TUGAS PERAN GEOLOGI STRUKTUR.doc

PERAN GEOLOGI STRUKTUR DALAM PERTAMBANGAN DAN TEKNIK SIPIL

TULISAN: MAKALAH Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Gelgi St!uktu!

Oleh: SHALAHUDIN ABDULLAH "#$$#%#&'

DOSEN PENGAMPU I!( SUKARTONO) M(T

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL *OG*AKARTA + OKTOBER) '$#"

BAB I PENDAHULUAN

I(#

Lata! Belakang

Secara umum geologi struktur adalah suatu ilmu yang mempelajari perihal bentuk  arsitektur kerak bumi beserta gejala-gejala geologi yang menyebabakan terjadinya  perubahan-perubahan bentuk (deformasi) pada batuan. Hal inilah yang menyebabkan ilmu mengenai geologi struktur menjadi penting untuk dipelajari di sektor pertambangan maupun teknik sipil. Perencanaan tambang (mine plane) sangat bergantung pada kegiatan eksplorasi awal agar dapat mencapai target good mining practice yang telah diatur dalam Undang Undang inerba !""#$ termasuk didalamnya adalah kegiatan konstruksi sipil sebelum dimulainya kegiatan produksi tambang. %idak hanya di sektor konstruksi  pertambangan$ geologi struktur dalam teknik sipil bahkan lebih luas lagi terkait infrastruktur transportasi$ konstruksi dan pengairan.

I('

Tu,uan

Selain untuk memenuhi kewajiban sebagai tugas mata kuliah geologi struktur$ diharapkan dari tulisan makalah ini dapat menambah pemahaman dan wawasan mengenai manfaat mempelajari geologi struktur dalam dunia pertambangan dan teknik sipil$ khususnya bagi  penulis serta secara umum untuk mahasiswa maupun pelajar.

I(%

Ruang Lingku-

%ulisan makalah ini hanya berdasarkan data sekunder yang dikumpulkan dari beberapa literatur buku$ bahan kuliah dan karya tulis penelitian yang pernah dilakukan$ tanpa melihat aspek teknis$ ekonomi$ sosial dan lingkungan.

I("

Rumusan Masalah

&pa$ mengapa dan bagaimana$ peran geologi struktur menjadi penting untuk dipelajari dalam dunia pertambangan dan teknik sipil.

BAB II DASAR TEORI

II(#

Gelgi St!uktu!

'eologi struktur adalah ilmu yang mempelajari struktur-struktur indiidual (kerak bumi) seperti antiklin-antiklin$ sesar sungkup (thrust )$ sesar-sesar$ liniasi dan lainnya dalam suatu unit tektonik (agdly$ *#+,). Sedangkan Spenser$ *#$ membagi geologi struktur menjadi dua yaitu *. Struktur Primer  Struktur yang terbentuk saat pembentukkan batuan$ misalnya struktur sedimen pada  batuan sedimen$ struktur aliran pada batuan beku dan struktur foliasi pada batuan. !. Struktur Sekunder  &dalah struktur yang terbentuk setelah proses pembentukan batuan terutama akibat adanya tegasan eksternal yang bekerja selama ataupun setelah pembentukan batuan. /ontoh struktur sekunder adalah kekar$ sesar dan lipatan. agian terbesar dari geologi struktur terutama mempelajari struktur sekunder ini. 0alam mempelajari geologi struktur ada beberapa tahapan yang perlu diketahui yaitu$ sebagai berikut1 

Pengenalan struktur$ seperti lipatan$ rekahan dan sesar dalam bentuk dua (!) dimensi untuk dapat dikenali sebagai bentuk tiga (2) dimensi



3ekaman data



&nalisis dengan metode geometri dan Statistik 



%ahap sintesa (menafsirkan cara terjadinya).

'ambar 44.* 0iagram alir tahapan dalam mempelajari geologi struktur 

II(#(# St!uktu! P!ime!

