unsurstruktur,
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
12/72
Kekar (Fractures)• Kekar adalah struktur retakan/rekahan terbentuk
pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja padabatuan tersebut dan belum mengalamipergeseran. 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 berdasarkansifat dan karakter retakan/rekahan serta arahgaya yang bekerja pada batuan tersebut.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
13/72
• Kekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalahsebagai berikut:
1. Shear Joint (Kekar Gerus) adalah retakan / rekahanyang membentuk pola saling berpotonganmembentuk sudut lancip dengan arah gaya utama.Kekar jenis shear joint umumnya bersifat tertutup.
2. Tension Joint adalah retakan/rekahan yang berpolasejajar dengan arah gaya utama, Umumnya bentukrekahan bersifat terbuka.
3. Extension Joint (Release Joint ) adalahretakan/rekahan yang berpola tegak lurus denganarah gaya utama dan bentuk rekahan umumnyaterbuka.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
14/72
Kekar Gerus (Shear Joint)
Kekar (fracture) jenis “Shear Joints” dan “Tensional Joint”.
Kekar Tensional (Tensional Joint)
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
15/72
Lipatan (Folds)• Lipatan adalah deformasi lapisan batuan yang
terjadi akibat dari gaya tegasan sehingga batuanbergerak dari kedudukan semula membentuklengkungan. Berdasarkan bentuk lengkungannyalipatan dapat dibagi dua, yaitu:
a). Lipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yangcekung ke arah atas, sedangkan
b). lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke
arah atas.• Berdasarkan kedudukan garis sumbu dan
bentuknya, lipatan dapat dikelompokkan menjadi :
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
16/72
1). Lipatan Paralel adalah lipatan dengan ketebalan
lapisan yang tetap.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
17/72
Lipatan Similar
2). Lipatan Similar adalah lipatan dengan jarak lapisan sejajar dengan sumbu utama.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
18/72Lipatan Disharmonic
3). Lipatan harmonik atau disharmonik adalah lipatan berdasarkan menerus atau
tidaknya sumbu utama.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
19/72Lipatan Chevron
5). Lipatan chevron adalah lipatan bersudut dengan bidang planar
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
20/72Lipatan Isoklin
6). Lipatan isoklin adalah lipatan dengan sayap sejajar
Di i li b di dij i j b b i j i
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
21/72
Disamping lipatan tersebut diatas, dijumpai juga berbagai jenis
lipatan, seperti Lipatan Seretan (Drag folds) adalah lipatan yang
terbentuk sebagai akibat seretan suatu sesar.
.
Pegunungan Lipatan (Folded Mountain) sebagai hasil orogenesa
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
22/72
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 dapatmemperkirakan bahwa beberapa batuan
ketika terkena gaya tegasan yang sama
akan terjadi retakan atau terpatahkan,sedangkan yang lainnya akam terlipat.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
23/72
Geometri dari perlipatan lapisan batuan
yang terkena tegasan diperlihatkandimana pada tahap awal perlapisan
batuan akan terlipat membentuk lipatan
sinklin - antiklin dimana secara geometribentuk lengkungan bagian luar (outer
arc) akan mengalami peregangan
sedangkan lengkungan bagian dalam
akan mengalami pembelahan (cleavage).
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
24/72
Apabila tegasan ini berlanjut dan
melampaui batas elastisitas batuan,
perlipatan akan mulai terpatahkan
(tersesarkan) melalui bidang yang
terbentuk pada sumbu lipatannya. Padabidang patahan, gaya tegasan akan
berubah arah
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
25/72
Geometri perlipatan dan pensesaran
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
26/72
• Ketika batuan batuan yang berbeda tersebutberada di area yang sama, seperti batuan yang
bersifat lentur menutupi batuan yang bersifat
retas, maka batuan yang retas kemungkinanakan terpatahkan dan batuan yang lentur
mungkin hanya melengkung atau terlipat
diatas bidang patahan
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
27/72
Demikian juga ketika batuan batuan yang
bersifat lentur mengalami retakan
dibawah kondisi tekanan yang tinggi, maka
batuan tersebut kemungkinan terlipatsampai pada titik tertentu kemudian akan
mengalami pensesaran, membentuk suatu
patahan
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
28/72
Batuan yang bersifat lentur diatas batuan yang retas yang tidak
ikut terpatahkan (kiri) dan Batuan yang bersifat lentur yang
tersesarkan (dragfold ).
