AULIA RINALDY BLOG

Geologi struktur adalah studi mengenai distribusi tiga dimensi tubuh batuan dan permukaannya yang datar ataupun terlipat, beserta susunan internalnya.

Geologi struktur mencakup bentuk permukaan yang juga dibahas pada studi geomorfologi, metamorfisme dan geologi rekayasa. Dengan mempelajari struktur tiga dimensi batuan dan daerah, dapat dibuat kesimpulan mengenai sejarah tektonik, lingkungan geologi pada masa lampau dan kejadian deformasinya. Hal ini dapat dipadukan pada waktu dengan menggunakan kontrol stratigrafi maupun geokronologi, untuk menentukan waktu pembentukan struktur tersebut.

Secara lebih formal dinyatakan sebagai cabang geologi yang berhubungan dengan proses geologi dimana suatu gaya telah menyebabkan transformasi bentuk, susunan, atau struktur internal batuan kedalam bentuk, susunan, atau susunan intenal yang lain.

Formasi batuan terlipat, salah satu subjek studi geologi struktur

Faktor Pembentukan Struktur Geologi

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi proses suatu pembentukan struktur geologi dari batuan yaitu : Sifat elastisitas batuan, resistivity, plastisitas dan viskositas.

Faktor-faktor lain seperti : Pori-pori batuan dan tekstur batuan.

Suatu struktur geologi dapat terbentuk akibat suatu gaya-gaya yang terjadi, yaitu :

1. Tensi (gaya tarik)
2. Kompresi (gaya tekan)
3. Kopel (gaya ganda)
4. Torsi (gaya Putar)

Gaya berupa kompresi dapat menghasilkan struktur berupa perlipatan, pensesaran, dan penunjaman. Sedangkan gaya berupa tensi menghasilkan struktur berupa patahan.

Dalam Kerja Lapangan, tidak semua metode analisis digunakan. Metode analisis yang paling umum digunakan dalam Kerja Lapangan adalah ketebalan dan kedalaman, proyeksi stereografis, analisis lipatan, dan peta dan profil geologi.
Dalam analisis geologi struktur, terdapat hal – hal yang perlu diperhatikan dalam analisis, yaitu :
Þ Struktur yang mengenai batuan berumur paling muda akan mempengaruhi batuan yang berumur lebih tua.
Þ Pemisahan struktur yang terdapat pada batuan berumur paling muda dengan batuan yang berumur lebih tua.
Þ Analisis dilakukan dari batuan yang berumur paling muda ke batuan yang lebih muda.
Untuk memperoleh hasil analisis yang tepat dan benar, analisis geologi struktur dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu :
1) Pengambilan data struktur di lapangan
2) Analisis struktur
3) Integrasi hasil analisis
4) Pemodelan struktur
5) Aplikasi dari hasil analisis struktur

1) Pengambilan data struktur di lapangan
Dalam pengambilan data struktur di lapangan, hal yang pertama kali harus dilakukan adalah pengeplotan lokasi pengambilan data. Hal ini penting sekali untuk menentukan posisi pengambilan data pada peta yang nantinya dapat membantu dalam analisis strukturnya.
Pengambilan data pada tiap struktur berbeda – beda tergantung dari hasil analisis yang diinginkan. Tetapi, umumnya, data – data yang diambil adalah sebagai berikut :
Þ Kekar
Data yang diambil adalah strike dan dip dari bidang kekar. Perlu diperhatikan dalam pengambilan data kekar, harap dipisahkan bidang kekar yang terdapat pada satuan batuan yang berbeda. Selain itu, dibedakan juga antara kekar tarik dan kekar gerus agar data yang diambil tidak tercampur aduk. Untuk kekar – kekar yang memiliki dip >= 80o, jumlah data yang harus diambil minimal 25 pasang kekar (50 kekar). Sedangkan untuk kekar – kekar yang memiliki dip <= 80o, jumlah data yang diambil minimal 1 pasang kekar (2 kekar). Semakin banyak data yang diambil, hasilnya semakin baik.
Þ Sesar
Data yang diambil adalah strike dan dip dari bidang sesar, struktur penyerta (jika ada), besarnya offset sesar, kinematika, dan litologi apa saja yang dipotong oleh sesar. Untuk data ini, perlu dilakukan sketsa dari singkapan sesar agar data yang tidak tercatat di lapangan dapat dilihat kembali pada sketsa.
Þ Lipatan
Adanya lipatan di suatu daerah dapat diketahui dari strike dan dip perlapisan batuan dimana arah dari dipnya berlawanan. Data yang diambil untuk analisis adalah strike dan dip dari perlapisan batuan yang ada.

