Sesar (faults) • Sesar (fault) adalah rekahan yang memperlihatkan adanya bukti pergerakan (shear displacement) atau off-set • Sesar (fault) dapat berbentuk satu bidang diskrit yang planar atau membentuk suatu zona (fault zone) yang terdiri dari banyak bidang-bidang sesar yang sejajar dan saling berhubungan (net-work)
SESAR (FAULT)
Extensional
Compressional
Relationship Between Fault Plane and Orientation of Principal Stress (S)
Anderson’ Anderson’s Dynamic Fault Classification
Smax = σ1 SInt = σ2 Smin = σ3
Σ 1 > σ2 > σ3
Lowell (1985)
FAULT GEOMETRIES AND CLASSIFICATION • Anderson’ Anderson’s Dynamic Fault Classification • Separation Classification • Slip Classification Dip-slip faults
Hanging wall block
Hanging wall block Dip-slip faults
Foot wall block
A. Normal
Foot wall block
B. Thrust
Obliqueslip faults
E. Sinistral-normal
C. Right-lateral, or dextral D. Left-lateral, or sinistral Rotational faults
F. Sinistral-reverse
G.
PENGENALAN SESAR 1. PETA TOPOGRAFI / FOTO UDARA / LANDSAT / SLAR 2. PENGAMATAN LAPANGAN 3. PENYELIDIKAN BAWAH PERMUKAAN
PENGENALAN SESAR 1. Kelurusan-kelurusan bentang alam (gawir, lembah, jalur vegetasi, rona) 2. Ketidakselarasan bentang alam (pembelokan sungai yang tajam) 3. Bidang / jalur sesar (bidang, gawir, jalur hancuran / terbreksikan, gouge, milonit dsb) 4. Sumber air, daerah rawa-rawa dan jeram 5. Penyimpangan pada arah struktur (hilangnya lapisan, berhenti secara mendadak dan adanya perulangan dsb)
FAULT ROCKS AND DEFORMATION MECHANISM
Sur face trace of fault
Incohesive cataclasites
ul Fa on tz e
Cataclastic fault rocks
Temperature Myloniteic fault rocks
1-4 km .
Cohesive cataclasites 4-10 km.
250º-350º C Myl onites
FAULT AND FAULT ZONES
Clay Gouge 0.1 m
Fault Gouge 1m Fault zone on Pre-Tertiary sandstone, Central Sumatera
FAULT LINKAGES
GERAK DARI SESAR • Fault develops by growth and connection of individual segment as total
1. GERAK TRANSLASI GERAK ROTASI
- SEJAJAR BIDANG SESAR - TERPUTAR
displacement increases
• Displacement should be smaller on a linked fault compared to an individual
2. GERAK ABSOLUT DAN GERAK REALATIF GERAK ABSOLUT : TIDAK PERNAH ATAU TIDAK MUNGKIN DAPAT DITENTUKAN
fault of equivalent width
GERAK RELATIF : (Naylor et al. 1986)
A. RELATIF SEMU B. RELATIF SEBENARNYA
FAULTS • Dip-Slip Fault : movement is parallel to the dip of the fault (up and down) • Strike-Slip Fault : movement is perpendicular to the dip of the fault (back and forth) • Oblique-Slip Fault : combination of dipslip and strike-slip • Hanging Wall & Foot Wall : Hanging wall is over the foot wall
FAULTS
DIP-SLIP FAULTS
• Normal : Hanging wall moves down relative to the foot wall.
– Tensional stress, pulling apart, divergent plate boundaries
• Reverse : Hanging wall moves up relative to the foot wall. – Compressive stress, convergent plate boundaries
• Thrust : Low-angle reverse fault
JENIS PERGERAKAN SESAR
• Berdasarkan gerak sebenarnya (slip) sesar dapat dibagi menjadi dua: dip-slip dan strike-slip, sedangkan oblique-slip apabila gerakannya mempunyai komponen strike-slip dan dip-slip.