&dalah struktur dalam batuan yang berkembang pada saat atau bersamaan dengan proses  pembentukannya. Pada umumnya struktur ini merefleksikan kondisi lokal dari lingkungan  pengendapan batuan tersebut. /ontohnya bidang perlapisan pada batuan sedimen struktur  sedimen seperti  gradded-bedding $ cross-bedding $ riple marks  dan curent riples  pada  batupasir. Struktur kekar kolom$ ropy  dan vesicular  ( gas vesicle) pada laa. /atatan1 Struktur primer dalam batuan sedimen akan mengikuti hukum-hukum dasar sedimentologi$ misalnya superposisi dan kesinambungan lateral.

II(#(' St!uktu! Sekun.e!

&dalah struktur yang terbentuk akibat gaya ( force) setelah proses pembentukan batuan tersebut$ baik itu batuan beku$ batuan sedimen maupun batuan metamorf. empelajari  proses-proses pembentukan struktur sekunder ini yang akan menjadi fokus utama didalam geologi struktur. %etapi untuk beberapa kasus seringkali sangat sulit untuk membedakan struktur primer dan sekunder$ karena adanya unsur interpretasi misalnya pada saat  pembentukan struktur bantal pada laa. 0imana pada saat pembentukannya sebagai suatu struktur primer mungkin berkaitan dengan suatu proses tektonik regional yang signifikan.

II(#('(# /enis St!uktu! Sekun.e!

0alam geologi dikenal 2 jenis struktur yang dijumpai sebagai produk dari gaya gaya yang  bekerja pada batuan$ yaitu1 (*). 5ekar ( fractures) dan 3ekahan (cracks) (!). Perlipatan ( folding )  dan (2). Patahan6Sesar ( faulting ) . 5etiga jenis struktur tersebut dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis unsur struktur$ yaitu

*. 5ekar ( Fracture) 5ekar adalah struktur retakan6rekahan terbentuk pada batuan akibat suatu gaya yang  bekerja pada batuan tersebut dan belum mengalami pergeseran. Secara umum$ struktur  kekar dapat dikelompokkan berdasarkan sifat dan karakter retakan6rekahan serta arah gaya yang bekerja pada batuan tersebut. 5ekar yang umumnya dijumpai pada batuan adalah sebagai berikut1 a. Shear Joint   (5ekar 'erus) adalah retakan6rekahan yang membentuk pola saling  berpotongan membentuk sudut lancip dengan arah gaya utama. 5ekar jenis shear   joint  umumnya bersifat tertutup.  b. Tension Joint  adalah retakan6rekahan yang berpola sejajar dengan arah gaya utama$ umumnya bentuk rekahan bersifat terbuka. c.  Extension Joint  (release joint ) adalah retakan6rekahan yang berpola tegak lurus dengan arah gaya utama dan bentuk rekahan umumnya terbuka. !. 7ipatan ( Fold ) 7ipatan adalah suatu deformasi batuan yang berbentuk gelombang sinusoidal dimana gaya yang bekerja pada batuan tidak melampaui batas elastisitasnya$ sehingga batuan tidak mengalami pensesaran. 7ipatan Sinklin adalah bentuk lipatan yang cekung ke arah bawah$ sedangkan lipatan antiklin adalah lipatan yang cembung ke arah atas. erdasarkan kemiringan sayap-sayap suatu lipatan$ maka lipatan dapat dibagi menjadi 8 (empat) jenis$ yaitu1 a. 7ipatan Simetri adalah lipatan yang kemiringan lapisan batuan pada kedua sayapnya memiliki sudut yang sama besarnya.  b. 7ipatan &simetri adalah lipatan yang kemiringan lapisan batuan pada kedua sayapnya tidak sama besar.

c. 7ipatan 3ebah (Overturne fold 6recumbent fold ) adalah lipatan yang kedua sayapnya telah mengalami pembalikan arah kemiringan lapisan batuannya. d. 7ipatan /heron (hevron fold ) adalah lipatan yang berbentuk segitiga menyerupai  pangkat sersan. 2. Patahan6sesar ( Fault ) Patahan6sesar adalah pergeseran sebagian masa6tubuh batuan dari kedudukan semula yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja pada batuan tersebut. Struktur sesar dalam geologi dikenal ada 2 jenis$ yaitu1 a. Sesar endatar (Strike slip faults)  b. Sesar 9aik (Thrust faults) c. Sesar %urun ( !ormal faults).

