BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Geolog Geologii strukt struktur ur adalah adalah bagian bagian dari dari ilmu ilmu geolog geologii yang yang mempela mempelajar jarii tentang tentang bentuk bentuk (arsitektur) batuan sebagai hasil dari proses deformasi. Adapun deformasi batuan adalah perubahan bentuk dan ukuran pada pad a batuan sebagai akibat dari gaya yang bekerja di d alam bumi. Secara umum pengertian geologi struktur adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk arsitektur batuan sebagai bagian dari kerak bumi serta menjelaskan proses pembentukannya. Beberapa kalangan berpendapat bahwa geologi struktur lebih ditekankan pada studi mengenai unsur-unsur struktur geologi seperti perlipatan (fold) rekahan (fracture) patahan (fault) dan sebagainya yang merupakan bagian dari satuan tektonik (tectonic unit) sedangkan tektonik dan geotektonik dianggap sebagai suatu studi dengan skala yang lebih besar yang mempelajari obyek-obyek geologi seperti cekungan sedimentasi rangkaian pegunungan lantai samudera dan sebagainya. Sebagaimana diketahui bahwa batuan-batuan yang tersingkap dimuka bumi maupun yang terekam melalui hasil pengukuran geofisika memperlihatkan bentuk bentuk arsitektur yang ber!ariasi ber!ariasi dari satu tempat ke tempat tempat lainnya. lainnya. Bentuk arsitektur arsitektur susunan batuan di suatu wilayah pada umumnya merupakan batuan-batuan yang telah mengalami deformasi sebagai akibat gaya yang bekerja pada batuan tersebut. "eformasi pada batuan dapat berbentuk lipatan maupun patahan#sesar. "alam ilmu geologi struktur dikenal berbagai bentuk perlipatan batuan seperti sinklin dan antiklin. $enis perlipatan dapat berupa lipatan simetri asimetri serta lipatan rebah (recumbent#o!ertune) sedangkan jenis-jenis patahan adalah patahan normal (normal fault) patahan mendatar (strike slip fault) dan patahan naik (trustfault). %roses yang menyebabkan batuan-batuan mengalami deformasi adalah gaya yang bekerja pada batuan batuan tersebut. Sebagaimana kita ketahui bahwa dalam teori &'ektonik &'ektonik empeng dinyatakan bahwa kulit bumi tersusun dari lempeng-lempeng yang saling bergerak satu dengan lainnya. %ergerakan lempeng-lempeng tersebut dapat berupa pergerakan yang saling mendekat (kon!ergen) saling menjauh (di!ergen) dan atau saling berpapasan (transform). %ergerakan lempeng-lempeng inilah yang merupakan sumber asal dari gaya yang bekerja pada batuan kerak bumi. Berbicara mengenai gaya yang bekerja pada batuan maka mau tidak mau akan berhubungan dengan ilmu mekanika batuan yaitu suatu ilmu yang mempelajari sifat-sifat fisik batuan yang terkena oleh suatu gaya.
*.+ ,SA/ ASAA0 *. Bagaimana cara pergerakan sesar normal1 +. Apa saja faktor yang mempengaruhi sesar normal1 2. Bagaimana penyebaran Sesar /ormal di 3ndonesia1 *.2 '$A/ %4/3SA/ *. ntuk mengetahui pergerakan Sesar /ormal yang terjadi +. ntuk mengetahui faktor apa saja yang mempengaruhi sesar normal 2. ntuk mengetahui penyebaran Sesar normal di 3ndonesia
BAB II DASAR TEORI
2.1 Definisi Sesar
%atahan atau sesar (atau istilah geologynya 5fault5) adalah satu bentuk rekahan pada lapisan batuan bumi yg memungkinkan satu blok batuan bergerak relatif terhadap blok yg lainnya. pergerakannya bisa relatif turun relatif naik ataupun bergerak relatif mendatar terhadap blok yg lainnya. %ergerakan yg tiba- tiba dari suatu patahan atau sesar bisa mengakibatkan gempa bumi. Sistem tegasan yang bekerja pada suatu material#batuan dapat menyebabkan terjadinya perubahan atau deformasi. Apabila tegasan tersebut menyebabkan batuan pecah dan pecahannya relatif saling bergerak maka bidang patahannya dinamakan sebagai struktur patahan atau struktur sesar (&brittle failure). %ada ujung atau tepi jalur patahan umumnya batuan terdeformasi berupa lipatan yang mencerminkan semi brittle#ductile.Gerak suatu batuan akibat proses pensesaran terjadi disepanjang bidang sesarnya sedangkan arah geraknya dapat diketahui dari jejak-jejak pergeserannya berupa gores garis (Slicken line) atau indikasi lainnya seperti drag fault dsb. Beberapa ahli geologi struktur secara umum mengartikan struktur sesar sebagai bidang rekahan yang disertai oleh adanya pergeseran. Sesar didefinisikan sebagai rekahan#retakan pada batuan penyusun bumi yang telah atau sedang mengalami pergerakan.