2) Analisis Struktur
Untuk menganalisis struktur – struktur diatas, dilakukan beberapa metode analisis, yaitu :
Þ Diagram Kontur
Diagram kontur digunakan untuk menganalisa struktur kekar yang memiliki dip yang besarnya kurang dari 80o. Cara dari metode ini sudah diajarkan pada acara sebelumnya. Tetapi, untuk analisa yang datanya diambil dari lapangan (faktual), ada hal penting yang perlu dilakukan, yaitu :
a. Data kekar dari satu satuan batuan dianalisa dalam satu diagram kontur. Jangan dicampur aduk dengan data kekar dari satuan batuan yang lain.
b. Sebelum mengambil titik maksima tertinggi, terlebih dahulu dibandingkan antara diagram kontur dari batuan berumur muda (diagram A) dengan diagram kontur dari batuan berumur lebih tua satu tingkat (diagram B). Perhatikan kontur – kontur yang terdapat pada kedua stereonet. Kemungkinan besar terdapat kontur pada diagram B yang kurang lebih sama dengan kontur yang terdapat di diagram A. Hilangkan kontur yang sama tersebut pada diagram B dan tentukan titik maksima yang memiliki nilai kontur yang paling tinggi. Lakukan langkah – langkah tersebut pada setiap satuan batuan yang ada.
c. Setelah titik maksima dari tiap – tiap diagram kontur ditentukan, buatlah kedua bidang maksimanya dan plotkan kedua bidang maksima tersebut pada peta sesuai dengan lokasi pengambilan datanya.
d. Setelah kedua bidang maksima ditentukan kemudian tentukan arah – arah gayanya terutama arah gaya utamanya. Dari arah gaya utama yang diperoleh, maka diketahui bahwa daerah yang dipetakan mengalami monophase tektonik apabila tidak terjadi perubahan arah gaya utama ataukah mengalami multiphase tektonik apabila terjadi perubahan arah gaya utama selama pengendapan batuan di daerah pemetaan.
Þ Diagram Kipas
Diagram kipas juga digunakan untuk menganalisa struktur kekar tetapi struktur kekar yang dianalisa adalah kekar yang memiliki dip >= 80o. Cara dari metode ini sudah diajarkan pada acara sebelumnya. Dari metode ini, diperoleh dua bidang maksima yang nantinya diplot pada lokasinya dan arah gaya utama pembentuk kekar. Selain itu, diagram kipas dapat juga digunakan dalam analisa arah arus purba dan pola penyaluran sungai.
Þ Analisis Sesar
Analisis sesar digunakan untuk menganalisa arah gaya utama pembentuk sesar dan hasilnya dapat digunakan untuk membantu menentukan pola sesar utamanya. Analisis sesar ini sudah diajarkan pada acara sebelumnya. Hasil analisis ini dapat digunakan untuk memperkuat hasil dari analisis kekar baik dengan diagram kontur atau diagram kipas.
Þ Analisis Lipatan
Analisis lipatan digunakan untuk menganalisa bentuk lipatan, axial plane, hinge line, dan unsur – unsur lipatan lainnya yang terdapat di daerah pemetaan. Analisis ini dapat dilakukan dengan menggunakan dua metode yaitu metode diagram β dan metode diagram kontur. Tetapi, dari kedua metode tersebut, metode diagram kontur yang paling baik digunakan untuk menganalisa lipatan.

3) Integrasi Hasil Analisis
Setelah semua analisis dilakukan, kemudian hasil – hasil tersebut diintegrasikan dan dianalisis sebagai satu kesatuan struktur yang berkembang di daerah pemetaan. Langkah – langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Plotkan semua hasil analisis pada peta topografi/geologi sesuai dengan lokasi pengambilan datanya. Untuk hasil analisis sesar, plotkan stereonet hasil analisis atau gambarkan arah gaya utamanya. Sedangkan untuk hasil analisis lipatan, plotkan posisi axial plane dengan dibantu beberapa sayatan yang melalui axial plane tersebut.
Perhatikan bagaimana kesesuaian antara hasil – hasil analisis yang diperoleh dengan kelurusan – kelurusan morfologi yang ada pada peta topografi dan penyebaran singkapan yang tampak pada peta geologi. Gunakan hukum cross – cutting relationship untuk membedakan mana struktur yang lebih muda dan yang lebih tua dengan tetap memperhatikan arah gaya utama yang terjadi pada tiap satuan batuan. Jangan terlalu memaksakan pengambilan suatu sesar atau lipatan apabila tidak ada data yang menjelaskan adanya sesar tersebut. Sesar diperkirakan dapat dibuat apabila terdapat dua sesar yang tampaknya merupakan satu kesatuan tetapi diantara sesar tersebut tidak terdapat data yang mendukung keberadaan sesar tersebut.
Struktur – struktur yang dihasilkan juga dibandingkan dengan struktur geologi regional daerah pemetaan. Perhatikan struktur - struktur regional yang melalui daerah pemetaan, apakah struktur tersebut sesuai dengan struktur yang dihasilkan dari integrasi hasil analisis.