A. APPARENT RELATIVE MOVEMENT : DITENTUKAN / DIAMATI SEBAGAI JARAK ANTARA DUA BAGIAN BIDANG PENUNJUK (LAPISAN, KOROK DSB) YANG DI POTONG OLEH SESAR DINYATAKAN SEBAGAI “SEPARATION”
B. TRUE RELATIVE MOVEMENT : DINYATAKAN SEBAGAI “ SLIP” (NET SLIP) YAKNI JARAK SESUNGGUHNYA ANTARA 2 TITIK YANG TADINYA BERIMPIT
ISTILAH-ISTILAH YANG PENTING ¾ BREKSI SESAR ¾ GOUGE
- BREKSI YANG TERBENTUK AKIBAT SESAR
- SUATU BAHAN YANG HALUS DAN LUNAK KARENA TERGERUS
¾ BIDANG SESAR
- BIDANG REKAHAN YANG BERGERAK
¾ GARIS SESAR (FAULT LINE ATAU FAULT TRACE) – PERPOTONGAN BIDANG SESAR DENGAN PERMUKAAN TANAH
Unsur Struktur Sesar • Slickenside atau slickenline adalah bukti pergerakan (slip) pada bidang sesar. Istilah striation atau fault grooves sering juga digunakan • Sesar membagi batuan menjadi dari dua blok yang tersesarkan yaitu: – Hanging-wall untuk blok yang terletak diatas bidang sesar – Footwall untuk blok yang terletak dibawah bidang sesar
• Sesar diklasifikasikan berdasarkan bidangnya menjadi high-angle fault (>45°) dan low-angle fault (<45°) • Berdasarkan pergerakan relatif (slip) sesar dibagi menjadi : – Dip-slip jika pergerakan paralel dengan kemiringan bidang sesar – Strike-slip jika pergerakan paralel dengan strike bidang sesar – Oblique-slip jika pergerakan membentuk sudut pada bidang sesar
• Oblique-slip vector dapat didefinisikan sebagai komponen strike-slip ditambah dip-slip atau komponen horizontal ditambah vertikal • Dip-slip dapat didefinisikan sebagai penjumlahan antara komponen vertikal dan horizontal atau throw dan heave
FAULT ATTRIBUTES
PENGELOMPOKAN SESAR SECARA GEOMETRIS (DESKRIPTIF)
Strike
JENIS PERPINDAHAN SESUNGGUHNYA
-s lip
Di psli p
Oblique
(NET SLIP)
-s lip ne lt pla Fa u
GERAK RELATIF SEMU
ponent Hor izon tal com
Throw
Di psl
He a
ve
Obliq ue
KEDUDUKAN DARI SESAR TERHADAP STRUKTUR SEKITARNYA
Vertical comp onent
-slip
ip
p -s li ik e e nt S tr p on c om
BENTUK POLA DARI SISTEM SESAR
SECARA GENETIS DIDASARKAN PADA GERAK SESAR
• Fault Geometry • Orientation
¾
HANGING & FOOT WALL
HANGING WALL (ATAP SESAR) BONGKAHAN PATAHAN YANG BERADA DI BAGIAN ATAS BIDANG SESAR
¾ FOOT WALL (ALAS SESAR) BONGKAHAN PATAHAN YANG BERADA DI BAGIAN BAWAH BIDANG SESAR ¾ THROW (VERTICAL THROW) KOMPONEN VERTIVAL DARI TOTAL THROW ¾ HEAVE
– JARAK HORIZONTAL YANG MEMISAHKAN BAGIAN-BAGIAN DARI LAPISAN 15-23
Unsur Struktur Sesar • Sesar dapat dibagi berdasarkan pergerakan relatif blok sepanjang bidang sesar, yaitu : – Sesar normal (Normal Fault) jika hanging wall relatif turun terhadap footwall – Sesar naik (Reverse Fault) jika Hangingwall relatif naik terhadap footwall – Sesar geser (Strike-slip fault) dinamakan berdasarkan pergerakan blok didepan bidang sesar. Sinistral bila blok didepan bidang sesar bergerak kekiri dan dextral apabila blok didepan bidang sesar bergerak kekanan
• Pengenalan jenis sesar di zona sesar didasarkan:
ISTILAH-ISTILAH PADA GEJALA SESAR NS - NET SLIP DS - DIP SLIP SS - STRIKE SLIP
UNSUR-UNSUR PADA STRUKTUR SESAR
– – – –
Struktur penyerta (small-scale structures) Batuan yang tergerus dizona sesar (breksi sesar, gouge, breksi kataklastik) Duplikasi stratigraphy Morphologi (fault scarp, fault benches, ridges)
• Pergerakan sesar (kinematika) ditentukan dilapangan berdasarkan : – Slikensides / grooves (misal klasifikasi Petit, 1987) – Lipatan seretan (drag folding) dan Off-set
• Separation adalah apabila pergerakan relatif (slip) sesar tidak dapat ditentukan dikenal juga sebagai pergerakan relatif bukan sebenarnya
FAULTS • Dip-Slip Fault : movement is parallel to the dip of the fault (up and down) • Strike-Slip Fault : movement is perpendicular to the dip of the fault (back and forth) • Oblique-Slip Fault : combination of dipslip and strike-slip • Hanging Wall & Foot Wall : Hanging wall is over the foot wall
FAULTS
DIP-SLIP FAULTS
• Normal : Hanging wall moves down relative to the foot wall.
