2.2.3 Teori Model Struktur Riedel Shear
Model Riedel Model Riedel Shear muncul Shear muncul di dalam sepasang sesar mendatar yang saling sejajar. Di dalam zona sesar tersebut akan berkembang struktur–struktur geologi sebagai berikut : 1. Sesar Sesar mendatar mendatar Riede Riedell ditandai ditandai denga dengan n adanya adanya sepasa sepasang ng Riedel Shear ( Shear ( R dan R 1 ) yang berarah 300 terhadap tegasan maksimum (σ 1). Pergerakan dalam Riedel dalam Riedel Shear terhadap Shear terhadap R di sebut sebagai synthetic faults yang relatif sejajar dengan Major dengan Major Faults. Faults. R 1 merupakan merupakan arah berikutnya berikutnya setelah setelah terjadi R yang yang disebu disebutt sebaga sebagaii antithe antithetic tic faults faults dengan dengan pergera pergerakan kan memoto memotong ng major faults. faults. Dalam suatu sistem yang lain akan timbul pula synthetic P dan X sebagai antithetic faults. faults. 2. Tegas egasan an utam utamaa σ1 membentuk sudut 45 0 terhadap major faults. faults. 3. Sesar men mendatar tar synthetic synthetic dan antithetic muncul dan berkembang selama Riedel Shear dan dapat pula menentukan pola patahan lainnya.
Gambar 2.5 Pemodelan Riedel Riedel Shear
2.2.4 Teori Sistem Sesar Mendatar Moody Mendatar Moody And And Hill
Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Moody and Hill yang meneliti hubungan hubungan tegasan tegasan utama terhadap terhadap unsur unsur – unsur struktur struktur yang terbentuk terbentuk maka muncul teori pemodelan sistem Sesar Mendatar Moody Moody and Hill sebagai Hill sebagai berikut : 1
Jika su suatu ma materi isotropic yang homogen homogen dikenai dikenai oleh suatu suatu gaya kompresi kompresi akan menggerus ( shearing ) pada sudut 30 0 terhadap arah tegasan maksimum yang mengenain mengenainya, ya, bidang shear maksimu maksimum m sejajar terhadap terhadap sumbu sumbu tegasan tegasan meneng menengah ah dan berada berada 450 terhadap tegasan kompresi kompresi maksimum. maksimum. Rentang sudut sudut 150 antara 450 bidang shear maksimum dan 30 0 bidang shear yang terbe terbentu ntuk k diper dipercay cayaa terbe terbentu ntuk k akib akibat at adan adanya ya sudu sudutt geser geser dalam dalam (internal friction). friction).
2
Suatu Suatu kompre kompresi si stres yang yang mengen mengenai ai suatu suatu materi materi isotropik isotropik yang yang seragam, seragam, pada pada umum umumny nyaa dapat dapat dipe dipeca cahka hkan n ke dalam dalam tiga tiga arah arah tega tegasa san n (sumb (sumbu u tegas tegasan an maksimum, menengah dan minimum). Kenampakan bumi dari udara adalah suat suatu u perm permuk ukaa aan n yang yang tega tegasa san n geru gerusn snya ya nol, nol, dan dan seri sering ngka kali li bera berada da tegaklurus/normal terhadap salah satu arah tegasan. Akibatnya salah satu dari tiga arah tegasan tersebut akan berarah vertikal.
3
Orde Orde kedua kedua dalam siste sistem m ini muncu muncull dari tegasan tegasan orde orde kedua kedua yang yang berara berarah h 45 0 dari dari tegas tegasan an utama utama orde orde perta pertama ma atau atau tega tegak k luru luruss terha terhada dap p bida bidang ng geru geruss maksim maksimal al orde orde pertama. pertama. Bidang Bidang gerus orde orde kedua kedua ini akan akan berpola berpola sama dengan pola bidang gerus yang terbentuk pada orde pertama.
