Identifikasi Struktur Arie Noor Rakhman, S.T., M.T.
Dasar Analisis Macam keterakan berdasarkan gaya pembentuknya: • Irrotational Strain (pure shear) disebabkan tegasan tekanan (model Moody & Hill, 1956) • Rotational Strain (simple shear)
Pure Shear (Moody & Hill, 1956) • Pencantuman tingkatan-tingkatan orde pembentukan struktur bukan pengertian kronologis melainkan proses yang simultan • Pengertian orde orde-orde berikutnya (2,3, dst) memiliki orientasi dan dimensi yang lebih kecil serta dibatasi oleh sesar-sesar orde yang lebih tinggi. • Tegasan gerus (shear stress) akan menyebabkan rotational strain/ simple shear (model Harding, 1974; Sounder, Thomas et al, 1973)
Analisis sesar (Moody & Hill, 1956)
Sesar mendatar Model Harding
Perbandingan antara (a) Pure Shear dan (b) Simple Shear (Sounders, Thomas, et al, 1973)
Konsep • Sistem retakan asli (shear fracture dan tension fracture) terdapat dalam Pure Shear • Bila shear fracture tergeser akan menimbulkan shear stress yang bersifat couple berakibat membentuk simple shear
Konsep…. • Blok-blok yang dibatasi oleh bidang gerus (shear plane) tersebut menimbulkan tegasan tekanan baru yang membentuk sudut 45 - 75 terhadap bidang gerus/sesar Tegasan tekanan (compressive stress) • Tegasan tekanan (compressive stress) membentuk sistem pure shear baru yang berarah penyimpangan 15 - 45 terhadap tegasan tekanan terbesar pertama.
Hakekat • Pure shear akan membentuk simple shear, dan simple shear akan membentuk pure shear yang lain • Pure shear I akan menghasilkan simple shear I dan pure shear II, sedangkan pure shear II akan menghasilkan simple shear II dan pure shear III dan seterusnya
Struktur Penyerta (subsidiary structure) Hukum Moody & Hill, 56 & Harding, 74) • Subsidiary stress atau pembentukan tegasan baru yang melewati proses pembentukan pure shear dan simple shear yang berulang-ulang akan membentuk struktur baru yang juga mengikuti hukum kekandasan batuan yang sama. • Pengertian struktur penyerta (subsidiary structure) adalah bentukan-bentukan struktur baru
Pure shear, simple shear dan pembentukan struktur geologi
Hubungan sudut sesar utama dengan struktur penyerta
Orientasi kekar Orientasi kekar terhadap sesarnya akan membentuk kisaran sudut yang tertentu besarnya (Tjia, H.D., 1971): – Gash fracture bervariasi antara 45 - 75 – Lipatannya bervariasi antara 15 - 45 – Shear fracture biasanya berpasangan & bersudut kurang dari 30 terhadap gash fracture prinsip kekandasan batuan
Sesar dan Struktur Penyertanya • Struktur penyerta adalah struktur geologi yang terjadi akibat sesar. • Analisis sesar penting mengetahui pergeseran relatif sebenarnya ( SLIP) • SLIP untuk mengetahui macam gerakannya: – Strike slip – Dip Slip – Oblique slip
SLIP untuk mengetahui macam gerakan sesar • Sesar dengan pergeseran strike slip dijumpai pada sesar dengan pergeseran sejajar jurus sesar sesar mendatar • Sesar dengan pergeseran dip slip dijumpai pada sesar dengan pergeseran sejajar Dip sesar sesar Normal atau sesar naik • Sesar dengan pergeseran oblique slip dijumpai pada sesar dengan pergeseran membentuk sudut miring baik terhadap jurus dan dip sesar sesar klasifikasi Rickard (1972)
Penentuan SLIP berdasarkan struktur penyerta Struktur penyerta di sekitar jalur sesar: Bidang sesar dan Gores Garis (slicken side) Breksi Sesar dan Milonit Kekar Lipatan Penyerta dan Seretan (Microfold & Dragfold)
Bidang sesar • Secara geometris bidang sesar struktur bidang • Kedudukan diukur berdasarkan jurus dan kemiringannya
Gores Garis (slicken side) • Secara geometris merupakan gores garis • Kedudukan ditentukan dari pengukuran plunge, bearing, dan rake • Dapat terbentuk pada bidang kekar yang menyertainya pada kekar gerus (shear fracture) • Selain gores-garis, pada bidang sesar terdapat gejalagejala struktur minor (semacam takik) di permukaan bidang sesar – Step gash – Step shear
Permukaan bidang sesar
Diagram blok permukaan Bidang Sesar
Breksi Sesar & Milonit • Breksi Sesar bidang sesar terisi oleh bahanbahan fragmental • Gouge Bahan yang agak lunak dan hancur • Gouge pada batuan metamorf menunjukkan lembar-lembar (struktur aliran) • Bagian yang sangat intensif tingkat hancurannya (deformasi) zona sesar berupa serbuk halus dan lunak Milonit