2.2 Sesar Normal
Sesar normal terbentuk akibat adanya tegasan ekstensional sehingga pada bagian tertentu gaya gra!itasi lebih dominan. 6ondisi ini mengakibatkan dibeberapa bagian tubuh batuan akan bergerak turun yang selanjutnya la7im dikenal sebagai proses pembentukan sesar normal. Sesar normal terjadi apabila 0anging wall relatif bergerak ke bawah terhadap foot wall. Gerak sesar normal ini dapat murni tegak atau disertai oleh gerak lateral. Sistem tegasan pembentuk sesar normal adalah ekstensional dimana posisi tegasan utamanya !ertikal sedangkan kedudukan tegasan menengah dan minimum adalah lateral. Sesar normal umumnya terbentuk lebih dari satu bidang yang posisinya relatif saling sejajar. Apabila bidang sesarnya lebih dari satu buah maka bagian yang tinggi dinamakan sebagai horst dan bagian yang rendah dinamakan sebagai graben. Selanjutnya apabila jenjang dari bidang sesar normal ini hanya berkembang di salah satu sisi saja maka kelompok sesar tersebut la7im dinamakan sebagai half graben dan apabila jenjang bidang sesar normalnya berpasangan maka dinamakan sebagai graben. Berdasarkan pada bentuk bidang sesar maka sesar normal ini dapat dibedakan menjadi + macam yaitu planar ekstensional fault dan listric ekstensional fault. Selanjutnya %lanar ekstensional fault berdasarkan ada tidaknya rotasi dibedakan menjadi /on-
rotational planar fault dan ,otational planar fault. Secara lokal pembentukan sesar normal dapat terjadi akibat sistem tegasan kompresional. 'erbentuknya &%ull apart basin merupakan salah satu contoh dalam kasus ini. 8ontoh ideal dari pembentukan &pull apar basin adalah terbentuknya beberapa rendahan atau cekungan. "i beberapa lokasi sepanjang jalur Sesar Semangko dijumpai beberapa danau yang pembentukannya dikontrol oleh sesar ini. %embentukan sesar Semangko ini dipengaruhi oleh sistem tegasan kompresional sedangkan pembentukan danaunya sendiri dipengaruhi oleh tegasan ekstensional. "alam kasus ini pembentukan pull apart terjadi pada bagian sesar enechelon. "i dalam eksplorasi migas ekstensional fault sistim sangat penting dipelajari karena sistem sesar ini mengontrol pembentukan tinggian dan cekungan. odel geometri cekungan sangat dipengaruhi oleh pola struktur sesarnya yang selanjutnya mempengaruhi geometri dari cekungan itu sendiri. Graben dan half graben merupakan dua model bentuk cekungan yang seluruhnya dikontrol oleh pola sesarnya. Selanjutnya dari kontrol struktur ini juga akan diketaui apakah bentuk cekungan ini simetri atau asimetri. "alam geometri cekungan asimetri half graben sesar normal yang berkembang pada batas-batas cekungan dapat berupa simple border fault system atau distributary border fault system. Selanjutnya pada sisi lain dari suatu cekungan dapat berupa fle9ure shoulder dan atau fault shoulder. %lanar ekstensional fault adalah sesar normal dengan bidang sesar datar atau semu datar. Gerak sesarnya dapat atau tanpa disertai oleh rotasi. Ada berbagai macam jenis sesarnya antara lain planar non-rotational faulting planar rotational faulting sigmoidal rotational faulting planar detachment faulting kinked planar detachment faulting. istric ekstensional fault dicirikan oleh bidang sesar yang melengkung semakin ke arah atas bidang sesarnya semakin tegak sedangkan ke arah bawah semakin melandai bahkan dapat horisontal. 8iri lain dari sesar ini adalah dijumpainya roll-o!er anticline dengan bagian puncak umumnya disertai oleh amblasan. Sesar ini dapat berdiri sendiri misalnya pada &basal detachment atau dapat pula berpasangan seperti di dalam imbricated system. "i dalam 7ona sesar ini bagian hanging wall umumnya disertai oleh sejumlah sesar lain yang ukurannya lebih kecil. Sesar-sesar sekunder ini dapat bersifat sebagai antithetic atau synthetic terhadap sesar utamanya. Berdasarkan pada geometrinya sesar listric ini dapat dibedakan menjadi listric faulting-conca!e upwards listric faulting-con!e9 upwards dan listric faulting-ramp#flat trajectories. %ada bagian hanging wall ini berkembang sejumlah struktur sekunder baik yang sifatnya synthetic maupun anthitetic. Anticline roll o!er dan crestal collapse juga berkembang pada blok hanging wall .