BAB III PEMBAHASAN

III(#

Pe!an Gelgi St!uktu! Dalam Pe!tam0angan

Pertambangan adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang suatu teknik tentang  penambangan. Secara Umum 5egiatan 4ndustri Pertambangan adalah berawal dari *. Prospeksi !. :ksplorasi 2. 7ayak atau tidak ditambang 8. Penambangan (pembongkaran$ pemuatan dan pengangkutan) ,. Proses metalurgi +. Pemasaran. 0idalam kegiatan eksplorasi pemahaman mengenai kondisi struktur geologi daerah sangat  penting untuk merekonstruksi endapan bahan galian bawah permukaan$ terlebih pada daerah yang banyak dipengaruhi oleh struktur geologi$ contoh lapisan batubara pada cekungan sedimen akan lebih bernilai ekonomis dikarenakan memiliki tingkat kematangan  batubara yang sangat baik pada daerah yang dipengaruhi oleh kegiatan sesar namun$ tidak  akan bernilai apabila gagal dalam perekonstruksian arah bidang perlapisan bawah  permukaan. Selain itu$ hubungan geologi struktur terhadap mineralisasi adalah$ struktur (terutama sesar  dan sistem kekar)$ yang terbentuk sebelum mineralisasi sangat penting artinya karena merupakan saluran dan tempat berkumpulnya mineral berharga$ terutama dalam

 pembentukan endapan hidrotermal. /ontoh 1 end apan-endapan hidrotermal &u$ /u$ Pb$ ;n$ dll. Pada kegiatan penambangan$ proses penggalian merupakan kegiatan yang utama. Penggalian dilakukan terhadap massa batuan yang memiliki struktur geologi yang kompleks didalamnya.
batuan

tetap

dalam

kesetimbangannya.

Perancangan

yang

buruk

dapat

mengakibatkan bahaya kelongsoran pada waktu-waktu yang akan datang yang dapat  berakibat pada keselamatan kerja$ keamanan peralatan dan harta benda$ serta kelancaran  produksi tambang yang akhirnya akan menaikkan biaya produksi$ yang jelas tidak  diinginkan oleh suatu perusahaan tambang. &da empat parameter yang perlu diperhatikan dalam perancangan kemantapan lereng di tambang terbuka$ yaitu rencana penambangan$ kondisi struktur geologi$ sifat- sifat fisik  dan mekanik material pembentuk lereng dan tekanan air tanah. 0ari ke-empat parameter  tersebut$ struktur geologi merupakan parameter yang paling dominan dalam mengontrol kemantapan lereng batuan baik bentuk maupun arah longsoran lereng.

III('

Pe!an Gelgi St!uktu! Dalam Teknik Si-il

3ancangan pada suatu lubang bukaan bawah tanah untuk kebutuhan pembangunan P7%& adalah berbeda dengan rancangan pada bangunan seperti gedung atau jembatan maupun  jalan. 5arena pada lubang bukaan bawah tanah perancang akan selalu berhubungan dengan suatu massa batuan alamiah yang mempunyai sifat-sifat material yang spesifik serta sangat kompleks. &kibat adanya penggalian untuk membuat suatu lubang bukaan dibawah tanah akan timbul  gayer gaga yang dihasilkan oleh redistribusi dari tegangan asli$ serta kemungkinan besar terjadinya keruntuhan pada struktur batuan akibat adanya bidang  bidang retakan atau diskontinu pada batuan$ sehingga penentuan kekuatan batuan merupakan persoalan yang sama.

