Penampang Seimbang
BAB V PENAMPANG SEIMBANG
Penampang seimbang (balanced cross section) penting digunakan untuk membuat model penampang geologi yang mendekati keadaan sebenarnya. Dengan menggunakan metode penampang seimbang dapat diketahui validitas dari geometri struktur geologi yang terdapat pada sebuah penampang geologi. Dari penampang seimbang juga dapat diketahui restorasi palinspatik yang mendekati keadaan sebenarnya. Selain itu dengan analisa penampang geologi menggunakan restorasi penampang seimbang memberikan informasi menyangkut sejarah deformasi pada suatu daerah. Restorasi penampang seimbang berpegang teguh kepada tiga prinsip dasar (Marshak dan Mitra, 1988) yaitu, prinsip keseimbangan panjang lapisan, prinsip keseimbangan luas, dan prinsip keseimbangan bentuk sesar. Untuk mendapatkan penampang yang memiliki keseimbangan panjang dan luas, maka pembuatan model penampang geologi menggunakan metode Kink. 5.1 Metode Kink Metode kink digunakan untuk menghasilkan penampang geologi dengan ketebalan lapisan yang konstan. metode Kink merupakan metode rekontruksi penampang yang menggunakan dip domain sebagai batas tempat kemiringan lapisan berubah. Penggunaan metode kink diawali dengan menyajikan data kemiringan lapisan serta batas satuan yang ditemukan di lapangan (5.1). Pada dasarnya metode kink membuat tiap pengukuran dip menentukan area yang memiliki kemiringan konstan (Dutch, 2000) sesuai dengan batas dari area dengan dip yang sama (dip domain. Garis pembagi dip domain adalah garis yang membagi sama besar sudut kedua dip yang berhubungan (gambar 5.2). Setelah semua garis pembagi dip domain selesai dibuat langkah pengerjaan berikutnya dari metode kink adalah penarikan garis batas satuan yang ada mengikuti garis perubahan dip domain sehingga nantinya akan terbentuk sebuah profil penampang akhir yang lengkap (gambar 5.3). Garis perubahan dip domain 48
Penampang Seimbang
sebenarnya dapat berbeda dengan garis pembagi dip domain hasil analisis, garis tersebut dapat terletak dimana saja selama masih berada diantara kedua dip yang saling bersinggungan.
Gambar 5.1 Tahap pertama metode Kink, yaitu menyajikan data kemiringan lapisan dan satuan pada penampang geologi (dimodifikasi dari Ahmad, 2008)
Gambar 5.2 Tahap kedua dari metode Kink, Membuat garis pembagi domain dip yang sama besar antara dip yang bersinggungan (dimodifikasi dari Ahmad, 2008).
49
Penampang Seimbang
Gambar 5.3 Tahap ketiga metode Kink, menarik batas kesatuan mengikuti arah dari dip domain (modifikasi dari Ahmad, 2008). 5.2 Perhitungan Kedalaman Detachment Sesar Anjak Perhitungan kedalaman detachment sesar anjak menjadi penting karena menyangkut geometri sesar yang nantinya menentukan apakah penampang terdeformasi yang dibuat seimbang atau tidak. Batas dimana detachment berada akan dipakai sebagai dasar untuk menarik garis sesar selanjutnya, serta akan berguna untuk mengetahui posisi satuan diatasnya. Perhitungan detachment menggunakan prinsip dasar persamaan luas antara lapisan yang terangkat dengan luas lapisan pada awalnya. Sehingga rumus perhitungannya sebenarnya adalah rumus perhitungan luas yang sederhana yaitu Ao=Af. Rumus untuk luas sebuah bidang pada dasarnya adalah panjang x lebar. Pada kasus perhitungan detachment ini lebar diganti menjadi kedalaman detachment, sehingga rumus luasnya adalah panjang (l) x kedalaman detachment (d) 50
Penampang Seimbang
(A = d x lf). Sehingga kedalaman detachment (d) = panjang / luas. Panjang didapat dari selisih antara panjang lapisan terderformasi dengan panjang lapisan secara lurus hingga titik yang sama. Untuk penguraian penurunan rumus dapat dilihat berikut ini: Ao = Af = A Lf = lo – lo’ A = d x lf d = lf / A d = (lo – lo’) / A
Gambar 5.4 Penjelasan mengenai penurunan rumus perhitungan kedalaman detachment (dahlstrom, 1969).