4
Orde Orde keti ketiga ga dalam dalam sist sistem em ini ini arah arahny nyaa akan akan mula mulaii meny menyer erup upai ai arah orde orde pertama, sehingga sehingga tidak mungkin mungkin untuk membedakan membedakan orde keempat keempat dan seterusnya dari orde pertama, kedua, dan orde ketiga. Akibatnya tidak akan muncul jumlah tak terhingga dari arah tegasan. Sistem ini dipecahkan ke dalam delapan arah shear utama, empat antiklinal utama dan arah patahan naik untuk segala segala provinc provincee tektoni tektonik. k. Dalam Dalam kenyata kenyataan an di lapanga lapangan n kenamp kenampaka akan n orde orde pertama dan orde kedua dapat kita bedakan bedakan dengan dengan mudah, mudah, namun namun kenampakan orde ketiga dan orde-orde selanjutnya pada umumnya sulit sekali untuk ditemukan.
Gambar 2.6 Pemodelan sesar mendatar Moody dan Hill
2.2.4 2.2.4 Klasifikas Klasi fikasii Sesar Klasifi Klasifikas kasii
sesar sesar telah banyak banyak dikemuka dikemukakan kan oleh para ahli terdahul terdahulu. u.
Mengingat struktur sesar adalah rekahan dan kekar di dalam bumi yang ditimbulkan karena pergeseran sehingga untuk membuat analisis strukturnya strukturnya diusahakan untuk dapat mengetahui arah dan besarnya pergeseran tersebut. Meng Menging ingat at arah arah dari dari “net slip slip” yang yang memilik memilikii bebera beberapa pa kemung kemungkin kinan, an, “ pitch” pitch” yang berkisar dari 0 0 – 900 maka Rickard (1972) membuat pengelompokkan sesar yang termasuk “ strike slip” slip” dengan “dip “dip slip”. slip”. Penamaa Penamaan n sesar berdas berdasarka arkan n nomor yang ada pada pada tabel 2.2. A adalah sebagai berikut :
1. Sesar Sesar naik naik deng dengan an dip dip < 45° ( Thrust slip fault ). fault ). 2. Sesar Sesar naik naik deng dengan an dip dip > 45° ( Reverse slip fault fault ). a. Sesar Sesar naik naik deks dekstra trall deng dengan an dip dip < 45 45° ( Right thrust thrust slip fault ). fault ). b. Sesar dekstral dekstral naik naik dengan dengan dip dip < 45 45 ° ( Thrust right slip fault ). fault ). c. Sesar Sesar naik naik deks dekstra trall deng dengan an dip dip > 45 45° ( Right reverse reverse slip fault fault ). ). d. Sesar Sesar dekst dekstral ral naik naik dengan dengan dip > 45 45 ° ( Reverse right right slip fault fault ). ). e. Sesar esar deks dekstr tral al ( Right slip slip fault ). fault ). f. Sesar Sesar deks dekstra trall norm normal al deng dengan an dip dip < 45 45° ( Lag right right slip fault ). fault ). g. Sesar Sesar normal normal dekstra dekstrall denga dengan n dip dip < 45 45° ( Right lag lag slip fault ). fault ). h. Sesar Sesar normal normal dekstra dekstrall denga dengan n dip dip < 45 45° ( Right normal normal slip fault fault ). ). i.
Sesar Sesar deks dekstra trall norm normal al deng dengan an dip dip > 45 45° ( Normal Normal right slip fault ). fault ).
j.
Sesar normal normal dengan dengan dip < 45° ( Lag slip fault fault ). ).
k. Sesar Sesar norma normall deng dengaa dip dip > 45 45° ( Normal slip fault ). l.
Sesar Sesar norma normall sinis sinistra trall deng dengan an dip dip < 45 45° ( Left lag slip fault ). fault ).
m. Sesar Sesar sinistral sinistral normal normal deng dengaa dip < 45° ( Lag left slip slip fault ). fault ). n. Sesar Sesar sinist sinistral ral norm normal al deng dengaa dip dip > 45° ( Normal left slip fault ). fault ). o. Sesar Sesar normal normal sinistr sinistral al deng dengan an dip dip < 45° ( Left normal normal slip fault fault ). ). p. Sesar sinistral sinistral ( Left ( Left slip fault ). fault ). q. Sesar Sesar sinist sinistral ral naik naik dengan dengan dip < 45 45 ° ( Thrust left slip fault ). fault ). r. Sesar Sesar naik naik sin sinis istra trall deng dengan an dip dip < 45° ( Left thrust slip slip fault ). fault ). s. Sesar Sesar naik naik sinis sinistra trall deng dengan an dip dip > 45 45 ° ( Left reverse reverse slip fault ). fault ). t.