– Tensional stress, pulling apart, divergent plate boundaries
• Reverse : Hanging wall moves up relative to the foot wall. – Compressive stress, convergent plate boundaries
• Thrust : Low-angle reverse fault
Strain dari Sesar • Sesar normal = extension = lengthening / stretching (+S) • Sesar naik = contraction = shortening (-S) • Conjugate fault (CF) digunakan untuk menentukan kedudukan sumbu tegasan (stretch direction). Dimana sudut lancip yang dibentuk oleh conjugate sesar tersebut umum 45 – 60. Tidak tergantung pada jenis sesarnya, perpotongan bidangnya paralel dengan tempat kedudukan intermedier finite stretch (S2)
JENIS SESAR
SESAR TURUN (NORMAL)
BIDANG SESAR
FW HW
FAULTING
Fault / Sesar
FAULTING
There are 2 faults in this picture, highlight them:
#3
Extensional Fault Systems
Identify the type of fault shown:
Canyonlands National Park, Utah.
This a _____________ fault. Normal
#4
Extensional Fault Systems EXTENSIONAL FAULT KM 0
5
10
5
• Low-Angle Normal Faults • Rotated Fault Blocks • Curve or Listric Fault
JENIS SESAR
GAYA KOMPRESI
10
A Hanging wall anticline Hanging wall syncline
Rollover
e A
ver Roll-O Hanging wall block a
B
Ramp Flat
Foot wall block Listric Fault Detachment 2
1
Foot wall
E Contr ol High
2 1
Floo r
Hangi ng wall Shortcut Fault 1
1 2
Fau
lt
4
3
Root 4
2
Fault 3
F
Flat Horsetall Faults or Listruc Fan
D
Counter Fan
2
Ramp
C
3
Hanging wall
Listr ic Fan 5 4 3
Hanging wall
Foot wall
B
1
Extensional Duplex
G
R ID E So R le o rF
loo
" RID R oo Hanging E R t Fa ult " au lts
rF
wall
A. Wernicke 1981 Model B. Listric fault with hangingwall roll-over anticline C. Flat/ramp geometry D. Anthithetic faults in hangingwall E. Synthetic faults in hangingwall F. Extensional duplex with associated listric fan, counter fan and elevated central high G. Two listric faults linked by a transfer fault
HW
FW
SESAR NAIK (REVERSE)
patahan pada batuan dengan mudah dapat diamati di lapangan akan merupakan jalur lemah yang dapat menimbulkan gerak tanah
SA
FAULTING AND FOLDING
LOW ANGLE REVERSE FAULT – THRUST FAULT
Reverse/Thrust Fault System
THURST SYSTEM
THRUST FAULTING Hangingwall ramp Hangingwall
ramp
flat
Footwall ramp B
Footwall A
3
2
1
1
3
2
C
D roof thrust
imbricate zone
floor thrust triangle zone
E
• Thrust Geometry • Staircase • Ramps • Flats (decollement) • Sequence of Thrusting • Piggyback • Overstep • Formation of a Duplex (E) • Back Thrusting • Popup • Triangle Zone
pop up 3
2
1
non slip
frontal ramp
F
back thrust
G
(Park, 1989)
Inversi
Draw the fault line in this picture:
#5
Here is a fault in our neighborhood.
Identify the type of fault shown:
Draw in the fault line.
This a _____________ Reverse fault.
#6
#7
Identify this fault type.
This is a _____________ Reverse fault. #8
EXTENSIONAL OR COMPRESSIONAL FAULT?
SESAR GESER NAIK
SESAR GESER (STRIKESTRIKE-SLIP)
PERGESERAN TIDAK MERATA PADA SESAR (DIBAWAH LEBIH BESAR) DI IMBANGI OLEH GEJALA
lip
PERUBAHAN DARI SESAR KELIPATAN
DEXTRAL
SINISTRAL
TERBENTUKNYA PERCABANGAN
JENIS SESAR
STRIKE-SLIP FAULT SYSTEMS
A. Structural pattern of dextral simple shear couple B. Local structures formed as a result of fault temination C. Local transpression and transtention on a branching strikeslip fault system D. Flower structures E. Formataion of strikeslip duplexes
(Park, 1989)
STRIKE-SLIP FAULT SYSTEMS
RIGHT LATERAL STRIKE SLIP FAULTS
Draw the fault line in this picture:
Near Las Vegas, Nevada.
#1
Identify the type of fault shown:
strike-slip This a _____________ fault.
#2