4) Pemodelan Struktur
Sebagai tambahan, semua hasil interpretasi struktur yang telah digambarkan pada peta topografi/geologi dapat disesuaikan dengan model –model struktur yang ada. Sebelum melakukan penyesuaian, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan model struktur, yaitu :
Struktur – struktur yang terdapat pada model merupakan struktur yang sangat ideal. Sangat kecil kemungkinan semua struktur yang diperoleh di lapangan sama persis dengan struktur yang ada pada model. Hal ini disebabkan karena keheterogenitas batuan di lapangan yang dipotong oleh struktur – struktur tersebut.
Perhatikan kedudukan satu struktur terhadap struktur yang lainnya. Hal ini penting karena setiap struktur yang terbentuk akan membuat kedudukan tertentu terhadap gaya utama yang membentuknya.
Perhatikan juga dimana model – model struktur dapat digunakan. Jangan terburu – buru menggunakan suatu model struktur hanya karena kesesuaiannya dengan struktur – struktur yang terjadi di daerah pemetaan.
Struktur – struktur yang terdapat pada model merupakan struktur mayor yang terbentuk pada daerah yang luas/regional sehingga tidak bisa langsung saja dicocokkan dengan struktur –struktur yang diperoleh dari hasil interpretasi.
Terdapat beberapa model yang dikenal dalam geologi struktur/tektonika, yaitu :
Moody & Hill
o Umumnya berlaku di Pulau Jawa.
o Strukturnya terbagi menjadi orde – orde.
o Terbentuk sesar sintetik dan antitetik dimana keduanya membentuk sudut 15o – 45o pada sudut lancipnya dan arah gaya utamanya membagi dua sudut lancipnya. Pada kenyataannya di lapangan, jarang sekali kedua sesar tersebut tampak di lapangan. Umumnya sesar sintetiknya saja yang tampak di lapangan.
o Lipatan yang terbentuk berkedudukan tegak lurus dengan arah gaya utamanya. Sedangkan sesar turun yang terbentuk berkedudukan sejajar dengan arah gaya utamanya.
Harding
o Umumnya berlaku di Pulau Sumatra.
o Model ini terbentuk akibat gaya utama yang berpasangan (kopel).
o Terbentuk sesar mayor yang besar.
o Lipatan yang terbentuk kedudukannya tidak tegak lurus dengan arah gaya utama.
o Terbentuk pull apart basin sebagai akibat dari pengaruh gaya kopel.
Riedel
o Model ini merupakan perkembangan dari model Harding.
o Pada model ini terbentuk en-enchelon fold/fault.

5) Aplikasi Struktur Geologi
Struktur geologi yang ada pada suatu daerah memiliki peranan penting terhadap daerah tersebut. Diketahuinya suatu struktur pada suatu daerah pemetaan, tidak hanya untuk mengetahui dari mana arah gaya yang membentuknya tetapi dapat diaplikasikan dalam beberapa hal, seperti :
ü Geologi Lingkungan
Struktur geologi pada suatu daerah sangat berperan penting dalam merekomendasi geologi lingkungan daerah tersebut. Sesar yang berumur holosen yang melalui daerah perkotaan diwaspadai sebagai sesar yang aktif kembali pada suatu saat.
ü Geologi Teknik
Keberadaan suatu tebing dan kekar yang bidang maksimanya sejajar dengan tepi tebing diwaspadai dapat menyebabkan longsor/jatuhan tebing.
ü Mineralisasi

Geologi Struktur

9 Oktober 2008 at 13:53 | In Kuliah |
Tags: geologi, geologi struktur, kuliah geologi

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. Berdasar 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

Sesar/Patahan (Fault)

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

Beberapa bukti adanya sesar adalah:

- 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. Berdasar 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. Berdasar 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 teka lurus bidang sesar

c. Diagonal fault

Pergerakan Sesar

1. Stick slip (tidak kontinyu)

Sesar yang bergerak secara tiba-tiba dengan menyimpan energi besar seperti ini menyebabkan terjadinya gempa bumi.

2. Stable sliding (kontinyu)

Disebabkan oleh adanya fluida yang menyebabkan gerakan terus berlangsung.

Lipatan (Fold)

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

Ketidakselarasan

Adalah suatu bidang erosi yang memisahkan batuan yang lebih muda dari lapisan lain yang telah terbentuk sebelumnya.

Proses terbentuknya adalah:

1. Pembentukan batuan tua

2. Adanya erosi dan pengangkatan

3. Pengendapan batuan yang lebih muda

Macam-macam ketidakselarasan

1. Angular uncomformity

Ketidakselarasan yang terbentuk akibat adanya sudut antara lapisan yang tua dengan lapisan yang lebih muda.

2. Discomformity

Adanya lapisan yang hilang antara lapisan yang tua dengan lapisan yang lebih muda. Sehingga umur kedua lapisan memiliki selisih yang sangat jauh.

3. Noncomformity

Adanya batuan kristalin (beku/metamorf) yang berbatasan langsung dengan batuan sedimen.