Sesar Sesar sinis sinistr tral al naik naik deng dengan an dip dip > 45° ( Reverse left left slip fault ). fault ).
Tabel 2.2 Diagram klasifikasi sesar, Rickard 1972. ( A ). Klasifikasi sear berdasarkan segitiga dip – pitch. ( B ). Segitiga Dip – pitch.
2.2.5 Kekar Kekar adalah suatu rekahan yang relatif tidak mengalami pergeseran, terjadi oleh gejala tektonik maupun non tektonik. Secara kejadiannya,kekar dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu: 1. Shear (Kekar Shear (Kekar Gerus), terjadi akibat adanya tegasan 2. Tension (Kekar Tarikan). Kekar tarikan dapat dibedakan sebagai : 1. Tension Fracture, Fracture, yaitu yaitu kekar kekar tarik tarik yang yang bida bidang ng rekah rekahnya nya seara searah h dengan tegasan. Kekar jenis inilah yang biasanya terisi oleh cairan vein. hidrothermal yang kemudian berubah menjadi vein.
2. Release Fracture, Fracture, yaitu kekar tarik yang terbentuk akibat hilangnya atau pengu pengurang rangan an tekanan tekanan,, orientas orientasiny inyaa tegak tegak lurus lurus terhada terhadap p gaya gaya utama. Struktur ini biasa disebut dengan “ stylolite”. stylolite”. Kekar merupakan salah satu struktur yang sulit untuk diamati, sebab kekar dapat terbentuk pada setiap waktu kejadian geologi, misalnya sebelum terjadianya suatu lipatan. Kesulitan lainnya adalah tidak adanya atau relatif kecil pergeseran dari kekar, sehingga tidak dapat ditentukan kelompok mana yang terbentuk sebelum atau sesudahnya. sesudahnya.
Walaupun Walaupun demikian, demikian, di dalam analisis, analisis, kekar dapat dipakai dipakai
untuk membantu menentukan pola tegasan, dengan anggapan bahwa kekar-kekar tersebut pada keseluruhan daerah terbentuk sebelum atau pada saat pembentukan sesar. 2.2.5 Analisis Kekar Seperti dikemukakan oleh beberapa penulis,dan secara tegas oleh Bott Bott (1959 (1959)) bahw bahwaa perg pergera eraka kan n sesar sesar akan akan meng mengiku ikuti ti arah arah reka rekahan han gunti gunting ng (Conjugate Shear ). ). Dengan analisa kekar dalam penentuan jenis sesar sesar hal ini dapat diterapkan diterapkan dengan menggu menggunakan nakan pemodelan pemodelan Anderson Anderson ( gambar 2.14 ) dengan dengan patokan patokan sebagai sebagai berikut berikut : 1.
σ1
berada pada titik tengah perpotongan 2 bidang Conjugate Shear
yang mempunyai sudut sempit. 2.
σ2
berada berada pada pada titik perpoto perpotonga ngan n antara antara 2 bidang bidang Conjug Conjugate ate
Shear. 3.
σ3
berada pada titik tengah perpotongan 2 bidang Conjugate Shear
yang mempunyai sudut tumpul. 4.
σ1 ⊥ σ2 ⊥ σ3.
5. Orientasi tensional joint searah dengan orientasi 6. Orie Orient ntas asii stylo styloli lite tess
⊥
dengan orientasi
σ1.
σ1 atau searah
dengan orientasi
σ3 .
7. Bidang shear dan tensional tensional akan membentuk membentuk sudut sempit. sempit. 8. Bidang shear dengan dengan release joint joint akan akan membentu membentuk k sudut sudut tumpul. tumpul.