(Gambar Sesar /ormal) "eformasi kerak bumi digolongkan menjadi dua yaitu gerakan yang lamban disertai gerakan bertahap termasuk deformasi ductile dan gerakan mendadak yang melibatkan rekahan pada batuan regas (brittle). Sekali rekahan dimulai akan timbul gesekan yang diikuti pergeseran kemudian perlahan-lahan stress terkumpul atau tertahan selama gesekan antara kedua sisi sesar selama ia dapat mengatasinya. 6emudian secara mendadak terjadi lagi pergeseran. $ika stress tetap ada perulangan penumpukan stress yang diakhiri dengan pergeseran mendadak terjadi berulang kali. $ika proses pergeseran ini terjadi di bagian atas dari kerak bumi dimana temperaturnya rendah dan kemudian diberikan gaya ekstensional batuan akan terdeformasi secara brittle menjadi sebuah sesar normal. "i le!el yang lebih bawah daripada kerak dimana temperaturnya lebih tinggi daripada temperatur kerak akan mengakibatkan deformasi ductile mengakibatkan lapisan batuan mengalami penipisan dan stretching. 0al ini mengindikasikan bahwa pada suatu deformasi terdapat transisi gradual dari 7ona brittle di bagian atas dari kerak bumi menuju 7ona ductile dimana intensitas temperaturnya bertambah seiring kedalaman.
(Gambar sesar normal)
*. 0orsts : Gabens ; "alam kaitannya dengan sesar normal yang terjadi sebagai akibat dari tegasan tensional seringkali dijumpai sesar-sesar normal yang berpasang pasangan dengan bidang patahan yang berlawanan. "alam kasus yang demikian maka bagian dari blok-blok yang turun akan membentuk &graben sedangkan pasangan dari blok-blok yang terangkat sebagai &horst. 8ontoh kasus dari pengaruh gaya tegasan tensional yang bekerja pada kerak bumi pada saat ini adalah &4ast African ,ift
(Gambar Sesar /ormal 0orst dan Graben) +. 0alf-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 0alfGraben)
2.3 Cara Pendeteksian Sesar di Lapangan ntuk mengetahui adanya sesar di lapangan kita dapat melihat dari tanda-tanda sesar. Adapun pengenalan tanda sesar normal adalah= %embreksian dan pemilonitan kurang dari gejala-gejala serupa pada jalur sesar mendatar atau jalur sesar sungkup. 'ebal jalur sesar normal juga lebih tipis dibanding dengan jalur sesar yang lain. Sesar normal dapat berpola sejajar dengan struktur daerah (yaitu sejajar dengan sumbu perlipatan) tegak terhadap struktur radial atau tangential terhadap struktur kubah dan gunungapi. Ada kalanya struktur tidak memperlihatkan hubungan dengan sesar. "alam hal demukian barangkali sesar mengikuti bidang lemah yang ada pada kerak bumi.
Sesar normal jelas menunjukkan keadaan tegangan (tension) ditempat sesar berada.. /ilai gerak sesar tegak ( fault throw) dapaat mencapai ratusan meter akan tetapi tiap-tiap satu pergerakan biasanya tidak melebihi *> m dan rata-rata berkisar antara + - ? m. "apat menimbulkan sesar-sesar jenjang yaitu terban (gradien) dan sembul (horst). Sesar normal dapat bersumber pada sebab-sebab dangkal (seperti akibat undermining collapse daripada ruangan di bawah permukaan bumi pengambilan air tanah atau minyak tanah yang berlebihan) atau akibat kejadian yang lebih dalam seperti pengosongan dapur magma di bawah gunungapi pelongsoran bawah anah sepanjang lapisan plastik (lempung anhidrit garam batu) penggelembungan muka bumi (oleh intrusi batuan beku penyesaran sungkup). 6emiringan bidang sesar curam yaitu sekitar @>o. Slickerside pada bidang sesar menukik curam. 6emungkinan ada sesar sintetik dan antitetik. Sesar antitetik membuat sudut curam dengan muka bumi serta membuat sudut dihedron sebesar ?>o sampai @>o dengan sesar induk. Sesar sintetik sejajar dengan sesar induk. 4fek sekunder dari penyesaran normal adalah susutan darat (mass wastage) berupa tanah logsor pada tebing-tebing yang curam.
(Gambar Sesar normal di lapangan)
2.4 S!"i Kas!s Sesar Normal
"apat ditelaah studi kasus sesar normal pada 3ndonesia mengacu pada sesar opak karna sesar opak merupakan sesar turun hasil dari reakti!asi sesar geser mengiri yang telah ada sebelumnya Sesar pak dengan bidang sesar berada tepat di bawah aliran Sungai pak yang mengalir di sebelah barat gawir. Sesar tersebut masih bersifat interpretatif. Sesar pak diperkirakan sebagai sesar turun (>). Sudarno (*E) dalam penelitiannya mengenai reakti!asi Sesar pak menyimpulkan bahwa Sesar pak merupakan sesar turun hasil dari reakti!asi sesar geser mengiri yang telah ada sebelumnya. Setelah peritiwa gempa Fogyakarta +>>@ terjadi kesimpulan mengenai pergerakan sesar pembentuk gawir menjadi dipertanyakan kembali. 0asil analisis data gempa menunjukkan sesar penyebab gempa merupakan sesar naik dengan komponen geser mengiri (0ar!ard-8' /438-' dan /34" +>>@ dalam 'suji +>>D eilano +>>E dalam Abidin +>>D Abidin dkk +>>D 'suji dkk +>>).