51
Penampang Seimbang
5.3 Restorasi Penampang Seimbang Berdasarkan uraian sebelumnya maka dibuatlah perhitungan detachment. Pada daerah penelitian dibuat dua buah penampang yang menggunakan metode Kink. Penampang A – B yang memiliki arah NW – SE dan penampang C – D yang memiliki arah utara – selatan. Setelah dilakukan perhitungan kedalaman detachment didapatkan penampang A – B memiliki kedalaman detachment sedalam ± 1800 meter. Sedangkan penampang C – D berdasarkan perhitungan memiliki kedalaman detachment sebesasr ± 2100 meter. Tahapan akhir dari proses restorasi penampang yaitu tahap evaluasi penampang yang bertujuan untuk mengurangi adanya kesalahan yang muncul pada saat restorasi dilakukan. Tiga prinsip utama dalam restorasi penampang seimbang adalah keseimbangan panjang lapisan, keseimbangan luas lapisan, serta keseimbangan bentuk sesar. Keseimbangan panjang lapisan berarti panjang lapisan sebelum dan sesudah restorasi harus tetap
sama. Prinsip
keseimbangan luas lapisan berarti luas lapisan setelah dan sebelum restorasi harus sama. Prinsip keseimbangan luas ini tidak akan berjalan ketika prinsip panjang lapisan tidak diterapkan. Karena luas lapisan pada kasus ini adalah hasil kali antara panjang dan tebal lapisan. Sedangkan prinsip keseimbangan bentuk sesar menjadi faktor penting untuk melakukan interpolasi dari geometri ramp dan flat dari sesar. Interpolasi diperlukan karena bentuk sesar dipengaruhi oleh pergerakan sesar yang lebih muda. Dalam restorasi penampang seimbang terdapat dua titik penting, yaitu pin line dan loose line. Pin line dan loose line digunakan untuk mengevaluasi validitas penampang yang telah dibuat. Pin line merupakan titik-titik tetap yang dibuat tegak lurus terhadap bidang lapisan dan bertujuan untuk membantu penentuan lokasi sesar dan lokasi area tererosi (Lampiran E-VI). Pin line diletakan pada bagian foot wall penampang yang memiliki satuan lengkap dan tidak terdeformasi. Loose line merupakan titik – titik tidak tetap yang berguna untuk mengetahui validitas penampang. Loose line diletakkan pada bagian hanging wall penampang terdeformasi. Penampang yang ideal setelah dilakukan restorasi penampang seimbang akan menghasilkan looseline yang lurus. Namun loose line yang miring juga dapat diterima dengan syarat garis 52
Penampang Seimbang
loose line miring berlawanan dengan arah energi transport batuan (Marshak dan Mitra, 1988). Sedangkan penampang dikatakan tidak seimbang jika loose line yang dihasilkan setelah restorasi menghasilkan arah kemiringan loose line yang berlawanan dengan arah kemiringan lapisan batuan. Jika sudah didapatkan penampang yang seimbang maka dapat dihitung besarnya pemendekan (shortening) dan rasio kontraksi pada penampang terdeformasi. Besarnya pemendekan dihitung dengan menghitung selisih antara panjang penampang terdeformasi dikurang panjang penampang seimbang kemudian hasilnya dibagi oleh panjang penampang seimbang ((lf-l0)/l0). Rasio kontraksi dihitung dengan menggunakan perbandingan antara panjang lapisan terdeformasi dengan panjang lapisan seimbang (lf/lo). Setelah dilakukan restorasi penampang seimbang pada penampang A - B dan C - D didapatkan loose line yang miring searah dengan arah kemiringan lapisan batuan pada kedua penampang. Setelah dihitung besarnya pemendekan didapatkan pemendekan sebesar 30,4% dengan rasio kontraksi sebesar 0,69 pada penampang A – B. Penampang C – D mengalami pemendekan sebesar 29,4% dengan rasio kontraksi sebesar 0,65. Pada penampang C – D daerah penelitian mengalami kondisi seimbang setelah dilakukan restorasi sesar naik blind fault pada bagian selatan, kemudian restorasi Sesar Naik Cisangkar, terakhir Sesar Naik Cihea. Sedangkan pada penampang A – B kondisi penampang seimbang dicapai setelah restorasi Sesar Naik Cisangkar kemudian Sesar Naik Cihea.
53
Penampang Seimbang
A 1000
500
0
500
1000
SESAR MENGANAN CIBENTANG
LOCAL PINLINE
SESAR NAIK CIHEA
SESAR MENGANAN MUJIT
SESAR NAIK CISANGKAR
500
0
500
1000
B
54
1000
1500
Penampang Seimbang
C 1000
500
0
500
SESAR NAIK CIHEA
SESAR NAIK CISANGKAR
SESAR MENGANAN MUJIT
SESAR MENGANAN CITUNGGUL
LOCAL PINLINE
D
1000
500
0
500
1000
1000
55