2.2.6 Vein Vein adalah kekar tensional yang terisi mineral. Selagi kita memetakan dan menganalisa jalur penggerusan, sering kita menemukan vein dalam jumlah yang banyak. banyak. Kebanyakan Kebanyakan vein yang berhubungan berhubungan dengan dengan jalur penggerusan penggerusan biasanya biasanya terisi kuarsa dan kalsit. Vein dapat pula terisi oleh feldspar, mika, oksida besi dan gipsum pada jenis batuan tetentu. Mineral –mineral tersebut diendapkan dari cairan hidrothermal yang menerobos rekahan. Vein Vein dapat dapat menjadi menjadi indikat indikator or yang yang dapat dapat diperca dipercaya ya untuk untuk mengeta mengetahui hui karak karakte teris ristik tik jalur jalur peng pengge geru rusa san.K n.Keb eban anyak yakan an arah arah vein vein tega tegak k luru luruss deng dengan an perpanjangan perpanjangan sumbu sumbu regang maksimum maksimum (
σ3
) karena vein ini merupakan arah
kekar tensional. Pada daerah simple shear atau riedel shear vein akan terbentuk ±45° dari arah jalur penggerusan ( gambar 2.14 dan 2.15 ).
Gambar 2.14 Hubungan pola kekar dan pola tegasannya.
2.2.7 Pemodelan patah patahan an mendatar oleh Harding dkk ( 1971 ) Hard Harding ing,, Wilco Wilcox x dan dan seely seely ( 1971 1971 ) mend mendes esain ain bebe beberap rapaa perco percoba baan an menggunakan adonan lempung ( clay cake, untuk mengevaluasi pola struktur yang berkembang berkembang di atas patahan mendatar. mendatar. Adonan Adonan lempung lempung diletakkan diletakkan diatas panel metal metal yang yang dapat dapat digera digerakka kkan n berlaw berlawanan anan arah secara secara bersam bersamaan. aan. Lingka Lingkaran ran –
lingkaran diletakkan agar keterakannya dapat terlihat ( gambar 2.15 a ). Pergerakan awal awal dari dari patah patahan an mend mendat atar ar pada pada panel panel metal metal meng menghas hasilk ilkan an gang ganggu guan an pada pada lempung yang ditunjukan oleh perubahan lingkaran menjadi elips ( gambar 2.15 b ). Kemudian lempung mulai patah di daerah yang paralel di dalam zona pergerakan utamanya ( 2.15 c ). Seiring dengan kejadian yang terus menerus, lingkaran – lingkaran ini secara perlahan terpatahkan. Patahan – patahan patahan atau rekahan rekahan – rekahan yang dihasilkan dihasilkan dari percobaan percobaan pada gambar gambar 2.15, menggambark menggambarkan an geometri geometri dan kinematik kinematik dari Riedel Shearing atau dikenal pula dengan simple dengan simple shear ( shear ( gambar 2.16 ) yaitu karakteristik hubungan geometri dari suatu patahan mendatar, dengan kesimpulan sebagai berikut : 4. Sesar Sesar mendatar mendatar Riedel Riedel ditanda ditandaii dengan dengan adanya adanya sepasang sepasang Riede Riedell Shear ( R dan R’ ) yang berarah 30 0 terhadap tegasan maksimum (σ 1). Pergerakan dalam Riedel Shear terhadap R di sebut sebagai synthetic faults yang relatif sejajar dengan patahan utam utam ( Major Major Faults Faults . R’ merupakan arah berikutnya setelah terjadi R yang disebut sebagai antithetic faults dengan pergerakan memotong major faults. faults. Dalam suatu sistem yang lain akan timbul pula synthetic P dan X sebagai antithetic faults membentuk sudut 10 ° terhadap patahan utama. 5. Tegas egasan an utam utamaa σ1 membentuk sudut 45 0 terhadap major faults. faults.
Gambar 2.15 Percobaan Harding, Wlcox dan Seely ( 1971 ).