5arakteristik struktur geologi tertentu mengakibatkan terdapat banyak perbedaan antara  perilaku batuan sebenamya dilapangan jika dibandingkan dengan perkiraan awalnya. Untuk itu diperlukan pengukuran lapangan selama konstruksi berlangsung agar dapat dilakukan reisi input data yang dipakai pada analisis rancangan$ dan juga untuk  memantau stabilitas dari massa batuan atau struktur lubang bukaan bawah tanah tersebut. Selain daripada itu$ manfaat mempelajari geologi struktur dalam pembangunan transportasi  jalan seperti$ pembangunan =alan tol antara Padalarang dan /ileunyi untuk jalur lintas cepat sekitar kota andung (-aret *#>>$ sumber1 ?ilopo$ *#>>). agian timur dari rutenya melalui bekas danau lama$ yang terdiri dari tanah ulkanik yang sangat lembek. 5arena perkiraan laju penurunan yang tepat itu sulit$ khususnya untuk  membangun diatas tanah lembek$ maka percobaan timbunan di lapangan serta pemahaman mengenai karakteristik struktur geologi yang berkembang sangat diperlukan (?ilopo$ *#>>). 'erakan tanah yang dikenal juga dengan longsoran (landslide) merupakan fenomena alam$ namun demikian ia dapat menjadi salah satu bencana kebumian jika mempengaruhi manusia atau kegiatan manusia. 0i &merika Serikat kerugian terhadap bangunan dan lahan karena gerakan tanah melampaui * milliar dollar6tahun (Schuster$ *#>). 0i =epang pada tahun *#* kerusakan rumah mencapai ,!", buah. &ngka korban jiwa mencapai ,8 persen  bila dibandingkan terhadap akibat bencana alam lain (=apan inistry of /onstruction$ *#! op.cit. Schuster @ 5riAek$ *#>). Studi kasus peneletian geologi di 0aerah /ikareo$ =awa arat (Santoso$ *##") dalam hal gerakan tanah berupa longsoran$ penelitian geologi dilakukan terinci mengenai kedudukan perlapisan batuan dan lereng. Secara struktural daerah /ikareo dan sekitarnya merupakan jalur perlipatan kuat yang dicirikan oleh adanya sesar naik. 'erakan termaksud terletak pada sayap suatu sinklin tergelincir melawan  bidang perlapisannya kearah sungai /ilutung. 'erakan %anah /ikareo terjadi pada selangseling antara batupasir halus - kasar$ batulempung dan batu gamping berukuran pasir. 4ni merupakan endapan batuan sedimen turbidit. atuan tersebut merupakan bagian bawah dari Bormasi /inambo bagian bawah yang berumur iosen %engah. Sebanyak *+ contoh

 batuan diambil untuk diuji sifat dasar maupun sifat mekanik batuan pembentuk lereng tersebut. Sifat-sifat tadi antara lain ialah 1 berat jenis$ porositas$ kuat geser$ sudut geser$ kuat tekan$ modulus elastisitas dan kuat tarik. Untuk kepentingan stabilitas lereng diukur  kuat geser residu dan sudut geser dalam residu.

BAB I1 KESIMPULAN

*. emahami bagaimana struktur geologi dalam suatu batuan terbentuk dan hal ini dapat membantu untuk mengetahui sejarah yang pernah terjadi pada batuan tersebut. Selain dari pada itu$ dengan mempelajari geologi struktur$ kita dapat

mengetahui proses

kejadian cebakan sumberdaya ekonomis. !. 0engan mengetahui jenis struktur yang ada$ seperti lipatan atau sesar$ kita dapat mengetahui keadaan bentuk muka bumi dengan lebih baik. 0an hal ini akan membantu kita untuk mengetahui kesesuaian atau kestabilan sesuatu kawasan terhadap daya dukung lahan untuk konstruksi bangunan atau kestabilan wilayah terhadap bencana longsoran$ dsb. 2. 0engan mengetahui jenis struktur yang ada pada batuan maka kita dapat mengetahui kondisi batuan tersebut$ apakah batuan tersebut telah terkena gaya yang sangat kuat atau tidakC dan apakah gaya yang bekerja pada batuan masih aktif atau tidakC