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
29/72
Patahan/Sesar (Faults)
• Patahan / sesar adalah struktur rekahan yang telahmengalami pergeseran. Umumnya disertai oleh strukturyang lain seperti lipatan, rekahan dsb. Adapun di lapanganindikasi suatu sesar / patahan dapat dikenal melalui :
a) Gawir sesar atau bidang sesar;
b). Breksiasi, gouge, milonit, ;
c). Deretan mata air;
d). Sumber air panas;
e). Penyimpangan / pergeseran kedudukan lapisan;
f) Gejala-gejala struktur minor seperti: cermin sesar, goresgaris, lipatan dsb.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
30/72
• Sesar dapat dibagi kedalam beberapa
jenis/tipe tergantung pada arah relatif
pergeserannya. Selama patahan/sesardianggap sebagai suatu bidang datar, maka
konsep jurus dan kemiringan juga dapat
dipakai, dengan demikian jurus dankemiringan dari suatu bidang sesar dapat
diukur dan ditentukan.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
31/72
1. Dip Slip Faults – adalah patahan yang bidang
patahannya menyudut (inclined ) dan
pergeseran relatifnya berada disepanjangbidang patahannya atau offset terjadi
disepanjang arah kemiringannya.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
32/72
• Sebagai catatan bahwa ketika kita melihat
pergeseran pada setiap patahan, kita tidak
mengetahui sisi yang sebelah mana yang
sebenarnya bergerak atau jika kedua sisinyabergerak, semuanya dapat kita tentukan
melalui pergerakan relatifnya.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
33/72
• Untuk setiap bidang patahan yang yang
mempunyai kemiringan, maka dapat kita
tentukan bahwa blok yang berada diatas
patahan sebagai “hanging wall block” danblok yang berada dibawah patahan dikenal
sebagai “footwall block”.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
34/72
Sesar Normal yang disebabkan oleh gaya tegasan tensional
horisontal, dimana hangingwall bergerah kebagian bawah dari
footwall.
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”.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
35/72
3. Horsts & Gabens
• Dalam kaitannya dengan sesar normal yang terjadisebagai akibat dari tegasan tensional, seringkalidijumpai sesar-sesar normal yang berpasang pasangandengan bidang patahan yang berlawanan. Dalam kasusyang demikian, maka bagian dari blok-blok yang turunakan membentuk “graben” sedangkan pasangan dariblok-blok yang terangkat sebagai “horst”.
• Contoh kasus dari pengaruh gaya tegasan tensionalyang bekerja pada kerak bumi pada saat ini adalah
“East African Rift Valley” suatu wilayah dimana terjadipemekaran benua yang menghasilkan suatu “Rift”.
• Contoh lainnya yang saat ini juga terjadi pemekarankerak bumi adalah wilayah di bagian barat AmerikaSerikat, yaitu di Nevada, Utah, dan Idaho.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
36/72
Gambar 1-9 Rangkaian patahan normal sebagai hasil dari gaya tegasan
tensional horisontal yang membentuk “Horst” dan “Graben”.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
37/72
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.
Gambar 1-10 Patahan normal yang bidang patahannya berbentuk lengkungandengan besar bidang kemiringannya semakin mengecil kearah bagian bawah.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
38/72
Gambar 1-11 Berbagai jenis patahan normal sebagai hasil dari gaya tegasan
tensional horisontal .
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
39/72
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”.
Gambar 1-12 Reverse Fault sebagai hasil dari gaya tegasan kompresional, dimana
bagian hangingwall bergerak relatif kebagian atas dibandingakan footwallnya .
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
40/72
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 dijumpaimenutupi batuan yang lebih muda
Gambar 1-13 Thrust Fault adalah suatu patahan “reverse fault” yang bidangpatahannya mempunyai kemiringan kurang dari 15
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
41/72
7. Strike Slip Faults
7. Strike Slip Faults – adalah patahan yang pergerakan relatifnyaberarah horisontal mengikuti arah patahan. Patahan jenis ini berasaldari tegasan geser yang bekerja di dalam kerak bumi. Patahan jenis“strike slip fault” dapat dibagi menjadi 2(dua) tergantung pada sifatpergerakannya.
Dengan mengamati pada salah satu sisi bidang patahan dan denganmelihat kearah bidang patahan yang berlawanan, maka jika bidangpada salah satu sisi bergerak kearah kiri kita sebut sebagai patahan“left-lateral strike-slip fault”. Jika bidang patahan pada sisi lainnyabergerak ke arah kanan, maka kita namakan sebagai “right-lateralstrike-slip fault”.