Breksi Sesar & Milonit • Gejala di lapangan bukti pendugaan kelurusan dan kemenerusan dan jalan arah sesar dengan berdasarkan: – Orientasi memanjangnya fragmen atas jalur sesar – Arah bidang-bidang gerusan (shearing) dari milonit – Arah ini membantu penentuan bidang sesar
Kekar • Pergeseran sesar dapat menghasilkan kekarkekar penyerta yang terdapat pada jalur sesar • Identifikasi terhadap struktur kekar ini dengan struktur kekar yang bukan produk dari sesar adalah keterdapatannya pada jalur sesar • Kondisi pembentukan kekar juga dipengaruhi sifat-sifat fisik batuan yang tersesarkan tidak semua jalur sesar menghasilkan kekar
Mekanisme pembentukan kekarkekar (struktur penyerta)
Microfold & Dragfold • Microfold pergeseran sesar apabila melibatkan satuan batuan dengan sifat dominan plastis (ductile) orientasi sumbu microfold dapat digunakan untuk menentukan slip • Dragfold / struktur drag (seretan) gejala penyerta pada bidang sesar yang menunjukan mekanisme gerak relatifnya nampak pada perlapisan / bidang foliasi : – Normal drag – Reserve drag
Macam “drag”
Resume Struktur Penyerta • Sumbu lipatan penyerta sesar (microfold & dragfold) akan membentuk sudut tumpul terhadap referen arah gerakan sesar • Gash fracture membentuk sudut lancip dengan referen arah gerakan sesar • Struktur-struktur penyerta tersebut bisa terdapat pada bidang-bidang sesar (fault surface), jalur sesar (fault zone) atau dinding sesar ( fault wall) • Struktur penyerta tersebut di alam tidak selalu terdapat bersamaan aspel jalur sesar, litologi yang terlibat, macam jalur sesar.
Sesar
Zona Sesar
Zona gerus (shear zone)
PROSEDUR ANALISIS Metode pendekatan pengamatan dan analisis struktur: A. Pengamatan di luar jalur sesar B. Pengamatan di dalam atau pada jalur sesar 1. Analisis sesar secara langsung 2. Analisis sesar secara tak langsung
ANALISIS DI LUAR JALUR SESAR • Analisis dilakukan berdasarkan kekar-kekar yang terdapat pada keseluruhan daerah penelitian yang terbentuk sebelum atau pada saat pembentukan sesar membantu menganalisis pola tegasan dikenal sebagai kekar orde pertama (1st orde joint) • Luas (regional) dan data yang dipakai tidak hanya kekar rekahan pada umumnya juga sesar-sesar lain dapat diamati dari peta topografi dan foto udara
Interpretasi Sesar
Sesar / Patahan (Faults) Strike-Slip Fault (Sesar mendatar)
Strike-Slip Fault (left-lateral)
Strike-slip fault near Las Vegas, NV, Source: M. Miller, U. of Oregon
Sesar / Patahan (Faults) Normal Fault (Sesar Normal)
Normal Fault (Dip-Slip Fault)
Normal Fault, Lamb Canyon, CA
ANALISIS DI DALAM JALUR SESAR • Menganalisis semua struktur penyerta yang mungkin terdapat dalam jalur sesar • Analisis menghasilkan data-data deskriptif tentang: – Unsur-unsur sesar dan struktur penyertanya – Kedudukan bidang sesar – Orientasi gores-garis – Arah slip (ke kiri/ ke kanan/ turun/ naik) • Data-data deskriptif penamaan sesar klasifikasi Richard (1972)
Klasifikasi Richard (1972)
ANALISIS DI DALAM JALUR SESAR Berdasarkan unsur-unsur penyerta yang dijumpai di dalam zona sesar: – Analisis langsung – Analisis tidak langsung
ANALISIS SESAR SECARA LANGSUNG • Analisis berdasarkan datadata unsur-unsur sesar beserta struktur penyerta yang dijumpai: – Bidang sesar – Gores-garis – Arah slip berdasarkan drag – Offset batuan
Penamaan sesar di lapangan
ANALISIS SESAR SECARA TIDAK LANGSUNG • Apabila berdasarkan data-data unsur penyerta sesar, masih belum dapat memastikan bidang sesar dan orientasi gores-garis (net Slip) • Analisis dilakukan secara statistik dengan metode proyeksi stereografi dan proyeksi kutub
ANALISIS SESAR SECARA TIDAK LANGSUNG (data pendukung) Analisis didukung data-data struktur penyerta: – Orientasi umum/ liniasi sumbu panjang breksi sesar – Shear dan gash fracture – Sumbu-sumbu microfold menentukan kinematika di dalam jalur sesar penamaan sesar dengan klasifikasi yang ada klasifikasi Richard (1972)
Data pengukuran struktur penyerta
Lanjutan pokok bahasan (6)
Kotak dialog membuka file Tampilan data yang dibuka dari notepad
Lanjutan pokok bahasan (7)
Data disajikan sebagai Stereogram
Data disajikan sebagai rose diagram
Lanjutan pokok bahasan (8)
Data disajikan sebagai Stereogram
Data disajikan sebagai contour diagram