Contoh patahan jenis “strike slip fault” yang sangat terkenal adalahpatahan “San Andreas” di California dengan panjang mencapai lebihdari 600 km.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
42/72
Gambar 1-14 Strike Slip Fault adalah patahan yang pergerakan relatifnya berarah
horisontal mengikuti arah patahan
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
43/72
Gambar 1-15 Peta sebaran batuan yang memperlihatkan pergeseran (off set) batuan
disepanjang bidang patahan mendatar (strike slip fault) jenis “left-lateral strike-slip fault”
dimana blok kiri bergerak relatif ke selatan dan blok kanan bergerak relatif ke utara.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
44/72
8. Transform-Faults
• Transform-Faults adalah jenis patahan “strike-slip faults”yang khas terjadi pada batas lempeng, dimana dualempeng saling berpapasan satu dan lainnya secarahorisontal.
• Jenis patahan transform umumnya terjadi di pematangsamudra yang mengalami pergeseran (offset), dimanapatahan transform hanya terjadi diantara batas keduapematang, sedangkan dibagian luar dari kedua bataspematang tidak terjadi pergerakan relatif diantara keduabloknya karena blok tersebut bergerak dengan arah yang
sama.• Daerah ini dikenal sebagai zona rekahan (fracture zones).
Patahan “San Andreas” di California termasuk jenis patahan“transform fault”.
Peta sebaran batuan yang memperlihatkan pergeseran (off set) batuan
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
45/72
Peta sebaran batuan yang memperlihatkan pergeseran (off set) batuan
disepanjang bidang patahan mendatar (strike slip fault) jenis
“left- lateral strike-slip fault” dimana blok kiri bergerak relatif ke selatan dan
blok kanan bergerak relatif ke utara.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
46/72
Sesar Naik (Reverse fault)
Kenampakan Sesar Naik (Reverse Fault & Trust Fault), Sesar Mendatar (Strike Slip Fault
dan Transform Fault) dan Sesar Normal (Normal Fault) di lapangan
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
47/72
Sesar Naik (Thrust fault)
S M d (S ik li f l )
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
48/72
Sesar Mendatar (Strike slip fault)
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
49/72
Sesar Mendatar (Transform fault)
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
50/72
Sesar Normal (Normal fault)
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
51/72
Sesar Normal (Normal fault)
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
52/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
53/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
54/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
55/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
56/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
57/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
58/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
59/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
60/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
61/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
62/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
63/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
64/72
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
65/72
Persiapan praktikum
Acara minggu depan :
a. Kuliah pertemuan ke 4
b. Praktikum
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
66/72
RINGKASAN
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
67/72
RINGKASAN
• Geologi struktur adalah bagian dari ilmu geologi yang mempelajari tentang bentuk (arsitektur)batuan sebagai hasil dari proses deformasi.
• Tegasan adalah gaya yang bekerja pada suatu luasan permukaan dari suatu benda atau suatukondisi yang terjadi pada batuan sebagai respon dari gaya-gaya yang berasal dari luar.
• Gaya merupakan suatu vektor yang dapat merubah gerak dan arah pergerakan suatu benda.
• Kekar adalah retakan/rekahan yang terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang bekerja padabatuan tersebut. Dalam geologi struktur dikenal 3 (tiga) jenis kekar, yaitu kekar gerus (shearfracture), kekar tarik (gash fracture) dan kekar release.
• Lipatan adalah suatu deformasi batuan yang berbentuk gelombang sinusoidal yang disebabkanoleh gaya yang bekerja pada batuan akan tetapi tidak melampaui batas elastisitas batuannya.Lipatan dapat dibagi menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu sinklin, antiklin, dan rebah (recumbent fold).
• Patahan (sesar) adalah pergeseran sebagian masa batuan dari kedudukan semula yangdiakibatkan oleh gaya yang bekerja pada batuan. Terdapat 3 (tiga) jenis patahan, yaitu patahannaik, patahan
•
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
68/72
PERTANYAAN ULANGAN
1. Sebutkan tujuan mempelajari geologi struktur ?2. Jelaskan mengapa pola dan arah kekar dapat dipakai
untuk menganalisa jenis suatu sesar (patahan) danarah gaya utama yang bekerja pada batuan ?
3. Bagaimana cara menentukan gaya utama dari suatuperlipatan ?
4. Jelaskan perbedaan antara sesar Naik dan sesarMendatar ?
5. Gambarkan gaya utama yang bekerja pada sesar Naikdan sesar Mendatar ?
7). Lipatan Klin Bands adalah lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar.
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
69/72
Lipatan Klin Bands
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
70/72
Lipatan Klin Bands
4). Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
71/72
Lipatan Ptigmatik
4). Lipatan Ptigmatik adalah lipatan terbalik terhadap sumbunya
Lipatan Ptigmatik
8/15/2019 3. Pengetahuan Dasar Sesar Dan Sesar
72/72
Lipatan Ptigmatik
top related